етапи на фагоцитоза. Фагоцитоза в имунните реакции на организма
16. Фагоцитна реакция.
Фагоцитоза- процесът на активно усвояване, смилане и инактивиране на чужди частици от специализирани фагоцитни клетки.
Етапи на фагоцитоза:
Хемотаксисът е целенасоченото движение на фагоцитите по градиента на концентрация на специални биологично активни вещества - хемоатрактанти.
Адхезия - залепване на микроб. Опсонините (AT, фибронектин, сърфактант) обгръщат микроорганизмите и значително ограничават тяхната мобилност.
Ендоцитоза (абсорбция). В резултат на това се образува фагозома с обект на фагоцитоза, затворен вътре. Лизозомите се втурват към фагозомата и се подреждат по нейния периметър.
Храносмилане. Сливане на фагозома с лизозома за образуване на фаголизозома. Освен това фагоцитираните микроорганизми се атакуват от кислород-зависими (пероксид, кислороден супероксид, цитохром b; образуват се продукти с токсичен ефект, увреждащи микроорганизмите и околните структури) и кислород-независими (гранули с лактоферин, лизозим и др.; тези продукти причиняват увреждане на клетъчната стена и нарушават някои метаболитни процеси) фактори.
резултат от фагоцитоза.
Завършен - смърт и унищожаване на микроорганизми
Непълно - бактериите, снабдени с капсули или плътни хидрофобни клетъчни стени, са устойчиви на действието на лизозомните ензими; блокиране на сливането на фагозоми и лизозоми.
Видове фагоцитни клетки:
Макрофаги и дендритни клетки - професионални фагоцити и антиген-представящи клетки
Микрофаги - полиморфонуклеарни левкоцити (неутрофили) - само умерена фагоцитоза
Кръвните моноцити мигрират в тъканите под въздействието на цитотоксини и стават резидентни.
Макрофаги Черен дроб - Купферови клетки
Бели дробове - алвеоларни макрофаги
ЦНС - микроглиални клетки
Костен мозък - остеокласти
Бъбрек – мезангиални клетки
Фагоцитират микроорганизмите и ги обработват (усвояват); представят антиген на Т клетките.
НК – естествени убийци – не диференцират АХ, независими са от антитела, работят само срещу клетки и реагират само на клетъчни фактори.
Индикатори за фагоцитоза:
Фагоцитен индекс (фагоцитна активност) - процентът на неутрофилите, съдържащи частици от микроорганизми
Фагоцитен брой (фагоцитен индекс) - средният брой микроорганизми, погълнати от един фагоцит.
17. Хуморален имунен отговор.
Три типа клетки участват в хуморалния имунен отговор: макрофаги (AG-представящи клетки), Т-хелпери и В-лимфоцити
AG-представящи клеткифагоцитират микроорганизма и го обработват, като го разделят на фрагменти (AG обработка). Фрагменти от AG са изложени на повърхността на AG-представящата клетка заедно с молекулата на МНС. Комплексът AG-молекула MHC2 се представя на Т-хелпера. Разпознаването на комплекса от Т-хелпера стимулира секрецията на IL-1 от макрофагите.
Т-помощникпод въздействието на IL-1, той синтезира IL-2 и рецептори за IL-2, последният чрез автокринен механизъм стимулира пролиферацията на Т-хелперите, както и CTL. По този начин, след взаимодействие с AG-представяща клетка, Т-хелперът придобива способността да реагира на действието на IL-2 чрез бързо възпроизвеждане. Биологичният смисъл на това явление е натрупването на Т-хелпери, които осигуряват образуването в лимфоидните органи на необходимия пул от плазмени клетки, които произвеждат антитела срещу този AG.
В-лимфоцит. Неговото активиране включва директно взаимодействие на AG с Ig молекулата на повърхността на B клетката. В този случай самият В-лимфоцит обработва AG и представя своя фрагмент във връзка с молекулата MHC2 на повърхността си. Този комплекс разпознава Т-хелпера, избран с помощта на същия антиген. Разпознаването от Т-хелперния рецептор на комплекса AG-MHC2 на повърхността на В-лимфоцита води до секреция на IL-2, IL-4, IL-5 и IFN-гама от Т-хелпера, под въздействието на от които В-клетката се размножава, образувайки клонинг на плазмени клетки. Плазмените клетки синтезират антитела. Секрецията на АТ се стимулира от IL-6, секретиран от активиран Т-хелпер. Някои зрели В-лимфоцити след антиген-независима диференциация циркулират в тялото под формата на клетки на паметта.
5 класа: IgA, IgD, IgE, IgG, IgM; Молекулите IgD, IgE, IgG са представени от мономери, IgM от пентамери, молекулата IgA в кръвния серум е мономер, а в екскретираните течности (слюнка, слъзна течност) е димер
IgG:прониква през плацентата в тялото на плода, за да осигури образуването на пасивен имунитет в плода, след раждането на детето съдържанието му в кръвния серум пада и достига минимална концентрация до 3-4 месеца, след което започва да се увеличава поради натрупването на собствен IgG, достигайки нормата до 7 години. Откриването на високи титри на IgG към Ag на специфичен патоген показва, че тялото е в етап на възстановяване или наскоро е прехвърлено специфично заболяване.
