Ang mga pangunahing uri ng phagocytic cell immunology. Mga yugto ng phagocytosis
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 phagocyte ay mayroon ding iba, hindi nauugnay sa oxygen, na mga mekanismo para sa paglaban 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.
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). "
Ang proseso ng phagocytosis (pagsipsip ng solid phase object) ay binubuo ng limang yugto.
- 1. Pag-activate (nadagdagang metabolismo ng enerhiya). Ang activation at chemotaxis factor ay bacterial products (LPS, peptides), complement components (C3 at C5), cytokines at antibodies.
- 2. Chemotaxis.
- 3. Pagdirikit.
- 4. Pagsipsip.
- 5. Kinalabasan ng phagocytosis.
Ang pagdirikit ay nauugnay sa pagkakaroon ng isang bilang ng mga receptor sa ibabaw ng mga phagocytes (sa mga fragment ng Fc ng mga antibodies, mga bahagi ng pandagdag, fibronectin), na tinitiyak ang lakas ng mga interaksyon ng receptor-mediated ng mga opsonins na bumabalot sa mga microorganism at nililimitahan ang kanilang kadaliang kumilos (antibodies, C3b, fibronectin).
Ang mga phagocyte ay nagtataglay ng mala-amoeba na pseudopodia. Sa pagsipsip, ang isang phagosome ay nabuo kasama ang hinihigop na bagay (bacterium), isang lysosome na naglalaman ng mga lytic enzymes ay sumali at sumasama dito, at isang phagolysosome ay nabuo.
May tatlong posibleng resulta ng phagocytosis:
- - kumpletong phagocytosis;
- - hindi kumpletong phagocytosis;
- - pagproseso ng mga antigens.
Ang kumpletong phagocytosis ay ang kumpletong pagtunaw ng mga microorganism sa isang phagocytic cell.
Sa proseso ng phagocytosis, ang isang "oxidative explosion" ay nangyayari sa pagbuo ng reactive oxygen species, na nagbibigay ng bactericidal effect.
Ang isa sa mga pinakamahalagang pag-andar ng macrophage (kasama ang chemotaxis, phagocytosis, pagtatago ng mga biologically active substance) ay ang pagproseso (pagproseso) ng antigen at ang pagtatanghal nito sa mga immunocompetent na mga cell na may partisipasyon ng mga protina ng pangunahing histocompatibility system (MHC) na klase. 2.
Ang phagocytosis ay hindi lamang ang pagkasira ng dayuhan, kundi pati na rin ang pagtatanghal ng isang antigen upang ma-trigger ang mga reaksyon ng immune at ang pagtatago ng mga tagapamagitan ng mga immune at nagpapasiklab na reaksyon. Ang macrophage system ay ang gitnang link hindi lamang sa natural na paglaban (species immunity), ngunit gumaganap din ng isang mahalagang papel sa nakuha na kaligtasan sa sakit, pakikipagtulungan ng cell sa immune response.
Ang pamamaga bilang isang proteksiyon na reaksyon ng katawan sa iba't ibang pinsala sa tisyu ay lumitaw sa isang mas mataas na yugto ng ebolusyon kaysa sa phagocytosis at katangian ng lubos na organisadong mga organismo na may mga sistema ng sirkulasyon at nerbiyos.
Ang nakakahawang pamamaga ay sinamahan ng iba't ibang mga reaksyon ng vascular at cellular (kabilang ang phagocytosis), pati na rin ang paglulunsad ng isang bilang ng mga tagapamagitan ng mga nagpapasiklab na reaksyon (histamine, serotonin, kinins, protina ng talamak na yugto ng pamamaga, leukotrienes at prostaglandin, cytokines, pandagdag. sistema).
Maraming mga produktong bacterial ang nagpapagana sa mga selula ng macrophage-monocyte system at mga lymphocytes, na tumutugon sa kanila sa pamamagitan ng pagpapalabas ng mga biologically active na produkto - mga cytokine, sa partikular na mga interleukin. Maaari silang makilala bilang mga tagapamagitan ng mga tugon sa immune ng cellular. Ang Interleukin-1 (IL-1), na nagpapasigla sa lagnat, nagpapataas ng vascular permeability at malagkit na katangian ng endothelium, at nagpapagana ng mga phagocytes, ay gumaganap ng pangunahing papel sa mga nagpapasiklab na reaksyon.
Lagnat. Ang pagtaas sa temperatura ng katawan ay isang proteksiyon na reaksyon ng katawan na nagpapalala sa mga kondisyon para sa pagpaparami ng maraming microorganism, pinapagana ang mga macrophage, pinabilis ang daloy ng dugo at pinahuhusay ang mga proseso ng metabolic sa katawan.
Barrier function ng mga lymph node. Ayon kay P.F. Zdrodovsky (1969), ang mga lymph node ay isang uri ng biological filter para sa mga pathogens na dala ng lymph. Dito, ang mga mikroorganismo na tumagos sa balat o mucous membrane at dinadala ng lymph current ay pinanatili at nakalantad sa pagkilos ng macrophage at activated lymphocytes.
Ang sistema ng pandagdag ay isang kumplikadong mga protina at glycoproteins sa serum ng dugo ng mga tao at vertebrates (mayroong higit sa 20 sa kanila). Ang mga indibidwal na sangkap ay namamagitan sa mga proseso ng pamamaga, opsonization ng mga dayuhang fragment para sa kasunod na phagocytosis, lumahok, kasama ang mga macrophage, sa direktang pagkasira ng mga microorganism at iba pang mga dayuhang selula (lysis ng bakterya at mga virus). Sa ilalim ng mga kondisyong pisyolohikal, ang mga bahagi ng sistemang pandagdag ay nasa isang hindi aktibong anyo. Mayroong tatlong paraan ng pag-activate ng complement system - klasikal, alternatibo at paggamit ng C1 shunt.
