Imunita- toto je spôsob ochrany tela pred živými telami a látkami, ktoré nesú znaky geneticky cudzej informácie.

Imunita- integrálny systém biologických mechanizmov sebaobrany tela.

Pomocou imunity je všetko cudzie rozpoznané a zničené. Cudzinec – nie vlastné, genetické delenia medzi látkami.

Úlohy - udržiavanie štrukturálnej celistvosti tela. Poskytuje

1. Zachovanie homeostázy
2. Zachovanie funkčnej štrukturálnej integrity tela
3. Zachovanie biologickej individuality organizmu.
4. Bunky, ktoré sú geneticky odlišné od buniek tela, sú zničené.

Imunológia- náuka o organizmoch, molekulách imunitného systému. Študuje štrukturálnu funkciu imunity a imunitnú odpoveď na cudzie protilátky. Študuje postupnosť imunitnej odpovede a ako ju ovplyvniť.

Rozvoj imunológie

Zakladateľom sú diela Mechnikova z roku 1883. Vytvoril fagocytárnu teóriu imunity, 1897 – Ehrlich vytvoril humorálnu teóriu imunity, 1908 – získal nob. Ceny za teóriu.

Empiricky boli vakcíny navrhované (ešte predtým).

Gener - vakcína proti kravským kiahňam

1974 - eradikované kiahne.

Pasteurova vakcína je vakcína proti besnote.

druhová imunita.

Imunita v dôsledku vrodených biologických vlastností organizmu.

Líši sa vlastnosťami

1. Druhové znamenie (zvieratá netrpia ľudskými chorobami)

2. Geneticky podmienené – dedením

3. Nešpecifický – nemá selektívny smer, ale prejavuje sa proti rôznym infekciám

4. pretrvávajúce, ale nie absolútne

Mechanizmy druhovej imunity.

Vonkajšie bariéry druhová imunita.

1. Koža je mechanickou bariérou pre infekčné agens - patogény. Má baktericídne vlastnosti, pretože tajomstvo potných a mazových žliaz obsahuje peroxid vodíka, ako aj močovinu, nenasýtené mastné kyseliny, žlčové pigmenty, amoniak
2. Sliznica. Tajomstvo slizníc zmýva patogény z povrchu. Obsahuje lyzozým, sekrečné protilátky, inhibítory baktérií a vírusov.
3. Antatomické a fyziologické vlastnosti organizmu. Cilia stĺpcového epitelu horných dýchacích ciest. Spôsoby. Oneskorenie patogénov, ako aj vracanie, kašeľ, kýchanie - to sú fyziologické činy. Mihalnice, obočie očí zabraňujú vstupu patogénov

Vnútorné bariéry

1. Normálna mikroflóra tela, obývajúca sliznicu, kožu, rôzne biotopy. Je antagonistom patogénnych a podmienene patogénnych organizmov. Má imunizačný účinok. Vďaka tomu vyvoláva tvorbu protilátok. Syntéza vitamínov - K, B.
2. bunkové membrány
3. Funkcia histohematických bariér. Vykonajte ochranu mozgu, reprodukčného systému, očí.
4. lymfoidný systém. Zahŕňa systém lymfatických uzlín a formácií
5. Horúčka - zvýšenie teploty zvyšuje metabolické procesy, prietok krvi, aktivitu enzýmov, makrofágov, inhibuje reprodukciu vírusov a baktérií.
6. Pri poškodení tkanív dochádza k zápalu. Fagocyty sa ponáhľajú do ohniska zápalu. Aktivujú sa biologicky aktívne látky (BAS) - serotonín a histomín, ktoré zvyšujú vaskulárnu permeabilitu, čo vedie k rozvoju edému, začervenaniu, hromadia sa látky - protilátky a kompliment, ktorý zaisťuje zničenie patogénu.
7. funkcia vylučovacej sústavy. Zničených patogénov sa zbavuje cez gastrointestinálny trakt, dýchacie cesty a močový systém.

Bunkové mechanizmy imunity druhov.

Fagocytóza a funkcie prirodzených zabíjačských NK buniek.

Fagocytóza- proces zachytávania a ničenia cudzích antigénov fagocytmi.

Fagocytóza zahŕňa bunky, ktoré sú rozdelené do nasledujúcich typov - mikrofágy. Sú to polymorfonukleárne neutrofily v periférnej krvi. Makrofágy - monocyty, fágové makrofágy, ktoré sa nazývajú histiocyty. Cooperove bunky pečene, osteoklasty - kostné tkanivo, ako aj mikrogliové bunky nervového tkaniva. Makro a mikrofágy na membránach majú veľa receptorov, enzýmov a výrazný lyzozomálny aparát.

Štádiá fagocytózy

1. Pohyb fagocytu smerom k objektu sa uskutočňuje chemotaxiou. Ide o riadený pohyb bunky na určitú chemikáliu. Skupiny definované receptormi.
2. Adhézia objektu k fagocytom, ktorá sa označuje ako adhézia a absorpcia, ku ktorým dochádza prostredníctvom interakcie s receptormi
3. Absorpcia fagocytom objektu. V mieste pripojenia sa bunková stena invaginuje. Predmet je ponorený do fagocytu. Vznikne fagozóm, ktorý sa spojí s lyzozómom a vytvorí fagolyzozómový komplex.
4. Výsledok je iný. Možnosti výsledku 1. Trávenie objektu. 2. Reprodukcia objektu vo fagocyte 3. Vytlačenie objektu von z fagocytu

Mechanizmy trávenia

1. O-závislý. Fagocyt aktívne absorbuje kyslík, dochádza k oxidačnému vzplanutiu, vytvárajú sa reaktívne formy kyslíka ako hydroxylion, superoxidanion, peroxid vodíka, ktorý má škodlivý účinok na baktériu
2. Nezávislé od kyslíka. Vykonávané katiónovými proteínmi a lyzozomálnymi enzýmami.

