Ang mga pangunahing uri ng phagocytic cell immunology. Ang doktrina ng kaligtasan sa sakit
Mga panimulang pahayag. Ang phenomenon ng phagocytosis ay natuklasan ni I. I. Mechnikov noong 1883-84. Ito ay ang pagkuha ng mga dayuhang particle ng ilang mga selula ng katawan kasama ang kanilang kasunod na pagkasira ng enzymatic. Sa mga tao, ang magkakaibang mga selula ng mononuclear-phagocytic system (MPS, ang lumang pangalan ay ang reticulo-histocytic system, RHS) at ang mga granulocytes ay may kakayahang mag-phagocytosis. Ang kakayahan ng mga cell sa phagocytosis sa iba't ibang biological species ay makabuluhang nag-iiba. Kaya, halimbawa, para sa polymorphonuclear leukocytes (PMNL) ng mga baka, ang isang napakataas na aktibidad ng phagocytosis ay katangian, para sa PMNL ng isang tao at isang kabayo - medium, at ang PMNL ng isang tupa, guinea pig at kuneho ay karaniwang wala nito.
Ang proseso ng phagocytosis ay maaaring nahahati sa 5 yugto.
1. Paglipat ng mga phagocytes sa pokus ng impeksiyon (passive sa mga tuntunin ng daloy ng dugo at aktibo dahil sa chemotaxis).
2. Pagdirikit ng isang phagocyte na may dayuhang particle.
3. Pagsipsip ng isang dayuhang particle sa anyo ng isang phagosome.
4. Pagsasama ng phagosome sa mga lysosome upang bumuo ng isang digesting vacuole (phagolysosome).
5. Pagtunaw ng nakuhang materyal.
Ang isang kinakailangan para sa phagocytosis ng mga bacterial cell ay ang kanilang kakayahang sumunod. Ang materyal na phagocytized ay unang na-adsorbed sa ibabaw ng phagocyte. Sa lugar ng pakikipag-ugnay sa bacterium, ang mga lamad ng phagocyte ay bumubuo ng isang depresyon, pagkatapos ay isang pseudopodia ay nagsisimulang mabuo, na sa huli ay ganap na sumasakop sa mikroorganismo. Ang bahagi ng lamad na sumasaklaw sa microorganism buds sa anyo ng isang hiwalay na vacuole (phagosome). Kadalasan, mapapansin ng isang tao ang pagkakaugnay ng ilang mga phagosome sa isa. Ang paggalaw ng amoeboid ng phagocyte at ang pagkuha ng mga particle sa pamamagitan nito ay bahagyang ipinaliwanag ng mga electrostatic effect, bahagyang sa pamamagitan ng mga pagbabago sa istruktura sa intracellular colloids. Ang mga nakulong na particle, bilang panuntunan, ay ganap na nawasak sa loob ng phagosome. Napakabihirang na ang isang mikrobyo ay itinulak palabas ng lamad o nagpapatuloy sa loob ng vacuole. Mayroon nang ilang minuto pagkatapos makuha, ang mga lysosome particle ay itinapon ang kanilang mga nilalaman sa phagosome, na sa gayon ay nagiging isang phagolysosome. Sa loob ng PMNL, 2 uri ng mga butil ang sinusunod, tiyak at azurophilic. Ang mga azurophilic granules ay nabuo sa yugto ng progranulocyte; nagmula ang mga ito mula sa malukong ibabaw ng lamellar complex. Ang mga ito ay mas malaki at mas siksik kaysa sa mga partikular na butil, naglalaman ang mga ito ng 90% ng aktibidad ng myeloperoxidase at, bilang karagdagan, ang acid phosphatase, arylsulfatase, β-glucuronidase, esterase at 5 "-nucleotidase. Ang mga partikular na butil, bilang panuntunan, ay hindi naglalaman ng myeloperoxidase, ngunit naglalaman ang mga ito ng halos lahat ng lactoferrin at humigit-kumulang 50% ng lysozyme ng cell. Ang mga ito ay nabuo sa matambok na ibabaw ng lamellar complex sa yugto ng myelocyte. Minsan sila ay nagsasama sa mga phagosomes na mas maaga kaysa sa azurophilic granules. Ang mga mekanismo ng pagtatanggol ng phagocyte ay kasalukuyang object ng maraming pag-aaral, ang paunang data ay ipinakita sa anyo ng isang diagram.
1. Mga mekanismong umaasa sa oxygen
Umaasa sa peroxidase
Independiyenteng peroxidase:
Pagbubuo ng superoxide anion;
hydrogen peroxide;
Mga radikal na hydroxyl;
Atomic oxygen;
2. Oxygen-independent na mga mekanismo
mga acid;
Lysozyme;
Lactoferrin;
Acid at neutral hydrolases;
acidic na protina.
Maraming mga antimicrobial system sa mga buo na PMNL. Ang ilang mga microorganism ay partikular na sensitibo sa acid, ang iba sa lysozyme. Sa pangkalahatan, ang aktibidad ng antimicrobial ay tinutukoy ng pinagsamang pagkilos ng iba't ibang mga mekanismo ng pagtatanggol.
Ang kakanyahan ng phagocytosis ay maaaring ilarawan sa ilang salita lamang. Sa prosesong ito, ang mga espesyal na selula ng phagocyte ay "kinakalkula", nilalamon at hinuhukay ang mga nakakapinsalang particle na pumasok sa katawan, pangunahin ang mga impeksyon. Ang layunin ng hindi pangkaraniwang bagay ay upang maprotektahan tayo mula sa mga potensyal na pathogens, toxins at iba pa. At paano eksaktong isinasagawa ang mekanismo ng phagocytosis? Dumadaan ito sa ilang yugto, na tatalakayin nang mas detalyado sa ibaba.
Mga yugto ng phagocytosis:
Chemotaxis
Ang isang malisyosong bagay ay pumapasok sa katawan at nananatiling hindi napapansin doon sa maikling panahon. Ang bagay na ito, maging ito ay isang bacterium, isang banyagang katawan, o iba pa, ay naglalabas ng mga espesyal na sangkap (chemoattractants) at direktang napupunta sa dugo o mga tisyu. Ang lahat ng ito ay nagpapaalam sa katawan ng pagkakaroon ng isang aggressor sa loob nito.
Ang isang kaskad ng biochemical reaksyon ay nangyayari. Sa unang yugto ng phagocytosis, ang mga mast cell ay naglalabas ng mga espesyal na compound sa daluyan ng dugo na nagiging sanhi ng isang nagpapasiklab na reaksyon. Ang simula ng proseso ng nagpapasiklab ay "gumising" ng mga macrophage at iba pang mga phagocyte cell mula sa isang estado ng pahinga. Ang mga neutrophil, na nakakakuha ng pagkakaroon ng mga chemoattractant, ay mabilis na lumabas sa dugo sa mga tisyu at nagmamadaling lumipat sa nagpapasiklab na pokus.
Mahirap ilarawan ito, at mas mahirap isipin ito, ngunit ang pagtagos ng isang pathogen sa katawan ay humahantong sa paglulunsad ng isang tunay na epekto ng domino, na kinabibilangan ng daan-daang (!) Ng iba't ibang physiological phenomena na nagaganap sa cellular at subcellular mga antas. Ang estado ng immune system sa yugtong ito ng phagocytosis ay maihahambing sa estado ng isang nababagabag na pugad ng pukyutan, kapag ang maraming mga naninirahan ay naghahanda upang salakayin ang nagkasala.
Pagdirikit
Ang pagkakasunud-sunod ng phagocytosis ay nagpapatuloy sa ikalawang yugto, ang reaksyon ng pagdirikit. Ang mga phagocytes na lumapit sa tamang lugar ay nagpapalawak ng kanilang mga proseso sa pathogen, nakipag-ugnayan dito at nakikilala ito. Hindi naman sila nagmamadaling umatake agad at mas gusto munang siguraduhing hindi sila nagkakamali sa "stranger". Ang pagkilala sa isang nakakapinsalang ahente ay nangyayari sa tulong ng mga espesyal na receptor sa ibabaw ng mga lamad ng phagocyte.
Pag-activate ng lamad
Sa ikatlong yugto ng phagocytosis, ang mga hindi nakikitang reaksyon ay nangyayari sa mga selula ng tagapagtanggol na naghahanda sa kanila upang makuha at sirain ang pathogen.
Paglulubog
Ang phagocyte membrane ay isang likido, plastik na substansiya na maaaring magbago ng hugis. Ano ang ginagawa nito kapag nakatagpo ang cell ng malisyosong bagay. Ang larawan ay nagpapakita na ang phagocyte ay nagpapalawak ng "mga galamay" nito sa dayuhang butil. Pagkatapos ay unti-unti siyang kumakalat sa paligid niya, gumapang sa ibabaw niya at ganap na hinuhuli siya.
Pagbuo ng phagosome
Kapag ang isang phagocyte ay sumasakop sa isang particle mula sa lahat ng panig, ang lamad nito ay nagsasara mula sa labas, at ang isang saradong bula ay nananatili sa loob ng cell kasama ang inatake na bagay sa loob. Kaya, tila nilalamon ng cell ang butil. Ang vesicle na ito ay tinatawag na phagosome.
Ang pagbuo ng phagolysosome (fusion)
Habang ang iba pang mga yugto ng phagocytosis ay nangyayari, sa loob ng phagocyte ang sandata nito ay inihahanda para sa paggamit - lysosome organelles na naglalaman ng "digestive" enzymes ng cell. Sa sandaling ang isang bacterium o iba pang mapanganib na bagay ay nakuha ng isang defender cell, ang mga lysosome ay lumalapit dito. Ang kanilang mga lamad ay sumanib sa shell na bumabalot sa butil, at ang kanilang mga nilalaman ay ibinubuhos sa "bag" na ito.
Pagpatay 
Ito ang pinaka-dramatikong sandali sa buong mekanismo ng phagocytosis. Ang nahuli na bagay ay natutunaw at pinaghiwa-hiwalay ng phagocyte.
Pag-alis ng mga produkto ng cleavage
Anuman ang natitira sa napatay na bacterium o iba pang natutunaw na butil ay aalisin sa selula. Ang dating phagolysosome, na isang sac na may mga produktong degradasyon, ay lumalapit sa panlabas na lamad ng phagocyte at sumasailalim dito. Kaya ang mga labi ng hinihigop na bagay ay tinanggal mula sa cell. Ang phagocytosis sequence ay nakumpleto.
Ano ang tumutukoy sa tagumpay ng phagocytosis?
Sa kasamaang palad, hindi palaging ang buong proseso na inilarawan ay parang orasan. Sa ilang mga kaso, ang pathogen ay mas malakas kaysa sa phagocytic link ng kaligtasan sa sakit, nagtagumpay ito sa depensa, at ang tao ay nagkasakit. Napansin din ni Mechnikov na kung masyadong maraming fungal cell ang kumikilos sa larvae at worm, kung gayon ang mga nahawaang organismo ay mamamatay.
Ang isa pang posibleng dahilan ng pagkabigo ay hindi kumpletong phagocytosis. Ang ilang (kadalasang lubhang mapanganib at nakakahawa) na mga pathogen ay protektado mula sa panunaw ng mga phagocytes. Bilang resulta, nakapasok lamang sila sa loob ng mga ito, naninirahan doon at umuunlad, hindi naa-access sa iba pang mga kadahilanan sa proteksyon ng kaligtasan sa sakit. Pagkatapos ng lahat, ang isang "normal" na immune system ay hindi aatake sa sarili nitong mga selula, hindi nito alam na sa loob ng mga ito ay isang mapanganib na pathogen ...
Upang maiwasan ang "hindi matagumpay" na phagocytosis at magbigay ng pinakamahusay na proteksyon sa immune, inirerekumenda na uminom ng gamot Transfer Factor. Ang mga molekula ng impormasyon nito ay nagpapadala ng impormasyon sa mga immune cell kung paano kumilos sa iba't ibang mga pathogen at kung paano mapupuksa ang mga ito. Bilang isang resulta, ang gawain ng immune system ay nagiging mas mahusay, at ito ay nagdaragdag ng kanyang resistensya sa mga sakit na hindi pa lumitaw at ang pagiging epektibo ng paggamot sa mga na binuo na.
Immunity: mga mekanismo ng deployment
Ang mga cell at molekula ay kumikilos nang magkakasabay, na sumusuporta sa isa't isa sa iba't ibang yugto ng pag-unlad ng immune response.
Mga di-tiyak na mekanismo
Sa unang yugto ng isang banggaan sa isang dayuhang antigen, ang isang hindi tiyak na proseso ng proteksiyon ng pathological ay inilunsad - pamamaga, sinamahan ng phagocytosis, ang pagpapalabas ng mga nagpapaalab na mediator - histamine, serotonin, cytokines, atbp Ang mga phagocytes (macrophages) ay sumisipsip ng mga antigen at makipag-ugnay sa T- helper lymphocytes, na nagpapakita ng mga ito sa ibabaw antigenic determinants. Ang mga T-helper ay nagti-trigger ng pagpaparami (paglilihim ng mga partikular na sangkap ng protina - mga interleukin) ng mga clone ng mga T-killer at B-lymphocytes na tiyak para sa isang partikular na antigen mula sa mga preexisting stem cell na nasubok para sa tolerance sa panahon ng embryonic (teorya ng pagpili ng clonal ng Burnet).
Pamamaga (lat. inflammatio) ay isang kumplikado, lokal at pangkalahatang proseso ng pathological na nangyayari bilang tugon sa pinsala (alteratio) o ang pagkilos ng isang pathogenic stimulus at nagpapakita ng sarili sa mga reaksyon (exudatio, atbp.) na naglalayong alisin ang mga produkto ng pinsala, at kung maaari , pagkatapos ay mga ahente (mga irritant), pati na rin ang humahantong sa maximum na pagbawi para sa mga kondisyong ito (proliferatio, atbp.) sa zone ng pinsala.Scheme ng pag-unlad ng pamamaga. Sa ilalim ng impluwensya ng isang nakakapinsalang kadahilanan, ang mga pro-inflammatory cytokine ay pinakawalan ng macrophage, na umaakit sa iba pang mga cell sa pokus ng pamamaga, bilang isang resulta kung saan ang pagsasama-sama o ang pagpapalabas ng mga aktibong sangkap ng mga ito, ang integridad ng tissue ay nilabag. .
Phagocytosis (Phago - upang lumamon at cytos - cell) - isang proseso kung saan ang mga espesyal na selula ng dugo at mga tisyu ng katawan (phagocytes) ay kumukuha at hinuhukay ang mga pathogen ng mga nakakahawang sakit at mga patay na selula. Ito ay isinasagawa ng dalawang uri ng mga selula: butil-butil na mga leukocytes (granulocytes) na nagpapalipat-lipat sa mga macrophage ng dugo at tissue. Ang pagtuklas ng phagocytosis ay kabilang sa I. I. Mechnikov, na nagsiwalat ng prosesong ito sa pamamagitan ng paggawa ng mga eksperimento sa starfish at daphnia, na nagpapakilala ng mga banyagang katawan sa kanilang mga katawan. Halimbawa, nang maglagay si Mechnikov ng spore ng fungus sa katawan ng daphnia, napansin niya na inatake ito ng mga espesyal na mobile cell. Nang siya ay nagpakilala ng napakaraming spores, ang mga selula ay walang oras upang matunaw silang lahat, at ang hayop ay namatay. Tinatawag ng Mechnikov ang mga cell na nagpoprotekta sa katawan mula sa bacteria, virus, fungal spores, atbp. phagocytes.Sa mga tao, mayroong dalawang uri ng mga propesyonal na phagocytes:neutrophils at monocytes (sa mga tisyu - macrophage)
Ang mga pangunahing yugto ng reaksyon ng phagocytic ay magkapareho para sa parehong uri ng mga selula. Ang reaksyon ng phagocytosis ay maaaring nahahati sa maraming yugto:
1. Chemotaxis. Sa reaksyon ng phagocytosis, ang isang mas mahalagang papel ay kabilang sa positibong chemotaxis. Bilang chemoattractants, may mga produktong itinago ng mga microorganism at activated cells sa pokus ng pamamaga (cytokines, leukotriene B4, histamine), pati na rin ang mga produkto ng cleavage ng mga complement component (C3a, C5a), proteolytic fragment ng blood coagulation at fibrinolysis factor (thrombin). , fibrin), neuropeptides, fragment immunoglobulins, atbp. Gayunpaman, ang mga "propesyonal" na chemotaxin ay mga cytokine ng chemokine group.
Mas maaga kaysa sa iba pang mga cell, ang mga neutrophil ay lumilipat sa pokus ng pamamaga, at ang mga macrophage ay dumating nang mas maaga. Ang rate ng chemotactic na paggalaw para sa mga neutrophil at macrophage ay maihahambing, ang mga pagkakaiba sa oras ng pagdating ay malamang na nauugnay sa iba't ibang mga rate ng kanilang pag-activate.
2. Pagdikit ng mga phagocytes sa bagay.Ito ay dahil sa pagkakaroon sa ibabaw ng mga phagocytes ng mga receptor para sa mga molekula na ipinakita sa ibabaw ng bagay (pag-aari o nauugnay dito). Sa panahon ng phagocytosis ng bakterya o mga lumang cell ng host organism, ang mga terminal saccharide group ay kinikilala - glucose, galactose, fucose, mannose, atbp., na ipinakita sa ibabaw ng mga phagocytosed cells. Ang pagkilala ay isinasagawa ng mga receptor na tulad ng lectin na may naaangkop na pagtitiyak, pangunahin sa pamamagitan ng mannose-binding protein at mga selectin na nasa ibabaw ng mga phagocytes.
Sa mga kasong iyon kapag ang mga bagay ng phagocytosis ay hindi mga nabubuhay na selula, ngunit mga piraso ng karbon, asbestos, salamin, metal, atbp., ang mga phagocytes ay unang ginagawang katanggap-tanggap ang bagay ng pagsipsip para sa reaksyon, binabalot ito ng kanilang sariling mga produkto, kabilang ang mga bahagi ng ang extracellular matrix na kanilang ginagawa.
Bagaman ang mga phagocytes ay may kakayahang sumipsip ng iba't ibang uri ng "hindi handa" na mga bagay, ang proseso ng phagocytic ay umabot sa pinakamalaking intensity nito sa panahon ng opsonization, i. pag-aayos sa ibabaw ng mga bagay ng opsonins kung saan ang mga phagocytes ay may mga tiyak na receptor - para sa Fc fragment ng mga antibodies, mga bahagi ng sistema ng pandagdag, fibronectin, atbp.
3. Pag-activate ng lamad.Sa yugtong ito, ang bagay ay inihanda para sa paglulubog. Mayroong pag-activate ng protina kinase C, ang paglabas ng mga calcium ions mula sa mga intracellular depot. Ang mga paglilipat ng sol-gel sa sistema ng mga cellular colloid at actin-myosin rearrangements ay may malaking kahalagahan.
4. Sumisid. Ang bagay ay bumabalot
5. Pagbuo ng isang phagosome.Pagsara ng lamad, paglulubog ng isang bagay na may bahagi ng phagocyte membrane sa loob ng cell.
6. Pagbuo ng phagolysosome.Ang pagsasanib ng phagosome sa mga lysosome, na nagreresulta sa pagbuo ng pinakamainam na kondisyon para sa bacteriolysis at paghahati ng patay na selula. Ang mga mekanismo ng convergence ng phagosomes at lysosomes ay hindi malinaw, marahil mayroong isang aktibong paggalaw ng lysosomes sa phagosomes.
7. Pagpatay at paghahati.Ang papel ng cell wall ng digested cell ay mahusay. Ang mga pangunahing sangkap na kasangkot sa bacteriolysis: hydrogen peroxide, mga produkto ng nitrogen metabolism, lysozyme, atbp. Ang proseso ng pagkasira ng mga bacterial cell ay nakumpleto dahil sa aktibidad ng mga protease, nucleases, lipases at iba pang mga enzyme, ang aktibidad na kung saan ay pinakamainam sa mababang mga halaga ng pH.
8. Paglabas ng mga produktong degradasyon.
Ang phagocytosis ay maaaring: nakumpleto (nagtagumpay ang pagpatay at panunaw), hindi kumpleto (para sa isang bilang ng mga pathogen, ang phagocytosis ay isang kinakailangang hakbang sa kanilang ikot ng buhay, halimbawa, sa mycobacteria at gonococci).
pandagdag sa pag-activate.
Gumagana ang complement system bilang isang biochemical cascade ng mga reaksyon. Ang complement ay isinaaktibo ng tatlong biochemical pathway: ang classical, alternative, at lectin pathways. Ang lahat ng tatlong activation pathway ay gumagawa ng iba't ibang variant ng C3 convertase (isang protina na pumuputol sa C3). Ang classical pathway (ito ang unang natuklasan, ngunit bago ito sa ebolusyon) ay nangangailangan ng mga antibodies na maisaaktibo (specific immune response, adaptive immunity), habang ang alternatibo at lectin pathway ay maaaring i-activate ng antigens nang walang presensya ng antibodies (nonspecific immune). tugon, likas na kaligtasan sa sakit). Ang resulta ng complement activation sa lahat ng tatlong kaso ay pareho: C3 convertase hydrolyzes C3, lumilikha ng C3a at C3b at nagiging sanhi ng isang kaskad ng karagdagang hydrolysis ng mga elemento ng complement system at mga kaganapan sa pag-activate. Sa klasikal na landas, ang pag-activate ng C3 convertase ay nangangailangan ng pagbuo ng C4b2a complex. Ang complex na ito ay nabuo sa cleavage ng C2 at C4 ng C1 complex. Ang C1 complex, sa turn, ay dapat magbigkis sa class M o G immunoglobulins para sa activation. Ang C3b ay nagbubuklod sa ibabaw ng mga pathogens, na humahantong sa isang mas malaking "interes" ng mga phagocytes sa mga cell na nauugnay sa C3b (opsonization). Ang C5a ay isang mahalagang chemoattractant na tumutulong sa pag-akit ng mga bagong immune cell sa lugar ng complement activation. Parehong may anaphylotoxic na aktibidad ang C3a at C5a, na direktang nagdudulot ng degranulation ng mga mast cell (bilang resulta, pagpapalabas ng mga nagpapaalab na mediator). Sinisimulan ng C5b ang pagbuo ng mga membrane attack complex (MAC) na binubuo ng C5b, C6, C7, C8 at polymeric C9. Ang MAC ay ang cytolytic end product ng complement activation. Ang MAC ay bumubuo ng isang transmembrane channel na nagiging sanhi ng osmotic lysis ng target na cell. Nilalamon ng mga macrophage ang mga pathogen na may label ng complement system.
klasikong paraan
Ang classical pathway ay na-trigger sa pamamagitan ng pag-activate ng C1 complex (kabilang dito ang isang C1q molecule at dalawang C1r at C1s molecule bawat isa). Ang C1 complex ay nagbubuklod sa pamamagitan ng C1q sa class M at G immunoglobulins na nauugnay sa mga antigens. Ang Hexameric C1q ay hugis tulad ng isang palumpon ng mga hindi pa nabubuksang tulips, ang "mga putot" nito ay maaaring magbigkis sa rehiyon ng Fc ng mga antibodies. Ang isang solong molekula ng IgM ay sapat upang simulan ang landas na ito, ang pag-activate ng mga molekula ng IgG ay hindi gaanong mahusay at nangangailangan ng higit pang mga molekula ng IgG.
Ang C1q ay direktang nagbubuklod sa ibabaw ng pathogen, na humahantong sa mga pagbabago sa conformational sa molekula ng C1q at pinapagana ang dalawang molekula ng C1r serine protease. Pinutol nila ang mga C1 (isa ring serine protease). Ang C1 complex ay nagbibigkis sa C4 at C2 at pagkatapos ay pinaghiwa-hiwalay ang mga ito upang mabuo ang C2a at C4b. Ang C4b at C2a ay nagbubuklod sa isa't isa sa ibabaw ng pathogen upang mabuo ang classical pathway na C3 convertase, C4b2a. Ang hitsura ng C3 convertase ay humahantong sa paghahati ng C3 sa C3a at C3b. Ang C3b ay bumubuo, kasama ng C2a at C4b, ang C5 convertase ng classical pathway.
Alternatibong landas
Ang isang alternatibong landas ay na-trigger ng hydrolysis ng C3 nang direkta sa ibabaw ng pathogen. Ang mga salik B at D ay kasangkot sa alternatibong landas. Sa kanilang tulong, nabuo ang enzyme C3bBb. Pinapatatag ito ng Protein P at tinitiyak ang pangmatagalang paggana nito. Dagdag pa rito, ina-activate ng PC3bBb ang C3, bilang resulta, nabuo ang C5-convertase at na-trigger ang pagbuo ng isang membrane attack complex. Ang karagdagang pag-activate ng mga sangkap na pandagdag sa terminal ay nangyayari sa parehong paraan tulad ng sa klasikal na landas ng pag-activate ng pandagdag.
Ang alternatibong landas ay naiiba sa klasikal sa sumusunod na paraan: ang pag-activate ng sistema ng pandagdag ay hindi nangangailangan ng pagbuo ng mga immune complex; nangyayari ito nang walang paglahok ng mga unang bahagi ng pandagdag - C1, C2, C4. Naiiba din ito sa na ito ay gumagana kaagad pagkatapos ng paglitaw ng mga antigens - ang mga activator nito ay maaaring bacterial polysaccharides at lipopolysaccharides, viral particle, tumor cells.
Lectin (mannose) pathway ng activation ng complement system
Ang Mannan (mannan ay isang polymer ng mannose) na nauugnay sa lectin pathway ay homologous sa classical activation pathway ng complement system. Ang pathway na ito ay gumagamit ng mannan-binding lectin (MBL), isang protina na katulad ng classical na C1q activation pathway, na nagbubuklod sa mga residue ng mannose at iba pang asukal sa lamad upang payagan ang pagkilala sa iba't ibang mga pathogen. Ang MBL ay isang protina na kabilang sa collectin group ng mga protina na ginawa ng atay at maaaring i-activate ang complement cascade sa pamamagitan ng pagbubuklod sa pathogen surface. Ang MBL ay isang 2-6 vertex molecule na bumubuo ng isang complex na may MASP-I (Mannan-binding lectin Associated Serine Protease, MBL-associated serine protease) at MASP-II. Ang MASP-I at MASP-II ay halos kapareho sa C1r at C1s ng classical activation pathway at maaaring magkaroon ng isang karaniwang evolutionary ancestor. Kapag ang carbohydrate-determining MBL vertices ay nagbubuklod sa partikular na nakatuon na mannose residues sa phospholipid bilayer ng pathogen, ang MASP-I at MASP-II ay isinaaktibo at hinahati ang C4 protein sa C4a at C4b, at C2 protein sa C2a at C2b. C4b at C2a pagkatapos ay pinagsama sa ang surface pathogen sa pamamagitan ng pagbuo ng C3 convertase, habang ang C4a at C2b ay kumikilos bilang chemoattractants.Ang tugon ng cellular immune
Ang virus na pumasok sa katawan ay endocytosed ng macrophage at pagkatapos ay bahagyang nawasak sa endoplasmic reticulum (1). Bilang isang resulta, ang mga dayuhang fragment ay nabuo, na nakalantad sa ibabaw ng cell ng macrophage (2). Ang mga fragment na ito ay "ipinakita" ng isang espesyal na grupo ng mga protina ng lamad (mga protina ng MHC). Ang complex ng viral fragment at ang pangunahing histocompatibility complex na protina [MHC (MHC)] ay kinikilala at itinatali ng mga T-cell gamit ang mga tiyak na (T-cell) na receptor. Sa napakaraming T cell, iilan lamang ang nagtataglay ng naaangkop na receptor (3). Ang pagbubuklod ay humahantong sa pag-activate ng mga T cell na ito at ang paglitaw ng kanilang mga piling kopya (4, "clonal selection"). Iba't ibang hormone-like signaling proteins, interleukins [IL (IL), tingnan ang p. 378]. Ang mga protina na ito ay itinago ng mga selula ng immune system na naisaaktibo kapag nakatali sa mga selulang T. Kaya, ang mga aktibong macrophage na may ipinakita na viral fragment ay nagtatago ng IL-1 (5), at ang mga T cells ay gumagawa ng IL-2 (6), na nagpapasigla sa kanilang sariling clonal na pagkopya at pagtitiklop ng mga T-helper cells.
Ang mga cloned at activated na T cells ay gumaganap ng iba't ibang function depende sa kanilang uri. Ang mga cytotoxic T cells (sa berdeng diagram) ay nakakakilala at nakakapagbigkis sa mga selula ng katawan na nahawaan ng mga virus at nagdadala ng mga fragment ng virus sa kanilang mga MHC receptor (7). Ang mga cytotoxic T cells ay naglalabas ng perforin, isang protina na tumatagos sa lamad ng nakagapos na nahawaang selula, na humahantong sa cell lysis (8).
Sa kabaligtaran, ang mga T-helper (sa asul na diagram) ay nagbubuklod sa mga B-cell, na nasa kanilang ibabaw na mga fragment ng virus na nauugnay sa MHC protein (9). Ito ay humahantong sa selektibong pag-clone ng mga indibidwal na selulang B at ang kanilang napakalaking paglaganap, pinasisigla ng Interleukin ang (10) pagkahinog ng mga selulang B - pagbabagong-anyo sa mga selulang plasma (11) na may kakayahang mag-synthesize at mag-secret ng mga antibodies (12)
Ang Phagocytosis ay phylogenetically ang pinaka sinaunang proseso ng proteksyon na isinasagawa ng mga dalubhasang selula ng immune system (Mechnikov 1883, 1892; Greenberg, 1999). Ito ay I. I. Mechnikov na sa unang pagkakataon sa comparative morphophysiological studies ay pinatunayan ang pangunahing papel ng immune defense mechanism na ito sa pagbuo ng resistensya ng hayop sa impeksyon.
Ang mga propesyonal na phagocytes sa mga vertebrates ay pangunahing kinabibilangan ng mga neutrophil (polymorphonuclear leukocytes, microphages) at monocytes/macrophages (mononuclear, mononuclear phagocytes). Ang mga cell na ito ay morphophysiologically at biochemically adapted upang sumipsip at mag-inactivate ng mga microbial body at particle na mas malaki sa 0.5 µm ang diameter (ang laki ng pinakamaliit na bacteria ng Mycoplasma group). Ang pagkakaiba sa pagitan ng phagocytosis at iba pang anyo ng mga endocytic na reaksyon ng mga cell ay nagmumungkahi ng ipinag-uutos na pakikilahok sa prosesong ito ng actin cytoskeleton, na, sa anyo ng mga microfilament, ay tumagos sa pseudopodia na kumukuha ng mga microorganism at particle. Ang phagocytosis ay nangangailangan ng ilang partikular na kondisyon ng temperatura para sa kurso nito (t> +13-18 °C) at hindi nangyayari sa mas mababang temperatura sa mga vertebrates. Kasama ng mga neutrophil at monocytes/macrophages, ang mga immature na dendritic cells, eosinophils, mast cell, epithelial cell, platelets, at kahit ilang lymphocytes ay nakikibahagi sa phagocytosis.
Ang pakikipag-ugnay ng isang phagocyte sa isang microorganism ay nagpapasimula ng mga reaksiyong cellular na nauugnay sa cytoplasmic membrane, cytoskeleton, pag-activate ng mga mekanismo ng pagpatay ng pathogen, paggawa ng mga cytokine, chemokines, at mga molekula na may mahalagang papel sa pagtatanghal ng mga antigens (Underhill at Ozinsky, 2002) .
Mga receptor ng phagocytosis
|
| Mga cell | Receptor | Target | ligand |
| mga macrophage | MARCO | E. co/i, S. aureus | Hindi nakilala |
| » | MER | Apoptotic thymocytes | ? Gas6Apoc-fatidyl-serine |
| marami | PSR | Apoptotic | Phosphati- dilserine |
| mga macrophage | CD36 | Apoptotic neutrophils | Phosphati- dilserine |
| » | CD14 | Pseudomonas apoptotic | ?lps hindi nakilala nilagyan |
| marami | pi-integrin | Yersinia spp. | mga infestation |
| mga selula | |||
| mga macrophage | opfz | Apoptotic | ? thrombospondin |
| Dendritik | sofZ | Pareho | Hindi nakilala |
| al | |||
| Epithelial | E-cadherin | Listeria spp. | 1p1A |
| mga selula | |||
| Pareho | Nakilala | Pareho | 1p1B |
Ang mga pangunahing yugto ng phagocytosis: chemotaxis, contact ng isang phagocyte na may microbe, pagsipsip (internalization) ng mga microorganism (phagocytosis sa makitid na kahulugan ng salita), inactivation (pagpatay) at kasunod na pagtunaw ng mga pathogens sa vacuolar apparatus ng phagocytes (pagkumpleto ng phagocytosis). Kasama ng mga functional manifestations na ito, ang phagocytosis, bilang panuntunan, ay sinamahan ng mga secretory reactions ng phagocytes, lalo na ang mga monocytes / macrophage at dendritic cells, kung saan ang iba't ibang mga physiologically active substance ay inilabas na nagsisiguro sa proteksiyon na kalikasan ng kurso at kumpletuhin ang buong proseso bilang isang buo.
Ang iba't ibang mga receptor ay kasangkot sa pagkilala, pakikipag-ugnay, at pagsipsip ng mga mikrobyo ng mga phagocytes (Talahanayan 7) (Greenberg, 78).
Grinstein, 2002). Gamit ang mga modernong molecular genetic na pamamaraan, naitatag na ang mga pagbabago sa pagpapahayag ng higit sa 200 mga gene ay sinusunod sa mga phagocytes sa panahon ng phagocytosis ng mga latex particle ng mouse macrophage, at mga 600 na gene sa panahon ng phagocytosis ng Mycobacterium tuberculosis (Ehrt et al., 2001) . Ang lahat ng ito ay nagpapatotoo sa kumplikado at kumplikadong katangian ng mga pagbabago sa istruktura at pagganap sa mga macrophage na nauugnay sa proseso ng phagocytic. Ang pag-unawa sa kanilang molekular na batayan ay magbibigay sa hinaharap ng paglikha ng mga ahente ng pharmacological na partikular na kinokontrol ang proseso ng phagocytosis. Tinitiyak ng iba't ibang mga receptor ang kahusayan ng pagkilala sa mga pathogens ("non-native") at isang kinakailangang kondisyon para sa kasunod na naka-target na hindi aktibo ng mga nakakahawang ahente. Sa isa sa mga modernong konsepto ng likas na kaligtasan sa sakit, ang kumbinasyon ng mga receptor na ito ay karaniwang tinutukoy bilang isang sistema ng mga receptor (mga molekula) na kumikilala sa mga pattern ng molekular na nauugnay sa pathogen (Janeway, 1992, 2002). "
Phagocytosis (mula sa Greek phago - I devour at cytos - isang cell) ay isang proseso ng pagsipsip at pagtunaw ng mga antigenic substance, kabilang ang mga microorganism, ng mga cell ng mesodermal na pinagmulan, na tinatawag na mga phagocytes. I. I. Mechnikov hinati phagocytes sa macrophage at microphage. Sa kasalukuyan, nagkakaisa ang mga macro- at microphage isang solong sistema ng macrophage (SMF). Kasama sa sistemang ito ang:
- tissue macrophage - epithelioid cells,
- stellate reticuloendotheliocytes (Kupffer cells),
- alveolar at peritoneal macrophage na matatagpuan sa alveoli at peritoneal cavity,
- white process epidermocytes ng balat (Langerhans cells), atbp.
Kasama sa mga microphage ang:
- neutrophils,
- eosinophils,
- mga basophil.
Mga pag-andar ng macrophage lubhang iba-iba. Sila ang unang tumutugon sa isang dayuhang substansiya, bilang mga dalubhasang selula na sumisipsip at sumisira ng mga dayuhang sangkap sa katawan (namamatay na mga selula, mga selula ng kanser, bakterya, mga virus at iba pang mga mikroorganismo, antigens, hindi nababagong mga inorganic na sangkap). Bilang karagdagan, ang mga macrophage ay gumagawa ng maraming biologically active substances - enzymes (kabilang ang lysozyme, peroxidase, esterase), complement proteins, immunomodulators tulad ng interleukins. Ang presensya sa ibabaw ng mga macrophage ng mga receptor para sa mga immunoglobulin (Am) at pandagdag, pati na rin ang isang sistema ng mga tagapamagitan, ay tinitiyak ang kanilang pakikipag-ugnayan sa T- at B-lymphocytes. Kasabay nito, isinaaktibo ng mga macrophage ang mga proteksiyon na function ng T-lymphocytes. Dahil sa pagkakaroon ng mga receptor para sa pandagdag at Am, pati na rin ang histocompatibility system Ag (HLA), ang mga macrophage ay kasangkot sa pagbubuklod at pagkilala ng mga antigens. Kaya, ang mga phagocytes ay may tatlong pag-andar:
- proteksiyon, nauugnay sa paglilinis ng katawan ng mga nakakahawang ahente, mga produkto ng pagkabulok ng tissue, atbp.;
- kumakatawan, na binubuo sa pagtatanghal ng mga antigenic epitols sa mga lymphocytes sa phagocyte membrane;
- secretory, na nauugnay sa pagtatago ng lysosomal enzymes at iba pang biologically active substances - cytokines, na may mahalagang papel sa immunogenesis.