Ang klasikal na landas - isang kaskad ng mga reaksyon ng protease mula sa sangkap na C1q hanggang C9 - ay natanto sa pagkakaroon ng mga antibodies sa kaukulang antigen. Ang C1q component ay nakikipag-ugnayan sa "antigen-antibody" complex, pagkatapos ay C4, na sinusundan ng C2. Ang isang "antigen-antibody-C1C4C2" complex ay nabuo, ang C3 (ang sentral na bahagi ng system) ay konektado dito, at isang activation chain na may effector function (opsonization at lysis ng bakterya, activation ng macrophage system, pamamaga) ay inilunsad. .
Ang isang alternatibong landas ay natanto sa panahon ng unang pakikipag-ugnay sa pathogen (kapag wala pang mga antibodies). Ito ay sapilitan ng LPS at iba pang microbial antigens. Ang C1, C4, C2 ay hindi kasangkot, ang alternatibo at klasikal na mga landas ay pinagsama sa antas ng C3.
sistema ng interferon.
Ang mga interferon ay mga glycoprotein na na-synthesize ng iba't ibang mga selula ng katawan na may malawak na hanay ng biological na aktibidad (pangunahin ang antiviral), isang mabilis na tugon ng katawan sa mga selula na tumatanggap ng isang hindi tiyak na signal ng dayuhan. Mayroong isang buong sistema ng mga interferon, na nahahati sa alpha, beta at gamma subtypes na may binibigkas na heterogeneity ng mga katangian. Ang antiviral effect ay ipinahayag sa kakayahang sugpuin ang intracellular reproduction ng DNA at RNA virus (pangunahin bilang resulta ng pagharang sa synthesis ng viral macromolecules). Ang induction ng interferon synthesis ay sanhi ng mga virus, bacteria, rickettsiae, protozoa, synthetic compounds.
mga killer cells.
Sa pagtiyak ng kaligtasan sa mga species, isang mahalagang papel ang nabibilang sa T-cytotoxic lymphocytes (T-killers), pati na rin ang pangunahing histocompatibility system (higit pang mga detalye sa mga sumusunod na lektura).
Ang mga T-killer, sa pamamagitan ng pagpapakita ng mga antigen ng pangunahing histocompatibility class 1 system, kinikilala ang anumang mga dayuhang antigen (kabilang ang mga mutant, halimbawa, mga selula ng kanser), inaatake at sirain ang mga ito.
Ang mga cell ng NK (natural killer) ay mahalaga sa pagpapanatili ng genetic homeostasis at proteksyon ng antitumor, ang kanilang mga function ng pagkilala ay hindi nakasalalay sa pagtatanghal ng class 1 MHC (major histocompatibility complex) antigens.
Ang mga sistema ng nonspecific resistance at species immunity ay nag-aambag sa pagpapanatili ng structural at functional na integridad ng katawan at ang batayan para sa pagbuo ng nakuha (specific) immunity. Docking sa mas mataas na antas na ito, ang mga sistema ng tiyak at nakuha na kaligtasan sa sakit ay bumubuo ng isang solong at pinaka-epektibong sistema ng pagtatanggol sa sarili ng katawan mula sa lahat ng dayuhan.
Ang immune system.
Ang immune system ay isang hanay ng mga organ, tissue at cell na nagsisiguro sa cellular at genetic constancy ng katawan. Ang mga prinsipyo ng antigenic (genetic) na kadalisayan ay nakabatay sa pagkilala sa "sariling dayuhan" at higit na tinutukoy ng sistema ng mga gene at glycoproteins (mga produkto ng ekspresyon ng mga ito) - ang pangunahing histocompatibility complex (MHC), na kadalasang tinatawag na HLA (tao). leucocyte antigens) system sa mga tao. Ang mga protina ng MHC ay malinaw na ipinahayag sa mga leukocytes ng tao, ang mga antigen ng MHC ay nai-type gamit ang pag-aaral ng mga leukocytes.
mga organo ng immune system.
Mayroong gitnang (bone marrow - isang hematopoietic organ, thymus o thymus, lymphoid tissue ng bituka) at peripheral (spleen, lymph nodes, mga akumulasyon ng lymphoid tissue sa sarili nitong layer ng mauhog lamad ng uri ng bituka) na mga organo ng kaligtasan sa sakit.
Ang mga progenitor cells ng immunocompetent cells ay ginawa ng bone marrow. Ang ilang inapo ng mga stem cell ay nagiging mga lymphocyte. Ang mga lymphocytes ay nahahati sa dalawang klase - T at B. Ang mga precursor ng T-lymphocytes ay lumilipat sa thymus, kung saan sila ay nagiging mga selula na maaaring lumahok sa immune response. Sa mga tao, ang B-lymphocytes ay mature sa bone marrow. Sa mga ibon, lumilipat ang mga immature na B cells sa bursa ng Fabricius kung saan umabot sila sa maturity. Ang mga mature na B at T lymphocyte ay nagko-colonize sa mga peripheral lymph node. Kaya, ang mga sentral na organo ng immune system ay nagsasagawa ng pagbuo at pagkahinog ng mga immunocompetent na mga cell, ang mga peripheral na organo ay nagbibigay ng sapat na immune response sa antigenic stimulation - antigen "processing", ang pagkilala nito at clonal proliferation ng lymphocytes - antigen-dependent differentiation.
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.
Neutrophil - lumilipat na phagocyte
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.
Ang phagocyte ay nagpapalawak ng mga proseso sa pathogen
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.
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. Nakumpleto ang pagkakasunud-sunod ng phagocytosis
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) factor.
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 mekanismo ng autocrine, 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 tinitiyak ang 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 katawan; 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.