Hlavné typy imunológie fagocytárnych buniek. Štádiá fagocytózy
Fagocytóza je proces, pri ktorom špeciálne navrhnuté bunky v krvi a tkanivách tela (fagocyty) zachytávajú a trávia pevné častice. Štádiá fagocytózy: 1. Prístup (chemotaxia) - aktívny pohyb na chemické podnety - odpadové produkty mikroorganizmov, látky vznikajúce v dôsledku interakcie antigénu s protilátkou; 2. Lepenie. Fagocyty sú schopné vytvárať tenké cytoplazmatické výbežky, ktoré sú vymrštené smerom k objektu fagocytózy a pomocou ktorých sa uskutočňuje adherencia. V tomto prípade má povrchový náboj leukocytov určitú hodnotu. Biele krvinky s negatívnym nábojom lepšie priľnú k predmetu s kladným nábojom; 3. Absorpcia objektu. Absorpcia objektu leukocytmi môže nastať dvoma spôsobmi: 1) oblasť cytoplazmy, ktorá je v kontakte s objektom, je vtiahnutá do bunky a objekt je vtiahnutý spolu s ňou; 2) fagocyt sa dotkne predmetu svojou dlhou a tenkou pseudopódiou a potom sa celé telo pritiahne k predmetu a obalí ho. V oboch prípadoch je cudzorodá častica obklopená cytoplazmatickou membránou a je zapojená vo vnútri bunky. V dôsledku toho sa vytvorí akýsi vak s cudzím telesom (fagozóm). 4. Trávenie. Lysozóm sa približuje k fagozómu, ich membrány sa spájajú a vytvárajú jedinú vakuolu, v ktorej sa nachádza absorbovaná častica a lyzozómové enzýmy (fagolyzozóm). Vo fagolyzozómoch sa nastaví optimálna reakcia pre pôsobenie enzýmov (pH asi 5,0) a začne sa trávenie absorbovaného predmetu, samotné enzýmy však nedokážu zabezpečiť dostatočný zabíjačský účinok. Účinnosť fagocytózy sa zvyšuje, keď sa k procesu pripojí takzvaný kyslíkový systém, leukocyty bežne čerpajú energiu najmä z glykolýzy. Počas fagocytózy sa spotreba kyslíka zvyšuje a je taká prudká, že sa bežne nazýva „výbuch dýchania“. Význam takéhoto prudkého (až 10-násobného) zvýšenia spotreby kyslíka je v tom, že sa používa na boj proti mikroorganizmom. Prijatý kyslík z prostredia sa aktivuje čiastočnou redukciou. To produkuje peroxid vodíka a voľné radikály. Tieto vysoko aktívne zlúčeniny spôsobujú peroxidáciu lipidov, bielkovín, sacharidov a zároveň poškodzujú bunkové štruktúry mikroorganizmov vybudovaných z týchto látok. Mechanizmus kyslíka sa aktivuje, keď sa receptor fagocytov dostane do kontaktu s objektom fagocytózy. Fagocyty majú aj iné, s kyslíkom nesúvisiace mechanizmy na boj s mikroorganizmami. Patria sem: a) lyzozým, ktorý ničí bakteriálne membrány; b) laktoferín, súťažiaci o ióny železa; c) katiónové proteíny, ktoré narúšajú štruktúru mikrobiálnych membrán. Opsonizácia je proces interakcie opsonínov s baktériami, počas ktorých sa tieto stávajú náchylnejšie na pôsobenie fagocytov. Fagocytárne bunky, ktoré majú receptory na opsonizáciu komplementových proteínov, ktoré sú pripojené k povrchu cieľov (mikróby, imunitné komplexy atď.), viažu tieto ciele a aktivujú sa, čo vedie k endocytóze alebo fagocytóze cieľov. O. proces sa uskutočňuje aj zodpovedajúcimi špecifickými protilátkami interagujúcimi s antigénnymi epitopmi baktérií, vírusov, toxínov. V tomto prípade je opsonizovaný antigén pripojený k fagocytujúcej bunke prostredníctvom interakcie s povrchovými receptormi (Fc receptormi) bunky s Fc fragmentom imunoglobulínov. S rovnakým fragmentom môžu protilátky interagovať aj s fagocytmi, vďaka čomu budú bunky patogénu nimi zničené.
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 |
| 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). "
Proces fagocytózy (absorpcia objektu na pevnej fáze) pozostáva z piatich etáp.
- 1. Aktivácia (zvýšený energetický metabolizmus). Faktory aktivácie a chemotaxie sú bakteriálne produkty (LPS, peptidy), zložky komplementu (C3 a C5), cytokíny a protilátky.
- 2. Chemotaxia.
- 3. Priľnavosť.
- 4. Absorpcia.
- 5. Výsledok fagocytózy.
Adhézia je spojená s prítomnosťou množstva receptorov na povrchu fagocytov (pre Fc fragmenty protilátok, zložky komplementu, fibronektín), ktoré zabezpečujú silu receptorom sprostredkovaných interakcií opsonínov, ktoré obaľujú mikroorganizmy a obmedzujú ich pohyblivosť (protilátky, C3b, fibronektín).
Fagocyty majú pseudopódiu podobné amébe. Pri absorpcii sa s absorbovaným objektom (baktériou) vytvorí fagozóm, spojí sa a zlúči sa s ním lyzozóm obsahujúci lytické enzýmy a vznikne fagolyzozóm.
Existujú tri možné následky fagocytózy:
- - úplná fagocytóza;
- - neúplná fagocytóza;
- - spracovanie antigénov.
Dokončená fagocytóza je úplné trávenie mikroorganizmov vo fagocytárnej bunke.
V procese fagocytózy dochádza k „oxidačnej explózii“ s tvorbou reaktívnych foriem kyslíka, čo poskytuje baktericídny účinok.
Jednou z najdôležitejších funkcií makrofágov (spolu s chemotaxiou, fagocytózou, sekréciou biologicky aktívnych látok) je spracovanie (spracovanie) antigénu a jeho prezentácia imunokompetentným bunkám za účasti proteínov triedy hlavného histokompatibilného systému (MHC). 2.
Fagocytóza nie je len deštrukcia cudzieho, ale aj prezentácia antigénu na spustenie imunitných reakcií a sekréciu mediátorov imunitných a zápalových reakcií. Makrofágový systém je centrálnym článkom nielen prirodzenej rezistencie (druhovej imunity), ale zohráva dôležitú úlohu aj pri získanej imunite, spolupráci buniek v imunitnej odpovedi.
Zápal ako ochranná reakcia organizmu na rôzne poškodenia tkaniva vznikol vo vyššom štádiu evolúcie ako fagocytóza a je charakteristický pre vysoko organizované organizmy s obehovým a nervovým systémom.
Infekčný zápal sprevádzajú rôzne cievne a bunkové (vrátane fagocytózy) reakcie, ako aj spustenie množstva mediátorov zápalových reakcií (histamín, serotonín, kiníny, proteíny akútnej fázy zápalu, leukotriény a prostaglandíny, cytokíny, komplement systém).
Mnohé bakteriálne produkty aktivujú bunky makrofágovo-monocytového systému a lymfocyty, ktoré na ne reagujú uvoľňovaním biologicky aktívnych produktov - cytokínov, najmä interleukínov. Možno ich charakterizovať ako mediátory bunkových imunitných odpovedí. Pri zápalových reakciách hrá hlavnú úlohu interleukín-1 (IL-1), ktorý stimuluje horúčku, zvyšuje vaskulárnu permeabilitu a adhezívne vlastnosti endotelu a aktivuje fagocyty.
Horúčka. Zvýšenie telesnej teploty je ochranná reakcia organizmu, ktorá zhoršuje podmienky pre reprodukciu mnohých mikroorganizmov, aktivuje makrofágy, urýchľuje prietok krvi a zlepšuje metabolické procesy v tele.
Bariérová funkcia lymfatických uzlín. Podľa P. F. Zdrodovského (1969) sú lymfatické uzliny akýmsi biologickým filtrom pre patogény prenášané lymfou. Tu sú mikroorganizmy, ktoré prenikli kožou alebo sliznicami a sú unášané lymfatickým prúdom, zadržané a vystavené pôsobeniu makrofágov a aktivovaných lymfocytov.
Systém komplementu je komplex bielkovín a glykoproteínov v krvnom sére ľudí a stavovcov (je ich viac ako 20). Jednotlivé zložky sprostredkúvajú procesy zápalu, opsonizáciu cudzích fragmentov pre následnú fagocytózu, podieľajú sa spolu s makrofágmi na priamom ničení mikroorganizmov a iných cudzorodých buniek (lýza baktérií a vírusov). Za fyziologických podmienok sú zložky komplementového systému v neaktívnej forme. Existujú tri spôsoby aktivácie komplementového systému – klasický, alternatívny a pomocou skratu C1.
Klasická dráha – kaskáda proteázových reakcií zo zložky C1q na C9 – sa realizuje v prítomnosti protilátok proti zodpovedajúcemu antigénu. Zložka C1q interaguje s komplexom „antigén-protilátka“, potom C4 a potom C2. Vzniká komplex antigén-protilátka-C1C4C2, na ktorý sa pripojí C3 (centrálna zložka systému) a spustí sa aktivačný reťazec s efektorovými funkciami (opsonizácia a lýza baktérií, aktivácia makrofágového systému, zápal).
Alternatívna cesta sa realizuje pri prvotnom kontakte s patogénom (keď ešte neexistujú protilátky). Je indukovaný LPS a inými mikrobiálnymi antigénmi. C1, C4, C2 nie sú zahrnuté, alternatívna a klasická cesta sa spájajú na úrovni C3.
interferónový systém.
Interferóny sú glykoproteíny syntetizované rôznymi bunkami tela so širokým rozsahom biologickej aktivity (predovšetkým antivírusovej), rýchlou reakciou tela na bunky, ktoré dostávajú nešpecifický signál cudzosti. Existuje celý systém interferónov, ktoré sa delia na alfa, beta a gama podtypy s výraznou heterogenitou vlastností. Antivírusový účinok sa prejavuje v schopnosti potlačiť intracelulárnu reprodukciu DNA a RNA vírusov (predovšetkým v dôsledku blokovania syntézy vírusových makromolekúl). Indukciu syntézy interferónu spôsobujú vírusy, baktérie, rickettsie, prvoky, syntetické zlúčeniny.
zabíjačské bunky.
Pri zabezpečovaní druhovej imunity majú podstatnú úlohu T-cytotoxické lymfocyty (T-killery), ako aj hlavný systém histokompatibility (podrobnejšie v nasledujúcich prednáškach).
T-killery tým, že prezentujú antigény hlavného systému histokompatibility triedy 1, rozpoznávajú akékoľvek cudzie antigény (vrátane mutantných, napríklad rakovinové bunky), napádajú ich a ničia.
Bunky NK (natural killer) sú dôležité pri udržiavaní genetickej homeostázy a protinádorovej ochrany, ich rozpoznávacie funkcie nezávisia od prezentácie antigénov triedy 1 MHC (major histocompatibility complex).
Systémy nešpecifickej rezistencie a druhovej imunity prispievajú k zachovaniu štrukturálnej a funkčnej integrity organizmu a sú základom pre tvorbu získanej (špecifickej) imunity. Ukotvenie na tejto vyššej úrovni, systémy špecifickej a získanej imunity tvoria jediný a najúčinnejší systém sebaobrany tela pred všetkým cudzím.
Imunitný systém.
Imunitný systém je súbor orgánov, tkanív a buniek, ktoré zabezpečujú bunkovú a genetickú stálosť tela. Princípy antigénnej (genetickej) čistoty sú založené na rozpoznávaní „vlastného mimozemšťana“ a sú do značnej miery determinované systémom génov a glykoproteínov (produktov ich expresie) – hlavného histokompatibilného komplexu (MHC), často nazývaného HLA (ľudský leukocytové antigény) systém u ľudí. MHC proteíny sú jasne exprimované na ľudských leukocytoch, MHC antigény sú typizované pomocou štúdie leukocytov.
orgánov imunitného systému.
Existujú centrálne (kostná dreň - hematopoetický orgán, týmus alebo týmus, lymfatické tkanivo čreva) a periférne (slezina, lymfatické uzliny, nahromadenie lymfoidného tkaniva vo vlastnej vrstve slizníc črevného typu) orgány imunity.
Progenitorové bunky imunokompetentných buniek sú produkované kostnou dreňou. Niektorí potomkovia kmeňových buniek sa stávajú lymfocytmi. Lymfocyty sa delia do dvoch tried – T a B. Prekurzory T-lymfocytov migrujú do týmusu, kde dozrievajú na bunky, ktoré sa môžu podieľať na imunitnej odpovedi. U ľudí dozrievajú B-lymfocyty v kostnej dreni. U vtákov nezrelé B bunky migrujú do Fabriciovej burzy, kde dosiahnu zrelosť. Zrelé B a T lymfocyty kolonizujú periférne lymfatické uzliny. Centrálne orgány imunitného systému teda vykonávajú tvorbu a dozrievanie imunokompetentných buniek, periférne orgány poskytujú primeranú imunitnú odpoveď na antigénnu stimuláciu - „spracovanie antigénu“, jeho rozpoznanie a klonálnu proliferáciu lymfocytov - diferenciáciu závislú od antigénu.
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 pripravovali na použitie jeho zbrane – 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
16. Fagocytárna reakcia.
Fagocytóza- proces aktívnej absorpcie, trávenia a inaktivácie cudzích častíc špecializovanými fagocytovými bunkami.
Štádiá fagocytózy:
Chemotaxia je cieľavedomý pohyb fagocytov po koncentračnom gradiente špeciálnych biologicky aktívnych látok – chemoatraktantov.
Adhézia - priľnutie k mikróbu. Opsoníny (AT, fibronektín, surfaktant) obaľujú mikroorganizmy a výrazne obmedzujú ich pohyblivosť.
Endocytóza (absorpcia). V dôsledku toho sa vytvorí fagozóm s objektom fagocytózy uzavretým vo vnútri. Lyzozómy sa ponáhľajú k fagozómu a zoradia sa pozdĺž jeho obvodu.
Trávenie. Fúzia fagozómu s lyzozómom za vzniku fagolyzozómu. Ďalej sú fagocytované mikroorganizmy napádané kyslíkovo závislými (peroxid, kyslíkový superoxid, cytochróm b; vznikajú produkty toxického účinku, poškodzujúce mikroorganizmy a okolité štruktúry) a nezávislými na kyslíku (granule s laktoferínom, lyzozýmom a pod.; tieto produkty spôsobiť poškodenie bunkovej steny a narušiť niektoré metabolické procesy) faktory.
výsledok fagocytózy.
Dokončené - smrť a zničenie mikroorganizmov
Neúplné - baktérie vybavené kapsulami alebo hustými hydrofóbnymi bunkovými stenami sú odolné voči pôsobeniu lyzozomálnych enzýmov; blokovanie fúzie fagozómov a lyzozómov.
Typy fagocytárnych buniek:
Makrofágy a dendritické bunky - profesionálne fagocyty a bunky prezentujúce antigén
Mikrofágy - polymorfonukleárne leukocyty (neutrofily) - fagocytóza je len mierna
Krvné monocyty migrujú do tkanív pod vplyvom cytotoxínov a stávajú sa rezidentnými.
Makrofágy Pečeň - Kupfferove bunky
Pľúca – alveolárne makrofágy
CNS – mikrogliové bunky
Kostná dreň – osteoklasty
Oblička – mezangiálne bunky
Fagocytózové mikroorganizmy a ich spracovanie (trávenie); prezentovať antigén T bunkám.
NK - natural killers - nerozlišujú AH, sú nezávislé na protilátkach, pôsobia len proti bunkám a reagujú len na bunkové faktory.
Indikátory fagocytózy:
Fagocytárny index (fagocytárna aktivita) - percento neutrofilov obsahujúcich častice mikroorganizmov
Fagocytárne číslo (fagocytárny index) - priemerný počet mikroorganizmov absorbovaných jedným fagocytom.
17. Humorálna imunitná odpoveď.
Na humorálnych imunitných odpovediach sa podieľajú tri typy buniek: makrofágy (bunky prezentujúce AG), T-pomocníci a B-lymfocyty
AG-prezentujúce bunky fagocytuje mikroorganizmus a spracováva ho, pričom ho rozdeľuje na fragmenty (spracovanie AG). Fragmenty AG sú vystavené povrchu bunky prezentujúcej AG spolu s molekulou MHC. Komplex AG-molekula MHC2 je prezentovaný T-helperovi. Rozpoznanie komplexu T-pomocníkom stimuluje sekréciu IL-1 makrofágmi.
T-pomocník pod vplyvom IL-1 syntetizuje IL-2 a receptory pre IL-2, ktorý autokrinným mechanizmom stimuluje proliferáciu T-helperov, ako aj CTL. Po interakcii s bunkou prezentujúcou AG teda T-pomocník získava schopnosť reagovať na pôsobenie IL-2 rýchlou reprodukciou. Biologickým významom tohto javu je hromadenie T-pomocníkov, ktorí zabezpečujú v lymfoidných orgánoch tvorbu potrebného poolu plazmatických buniek, ktoré produkujú protilátky proti tomuto AG.
B-lymfocyt. Jeho aktivácia zahŕňa priamu interakciu AG s molekulou Ig na povrchu B bunky. V tomto prípade samotný B-lymfocyt spracováva AG a prezentuje svoj fragment v spojení s molekulou MHC2 na svojom povrchu. Tento komplex rozpoznáva T-pomocníka vybraného pomocou rovnakého antigénu. Rozpoznanie komplexu AG-MHC2 na povrchu B-lymfocytu T-helper receptorom vedie k sekrécii IL-2, IL-4, IL-5 a IFN-gama T-helperom, pod vplyvom z ktorých sa B-bunka množí, pričom vzniká klon plazmatických buniek. Plazmatické bunky syntetizujú protilátky. Sekrécia AT je stimulovaná IL-6 vylučovaným aktivovaným T-pomocníkom. Niektoré zrelé B-lymfocyty po diferenciácii nezávislej od antigénu cirkulujú v tele vo forme pamäťových buniek.
5 tried: IgA, IgD, IgE, IgG, IgM; Molekuly IgD, IgE, IgG predstavujú monoméry, IgM pentaméry, molekula IgA v krvnom sére je monomér a vo vylučovaných tekutinách (sliny, slzná tekutina) je to dimér.
IgG: preniká cez placentu do tela plodu, aby sa zabezpečila tvorba pasívnej imunity u plodu, po narodení dieťaťa jeho obsah v krvnom sére klesá a minimálnu koncentráciu dosiahne do 3-4 mesiacov, potom sa začne zvyšovať v dôsledku akumulácie vlastného IgG, dosiahnutie normy o 7 rokov . Detekcia vysokých titrov IgG voči Ag špecifického patogénu naznačuje, že telo je v štádiu rekonvalescencie alebo bolo nedávno prenesené špecifické ochorenie.
IgM: jeho obsah je výrazne zvýšený u novorodencov, ktorí mali vnútromaternicovú infekciu. Prítomnosť IgM v Ag špecifického patogénu naznačuje akútny infekčný proces.
IgA: cirkuluje v krvnom sére a vylučuje sa aj na povrch epitelu., prítomný v slinách, slznej tekutine, mlieku. Molekuly IgA sa podieľajú na reakciách neutralizácie a aglutinácie patogénov. Sekrečné imunoglobulíny triedy IgA (SIgA) sa líšia od sérových v prítomnosti sekrečnej zložky spojenej s 2 alebo 3 monomérmi IgA.
