Główne typy immunologii komórek fagocytarnych. Fagocytoza w odpowiedzi immunologicznej organizmu
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.
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 czynne 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 zapewni 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). "
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
Fagocytoza to szczególny proces wchłaniania przez komórkę dużych kompleksów wielkocząsteczkowych lub struktur korpuskularnych. Fagocyty „profesjonalne” u ssaków to dwa typy zróżnicowanych komórek – neutrofile i makrofagi, które dojrzewają w szpiku kostnym z HSC i mają wspólną pośrednią komórkę progenitorową.Neutrofile krążą we krwi obwodowej i stanowią znaczną część leukocytów krwi - 60-70%, czyli 2,5-7,5x109 komórek na 1 litr krwi. Normalnie neutrofile nie opuszczają naczyń do tkanek obwodowych, ale jako pierwsze „pędzą” (tj. ulegają wynaczynieniu) do miejsca zapalenia ze względu na szybką ekspresję cząsteczek adhezyjnych - VCAM-1 (ligand śródbłonkowy VLA-4) oraz integryna CD11b/CD18 (ligand na śródbłonku ICAM-1). Wyłączne markery - CD66a i CD66d (rak-embrionalny Ag) zidentyfikowano na ich zewnętrznej błonie.
Monocyty i makrofagi. Monocyty są „postacią pośrednią”, we krwi stanowią 5-10% całkowitej liczby leukocytów. Ich celem jest stawanie się i bycie osiadłymi makrofagami w tkankach.
Makrofagi wątrobowe - komórki Kupffera, mózg - mikroglej, makrofagi płucne - pęcherzykowe i śródmiąższowe, nerki - mezangium.
♦ Receptory błony makrofagów.
O CD115 - Rc dla czynnika stymulującego tworzenie kolonii monocytów (M-CSF). Występuje również na błonie pluripotencjalnej komórki prekursorowej granulocytów i monocytów oraz unipotencjalnego prekursora monocytów, o Znane są cztery struktury - Rc na błonie komórkowej makrofagów, łączące to, co makrofag jest potencjalnie w stanie wchłonąć przez mechanizm fagocytoza
CD14 - Rc dla kompleksów bakteryjnego LPS z białkami wiążącymi lipopolisacharydy surowicy (LBP) oraz kompleksów LPS z innymi produktami drobnoustrojów (np. endotoksyny) - Rc dla wiązania fragmentów błon fosfolipidowych i innych składników własnych uszkodzonych i zamierających komórki (Rc dla „śmieci”, receptory zmiatające). Taki jest na przykład CD 163 - Rc dla „starych” erytrocytów. Mannozę wiążącą Rc. Obecny tylko na błonie makrofagów tkankowych.
- RC dla dopełniacza - CR3 (integryna CDllb/CD18) i CR4 (integryna CDllc/CD18). Oprócz dopełniacza wiążą również szereg produktów bakteryjnych: lipopolisacharydy, lipofosfoglikan Leishmania, hemaglutyninę z włókien Bordetella, struktury powierzchniowe komórek drożdży z rodzajów Candida i Histoplasma.
CD64 - Rc dla "ogonów" (fragmentów Fc) IgG - FcyRI (Fcy-Rc pierwszego typu), dające możliwość fagocytozy kompleksów immunologicznych przez makrofagi. Są uważane za markery błonowe monocytów/makrofagów, ponieważ ulegają ekspresji tylko na tych komórkach. Podklasy IgG pod względem siły związku z FcγRI są w następującej kolejności: IgG3 > IgGl > IgG4 > IgG2. o Receptory oddziałujące z odpornością limfocytarną. Wraz ze wspomnianym już CD64 są to: - Rc dla cytokin wytwarzanych przez limfocyty układu odpornościowego. Wiązanie z ligandami Rc dla IFNγ i czynnika martwicy nowotworu (TNF) prowadzi do aktywacji makrofagów. Wręcz przeciwnie, makrofagi są inaktywowane przez Rc dla IL-10. - CD40, B7, MHC-I/II - cząsteczki błonowe do kontaktu z komplementarnymi cząsteczkami błonowymi limfocytów, tj.
do bezpośrednich interakcji międzykomórkowych. Neutrofile nie mają takich receptorów. konsekwencje fagocytozy. Po tym, jak fagocyt owinie swoją błonę wokół zaabsorbowanego obiektu i zamknie go w pęcherzyku błonowym zwanym fagosomem, następują następujące zdarzenia.
♦ Rozszczepienie fagocytowanego materiału. Proces ten przebiega według tych samych mechanizmów biochemicznych we wszystkich fagocytach, o Lizosomy to specjalne wewnątrzkomórkowe organelle zawierające zestaw enzymów hydrolitycznych (proteazy kwaśne i hydrolazy) o optymalnym pH około 4,0. W komórce lizosomy łączą się z fagosomami w fagolizosomy, w których zachodzą reakcje trawienia zaabsorbowanego materiału.02-), tlen singletowy (1O2), rodnik hydroksylowy (OH-), podchloryn (OC1-), tlenek azotu ( NIE+). Te rodniki biorą również udział w niszczeniu fagocytowanego obiektu.
♦ Wydzielanie enzymów litycznych i rodników utleniających do przestrzeni międzykomórkowej, gdzie również działają bakteriobójczo (ale również wpływają na własne tkanki).
