Główne typy immunologii komórek fagocytarnych. Etapy fagocytozy
Fagocytoza to proces, w którym specjalnie zaprojektowane komórki krwi i tkanek organizmu (fagocyty) wychwytują i trawią cząstki stałe. Etapy fagocytozy: 1. Podejście (chemotaksja) - aktywny ruch na bodźce chemiczne - produkty odpadowe drobnoustrojów, substancje powstałe w wyniku oddziaływania antygenu z przeciwciałem; 2. Przyklejanie. Fagocyty są w stanie tworzyć cienkie wypukłości cytoplazmatyczne, które są wyrzucane w kierunku obiektu fagocytozy i za pomocą których odbywa się przyleganie. W tym przypadku ładunek powierzchniowy leukocytów ma pewną wartość. Białe krwinki z ładunkiem ujemnym lepiej przylegają do przedmiotu z ładunkiem dodatnim; 3. Absorpcja obiektu. Wchłanianie obiektu przez leukocyty może nastąpić na dwa sposoby: 1) obszar cytoplazmy, który styka się z obiektem, jest wciągany do komórki, a obiekt jest rysowany wraz z nim; 2) fagocyt dotyka obiektu swoją długą i cienką pseudopodią, a następnie całe ciało jest przyciągane do obiektu i otacza go. W obu przypadkach obca cząstka jest otoczona błoną cytoplazmatyczną i jest zaangażowana wewnątrz komórki. W rezultacie powstaje rodzaj worka z ciałem obcym (fagosomem). 4. Trawienie. Lizosom zbliża się do fagosomu, ich błony łączą się, tworząc pojedynczą wakuolę, w której znajdują się zaabsorbowana cząstka i enzymy lizosomalne (fagolizosom). W fagolizosomach ustala się optymalna reakcja na działanie enzymów (pH około 5,0) i rozpoczyna się trawienie zaabsorbowanego obiektu, jednak same enzymy nie mogą zapewnić wystarczającego efektu zabójczego. Skuteczność fagocytozy wzrasta, gdy do procesu przyłączany jest tzw. układ tlenowy.Zazwyczaj leukocyty czerpią energię głównie z glikolizy. Podczas fagocytozy zużycie tlenu wzrasta i jest tak gwałtowne, że potocznie nazywa się to „wybuchem oddechowym”. Znaczenie tak gwałtownego (do 10 razy) wzrostu zużycia tlenu polega na tym, że służy on do zwalczania mikroorganizmów. Pożyczony z otoczenia tlen aktywowany jest poprzez częściową redukcję. Powoduje to wytwarzanie nadtlenku wodoru i wolnych rodników. Te wysoce aktywne związki powodują peroksydację lipidów, białek, węglowodanów i jednocześnie uszkadzają struktury komórkowe mikroorganizmów zbudowanych z tych substancji. Mechanizm tlenowy jest aktywowany, gdy receptor fagocytu wchodzi w kontakt z obiektem fagocytozy. Fagocyty mają również inne, niezwiązane z tlenem mechanizmy zwalczania mikroorganizmów. Należą do nich: a) lizozym, który niszczy błony bakteryjne; b) laktoferyna, konkurująca o jony żelaza; c) białka kationowe, które zaburzają strukturę błon bakteryjnych. Opsonizacja to proces interakcji opsonin z bakteriami, podczas którego te ostatnie stają się bardziej podatne na działanie fagocytów. Posiadając receptory do opsonizacji białek dopełniacza, które są przyłączone do powierzchni celów (drobnoustrojów, kompleksów immunologicznych itp.), komórki fagocytarne wiążą te cele i ulegają aktywacji, co prowadzi do endocytozy lub fagocytozy celów. Proces O. jest również realizowany przez odpowiednie specyficzne przeciwciała oddziałujące z epitopami antygenowymi bakterii, wirusów, toksyn. W tym przypadku opsonizowany antygen jest przyłączony do komórki fagocytarnej poprzez oddziaływanie z receptorami powierzchniowymi (receptorami Fc) komórki z fragmentem Fc immunoglobulin. Z tym samym fragmentem przeciwciała mogą również oddziaływać z fagocytami, dzięki czemu komórki patogenu zostaną przez nie zniszczone.
Fagocytoza jest filogenetycznie najstarszym procesem ochronnym realizowanym przez wyspecjalizowane komórki układu odpornościowego (Mechnikov 1883, 1892; Greenberg, 1999). To właśnie I. I. Miecznikow po raz pierwszy w porównawczych badaniach morfofizjologicznych udowodnił kluczową rolę tego mechanizmu obrony immunologicznej w tworzeniu odporności zwierząt na infekcje.
Profesjonalne fagocyty u kręgowców obejmują przede wszystkim neutrofile (leukocyty wielojądrzaste, mikrofagi) oraz monocyty/makrofagi (fagocyty jednojądrzaste, jednojądrzaste). Komórki te są przystosowane morfofizjologicznie i biochemicznie do wchłaniania i inaktywacji ciał i cząstek drobnoustrojów o średnicy większej niż 0,5 µm (wielkości najmniejszych bakterii z grupy Mycoplasma). Różnica między fagocytozą a innymi formami reakcji endocytarnych komórek sugeruje obowiązkowy udział w tym procesie cytoszkieletu aktynowego, który w postaci mikrowłókien penetruje pseudopodia wychwytujące mikroorganizmy i cząstki. Fagocytoza wymaga do swojego przebiegu określonych warunków temperaturowych (t> +13-18°C) i nie występuje w niższych temperaturach u kręgowców. Wraz z neutrofilami i monocytami/makrofagami w fagocytozie biorą udział niedojrzałe komórki dendrytyczne, eozynofile, komórki tuczne, komórki nabłonkowe, płytki krwi, a nawet niektóre limfocyty.
Kontakt fagocyta z mikroorganizmem inicjuje reakcje komórkowe związane z błoną cytoplazmatyczną, cytoszkielet, aktywację mechanizmów zabijania patogenów, produkcję cytokin, chemokin i cząsteczek, które odgrywają kluczową rolę w prezentacji antygenów (Underhill i Ozinsky, 2002) .
Receptory fagocytozy
|
| Komórki | Chwytnik | Cel | ligand |
| makrofagi | MARCO | E. co/i, S. aureus | Niezidentyfikowany |
| » | MER | Apoptotyczny tymocyty | ? Gas6Apoc-fatydylo-seryna |
| Wiele | PSR | Apoptotyczny | Fosfaty- dilseryna |
| makrofagi | CD36 | Apoptotyczny neutrofile | Fosfaty- dilseryna |
| » | CD14 | Pseudomonas apoptotyczny | ?lps? niezidentyfikowany wyposażone |
| Wiele | pi-integryny | Yersinia spp. | plagi |
| komórki | |||
| makrofagi | opfZ | Apoptotyczny | ? trombospondyna |
| Dendrytyczny | sofZ | Podobnie | Niezidentyfikowany |
| glin | |||
| Nabłonkowy | E-kadheryna | Listeria spp. | 1p1A |
| komórki | |||
| Podobnie | Spotkał | Podobnie | 1p1B |
Główne etapy fagocytozy: chemotaksja, kontakt fagocyta z drobnoustrojem, wchłanianie (internalizacja) mikroorganizmów (fagocytoza w wąskim znaczeniu tego słowa), inaktywacja (zabijanie) i późniejsze trawienie patogenów w aparacie wakuolarnym fagocytów (ukończenie fagocytozy). Wraz z tymi funkcjonalnymi objawami fagocytozie z reguły towarzyszą reakcje wydzielnicze fagocytów, zwłaszcza monocytów / makrofagów i komórek dendrytycznych, podczas których uwalniane są różne fizjologicznie aktywne substancje, które zapewniają ochronny charakter przebiegu i kończą cały proces jako cały.
W rozpoznawanie, kontakt i wchłanianie drobnoustrojów przez fagocyty zaangażowane są różne receptory (Tabela 7) (Greenberg, 78
Grinstein, 2002). Stosując nowoczesne metody genetyki molekularnej ustalono, że zmiany w ekspresji ponad 200 genów obserwuje się w fagocytach podczas fagocytozy cząstek lateksu przez mysie makrofagi, a około 600 genów podczas fagocytozy Mycobacterium tuberculosis (Ehrt i wsp., 2001). . Wszystko to świadczy o złożonej i złożonej naturze zmian strukturalnych i funkcjonalnych w makrofagach związanych z procesem fagocytarnym. Zrozumienie ich podstaw molekularnych umożliwi w przyszłości stworzenie środków farmakologicznych, które specyficznie regulują proces fagocytozy. Różnorodność receptorów zapewnia skuteczność rozpoznawania patogenów („nienatywnych”) i jest niezbędnym warunkiem późniejszej celowanej inaktywacji czynników zakaźnych. W jednej z nowoczesnych koncepcji odporności wrodzonej połączenie tych receptorów jest powszechnie określane jako system receptorów (cząsteczek), które rozpoznają wzorce molekularne związane z patogenami (Janeway, 1992, 2002). "
Proces fagocytozy (absorpcji ciała stałego) składa się z pięciu etapów.
- 1. Aktywacja (zwiększony metabolizm energetyczny). Czynnikami aktywacji i chemotaksji są produkty bakteryjne (LPS, peptydy), składniki dopełniacza (C3 i C5), cytokiny i przeciwciała.
- 2. Chemotaksja.
- 3. Adhezja.
- 4. Absorpcja.
- 5. Wynik fagocytozy.
Adhezja związana jest z obecnością szeregu receptorów na powierzchni fagocytów (dla fragmentów Fc przeciwciał, składników dopełniacza, fibronektyny), które zapewniają siłę oddziaływań za pośrednictwem receptorów opsonin, które otaczają mikroorganizmy i ograniczają ich ruchliwość (przeciwciała, C3b, fibronektyna).
Fagocyty posiadają pseudopodia podobne do ameby. Po wchłonięciu z zaabsorbowanym obiektem (bakteria) tworzy się fagosom, lizosom zawierający enzymy lityczne łączy się z nim i łączy się z nim, tworząc fagolizosom.
Istnieją trzy możliwe skutki fagocytozy:
- - całkowita fagocytoza;
- - niepełna fagocytoza;
- - przetwarzanie antygenów.
Zakończona fagocytoza to całkowite trawienie mikroorganizmów w komórce fagocytującej.
W procesie fagocytozy dochodzi do „eksplozji oksydacyjnej” z tworzeniem reaktywnych form tlenu, co zapewnia efekt bakteriobójczy.
Jedną z najważniejszych funkcji makrofagów (obok chemotaksji, fagocytozy, wydzielania substancji biologicznie czynnych) jest przetwarzanie (przetwarzanie) antygenu i jego prezentacja komórkom immunokompetentnym z udziałem białek klasy głównego układu zgodności tkankowej (MHC) 2.
Fagocytoza to nie tylko niszczenie ciała obcego, ale także prezentacja antygenu wywołującego reakcje immunologiczne i wydzielanie mediatorów reakcji immunologicznych i zapalnych. System makrofagów jest centralnym ogniwem nie tylko naturalnej odporności (odporności gatunkowej), ale także odgrywa ważną rolę w odporności nabytej, współpracy komórek w odpowiedzi immunologicznej.
Zapalenie jako reakcja ochronna organizmu na różne uszkodzenia tkanek powstało na wyższym etapie ewolucji niż fagocytoza i jest charakterystyczne dla wysoce zorganizowanych organizmów z układem krążenia i nerwowym.
Zapaleniu infekcyjnemu towarzyszą różne reakcje naczyniowe i komórkowe (w tym fagocytoza), a także uruchomienie szeregu mediatorów reakcji zapalnych (histamina, serotonina, kininy, białka ostrej fazy zapalenia, leukotrieny i prostaglandyny, cytokiny, dopełniacz system).
Wiele produktów bakteryjnych aktywuje komórki układu makrofagi-monocyty oraz limfocyty, które reagują na nie uwalniając produkty biologicznie czynne – cytokiny, w szczególności interleukiny. Można je scharakteryzować jako mediatorów komórkowych odpowiedzi immunologicznych. Główną rolę w reakcjach zapalnych odgrywa interleukina-1 (IL-1), która stymuluje gorączkę, zwiększa przepuszczalność naczyń i właściwości adhezyjne śródbłonka oraz aktywuje fagocyty.
Gorączka. Wzrost temperatury ciała jest reakcją ochronną organizmu, która pogarsza warunki rozmnażania wielu mikroorganizmów, aktywuje makrofagi, przyspiesza przepływ krwi i poprawia procesy metaboliczne w organizmie.
Funkcja barierowa węzłów chłonnych. Według P.F. Zdrodovsky'ego (1969) węzły chłonne są rodzajem biologicznego filtra dla patogenów przenoszonych z limfą. Tutaj mikroorganizmy, które przeniknęły przez skórę lub błony śluzowe i są przenoszone przez prąd limfatyczny, są zatrzymywane i narażone na działanie makrofagów i aktywowanych limfocytów.
Układ dopełniacza to kompleks białek i glikoprotein w surowicy krwi ludzi i kręgowców (jest ich ponad 20). Poszczególne składniki pośredniczą w procesach zapalnych, opsonizacji obcych fragmentów do późniejszej fagocytozy, uczestniczą wraz z makrofagami w bezpośrednim niszczeniu mikroorganizmów i innych obcych komórek (lizie bakterii i wirusów). W warunkach fizjologicznych składniki układu dopełniacza są w formie nieaktywnej. Istnieją trzy sposoby aktywacji układu dopełniacza - klasyczna, alternatywna i za pomocą bocznika C1.
Szlak klasyczny - kaskada reakcji proteazowych od składnika C1q do C9 - jest realizowany w obecności przeciwciał na odpowiedni antygen. Składnik C1q oddziałuje z kompleksem „antygen-przeciwciało”, następnie C4, a następnie C2. Powstaje kompleks „antygen-przeciwciało-C1C4C2”, z którym łączy się C3 (centralny składnik układu) i uruchamia się łańcuch aktywacji z funkcjami efektorowymi (opsonizacja i liza bakterii, aktywacja układu makrofagów, stan zapalny) .
Alternatywna ścieżka realizowana jest podczas pierwszego kontaktu z patogenem (gdy nie ma jeszcze przeciwciał). Jest indukowany przez LPS i inne antygeny drobnoustrojów. C1, C4, C2 nie są zaangażowane, ścieżki alternatywne i klasyczne łączą się na poziomie C3.
układ interferonowy.
Interferony to glikoproteiny syntetyzowane przez różne komórki organizmu o szerokim zakresie aktywności biologicznej (przede wszystkim przeciwwirusowej), szybkiej odpowiedzi organizmu na komórki odbierające niespecyficzny sygnał obcości. Istnieje cały system interferonów, które są podzielone na podtypy alfa, beta i gamma o wyraźnej heterogeniczności właściwości. Działanie przeciwwirusowe przejawia się w zdolności do hamowania wewnątrzkomórkowego rozmnażania wirusów DNA i RNA (przede wszystkim w wyniku blokowania syntezy makrocząsteczek wirusowych). Indukcję syntezy interferonu wywołują wirusy, bakterie, riketsje, pierwotniaki, związki syntetyczne.
zabójcze komórki.
W zapewnieniu odporności gatunkowej istotną rolę odgrywają limfocyty T-cytotoksyczne (T-killers), a także główny układ zgodności tkankowej (szczegóły w kolejnych wykładach).
T-zabójcy, prezentując antygeny głównego układu zgodności tkankowej klasy 1, rozpoznają wszelkie obce antygeny (w tym zmutowane, np. komórki nowotworowe), atakują je i niszczą.
Komórki NK (natural killer) są ważne w utrzymaniu homeostazy genetycznej i ochronie przeciwnowotworowej, ich funkcje rozpoznawania nie zależą od prezentacji antygenów klasy 1 MHC (major histocompatibility complex).
Systemy odporności nieswoistej i odporności gatunkowej przyczyniają się do zachowania integralności strukturalnej i funkcjonalnej organizmu i są podstawą do tworzenia odporności nabytej (swoistej). Dokując na tym wyższym poziomie, systemy odporności specyficznej i nabytej tworzą jeden i najskuteczniejszy system samoobrony ciała przed wszystkim, co obce.
Układ odpornościowy.
Układ odpornościowy to zespół narządów, tkanek i komórek, które zapewniają komórkową i genetyczną niezmienność organizmu. Zasady czystości antygenowej (genetycznej) opierają się na rozpoznaniu „swojego obcego” i są w dużej mierze zdeterminowane przez system genów i glikoprotein (produktów ich ekspresji) – głównego układu zgodności tkankowej (MHC), często nazywanego HLA (ludzki antygeny leukocytów) u ludzi. Białka MHC są wyraźnie wyrażane na ludzkich leukocytach, antygeny MHC są typowane przy użyciu badania leukocytów.
narządy układu odpornościowego.
Istnieją centralne (szpik kostny - narząd krwiotwórczy, grasica lub grasica, tkanka limfatyczna jelita) i obwodowe (śledziona, węzły chłonne, nagromadzenie tkanki limfatycznej we własnej warstwie błon śluzowych typu jelitowego) narządy odporności.
Komórki progenitorowe komórek immunokompetentnych są wytwarzane przez szpik kostny. Niektórzy potomkowie komórek macierzystych stają się limfocytami. Limfocyty dzielą się na dwie klasy - T i B. Prekursory limfocytów T migrują do grasicy, gdzie dojrzewają do komórek, które mogą uczestniczyć w odpowiedzi immunologicznej. U ludzi limfocyty B dojrzewają w szpiku kostnym. U ptaków niedojrzałe komórki B migrują do torebki Fabrycjusza, gdzie osiągają dojrzałość. Dojrzałe limfocyty B i T kolonizują obwodowe węzły chłonne. Tak więc centralne narządy układu odpornościowego przeprowadzają tworzenie i dojrzewanie komórek immunokompetentnych, narządy obwodowe zapewniają odpowiednią odpowiedź immunologiczną na stymulację antygenową - „przetwarzanie antygenu”, jego rozpoznawanie i proliferację klonalną limfocytów - różnicowanie zależne od antygenu.
Istotę fagocytozy można opisać w kilku słowach. W tym procesie specjalne komórki fagocytów „obliczają”, pożerają i trawią szkodliwe cząstki, które dostały się do organizmu, głównie infekcje. Celem tego zjawiska jest ochrona nas przed potencjalnymi patogenami, toksynami i tak dalej. A jak dokładnie przebiega mechanizm fagocytozy? Przechodzi przez kilka etapów, które zostaną omówione bardziej szczegółowo poniżej.
Etapy fagocytozy:
Chemotaksja
Złośliwy przedmiot dostaje się do ciała i przez krótki czas pozostaje tam niezauważony. Ten obiekt, czy to bakteria, ciało obce, czy coś innego, uwalnia specjalne substancje (chemoatraktanty) i bezpośrednio wchodzi w kontakt z krwią lub tkankami. Wszystko to uświadamia ciału obecność w nim agresora.
Następuje kaskada reakcji biochemicznych. W pierwszym etapie fagocytozy komórki tuczne uwalniają do krwiobiegu specjalne związki, które wywołują reakcję zapalną. Początek procesu zapalnego „budzi” makrofagi i inne komórki fagocytujące ze stanu spoczynku. Neutrofile, wyłapując obecność chemoatraktantów, szybko opuszczają krew do tkanek i pędzą do migracji do ogniska zapalnego.
Trudno to opisać, a jeszcze trudniej sobie wyobrazić, ale wnikanie patogenu do organizmu prowadzi do uruchomienia prawdziwego efektu domina, który obejmuje setki (!) różnych zjawisk fizjologicznych zachodzących na poziomie komórkowym i subkomórkowym poziomy. Stan układu odpornościowego na tym etapie fagocytozy można porównać do stanu zaburzonego ula pszczelego, gdy jego liczni mieszkańcy przygotowują się do ataku na sprawcę.
Neutrofil - migrujący fagocyt
Sekwencja fagocytozy jest kontynuowana w drugim etapie, reakcji adhezyjnej. Fagocyty, które zbliżyły się do właściwego miejsca, rozszerzają swoje procesy na patogen, wchodzą z nim w kontakt i rozpoznają go. Nie spieszą się z natychmiastowym atakiem i wolą najpierw upewnić się, że nie mylą się z „nieznajomym”. Rozpoznanie szkodliwego czynnika następuje za pomocą specjalnych receptorów na powierzchni błon fagocytów.
Aktywacja błony
W trzecim etapie fagocytozy w komórkach obrońcy zachodzą niewidoczne reakcje, które przygotowują je do wychwycenia i zniszczenia patogenu.
