Cơ chế miễn dịch thực bào. Cơ chế thực bào: các bước và giai đoạn


miễn dịch- đây là một cách để bảo vệ cơ thể khỏi các cơ thể sống và các chất mang dấu hiệu của thông tin di truyền xa lạ.

miễn dịch- một hệ thống tích hợp các cơ chế tự bảo vệ sinh học của cơ thể.

Với sự trợ giúp của khả năng miễn dịch, mọi thứ ngoài hành tinh đều được công nhận và tiêu diệt. Người ngoài hành tinh - không của riêng ai, sự phân chia di truyền giữa các chất.

Nhiệm vụ - duy trì tính toàn vẹn cấu trúc của cơ thể. cung cấp

  1. Bảo tồn cân bằng nội môi
  2. Bảo tồn tính toàn vẹn cấu trúc chức năng của cơ thể
  3. Bảo tồn cá thể sinh học của sinh vật.
  4. Các tế bào khác biệt về mặt di truyền với các tế bào cơ thể bị phá hủy.

miễn dịch học- khoa học về sinh vật, các phân tử của hệ thống miễn dịch. Nghiên cứu chức năng cấu trúc của miễn dịch và phản ứng miễn dịch đối với các kháng thể lạ. Ông nghiên cứu trình tự của phản ứng miễn dịch và cách ảnh hưởng đến nó.

Sự phát triển của miễn dịch học

Người sáng lập là tác phẩm của Mechnikov vào năm 1883. Tạo ra lý thuyết miễn dịch thực bào, 1897 - Ehrlich tạo ra lý thuyết miễn dịch thể dịch, 1908 - nhận được giải thưởng cao quý. Giải thưởng lý thuyết

Theo kinh nghiệm, vắc-xin đã được đề xuất (trước đó).

Chung - vắc-xin đậu bò

1974 - bệnh đậu mùa bị loại trừ.

Vắc xin Pasteur là vắc xin phòng bệnh dại.

miễn dịch của loài.

Miễn dịch do đặc điểm sinh học bẩm sinh của sinh vật.

Khác nhau về tính chất

1. Dấu hiệu loài (động vật không mắc bệnh cho người)

2. Di truyền quyết định - do thừa kế

3. Không đặc hiệu - không có hướng chọn lọc, nhưng biểu hiện chống lại các bệnh nhiễm trùng khác nhau

4. dai dẳng nhưng không tuyệt đối

Cơ chế miễn dịch của loài.

Rào cản bên ngoài miễn dịch của loài.

  1. Da là một rào cản cơ học đối với các tác nhân truyền nhiễm - mầm bệnh. Nó có đặc tính diệt khuẩn vì mồ hôi và tuyến bã nhờn có chứa hydro peroxide, cũng như urê, axit béo không bão hòa, sắc tố mật, amoniac.
  2. Màng nhầy. Bí mật của màng nhầy rửa sạch mầm bệnh trên bề mặt. Chứa lysozyme, kháng thể bài tiết, chất ức chế vi khuẩn và virus.
  3. Đặc điểm giải phẫu và sinh lý của sinh vật. Cilia của biểu mô trụ của đường hô hấp trên. cách. Trì hoãn mầm bệnh, cũng như nôn mửa, ho, hắt hơi - đây là những hành vi sinh lý. Lông mi, mày của mắt ngăn chặn sự xâm nhập của mầm bệnh

Rào cản nội bộ

  1. Hệ vi sinh vật bình thường của cơ thể, cư trú trên màng nhầy, da, các sinh cảnh khác nhau. Nó là một chất đối kháng của các sinh vật gây bệnh và gây bệnh có điều kiện. Có tác dụng miễn dịch. Do đó, nó gây ra sự hình thành các kháng thể. Tổng hợp vitamin - K, B.
  2. màng tế bào
  3. Chức năng của các rào cản histohematic. Thực hiện bảo vệ não, hệ thống sinh sản, mắt.
  4. hệ bạch huyết. Hệ thống các hạch bạch huyết và sự hình thành được bao gồm
  5. Sốt - tăng nhiệt độ giúp tăng cường quá trình trao đổi chất, lưu lượng máu, hoạt động của các enzym, đại thực bào, ức chế sự sinh sản của virus và vi khuẩn.
  6. Viêm xảy ra khi các mô bị tổn thương. Thực bào vội vã đến tiêu điểm của viêm. Các chất hoạt tính sinh học (BAS) được kích hoạt - serotonin và histomin, làm tăng tính thấm của mạch máu, dẫn đến sự phát triển của phù nề, mẩn đỏ, các chất tích tụ - kháng thể và lời khen đảm bảo tiêu diệt mầm bệnh.
  7. chức năng của hệ bài tiết. Nó loại bỏ mầm bệnh bị phá hủy thông qua đường tiêu hóa, đường hô hấp và hệ tiết niệu.

Cơ chế tế bào của khả năng miễn dịch của loài.

Thực bào và chức năng của tế bào NK sát thủ tự nhiên.

thực bào- quá trình bắt giữ và tiêu diệt các kháng nguyên lạ bằng thực bào.

Phagocytosis liên quan đến các tế bào, được chia thành các loại sau - vi thể. Chúng là bạch cầu đa nhân trung tính trong máu ngoại vi. Đại thực bào - bạch cầu đơn nhân, đại thực bào phage, được gọi là mô bào. Tế bào Cooper của gan, tế bào hủy xương - mô xương, cũng như các tế bào vi mô của mô thần kinh. Macro và microphage trên màng có nhiều thụ thể, enzyme và bộ máy lysosomal rõ rệt.

