Клеточные факторы неспецифической защиты

Основным клеточным фактором неспецифической защиты являются фагоциты. Фагоцитоз развивается после проникновения микробов в ткани (после преодоления ими физиологических барьеров). Фагоцитоз – это процесс активного поглощения клетками макроорганизма попадающих в него патогенных микробов и других чужеродных частиц с последующим перевариванием при помощи внутриклеточных ферментов.

Этапы (стадии) фагоцитоза:

- стадия хемотаксиса (притягивания, приближения к объекту);

- стадия прилипания (аттракции, прикрепления, адгезии);

- стадия захвата (постепенного поглощения, погружения) частиц в клетку;

- стадия образования фагосомы;

- стадия слияния фагосомы с лизосомами с образованием фаголизосомы;

- стадия ферментативного переваривания захваченных частиц;

- стадия исхода (удаления фагоцитированных частиц).

Фагоцитоз, при котором происходит гибель фагоцитированного микроба,

называют завершенным. Фагоцитоз, при котором микробы внутри фагоцита не

погибают, называется незавершенным (например, при туберкулезе, бруцеллезе). При этом микробы в фагоците могут размножаться, вызывая его гибель.

Фагоцитоз осуществляется различными клетками, которые можно условно

разделить на 2 группы: “непрофессиональные” фагоциты (нейтрофилы,

эозинофилы, базофилы) и “профессиональные” фагоциты (моноциты, макрофаги, дендритные клетки). “Профессиональные” фагоциты способны в дальнейшем презентировать (представлять) антиген лимфоцитам.

Нейтрофилы – самые распространенные лейкоциты крови, подвижные,

первыми появляются в очаге воспаления, фагоцитируют и переваривают бактерии.

Эозинофилы – крупные клетки, содержащие большие гранулы, в которых

имеются полипептиды с высоким количеством аргинина. Они обладают высокой фагоцитарной активностью по отношению к паразитам.

Базофилы и тучные клетки содержат крупные гранулы с гистамином,

серотонином, гепарином, трипсином. Базофилы циркулируют в кровотоке, а тучные клетки являются оседлыми, тканевыми клетками.

Моноциты/макрофаги. Моноциты образуются в красном костном мозге

(моноцитарный росток кроветворения), откуда выходят в кровь. В крови моноциты циркулируют 1-3 дня, после чего мигрируют в различные ткани и органы где становятся оседлыми макрофагами (звездчатые клетки Купфера – в печени, альвеолярные макрофаги – в легких и др.).

Дендритные клетки – это группа отростчатых клеток, диффузно

расположенных в лимфоидных органах и барьерных тканях. К дендритным клеткам относятся белые отростчатые эпидермоциты кожи (клетки Лангерганса).

Естественные или натуральные киллеры (NK-клетки) – это крупные

лимфоциты, в цитоплазматических гранулах которых в больших количествах

содержатся перфорины и гранзимы. Перфорины – это белки, образующие в

мембране клеток-мишеней поры, через которые поступают гранзимы. К гранзимам относятся сериновые пептидгидролазы (проникают в клетку-мишень через образованные поры и вызывают апоптоз) и хондроитин-сульфат А (защищает NK- клетки от аутолиза).

Механизмы распознавания микробов фагоцитами

Микробы содержат ряд веществ, которые не присутствуют у эукариотов –

пептидогликан, липополисахарид, белок флагеллин, двухцепоцечная РНК у вирусов и т. д. Все эти вещества объединены понятием патоген-ассоциированные молекулярные образы (от английского PAMP – pathogen-associated molecular pattern) или проще - образы патогенов. Фагоциты способны узнавать данные образы за счет образраспознающих рецепторов, находящихся на поверхности их цитоплазматических мембран (английский PRR – pattern recognition receptor). Таким образом, фагоциты отличают “свое” от “чужого”, которое должно быть уничтожено (фагоцитировано).

Гуморальные факторы неспецифической защиты.

