Các loại miễn dịch tế bào thực bào chính. Học thuyết miễn dịch


Nhận xét sơ bộ. Hiện tượng thực bào được I. I. Mechnikov phát hiện vào năm 1883-84. Đó là sự bắt giữ các hạt lạ bởi một số tế bào của cơ thể với sự phá hủy enzym tiếp theo của chúng. Ở người, các tế bào biệt hóa của hệ thống đơn nhân-thực bào (MPS, tên cũ là reticulo-histocytic system, RHS) và bạch cầu hạt có khả năng thực bào. Khả năng thực bào của các tế bào ở các loài sinh học khác nhau thay đổi đáng kể. Vì vậy, ví dụ, đối với bạch cầu đa nhân (PMNL) của gia súc, hoạt động thực bào rất cao là đặc trưng, ​​đối với PMNL của người và ngựa - trung bình, và PMNL của cừu, chuột lang và thỏ nói chung là không có.

Quá trình thực bào có thể chia thành 5 giai đoạn.

1. Sự di chuyển của thực bào đến vị trí nhiễm trùng (thụ động về lưu lượng máu và hoạt động do hóa ứng động).

2. Sự kết dính của một thực bào với một hạt lạ.

3. Sự hấp thụ một hạt lạ dưới dạng phagosome.

4. Thể thực bào kết hợp với lysosome để tạo thành không bào tiêu hóa (phagolysosome).

5. Tiêu hóa vật liệu thu được.

Điều kiện tiên quyết cho quá trình thực bào của tế bào vi khuẩn là khả năng bám dính của chúng. Vật liệu được thực bào đầu tiên được hấp phụ trên bề mặt của thực bào. Tại vị trí tiếp xúc với vi khuẩn, màng thực bào hình thành chỗ lõm, sau đó giả hành bắt đầu hình thành, cuối cùng bao phủ hoàn toàn vi sinh vật. Phần màng bao bọc chồi vi sinh vật ở dạng không bào riêng biệt (phagosome). Khá thường xuyên, người ta có thể quan sát sự liên kết của một số phagosome thành một. Chuyển động dạng amip của thực bào và sự bắt giữ các hạt bởi nó được giải thích một phần là do hiệu ứng tĩnh điện, một phần là do sự thay đổi cấu trúc của các chất keo nội bào. Các hạt bị mắc kẹt, như một quy luật, bị phá hủy hoàn toàn bên trong phagosome. Rất hiếm khi vi khuẩn bị đẩy ra khỏi màng hoặc vẫn tồn tại bên trong không bào. Đã vài phút sau khi bắt giữ, các hạt lysosome ném nội dung của chúng vào phagosome, do đó biến thành một phagolysosome. Bên trong PMNL, quan sát thấy 2 loại hạt, cụ thể và azurophilic. Các hạt azurophilic được hình thành ở giai đoạn tiền bạch cầu; chúng bắt nguồn từ bề mặt lõm của phức hợp phiến. Chúng lớn hơn và đậm đặc hơn các hạt cụ thể, chúng chứa 90% hoạt tính myeloperoxidase và ngoài ra còn có axit phosphatase, arylsulfatase, β-glucuronidase, esterase và 5 "-nucleotidase. Theo quy luật, các hạt cụ thể không chứa myeloperoxidase, nhưng chúng chứa gần như toàn bộ lactoferrin và khoảng 50% lysozyme của tế bào. Chúng được hình thành trên bề mặt lồi của phức hợp phiến ở giai đoạn tế bào tủy. Đôi khi chúng hợp nhất với thể thực bào sớm hơn hạt azurophilic. Cơ chế bảo vệ của thực bào hiện là đối tượng của nhiều nghiên cứu, dữ liệu sơ bộ được trình bày dưới dạng sơ đồ.

1. Cơ chế phụ thuộc oxy
phụ thuộc peroxidase

Peroxidase độc ​​lập:

Hình thành anion superoxide;

ô xy già;

Gốc hydroxyl;

Oxy nguyên tử;

2. Cơ chế không phụ thuộc oxy

axit;

Lysozyme;

Lactoferrin;

Hydrolas axit và trung tính;

protein có tính axit.

Có nhiều hệ thống kháng khuẩn trong các PMNL còn nguyên vẹn. Một số vi sinh vật đặc biệt nhạy cảm với axit, một số khác nhạy cảm với lysozyme. Nói chung, hoạt tính kháng vi sinh vật được quyết định bởi hoạt động kết hợp của nhiều cơ chế bảo vệ khác nhau.

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.

độ bám dính

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.

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.

giết chóc

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 đã hoàn thành.

Điều gì quyết định sự thành công của quá trình thực bào?

