Phagocytosis sa immune response ng katawan. Pangkalahatang probisyon
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 dayuhang 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 dito ay naghahanda upang salakayin ang nagkasala.
Pagdirikit
Ang pagkakasunud-sunod ng phagocytosis ay nagpapatuloy sa pangalawang 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 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.
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 nabubuo, 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.
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. Ang paglipat ng mga phagocytes sa lugar ng impeksyon (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.
16. Phagocytic reaksyon.
Phagocytosis- ang proseso ng aktibong pagsipsip, panunaw at hindi aktibo ng mga dayuhang particle ng mga dalubhasang phagocyte cells.
Mga yugto ng phagocytosis:
Ang Chemotaxis ay ang may layuning paggalaw ng mga phagocytes kasama ang gradient ng konsentrasyon ng mga espesyal na biologically active substance - chemoattractants.
Adhesion - dumidikit sa isang mikrobyo. Ang mga Opsonin (AT, fibronectin, surfactant) ay bumabalot sa mga mikroorganismo at makabuluhang nililimitahan ang kanilang kadaliang kumilos.
Endocytosis (pagsipsip). Bilang isang resulta, ang isang phagosome ay nabuo na may isang bagay ng phagocytosis na nakapaloob sa loob. Ang mga lysosome ay dumadaloy sa phagosome at pumila sa kahabaan ng perimeter nito.
pantunaw. Pagsasama ng isang phagosome na may isang lysosome upang bumuo ng isang phagolysosome. Dagdag pa, ang mga phagocytosed microorganism ay inaatake ng oxygen-dependent (peroxide, oxygen superoxide, cytochrome b; nabuo ang mga produkto na may nakakalason na epekto, nakakapinsala sa mga microorganism at nakapaligid na istruktura) at oxygen-independent (mga butil na may lactoferrin, lysozyme, atbp.; mga produktong ito. nagdudulot ng pinsala sa cell wall at nakakagambala sa ilang metabolic process) na mga kadahilanan.
resulta ng phagocytosis.
Nakumpleto - kamatayan at pagkasira ng mga mikroorganismo
Hindi kumpleto - ang bakterya na nilagyan ng mga kapsula o siksik na hydrophobic cell wall ay lumalaban sa pagkilos ng lysosomal enzymes; hinaharangan ang pagsasanib ng mga phagosome at lysosome.
Mga uri ng phagocytic cells:
Mga macrophage at dendritic cells - mga propesyonal na phagocytes at antigen-presenting cells
Microphage - polymorphonuclear leukocytes (neutrophils) - katamtamang phagocytosis lamang
Ang mga monocyte ng dugo ay lumilipat sa mga tisyu sa ilalim ng impluwensya ng mga cytotoxin at nagiging residente.
Macrophages. Atay - Kupffer cells
Mga baga - alveolar macrophage
CNS - microglial cells
Bone marrow - mga osteoclast
Bato - mesangial cells
Phagocytose microorganisms at iproseso (digest) ang mga ito; nagpapakita ng antigen sa mga T cells.
NK - natural killers - hindi pinagkaiba ang AH, ay antibody-independent, gumagana lamang laban sa mga cell at tumutugon lamang sa mga cellular factor.
Mga tagapagpahiwatig ng phagocytosis:
Phagocytic index (phagocytic activity) - ang porsyento ng mga neutrophil na naglalaman ng mga particle ng microorganism
Phagocytic number (phagocytic index) - ang average na bilang ng mga microorganism na hinihigop ng isang phagocyte.
17. Humoral immune response.
Tatlong uri ng cell ang kasangkot sa humoral immune response: macrophage (AG-presenting cells), T-helpers, at B-lymphocytes
Mga cell na nagpapakita ng AG phagocytose ang mikroorganismo at iproseso ito, hinahati ito sa mga fragment (pagproseso ng AG). Ang mga fragment ng AG ay nakalantad sa ibabaw ng AG-presenting cell kasama ang MHC molecule. Ang AG-molecule MHC2 complex ay ipinakita sa T-helper. Ang pagkilala sa complex ng T-helper ay nagpapasigla sa pagtatago ng IL-1 ng mga macrophage.
T-katulong sa ilalim ng impluwensya ng IL-1, synthesize nito ang IL-2 at mga receptor para sa IL-2, ang huli, sa pamamagitan ng isang autocrine na mekanismo, ay pinasisigla ang paglaganap ng T-helpers, pati na rin ang CTL. Kaya, pagkatapos makipag-ugnay sa isang cell na nagtatanghal ng AG, nakuha ng T-helper ang kakayahang tumugon sa pagkilos ng IL-2 sa pamamagitan ng mabilis na pagpaparami. Ang biological na kahulugan ng hindi pangkaraniwang bagay na ito ay ang akumulasyon ng mga T-helpers, na nagsisiguro sa pagbuo sa mga lymphoid organ ng kinakailangang pool ng mga selula ng plasma na gumagawa ng mga antibodies sa AG na ito.
B-lymphocyte. Ang pag-activate nito ay nagsasangkot ng direktang pakikipag-ugnayan ng AG sa molekula ng Ig sa ibabaw ng B cell. Sa kasong ito, ang B-lymphocyte mismo ay nagpoproseso ng AG at nagpapakita ng fragment nito na may kaugnayan sa MHC2 molecule sa ibabaw nito. Kinikilala ng complex na ito ang T-helper na pinili gamit ang parehong antigen. Ang pagkilala ng T-helper receptor ng AG-MHC2 complex sa ibabaw ng B-lymphocyte ay humahantong sa pagtatago ng IL-2, IL-4, IL-5 at IFN-gamma ng T-helper, sa ilalim ng impluwensya kung saan dumarami ang B-cell, na bumubuo ng clone ng mga selula ng plasma. Ang mga selula ng plasma ay nag-synthesize ng mga antibodies. Ang pagtatago ng AT ay pinasigla ng IL-6 na itinago ng naka-activate na T-helper. Ang ilang mga mature na B-lymphocytes pagkatapos ng antigen-independent na pagkita ng kaibhan ay umiikot sa katawan sa anyo ng mga memory cell.
5 klase: IgA, IgD, IgE, IgG, IgM; Ang mga molekula ng IgD, IgE, IgG ay kinakatawan ng mga monomer, ang IgM ng mga pentamer, ang molekula ng IgA sa serum ng dugo ay isang monomer, at sa mga excreted na likido (laway, lacrimal fluid) ito ay isang dimer
IgG: tumagos sa pamamagitan ng inunan sa katawan ng pangsanggol upang matiyak ang pagbuo ng passive immunity sa fetus, pagkatapos ng kapanganakan ng isang bata, ang nilalaman nito sa serum ng dugo ay bumaba at umabot sa isang minimum na konsentrasyon ng 3-4 na buwan, pagkatapos nito ay nagsisimula itong tumaas dahil sa akumulasyon ng sarili nitong IgG, na umaabot sa pamantayan ng 7 taon . Ang pagtuklas ng mataas na titer ng IgG hanggang Ag ng isang partikular na pathogen ay nagpapahiwatig na ang katawan ay nasa yugto ng convalescence o isang partikular na sakit ay inilipat kamakailan.
IgM: ang nilalaman nito ay makabuluhang nadagdagan sa mga bagong silang na nagkaroon ng impeksyon sa intrauterine. Ang pagkakaroon ng IgM sa Ag ng isang tiyak na pathogen ay nagpapahiwatig ng isang talamak na nakakahawang proseso.
IgA: circulates sa serum ng dugo, at din secreted sa ibabaw ng epithelium., naroroon sa laway, lacrimal fluid, gatas. Ang mga molekula ng IgA ay kasangkot sa mga reaksyon ng neutralisasyon at agglutination ng mga pathogen. Ang mga secretory immunoglobulin ng IgA class (SIgA) ay naiiba sa mga serum sa pamamagitan ng pagkakaroon ng isang secretory component na nauugnay sa 2 o 3 IgA monomer.
IgD: na matatagpuan sa ibabaw ng pagbuo ng B-lymphocytes, ang nilalaman nito ay umabot sa maximum na 10 taon, isang bahagyang pagtaas sa mga titer ay nabanggit sa panahon ng pagbubuntis, bronchial hika, systemic lupus erythematosus at sa mga taong may immunodeficiencies
IgE: na-synthesize ng mga selula ng plasma sa bronchial at peritoneal lymph nodes, sa mucosa ng gastrointestinal tract. Ang IgE ay tinatawag ding reagins, dahil nakikibahagi sila sa mga reaksyon ng anaphylactic, pagkakaroon ng isang binibigkas na cytophilicity.
Mula sa ika-10 linggo ng pag-unlad ng intrauterine, ang synthesis ng IgM ay nagsisimula, mula sa ika-12 - IgG, mula sa ika-30 - IgA, ngunit ang kanilang konsentrasyon ay mababa.
Ang proteksiyon na pag-andar ng mga antibodies sa panahon ng impeksyon:
Ang Ab sa pamamagitan ng mga Ag-binding center ay nakikipag-ugnayan sa iba't ibang Ag. Kaya, pinipigilan ng Abs ang impeksiyon o inaalis ang pathogen o hinaharangan ang pag-unlad ng mga reaksyon ng pathological, habang ina-activate ang lahat ng partikular na sistema ng pagtatanggol.
Opsonization (immune phagocytosis)– Ang Abs (sa pamamagitan ng Fab fragment) ay nagbubuklod sa cell wall ng organismo; Ang Fc fragment ng Ab ay nakikipag-ugnayan sa kaukulang phagocyte receptor, na namamagitan sa kasunod na epektibong pagsipsip ng nabuong complex ng phagocyte.
Antitoxic effect Ang abs ay maaaring magbigkis at sa gayon ay hindi aktibo ang bacterial toxins.
Pag-activate ng papuri Ang Ab (IgM, IgG) pagkatapos ng pagbubuklod sa Ag (microorganism, tumor cell) ay nagpapagana sa sistema ng papuri, na humahantong sa pagkasira ng cell na ito sa pamamagitan ng pagbubutas ng cell wall nito, pagtaas ng chemotaxis, chemokinesis at immune phagocytosis
Neutralisasyon– nakikipag-ugnayan sa mga cell receptor na nagbubuklod sa bakterya o mga virus, mapipigilan ng Ab ang pagdirikit at pagtagos ng mga microorganism sa mga selula ng host organism.
Nagpalipat-lipat ng mga immune complex Ang abs ay nagbubuklod sa natutunaw na Ag at bumubuo ng mga nagpapalipat-lipat na mga complex, sa tulong ng kung saan ang Ag ay pinalabas mula sa katawan, pangunahin sa ihi at apdo.
Ang cytotoxicity na umaasa sa antibody– sa pamamagitan ng pag-opsonize ng Ag, pinasisigla ng Ab ang kanilang pagkasira ng mga cytotoxic cells. Ang apparatus na nagbibigay ng target na pagkilala ay mga receptor para sa Fc fragment ng Ab. Ang mga macrophage at granulocytes ay may kakayahang sirain ang mga opsonized na target.
Mga katangian ng antibodies:
Pagtitiyak- ang kakayahan ng mga antibodies na tumugon lamang sa isang tiyak na antigen, dahil sa pagkakaroon ng mga antigenic determinants sa antigen at antigenic receptors (antideminants) sa antibody.
Valence- ang bilang ng mga antideterminants sa antibody (karaniwan ay bivalent);
affinity, affinity ay ang lakas ng koneksyon sa pagitan ng determinant at antideterminant;
Avidity ay ang lakas ng antibody-antigen bond. Dahil sa valence, ang isang antibody ay nakagapos sa ilang antigens;
Heterogenity- heterogeneity, dahil sa pagkakaroon ng tatlong uri ng antigenic determinants:
isotypic- kilalanin ang pag-aari ng isang immunoglobulin sa isang tiyak na klase (IgA, IgG, IgM, atbp.);
Allotypic- (intraspecific specificity) tumutugma sa allelic variants ng immunoglobulin (heterozygous hayop ay may iba't ibang immunoglobulins);
Idiotypical- sumasalamin sa mga indibidwal na katangian ng immunoglobulin (maaaring maging sanhi ng mga reaksiyong autoimmune).
Mga tampok ng edad:
Sa panahon ng postnatal, mayroong isang napaka makabuluhang dinamika sa nilalaman ng mga immunoglobulin ng iba't ibang klase sa dugo ng mga bata. Ito ay dahil sa katotohanan na sa mga unang buwan ng buhay, nagpapatuloy ang pagkawatak-watak at pag-alis ng mga immunoglobulin ng klase B na inilipat nang transplacental mula sa ina.
Sa unang 4-6 na buwan, ang mga maternal immunoglobulin ay ganap na nawasak at ang synthesis ng kanilang sariling mga immunoglobulin ay nagsisimula.
Ang phagocytosis ay isang proseso kung saan ang mga espesyal na idinisenyong selula sa dugo at mga tisyu ng katawan (phagocytes) ay kumukuha at hinuhukay ang mga solidong particle. Mga yugto ng phagocytosis: 1. Diskarte (chemotaxis) - aktibong paggalaw sa stimuli ng kemikal - ang mga basurang produkto ng mga microorganism, mga sangkap na nabuo bilang resulta ng pakikipag-ugnayan ng isang antigen sa isang antibody; 2. Nakadikit. Ang mga phagocytes ay maaaring bumuo ng manipis na cytoplasmic protrusions, na kung saan ay ejected patungo sa object ng phagocytosis at sa tulong ng kung saan ang pagsunod ay isinasagawa. Sa kasong ito, ang singil sa ibabaw ng mga leukocytes ay may isang tiyak na halaga. Ang mga puting selula ng dugo na may negatibong singil ay mas nakadikit sa isang bagay na may positibong singil; 3. Pagsipsip ng bagay. Ang pagsipsip ng isang bagay ng mga leukocytes ay maaaring mangyari sa dalawang paraan: 1) ang lugar ng cytoplasm na nakikipag-ugnay sa bagay ay iginuhit sa cell, at ang bagay ay iginuhit kasama nito; 2) hinawakan ng phagocyte ang bagay gamit ang mahaba at manipis na pseudopodia nito, at pagkatapos ay hinila ang buong katawan patungo sa bagay at binalot ito. Sa parehong mga kaso, ang dayuhang particle ay napapalibutan ng isang cytoplasmic membrane at kasangkot sa loob ng cell. Bilang resulta, nabuo ang isang uri ng sac na may dayuhang katawan (phagosome). 4. Pantunaw. Ang lysosome ay lumalapit sa phagosome, ang kanilang mga lamad ay nagsasama, na bumubuo ng isang solong vacuole, kung saan matatagpuan ang hinihigop na particle at lysosomal enzymes (phagolysosome). Sa phagolysosomes, ang isang pinakamainam na reaksyon para sa pagkilos ng mga enzyme ay naitatag (pH tungkol sa 5.0) at ang panunaw ng hinihigop na bagay ay magsisimula. Gayunpaman, ang mga enzyme lamang ay hindi makapagbibigay ng sapat na pamatay na epekto. Ang kahusayan ng phagocytosis ay tumataas kapag ang tinatawag na oxygen system ay konektado sa proseso. Karaniwan, ang mga leukocyte ay kumukuha ng enerhiya pangunahin mula sa glycolysis. Sa panahon ng phagocytosis, tumataas ang pagkonsumo ng oxygen, at napakatindi na karaniwang tinatawag itong "respiratory burst". Ang kahulugan ng tulad ng isang matalim (hanggang sa 10 beses) na pagtaas sa pagkonsumo ng oxygen ay na ito ay ginagamit upang labanan ang mga microorganism. Ang hiniram na oxygen mula sa kapaligiran ay isinaaktibo sa pamamagitan ng bahagyang pagbawas. Gumagawa ito ng hydrogen peroxide at mga libreng radikal. Ang mga aktibong compound na ito ay nagdudulot ng peroxidation ng mga lipid, protina, carbohydrates at kasabay nito ay nakakasira sa mga cellular na istruktura ng mga microorganism na binuo mula sa mga sangkap na ito. Ang mekanismo ng oxygen ay isinaaktibo kapag ang phagocyte receptor ay nakipag-ugnayan sa bagay ng phagocytosis. Ang mga phagocytes ay mayroon ding iba, hindi nauugnay sa oxygen, na mga mekanismo para sa pakikipaglaban sa mga mikroorganismo. Kabilang dito ang: a) lysozyme, na sumisira sa mga lamad ng bakterya; b) lactoferrin, nakikipagkumpitensya para sa mga iron ions; c) mga cationic na protina na nakakagambala sa istraktura ng mga microbial membrane. Ang Opsonization ay ang proseso ng pakikipag-ugnayan ng mga opsonin sa bakterya, kung saan ang huli ay nagiging mas madaling kapitan sa pagkilos ng mga phagocytes. Ang pagkakaroon ng mga receptor para sa pag-opsonize ng mga complement na protina na nakakabit sa ibabaw ng mga target (microbes, immune complexes, atbp.), Ang mga phagocytic cell ay nagbubuklod sa mga target na ito at nagiging aktibo, na humahantong sa endocytosis o phagocytosis ng mga target. Ang proseso ni O. ay isinasagawa din ng kaukulang mga partikular na antibodies na nakikipag-ugnayan sa mga antigenic epitope ng bakterya, mga virus, mga lason. Sa kasong ito, ang opsonized antigen ay nakakabit sa phagocytic cell sa pamamagitan ng pakikipag-ugnayan sa mga surface receptors (Fc receptors) ng cell sa Fc fragment ng immunoglobulins. Sa parehong fragment, ang mga antibodies ay maaari ring makipag-ugnayan sa mga phagocytes, dahil sa kung saan ang mga cell ng pathogen ay masisira ng mga ito.
Paksa: " Ang doktrina ng kaligtasan sa sakit. Mga di-tiyak na proteksiyon na mga kadahilanan ».
Ang kaligtasan sa sakit ay isang paraan upang maprotektahan ang katawan mula sa genetically alien substance - antigens ng exogenous at endogenous na pinagmulan, na naglalayong mapanatili at mapanatili ang homeostasis, structural at functional integrity ng katawan, biological (antigenic) individuality ng bawat organismo at species sa kabuuan.
Itinatampok ng kahulugang ito ang:
na pinag-aaralan ng immunology ang mga pamamaraan at mekanismo ng proteksyon laban sa anumang mga antigen na genetically alien sa isang partikular na organismo, maging ito man ay microbial, hayop o iba pang pinagmulan;
na ang mga mekanismo ng kaligtasan sa sakit ay nakadirekta laban sa mga antigen na maaaring pumasok sa katawan, parehong mula sa labas at nabuo sa katawan mismo;
na ang immune system ay naglalayong mapanatili at mapanatili ang genetically determined antigenic individuality ng bawat indibidwal, bawat species sa kabuuan
Nakamit ang immune protection laban sa biological aggression triad ng mga reaksyon kasama ang:
pagkilala sa dayuhan at binagong sariling macromolecules (AG)
pag-alis mula sa katawan ng AG at kanilang mga selula.
pag-alala sa pakikipag-ugnay sa mga tiyak na antigens, na tumutukoy sa kanilang pinabilis na pag-alis sa muling pagpasok sa katawan.
Mga tagapagtatag ng immunology:
Louis Pasteur - ang prinsipyo ng pagbabakuna.
II Mechnikov - ang doktrina ng phagocytosis.
Paul Ehrlich - Ang Antibody Hypothesis.
Ang kahalagahan ng immunology bilang isang agham ay napatunayan ng katotohanan na ang mga may-akda ng maraming mga pagtuklas ay iginawad sa Nobel Prize.
Mga salik na hindi tiyakpaglaban ng katawan
Sa nonspecific na proteksyon laban sa microbes at antigens, isang mahalagang papel, tulad ng nabanggit sa itaas, ay nilalaro ni tatlong hadlang: 1) mekanikal, 2) physicochemical at 3) immunobiological. Ang pangunahing proteksiyon na mga kadahilanan ng mga hadlang na ito ay ang balat at mauhog na lamad, enzymes, phagocytic cells, pandagdag, interferon, mga inhibitor ng serum ng dugo.
Balat at mauhog lamad
Ang stratified epithelium ng malusog na balat at mga mucous membrane ay karaniwang hindi tinatablan ng mga microbes at macromolecules. Gayunpaman, na may banayad na microdamage, nagpapasiklab na pagbabago, kagat ng insekto, paso at pinsala, ang mga mikrobyo at macromolecule ay hindi maaaring tumagos sa balat at mauhog na lamad. Ang mga virus at ilang bakterya ay maaaring tumagos sa macroorganism sa intercellularly, sa pamamagitan ng cell at sa tulong ng mga phagocytes na nagdadala ng mga hinihigop na microbes sa pamamagitan ng epithelium at mucous membrane. Ang katibayan nito ay ang impeksyon sa mga natural na kondisyon sa pamamagitan ng mauhog lamad ng upper respiratory tract, baga, gastrointestinal tract ng urogenital tract, pati na rin ang posibilidad ng oral at inhalation immunization na may mga live na bakuna, kapag ang bakuna na strain ng bakterya at mga virus ay tumagos. sa pamamagitan ng mauhog lamad ng gastrointestinal tract at respiratory tract.
Pisikal at kemikal na proteksyon
Sa malinis at buo na balat, ilang microbes ang karaniwang nananatili, dahil ang pawis at sebaceous glands ay patuloy na naglalabas ng mga sangkap na may bactericidal effect (acetic, formic, lactic acids) sa ibabaw nito.
Ang tiyan ay isa ring hadlang sa pasalitang tumatagos na bakterya, mga virus, mga antigen, dahil ang huli ay hindi aktibo at nawasak sa ilalim ng impluwensya ng mga acidic na nilalaman ng tiyan (pH 1.5-2.5) at mga enzyme. Sa bituka, ang mga enzyme at bacteriocin na nabuo ng normal na microbial flora ng bituka, pati na rin ang trypsin, pancreatin, lipase, amylases, at apdo ay nagsisilbing mga hindi aktibo na kadahilanan.
Proteksyon ng immunobiological
Phagocytosis
Phagocytosis(mula sa Greek. phagos - lumalamon ako mga cytos - cell), natuklasan at pinag-aralan ni I. I. Mechnikov, ay isa sa mga pangunahing makapangyarihang mga kadahilanan na nagsisiguro sa paglaban ng katawan, proteksyon mula sa mga dayuhang sangkap, kabilang ang mga mikrobyo. Ito ang pinaka sinaunang anyo ng immune defense, na lumitaw na sa mga coelenterates.
Ang mekanismo ng phagocytosis ay binubuo sa pagsipsip, panunaw, at hindi aktibo ng mga sangkap na dayuhan sa katawan ng mga dalubhasang selula - phagocytes.
I. I. Mechnikov sa mga phagocytic cellskam nakatalagang mga macrophage at microphage. Ang pinaka-pinag-aralan at nangunguna sa bilang ay ang mga monocyte ng dugo at mga macrophage ng tisyu na nabuo mula sa kanila. Ang tagal ng pananatili ng mga monocytes sa daluyan ng dugo ay 2-4 na araw. Pagkatapos nito, lumilipat sila sa mga tisyu, nagiging mga macrophage. Ang haba ng buhay ng macrophage ay mula 20 araw hanggang 7 buwan (pinag-uusapan natin ang tungkol sa iba't ibang subpopulasyon ng tissue macrophage); sa karamihan ng mga kaso ito ay 20-40 araw.