IgM:съдържанието му е значително повишено при новородени, които са имали вътрематочна инфекция. Наличието на IgM в Ag на специфичен патоген показва остър инфекциозен процес.
IgA:циркулира в кръвния серум и също се секретира на повърхността на епитела. присъства в слюнката, слъзната течност, млякото. Молекулите IgA участват в реакциите на неутрализация и аглутинация на патогени. Секреторните имуноглобулини от клас IgA (SIgA) се различават от серумните по наличието на секреторен компонент, свързан с 2 или 3 IgA мономера.
IgD:намира се на повърхността на развиващите се В-лимфоцити, съдържанието му достига максимум до 10 години, отбелязва се леко повишаване на титрите по време на бременност, бронхиална астма, системен лупус еритематозус и при хора с имунна недостатъчност
IgE:синтезирани от плазмени клетки в бронхиалните и перитонеалните лимфни възли, в лигавицата на стомашно-чревния тракт. IgE се наричат още реагини, тъй като те участват в анафилактични реакции, като имат изразена цитофилност.
От 10-та седмица от вътрематочното развитие започва синтеза на IgM, от 12-та - IgG, от 30-та - IgA, но тяхната концентрация е ниска.
Защитната функция на антителата по време на инфекция:
Ab чрез Ag-свързващи центрове взаимодействат с различни Ag. По този начин Abs предотвратяват инфекцията или елиминират патогена или блокират развитието на патологични реакции, като същевременно активират всички специфични защитни системи.
Опсонизация (имунна фагоцитоза)– Abs (чрез Fab фрагменти) се свързват с клетъчната стена на тялото; Fc фрагментът на Ab взаимодейства със съответния фагоцитен рецептор, който медиира последващото ефективно усвояване на образувания комплекс от фагоцита.
Антитоксичен ефект Abs може да свързва и по този начин да инактивира бактериалните токсини.
Активиране на комплимент Ab (IgM, IgG) след свързване с Ag (микроорганизъм, туморна клетка) активира комплиментната система, което води до разрушаване на тази клетка чрез перфорация на нейната клетъчна стена, повишен хемотаксис, хемокинеза и имунна фагоцитоза
Неутрализиране– взаимодействайки с клетъчните рецептори, които свързват бактерии или вируси, Ab може да предотврати адхезията и проникването на микроорганизми в клетките на организма гостоприемник.
Циркулиращи имунни комплекси Abs свързват разтворимия Ag и образуват циркулиращи комплекси, с помощта на които Ag се екскретира от тялото, главно с урината и жлъчката.
Антитяло-зависима цитотоксичност– чрез опсонизиране на Ag, Ab стимулира разрушаването им от цитотоксични клетки. Апаратът, който осигурява разпознаване на целта, са рецептори за Fc фрагменти на Ab. Макрофагите и гранулоцитите са способни да унищожават опсонизирани мишени.
Свойства на антителата:
Специфичност- способността на антителата да реагират само със специфичен антиген, поради наличието на антигенни детерминанти върху антигена и антигенни рецептори (антидеминанти) върху антитялото.
Валентност- броя на антидетерминантите на антитялото (обикновено двувалентни);
афинитет, афинитете силата на връзката между детерминантата и антидетерминантата;
Авидносте силата на връзката антитяло-антиген. Поради валентността едно антитяло е свързано с няколко антигена;
Разнородност- хетерогенност, поради наличието на три вида антигенни детерминанти:
изотипен- характеризират принадлежността на имуноглобулин към определен клас (IgA, IgG, IgM и др.);
Алотипичен- (вътрешновидова специфичност) съответстват на алелни варианти на имуноглобулин (хетерозиготни животни имат различни имуноглобулини);
Идиотипно- отразяват индивидуалните характеристики на имуноглобулина (може да предизвика автоимунни реакции).
Възрастови характеристики:
В постнаталния период се наблюдава много значителна динамика в съдържанието на имуноглобулини от различни класове в кръвта на децата. Това се дължи на факта, че през първите месеци от живота продължава разграждането и отстраняването на онези имуноглобулини от клас В, които са прехвърлени трансплацентарно от майката.
През първите 4-6 месеца имуноглобулините на майката са напълно унищожени и започва синтезът на собствени имуноглобулини.
Тема: "Учението за имунитета. Неспецифични защитни фактори ».
Имунитете начин за защита на организма от генетично чужди вещества - антигени от екзогенен и ендогенен произход, насочени към поддържане и запазване на хомеостазата, структурната и функционална цялост на тялото, биологичната (антигенна) индивидуалност на всеки организъм и вид като цяло.
Това определение подчертава:
че имунологията изучава методите и механизмите на защита срещу всякакви антигени, генетично чужди на даден организъм, независимо дали са от микробен, животински или друг произход;
че механизмите на имунитета са насочени срещу антигени, които могат да влязат в тялото, както отвън, така и да се образуват в самия организъм;
че имунната система е насочена към запазване и поддържане на генетично обусловената антигенна индивидуалност на всеки индивид, на всеки вид като цяло
Постига се имунна защита срещу биологична агресия триада от реакциивключително:
разпознаване на чужди и променени собствени макромолекули (AG)
отстраняване от тялото на АГ и техните клетки.
запомняне на контакт със специфични антигени, което определя тяхното ускорено отстраняване при повторно влизане в тялото.
Основатели на имунологията:
Луи Пастьор - принципът на ваксинацията.
II Мечников - учението за фагоцитозата.
Пол Ерлих - Хипотезата за антителата.
Значението на имунологията като наука се доказва от факта, че авторите на много открития са удостоени с Нобелова награда.
Неспецифични факториустойчивост на тялото
В неспецифичната защита срещу микроби и антигени важна роля, както бе споменато по-горе, играе три бариери: 1) механичен, 2) физикохимични и 3) имунобиологични. Основните защитни фактори на тези бариери са кожата и лигавиците, ензимите, фагоцитните клетки, комплементът, интерферонът, инхибиторите на кръвния серум.
Кожа и лигавици
Стратифицираният епител на здравата кожа и лигавиците обикновено е непроницаем за микроби и макромолекули. Въпреки това, при фини микроувреждания, възпалителни промени, ухапвания от насекоми, изгаряния и наранявания, микробите и макромолекулите не могат да проникнат през кожата и лигавиците. Вирусите и някои бактерии могат да проникнат в макроорганизма междуклетъчно, през клетката и с помощта на фагоцити, които пренасят абсорбираните микроби през епитела и лигавиците. Доказателство за това е инфекцията в естествени условия през лигавиците на горните дихателни пътища, белите дробове, стомашно-чревния тракт на урогениталния тракт, както и възможността за перорална и инхалационна имунизация с живи ваксини, когато ваксиналния щам на бактерии и вируси проникне през лигавиците на стомашно-чревния тракт и дихателните пътища.
Физическа и химическа защита
На чиста и непокътната кожа обикновено се задържат малко микроби, тъй като потните и мастните жлези постоянно отделят на повърхността си вещества, които имат бактерициден ефект (оцетна, мравчена, млечна киселина).
Стомахът също е бариера за перорално проникващи бактерии, вируси, антигени, тъй като последните се инактивират и унищожават под въздействието на киселинното съдържание на стомаха (pH 1,5-2,5) и ензими. В червата ензимите и бактериоцините, образувани от нормалната микробна флора на червата, както и трипсин, панкреатин, липаза, амилаза и жлъчка, служат като инактивиращи фактори.
Имунобиологична защита
Фагоцитоза
Фагоцитоза(от гръцки. фагос - Поглъщам цитос - клетка), открита и изследвана от И. И. Мечников, е един от основните мощни фактори, които осигуряват устойчивост на организма, защита от чужди вещества, включително микроби. Това е най-древната форма на имунна защита, появила се още в червата.
Механизмът на фагоцитозата се състои в усвояването, смилането и инактивирането на чужди за организма вещества от специализирани клетки - фагоцити.
И. И. Мечников към фагоцитни клеткикамназначени макрофаги и микрофаги. Най-изследвани и числено преобладаващи са кръвните моноцити и образуваните от тях тъканни макрофаги. Продължителността на престоя на моноцитите в кръвния поток е 2-4 дни. След това те мигрират в тъканите, превръщайки се в макрофаги. Продължителността на живота на макрофагите е от 20 дни до 7 месеца (говорим за различни субпопулации на тъканни макрофаги); в повечето случаи е 20-40 дни.
Макрофагите са по-големи от моноцитите поради сплесканата си форма. Макрофагите са разделени на резидентни (стабилно локализирани в определени тъкани) и мобилни (мобилизирани във фокуса на възпалението) В момента всички фагоцити са обединени вединичен мононуклеарен фагоцитенсистема:
Включва тъканни макрофаги(алвеоларен, перитонеален и др.), клеткаки Лангерханси гренщайн(епидермоцити на кожата), Купферови клетки(звездовидни ретикулоендотелиоцити), епителни клетки, кръвни неутрофили и еозинофили и някои други.
Основните функции на фагоцитите.
премахване на умиращите клетки и техните структури (еритроцити, ракови клетки) от тялото;
премахване на неподлежащи на метаболизъм неорганични вещества, които по един или друг начин навлизат във вътрешната среда на тялото (например частици от въглища, минерален и друг прах, които навлизат в дихателните пътища);
абсорбират и инактивират микроби (бактерии, вируси, гъбички), техните остатъци и продукти;
синтезират различни биологично активни вещества, необходими за осигуряване на устойчивостта на организма (някои компоненти на комплемента, лизозим, интерферон, интерлевкини и др.);
участват в регулирането на имунната система;
извършват "запознаване" на Т-хелперите с антигени, т.е. те участват в сътрудничеството на имунокомпетентните клетки.
Следователно, фагоцитите са, от една страна, своеобразни „чистачи“, които почистват тялото от всички чужди частици, независимо от тяхната природа и произход (неспецифична функция), а от друга страна, участват в процеса на специфичен имунитет чрез представяне на антиген на имунокомпетентни клетки (Т ~ лимфоцити) и регулиране и активност.
