Предварителни бележки.Феноменът на фагоцитозата е открит от И. И. Мечников през 1883-84 г. Представлява улавяне на чужди частици от определени клетки на тялото, последвано от тяхното ензимно унищожаване. При хората диференцираните клетки на мононуклеарно-фагоцитната система (MFS, старо име - ретикуло-хистоцитна система, RHS) и гранулоцитите имат способността да фагоцитират. Способността на клетките да фагоцитират варира значително сред различните биологични видове. Например полиморфонуклеарните левкоцити (PMN) на едър рогат добитък се характеризират с много висока активност на фагоцитоза, човешкият и конският PMN са средни, а PMN на овцете, морските свинчета и зайците са напълно лишени от него.

Процесът на фагоцитоза може да бъде разделен на 5 етапа.

1. Миграция на фагоцити към мястото на инфекцията (пасивна през кръвния поток и активна поради хемотаксис).

2. Адхезия на фагоцит с чужда частица.

3. Абсорбция на чужда частица под формата на фагозома.

4. Сливане на фагозома с лизозоми за образуване на храносмилателна вакуола (фаголизозома).

5. Смилане на уловения материал.

Предпоставка за фагоцитоза на бактериалните клетки е способността им да се прилепват. Материалът, който трябва да се фагоцитира, първо се адсорбира върху повърхността на фагоцита. На мястото на контакт с бактерията мембраните на фагоцитите образуват депресия, след което започва да се образува псевдоподий, който в крайна сметка напълно покрива микроорганизма. Частта от мембраната, обхващаща микроорганизма, изпъква под формата на отделна вакуола (фагозома). Доста често може да се наблюдава обединяването на няколко фагозоми в едно. Амебоидното движение на фагоцита и неговото улавяне на частици се обяснява отчасти с електростатични ефекти, отчасти със структурни промени във вътреклетъчните колоиди. Уловените частици, като правило, са напълно унищожени във фагозомата. Изключително рядко е микробът да бъде изтласкан от мембраната или да остане във вакуолата. В рамките на няколко минути след улавянето, лизозомните частици освобождават съдържанието си във фагозома, която по този начин се превръща във фаголизозома. Вътре в PMN се наблюдават два вида гранули, специфични и азурофилни. Азурофилните гранули се образуват на програнулоцитния етап; те произлизат от вдлъбнатата повърхност на ламеларния комплекс. Те са по-големи и по-плътни от специфичните гранули, съдържат 90% от активността на миелопероксидазата и в допълнение кисела фосфатаза, арилсулфатаза, β-глюкуронидаза, естераза и 5"-нуклеотидаза. Специфичните гранули, като правило, не съдържат миелопероксидаза , но те съдържат почти целия лактоферин и около 50% от клетъчния лизозим.Те се образуват върху изпъкналата повърхност на ламеларния комплекс на етапа на миелоцитите.Понякога те се сливат с фагозоми по-рано от азурофилните гранули.Защитните механизми на фагоцита в момента са обект на много изследвания, предварителните данни са представени в схематична форма.

1. Кислород-зависими механизми
Зависим от пероксидаза

Независими от пероксидаза:

Образуване на супероксиден анион;

Водороден пероксид;

Хидроксилни радикали;

Атомен кислород;

2. Независими от кислород механизми

киселини;

лизозим;

лактоферин;

Киселинни и неутрални хидролази;

Киселинни протеини.

Има много антимикробни системи в непокътнати PMN. Някои микроорганизми са особено чувствителни към киселина, други към лизозим. Като цяло антимикробната активност се определя от комбинираното действие на различни защитни механизми.

Същността на фагоцитозата може да се опише само с няколко думи. По време на този процес специални фагоцитни клетки „изчисляват“, поглъщат и усвояват вредните частици, които влизат в тялото, главно инфекции. Целта на феномена е да ни предпази от потенциални патогени, токсини и т.н. Как точно протича механизмът на фагоцитозата? Провежда се на няколко етапа, които ще бъдат разгледани по-подробно по-долу.