Ang mga macrophage ay mas malaki kaysa sa mga monocytes dahil sa kanilang patag na hugis. Ang mga macrophage ay nahahati sa resident (stably localized sa ilang mga tissue) at mobile (mobilized sa focus ng pamamaga) Sa kasalukuyan, lahat ng phagocytes ay nagkakaisa sanag-iisang mononuclear phagocyticsistema:
Kasama dito macrophage ng tissue(alveolar, peritoneal, atbp.), kulunganki Langerhans at grenstein(epidermocytes ng balat), Mga cell ng Kupffer(stellate reticuloendotheliocytes), epithelioid cells, blood neutrophils at eosinophils, at ilang iba pa.
Ang mga pangunahing pag-andar ng phagocytes.
alisin ang namamatay na mga selula at ang kanilang mga istruktura (erythrocytes, cancer cells) mula sa katawan;
alisin ang mga di-metabolizable na inorganic na sangkap na pumapasok sa panloob na kapaligiran ng katawan sa isang paraan o iba pa (halimbawa, mga particle ng karbon, mineral at iba pang alikabok na pumapasok sa respiratory tract);
sumipsip at inactivate ang microbes (bakterya, virus, fungi), ang kanilang mga labi at mga produkto;
synthesize ang iba't ibang mga biologically active substance na kinakailangan upang matiyak ang resistensya ng katawan (ilang mga bahagi ng pandagdag, lysozyme, interferon, interleukins, atbp.);
lumahok sa regulasyon ng immune system;
isagawa ang "familiarization" ng mga T-helpers na may mga antigen, ibig sabihin, nakikilahok sila sa pakikipagtulungan ng mga immunocompetent na selula.
Dahil dito, ang mga phagocytes ay, sa isang banda, isang uri ng "mga scavenger" na naglilinis sa katawan ng lahat ng mga dayuhang particle, anuman ang kanilang kalikasan at pinagmulan (hindi tiyak na pag-andar), at sa kabilang banda, nakikilahok sa proseso ng tiyak na kaligtasan sa sakit sa pamamagitan ng pagpapakita ng antigen sa mga immunocompetent na selula (T ~ lymphocytes ) at regulasyon at aktibidad.
Mga yugto ng phagocytosis . Ang proseso ng phagocytosis, i.e., ang pagsipsip ng isang dayuhang sangkap ng mga selula, ay may ilang mga yugto:
diskarte ng phagocyte sa bagay ng pagsipsip (chemotaxis);
adsorption p ingested substance sa ibabaw ng phagocyte;
pagsipsip mga sangkap sa pamamagitan ng invagination ng lamad ng cell na may pagbuo ng mga phagosomes (vacuoles, vesicle) sa protoplasm na naglalaman ng hinihigop na sangkap;
pagsasanib phagosome na may isang cell lysosome upang bumuo ng isang phagolysosome;
activation ng lysosomal enzymes at pantunaw mga sangkap sa phagolysosome sa kanilang tulong.
Mga tampok ng pisyolohiya ng phagocyte. Upang maisagawa ang kanilang mga pag-andar, ang mga phagocyte ay may malawak na hanay ng mga lytic enzymes, at gumagawa din ng peroxide at NO "radical ions, na maaaring makaapekto sa lamad (o pader) ng cell sa malayo o pagkatapos ng phagocytosis. Sa cytoplasmic membrane mayroong receptors para sa mga bahagi ng pandagdag, Fc fragment ng immunoglobulins , histamine, pati na rin ang class I at II histocompatibility antigens. Ang mga intracellular lysosome ay naglalaman ng hanggang 100 iba't ibang mga enzyme na maaaring "digest" ng halos anumang organikong sangkap.
Ang mga phagocytes ay may nabuong ibabaw at napaka-mobile. Nagagawa nilang aktibong lumipat sa object ng phagocytosis kasama ang gradient ng konsentrasyon ng mga tiyak na biologically active substance - chemoattractants. Ang kilusang ito ay tinatawag na chemotaxis (mula sa Greek. chymeia - ang sining ng metal fusion at mga taxi - kaayusan, gusali). Ito ay isang prosesong umaasa sa ATP na kinasasangkutan ng mga contractile protein na actin at myosin. Kasama sa mga chemoattractant, halimbawa, ang mga fragment ng complement component (C3a at C5a), IL-8 lymphokines, atbp., mga produkto ng pagkabulok ng mga cell at bacteria, kasama ang binagong epithelium ng daluyan ng dugo sa lugar ng pamamaga. Tulad ng nalalaman, ang mga neutrophil ay lumilipat sa pokus ng pamamaga nang mas maaga kaysa sa iba pang mga selula, at ang mga macrophage ay dumating doon nang mas huli. Gayunpaman, ang rate ng chemotactic na paggalaw ay pareho. Ang mga pagkakaiba ay nauugnay sa isang iba't ibang hanay ng mga kadahilanan na nagsisilbing chemoattractants para sa kanila, na may mas mabilis na paunang reaksyon ng mga neutrophil (pagsisimula ng chemotaxis), pati na rin ang pagkakaroon ng mga neutrophil sa parietal layer ng mga daluyan ng dugo (i.e., ang kanilang kahandaan sa tumagos sa mga tisyu)
Adsorption Ang mga sangkap sa ibabaw ng phagocyte ay isinasagawa dahil sa mahina na pakikipag-ugnayan ng kemikal at nangyayari alinman sa spontaneously, hindi partikular, o sa pamamagitan ng pagbubuklod sa mga tiyak na receptor (para sa mga immunoglobulin, mga bahagi ng pandagdag). Ang mga istruktura ng lamad na nakikipag-ugnayan sa pakikipag-ugnay ng mga phagocytes sa mga target na selula (sa partikular, ang mga opsonin sa ibabaw ng isang microbial cell at ang kanilang mga receptor sa ibabaw ng isang phagocyte) ay matatagpuan nang pantay-pantay sa mga nakikipag-ugnayan na mga cell. Lumilikha ito ng mga kondisyon para sa sunud-sunod na pagkakakulong ng particle sa pamamagitan ng pseudopodia, na ganap na kinasasangkutan ng buong ibabaw ng phagocyte sa proseso at humahantong sa pagsipsip ng particle dahil sa pagsasara ng lamad kasama prinsipyo ng "zipper". Ang "pagkuha" ng isang substance sa pamamagitan ng isang phagocyte ay nagiging sanhi ng paggawa ng malaking halaga ng peroxide radicals ("oxygen explosion") at NO, na nagiging sanhi ng hindi maibabalik, nakamamatay na pinsala sa parehong buong mga cell at indibidwal na mga molekula.
Pagsipsip substance adsorbed sa phagocyte ay nangyayari sa pamamagitan ng endocytobawat. Ito ay isang prosesong umaasa sa enerhiya na nauugnay sa conversion ng enerhiya ng mga chemical bond ng ATP molecule sa contractile activity ng intracellular actin at myosin. Ang kapaligiran ng phagocytosed substance na may bilayer cytoplasmic membrane at ang pagbuo ng isang nakahiwalay na intracellular vesicle - mga phagosome nakapagpapaalaala sa "zipper". Sa loob ng phagosome, ang pag-atake ng hinihigop na sangkap ng mga aktibong radical ay nagpapatuloy. Pagkatapos ng pagsasanib ng phagosome at lysosome at pagbuo sa cytoplasm mga phagolysosome Ang pag-activate ng lysosomal enzymes ay nangyayari, na sumisira sa hinihigop na sangkap sa mga elementong elementarya na angkop para sa karagdagang paggamit para sa mga pangangailangan ng phagocyte mismo.
Ang phagolysosome ay naglalaman ng ilan mga sistema ng bactericidal factor:
mga kadahilanan na nangangailangan ng pakikilahok ng oxygen
mga nitrogenous metabolites
mga aktibong sangkap, kabilang ang mga enzyme
lokal na pag-aasido.
Ang isa sa mga pangunahing anyo ng pagkasira ng isang microorganism sa loob ng isang macrophage ay ito ay isang pagsabog ng oxygen. Ang oxygen o pagsabog sa paghinga ay ang proseso ng pagbuo ng mga produkto ng bahagyang nabawasang oxygen, mga libreng radical, peroxide at iba pang mga produkto na may mataas na aktibidad na antimicrobial. Ang mga prosesong ito ay bubuo sa loob ng ilang segundo, na nagpasiya sa kanilang pagtatalaga bilang isang "pagsabog". Ang mga pagkakaiba sa pagitan ng CV ng neutrophils at macrophage ay natagpuan , sa unang kaso ang reaksyon ay mas maikli, ngunit mas matindi, ito ay humahantong sa isang malaking akumulasyon ng hydrogen peroxide at hindi nakasalalay sa synthesis ng protina, sa pangalawang kaso ito ay mas mahaba, ngunit pinipigilan ng cyclohexidine inhibitor ng protina synthesis.
Nitric oxide at NO radical (lalo na mahalaga sa pagkasira ng mycobacteria).
Ang enzymatic cleavage ng isang substance ay maaari ding mangyari sa extracellularly kapag ang mga enzyme ay umalis sa phagocyte.
Ang pagpasok ng mga sustansya sa microbial cell ay mahirap dahil sa pagbaba ng electronic potential nito. Sa isang acidic na kapaligiran, ang aktibidad ng mga enzyme ay tumataas.