Neutrofile poza wymienionymi substancjami wytwarzają i wydzielają kolagenazę, katepsynę G, żelatynazę, elastazę i fosfolipazę A2.
♦ Produkcja i wydzielanie cytokin. Makrofagi i neutrofile, aktywowane przez produkty drobnoustrojów, zaczynają wytwarzać cytokiny i inne biologicznie aktywne mediatory, które w miejscu wprowadzenia substancji zewnętrznych wywołują stan zapalny przedodpornościowy, co przygotowuje możliwość rozwoju limfocytarnej odpowiedzi immunologicznej.
O Makrofagi wytwarzają interleukiny (IL-1, IL-6, IL-8, IL-12); czynnik martwicy nowotworu a (TNFα); prostaglandyny; leukotrien B4 (LTB4); czynnik aktywacji płytek krwi (PAF).
o Neutrofile wytwarzają TNFα, IL-12, chemokinę IL-8, LTB4 i PAT.
♦ Przetwarzanie i prezentacja Ag – tworzenie kompleksów wewnątrz komórek z produktów rozszczepienia fagocytowanego materiału z własnymi cząsteczkami MHC-II i ekspresja tego kompleksu na powierzchni komórki w „celu” prezentacji Ag do rozpoznania przez T -limfocyty. Proces ten przeprowadzają tylko makrofagi.
Uwagi wstępne. Zjawisko fagocytozy odkrył I. I. Miecznikow w latach 1883-84. Jest to wychwytywanie obcych cząstek przez określone komórki ciała, a następnie ich enzymatyczna destrukcja. U ludzi zróżnicowane komórki układu jednojądrowo-fagocytarnego (MPS, stara nazwa to układ siateczkowo-histocytowy, RHS) oraz granulocyty mają zdolność fagocytozy. Zdolność komórek do fagocytozy w różnych gatunkach biologicznych znacznie się różni. Tak więc, na przykład, dla leukocytów wielojądrzastych (PMNL) bydła charakterystyczna jest bardzo wysoka aktywność fagocytozy, dla PMNL człowieka i konia - średnia, a PMNL owcy, świnki morskiej i królika są na ogół jej pozbawione.
Proces fagocytozy można podzielić na 5 etapów.
1. Migracja fagocytów do miejsca infekcji (pasywna pod względem przepływu krwi i aktywna z powodu chemotaksji).
2. Adhezja fagocytu z obcą cząstką.
3. Absorpcja obcej cząstki w postaci fagosomu.
4. Fuzja fagosomu z lizosomami w celu utworzenia trawiącej wakuoli (fagolizosom).
5. Trawienie wychwyconego materiału.
Warunkiem fagocytozy komórek bakteryjnych jest ich zdolność do przylegania. Materiał do fagocytowania jest najpierw adsorbowany na powierzchni fagocytu. W miejscu kontaktu z bakterią błony fagocytów tworzą depresję, następnie zaczyna tworzyć się pseudopodia, która ostatecznie całkowicie pokrywa mikroorganizm. Część błony pokrywająca pąki drobnoustroju w postaci oddzielnej wakuoli (fagosomu). Dość często można zaobserwować asocjację kilku fagosomów w jeden. Ruch ameboidalny fagocytu i wychwytywanie przez niego cząstek tłumaczy się częściowo efektami elektrostatycznymi, częściowo zmianami strukturalnymi w koloidach wewnątrzkomórkowych. Uwięzione cząstki z reguły są całkowicie niszczone wewnątrz fagosomu. Niezwykle rzadko drobnoustrój zostaje wypchnięty z błony lub utrzymuje się w wakuoli. Już kilka minut po wychwyceniu cząstki lizosomów wrzucają swoją zawartość do fagosomu, który w ten sposób zamienia się w fagolizosom. Wewnątrz PMNL obserwuje się 2 rodzaje granulek, specyficzne i azurofilowe. Granulki azurofilowe powstają na etapie progranulocytów; pochodzą z wklęsłej powierzchni kompleksu lamelarnego. Są większe i gęstsze niż specyficzne granulki, zawierają 90% aktywności mieloperoksydazy, a ponadto kwaśną fosfatazę, arylosulfatazę, β-glukuronidazę, esterazę i 5"-nukleotydazę. Specyficzne granulki z reguły nie zawierają mieloperoksydazy, ale zawierają prawie całą laktoferynę i około 50% lizozymu komórki. Tworzą się na wypukłej powierzchni kompleksu blaszkowatego na etapie mielocytów. Czasami łączą się z fagosomami wcześniej niż ziarnistości azurofilne. Obecnie przedmiotem zainteresowania są mechanizmy obronne fagocytów W wielu opracowaniach wstępne dane przedstawiono w postaci wykresu.
1. Mechanizmy zależne od tlenu
Zależna od peroksydazy
Niezależny od peroksydazy:
Tworzenie anionu ponadtlenkowego;
Nadtlenek wodoru;
rodniki hydroksylowe;
tlen atomowy;
2. Mechanizmy niezależne od tlenu
kwasy;
Lizozym;
laktoferyna;
Hydrolazy kwaśne i obojętne;
kwaśne białka.
Istnieje wiele systemów przeciwdrobnoustrojowych w nienaruszonych PMNL. Niektóre mikroorganizmy są szczególnie wrażliwe na kwas, inne na lizozym. Ogólnie rzecz biorąc, aktywność przeciwdrobnoustrojowa jest determinowana przez połączone działanie różnych mechanizmów obronnych.