Вещества, способные ингибировать размножение микробов или

обезвреживать попадающие извне чужеродные агенты, называются гуморальными неспецифическими медиаторами защитной системы организма. Таких веществ в организме множество, ниже будут перечислены наиболее значимые и изученные из них. Данные вещества либо обладают прямой антимикробной активностью, либо опосредованной антимикробной активностью за счет стимуляции других факторов неспецифической защиты (фагоцитов, системы комплемента) или связывания необходимых для бактерий факторов роста (лактоферрин). Наиболее действенным гуморальным фактором неспецифической защиты является система комплемента.

Комплемент – это многокомпонентная система белков сыворотки крови.

Компоненты комплемента синтезируются клетками печени и моноцитами.

Комплемент циркулирует в крови в неактивной форме. Комплемент активируется различными специфическими и неспецифическими факторами, которые переводят его в активную форму. Система комплемента состоит из девяти фракций белков сыворотки крови, обозначаемых C1-C9. Активация комплемента происходит путем каскадного процесса, когда продукт предыдущей реакции выполняет функцию катализатора следующей реакции. Существуют три пути активации системы комплемента:

- классический (с участием антител),

-альтернативный (в ответ на образы патогенов без участия антител)

-лектиновый (с участием МСЛ без участия антител).

Активация комплемента приводит к образованию мембраноатакующего

комплекса (МАК). МАК перфорирует клеточные стенки и цитоплазматические

мембраны бактерий, что приводит к их гибели (лизису).

Лизоцим (мурамидаза, мурамилпептидаза) – гидролитический энзим,

присутствует в слезах, слюне, носовой слизи, секрете слизистых оболочек,

сыворотке крови и экстрактах органов и тканей, в молоке. Лизоцим синтезируется гранулоцитами, моноцитами и макрофагами. Лизоцим инактивируется при кипячении, обладает способностью лизировать бактерии, разрушая пептидогликановый слой клеточной стенки. Воздействует преимущественно на грамположительные бактерии, так как у них в составе клеточных стенок много пептидогликана.

Альфа-интерферон – синтезируется в ответ на вирусную инфекцию.

Синтезируемый инфицированными вирусом клетками, альфа-интерферон подавляет синтез белка в соседних здоровых клетках. Подавление синтеза белка в основном обусловлено активацией внутриклеточных РНКаз (ферменты, разрушающие РНК), что приводит к деградации матричной, рибосомной и транспортной РНК. Как следствие, в таких клетках становится невозможной трансляция вирусных белков, а для РНК-содержащих вирусов и репликация нуклеиновых кислот.

Дефензины (от английского defense – защита) – это группа положительно

заряженных белков с антимикробной активностью. Дефензины связываются с

отрицательно заряженными микроорганизмами и формируют поры в их

цитоплазматических мембранах – результатом этого является лизис микробной

клетки.

Лактоферрин – это гликопротеид, обладающий железо-связывающей

активностью. Связывает два атома трехвалентного железа, в результате чего рост микроорганизмов подавляется. Синтезируется полиморфноядерными лейкоцитами и клетками железистого эпителия. Является специфическим компонентом секрета слюнных, слезных, молочных желез, дыхательного, пищеварительного и мочеполового трактов.

Маннозо-связывающий лектин (МСЛ) – гликопептид, синтезируемый

печенью. МСЛ своей углеводной (лектиновой) частью связывается с маннозой,

фруктозой или N-ацетилглюкозамином (образами патогенов), а белковой частью с комплементом или рецепторами фагоцитов. Таким образом, МСЛ после связывания с фрагментами бактерий активирует комплемент по лектиновому пути и ускоряет фагоцитоз бактерий (т.е. является опсонином).

Опсонины – группа веществ, ускоряющих фагоцитоз. Опсонины являются

своеобразными “маркерами” для фагоцитов. Данные вещества связываются с

объектами фагоцитоза и облегчают адгезию (прикрепление) фагоцитов к ним.

Опсонинами являются отдельные фракции комплемента (например, C3b), МСЛ, C- реактивный белок, фибронектин. Самыми мощными опсонинами являются

иммуноглобулины класса G.

Поиск по сайту: