Стадии незавершенного фагоцитоза

Стадии незавершенного фагоцитоза

Фагоцитоз — поглощение фагоцитом крупных макромолекулярных комплексов или корпускул, бактерий. Клетки-фагоциты нейтрофилы и моноциты/макрофаги. Фагоцитировать могут также эозинофилы (наиболее эффективны при антительминтном иммунитете). Процесс фагоцитоза усиливают опсонины, обволакивающие объект фагоцитоза. Моноциты составляют 5-10 %, а нейтрофилы 60-70 % лейкоцитов крови. Поступая в ткань моноциты формируют популяцию тканевых макрофагов купферовские клетки (или звездчатые ретикулоэндотелиоциты печени), микроглия ЦНС, остеокласты костной ткани, альвеолярные и интерстициальные макрофаги)

Процесс фагоцитоза

Фагоциты направленно перемещаются к объекту фагоцитоза, реагируя на хемоаттрактанты: вещества микробов, активированные компоненты комплемемента (С5а, СЗа) и цитокины. Плазмалемма фагоцита обхватывает бактерии или другие корпускулы и собственные поврежденные клетки. Затем объект фагоцитоза окружается плазмалеммой и мембранная везикула (фагосома), погружается в цитоплазму фагоцита. Мембрана фагосомы сливается с лизосомой и фагоцитированный микроб разрушается, рН закисляется до 4,5; активируются ферменты лизосомы. Фагоцитированный микроб разрушается под действием ферментов лизосом, катионных белков дефенсинов, катепсина G, лизоцима и др. факторов. При окислительном (дыхательном) взрыве в фагоците образуются токсичные антимикробные формы кислорода — перекись водорода Н2O2, суперосиданион O2 — гидроксильный радикал ОН — , синглетный кислород. Кроме этого антимикробным действием обладают окись азота и радикал NO — . Макрофаги выполняют защитную функцию еще до взаимодействия с другими иммунокомпетентными клетками (неспецифическая резистентность). Активация макрофага происходит после разрушения фагоцитируемого микроба, его процессинга (переработки) и презентации (представлении) антигена Т-лимфоцитам. В заключительную стадию иммунного ответа Т-лимфоциты выделяют цитокины, активирующие макрофаги (приобретенный иммунитет). Активированные макрофаги вместе с антителами и активированным комплементом (С3b) осуществляют более эффективный фагоцитоз (иммунный фагоцитоз), разрушая фагоцитированные микробы.

Фагоцитоз (от греч. phago – пожираю и cytos – клетка) представляет собой процесс поглощения и переваривания антигенных веществ, в том числе микроорганизмов, клетками мезодермального происхождения, названными фагоцитами. И. И. Мечников разделил фагоциты на макрофаги и микрофаги. В настоящее время макро- и микрофаги объединены в единую систему макрофагов (СМФ). К этой системе относят:

  • тканевые макрофаги – эпителиоидные клетки,
  • звездчатые ретикулоэндотелиоциты (клетки Купфера),
  • альвеолярные и перитонеальные макрофаги, находящиеся в альвеолах и полости брюшины,
  • белые отросчатые эпидермоциты кожи (клетки Лангерганса) и др.

К микрофагам относятся:

  • нейтрофилы,
  • эозинофилы,
  • базофилы.

Функции макрофагов чрезвычайно разнообразны. Они первые реагируют на чужеродное вещество, являясь специализированными клетками, поглощающими и уничтожающими в организме чужеродные субстанции (отмирающие клетки, раковые клетки, бактерии, вирусы и другие микроорганизмы, антигены, неметаболизируемые неорганические вещества). Кроме того, макрофаги вырабатывают многие биологически активные вещества – ферменты (в том числе лизоцим, пероксидазу, эстеразу), белки комплемента, иммуномодуляторы типа интерлейкинов. Наличие на поверхности макрофагов рецепторов к иммуноглобулинам (Am) и комплементу, а также система медиаторов обеспечивает их взаимодействие с Т- и В- лимфоцитами. При этом макрофаги активируют защитные функции Т-лимфоцитов. Благодаря наличию рецепторов к комплементу и Am, а также Аг системы гистосовместимости (HLA) макрофаги принимают участие в связывании и распознавании антигенов. Таким образом, фагоцитам присущи три функции:

  • защитная, связанная с очисткой организма от инфекционных агентов, продуктов распада тканей и т. д.;
  • представляющая, заключающаяся в презентации лимфоцитам антигенных эпитолов на мембране фагоцита;
  • секреторная, связанная с секрецией лизосомных ферментов и других биологически активных веществ – цитокинов, играющих важную роль в иммуногенезе.