Етапи на фагоцитоза . Процесът на фагоцитоза, т.е. абсорбцията на чуждо вещество от клетките, има няколко етапа:
подход на фагоцита към обекта на абсорбция (хемотаксис);
адсорбция pпогълнато вещество върху повърхността на фагоцита;
абсорбциявещества чрез инвагинация на клетъчната мембрана с образуване на фагозоми (вакуоли, везикули) в протоплазмата, съдържаща абсорбираното вещество;
сливанефагозоми с клетъчна лизозома за образуване на фаголизозома;
активиране на лизозомни ензими и храносмиланевещества във фаголизозомата с тяхна помощ.
Характеристики на физиологията на фагоцита. За да изпълняват функциите си, фагоцитите имат обширен набор от литични ензими, а също така произвеждат пероксидни и NO "радикални йони, които могат да повлияят на мембраната (или стената) на клетката от разстояние или след фагоцитоза. На цитоплазмената мембрана има рецептори за компоненти на комплемента, Fc фрагменти на имуноглобулини, хистамин, както и антигени на хистосъвместимост клас I и II. Вътреклетъчните лизозоми съдържат до 100 различни ензима, които могат да "смилат" почти всяко органично вещество.
Фагоцитите имат развита повърхност и са много подвижни. Те са в състояние активно да се придвижват към обекта на фагоцитоза по градиента на концентрация на специфични биологично активни вещества - хемоатрактанти.Това движение се нарича хемотаксис (от гръцки. химея - изкуството на сливането на метали и таксита - подредба, сграда). Това е АТФ-зависим процес, включващ контрактилните протеини актин и миозин. Хемоатрактантите включват, например, фрагменти от компоненти на комплемента (C3a и C5a), IL-8 лимфокини и т.н., продукти на разпадане на клетки и бактерии, плюс променен епител на кръвоносните съдове на мястото на възпалението. Както е известно, неутрофилите мигрират към фокуса на възпалението по-рано от другите клетки, а макрофагите пристигат там много по-късно. Скоростта на хемотактичното движение обаче е същата. Разликите са свързани с различен набор от фактори, които им служат като хемоатрактанти, с по-бърза първоначална реакция на неутрофилите (иницииране на хемотаксис), както и наличието на неутрофили в париеталния слой на кръвоносните съдове (т.е. тяхната готовност за проникват в тъканите)
Адсорбциявещества на повърхността на фагоцита се осъществява поради слаби химични взаимодействия и възниква или спонтанно, неспецифично, или чрез свързване към специфични рецептори (за имуноглобулини, компоненти на комплемента). Мембранните структури, взаимодействащи при контакт на фагоцитите с целевите клетки (по-специално, опсонините на повърхността на микробната клетка и техните рецептори на повърхността на фагоцита), са разположени равномерно върху взаимодействащите клетки. Това създава условия за последователно улавяне на частицата от псевдоподии, което включва изцяло цялата повърхност на фагоцита в процеса и води до абсорбция на частицата поради затваряне на мембраната по принцип на "цип".„Улавянето“ на вещество от фагоцит причинява производството на голямо количество пероксидни радикали („кислородна експлозия“) и NO, които причиняват необратими, смъртоносни увреждания както на цели клетки, така и на отделни молекули.
Абсорбциявещество, адсорбирано върху фагоцита, възниква чрез ендоцитотзад.Това е енергийно зависим процес, свързан с превръщането на енергията на химичните връзки на молекулата на АТФ в контрактилната активност на вътреклетъчния актин и миозин. Околната среда на фагоцитираното вещество с двуслойна цитоплазмена мембрана и образуването на изолирана вътреклетъчна везикула - фагозоминапомнящ на "ципа". Вътре във фагозомата продължава атаката на абсорбираното вещество от активни радикали. След сливането на фагозома и лизозома и образуване в цитоплазмата фаголизозоминастъпва активиране на лизозомни ензими, които разрушават абсорбираното вещество до елементарни компоненти, подходящи за по-нататъшно използване за нуждите на самия фагоцит.
Фаголизозомата съдържа няколко системи от бактерицидни фактори:
фактори, изискващи участието на кислород
азотни метаболити
активни вещества, включително ензими
локално подкисляване.
Една от основните форми на унищожаване на микроорганизъм вътре в макрофага е това е кислородна експлозия. Кислородна или респираторна експлозия е процес на образуване на продукти от частично редуциран кислород, свободни радикали, пероксиди и други продукти с висока антимикробна активност. Тези процеси се развиват за секунди, което обуславя и обозначението им като „експлозия“. Установени са разлики между CV на неутрофили и макрофаги , в първия случай реакцията е по-кратка, но по-интензивна, води до голямо натрупване на водороден пероксид и не зависи от протеиновия синтез, във втория случай е по-продължителна, но се потиска от инхибитора на протеиновия синтез циклохексидин.
Азотен оксид и NO радикал (особено важен при унищожаването на микобактерии).
Ензимното разцепване на дадено вещество може да се случи и извънклетъчно, когато ензимите напуснат фагоцита.