Than ôi, không phải lúc nào toàn bộ quá trình được mô tả cũng diễn ra như kim đồng hồ. Trong một số trường hợp, mầm bệnh mạnh hơn khả năng miễn dịch liên kết thực bào, nó vượt qua khả năng phòng thủ và người đó bị bệnh. Mechnikov cũng nhận thấy rằng nếu quá nhiều tế bào nấm tác động lên ấu trùng và giun, thì các sinh vật bị nhiễm bệnh sẽ chết.

Một lý do khác có thể dẫn đến thất bại là quá trình thực bào không hoàn chỉnh. Một số tác nhân gây bệnh (thường rất nguy hiểm và lây nhiễm) được thực bào bảo vệ khỏi sự tiêu hóa. Kết quả là, chúng chỉ đơn giản là chui vào bên trong chúng, sống ở đó và phát triển, không thể tiếp cận được với các yếu tố bảo vệ miễn dịch khác. Rốt cuộc, một hệ thống miễn dịch "bình thường" sẽ không tấn công các tế bào của chính nó, nó không biết rằng bên trong chúng là một mầm bệnh nguy hiểm ...

Để tránh quá trình thực bào "không thành công" và mang lại khả năng bảo vệ miễn dịch tốt nhất, nên dùng thuốc Yếu tố chuyển nhượng. Các phân tử thông tin của nó truyền thông tin đến các tế bào miễn dịch về cách ứng xử với nhiều loại mầm bệnh và cách loại bỏ chúng. Do đó, công việc của hệ thống miễn dịch ngày càng tốt hơn và điều này làm tăng khả năng chống lại các bệnh chưa phát sinh và hiệu quả chữa khỏi những bệnh đã phát triển.

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 gắn 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 sự xuất hiện của 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). Tế bào T gây độc tế bào tiết ra perforin, một loại protein thấm qua 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 sung C3b, C4b,
Cũng vậy CR3 (CD1 lb- CD18, oMp2, Maci) Vi khuẩn và nấm opsonin hóa bổ sung

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 Cũng vậy
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 chết theo chương trình 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 Tương tự không xác định
tất cả
biểu mô điện tử Listeria spp. 1p1A
tế bào
Tương tự Gặp Tương tự 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). "

thực bào (từ tiếng Hy Lạp phago - tôi nuốt chửng và tế bào - tế bào) là một quá trình hấp thụ và tiêu hóa các chất kháng nguyên, bao gồm cả vi sinh vật, bởi các tế bào có nguồn gốc trung bì, được gọi là thực bào. I. I. Mechnikov chia thực bào thành đại thực bào và vi thể. Hiện nay, macro- và microphage được thống nhất trong một hệ thống duy nhất của đại thực bào (SMF). Hệ thống này bao gồm:

  • đại thực bào mô - tế bào biểu mô,
  • tế bào lưới nội mô hình sao (tế bào Kupffer),
  • đại thực bào phế nang và phúc mạc nằm trong phế nang và khoang phúc mạc,
  • quá trình làm trắng tế bào biểu bì của da (tế bào Langerhans), v.v.

Các vi thể bao gồm:

  • bạch cầu trung tính,
  • bạch cầu ái toan,
  • bạch cầu ái kiềm.

Chức năng của đại thực bào vô cùng đa dạng. Chúng là những tế bào đầu tiên phản ứng với một chất lạ, là những tế bào chuyên biệt hấp thụ và tiêu diệt các chất lạ trong cơ thể (tế bào chết, tế bào ung thư, vi khuẩn, vi rút và các vi sinh vật khác, kháng nguyên, chất vô cơ không chuyển hóa được). Ngoài ra, đại thực bào tạo ra nhiều hoạt chất sinh học - enzyme (bao gồm lysozyme, peroxidase, esterase), protein bổ sung, chất điều hòa miễn dịch như interleukin. Sự hiện diện trên bề mặt đại thực bào của các thụ thể đối với globulin miễn dịch (Am) và bổ thể, cũng như hệ thống các chất trung gian, đảm bảo sự tương tác của chúng với các tế bào lympho T và B. Đồng thời, đại thực bào kích hoạt các chức năng bảo vệ của tế bào lympho T. Do sự hiện diện của các thụ thể dành cho bổ thể và Am, cũng như hệ thống tương hợp mô Ag (HLA), các đại thực bào tham gia vào việc liên kết và nhận biết các kháng nguyên. Do đó, thực bào có ba chức năng:

  • bảo vệ, liên quan đến việc làm sạch cơ thể khỏi các tác nhân lây nhiễm, các sản phẩm phân rã mô, v.v.;
  • đại diện, bao gồm việc trình bày các biểu mô kháng nguyên cho các tế bào lympho trên màng thực bào;
  • bài tiết, liên quan đến việc tiết ra các enzyme lysosomal và các hoạt chất sinh học khác - các cytokine, đóng vai trò quan trọng trong quá trình tạo miễn dịch.