Ang mga phagocytes, bilang panuntunan, ay "digest" na nakunan ng bakterya, fungi, mga virus, kaya nakumpleto ang phagocytosis. Gayunpaman, sa ilang mga kaso, ang phagocytosis ay hindi natapos na karakter: hinihigop na bakterya (hal., Yersinia) o mga virus (hal., ang sanhi ng impeksyon sa HIV, bulutong) hinaharangan ang aktibidad ng enzymatic ng phagocyte, hindi namamatay, hindi nawasak, at dumarami pa sa mga phagocytes. Ang ganitong proseso ay tinatawag hindi kumpletong phagocytosis.
Ang isang maliit na oligopeptide ay maaaring endocytosed ng isang phagocyte at, pagkatapos ng pagproseso (i.e., limitadong proteolysis), isama sa antigen molecule histocompatibletiIIklase. Bilang bahagi ng isang kumplikadong macromolecular complex, ang oligopeptide ay nakalantad (ipinahayag) sa ibabaw ng cell upang "makilala" ang mga T-helpers dito.
Ang phagocytosis ay isinaaktibo sa ilalim ng impluwensya ng opsonin antibodies, adjuvants, complement, immunocytokines (IL-2) at iba pang mga kadahilanan. mekanismo ng pag-activate mga aksyon ng opsonins batay sa pagbubuklod ng antigen-antibody complex sa mga receptor para sa mga Fc fragment ng mga immunoglobulin sa ibabaw ng mga phagocytes. Ang komplement ay kumikilos sa katulad na paraan, na nagtataguyod ng pagbubuklod sa mga partikular na phagocyte receptors (C-receptors) ng antigen-antibody complex. Adjuvants palakihin ang mga molekula ng antigen at sa gayon ay mapadali ang proseso ng pagsipsip nito, dahil ang intensity ng phagocytosis ay nakasalalay sa laki ng hinihigop na particle.
Ang aktibidad ng mga phagocytes ay nailalarawan famga tagapagpahiwatig ng gocytic at opsono-phagocyindex ng lalagyan.
Mga tagapagpahiwatig ng phagocytic ay tinatantya ng bilang ng mga bakterya na nasisipsip o "natutunaw" ng isang phagocyte bawat yunit ng oras, at opsonophagocytic index ay kumakatawan sa ratio ng mga phagocytic na parameter na nakuha na may immune, ibig sabihin, naglalaman ng mga opsonins, at non-immune serum. Ang mga indicator na ito ay ginagamit sa klinikal na kasanayan upang matukoy ang immune status ng isang indibidwal.
Sekreto ng aktibidad ng macrophage. T kung aling aktibidad ang pangunahing katangian ng mga activated phagocytic cells, ngunit hindi bababa sa macrophage secrete substances (lysozyme, prostaglandin E2) spontaneously. Ang aktibidad ay ipinahayag sa dalawang anyo:
1 . paglabas ng mga nilalaman ng granules (para sa lysosome macrophage), i.e. degranulation.
2 . pagtatago kasama ang pakikilahok ng EPR at Golgi apparatus.
Ang degranulation ay katangian ng lahat ng mga pangunahing phagocytic cells, at ang pangalawang uri ay eksklusibo sa mga macrophage.
MULA SA natitirang mga butil ng neutrophil nahahati sa dalawang bahagi, ang isa ay kumikilos sa neutral o alkaline na mga halaga ng ph, ang iba pang acidic hydrolases.
bahay tampok ng macrophage sa paghahambing sa neutrophils, ito ay isang mas malinaw na pagtatago na hindi nauugnay sa degranulation.
Ang mga macrophage ay kusang naglalabas: lysozyme, mga bahagi ng pandagdag, isang bilang ng mga enzyme (hal., elastase), fibronectin, apoprotein A at lipoprotein lipase. Kapag na-activate makabuluhang tumataas ang pagtatago: C2, C4, fibronectin, plasminogen activator, ang synthesis ng cytokines (IL1, 6 at 8), TNFα, interferon α, β, hormones, atbp.
Ang pag-activate ng mga macrophage ay humahantong sa mga proseso ng degranulation ng mga phagosome at lysosome na may paglabas ng mga produkto na katulad ng mga inilabas sa panahon ng degranulation ng neutrophils. Ang kumplikado ng mga produktong ito ay nagiging sanhi ng extracellular bacteriolysis at cytolysis, pati na rin ang pagtunaw ng mga bahagi ng mga nasirang selula. Gayunpaman, ang aktibidad ng extracellular bactericidal sa macrophage ay hindi gaanong binibigkas kaysa sa mga neutrophil. . Ang mga macrophage ay hindi nagiging sanhi ng napakalaking autolysis, na humahantong sa pagbuo ng nana.