Typy fagocytózy

1. Dokončené - objekt sa spracováva
2. Neúplné - baktérie nie sú trávené

Mechanizmy neúplnej fagocytózy.

1. Baktérie môžu byť odolné voči lyzozomálnym enzýmom, ako sú gonokoky
2. Mikroorganizmy môžu opustiť fagocyt a množiť sa, čo je typické pre rickettsie.
3. Baktérie môžu interferovať s tvorbou fagolyzozómov - tuberkulózneho bacilu.

Hodnotenie fagocytózy.

Na posúdenie fagocytárnej aktivity sa používajú nasledujúce indikátory

- percento fagocytózy (PF)- počet fagocytov zo 100, ktoré vykazujú funkčnú aktivitu.

Normálne proti stafylokokom alebo akýmkoľvek krvinkám - 60-80%

- index fagocytózy (IF)- počet baktérií zachytených jedným fagocytom zo 100. Na 1 fagocyt je zachytených približne 6-8 baktérií.

Aktivita fagocytov sa môže zvýšiť pod vplyvom cytokínov, komplimentov, protilátok, medzi ktorými sú opsoníny. Sú to protilátky, ktoré pripravujú baktériu na fagocytózu. V ich prítomnosti je fagocytóza aktívnejšia. Syntetizované opsoníny v imunizovanom organizme.

Prítomnosť opsonínov je určená opson-fagocytárnym indexom (OPI)

OFI = PF imunitného séra / FP normálneho séra. Ak > 1, potom existujú opsoníny. U pacienta s brucelózou sa vyvinú opsoníny. Antietla pripravuje fagocyty na zachytenie Brucelly. 80/20 = 4. Ak< 1 человек болен.

Funkcie fagocytov

1. Zabezpečenie fagocytózy
2. Spracovanie antigénov
3. Prezentácia antigénu bunkám imunitného systému a spustenie následnej imunitnej odpovede.
4. Sekrécia BAS - biologicky aktívnych látok. Viac ako 5-. Cytokíny, zložky komplementu, prostaglandíny,

Prirodzení zabijaci.

Ide o prirodzených zabijakov patriacich medzi lymfocyty, ktoré nemajú vlastnosti T a B lymfocytov, majú cytotoxický účinok na nádorové bunky, bunky obsahujúce vírusy. Majú špeciálny proteín, ktorý v prítomnosti vápenatých iónov rýchlo polymerizuje, vytvárajú sa podjednotky, ktoré sú vložené do bunkovej membrány, a vytvára sa kanál, cez ktorý sa voda vháňa do bunky. Bunka napučí, praskne, čo sa označuje ako cytolýza.

Humorálne faktory druhovej imunity

1. Kompliment je viaczložkový systém proteínov krvného séra, ktorý udržuje homeostázu. Spája 9 zložiek-zlomkov a označuje sa latinkou C s indexom 1,2,3,4,5 atď. Systém obsahuje podkomponenty С1R, C1S, C5A, C5B. Regulačné proteíny, faktory podieľajúce sa na aktivácii komplimentu – gamaglobulíny, ióny horčíka a vápnika. Komponenty komplimentu sú v neaktívnom stave a aktivácia komplimentového systému je nevyhnutná na prejavenie funkčného pôsobenia. Existujú nasledujúce spôsoby aktivácie -

1. Klasická
2. Alternatívne
3. lektín.

Klasický typ aktivácie. Aktivácia prebieha ako rastúca kaskáda.

1 molekula sa rozpadne, aktivuje 2 molekuly atď. Iniciovaný komplexom antigén-protilátka, ktorý interaguje s prvou frakciou C1, ktorá sa rozkladá na podzložky. Interaguje s C4, ktorý interaguje s C2, čím sa aktivuje C3, ktorý sa rozkladá na subkomponenty C3A a C3B, čo vedie k aktivácii C5, ktorá sa rozkladá na subkomponenty C5a a C5b, aktivuje C6 a tak ďalej až do C9. Komplex C6-C9 je komplex napádajúci membránu, ktorý je vložený do membrány, vytvára sa kanál, cez ktorý vstupuje voda a bunka lyzuje.

Aktivácia podľa alternatívneho typu. Spúšťajú ho LPS a mikrobiálne antigény, ktoré okamžite aktivujú frakciu C3. Ďalej C5 a až C9.

Aktivácia lektínom typu je spúšťaný proteínmi viažucimi monózu, ktoré sa viažu na zvyšky monózy na bakteriálnych bunkách, aktivuje sa proteáza, ktorá štiepi 4. frakciu komplementu. Potom C2,3 a tak ďalej až po C9. V dôsledku toho sa kompliment aktivuje.