Навлизането на хранителни вещества в микробната клетка е затруднено поради намаляване на нейния електронен потенциал. В кисела среда активността на ензимите се повишава.
Фагоцитите, като правило, "смилат" уловени бактерии, гъбички, вируси, по този начин завършена фагоцитоза. Въпреки това, в някои случаи фагоцитозата е незавършен характер: абсорбираните бактерии (напр. Yersinia) или вируси (напр. Причинителят на HIV инфекцията, едра шарка) блокират ензимната активност на фагоцита, не умират, не се унищожават и дори се размножават във фагоцитите. Такъв процес се нарича непълна фагоцитоза.
Малък олигопептид може да бъде ендоцитизиран от фагоцит и след обработка (т.е. ограничена протеолиза) да бъде включен в молекулата на антигена хистосъвместимтиIIклас.Като част от сложен макромолекулен комплекс, олигопептидът се експонира (експресира) върху клетъчната повърхност, за да "запознае" Т-хелперите с него.
Фагоцитозата се активирапод влияние на опсонинови антитела, адюванти, комплемент, имуноцитокини (IL-2) и други фактори. активиращ механизъм действия на опсонинитевъз основа на свързването на комплекса антиген-антитяло с рецептори за Fc фрагменти на имуноглобулини на повърхността на фагоцитите. Комплементът действа по подобен начин, което насърчава свързването със специфични фагоцитни рецептори (С-рецептори) на комплекса антиген-антитяло. Адювантиувеличават молекулите на антигена и по този начин улесняват процеса на неговото усвояване, тъй като интензивността на фагоцитозата зависи от размера на абсорбираната частица.
Характеризира се активността на фагоцитите фагоцитни показателии опсоно-фагоцияиндекс на контейнера.
Фагоцитни показатели се оценяват чрез броя на бактериите, абсорбирани или "усвоени" от един фагоцит за единица време, и опсонофагоцитен индекс представлява съотношението на фагоцитните параметри, получени с имунен, т.е. съдържащ опсонини, и неимунен серум. Тези показатели се използват в клиничната практика за определяне на имунния статус на индивида.
Секреторна активност на макрофагите. Tчиято активност е характерна главно за активираните фагоцитни клетки, но поне макрофагите секретират вещества (лизозим, простагландин Е2) спонтанно. Дейността се изразява в две форми:
1 . освобождаване на съдържанието на гранулите (за лизозомни макрофаги), т.е. дегранулация.
2 . секреция с участието на ЕПР и апарата на Голджи.
Дегранулацията е характерна за всички основни фагоцитни клетки, а вторият тип е изключително за макрофагите.
с оставащи неутрофилни гранулиразделен на две части, едната действаща при неутрални или алкални стойности на рН, другата кисели хидролази.
У дома характеристика на макрофагитев сравнение с неутрофилите, това е много по-изразена секреция, която не е свързана с дегранулация.
Макрофагите спонтанно секретират: лизозим, компоненти на комплемента, редица ензими (напр. еластаза), фибронектин, апопротеин А и липопротеин липаза. Когато се активиразначително се повишава секрецията: С2, С4, фибронектин, плазминогенен активатор, включва се синтеза на цитокини (IL1, 6 и 8), TNFα, интерферони α, β, хормони и др.
Активирането на макрофагите води до процеси на дегранулация на фагозомите и лизозомите с освобождаване на продукти, подобни на тези, освободени по време на дегранулацията на неутрофилите. Комплексът от тези продукти предизвиква извънклетъчна бактериолиза и цитолиза, както и смилането на компонентите на разрушените клетки. Въпреки това извънклетъчната бактерицидна активност в макрофагите е по-слабо изразена, отколкото в неутрофилите. . Макрофагите не причиняват масивна автолиза, водеща до образуване на гной.
Същността на фагоцитозата може да се опише само с няколко думи. В този процес специални фагоцитни клетки "изчисляват", поглъщат и усвояват вредните частици, попаднали в тялото, главно инфекции. Целта на феномена е да ни предпази от потенциални патогени, токсини и т.н. И как точно се осъществява механизмът на фагоцитозата? Той преминава през няколко етапа, които ще бъдат разгледани по-подробно по-долу.
Етапи на фагоцитоза:
Хемотаксис
Зловреден обект влиза в тялото и остава незабелязан там за кратко време. Този обект, било то бактерия, чуждо тяло или нещо друго, отделя специални вещества (хемоатрактанти) и директно влиза в контакт с кръвта или тъканите. Всичко това кара тялото да осъзнае наличието на агресор в него.
Възниква каскада от биохимични реакции. В първия етап на фагоцитозата мастоцитите отделят специални съединения в кръвта, които предизвикват възпалителна реакция. Началото на възпалителния процес "събужда" макрофагите и другите фагоцитни клетки от състояние на покой. Неутрофилите, улавяйки присъствието на хемоатрактанти, бързо излизат от кръвта в тъканите и се втурват да мигрират към възпалителния фокус.
Трудно е да се опише, а още по-трудно е да си го представим, но проникването на патоген в тялото води до стартиране на истински ефект на доминото, който включва стотици (!) различни физиологични явления, протичащи в клетъчните и субклетъчните органи. нива. Състоянието на имунната система на този етап на фагоцитоза може да се сравни със състоянието на разстроен пчелен кошер, когато многобройните му обитатели се готвят да атакуват нарушителя.
Адхезия
Последователността на фагоцитозата продължава с втория етап, реакцията на адхезия. Фагоцитите, които са се приближили до правилното място, разширяват процесите си към патогена, влизат в контакт с него и го разпознават. Те не бързат да атакуват веднага и предпочитат първо да се уверят, че не грешат за „непознатия“. Разпознаването на вреден агент става с помощта на специални рецептори на повърхността на фагоцитните мембрани.
Активиране на мембраната
В третия етап на фагоцитозата в клетките-защитници протичат невидими реакции, които ги подготвят да уловят и унищожат патогена.
Потапяне
Мембраната на фагоцита е течно, пластично вещество, което може да променя формата си. Какво прави, когато клетката срещне злонамерен обект. На снимката се вижда, че фагоцитът протяга своите "пипала" към чуждата частица. След това той постепенно се разпространява около нея, пълзи по нея и напълно я пленява.
Образуване на фагозоми
Когато фагоцитът покрие частица от всички страни, мембраната му се затваря отвън и вътре в клетката остава затворен мехур с атакувания обект вътре. Така клетката сякаш поглъща частицата. Тази везикула се нарича фагозома.
Образуване на фаголизозома (сливане)
Докато протичаха други етапи на фагоцитоза, вътре във фагоцита се подготвяше за използване неговото оръжие - лизозомни органели, съдържащи "храносмилателните" ензими на клетката. Веднага щом бактерия или друг вреден обект бъде уловен от защитна клетка, лизозомите се приближават до него. Техните мембрани се сливат с обвивката, обгръщаща частицата, и съдържанието им се излива в тази „торба“.
Убиване 
Това е най-драматичният момент в целия механизъм на фагоцитозата. Уловеният обект се смила и разгражда от фагоцита.
Отстраняване на продуктите на разцепване
Всичко, което е останало от убитата бактерия или друга смляна частица, се отстранява от клетката. Бившата фаголизозома, която е торбичка с продукти на разграждане, се приближава до външната мембрана на фагоцита и се слива с него. Така остатъците от абсорбирания обект се отстраняват от клетката. Последователността на фагоцитоза е завършена.
Какво определя успеха на фагоцитозата?
Уви, не винаги целият описан процес върви като часовник. В някои случаи патогенът е по-силен от фагоцитната връзка на имунитета, той преодолява защитата и човекът се разболява. Мечников също забеляза, че ако твърде много гъбични клетки действат върху ларви и червеи, тогава заразените организми умират.
Друга възможна причина за неуспех е непълната фагоцитоза. Някои (често много опасни и инфекциозни) патогени са защитени от храносмилане от фагоцити. В резултат на това те просто влизат в тях, живеят там и се развиват, недостъпни за други фактори за защита на имунитета. В края на краищата "нормалната" имунна система няма да атакува собствените си клетки, тя не знае, че вътре в тях има опасен патоген ...
За да се избегне "неуспешна" фагоцитоза и да се осигури най-добрата имунна защита, се препоръчва да се вземе лекарството Трансфер фактор. Неговите информационни молекули предават информация на имунните клетки как да се държат с различни патогени и как да се отърват от тях. В резултат на това работата на имунната система се подобрява, а това повишава нейната устойчивост към все още невъзникнали заболявания и ефективността на лечението на вече развилите се.
Процесът на фагоцитоза (абсорбция на твърдофазен обект) се състои от пет етапа.
- 1. Активиране (повишен енергиен метаболизъм). Факторите на активиране и хемотаксис са бактериални продукти (LPS, пептиди), компоненти на комплемента (C3 и C5), цитокини и антитела.
- 2. Хемотаксис.
- 3. Адхезия.
- 4. Усвояване.
- 5. Резултат от фагоцитоза.
Адхезията е свързана с наличието на редица рецептори на повърхността на фагоцитите (към Fc фрагменти на антитела, компоненти на комплемента, фибронектин), които осигуряват силата на рецепторно-медиираните взаимодействия на опсонините, които обгръщат микроорганизмите и ограничават тяхната мобилност (антитела, C3b, фибронектин).
Фагоцитите притежават подобни на амеба псевдоподии. При абсорбция се образува фагозома с абсорбирания обект (бактерия), лизозома, съдържаща литични ензими, се присъединява и се слива с него и се образува фаголизозома.
Има три възможни резултата от фагоцитозата:
- - пълна фагоцитоза;
- - незавършена фагоцитоза;
- - обработка на антигени.
Завършената фагоцитоза е пълното смилане на микроорганизми във фагоцитна клетка.
В процеса на фагоцитоза възниква "окислителен взрив" с образуването на реактивни кислородни видове, което осигурява бактерициден ефект.
Една от най-важните функции на макрофагите (заедно с хемотаксиса, фагоцитозата, секрецията на биологично активни вещества) е обработката (обработката) на антигена и представянето му на имунокомпетентни клетки с участието на протеини от класа на основната система за хистосъвместимост (MHC). 2.
Фагоцитозата е не само унищожаване на чуждото, но и представяне на антиген за задействане на имунни реакции и секреция на медиатори на имунни и възпалителни реакции. Макрофагалната система е централната връзка не само в естествената резистентност (видов имунитет), но също така играе важна роля в придобития имунитет, клетъчното сътрудничество в имунния отговор.
Възпалението като защитна реакция на организма към различни тъканни увреждания възниква на по-висок етап от еволюцията от фагоцитозата и е характерно за високоорганизирани организми с кръвоносна и нервна система.
Инфекциозното възпаление е придружено от различни съдови и клетъчни (включително фагоцитоза) реакции, както и стартирането на редица медиатори на възпалителни реакции (хистамин, серотонин, кинини, протеини на острата фаза на възпалението, левкотриени и простагландини, цитокини, комплемент система).
Много бактериални продукти активират клетките на макрофаго-моноцитната система и лимфоцитите, които реагират на тях чрез освобождаване на биологично активни продукти - цитокини, по-специално интерлевкини. Те могат да бъдат характеризирани като медиатори на клетъчните имунни отговори. Интерлевкин-1 (IL-1), който стимулира треската, повишава съдовата пропускливост и адхезивните свойства на ендотела и активира фагоцитите, играе основна роля във възпалителните реакции.
Треска. Повишаването на телесната температура е защитна реакция на организма, която влошава условията за размножаване на много микроорганизми, активира макрофагите, ускорява притока на кръв и засилва метаболитните процеси в организма.
Бариерна функция на лимфните възли. Според P. F. Zdrodovsky (1969) лимфните възли са вид биологичен филтър за патогени, пренасяни с лимфа. Тук проникналите в кожата или лигавиците микроорганизми, пренесени от лимфния ток, се задържат и са изложени на действието на макрофаги и активирани лимфоцити.
Системата на комплемента е комплекс от протеини и гликопротеини в кръвния серум на хора и гръбначни животни (има повече от 20 от тях). Индивидуалните компоненти медиират процесите на възпаление, опсонизация на чужди фрагменти за последваща фагоцитоза, участват заедно с макрофагите в директното унищожаване на микроорганизми и други чужди клетки (лизис на бактерии и вируси). При физиологични условия компонентите на системата на комплемента са в неактивна форма. Има три начина за активиране на системата на комплемента - класически, алтернативен и чрез С1 шънт.
Класическият път - каскада от протеазни реакции от компонент C1q до C9 - се осъществява в присъствието на антитела към съответния антиген. Компонентът C1q взаимодейства с комплекса "антиген-антитяло", след това C4, последван от C2. Образува се комплекс „антиген-антитяло-C1C4C2“, към него се свързва С3 (централният компонент на системата) и се стартира активираща верига с ефекторни функции (опсонизация и лизиране на бактерии, активиране на макрофагалната система, възпаление). .
Алтернативен път се реализира при първоначалния контакт с патогена (когато все още няма антитела). Индуцира се от LPS и други микробни антигени. C1, C4, C2 не участват, алтернативните и класически пътища се сливат на ниво C3.
интерферонова система.
Интерфероните са гликопротеини, синтезирани от различни клетки на тялото с широк спектър на биологична активност (предимно антивирусна), бърза реакция на тялото към клетките, получаващи неспецифичен сигнал за чуждост. Има цяла система от интерферони, които са разделени на алфа, бета и гама подвидове с изразена хетерогенност на свойствата. Антивирусният ефект се проявява в способността да се потиска вътреклетъчното възпроизвеждане на ДНК и РНК вируси (главно в резултат на блокиране на синтеза на вирусни макромолекули). Индукцията на синтеза на интерферон се причинява от вируси, бактерии, рикетсии, протозои, синтетични съединения.
клетки убийци.
В осигуряването на видовия имунитет съществена роля играят Т-цитотоксичните лимфоцити (Т-убийци), както и основната система за хистосъвместимост (повече подробности в следващите лекции).
Т-убийците, представяйки антигени на основната система от клас 1 на хистосъвместимост, разпознават всякакви чужди антигени (включително мутантни, например ракови клетки), атакуват ги и ги унищожават.
Клетките NK (естествени убийци) са важни за поддържането на генетичната хомеостаза и антитуморната защита, техните функции за разпознаване не зависят от представянето на клас 1 МНС (основен комплекс на хистосъвместимост) антигени.
Системите за неспецифична устойчивост и видов имунитет допринасят за поддържането на структурната и функционална цялост на тялото и са в основата на формирането на придобит (специфичен) имунитет. Скачвайки се на това по-високо ниво, системите на специфичен и придобит имунитет образуват единна и най-ефективна система за самозащита на тялото от всичко чуждо.
Имунната система.
Имунната система е съвкупност от органи, тъкани и клетки, които осигуряват клетъчното и генетично постоянство на организма. Принципите на антигенна (генетична) чистота се основават на разпознаването на „своя чужд“ и до голяма степен се определят от системата от гени и гликопротеини (техните експресионни продукти) – главния комплекс за хистосъвместимост (MHC), често наричан HLA (човешки левкоцитни антигени) система при хора. MHC протеините са ясно експресирани върху човешки левкоцити, MHC антигените се типизират с помощта на изследване на левкоцити.