Zanurzenie
Błona fagocytów jest płynną, plastyczną substancją, która może zmieniać kształt. Co robi, gdy komórka napotka złośliwy obiekt. Zdjęcie pokazuje, że fagocyt rozciąga swoje „macki” do obcej cząstki. Potem stopniowo rozprzestrzenia się wokół niej, czołga się po niej i całkowicie ją chwyta.
Fagocyt rozszerza procesy na patogen
Tworzenie fagosomów
Gdy fagocyt pokrywa cząsteczkę ze wszystkich stron, jego błona zamyka się od zewnątrz, a wewnątrz komórki pozostaje zamknięty bańka z zaatakowanym obiektem w środku. Tak więc komórka wydaje się połykać cząsteczkę. Ten pęcherzyk nazywa się fagosomem.
Tworzenie fagolizosomu (fuzja)
Podczas gdy zachodziły inne etapy fagocytozy, wewnątrz fagocytu przygotowywano do użycia jego broń - organelle lizosomalne zawierające „trawienne” enzymy komórki. Jak tylko bakteria lub inny szkodliwy obiekt zostanie przechwycony przez komórkę obrońcy, zbliżają się do niej lizosomy. Ich membrany łączą się z otoczką otaczającą cząsteczkę, a ich zawartość wlewa się do tego „worka”.
To najbardziej dramatyczny moment w całym mechanizmie fagocytozy. Schwytany obiekt jest trawiony i rozkładany przez fagocyt.
Usuwanie produktów z dekoltu
To, co pozostało z zabitej bakterii lub innej strawionej cząstki, jest usuwane z komórki. Dawny fagolizosom, który jest workiem z produktami degradacji, zbliża się do zewnętrznej błony fagocytu i łączy się z nią. Tak więc resztki wchłoniętego obiektu są usuwane z komórki. Sekwencja fagocytozy kończy się
16. Reakcja fagocytarna.
Fagocytoza- proces aktywnego wchłaniania, trawienia i inaktywacji obcych cząstek przez wyspecjalizowane komórki fagocytów.
Etapy fagocytozy:
Chemotaksja to celowy ruch fagocytów wzdłuż gradientu stężeń specjalnych substancji biologicznie czynnych - chemoatraktantów.
Adhezja - przyleganie do drobnoustroju. Opsoniny (AT, fibronektyna, surfaktant) otaczają mikroorganizmy i znacznie ograniczają ich mobilność.
Endocytoza (absorpcja). W rezultacie powstaje fagosom, w którym znajduje się obiekt fagocytozy. Lizosomy pędzą do fagosomu i ustawiają się wzdłuż jego obwodu.
Trawienie. Fuzja fagosomu z lizosomem w celu utworzenia fagolizosomu. Ponadto fagocytowane mikroorganizmy są atakowane przez tlen (nadtlenek, nadtlenek tlenu, cytochrom b; powstają produkty, które mają działanie toksyczne, uszkadzając mikroorganizmy i otaczające struktury) i niezależne od tlenu (granulki z laktoferyną, lizozym itp.; produkty te spowodować uszkodzenie ściany komórkowej i zakłócić niektóre procesy metaboliczne) czynniki.
wynik fagocytozy.
Zakończono - śmierć i zniszczenie mikroorganizmów
Niekompletne – bakterie wyposażone w otoczki lub gęste hydrofobowe ściany komórkowe są odporne na działanie enzymów lizosomalnych; blokowanie fuzji fagosomów i lizosomów.
Rodzaje komórek fagocytarnych:
Makrofagi i komórki dendrytyczne – profesjonalne fagocyty i komórki prezentujące antygen
Mikrofagi - leukocyty wielojądrzaste (neutrofile) - tylko umiarkowana fagocytoza
Monocyty krwi migrują do tkanek pod wpływem cytotoksyn i stają się rezydentami.
Makrofagi Wątroba - komórki Kupffera
Płuca - makrofagi pęcherzykowe
OUN - komórki mikrogleju
Szpik kostny - osteoklasty
Nerka - komórki mezangialne
Mikroorganizmy fagocytozowe i przetwarzają je (trawią); prezentują antygen limfocytom T.
NK - naturalni zabójcy - nie różnicują AH, są niezależne od przeciwciał, działają tylko przeciwko komórkom i reagują tylko na czynniki komórkowe.
Wskaźniki fagocytozy:
Indeks fagocytarny (aktywność fagocytarna) - procent neutrofili zawierających cząsteczki mikroorganizmów
Liczba fagocytarna (wskaźnik fagocytarny) - średnia liczba drobnoustrojów wchłoniętych przez jeden fagocyt.
17. Humoralna odpowiedź immunologiczna.
W humoralnej odpowiedzi immunologicznej biorą udział trzy typy komórek: makrofagi (komórki prezentujące AG), komórki pomocnicze T i limfocyty B
AG-prezentujące komórki fagocytować mikroorganizm i przetwarzać go, dzieląc go na fragmenty (przetwarzanie AG). Fragmenty AG są eksponowane na powierzchnię komórki prezentującej AG wraz z cząsteczką MHC. Kompleks AG-cząsteczka MHC2 jest prezentowany T-pomocnikowi. Rozpoznanie kompleksu przez T-helper stymuluje wydzielanie IL-1 przez makrofagi.
T-pomocnik pod wpływem IL-1 syntetyzuje IL-2 i receptory dla IL-2, ta ostatnia w mechanizmie autokrynnym stymuluje proliferację T-pomocników, a także CTL. Tak więc, po interakcji z komórką prezentującą AG, T-pomocnik nabywa zdolność reagowania na działanie IL-2 poprzez szybkie rozmnażanie. Biologicznym znaczeniem tego zjawiska jest nagromadzenie T-pomocników, które zapewniają tworzenie w narządach limfatycznych niezbędnej puli komórek plazmatycznych wytwarzających przeciwciała przeciwko temu AG.
Limfocyt B. Jego aktywacja polega na bezpośrednim oddziaływaniu AG z cząsteczką Ig na powierzchni komórki B. W tym przypadku sam limfocyt B przetwarza AG i prezentuje na swojej powierzchni swój fragment w połączeniu z cząsteczką MHC2. Kompleks ten rozpoznaje T-pomocnika wybranego przy użyciu tego samego antygenu. Rozpoznanie przez receptor T-helper kompleksu AG-MHC2 na powierzchni limfocytów B prowadzi do sekrecji IL-2, IL-4, IL-5 i IFN-gamma przez T-helper, pod wpływem z których komórka B namnaża się, tworząc klon komórek plazmatycznych. Komórki plazmatyczne syntetyzują przeciwciała. Wydzielanie AT jest stymulowane przez IL-6 wydzielane przez aktywowany T-pomocnik. Niektóre dojrzałe limfocyty B po zróżnicowaniu niezależnym od antygenu krążą w organizmie w postaci komórek pamięci.
5 klas: IgA, IgD, IgE, IgG, IgM; Cząsteczki IgD, IgE, IgG są reprezentowane przez monomery, IgM przez pentamery, cząsteczka IgA w surowicy krwi jest monomerem, a w wydalanych płynach (ślina, płyn łzowy) jest dimerem
IgG: przenika przez łożysko do ciała płodu, aby zapewnić powstanie odporności biernej u płodu, po urodzeniu dziecka jego zawartość w surowicy krwi spada i osiąga minimalne stężenie przez 3-4 miesiące, po czym zaczyna wzrastać z powodu akumulacji własnej IgG, osiągając normę o 7 lat . Wykrycie wysokich mian IgG na Ag określonego patogenu wskazuje, że organizm jest w fazie rekonwalescencji lub niedawno przeniesiono określoną chorobę.
IgM: jego zawartość jest znacznie zwiększona u noworodków, które przeszły infekcję wewnątrzmaciczną. Obecność IgM w Ag określonego patogenu wskazuje na ostry proces zakaźny.
IgA: krąży w surowicy krwi, a także jest wydzielany na powierzchni nabłonka., obecny w ślinie, płynie łzowym, mleku. Cząsteczki IgA biorą udział w reakcjach neutralizacji i aglutynacji patogenów. Immunoglobuliny wydzielnicze klasy IgA (SIgA) różnią się od surowiczych obecnością składnika wydzielniczego związanego z 2 lub 3 monomerami IgA.
IgD: znajduje się na powierzchni rozwijających się limfocytów B, jego zawartość osiąga maksimum po 10 latach, niewielki wzrost miana obserwuje się w czasie ciąży, astmy oskrzelowej, tocznia rumieniowatego układowego oraz u osób z niedoborami odporności
IgE: syntetyzowany przez komórki plazmatyczne w węzłach chłonnych oskrzeli i otrzewnej, w błonie śluzowej przewodu pokarmowego. IgE są również nazywane reaginami, ponieważ biorą udział w reakcjach anafilaktycznych, mając wyraźną cytofilowość.
Od 10. tygodnia rozwoju wewnątrzmacicznego rozpoczyna się synteza IgM, od 12. - IgG, od 30. - IgA, ale ich stężenie jest niskie.
Ochronna funkcja przeciwciał podczas infekcji:
Ab poprzez centra wiążące Ag oddziałują z różnymi Ag. W ten sposób Abs zapobiegają infekcji lub eliminują patogen lub blokują rozwój reakcji patologicznych, jednocześnie aktywując wszystkie specyficzne systemy obronne.
Opsonizacja (fagocytoza immunologiczna)– Abs (poprzez fragmenty Fab) wiążą się ze ścianą komórkową organizmu; Fragment Fc Ab oddziałuje z odpowiednim receptorem fagocytu, który pośredniczy w późniejszej skutecznej absorpcji utworzonego kompleksu przez fagocyt.
Efekt antytoksyczny Abs mogą wiązać i tym samym dezaktywować toksyny bakteryjne.
Aktywacja komplementu Ab (IgM, IgG) po związaniu się z Ag (mikroorganizm, komórka nowotworowa) aktywuje układ dopełniacza, co prowadzi do zniszczenia tej komórki poprzez perforację jej ściany komórkowej, wzmożoną chemotaksję, chemokinezę i immunofagocytozę
Neutralizacja– oddziałując z receptorami komórkowymi, które wiążą bakterie lub wirusy, Ab może zapobiegać adhezji i przenikaniu drobnoustrojów do komórek organizmu gospodarza.
Krążące kompleksy immunologiczne Abs wiążą rozpuszczalny Ag i tworzą krążące kompleksy, za pomocą których Ag jest wydalane z organizmu, głównie z moczem i żółcią.
Cytotoksyczność zależna od przeciwciał– opsonizując Ag, Ab stymuluje ich niszczenie przez komórki cytotoksyczne. Aparatem zapewniającym rozpoznawanie celu są receptory fragmentów Fc Ab. Makrofagi i granulocyty są zdolne do niszczenia opsonizowanych celów.
Właściwości przeciwciał:
Specyficzność- zdolność przeciwciał do reagowania tylko z określonym antygenem, ze względu na obecność determinant antygenowych na antygenie i receptorów antygenowych (antydeminantów) na przeciwciele.
Wartościowość- liczba antydeterminantów na przeciwciele (zwykle biwalentne);
powinowactwo, powinowactwo jest siłą związku między wyznacznikiem a antydeterminantem;
Chciwość to siła wiązania przeciwciało-antygen. Ze względu na wartościowość jedno przeciwciało wiąże się z kilkoma antygenami;
Niejednorodność- heterogeniczność, ze względu na obecność trzech typów determinant antygenowych:
izotypowy- scharakteryzować przynależność immunoglobuliny do określonej klasy (IgA, IgG, IgM itp.);
Allotypowy- (swoistość wewnątrzgatunkowa) odpowiadają allelicznym wariantom immunoglobuliny (zwierzęta heterozygotyczne mają różne immunoglobuliny);
Idiotypowy- odzwierciedlają indywidualne cechy immunoglobuliny (może powodować reakcje autoimmunologiczne).
Cechy wieku:
W okresie poporodowym we krwi dzieci występuje bardzo znacząca dynamika zawartości immunoglobulin różnych klas. Wynika to z faktu, że w pierwszych miesiącach życia trwa dezintegracja i usuwanie tych immunoglobulin klasy B, które zostały przeniesione przez łożysko od matki.
W ciągu pierwszych 4-6 miesięcy immunoglobuliny matczyne ulegają całkowitemu zniszczeniu i rozpoczyna się synteza ich własnych immunoglobulin.