Етапи на фагоцитоза:

Хемотаксис

Вреден обект прониква в тялото и не остава там за дълго време незабелязан. Този обект, било то бактерия, чуждо тяло или нещо друго, отделя специални вещества (хемоатрактанти) и влиза в пряк 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 възпалителен отговор. Началото на възпалителния процес "събужда" макрофагите и другите фагоцитни клетки от състоянието им на покой. Неутрофилите, усещайки наличието на хемоатрактанти, бързо напускат кръвта в тъканите и бързат да мигрират към възпалителния фокус.

Трудно е да се опише, а още по-трудно е да си представим, но проникването на патоген в тялото води до стартиране на истински ефект на доминото, включващ стотици (!) различни физиологични явления, протичащи на клетъчно и субклетъчно ниво. 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 сцепление. Когато фагоцитите се доближат до желаното място, те разширяват своите процеси към патогена, влизат в контакт с него и го разпознават. Те не бързат да атакуват веднага и първо предпочитат 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

По време на третия етап на фагоцитозата в защитните клетки протичат невидими реакции, които ги подготвят да уловят и унищожат патогена.

Гмуркам се

Мембраната на фагоцита е течно, пластично вещество, което може да променя формата си. Това е, което прави, когато клетката срещне вреден обект. На снимката се вижда, че фагоцитът протяга своите „пипала“ към чуждата частица. След това постепенно се разпространява около нея, пълзи по нея и я улавя напълно.

Образуване на фагозоми

Когато фагоцитът покрие частицата от всички страни, нейната мембрана се затваря отвън и вътре в клетката остава затворен мехур с атакувания обект. Така изглежда, че клетката поглъща частицата. Тази везикула се нарича фагозома.

Образуване на фаголизозома (сливане)

Докато протичат други етапи на фагоцитоза, вътре във фагоцита се подготвят за използване неговите оръжия - 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 разпадни продукти

Каквото и да 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. Това премахва остатъците от абсорбирания обект от клетката. Последователността на фагоцитоза е завършена.

Какво определя успеха на фагоцитозата?

Уви, целият описан процес не винаги протича гладко. В някои случаи патогенът се оказва по-силен от фагоцитния компонент на имунитета, преодолява защитата и човекът се разболява. Мечников също отбеляза, че ако ларвите и червеите са изложени на твърде много гъбични клетки, заразените организми умират.

Друга възможна причина за неуспех е непълната фагоцитоза. Някои (често много опасни и заразни) патогени са защитени от храносмилане от фагоцити. В резултат на това те просто проникват вътре в тях, живеят там и се развиват, недостъпни за други фактори на имунната защита. В крайна сметка една „нормална“ 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 приема лекарството Трансфер фактор. Неговите информационни молекули предават информация на имунните клетки за това как да се държат с различни патогени и как да се отърват от тях. В резултат на това се подобрява функционирането на имунната система, а това повишава нейната устойчивост към все още невъзникнали заболявания и ефективността на възстановяване от вече развилите се.