органи на имунната система.
Има централни (костен мозък - хемопоетичен орган, тимус или тимус, лимфоидна тъкан на червата) и периферни (далак, лимфни възли, натрупвания на лимфоидна тъкан в собствения слой на лигавиците от чревния тип) органи на имунитета.
Прогениторните клетки на имунокомпетентните клетки се произвеждат от костния мозък. Някои потомци на стволовите клетки се превръщат в лимфоцити. Лимфоцитите се делят на два класа – Т и В. Предшествениците на Т-лимфоцитите мигрират към тимуса, където узряват в клетки, които могат да участват в имунния отговор. При хората В-лимфоцитите узряват в костния мозък. При птиците незрелите В клетки мигрират към бурсата на Фабрициус, където достигат зрялост. Зрелите В и Т лимфоцити колонизират периферните лимфни възли. По този начин централните органи на имунната система извършват образуването и узряването на имунокомпетентни клетки, периферните органи осигуряват адекватен имунен отговор на антигенна стимулация - „обработка на антиген“, неговото разпознаване и клонална пролиферация на лимфоцити - антиген-зависима диференциация.
Същността на фагоцитозата може да се опише само с няколко думи. В този процес специални фагоцитни клетки "изчисляват", поглъщат и усвояват вредните частици, попаднали в тялото, главно инфекции. Целта на феномена е да ни предпази от потенциални патогени, токсини и т.н. И как точно се осъществява механизмът на фагоцитозата? Той преминава през няколко етапа, които ще бъдат разгледани по-подробно по-долу.
Етапи на фагоцитоза:
Хемотаксис
Зловреден обект влиза в тялото и остава незабелязан там за кратко време. Този обект, било то бактерия, чуждо тяло или нещо друго, отделя специални вещества (хемоатрактанти) и директно влиза в контакт с кръвта или тъканите. Всичко това кара тялото да осъзнае наличието на агресор в него.
Възниква каскада от биохимични реакции. В първия етап на фагоцитозата мастоцитите отделят специални съединения в кръвта, които предизвикват възпалителна реакция. Началото на възпалителния процес "събужда" макрофагите и другите фагоцитни клетки от състояние на покой. Неутрофилите, улавяйки присъствието на хемоатрактанти, бързо излизат от кръвта в тъканите и се втурват да мигрират към възпалителния фокус.
Трудно е да се опише, а още по-трудно е да си го представим, но проникването на патоген в тялото води до стартиране на истински ефект на доминото, който включва стотици (!) различни физиологични явления, протичащи в клетъчните и субклетъчните органи. нива. Състоянието на имунната система на този етап на фагоцитоза може да се сравни със състоянието на разстроен пчелен кошер, когато многобройните му обитатели се готвят да атакуват нарушителя.
Неутрофил - мигриращи фагоцити
Последователността на фагоцитозата продължава с втория етап, реакцията на адхезия. Фагоцитите, които са се приближили до правилното място, разширяват процесите си към патогена, влизат в контакт с него и го разпознават. Те не бързат да атакуват веднага и предпочитат първо да се уверят, че не грешат за „непознатия“. Разпознаването на вреден агент става с помощта на специални рецептори на повърхността на фагоцитните мембрани.
Активиране на мембраната
В третия етап на фагоцитозата в клетките-защитници протичат невидими реакции, които ги подготвят да уловят и унищожат патогена.
Потапяне
Мембраната на фагоцита е течно, пластично вещество, което може да променя формата си. Какво прави, когато клетката срещне злонамерен обект. На снимката се вижда, че фагоцитът протяга своите "пипала" към чуждата частица. След това той постепенно се разпространява около нея, пълзи по нея и напълно я пленява.
Фагоцитът разширява процесите към патогена
Образуване на фагозоми
Когато фагоцитът покрие частица от всички страни, мембраната му се затваря отвън и вътре в клетката остава затворен мехур с атакувания обект вътре. Така клетката сякаш поглъща частицата. Тази везикула се нарича фагозома.
Образуване на фаголизозома (сливане)
Докато протичаха други етапи на фагоцитоза, вътре във фагоцита се подготвяше за използване неговото оръжие - лизозомни органели, съдържащи "храносмилателните" ензими на клетката. Веднага щом бактерия или друг вреден обект бъде уловен от защитна клетка, лизозомите се приближават до него. Техните мембрани се сливат с обвивката, обгръщаща частицата, и съдържанието им се излива в тази „торба“.
Това е най-драматичният момент в целия механизъм на фагоцитозата. Уловеният обект се смила и разгражда от фагоцита.
Отстраняване на продуктите на разцепване
Всичко, което е останало от убитата бактерия или друга смляна частица, се отстранява от клетката. Бившата фаголизозома, която е торбичка с продукти на разграждане, се приближава до външната мембрана на фагоцита и се слива с него. Така остатъците от абсорбирания обект се отстраняват от клетката. Последователността на фагоцитозата завършва