Kompliment ako výsledok aktivácie vykonáva nasledujúce funkcie

1. lýza buniek
2. Stimulácia fagocytózy, napríklad frakcia C5, zvyšuje chemotaxiu
3. Zvýšená vaskulárna permeabilita, ktorú zabezpečujú subkomponenty
4. Zlepšuje proces zápalu

K humorálnym faktorom druhovej imunity patrí enzým lyzozým, ktorý ničí peptidoglykán bunkovej steny, čím spôsobuje smrť baktérií, a je syntetizovaný makrofágmi a monocytmi. Vysoký obsah krvi, telesných tekutín, slín a slznej tekutiny

Proteíny akútnej fázy, ako je C reaktívny proteín. Ide o veľkú proteínovú molekulu z 5 rovnakých podjednotiek – pentroxín. Má afinitu k látkam bunkovej steny baktérií. Poskytuje opsonizáciu baktérií, aktiváciu komplimentu pozdĺž klasickej dráhy

Endogénne peptidy, ktoré majú antibiotickú aktivitu, môžu zabíjať baktérie

Interferón, ochranné proteíny krvného séra, medzi ktorými sa okrem proteínov akútnej fázy rozlišujú aj properdín, beta lyzín, monoväzbové proteíny.

Podstatu fagocytózy možno opísať len niekoľkými slovami. Pri tomto procese špeciálne fagocytové bunky „vypočítavajú“, požierajú a trávia škodlivé častice, ktoré sa dostali do tela, hlavne infekcie. Účelom tohto javu je chrániť nás pred potenciálnymi patogénmi, toxínmi a pod. A ako presne prebieha mechanizmus fagocytózy? Prechádza niekoľkými fázami, ktoré budú podrobnejšie popísané nižšie.

Fázy fagocytózy:

Chemotaxia

Škodlivý predmet sa dostane do tela a zostane tam krátky čas bez povšimnutia. Tento predmet, či už je to baktéria, cudzie teleso alebo niečo iné, uvoľňuje špeciálne látky (chemoatraktanty) a prichádza priamo do kontaktu s krvou alebo tkanivami. To všetko dáva telu najavo, že je v ňom prítomný agresor.

Nastáva kaskáda biochemických reakcií. V prvom štádiu fagocytózy žírne bunky uvoľňujú do krvného obehu špeciálne zlúčeniny, ktoré spôsobujú zápalovú reakciu. Začiatok zápalového procesu „prebúdza“ makrofágy a iné fagocytové bunky z pokoja. Neutrofily, ktoré zachytávajú prítomnosť chemoatraktantov, rýchlo opúšťajú krv do tkanív a ponáhľajú sa migrovať do zápalového ložiska.

Je ťažké to opísať a ešte ťažšie si to predstaviť, ale prienik patogénu do tela vedie k spusteniu skutočného domino efektu, ktorý zahŕňa stovky (!) rôznych fyziologických javov vyskytujúcich sa v bunkovej a subcelulárnej úrovne. Stav imunitného systému v tomto štádiu fagocytózy možno prirovnať k stavu narušeného včelieho úľa, keď sa jeho početní obyvatelia pripravujú na útok na páchateľa.

Neutrofil - migrujúci fagocyt

Sekvencia fagocytózy pokračuje druhým štádiom, adhéznou reakciou. Fagocyty, ktoré sa priblížili na správne miesto, rozširujú svoje procesy na patogén, prichádzajú s ním do kontaktu a rozpoznávajú ho. Neponáhľajú sa s okamžitým útokom a radšej sa najprv uistia, že sa s „cudzím“ nemýli. Rozpoznanie škodlivého činidla nastáva pomocou špeciálnych receptorov na povrchu membrán fagocytov.

Aktivácia membrány

V treťom štádiu fagocytózy dochádza v obranných bunkách k neviditeľným reakciám, ktoré ich pripravujú na zachytenie a zničenie patogénu.

Ponorenie

Fagocytová membrána je tekutá plastická látka, ktorá môže meniť tvar. Čo robí, keď bunka narazí na škodlivý objekt. Fotografia ukazuje, že fagocyt rozširuje svoje "chápadlá" na cudziu časticu. Potom sa okolo nej postupne rozprestiera, plazí sa po nej a úplne ju uchvacuje.

Fagocyt rozširuje procesy na patogén

Tvorba fagozómov

Keď fagocyt pokryje časticu zo všetkých strán, jeho membrána sa zvonku uzavrie a vnútri bunky zostane uzavretá bublina s napadnutým predmetom vo vnútri. Zdá sa teda, že bunka časticu prehltne. Táto vezikula sa nazýva fagozóm.

Tvorba fagolyzozómu (fúzia)

Kým prebiehali ďalšie štádiá fagocytózy, vo vnútri fagocytu sa pripravovala na použitie jeho zbraň – lyzozómové organely obsahujúce „tráviace“ enzýmy bunky. Hneď ako baktéria alebo iný škodlivý objekt zachytí obranná bunka, lyzozómy sa k nej priblížia. Ich membrány sa spájajú so škrupinou, ktorá obklopuje časticu, a ich obsah sa naleje do tohto „vrecka“.

Toto je najdramatickejší moment v celom mechanizme fagocytózy. Zachytený objekt je strávený a rozložený fagocytom.

Odstránenie produktov štiepenia

Všetko, čo zostane z usmrtenej baktérie alebo inej natrávenej častice, sa z bunky odstráni. Bývalý fagolyzozóm, ktorý je vakom s produktmi degradácie, sa približuje k vonkajšej membráne fagocytu a spája sa s ním. Takže zvyšky absorbovaného objektu sú odstránené z bunky. Sekvencia fagocytózy je dokončená

Fagocytóza je špeciálny proces absorpcie veľkých makromolekulárnych komplexov alebo korpuskulárnych štruktúr bunkou. "Profesionálne" fagocyty u cicavcov sú dva typy diferencovaných buniek - neutrofily a makrofágy, ktoré dozrievajú v kostnej dreni z HSC a zdieľajú spoločnú intermediárnu progenitorovú bunku.

Neutrofily cirkulujú v periférnej krvi a tvoria významnú časť krvných leukocytov - 60-70%, čiže 2,5-7,5x109 buniek na 1 liter krvi. Za normálnych okolností neutrofily neopúšťajú cievy do periférnych tkanív, ale sú prvé, ktoré sa „ponáhľajú“ (t. j. podstupujú extravazáciu) do miesta zápalu v dôsledku rýchlej expresie adhéznych molekúl - VCAM-1 (VLA-4 endoteliálny ligand) a integrín CDllb/CD18 (ligand na endoteli ICAM-1). Na ich vonkajšej membráne boli identifikované exkluzívne markery - CD66a a CD66d (karcinóm-embryonálny Ag).
Monocyty a makrofágy. Monocyty sú "stredná forma", v krvi sú 5-10% z celkového počtu leukocytov. Ich účelom je stať sa a byť sedavými makrofágmi v tkanivách.
Makrofágy pečene – Kupfferove bunky, mozog – mikroglie, pľúcne makrofágy – alveolárne a intersticiálne, obličky – mezangiálne.
♦ Receptory makrofágovej membrány.

O CD115 - Rc pre faktor stimulujúci monocytové kolónie (M-CSF). Je prítomný aj na membráne pluripotentnej prekurzorovej bunky granulocytov a monocytov a unipotentného prekurzora monocytov, o Sú známe štyri štruktúry - Rc na bunkovej membráne makrofágov, ktoré spájajú to, čo je makrofág potenciálne schopný absorbovať mechanizmom tzv. fagocytóza

CD14 - Rc pre komplexy bakteriálneho LPS so sérovými lipopolysacharid viažucimi proteínmi (LBP), ako aj komplexy LPS s inými mikrobiálnymi produktmi (napríklad endotoxínmi) - Rc pre väzbu fragmentov fosfolipidových membrán a iných zložiek vlastných poškodených a odumierajúcich bunky (Rc pre „odpad“, receptory lapača). Takým je napríklad CD 163 – Rc pre „staré“ erytrocyty. Rc viažuca manóza. Prítomný iba na membráne tkanivových makrofágov.
- RC pre komplement - CR3 (integrín CDllb/CD18) a CR4 (integrín CDllc/CD18). Okrem komplementu na seba viažu aj množstvo bakteriálnych produktov: lipopolysacharidy, Leishmania lipofosfoglykán, hemaglutinín z filament Bordetella, povrchové štruktúry kvasinkových buniek rodov Candida a Histoplasma.

CD64 - Rc pre "chvosty" (Fc fragmenty) IgG - FcyRI (Fcy-Rc prvého typu), poskytujúce možnosť fagocytózy imunitných komplexov makrofágmi. Sú považované za membránové markery monocytov/makrofágov, pretože sú exprimované iba na týchto bunkách. Podtriedy IgG z hľadiska sily asociácie s FcyRI sú v nasledujúcom poradí: IgG3 > IgGl > IgG4 > IgG2. o Receptory, ktoré interagujú s lymfocytárnou imunitou. Spolu s už spomínaným CD64 sem patria: - Rc pre cytokíny produkované imunitnými lymfocytmi. Väzba na Rc ligandy pre IFNy a pre tumor nekrotizujúci faktor (TNF) vedie k aktivácii makrofágov. Naopak, makrofág je inaktivovaný prostredníctvom Rc pre IL-10. - CD40, B7, MHC-I / II - membránové molekuly pre kontakty s komplementárnymi membránovými molekulami lymfocytov, t.j.
pre priame medzibunkové interakcie. Neutrofily takéto receptory nemajú. následky fagocytózy. Potom, čo fagocyt obalí svoju membránu okolo absorbovaného objektu a uzavrie ho do membránového vezikula nazývaného fagozóm, nastanú nasledujúce udalosti.

♦ Štiepenie fagocytovaného materiálu. Tento proces prebieha podľa rovnakých biochemických mechanizmov vo všetkých fagocytoch, o Lyzozómy sú špeciálne intracelulárne organely obsahujúce súbor hydrolytických enzýmov (kyslé proteázy a hydrolázy) s optimálnym pH približne 4,0. V bunke sa lyzozómy spájajú s fagozómami do fagolyzozómu, kde prebiehajú reakcie trávenia absorbovaného materiálu 02-), singletový kyslík (1O2), hydroxylový radikál (OH-), chlorid (OC1-), oxid dusnatý ( NIE+). Tieto radikály sa tiež podieľajú na deštrukcii fagocytovaného objektu.

♦ Sekrécia lytických enzýmov a oxidačných radikálov do medzibunkového priestoru, kde pôsobia aj baktericídne (ale ovplyvňujú aj vlastné tkanivá).
Neutrofily okrem už spomínaných látok produkujú a vylučujú kolagenázu, katepsín G, želatinázu, elastázu a fosfolipázu A2.
♦ Produkcia a sekrécia cytokínov. Makrofágy a neutrofily, aktivované mikrobiálnymi produktmi, začnú produkovať cytokíny a iné biologicky aktívne mediátory, ktoré vytvárajú preimunitný zápal v mieste zavedenia vonkajších látok, čo pripravuje možnosť rozvoja lymfocytárnej imunitnej odpovede.

O Makrofágy produkujú interleukíny (IL-1, IL-6, IL-8, IL-12); tumor nekrotizujúci faktor a (TNFa); prostaglandíny; leukotrién B4 (LTB4); doštičkový aktivačný faktor (PAF).
o Neutrofily produkujú TNFa, IL-12, chemokín IL-8, LTB4 a PAT.

♦ Spracovanie a prezentácia Ag - tvorba komplexov vo vnútri buniek z produktov štiepenia fagocytovaného materiálu s vlastnými molekulami MHC-II a expresia tohto komplexu na povrchu bunky s „účelom“ prezentácie Ag na rozpoznanie T. - lymfocyty. Tento proces vykonávajú iba makrofágy.

Imunita: mechanizmy nasadenia

Bunky a molekuly pôsobia v zhode a navzájom sa podporujú v rôznych štádiách vývoja imunitnej odpovede.

Nešpecifické mechanizmy

V prvej fáze zrážky s cudzím antigénom sa spustí nešpecifický patologický ochranný proces - zápal sprevádzaný fagocytózou, uvoľnením zápalových mediátorov - histamínu, serotonínu, cytokínov atď. Fagocyty (makrofágy) absorbujú antigény a kontaktujú T- pomocné lymfocyty, ktoré ich prezentujú na povrchových antigénnych determinantoch. T-pomocníci spúšťajú reprodukciu (vylučujú špecifické proteínové látky - interleukíny) klonov T-killerov a B-lymfocytov špecifických pre daný antigén z už existujúcich kmeňových buniek, ktoré boli testované na toleranciu v embryonálnom období (Burnetova klonálna selekčná teória).

Zápal (lat. inflammatio) je komplexný, lokálny a celkový patologický proces, ktorý vzniká ako reakcia na poškodenie (alteratio) alebo pôsobenie patogénneho podnetu a prejavuje sa reakciami (exudatio a pod.) zameranými na elimináciu produktov poškodenia, a ak je to možné , potom činidlá (dráždidlá), ako aj čo vedie k maximálnej obnove pre tieto stavy (proliferatio, atď.) v zóne poškodenia.

Schéma vývoja zápalu. Vplyvom poškodzujúceho faktora sa makrofágom uvoľňujú prozápalové cytokíny, ktoré priťahujú ďalšie bunky do ohniska zápalu, v dôsledku čoho je ich agregáciou alebo uvoľňovaním účinných látok narušená celistvosť tkaniva. .

Fagocytóza (Fago - požierať a cytos - bunka) - proces, pri ktorom špeciálne bunky krvi a tkanív tela (fagocyty) zachytávajú a trávia patogény infekčných chorôb a odumreté bunky. Vykonávajú ho dva typy buniek: granulované leukocyty (granulocyty) cirkulujúce v krvi a tkanivové makrofágy. Objav fagocytózy patrí I. I. Mečnikovovi, ktorý tento proces odhalil tým, že robil experimenty s hviezdicami a dafniami, pričom do ich tiel vnášal cudzie telesá. Napríklad, keď Mečnikov umiestnil spóru huby do tela dafnie, všimol si, že bola napadnutá špeciálnymi mobilnými bunkami. Keď zaviedol príliš veľa spór, bunky ich nestihli všetky stráviť a zviera zomrelo. Mechnikov nazval bunky, ktoré chránia telo pred baktériami, vírusmi, spórami húb atď., fagocytmi.

U ľudí existujú dva typy profesionálnych fagocytov:neutrofily a monocyty (v tkanivách - makrofágy)

Hlavné štádiá fagocytárnej reakcie sú podobné pre oba typy buniek. Reakciu fagocytózy možno rozdeliť do niekoľkých fáz:

1. Chemotaxia. Pri fagocytóze má významnejšia úloha pozitívnu chemotaxiu. Ako chemoatraktanty sú produkty vylučované mikroorganizmami a aktivovanými bunkami v ohnisku zápalu (cytokíny, leukotrién B4, histamín), ako aj štiepne produkty zložiek komplementu (C3a, C5a), proteolytické fragmenty krvnej koagulácie a faktory fibrinolýzy (trombín , fibrín), neuropeptidy, fragmenty imunoglobulínov atď. „Profesionálne“ chemotaxíny sú však cytokíny zo skupiny chemokínov.

Skôr ako iné bunky, neutrofily migrujú do ohniska zápalu a makrofágy prichádzajú oveľa neskôr. Rýchlosť chemotaktického pohybu pre neutrofily a makrofágy je porovnateľná, rozdiely v čase príchodu sú pravdepodobne spojené s rôznou rýchlosťou ich aktivácie.

2. Adhézia fagocytov k objektu.Je to kvôli prítomnosti na povrchu fagocytov receptorov pre molekuly prezentované na povrchu objektu (vlastného alebo s ním spojeného). Pri fagocytóze baktérií alebo starých buniek hostiteľského organizmu sa rozoznávajú koncové sacharidové skupiny – glukóza, galaktóza, fukóza, manóza atď., ktoré sú prítomné na povrchu fagocytovaných buniek. Rozpoznávanie je uskutočňované lektínovými receptormi s vhodnou špecifickosťou, predovšetkým proteínom viažucim manózu a selektínmi prítomnými na povrchu fagocytov.

V prípadoch, keď objektom fagocytózy nie sú živé bunky, ale kúsky uhlia, azbestu, skla, kovu atď., fagocyty najprv urobia objekt absorpcie prijateľným pre reakciu a obalia ho svojimi vlastnými produktmi, vrátane zložiek extracelulárnu matricu, ktorú produkujú.

Fagocyty sú síce schopné absorbovať rôzne druhy „nepripravených“ predmetov, ale najväčšiu intenzitu fagocytárny proces dosahuje pri opsonizácii, t.j. fixácia na povrch predmetov opsonínov, pre ktoré majú fagocyty špecifické receptory – pre Fc fragment protilátok, zložky komplementového systému, fibronektín a pod.

3. Aktivácia membrány.V tejto fáze je objekt pripravený na ponorenie. Dochádza k aktivácii proteínkinázy C, uvoľňovaniu vápenatých iónov z vnútrobunkových zásob. Veľký význam majú sol-gélové prechody v systéme bunkových koloidov a aktín-myozínové preskupenia.

4. Ponorte sa. Objekt sa balí

5. Tvorba fagozómu.Membránový uzáver, ponorenie predmetu s časťou fagocytovej membrány do vnútra bunky.

6. Tvorba fagolyzozómu.Fúzia fagozómu s lyzozómami vedie k vytvoreniu optimálnych podmienok pre bakteriolýzu a štiepenie odumretej bunky. Mechanizmy konvergencie fagozómov a lyzozómov nie sú jasné, pravdepodobne dochádza k aktívnemu pohybu lyzozómov k fagozómom.

7. Zabíjanie a štiepenie.Úloha bunkovej steny natrávenej bunky je veľká. Hlavné látky podieľajúce sa na bakteriolýze: peroxid vodíka, produkty metabolizmu dusíka, lyzozým atď. Proces deštrukcie bakteriálnych buniek je ukončený aktivitou proteáz, nukleáz, lipáz a iných enzýmov, ktorých aktivita je optimálna pri nízkej hodnoty pH.

8. Uvoľňovanie produktov degradácie.

Fagocytóza môže byť: dokončená (usmrtenie a trávenie bolo úspešné), neúplné (pre množstvo patogénov je fagocytóza nevyhnutným krokom v ich životnom cykle, napríklad u mykobaktérií a gonokokov).

aktivácia komplementu.

Systém komplementu funguje ako biochemická kaskáda reakcií. Komplement je aktivovaný tromi biochemickými cestami: klasickou, alternatívnou a lektínovou cestou. Všetky tri aktivačné dráhy produkujú rôzne varianty C3 konvertázy (proteín, ktorý štiepi C3). Klasická dráha (bola objavená ako prvá, ale je evolučne nová) vyžaduje aktiváciu protilátok (špecifická imunitná odpoveď, adaptívna imunita), zatiaľ čo alternatívna a lektínová dráha môže byť aktivovaná antigénmi bez prítomnosti protilátok (nešpecifická imunitná odpoveď). odpoveď, vrodená imunita). Výsledok aktivácie komplementu je vo všetkých troch prípadoch rovnaký: C3 konvertáza hydrolyzuje C3, vytvára C3a a C3b a spôsobuje kaskádu ďalšej hydrolýzy prvkov systému komplementu a aktivačných udalostí. V klasickej dráhe vyžaduje aktivácia C3 konvertázy vytvorenie komplexu C4b2a. Tento komplex vzniká po štiepení C2 a C4 komplexom C1. Komplex C1 sa zase na aktiváciu musí viazať na imunoglobulíny triedy M alebo G. C3b sa viaže na povrch patogénov, čo vedie k väčšiemu „záujmu“ fagocytov o bunky spojené s C3b (opsonizácia). C5a je dôležitý chemoatraktant, ktorý pomáha priťahovať nové imunitné bunky do oblasti aktivácie komplementu. C3a aj C5a majú anafylotoxickú aktivitu, priamo spôsobujúcu degranuláciu žírnych buniek (v dôsledku toho uvoľnenie zápalových mediátorov). C5b spúšťa tvorbu membránových atakujúcich komplexov (MAC), ktoré pozostávajú z C5b, C6, C7, C8 a polymérneho C9. MAC je cytolytický konečný produkt aktivácie komplementu. MAC tvorí transmembránový kanál, ktorý spôsobuje osmotickú lýzu cieľovej bunky. Makrofágy pohlcujú patogény označené komplementovým systémom.

klasickým spôsobom

Klasická dráha sa spúšťa aktiváciou komplexu C1 (zahŕňa jednu molekulu C1q a dve molekuly C1r a C1s). Komplex C1 sa viaže cez C1q na imunoglobulíny triedy M a G spojené s antigénmi. Hexamérny C1q má tvar kytice neotvorených tulipánov, ktorých "púčiky" sa môžu viazať na Fc oblasť protilátok. Na spustenie tejto dráhy stačí jedna molekula IgM, aktivácia molekulami IgG je menej účinná a vyžaduje si viac molekúl IgG.

C1q sa viaže priamo na povrch patogénu, čo vedie ku konformačným zmenám v molekule C1q a aktivuje dve molekuly serínových proteáz C1r. Štiepia C1 (tiež serínová proteáza). Komplex C1 sa potom viaže na C4 a C2 a potom ich štiepi za vzniku C2a a C4b. C4b a C2a sa navzájom viažu na povrchu patogénu za vzniku klasickej dráhy C3 konvertázy, C4b2a. Výskyt C3 konvertázy vedie k štiepeniu C3 na C3a a C3b. C3b tvorí spolu s C2a a C4b C5 konvertázu klasickej dráhy.

Alternatívna cesta

Alternatívna cesta sa spúšťa hydrolýzou C3 priamo na povrchu patogénu. Na alternatívnej dráhe sa podieľajú faktory B a D. S ich pomocou vzniká enzým C3bBb. Stabilizuje ho a zabezpečuje jeho dlhodobé fungovanie Proteín P. Ďalej PC3bBb aktivuje C3, čím sa vytvorí C5-konvertáza a spustí sa tvorba komplexu membránového útoku. Ďalšia aktivácia koncových komponentov komplementu prebieha rovnakým spôsobom ako pri klasickej dráhe aktivácie komplementu.

Alternatívna dráha sa od klasickej líši v tom, že aktivácia komplementového systému nevyžaduje tvorbu imunitných komplexov, prebieha bez účasti prvých komplementových komponentov - C1, C2, C4. Líši sa aj tým, že pôsobí ihneď po objavení sa antigénov – jeho aktivátormi môžu byť bakteriálne polysacharidy a lipopolysacharidy, vírusové častice, nádorové bunky.

Lektínová (manózová) dráha aktivácie komplementového systému

Lektínová dráha spojená s manánom (manán je polymér manózy) je homológna s klasickou aktivačnou dráhou komplementového systému. Táto dráha využíva lektín viažuci manán (MBL), proteín podobný klasickej aktivačnej dráhe C1q, ktorý sa viaže na manózové zvyšky a iné cukry na membráne, aby umožnil rozpoznanie rôznych patogénov. MBL je proteín patriaci do zbernej skupiny proteínov produkovaných pečeňou a môže aktivovať komplementovú kaskádu väzbou na povrch patogénu. MBL je 2-6 vertexová molekula, ktorá tvorí komplex s MASP-I (Mannan-binding lectin Associated Serine Protease, MBL-associated serine protease) a MASP-II. MASP-I a MASP-II sú veľmi podobné C1r a C1s klasickej aktivačnej dráhy a môžu mať spoločného evolučného predka. Keď sa vrcholy MBL určujúce uhľohydráty viažu na špecificky orientované manózové zvyšky na fosfolipidovej dvojvrstve patogénu, aktivujú sa MASP-I a MASP-II a štiepia proteín C4 na C4a a C4b a proteín C2 na C2a a C2b. C4b a C2a sa potom spoja v povrchový patogén tvorbou C3 konvertázy, zatiaľ čo C4a a C2b pôsobia ako chemoatraktanty.

Bunková imunitná odpoveď

Vírus, ktorý sa dostal do tela, je endocytovaný makrofágmi a následne čiastočne zničený v endoplazmatickom retikule (1). V dôsledku toho vznikajú cudzie fragmenty, ktoré sú obnažené na bunkovom povrchu makrofágov (2). Tieto fragmenty sú „predložené“ špeciálnou skupinou membránových proteínov (MHC proteíny). Komplex vírusového fragmentu a proteín hlavného histokompatibilného komplexu [MHC (MHC)] rozpoznávajú a viažu T-bunky pomocou špecifických (T-bunkových) receptorov. Spomedzi obrovského počtu T buniek má len niekoľko T buniek vhodný receptor (3).Väzba vedie k aktivácii týchto T buniek a objaveniu sa ich selektívnych kópií (4, "klonálna selekcia"). Rôzne signálne proteíny podobné hormónom, interleukíny [IL (IL), pozri str. 378]. Tieto proteíny sú vylučované tými bunkami imunitného systému, ktoré sú aktivované, keď sú naviazané na T bunky. Aktivované makrofágy s prezentovaným vírusovým fragmentom teda vylučujú IL-1 (5) a T bunky produkujú IL-2 (6), ktorý stimuluje ich vlastné klonálne kopírovanie a replikáciu T-pomocných buniek.

Klonované a aktivované T bunky vykonávajú rôzne funkcie v závislosti od ich typu. Cytotoxické T bunky (v zelenom diagrame) sú schopné rozpoznať a viazať tie bunky tela, ktoré sú infikované vírusmi a nesú fragmenty vírusu na svojich MHC receptoroch (7). Cytotoxické T bunky vylučujú perforín, proteín, ktorý preniká cez membránu naviazanej infikovanej bunky, čo vedie k bunkovej lýze (8).

Naopak, T-pomocníci (v modrom diagrame) sa viažu na B-bunky, ktoré na svojom povrchu prezentujú fragmenty vírusu asociované s MHC proteínom (9). To vedie k selektívnemu klonovaniu jednotlivých B buniek a ich masívnej proliferácii, Interleukín stimuluje (10) dozrievanie B buniek - transformáciu na plazmatické bunky (11) schopné syntetizovať a vylučovať protilátky (12)

Fagocytóza je fylogeneticky najstarším ochranným procesom, ktorý vykonávajú špecializované bunky imunitného systému (Mechnikov 1883, 1892; Greenberg, 1999). Bol to I. I. Mechnikov, ktorý po prvý raz v komparatívnych morfofyziologických štúdiách dokázal kľúčovú úlohu tohto imunitného obranného mechanizmu pri vytváraní odolnosti zvierat voči infekcii.