Различают следующие последовательно протекающие стадии фагоцитоза.

  • Хемотаксис – целенаправленное передвижение фагоцитов в направлении химического градиента хемоаттрактантов в окружающей среде. Способность к хемотаксису связана с наличием на мембране специфических рецепторов для хемоаттрактантов (объектов фагоцитоза), в качестве которых могут выступать бактерии, продукты деградации тканей организма и др.
  • Адгезия (прикрепление) также опосредована соответствующими рецепторами, но может протекать в соответствии с законами неспецифического физико-химического взаимодействия. Происходит адсорбция частиц на поверхности макрофага.
  • Эндоцитоз (захват) – происходит инвагинация клеточной мембраны, захват чужеродной частицы и погружение ее в протоплазму. В результате эндоцитоза образуется фагоцитарная вакуоль – фагосома (т. е. пузырек в протоплазме вокруг поглощенной частицы).
  • Внутриклеточное переваривание – начинается по мере поглощения фагоцитируемых объектов. Происходит слияние фагосомы с лизосомой фагоцита, содержащей десятки ферментов, и образование фаголизосомы (деструкция) захваченной частицы ферментами. При поглощении частицы, принадлежащей самому организму (например, погибшая клетка или ее части, собственные белки), происходит расщепление ее ферментами фаголизосомы до неантигенных веществ (аминокислоты, жирные кислоты, нуклеотиды, моносахара). Если поглощается чужеродная частица, то ферменты фаголизосомы не в состоянии расщепить вещество до неантигенных компонентов. В таких случаях фаголизосома с оставшейся и сохранившей чужеродность частью антигена передается макрофагом Т- и В-лимфоцитам, т. е. включается специфическое звено иммунитета.
Читайте также:  Таблетки пиразидол инструкция по применению

Описанный механизм лежит в основе распознавания «своего» и «чужого» на уровне макрофага и явления фагоцитоза. В этом состоит презентативная, или представляющая, функция макрофагов. Специфические антигенные рецепторы, которые фиксируются на наружной мембране макрофагов, распознаются Т-лимфоцитами, последние передают информацию об Аг другим популяциям Т- и В-лимфоцитов и развивается специфический иммунный ответ. Внутриклеточная участь захваченных фагоцитами микроорганизмов может быть различной в зависимости от их вирулентности и способности к внутриклеточному паразитизму. Авирулентные и низковирулентные бактерии погибают и перевариваются в фаголизосомах лизосомами гидролазами. Такой фагоцитоз называют завершенным.

Многие вирулентные бактерии часто не погибают и могут длительно персистировать внутри фагоцитов. Факультативно или облигатно внутриклеточные паразиты после эндоцитоза сохраняют жизнеспособность и размножаются внутри фагоцитов, вызывая их гибель и разрушение. Выживание фагоцитированных микроорганизмов могут обеспечивать различные механизмы. Одни патогенные агенты способны препятствовать слиянию лизосом с фагосомами (токсоплазмы, микобактерии туберкулеза). Другие обладают устойчивостью к действию лизосомных ферментов (гонококки, стафилококки). Третьи после эндоцитоза покидают фагосому, избегая действия микробоцидных факторов, и могут длительно персистировать в цитоплазме фагоцитов (риккетсии, хламидии). В этих случаях фагоцитоз называют незавершенным.

Секреторная функция заключается в секреции фагоцитами биологически активных веществ – цитокинов – это интерлейкин-1 и интерлейкин-2, которые являются клеточными медиаторами, оказывающими регулирующее действие на пролиферацию, дифференциацию и функции фагоцитов, лимфоцитов, лимфобластов и других клеток. Макрофаги продуцируют и секретируют такие важные регуляторные факторы, как простагландины, лейкотриены, циклические нуклеотиды с широким спектром биологической активности. Кроме того, макрофаги синтезируют и секретируют ряд продуктов, обладающих антибактериальной, антивирусной и цитотоксической активностью (кислородные радикалы О2- Н2О2, лизоцим, интерферон и др.).

Фагоцитоз усиливается антителами-опсонинами, так как связанный или антиген легче адсорбируется на поверхности фагоцита, вследствие наличия у последнего рецепторов к этим антителам. Такое усиление фагоцитоза антителами названо опсонизацией, т.е. подготовкой микроорганизмов к захвату фагоцитами. Фагоцитоз опсонизированых антигенов называют иммунным.