Các giai đoạn thực bào

  1. Sự chuyển động của thực bào đối với vật thể được thực hiện bằng hóa hướng động. Đây là một chuyển động có định hướng của tế bào đối với hóa chất nhất định. Các nhóm được xác định bởi các thụ thể.
  2. Sự kết dính của một đối tượng với thực bào, được gọi là sự kết dính và hấp thụ, xảy ra thông qua tương tác với các thụ thể
  3. Bị thực bào của đối tượng hấp thụ. Tại vị trí đính kèm, thành tế bào biến dạng. Đối tượng được ngâm trong thực bào. Một phagosome được hình thành, hợp nhất với lysosome để tạo thành phức hợp phagolysosome.
  4. Kết quả là khác nhau. Tùy chọn kết quả 1. Tiêu hóa đối tượng. 2. Sinh sản của vật thể trong thực bào 3. Đẩy vật thể ra khỏi thực bào

Cơ chế tiêu hóa

  1. O phụ thuộc. Thực bào tích cực hấp thụ oxy, một vụ nổ oxy hóa xảy ra, các loại oxy phản ứng được hình thành, chẳng hạn như hydroxylion, superoxidanion, hydro peroxide, có tác dụng bất lợi đối với vi khuẩn
  2. Oxy độc lập. Được thực hiện bởi protein cation và enzyme lysosomal.

Các loại thực bào

  1. Đã hoàn thành - đối tượng đang được tiêu hóa
  2. Không đầy đủ - vi khuẩn không được tiêu hóa

Cơ chế thực bào không hoàn chỉnh.

  1. Vi khuẩn có thể đề kháng với các enzyme lysosomal, chẳng hạn như gonococci
  2. Các vi sinh vật có thể thoát khỏi thực bào và nhân lên, đây là điều điển hình đối với rickettsiae.
  3. Vi khuẩn có thể can thiệp vào sự hình thành của phagolysosome - trực khuẩn lao.

Đánh giá quá trình thực bào.

Để đánh giá hoạt động thực bào, người ta dùng các chỉ số sau

-Tỷ lệ thực bào (PF)- số lượng thực bào trên 100, cho thấy hoạt động chức năng.

Bình thường đối với tụ cầu hoặc bất kỳ tiểu thể nào - 60-80%

-Chỉ số thực bào (IF)- số lượng vi khuẩn bị bắt bởi một thực bào trong số 100. Khoảng 6-8 vi khuẩn bị bắt bởi 1 thực bào.

Hoạt động của thực bào có thể tăng lên dưới ảnh hưởng của các cytokine, khen ngợi, kháng thể, trong đó có opsonin. Đây là những kháng thể chuẩn bị cho vi khuẩn thực bào. Với sự hiện diện của họ, thực bào hoạt động mạnh hơn. Các opsonin được tổng hợp trong cơ thể đã được miễn dịch.

Sự hiện diện của opsonin được xác định bởi chỉ số opson-phagocytic (OPI)

OFI = PF của huyết thanh miễn dịch / FP của huyết thanh bình thường. Nếu > 1 thì có opsonin. Một bệnh nhân mắc bệnh brucella phát triển opsonin. Antietla chuẩn bị thực bào để bắt Brucella. 80/20=4. Nếu như< 1 человек болен.

Chức năng của thực bào

  1. Đảm bảo thực bào
  2. Xử lý kháng nguyên
  3. Trình bày kháng nguyên cho các tế bào của hệ thống miễn dịch và kích hoạt phản ứng miễn dịch tiếp theo.
  4. Bài tiết BAS - hoạt chất sinh học. Nhiều hơn 5-. Cytokine, thành phần bổ thể, prostaglandin,

Kẻ giết người tự nhiên.

Đây là những sát thủ tự nhiên thuộc nhóm tế bào lympho không có đặc tính của tế bào lympho T và B, có tác dụng gây độc tế bào đối với tế bào khối u, tế bào chứa virus. Chúng có một loại protein đặc biệt nhanh chóng trùng hợp với sự có mặt của các ion canxi, các tiểu đơn vị được hình thành được nhúng vào màng tế bào và một kênh được hình thành thông qua đó nước chảy vào tế bào. Tế bào phồng lên, vỡ ra, được gọi là quá trình phân giải tế bào.

Các yếu tố dịch thể của khả năng miễn dịch của loài

  1. Lời khen là một hệ thống đa thành phần của protein huyết thanh giúp duy trì cân bằng nội môi. Nó kết hợp 9 thành phần-phân số và được ký hiệu bằng chữ C Latinh với chỉ số 1,2,3,4,5, v.v. Hệ thống bao gồm các tiểu thành phần С1R, C1S, C5A, C5B. Các protein điều hòa, các yếu tố liên quan đến kích hoạt bổ sung - gamma globulin, các ion magiê và canxi. Các thành phần khen ngợi ở trạng thái không hoạt động và việc kích hoạt hệ thống khen ngợi là cần thiết để biểu hiện một hành động chức năng. Có các cách kích hoạt sau -
  1. cổ điển
  2. Thay thế
  3. bài giảng.

Kích hoạt kiểu cổ điển. Kích hoạt tiến hành như một thác ngày càng tăng.

1 phân tử bị phá vỡ, kích hoạt 2 phân tử, v.v. Được bắt đầu bởi phức hợp kháng nguyên-kháng thể, tương tác với phần C1 đầu tiên, phần này bị phân hủy thành các tiểu phần. Tương tác với C4, tương tác với C2, kích hoạt C3, phân hủy thành các thành phần con C3A và C3B, dẫn đến kích hoạt C5, phân hủy thành các thành phần con C5a và C5b, kích hoạt C6, v.v. cho đến C9. Phức hợp C6-C9 là một phức hợp tấn công màng được nhúng trong màng, một kênh được hình thành qua đó nước đi vào và tế bào bị ly giải.

Kích hoạt bằng loại thay thế. Nó được kích hoạt bởi LPS và các kháng nguyên vi sinh vật, ngay lập tức kích hoạt phần C3. Hơn nữa C5 và lên đến C9.

Kích hoạt bằng lectin loại được kích hoạt bởi các protein liên kết monose liên kết với dư lượng monose trên tế bào vi khuẩn, một protease được kích hoạt, phân cắt phần bổ sung thứ 4. Sau đó, C2,3 và cứ thế cho đến C9. Kết quả là lời khen được kích hoạt.