Medzi profesionálne fagocyty u stavovcov patria predovšetkým neutrofily (polymorfonukleárne leukocyty, mikrofágy) a monocyty/makrofágy (mononukleárne, mononukleárne fagocyty). Tieto bunky sú morfofyziologicky a biochemicky prispôsobené tak, aby absorbovali a inaktivovali mikrobiálne telá a častice s priemerom väčším ako 0,5 µm (veľkosť najmenších baktérií zo skupiny Mycoplasma). Rozdiel medzi fagocytózou a inými formami endocytických reakcií buniek naznačuje povinnú účasť na tomto procese aktínového cytoskeletu, ktorý vo forme mikrofilamentov preniká do pseudopodií, ktoré zachytávajú mikroorganizmy a častice. Fagocytóza vyžaduje pre svoj priebeh určité teplotné podmienky (t> +13-18 °C) a pri nižších teplotách u stavovcov sa nevyskytuje. Spolu s neutrofilmi a monocytmi/makrofágmi sa na fagocytóze podieľajú nezrelé dendritické bunky, eozinofily, žírne bunky, epitelové bunky, krvné doštičky a dokonca aj niektoré lymfocyty.

Kontakt fagocytu s mikroorganizmom iniciuje bunkové reakcie spojené s cytoplazmatickou membránou, cytoskeletom, aktiváciou mechanizmov zabíjania patogénov, produkciou cytokínov, chemokínov a molekúl, ktoré hrajú kľúčovú úlohu pri prezentácii antigénov (Underhill a Ozinsky, 2002) .

Receptory fagocytózy Bunky Receptor Cieľ ligand Leukocyty FcyRs imunitné komplexy pentraxínom opsonizovaný zymosan (droždie) CH-domény imunoglobulínov SAP, SRV neutrofily, monocyty/ makrofágy CR1 (CD35) Baktérie a huby opsonizované komplementom C3b, C4b, Tiež CR3 (CD1 lb-CD18, oMp2, Maci) Baktérie a huby opsonizované komplementom Gramnegatívne baktérie Bordetella pertussis NPS, C3d LPS reťazce hemag-glutinín P-glykánu makrofágy, dendritické bunky CR4 (CD1lc-CD18) M. tuberculosis Neidentifikovaný makrofágy CD43 (leukosialín/sialoforín) M. tuberculosis Tiež obézny CD48 Črevné baktérie FimH makrofágy manóza receptor Pneumocystis candida albicans Zvyšky manózy alebo fukózy » Scavenger receptor AI/I1 Apoptotické lymfocyty Gram-pozitívne koky ? fosfatidylserín lipoteichoové kyseliny Ser-bunky Scavenger re- Apoptotický Fosfát- strešné lepenky, epitelové bunky týmusu receptor B1 bunky diserín

Bunky	Receptor	Cieľ	ligand
makrofágy	MARCO	E. co/i, S. aureus	Neidentifikovaný
»	MER	Apoptotický tymocyty	? Gas6Apoc-fatidyl-serín
veľa	PSR	Apoptotický	Fosfati- diserín
makrofágy	CD36	Apoptotický neutrofily	Fosfati- diserín
»	CD14	Pseudomonas apoptotický	?lps neidentifikovaný vybavené
veľa	pi-integríny	Yersinia spp.	zamorenia
bunky
makrofágy	opfZ	Apoptotický	? trombospondín
dendritický	sofZ	To isté	Neidentifikovaný
al
Epitelové	E-kadherín	Listeria spp.	1p1A
bunky
To isté	Met	To isté	1p1B

Hlavné štádiá fagocytózy: chemotaxia, kontakt fagocytu s mikróbom, absorpcia (internalizácia) mikroorganizmov (fagocytóza v užšom zmysle slova), inaktivácia (usmrtenie) a následné natrávenie patogénov vo vakuolárnom aparáte fagocytov (kompletizácia fagocytózy). Spolu s týmito funkčnými prejavmi je fagocytóza spravidla sprevádzaná sekrečnými reakciami fagocytov, najmä monocytov/makrofágov a dendritických buniek, pri ktorých sa uvoľňujú rôzne fyziologicky aktívne látky, ktoré zabezpečujú ochranný charakter priebehu a dotvárajú celý proces ako napr. celý.

Rôzne receptory sa podieľajú na rozpoznávaní, kontakte a absorpcii mikróbov fagocytmi (tabuľka 7) (Greenberg, 78

Grinstein, 2002). Pomocou moderných molekulárno-genetických metód sa zistilo, že zmeny v expresii viac ako 200 génov sú pozorované vo fagocytoch počas fagocytózy latexových častíc myšacími makrofágmi a asi 600 génov počas fagocytózy Mycobacterium tuberculosis (Ehrt et al., 2001) . To všetko svedčí o komplexnej a komplexnej povahe štrukturálnych a funkčných zmien v makrofágoch spojených s fagocytárnym procesom. Pochopenie ich molekulárneho základu umožní v budúcnosti vytvorenie farmakologických činidiel, ktoré špecificky regulujú proces fagocytózy. Rôznorodosť receptorov zabezpečuje efektívnosť rozpoznávania patogénov („nepôvodných“) a je nevyhnutnou podmienkou následnej cielenej inaktivácie infekčných agens. V jednej z moderných koncepcií vrodenej imunity sa kombinácia týchto receptorov bežne označuje ako systém receptorov (molekúl), ktoré rozpoznávajú molekulárne vzorce spojené s patogénom (Janeway, 1992, 2002). "