Для характеристики активности фагоцитоза введен фагоцитарный показатель. Для определения его подсчитывают под микроскопом число бактерий, поглощенных одним фагоцитом. Пользуются также опсонофагоцитарным индексом, представляющим отношение фагоцитарных показателей, полученных с иммунной и не иммунной сывороткой. Фагоцитарный показатель и опсонофагоцитарный индекс используют в клинической иммунологии для оценки состояния иммунитета и иммунного статуса.

Фагоцитоз играет большую роль в противобактериальной, противогрибковой и противовирусной защите, поддержании резистентности организма к чужеродным веществам. Фагоциты также оказывают активирующее и супрессивное действие на лимфоциты, принимают участие в реанимации иммунологической толерантности, антиинфекционного, трансплантационного и противоопухолевого иммунитета, некоторых форм аллергии (ГЗТ).

К клеточным факторам врожденного иммунитета относят все фагоциты, объединенные в единую мононуклеарную фагоцитирующую систему. В нее включены:

макрофаги — это фиксированные или тканевые, например, альвеолярные, перитонеальные клетки, эпидермоциты кожи (клет­ки Лангерганса и Гренстейна), звездчатые ретикулоэндотелиоциты в печени (клетки Купфера) и подвижные мигрирующие макрофаги (моноциты).

микрофаги – полиморфно-ядерные лейкоциты (нейтрофилы, базофилы, эозинофилы) или циркулирующие микрофаги.

Микрофаги способны захватывать частички не менее 0,1 мк; макрофаги могуг поглощать молекулы биополимеров, вирусы (размеры меньше 0,1 мк).

Функции фа­гоцитов:

1) удаляют из ор­ганизма отмирающие клетки и их структуры (эритроциты, раковые клетки);

2) удаляют неметабилизируемые неорганические вещества, попадающие во внутреннюю среду организма тем или иным путем (например, частички угля, минеральную и другую пыль, проника­ющую в дыхательные пути);

3) поглощают и инактивируют микробы (бактерии, вирусы, грибы);

4) синтези­руют разнообразные биологически активные вещества, необходимые для обеспечения ре­зистентности организма (некоторые компо­ненты комплемента, лизоцим, интерферон, интерлейкины и др.);

5) участвуют в регу­ляции иммунной системы;

6) осуществляют «презентацию» антигенов Т-хелперам, т. е. участвуют в кооперации иммунокомпетентных клеток.

Фагоцитоз(от греч. phages — пожираю, cytos — клетка) – процесс, открытый и изученный И. И. Мечниковым (Нобелевская премия 1908 года), обеспечивает резистентность организма, защиту от ино­родных веществ, в том числе микробов. Это наиболее древняя форма иммунной защиты, которая появилась уже у кишечнополостных организмов. Механизм фагоцитоза состоит в поглощении, переваривании, инактивации инород­ных для организма веществ специализиро­ванными клетками — фагоцитами.

Стадии фагоцитоза:

1) хемотаксис (от греч. chymeia — искусство сплавления металлов и taxis — расположение, построе­ние)- фагоциты способны активно пе­ремещаться к объекту фагоцитоза по гради­енту концентрации особых биологически ак­тивных веществ хемоаттрактантов. Это АТФ-зависимый процесс, в кото­ром участвуют сократительные белки актин и миозин. К числу хемоаттрактантов относятся, например, фрагменты компонентов компле­мента (СЗа и С5а), интерлейкин 8, продукты распада клеток и бактерий.

Читайте также:  Тошнота при щитовидке

2) адсорбция микроорганизмов на поверхности фа­гоцита осуществляется за счет слабых хи­мических взаимодействий и происходит ли­бо спонтанно, неспецифически, либо путем связывания со специфическими рецепторами (к иммуноглобулинам, компонентам компле­мента). Кроме того, поверхность бактерий имеет гидрофобные группы, которые способствуют их взаимодействию с рецепторами фагоцитов.

3) поглощение объекта путем инвагинации клеточной мембраны с об­разованием в протоплазме фагосомы, содержащей поглощенный объект. Поглощение адсорбированного на фаго­ците вещества происходит путем эндоцитоза. Это энергозависимый процесс, связан­ный с преобразованием энергии химических связей молекулы АТФ в сократительную ак­тивность внутриклеточного актина и мио­зина. Фагоцитируемый объект окружается цитоплазматической мембраной и образуется внутриклеточ­ная вакуоль — фагосома.