Фагоцитозата е процес, при който специално проектирани кръвни клетки и телесни тъкани (фагоцити) улавят и усвояват твърди частици. Етапи на фагоцитоза: 1. Подход (хемотаксис) - активно движение към химични стимули - отпадъчни продукти на микроорганизми, вещества, образувани в резултат на взаимодействието на антиген с антитяло; 2. Залепване. Фагоцитите са способни да образуват тънки цитоплазмени издатини, които се изхвърлят към обекта на фагоцитоза и с помощта на които се осъществява адхезия. Повърхностният заряд на левкоцитите е от известно значение. Белите кръвни клетки с отрицателен заряд се придържат по-добре към обект с положителен заряд; 3. Поглъщане на обекта. Абсорбцията на даден обект от левкоцитите може да се осъществи по два начина: 1) частта от цитоплазмата, която е в контакт с обекта, се изтегля в клетката и обектът се изтегля с нея; 2) фагоцитът докосва обекта с дългите си и тънки псевдоподии, след което цялото тяло се придърпва към обекта и го обгръща. И в двата случая чуждата частица е заобиколена от цитоплазмена мембрана и се изтегля в клетката. В резултат на това се образува нещо като торбичка с чуждо тяло (фагозома). 4. Храносмилане. Лизозомата се приближава до фагозомата, техните мембрани се сливат, образувайки единична вакуола, в която се намират абсорбираната частица и лизозомните ензими (фаголизозома). Във фаголизозомите се установява оптималната реакция за действие на ензима (pH около 5,0) и започва храносмилането на погълнатия обект, но само ензимите не могат да осигурят достатъчен убийствен ефект. Ефективността на фагоцитозата се повишава, когато в процеса се включи т. нар. кислородна система.Обикновено левкоцитите черпят енергия главно от гликолизата. По време на фагоцитозата консумацията на кислород се увеличава толкова рязко, че обикновено се нарича "респираторна експлозия". Смисълът на такова рязко (до 10 пъти) увеличение на консумацията на кислород е, че той се използва за борба с микроорганизмите. Кислородът, заимстван от околната среда, се активира чрез частична редукция. Това произвежда водороден пероксид и свободни радикали. Тези високоактивни съединения предизвикват пероксидация на липиди, протеини, въглехидрати и същевременно увреждат клетъчните структури на микроорганизмите, изградени от тези вещества. Кислородният механизъм влиза в действие, когато фагоцитният рецептор влезе в контакт с обекта на фагоцитоза. Фагоцитите имат и други, несвързани с кислорода механизми за борба с микроорганизмите. Те включват: а) лизозим, който разрушава бактериалните мембрани; б) лактоферин, конкуриращ се за железни йони; в) катионни протеини, които нарушават структурата на мембраните на микроорганизмите. Опсонизацията е процес на взаимодействие на опсонини с бактерии, по време на който последните стават по-податливи на действието на фагоцитите. Притежавайки рецептори за опсонизиране на комплементни протеини, които са прикрепени към повърхността на мишени (микроби, имунни комплекси и др.), Фагоцитните клетки свързват тези мишени и се активират, което води до ендоцитоза или фагоцитоза на мишените. Процесът на О. също се извършва от подходящи специфични антитела, които взаимодействат с антигенни епитопи на бактерии, вируси и токсини. В този случай опсонизираният антиген се прикрепя към фагоцитната клетка чрез взаимодействие с повърхностните рецептори (Fc рецептори) на клетката към Fc фрагмента на имуноглобулините. Със същия фрагмент антителата могат да взаимодействат с фагоцитите, поради което патогенните клетки ще бъдат унищожени от тях.

Имунитет- това е начин за защита на тялото от живи тела и вещества, които носят признаци на генетично чужда информация.

Имунитет- цялостна система от биологични механизми за самозащита на тялото.

С помощта на имунитета всичко чуждо се разпознава и унищожава. Чужди - не наши, генетични разделения между веществата.

Целите са да се запази структурната цялост на тялото. Осигурява

1. Поддържане на хомеостаза
2. Запазване на функционалната структурна цялост на тялото
3. Запазване на биологичната индивидуалност на организма.
4. Унищожават се клетки, които са генетично различни от клетките на тялото.

Имунология- науката за организмите, молекулите на имунната система. Изучава структурната функция на имунитета и имунния отговор към чужди антитела. Изучава последователността на имунния отговор и начините за повлияване върху него.

Развитие на имунологията

Основателят е работата на Мечников през 1883 г. Създава фагоцитната теория за имунитета, 1897 г. - Ерлих създава хуморалната теория за имунитета, 1908 г. - получава ноб. Награди за теории.

Емпирично са предложени ваксини (преди тази).

Gener - ваксина срещу кравешка шарка

1974 г. - едрата шарка е ликвидирана.

Ваксината на Пастьор е ваксина срещу бяс.

Видов имунитет.

Имунитет, дължащ се на вродените биологични характеристики на тялото.

Различава се по свойства

1. Видова характеристика (животните не страдат от човешки заболявания)

2. Генетично обусловени – по наследство

3. Неспецифичен - няма селективна посока, но се проявява срещу различни инфекции

4. устойчиви, но не абсолютни

Механизми на видовия имунитет.

Външни бариеривидов имунитет.