IgD: nachádza sa na povrchu vyvíjajúcich sa B-lymfocytov, jeho obsah dosahuje maximum o 10 rokov, mierne zvýšenie titrov je zaznamenané počas tehotenstva, bronchiálnej astmy, systémového lupus erythematosus a u ľudí s imunodeficienciou
IgE: syntetizované plazmatickými bunkami v bronchiálnych a peritoneálnych lymfatických uzlinách, v sliznici gastrointestinálneho traktu. IgE sa tiež nazývajú reaginy, pretože sa zúčastňujú anafylaktických reakcií a majú výraznú cytofilitu.
Od 10. týždňa vnútromaternicového vývoja začína syntéza IgM, od 12. - IgG, od 30. - IgA, ale ich koncentrácia je nízka.
Ochranná funkcia protilátok počas infekcie:
Ab prostredníctvom centier viažucich Ag interagujú s rôznymi Ag. Abs teda zabraňujú infekcii alebo eliminujú patogén alebo blokujú rozvoj patologických reakcií, pričom aktivujú všetky špecifické obranné systémy.
Opsonizácia (imunitná fagocytóza)– Abs (prostredníctvom fragmentov Fab) sa viažu na bunkovú stenu organizmu; Fc fragment Ab interaguje so zodpovedajúcim fagocytovým receptorom, ktorý sprostredkuje následnú účinnú absorpciu vytvoreného komplexu fagocytom.
Antitoxický účinok Abs môžu viazať a tým inaktivovať bakteriálne toxíny.
Aktivácia komplimentov Ab (IgM, IgG) po naviazaní na Ag (mikroorganizmus, nádorová bunka) aktivuje komplimentový systém, čo vedie k deštrukcii tejto bunky perforáciou jej bunkovej steny, zvýšenou chemotaxiou, chemokinézou a imunitnou fagocytózou
Neutralizácia– interakciou s bunkovými receptormi, ktoré viažu baktérie alebo vírusy, môže Ab zabrániť adhézii a prenikaniu mikroorganizmov do buniek hostiteľského organizmu.
Cirkulujúce imunitné komplexy Abs viažu rozpustné Ag a tvoria cirkulujúce komplexy, pomocou ktorých sa Ags vylučujú z tela hlavne močom a žlčou.
Cytotoxicita závislá od protilátky– opsonizáciou Ag stimuluje Ab ich deštrukciu cytotoxickými bunkami. Prístroj, ktorý zabezpečuje rozpoznávanie cieľa, sú receptory pre Fc fragmenty Ab. Makrofágy a granulocyty sú schopné ničiť opsonizované ciele.
Vlastnosti protilátok:
Špecifickosť- schopnosť protilátok reagovať len so špecifickým antigénom, v dôsledku prítomnosti antigénnych determinantov na antigéne a antigénnych receptorov (antideminantov) na protilátke.
Valence- počet antideterminantov na protilátke (zvyčajne bivalentná);
spriaznenosť, spriaznenosť je sila spojenia medzi determinantom a antideterminantom;
Avidita je sila väzby protilátka-antigén. Vďaka valencii je jedna protilátka viazaná na niekoľko antigénov;
Heterogenita- heterogenita v dôsledku prítomnosti troch typov antigénnych determinantov:
izotypický- charakterizovať príslušnosť imunoglobulínu k určitej triede (IgA, IgG, IgM atď.);
Alotypický- (vnútrošpecifická špecifickosť) zodpovedajú alelickým variantom imunoglobulínu (heterozygotné zvieratá majú rôzne imunoglobulíny);
Idiotypické- odrážať individuálne charakteristiky imunoglobulínu (môže spôsobiť autoimunitné reakcie).
Vekové vlastnosti:
V postnatálnom období je v krvi detí veľmi významná dynamika obsahu imunoglobulínov rôznych tried. Je to spôsobené tým, že počas prvých mesiacov života pokračuje dezintegrácia a odstraňovanie tých imunoglobulínov triedy B, ktoré boli transplacentárne prenesené z matky.
Počas prvých 4-6 mesiacov sú materské imunoglobulíny úplne zničené a začína sa syntéza ich vlastných imunoglobulínov.