Lời khen là kết quả của việc kích hoạt thực hiện các chức năng sau

  1. ly giải tế bào
  2. Kích thích thực bào, ví dụ như phần C5 tăng cường hóa hướng động
  3. Tăng tính thấm thành mạch, được cung cấp bởi các thành phần phụ
  4. Tăng cường quá trình viêm

Các yếu tố thể dịch của khả năng miễn dịch của loài bao gồm enzyme lysozyme, enzyme này phá hủy peptidoglycan của thành tế bào, do đó gây ra cái chết của vi khuẩn và được tổng hợp bởi các đại thực bào và bạch cầu đơn nhân. Có nhiều trong máu, dịch cơ thể, nước bọt và dịch lệ

Protein giai đoạn cấp tính như protein phản ứng C. Đây là một phân tử protein lớn gồm 5 tiểu đơn vị giống hệt nhau - pentroxin. Nó có ái lực với các chất của thành tế bào vi khuẩn. Cung cấp quá trình opsonin hóa vi khuẩn, kích hoạt phản ứng theo con đường cổ điển

Peptide nội sinh có hoạt tính kháng sinh có thể tiêu diệt vi khuẩn

Interferon, các protein bảo vệ của huyết thanh, trong đó, ngoài các protein giai đoạn cấp tính, các protein thích hợp, beta lysine, monobinding được phân biệt.

Bản chất của thực bào có thể được mô tả chỉ trong một vài từ. Trong quá trình này, các tế bào thực bào đặc biệt "tính toán", nuốt chửng và tiêu hóa các hạt có hại đã xâm nhập vào cơ thể, chủ yếu là nhiễm trùng. Mục đích của hiện tượng này là để bảo vệ chúng ta khỏi các mầm bệnh, độc tố tiềm ẩn, v.v. Và chính xác cơ chế thực bào được thực hiện như thế nào? Nó trải qua một số giai đoạn, sẽ được thảo luận chi tiết hơn dưới đây.

Các giai đoạn thực bào:

hóa hướng động

Một đối tượng độc hại xâm nhập vào cơ thể và không được chú ý ở đó trong một thời gian ngắn. Vật thể này, có thể là vi khuẩn, vật thể lạ hoặc thứ gì khác, giải phóng các chất đặc biệt (chất hóa học) và tiếp xúc trực tiếp với máu hoặc mô. Tất cả điều này làm cho cơ thể nhận thức được sự hiện diện của một kẻ xâm lược bên trong nó.

Một loạt các phản ứng sinh hóa xảy ra. Trong giai đoạn đầu tiên của quá trình thực bào, tế bào mast giải phóng các hợp chất đặc biệt vào máu gây ra phản ứng viêm. Sự khởi đầu của quá trình viêm “đánh thức” các đại thực bào và các tế bào thực bào khác khỏi trạng thái nghỉ ngơi. Bạch cầu trung tính, bắt gặp sự hiện diện của các chất hóa học, nhanh chóng thoát khỏi máu vào các mô và vội vã di chuyển đến tiêu điểm viêm.

Thật khó để mô tả nó, và thậm chí còn khó tưởng tượng hơn, nhưng sự xâm nhập của mầm bệnh vào cơ thể dẫn đến sự ra mắt của hiệu ứng domino thực sự, bao gồm hàng trăm (!) Hiện tượng sinh lý khác nhau xảy ra ở tế bào và dưới tế bào. cấp độ. Trạng thái của hệ thống miễn dịch ở giai đoạn thực bào này có thể được so sánh với trạng thái của một tổ ong bị xáo trộn, khi nhiều cư dân của nó đang chuẩn bị tấn công kẻ phạm tội.

bạch cầu trung tính - di chuyển thực bào

Trình tự thực bào tiếp tục với giai đoạn thứ hai, phản ứng kết dính. Các thực bào tiếp cận đúng nơi sẽ mở rộng quy trình của chúng đến mầm bệnh, tiếp xúc với nó và nhận ra nó. Họ không vội tấn công ngay lập tức và muốn đảm bảo rằng trước tiên họ không nhầm về "người lạ". Việc nhận biết một tác nhân gây hại xảy ra với sự trợ giúp của các thụ thể đặc biệt trên bề mặt màng thực bào.

kích hoạt màng

Trong giai đoạn thứ ba của quá trình thực bào, các phản ứng vô hình xảy ra trong các tế bào bảo vệ để chuẩn bị cho chúng bắt giữ và tiêu diệt mầm bệnh.

ngâm

Màng thực bào là một chất dẻo, lỏng, có thể thay đổi hình dạng. Nó sẽ làm gì khi tế bào gặp một đối tượng độc hại. Bức ảnh cho thấy thực bào mở rộng "xúc tu" của nó tới hạt lạ. Sau đó, anh dần dần lan ra xung quanh cô, trườn lên người cô và hoàn toàn chiếm lấy cô.

Thực bào mở rộng các quá trình đến mầm bệnh

sự hình thành thể thực bào

Khi một thực bào bao phủ một hạt từ mọi phía, màng của nó sẽ đóng lại từ bên ngoài và một bong bóng kín vẫn còn bên trong tế bào với vật thể bị tấn công bên trong. Do đó, tế bào dường như nuốt chửng hạt. Túi này được gọi là phagosome.

Sự hình thành của phagolysosome (hợp nhất)

Trong khi các giai đoạn khác của quá trình thực bào đang diễn ra, thì bên trong thực bào, vũ khí của nó đang được chuẩn bị để sử dụng - các bào quan lysosome chứa các enzym "tiêu hóa" của tế bào. Ngay khi một vi khuẩn hoặc vật thể có hại khác bị tế bào bảo vệ bắt giữ, lysosome sẽ tiếp cận nó. Màng của chúng hợp nhất với lớp vỏ bao bọc hạt và nội dung của chúng được đổ vào "túi" này.

Đây là thời điểm kịch tính nhất trong toàn bộ cơ chế thực bào. Vật bắt giữ được thực bào tiêu hóa và chia nhỏ.

Loại bỏ các sản phẩm tách

Bất cứ thứ gì còn sót lại của vi khuẩn bị giết hoặc phần tử đã tiêu hóa khác sẽ được loại bỏ khỏi tế bào. Phagolysosome trước đây, là một túi chứa các sản phẩm thoái hóa, tiếp cận màng ngoài của thực bào và hợp nhất với nó. Vì vậy, tàn dư của đối tượng hấp thụ được loại bỏ khỏi tế bào. Trình tự thực bào hoàn thành

Phagocytosis là một quá trình hấp thụ đặc biệt bởi một tế bào phức hợp đại phân tử lớn hoặc cấu trúc tiểu thể. Thực bào "chuyên nghiệp" ở động vật có vú là hai loại tế bào biệt hóa - bạch cầu trung tính và đại thực bào, chúng trưởng thành trong tủy xương từ HSC và chia sẻ chung một tế bào tiền thân trung gian.

Bạch cầu trung tính lưu thông trong máu ngoại vi và chiếm một phần đáng kể bạch cầu trong máu - 60-70%, hoặc 2,5-7,5x109 tế bào trên 1 lít máu. Thông thường, bạch cầu trung tính không rời khỏi mạch vào các mô ngoại vi, nhưng chúng là những người đầu tiên “lao” (tức là trải qua quá trình thoát mạch) đến vị trí viêm do sự biểu hiện nhanh chóng của các phân tử kết dính - VCAM-1 (phối tử nội mô VLA-4) và integrin CDllb/CD18 (phối tử trên nội mô ICAM-1). Các dấu hiệu độc quyền - CD66a và CD66d (ung thư-phôi Ag) đã được xác định trên màng ngoài của chúng.
Bạch cầu đơn nhân và đại thực bào. Bạch cầu đơn nhân là một "dạng trung gian", trong máu chúng chiếm 5-10% tổng số bạch cầu. Mục đích của chúng là trở thành đại thực bào tĩnh tại trong các mô.
Đại thực bào gan - tế bào Kupffer, não - microglia, đại thực bào phổi - phế nang và kẽ, thận - trung mô.
♦ Thụ thể màng đại thực bào.

O CD115 - Rc cho yếu tố kích thích khuẩn lạc bạch cầu đơn nhân (M-CSF). Nó cũng hiện diện trên màng tế bào tiền thân đa năng của bạch cầu hạt và bạch cầu đơn nhân và tiền thân đơn năng của bạch cầu đơn nhân, o Bốn cấu trúc đã được biết - Rc trên màng tế bào của đại thực bào, liên kết những gì đại thực bào có khả năng hấp thụ theo cơ chế thực bào

CD14 - Rc đối với các phức hợp LPS của vi khuẩn với các protein liên kết với lipopolysacarit huyết thanh (LBP), cũng như các phức hợp LPS với các sản phẩm vi khuẩn khác (ví dụ: nội độc tố). tế bào (Rc cho "rác", thụ thể xác thối). Chẳng hạn, chẳng hạn, CD 163 - Rc dành cho hồng cầu "cũ". Rc liên kết mannose. Chỉ hiện diện trên màng của đại thực bào mô.
- RC cho phần bổ sung - CR3 (CDllb/CD18 integrin) và CR4 (CDllc/CD18 integrin). Ngoài bổ thể, chúng còn liên kết với một số sản phẩm của vi khuẩn: lipopolysaccharid, Leishmania lipophosphoglycan, hemagglutinin từ sợi Bordetella, cấu trúc bề mặt của tế bào nấm men thuộc chi Candida và Histoplasma.

CD64 - Rc cho "đuôi" (các đoạn Fc) của IgG - FcyRI (Fcy-Rc loại đầu tiên), cung cấp khả năng thực bào các phức hợp miễn dịch bởi đại thực bào. Chúng được coi là chất đánh dấu màng của bạch cầu đơn nhân/đại thực bào, vì chúng chỉ được biểu hiện trên các tế bào này. Các phân lớp của IgG xét về mức độ liên kết với FcyRI theo thứ tự sau: IgG3 > IgGl > IgG4 > IgG2. o Các thụ thể tương tác với miễn dịch tế bào lympho. Cùng với CD64 đã đề cập, chúng bao gồm: - Rc cho các cytokine được tạo ra bởi các tế bào lympho miễn dịch. Liên kết với phối tử Rc cho IFNy và cho yếu tố hoại tử khối u (TNF) dẫn đến kích hoạt đại thực bào. Ngược lại, đại thực bào bị bất hoạt thông qua Rc đối với IL-10. - CD40, B7, MHC-I / II - các phân tử màng để tiếp xúc với các phân tử màng bổ sung của tế bào lympho, tức là.
cho các tương tác trực tiếp giữa các tế bào. Bạch cầu trung tính không có thụ thể như vậy. hậu quả của hiện tượng thực bào. Sau khi thực bào bọc màng của nó xung quanh vật thể được hấp thụ và bao bọc nó trong một túi màng gọi là phagosome, các sự kiện sau xảy ra.

♦ Phân cắt vật liệu bị thực bào. Quá trình này tuân theo các cơ chế sinh hóa giống nhau ở tất cả các thực bào, o Lysosome là bào quan nội bào đặc biệt chứa một tập hợp các enzyme thủy phân (axit protease và hydrolase) với độ pH tối ưu xấp xỉ 4,0. Trong tế bào, lysosome hợp nhất với phagosome thành phagolysosome, nơi diễn ra các phản ứng tiêu hóa vật chất được hấp thụ.02-), oxy nhóm đơn (1O2), gốc hydroxyl (OH-), hypochloride (OC1-), oxit nitric ( KHÔNG +). Các gốc tự do này cũng tham gia vào quá trình phá hủy đối tượng bị thực bào.

♦ Tiết ra các enzym ly giải và các gốc oxy hóa vào khoảng gian bào, nơi chúng cũng có tác dụng diệt khuẩn (nhưng cũng ảnh hưởng đến các mô của chính chúng).
Bạch cầu trung tính, ngoài các chất đã đề cập, sản xuất và tiết ra collagenase, cathepsin G, gelatinase, elastase và phospholipase A2.
♦ Sản xuất và bài tiết các cytokine. Các đại thực bào và bạch cầu trung tính, được kích hoạt bởi các sản phẩm vi sinh vật, bắt đầu tạo ra các cytokine và các chất trung gian có hoạt tính sinh học khác, tạo ra tình trạng viêm tiền miễn dịch ở vị trí đưa các chất bên ngoài vào, chuẩn bị cho khả năng phát triển phản ứng miễn dịch tế bào lympho.