1. Кожата е механична бариера за инфекциозни агенти - патогени. Има бактерицидно свойство, тъй като секретите на потните и мастните жлези съдържат водороден прекис, както и урея, ненаситени мастни киселини, жлъчни пигменти, амоняк
2. лигавица. Секретът на лигавиците отмива патогените от повърхността. Съдържа лизозим, секреторни антитела, инхибитори на бактерии и вируси.
3. Анатомични и физиологични характеристики на тялото. Реснички на цилиндричния епител на горните дихателни пътища. Начини. Патогените се задържат, както и повръщането, кашлянето, кихането - това са физиологични действия. Миглите и веждите предотвратяват навлизането на патогени

Вътрешни бариери

1. Нормална микрофлора на тялото, населяваща лигавицата, кожата и различни биотопи. Той е антагонист на патогенни и условно патогенни организми. Има имунизиращ ефект. Благодарение на това той предизвиква образуването на антитела. Синтез на витамини - К, В.
2. Клетъчни мембрани
3. Функция на хистохематичните бариери. Защитава мозъка, репродуктивната система и очите.
4. Лимфоидна система. Включва системата от лимфоидни възли и образувания
5. Треска - повишаването на температурата увеличава метаболитните процеси, кръвния поток, ензимната активност, макрофагите и инхибира пролиферацията на вируси и бактерии.
6. Възпалението възниква, когато тъканта е увредена. Фагоцитите се втурват към мястото на възпалението. Активират се биологично активни вещества (БАВ) - серотонин и хистомин, които повишават съдовата пропускливост, което води до развитие на оток, зачервяване, натрупват се вещества - антитела и комплимент, които осигуряват унищожаването на патогена.
7. Функция на отделителната система. Отървава се от унищожените патогени през стомашно-чревния тракт, дихателните пътища и пикочната система.

Клетъчни механизми на видовия имунитет.

Фагоцитоза и функции на естествените NK клетки убийци.

Фагоцитоза- процес на улавяне и унищожаване на чужди антигени от фагоцити.

Във фагоцитозата участват клетки, които се делят на следните видове – микрофаги. Това са полиморфонуклеарни неутрофили на периферната кръв. Макрофаги - моноцити, фаги макрофаги, които се наричат ​​хистиоцити. Купърови клетки на черния дроб, остеокласти на костна тъкан, както и микроглиални клетки на нервна тъкан. Макро и микрофагите на мембраните имат много рецептори, ензими и ясно изразен лизозомален апарат.

Етапи на фагоцитоза

1. Придвижването на фагоцит към обект се осъществява чрез хемотаксис. Това е насоченото движение на клетката към определени химикали. Групи, определени от рецептори.
2. Адхезия на обект към фагоцитите, която се нарича адхезия и абсорбция, които възникват поради взаимодействие с рецептори
3. Абсорбция на обект от фагоцит. На мястото на прикрепване клетъчната стена инвагинира. Обектът е потопен във фагоцита. Образува се фагозома, която се слива с лизозомата, за да образува фаголизозомния комплекс
4. Резултатът е различен. Варианти на резултатите 1. Смилане на обекта. 2. Възпроизвеждане на обект във фагоцит 3. Изгонване на обект от фагоцит

Механизми на храносмилането

1. О-зависим. Фагоцитът активно абсорбира кислород, възниква окислителна експлозия и се образуват реактивни кислородни видове, като хидроксилион, супероксиден анион, водороден пероксид, който има пагубен ефект върху бактерията
2. Независим от кислорода. Осъществява се благодарение на катионни протеини и лизозомни ензими.

Видове фагоцитоза

1. Завършено - обектът е усвоен
2. Непълно - бактериите не се усвояват

Механизми на непълна фагоцитоза.

1. Бактериите могат да бъдат резистентни към лизозомни ензими, като гонококи
2. Микроорганизмите могат да напуснат фагоцита и да се размножават, което е характерно за рикетсиите.
3. Бактериите могат да попречат на образуването на фаголизозома - туберкулозен бацил.

Оценка на фагоцитозата.

За оценка на фагоцитната активност се използват следните показатели:

-Процент на фагоцитоза (PF)- броят на фагоцитите от 100, които проявяват функционална активност.

Нормално срещу стафилококи или всякакви телца - 60-80%

- Индекс на фагоцитоза (PI)- броят на бактериите, уловени от един фагоцит от 100. Приблизително 6-8 бактерии се уловяват от 1 фагоцит.