4) слияние фагосомы с лизосомой клетки с образованием фаголизосомы;

5) киллинг (уничтожение жизнеспособных микробов), осуществляемый при участии кислородзависимых и кислороднезависимых механизмов, и переваривание (процессинг) объекта в фаголизосоме с помощью протеаз, нуклеаз и др.;

6) презентация (представление) антигенных пептидов Т-хелперам — антигенные пептиды в цитоплазме макрофага образуют комплекс с молекулами II класса главного комплекса гистосовместимости, которые перемещаются на поверхность клетки и, в последующем, связываются с соответствующими рецепторами Т-хелперов.

Различают завершенный и незавершенный фагоцитоз. Завершенным фагоцитоз считается в том случае, если произошли все стадии процесса. Однако в ряде случаев фагоцитоз носит неза­вершенный характер: поглощенные бактерии (например, иерсинии), вирусы (например, возбудитель ВИЧ-инфекции, натуральной оспы), риккетсии блокируют ферментативную активность фагоцита, не погибают, не разрушаются и да­же размножаются в фагоцитах. Такой процесс получил название незавершенный фагоцитоз.

  1. Иммунная система организма. Основные клетки иммунной системы и их характеристика

Иммунная система — это совокупность клеток лимфоидной ткани, которая производит специфический контроль генетического постоянства внутренней среды, гомеостаза и постоянно взаимодействует с другими органами и системами.

Клетки иммунной системы называются иммунокомпетентными клетками (ИКК) или иммуноцитами, постоянно циркулируют в крови, проникают в другие ткани и органы.

Основными особенностями иммунной системы являются:

1) генерализована по всему организму;

2) интегрирована с другими системами (нервной, эндокринной) и органами (печень, лёгкие, кишечник);

3) способна отвечать на молекулы веществ, отражающих генетически чужеродную информацию (АГ), специфическими иммунными реакциями и образованием антител.

Иммунная система включает совокупность органов и отдельно расположенных ИКК. Органы иммунной системы подразделяют на:

1) центральные органы — тимус, сумка или bursa Fabriciusa у птиц, у человека — костный мозг

2) периферические органы — пейеровы бляшки, лимфатические узлы, селезенка, аппендикс, миндалины.

Лимфоциты выполняют основную функцию иммунной системы – высокоспецифичное распознавание антигенов. Распределение лимфоцитов в лимфоидных органах и их миграция упорядочены и отражают функции конкретных клеток.

CD-антигены. На мембране клеток обнаруживаются груп­повые антигены, объединяющие клетки, име­ющие сходные морфофункциональные харак­теристики или находящиеся на определенной стадии развития. Эти маркерные молекулы получили название антигенов кластеров дифференцировки клетки, или CD-антигенов (англ. Cell Differentiation Antigens). По структуре они пред­ставляют собой гликопротеиды, многие из которых относятся к суперсемейству имму­ноглобулинов. CD-антигены используют для иммунофенотипирования клеток. Например, CD3 + экспрессируется на попу­ляции Т-лимфоцитов, CD4 + характерен для субпопуляции Т-хелперов, a CD8 + — для цитотоксических Т-лимфоцитов (Т-киллеров). CD19-22 являются маркерами В-лимфоцитов. Список CD-маркеров насчитывает более 200 вариантов. CD-антигены имеют диагностическое зна­чение при иммунодефицитных состо­яниях, при аллергических заболеваниях, аутоиммунных заболеваниях, гемобластозах.

Т-лимфоциты – их предшественники развиваются в корковом слое тимуса. Все зрелые Т-клетки экспрессируют (содержат) поверхностный CD3 + антиген. На основании поверхностных маркеров (CD) различают несколько субпопуляций Т-лимфоцитов (рис 18):

CD4 + лимфоциты, условно разделяемые на регуляторные (Т-хелперы) и эффекторные (Т-клетки ГЗТ):

·Т-хелперы – стимулируют пролиферацию лимфоцитов и трансформацию в плазматические клетки;

·Т-клетки ГЗТопосредуют реакции гиперчувствительности замедленного типа.

CD8 + лимфоциты, мембранные Аг CD8 + экспрессируют субпопуляцииТ-клеток, разделяемые на регуляторные (супрессоры) и эффекторные (цитотоксические).

· Т- супрессоры (регуляторные) – угнетают пролиферацию В-лимфоцитов и продукцию антител, способствуют развитию иммунологической толерантности;

· Т-киллеры (цитотоксические или эффекторные) – разрушают чужеродные клетки без участия антител и системы комплемента (цитотоксичность); имеют поверхностный маркер CD8 + .