Có những dòng chảy tuần tự sau đây các giai đoạn thực bào.

  • hóa hướng động– mục tiêu di chuyển của thực bào theo hướng gradient hóa học của chất hấp dẫn hóa học trong môi trường. Khả năng chemotaxis có liên quan đến sự hiện diện trên màng của các thụ thể đặc hiệu đối với các chất hóa học (đối tượng thực bào), có thể là vi khuẩn, các sản phẩm thoái hóa của các mô cơ thể, v.v.
  • độ bám dính(phần đính kèm) cũng được trung gian bởi các thụ thể tương ứng, nhưng có thể diễn ra theo quy luật tương tác hóa lý không đặc hiệu. Các hạt được hấp phụ trên bề mặt của đại thực bào.
  • nội tiết(bắt giữ) - xảy ra sự xâm lấn màng tế bào, bắt giữ một hạt lạ và ngâm nó trong nguyên sinh chất. Là kết quả của endocytosis, một không bào thực bào được hình thành - thể thực bào(nghĩa là bong bóng trong nguyên sinh chất xung quanh hạt bị hấp thụ).
  • tiêu hóa nội bào- bắt đầu bằng sự hấp thụ các vật bị thực bào. Phagosome hợp nhất với lysosome của thực bào, chứa hàng chục enzyme và xảy ra sự hình thành phagolysosome (phá hủy) hạt bị bắt bởi các enzyme. Khi một hạt thuộc về sinh vật được hấp thụ (ví dụ: tế bào chết hoặc các bộ phận của nó, protein của chính nó), nó sẽ bị các enzyme phagolysosome phân tách thành các chất không có tính kháng nguyên (axit amin, axit béo, nucleotide, đường đơn). Nếu một hạt lạ được hấp thụ, thì các enzyme của phagolysosome không thể phân hủy chất đó thành các thành phần không có tính kháng nguyên. Trong những trường hợp như vậy, phagolysosome với phần còn lại của kháng nguyên vẫn giữ được tính ngoại lai của nó được đại thực bào truyền đến các tế bào lympho T và B, tức là, một liên kết miễn dịch cụ thể được bật.

chức năng bài tiết là sự bài tiết của thực bào các hoạt chất sinh học - cytokine - đó là interleukin-1 và interleukin-2, là chất trung gian tế bào có tác dụng điều hòa sự tăng sinh, biệt hóa và chức năng của thực bào, tế bào lympho, nguyên bào lympho và các tế bào khác. Các đại thực bào sản xuất và tiết ra các yếu tố điều hòa quan trọng như prostaglandin, leukotrienes, nucleotide vòng với nhiều hoạt động sinh học. Ngoài ra, đại thực bào tổng hợp và tiết ra một số sản phẩm có hoạt tính kháng khuẩn, kháng virus và gây độc tế bào (gốc oxy O2-H2O2, lysozyme, interferon, v.v.).

Quá trình thực bào được tăng cường bởi các kháng thể opsonin, vì kháng nguyên hoặc liên kết dễ dàng được hấp phụ hơn trên bề mặt của thực bào, do sự hiện diện của các thụ thể đối với các kháng thể này ở tế bào sau. Sự tăng cường khả năng thực bào của kháng thể này được gọi là opsonin hóa, I E. chuẩn bị các vi sinh vật để bắt giữ bởi thực bào. Quá trình thực bào của các kháng nguyên bị opsonin hóa được gọi là quá trình miễn dịch.

Để đặc trưng cho hoạt động của thực bào giới thiệu chỉ số thực bào.Để xác định nó, số lượng vi khuẩn được hấp thụ bởi một thực bào được đếm dưới kính hiển vi. Cũng thích chỉ số opsonophagocyticđại diện cho tỷ lệ các thông số thực bào thu được với huyết thanh miễn dịch và không miễn dịch. Chỉ số thực bào và chỉ số opsonophagocytic được sử dụng trong miễn dịch học lâm sàng để đánh giá tình trạng miễn dịch và tình trạng miễn dịch.

Thực bào đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ kháng khuẩn, kháng nấm và kháng virus, duy trì khả năng chống lại các chất lạ của cơ thể. Thực bào cũng có tác dụng kích hoạt và ức chế tế bào lympho, tham gia vào quá trình phục hồi dung nạp miễn dịch, chống nhiễm trùng, cấy ghép và miễn dịch chống ung thư, và một số dạng dị ứng (HRT).