O Đại thực bào sản xuất interleukin (IL-1, IL-6, IL-8, IL-12); yếu tố hoại tử khối u (TNFa); prostaglandin; leukotriene B4 (LTB4); yếu tố kích hoạt tiểu cầu (PAF).
o Bạch cầu trung tính sản xuất TNFa, IL-12, chemokine IL-8, LTB4 và PAT.

♦ Quá trình xử lý và trình diện Ag - sự hình thành các phức hợp bên trong tế bào từ các sản phẩm của quá trình phân cắt vật chất bị thực bào bằng các phân tử MHC-II của chính nó và sự biểu hiện của phức hợp này trên bề mặt tế bào với “mục đích” trình diện Ag để T nhận biết -tế bào lympho. Quá trình này chỉ được thực hiện bởi các đại thực bào.

Miễn dịch: cơ chế triển khai

Các tế bào và phân tử hoạt động đồng bộ, hỗ trợ lẫn nhau ở các giai đoạn phát triển khác nhau của phản ứng miễn dịch.

Cơ chế không đặc hiệu

Ở giai đoạn đầu tiên của sự va chạm với một kháng nguyên lạ, một quá trình bảo vệ bệnh lý không đặc hiệu được khởi động - quá trình viêm, kèm theo quá trình thực bào, giải phóng các chất trung gian gây viêm - histamine, serotonin, cytokine, v.v. các tế bào lympho trợ giúp, trình bày chúng trên các yếu tố quyết định kháng nguyên bề mặt. T-helpers kích hoạt sự sinh sản (tiết ra các chất protein cụ thể - interleukin) của các dòng vô tính của T-killers và B-lymphocytes đặc hiệu cho một kháng nguyên nhất định từ các tế bào gốc có sẵn đã được thử nghiệm khả năng chịu đựng trong thời kỳ phôi thai (lý thuyết chọn lọc dòng vô tính của Burnet).

viêm (lat. viêm) là một quá trình bệnh lý phức tạp, cục bộ và chung, xảy ra để đáp ứng với thiệt hại (thay đổi) hoặc tác động của một kích thích gây bệnh và biểu hiện trong các phản ứng (xuất tiết, v.v.) nhằm loại bỏ các sản phẩm gây hại, và nếu có thể , sau đó là các tác nhân (chất kích thích), cũng như dẫn đến sự phục hồi tối đa cho các tình trạng này (tăng sinh, v.v.) trong vùng tổn thương.

Sơ đồ phát triển viêm. Dưới ảnh hưởng của một yếu tố gây hại, các đại thực bào giải phóng các cytokine tiền viêm, thu hút các tế bào khác đến tâm điểm của tình trạng viêm, do đó sự tổng hợp hoặc giải phóng các hoạt chất của chúng, tính toàn vẹn của mô bị vi phạm .

thực bào (phago - nuốt chửng và tế bào - tế bào) - một quá trình trong đó các tế bào đặc biệt của máu và các mô của cơ thể (phagocytes) bắt giữ và tiêu hóa mầm bệnh của các bệnh truyền nhiễm và tế bào chết. Nó được thực hiện bởi hai loại tế bào: bạch cầu hạt (bạch cầu hạt) lưu thông trong máu và đại thực bào ở mô. Việc phát hiện ra quá trình thực bào thuộc về I. I. Mechnikov, người đã tiết lộ quá trình này bằng cách thực hiện các thí nghiệm với sao biển và daphnia, đưa các vật thể lạ vào cơ thể chúng. Ví dụ, khi Mechnikov đặt một bào tử nấm vào cơ thể của một loài daphnia, ông nhận thấy rằng nó đã bị tấn công bởi các tế bào di động đặc biệt. Khi anh ta giới thiệu quá nhiều bào tử, các tế bào không có thời gian để tiêu hóa hết và con vật đã chết. Mechnikov gọi các tế bào bảo vệ cơ thể khỏi vi khuẩn, vi rút, bào tử nấm, v.v. là thực bào.

Ở người, có hai loại thực bào chuyên nghiệp:bạch cầu trung tính và bạch cầu đơn nhân (trong mô - đại thực bào)

Các giai đoạn chính của phản ứng thực bào là giống nhau đối với cả hai loại tế bào. Phản ứng thực bào có thể được chia thành nhiều giai đoạn:

1. Hóa trị. Trong phản ứng thực bào vai trò quan trọng hơn thuộc về hóa ứng động tích cực. Là chất hóa học, có các sản phẩm được tiết ra bởi vi sinh vật và tế bào hoạt hóa trong tâm điểm của viêm (cytokine, leukotriene B4, histamine), cũng như các sản phẩm phân cắt của các thành phần bổ sung (C3a, C5a), các mảnh protein của các yếu tố đông máu và tiêu sợi huyết (thrombin). , fibrin), neuropeptide, các mảnh globulin miễn dịch, v.v. Tuy nhiên, các chemotaxin "chuyên nghiệp" là các cytokine thuộc nhóm chemokine.

Sớm hơn các tế bào khác, bạch cầu trung tính di chuyển đến ổ viêm và đại thực bào đến muộn hơn nhiều. Tốc độ di chuyển hóa học đối với bạch cầu trung tính và đại thực bào là tương đương nhau, sự khác biệt về thời gian đến có thể liên quan đến tốc độ kích hoạt khác nhau của chúng.

2. Sự kết dính của thực bào với đối tượng.Đó là do sự hiện diện trên bề mặt thực bào của các thụ thể đối với các phân tử được trình bày trên bề mặt của vật thể (riêng hoặc liên kết với nó). Trong quá trình thực bào của vi khuẩn hoặc tế bào cũ của sinh vật chủ, các nhóm saccharide cuối cùng được công nhận - glucose, galactose, fucose, mannose, v.v., được trình bày trên bề mặt của các tế bào bị thực bào. Sự nhận biết được thực hiện bởi các thụ thể giống như lectin có tính đặc hiệu thích hợp, chủ yếu bởi protein liên kết với mannose và các selectin hiện diện trên bề mặt của thực bào.