May mga sumusunod na sunod-sunod na dumadaloy mga yugto ng phagocytosis.
- Chemotaxis– naka-target na paggalaw ng mga phagocytes sa direksyon ng chemical gradient ng chemoattractants sa kapaligiran. Ang kakayahang chemotaxis ay nauugnay sa pagkakaroon sa lamad ng mga tiyak na receptor para sa chemoattractants (mga bagay ng phagocytosis), na maaaring bakterya, mga produkto ng pagkasira ng mga tisyu ng katawan, atbp.
- Pagdirikit(attachment) ay pinapamagitan din ng kaukulang mga receptor, ngunit maaaring magpatuloy alinsunod sa mga batas ng di-tiyak na pakikipag-ugnayang physico-kemikal. Ang mga particle ay na-adsorbed sa ibabaw ng macrophage.
- Endositosis(capture) - nangyayari ang invagination ng cell membrane, ang pagkuha ng isang dayuhang particle at ang paglulubog nito sa protoplasm. Bilang resulta ng endocytosis, nabuo ang isang phagocytic vacuole - phagosome(ibig sabihin, isang bula sa protoplasm sa paligid ng hinihigop na particle).
- intracellular digestion- nagsisimula sa pagsipsip ng mga phagocytosed na bagay. Ang phagosome ay sumasama sa lysosome ng phagocyte, na naglalaman ng dose-dosenang mga enzyme, at ang pagbuo ng phagolysosome (pagkasira) ng nakuha na particle ng mga enzyme ay nangyayari. Kapag ang isang particle na kabilang sa mismong organismo ay nasisipsip (halimbawa, isang patay na selula o mga bahagi nito, ang sarili nitong mga protina), ito ay nahati ng phagolysosome enzymes sa mga non-antigenic substance (amino acids, fatty acids, nucleotides, monosugars). Kung ang isang dayuhang butil ay nasisipsip, kung gayon ang mga enzyme ng phagolysosome ay hindi magagawang masira ang sangkap sa mga di-antigenic na sangkap. Sa ganitong mga kaso, ang phagolysosome na may natitirang bahagi ng antigen na napanatili ang pagiging dayuhan nito ay ipinadala ng macrophage sa T- at B-lymphocytes, ibig sabihin, ang isang tiyak na link ng kaligtasan sa sakit ay nakabukas.
pagpapaandar ng pagtatago ay ang pagtatago ng mga phagocytes ng biologically active substances - cytokines - ito ay interleukin-1 at interleukin-2, na mga cellular mediator na may regulatory effect sa paglaganap, pagkita ng kaibhan at paggana ng phagocytes, lymphocytes, lymphoblasts at iba pang mga cell. Ang mga macrophage ay gumagawa at naglalabas ng mga mahahalagang salik sa regulasyon gaya ng mga prostaglandin, leukotrienes, cyclic nucleotides na may malawak na hanay ng biological activity. Bilang karagdagan, ang mga macrophage ay nag-synthesize at nagtatago ng isang bilang ng mga produkto na may aktibidad na antibacterial, antiviral at cytotoxic (oxygen radicals O2-H2O2, lysozyme, interferon, atbp.).
Ang phagocytosis ay pinahusay ng mga opsonin antibodies, dahil ang nakagapos o antigen ay mas madaling na-adsorbed sa ibabaw ng phagocyte, dahil sa pagkakaroon ng mga receptor para sa mga antibodies na ito sa huli. Ang pagpapahusay na ito ng phagocytosis ng mga antibodies ay tinatawag opsonisasyon, ibig sabihin. paghahanda ng mga microorganism para makuha ng mga phagocytes. Ang phagocytosis ng mga opsonized antigens ay tinatawag na immune.
Upang makilala ang aktibidad ng phagocytosis na ipinakilala phagocytic index. Upang matukoy ito, ang bilang ng mga bakterya na hinihigop ng isang phagocyte ay binibilang sa ilalim ng mikroskopyo. Enjoy din opsonophagocytic index na kumakatawan sa ratio ng mga phagocytic parameter na nakuha sa immune at non-immune serum. Ang phagocytic index at ang opsonophagocytic index ay ginagamit sa clinical immunology upang masuri ang estado ng immunity at immune status.
Ang phagocytosis ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa antibacterial, antifungal at antiviral na proteksyon, na pinapanatili ang paglaban ng katawan sa mga dayuhang sangkap. Ang mga phagocytes ay mayroon ding activating at suppressive effect sa mga lymphocytes, nakikibahagi sa resuscitation ng immunological tolerance, anti-infective, transplantation at antitumor immunity, at ilang uri ng allergy (HRT).