Активността на фагоцитите може да се увеличи под въздействието на цитокини, комплименти, антитела, сред които има опсонини. Това са антитела, които подготвят бактерията за фагоцитоза. В тяхно присъствие фагоцитозата е по-активна. Опсонините се синтезират в имунизиран организъм.

Наличието на опсонини се определя от опсон-фагоцитния индекс (OPI)

OFI = PFимунен серум / PF нормален серум. Ако > 1, тогава има опсонини. При пациент с бруцелоза се образуват опсонини. Antietlas подготвя фагоцитите за улавяне на Brucella. 80/20=4. Ако< 1 человек болен.

Функции на фагоцитите

1. Осигуряване на фагоцитоза
2. Обработка на антиген
3. Представяне на антигена на клетките на имунната система и задействане на последващия имунен отговор.
4. Секреция на биологично активни вещества. Повече от 5-. Цитокини, компоненти на комплемента, простагландини,

Естествени убийци.

Това са естествени убийци, свързани с лимфоцитите, които нямат свойствата на Т и В лимфоцитите и имат цитотоксичен ефект върху туморните клетки и клетките, съдържащи вируси. Те имат специален протеин, който в присъствието на калциеви йони бързо полимеризира, образуват се субединици, които са вградени в клетъчната мембрана и се образува канал, през който водата се втурва в клетката. Клетката набъбва и се спуква, което се нарича цитолиза.

Хуморални фактори на видовия имунитет

1. Комплиментът е многокомпонентна система от кръвни серумни протеини, която осигурява поддържането на хомеостазата. Съчетава 9 компонента-фракции и се обозначава с латинското С с индекс 1,2,3,4,5 и т.н. Системата включва подкомпоненти C1R, C1S, C5A, C5B. Регулаторни протеини, фактори, участващи в активирането на комплимента - гамаглобулини, магнезиеви и калциеви йони. Компонентите на комплимента са в неактивно състояние и за проявата на функционален ефект е необходимо активиране на комплиментната система. Разграничават се следните пътища за активиране:

1. Класическа
2. алтернатива
3. Лектин.

Класическа активация. Активирането става като засилваща се каскада.

1 молекула се разпада, активира 2 молекули и т.н. Инициира се от комплекса антиген-антитяло, който взаимодейства с първата фракция С1, която се разпада на подкомпоненти. Взаимодейства с C4, който взаимодейства с C2, който активира C3, който се разпада на подкомпоненти C3A и C3B, което води до активиране на C5, който се разпада на подкомпоненти C5a и C5b, C6 се активира и така нататък до C9. Комплексът C6-C9 е мембранно атакуващ комплекс, който се вкарва в мембраната, образува се канал, през който влиза вода и клетката се лизира.

Активиране по алтернативен тип.Той се задейства от LPS и микробни антигени, които незабавно активират С3 фракцията. Следващ C5 и до C9.

Активиране от лектинтип се задейства от моноза-свързващи протеини, които се комбинират с монозни остатъци върху бактериални клетки, протеазата се активира, която се разгражда от 4-тата комплиментна фракция. След това C2,3 и така нататък до C9. В резултат на това комплиментът се активира.

В резултат на активирането комплиментът изпълнява следните функции:

1. Клетъчен лизис
2. Стимулирането на фагоцитозата, например С5 фракция засилва хемотаксиса
3. Повишена съдова пропускливост, която се осигурява от подкомпоненти
4. Процесът на възпаление се засилва

Хуморалните фактори на видовия имунитет включват ензима лизозим, който разрушава пептидогликана на клетъчната стена, като по този начин причинява смъртта на бактериите и се синтезира от макрофаги и моноцити. Съдържа се в големи количества в кръвта, телесните течности, много в слюнката и слъзната течност

Протеини в острата фаза, като С реактивен протеин. Това е голяма протеинова молекула от 5 еднакви субединици - пентроксин. Има афинитет към веществата от бактериалната клетъчна стена. Осигурява опсонизация на бактериите, активиране на комплемента по класическия път

Ендогенните пептиди, които имат антибиотична активност, могат да убиват бактериите

Интерферон, защитни протеини на кръвния серум, сред които, в допълнение към протеините на острата фаза, се отличават пропердин, бета лизин и моносвързващи протеини.