Trong những trường hợp khi đối tượng thực bào không phải là tế bào sống mà là các mảnh than, amiăng, thủy tinh, kim loại, v.v., trước tiên, thực bào làm cho đối tượng hấp thụ có thể chấp nhận được đối với phản ứng, bao bọc nó bằng các sản phẩm của chính chúng, bao gồm cả các thành phần của ma trận ngoại bào mà chúng tạo ra.

Mặc dù thực bào có khả năng hấp thụ các loại vật thể "không chuẩn bị" khác nhau, nhưng quá trình thực bào đạt cường độ lớn nhất trong quá trình opsonin hóa, tức là. sự cố định trên bề mặt của các vật thể opsonin mà thực bào có các thụ thể đặc hiệu - đối với đoạn Fc của kháng thể, các thành phần của hệ thống bổ thể, fibronectin, v.v.

3. Kích hoạt màng.Ở giai đoạn này, đối tượng đã được chuẩn bị để ngâm. Có sự kích hoạt protein kinase C, giải phóng các ion canxi từ các kho nội bào. Quá trình chuyển đổi sol-gel trong hệ thống chất keo tế bào và sắp xếp lại actin-myosin có tầm quan trọng lớn.

4. Lặn. Đối tượng đang bao bọc

5. Hình thành thể thực bào.Đóng màng, nhúng vật thể có một phần màng thực bào vào bên trong tế bào.

6. Hình thành thể thực bào.Sự hợp nhất của phagosome với lysosome, dẫn đến sự hình thành các điều kiện tối ưu cho quá trình phân giải vi khuẩn và phân tách tế bào chết. Cơ chế hội tụ của phagosome và lysosome không rõ ràng, có thể có sự di chuyển tích cực của lysosome sang phagosome.

7. Giết chóc và chia rẽ.Vai trò của thành tế bào của tế bào tiêu hóa là rất lớn. Các chất chính tham gia vào quá trình phân giải vi khuẩn: hydro peroxide, các sản phẩm chuyển hóa nitơ, lysozyme, v.v. Quá trình phá hủy tế bào vi khuẩn được hoàn thành do hoạt động của protease, nuclease, lipase và các enzyme khác, hoạt động của chúng là tối ưu ở mức thấp giá trị pH.

8. Giải phóng các sản phẩm thoái hóa.

Quá trình thực bào có thể là: hoàn thành (tiêu diệt và tiêu hóa thành công), không hoàn thành (đối với một số mầm bệnh, thực bào là một bước cần thiết trong vòng đời của chúng, ví dụ, đối với mycobacteria và gonococci).

hoạt hóa bổ thể.

Hệ thống bổ thể hoạt động như một chuỗi các phản ứng sinh hóa. Bổ sung được kích hoạt bởi ba con đường sinh hóa: con đường cổ điển, thay thế và lectin. Cả ba con đường kích hoạt đều tạo ra các biến thể khác nhau của C3 convertase (một loại protein phân cắt C3). Con đường cổ điển (là con đường đầu tiên được phát hiện, nhưng là con đường tiến hóa mới) yêu cầu các kháng thể phải được kích hoạt (phản ứng miễn dịch đặc hiệu, miễn dịch thích nghi), trong khi con đường thay thế và lectin có thể được kích hoạt bởi các kháng nguyên mà không cần sự hiện diện của kháng thể (miễn dịch không đặc hiệu). đáp ứng, miễn dịch bẩm sinh). Kết quả của hoạt hóa bổ thể trong cả ba trường hợp đều giống nhau: C3 convertase thủy phân C3, tạo ra C3a và C3b và gây ra một loạt các quá trình thủy phân tiếp theo của các yếu tố hệ thống bổ thể và các sự kiện hoạt hóa. Theo con đường cổ điển, việc kích hoạt C3 convertase yêu cầu hình thành phức hợp C4b2a. Phức hợp này được hình thành dựa trên sự phân cắt của C2 và C4 bởi phức hợp C1. Ngược lại, phức hợp C1 phải liên kết với các globulin miễn dịch loại M hoặc G để kích hoạt. C5a là một chất hóa học quan trọng giúp thu hút các tế bào miễn dịch mới đến vùng kích hoạt bổ thể. Cả C3a và C5a đều có hoạt tính gây độc phản vệ, trực tiếp gây thoái hóa tế bào mast (kết quả là giải phóng các chất trung gian gây viêm). C5b bắt đầu hình thành phức hợp tấn công màng (MAC) bao gồm C5b, C6, C7, C8 và C9 cao phân tử. MAC là sản phẩm cuối cùng của quá trình hoạt hóa bổ thể do hoạt hóa tế bào. MAC tạo thành một kênh xuyên màng gây ra sự ly giải thẩm thấu của tế bào đích. Đại thực bào nuốt mầm bệnh được đánh dấu bởi hệ thống bổ thể.

cách cổ điển

Con đường cổ điển được kích hoạt bằng cách kích hoạt phức hợp C1 (nó bao gồm một phân tử C1q và hai phân tử C1r và C1s mỗi loại). Phức hợp C1 liên kết thông qua C1q với các globulin miễn dịch loại M và G liên kết với các kháng nguyên. Hexameric C1q có hình dạng giống như một bó hoa tulip chưa nở, các "chồi" của chúng có thể liên kết với vùng Fc của kháng thể. Một phân tử IgM duy nhất là đủ để bắt đầu con đường này, việc kích hoạt bởi các phân tử IgG sẽ kém hiệu quả hơn và cần nhiều phân tử IgG hơn.

C1q liên kết trực tiếp với bề mặt của tác nhân gây bệnh, dẫn đến những thay đổi về hình dạng trong phân tử C1q và kích hoạt hai phân tử protease serine C1r. Chúng tách C1 (cũng là một serine protease). Phức hợp C1 sau đó liên kết với C4 và C2 rồi tách chúng ra để tạo thành C2a và C4b. C4b và C2a liên kết với nhau trên bề mặt mầm bệnh để tạo thành con đường cổ điển C3 convertase, C4b2a. Sự xuất hiện của C3 convertase dẫn đến sự phân tách C3 thành C3a và C3b. Các dạng C3b, cùng với C2a và C4b, C5 convertase của con đường cổ điển.

đường dẫn thay thế

Một con đường thay thế được kích hoạt bằng cách thủy phân C3 trực tiếp trên bề mặt mầm bệnh. Các yếu tố B và D tham gia vào con đường thay thế, với sự giúp đỡ của chúng, enzyme C3bBb được hình thành. Protein P ổn định nó và đảm bảo hoạt động lâu dài của nó.. Hơn nữa, PC3bBb kích hoạt C3, kết quả là C5-convertase được hình thành và kích hoạt sự hình thành phức hợp tấn công màng. Việc kích hoạt thêm các thành phần bổ thể cuối cùng xảy ra theo cách tương tự như trong con đường hoạt hóa bổ thể cổ điển.

Con đường thay thế khác với con đường cổ điển theo cách sau: kích hoạt hệ thống bổ sung không yêu cầu hình thành các phức hợp miễn dịch, nó xảy ra mà không có sự tham gia của các thành phần bổ sung đầu tiên - C1, C2, C4. Nó cũng khác ở chỗ nó hoạt động ngay sau khi xuất hiện các kháng nguyên - các chất kích hoạt của nó có thể là polysacarit và lipopolysacarit của vi khuẩn, các hạt vi rút, tế bào khối u.

Lectin (mannose) con đường hoạt hóa hệ thống bổ thể

Con đường lectin liên kết với mannan (mannan là một polyme của mannose) tương đồng với con đường hoạt hóa cổ điển của hệ thống bổ thể. Con đường này sử dụng lectin liên kết với mannan (MBL), một loại protein tương tự như con đường kích hoạt C1q cổ điển, liên kết với dư lượng mannose và các loại đường khác trên màng để cho phép nhận dạng nhiều loại mầm bệnh. MBL là một protein thuộc nhóm các protein thu thập do gan sản xuất và có thể kích hoạt chuỗi bổ sung bằng cách liên kết với bề mặt mầm bệnh. MBL là một phân tử có 2-6 đỉnh tạo thành phức hợp với MASP-I (Mannan-binding lectin Associated Serine Protease, MBL-associated serine protease) và MASP-II. MASP-I và MASP-II rất giống với C1r và C1 của con đường kích hoạt cổ điển và có thể có tổ tiên tiến hóa chung. Khi các đỉnh MBL xác định carbohydrate liên kết với các gốc mannose được định hướng cụ thể trên lớp kép phospholipid của mầm bệnh, MASP-I và MASP-II được kích hoạt và tách protein C4 thành C4a và C4b, và protein C2 thành C2a và C2b. C4b và C2a sau đó kết hợp tại tác nhân gây bệnh bề mặt bằng cách hình thành C3 convertase, trong khi C4a và C2b đóng vai trò là chất hóa học hấp dẫn.

Đáp ứng miễn dịch tế bào

Virus xâm nhập vào cơ thể được nội tiết bởi đại thực bào và sau đó bị phá hủy một phần trong mạng lưới nội chất (1). Kết quả là, các mảnh lạ được hình thành, chúng lộ ra trên bề mặt tế bào của đại thực bào (2). Những mảnh vỡ này được "trình bày" bởi một nhóm protein màng đặc biệt (protein MHC). Phức hợp của đoạn virus và protein phức hợp tương hợp mô chính [MHC (MHC)] được các tế bào T nhận biết và liên kết bằng cách sử dụng các thụ thể (tế bào T) cụ thể. Trong số lượng lớn các tế bào T, chỉ một số ít có thụ thể thích hợp (3) Sự gắn kết dẫn đến việc kích hoạt các tế bào T này và xuất hiện các bản sao chọn lọc của chúng (4, "lựa chọn vô tính"). Các protein tín hiệu giống như hormone khác nhau, interleukin [IL (IL), xem tr. 378]. Những protein này được tiết ra bởi các tế bào của hệ thống miễn dịch được kích hoạt khi liên kết với các tế bào T. Do đó, các đại thực bào được kích hoạt với một đoạn virus được trình bày sẽ tiết ra IL-1 (5) và các tế bào T tạo ra IL-2 (6), kích thích sao chép vô tính và sao chép các tế bào T-helper của chính chúng.

Các tế bào T được nhân bản và kích hoạt thực hiện các chức năng khác nhau tùy thuộc vào loại của chúng. Các tế bào T gây độc tế bào (trong sơ đồ màu xanh lá cây) có thể nhận biết và liên kết các tế bào của cơ thể bị nhiễm vi-rút và mang các mảnh vi-rút trên các thụ thể MHC của chúng (7). Các tế bào T gây độc tế bào tiết ra perforin, một loại protein thấm vào màng của tế bào bị nhiễm liên kết, dẫn đến ly giải tế bào (8).

Ngược lại, T-helpers (trong sơ đồ màu xanh) liên kết với các tế bào B, tế bào này hiện diện trên bề mặt của chúng các mảnh virus liên kết với protein MHC (9). Điều này dẫn đến việc nhân bản có chọn lọc các tế bào B riêng lẻ và sự tăng sinh ồ ạt của chúng, Interleukin kích thích (10) sự trưởng thành của các tế bào B - biến đổi thành các tế bào plasma (11) có khả năng tổng hợp và tiết ra các kháng thể (12)

Phagocytosis là quá trình bảo vệ cổ xưa nhất được thực hiện bởi các tế bào chuyên biệt của hệ thống miễn dịch (Mechnikov 1883, 1892; Greenberg, 1999). Chính I. I. Mechnikov là người lần đầu tiên trong các nghiên cứu so sánh về sinh lý hình thái đã chứng minh vai trò chính của cơ chế bảo vệ miễn dịch này trong việc hình thành khả năng chống nhiễm trùng của động vật.

Thực bào chuyên nghiệp ở động vật có xương sống chủ yếu bao gồm bạch cầu trung tính (bạch cầu đa nhân, vi thể) và bạch cầu đơn nhân/đại thực bào (thực bào đơn nhân, đơn nhân). Các tế bào này thích nghi về mặt hình thái và sinh hóa để hấp thụ và vô hiệu hóa các thể và phần tử vi sinh vật có đường kính lớn hơn 0,5 µm (kích thước của vi khuẩn nhỏ nhất trong nhóm Mycoplasma). Sự khác biệt giữa quá trình thực bào và các dạng phản ứng nội tiết khác của tế bào cho thấy sự tham gia bắt buộc vào quá trình này của khung tế bào actin, ở dạng vi sợi, xâm nhập vào pseudopodia bắt giữ vi sinh vật và hạt. Quá trình thực bào đòi hỏi các điều kiện nhiệt độ nhất định cho quá trình của nó (t> +13-18 °C) và không xảy ra ở nhiệt độ thấp hơn ở động vật có xương sống. Cùng với bạch cầu trung tính và bạch cầu đơn nhân/đại thực bào, tế bào đuôi gai chưa trưởng thành, bạch cầu ái toan, tế bào mast, tế bào biểu mô, tiểu cầu và thậm chí một số tế bào lympho tham gia vào quá trình thực bào.

Sự tiếp xúc của một thực bào với một vi sinh vật bắt đầu các phản ứng tế bào liên quan đến màng tế bào chất, khung tế bào, kích hoạt các cơ chế tiêu diệt mầm bệnh, sản xuất các cytokine, chemokine và các phân tử đóng vai trò chính trong việc trình diện các kháng nguyên (Underhill và Ozinsky, 2002) .

Thụ thể thực bào
tế bào thụ Mục tiêu phối tử
bạch cầu FcyRs phức hợp miễn dịch

pentraxin-opsonized zymosan (men)

Miền CH của globulin miễn dịch SAP, SRV
bạch cầu trung tính,

bạch cầu đơn nhân /

đại thực bào

CR1 (CD35) Vi khuẩn và nấm opsonin hóa bổ thể C3b, C4b,
Như nhau CR3 (CD1 lb- CD18, oMp2, Maci) Vi khuẩn và nấm opsonin hóa bổ thể

vi khuẩn gram âm

Bordetella ho gà

NPS, C3d LPS

chuỗi hemag-glutinin P-glycan

đại thực bào, tế bào đuôi gai CR4 (CD1lc-CD18) M. bệnh lao không xác định
đại thực bào CD43 (leukosialin/sialophorin) M. bệnh lao Như nhau
Béo phì CD48 đường ruột

vi khuẩn

fimH
đại thực bào mannose

thụ

phế cầu

nấm candida albicans

Dư lượng mannose hoặc fucose
» Thụ thể xác thối AI/I1 Tế bào lympho apoptotic Cầu khuẩn gram dương ? axit phosphatidylserine lipoteichoic
Ser-cell Scavenger lại apoptotic phốt phát-
tấm lợp, tế bào biểu mô tuyến ức thụ thể B 1 tế bào chất pha loãng


tế bào thụ Mục tiêu phối tử
đại thực bào MARCO E. co/i, S. aureus không xác định
» MER apoptotic

tế bào tuyến ức

? Khí6Apoc-fatidyl-serine
Nhiều PSR apoptotic photphat-

chất pha loãng

đại thực bào CD36 apoptotic

bạch cầu trung tính

photphat-

chất pha loãng

» CD14 Pseudomonas

apoptotic

?lps

không xác định

trang bị

Nhiều pi-tích phân Yersinia spp. phá hoại
tế bào
đại thực bào opfz apoptotic ? huyết khối
đuôi gai sofZ Như nhau không xác định
tất cả
biểu mô điện tử Listeria spp. 1p1A
tế bào
Như nhau Gặp Như nhau 1p1B

Các giai đoạn chính của quá trình thực bào: hóa ứng động, sự tiếp xúc của thực bào với vi khuẩn, sự hấp thụ (nội hóa) của vi sinh vật (thực bào theo nghĩa hẹp của từ này), bất hoạt (giết chết) và sau đó tiêu hóa mầm bệnh trong bộ máy không bào của thực bào (hoàn thành thực bào). Cùng với các biểu hiện chức năng này, quá trình thực bào thường đi kèm với các phản ứng bài tiết của thực bào, đặc biệt là bạch cầu đơn nhân / đại thực bào và tế bào đuôi gai, trong đó các hoạt chất sinh lý khác nhau được giải phóng để đảm bảo tính chất bảo vệ của quá trình và hoàn thành toàn bộ quá trình như toàn bộ.

Các thụ thể khác nhau tham gia vào quá trình nhận biết, tiếp xúc và hấp thụ vi khuẩn bởi thực bào (Bảng 7) (Greenberg, 78

Grinstein, 2002). Sử dụng các phương pháp di truyền phân tử hiện đại, người ta đã xác định được rằng những thay đổi trong biểu hiện của hơn 200 gen được quan sát thấy trong các tế bào thực bào trong quá trình thực bào của các hạt latex bởi đại thực bào của chuột và khoảng 600 gen trong quá trình thực bào của Mycobacterium tuberculosis (Ehrt et al., 2001) . Tất cả điều này làm chứng cho bản chất phức tạp và phức tạp của những thay đổi về cấu trúc và chức năng trong các đại thực bào liên quan đến quá trình thực bào. Hiểu cơ sở phân tử của chúng sẽ cung cấp trong tương lai việc tạo ra các tác nhân dược lý điều chỉnh cụ thể quá trình thực bào. Sự đa dạng của các thụ thể đảm bảo hiệu quả nhận dạng mầm bệnh ("không bản địa") và là điều kiện cần thiết để vô hiệu hóa các tác nhân lây nhiễm có mục tiêu tiếp theo. Theo một trong những khái niệm hiện đại về khả năng miễn dịch bẩm sinh, sự kết hợp của các thụ thể này thường được gọi là một hệ thống các thụ thể (phân tử) nhận biết các mẫu phân tử liên quan đến mầm bệnh (Janeway, 1992, 2002). "