Т-лимфоциты памяти – сохраняют информацию об антигенах и передают ее другим клеткам, экспрессируют CD4 + и узнают антиген, связанный с молекулой МНС II на Аг-представляющих клетках.

Иммунологическая намять —это способность организма реагировать ускорением и усилением ответа на повторное введение АГ. Носители ИП могут быть Т- лимфоциты и В- лимфоциты памяти.

Рис.18. Субпопуляции Т-лимфоцитов

В-лимфоциты – их предшественники развиваются в костном мозге. Основными мааркерами являются CD19, 20, 21, 72. Выделяют следующие субпопуляции:

Читайте также:  Тонус матки не снимается ничем

В-Т-независимые – участвуют в образовании антител без взаимодействия с Т-лимфоцитами

ВТ-зависимые – превращаются в плазматические клетки при помощи Т-хелперов

В-киллеры – разрушают клетки-мишени без комплемента, но при участии антител

Всупрессоры – угнетают пролиферацию Т-лимфоцитов

Влимфоциты памяти.

NK-клетки (Natural Killer Cells)– большие зернистые лимфоциты, уничтожающие опухолевые клетки, а также клетки, инфицированные вирусами, бактериями и простейшими, дифференцируются из общей лимфоидной клетки предшественника. Они составляют до 15% всех мононуклеарных клеток крови, в тканях локализованы в печени, красной пульпе селезёнки, слизистых оболочках особенно репродуктивных органов. NK-клетки не имеют основных маркеров Т- или В-лимфоцитов (поэтому их также называют нулевые лимфоциты), но экспрессируют дифференцировочные CD2 + , CD56 + и CD16 + (рецептор Fc-фрагмента Ат). В отличие от цитотоксических лимфоцитов (Т-киллеров), способность NK-клеток к цитолизу связана с самостоятельным распознаванием «свое-чужое» на поверхности мишени. NK-клетки уничтожают клетку-мишень после установления с ней прямого контакта при помощи специальных белков — перфоринов. Перфорины проникают в клеточные мембраны, агрегируются там, формируя неконтролируемые осмотические каналы, что приводит к осмотическому лизису клетки. Наряду с макрофагами и нейтрофилами они также участвуют в антителозависимом клеточно-опосредованном цитолизе. NK клетки не формируют клеток иммунологической памяти.

Последнее изменение этой страницы: 2017-01-19; Нарушение авторского права страницы

1.Активация (усиление энергетического метаболизма). Факторами активации и хемотаксиса являются бактериальные продукды (ЛПС, пептиды), компоненты комплемента (С3 и С5), цитокины и антитела.

3.Адгезия(связана с наличием ряда рецепторов на поверхности фагоцитов ( к Fc- фрагментам антител, компонентам комплемента, фибронектину), обеспечивающих прочность рецептор- опосредованных взаимодействий опсонинов, обволакивающих микроорганизмы и ограничивающих их подвижность (антитела, С3в, фибронектин)).

4.Поглощение(образуется фагосома с поглощенным объектом (бактерией), к ней присоединяется и сливается содержащая литические ферменты лизосома, образуется фаголизосома).

Возможно три исхода фагоцитоза: Завершенный фагоцитоз— полное переваривание микроорганизмов в клетке- фагоците. Незавершенный фагоцитоз— выживание и даже размножение микроорганизмов в фагоците.

Многие бактериальные продукты активируют клетки макрофагально- моноцитарной системы и лимфоциты, отвечающие на них выделением биологически активных продуктов- цитокинов, в частности интерлейкинов. Их можно характеризовать как медиаторы клеточных иммунных реакций. В воспалительных реакциях основную роль имеет интерлейкин-1 (ИЛ-1), стимулирующий лихорадку, повышающий проницаемость сосудов и адгезивные свойства эндотелия, активирующий фагоциты.

Лихорадка. Повышение температуры тела- защитная реакция организма, ухудшающая условия для размножения многих микроорганизмов, активирует макрофаги, ускоряет кровоток и усиливает обменные процессы в организме..

Если фагоцитоз не заканчивается перевариванием объекта, то он называется незавершенным.

Причины незавершенного фагоцитоза:

1.Способность микробов подавлять слияние фагоцита с лизосомой

2.Способность микробов выделять вещества, которые нейтрализуют действие ферментов

3.Способность микробов выходить из фагосомы

Фагоцитоз , открытый и изученный И. И. Мечниковым, является одним из основных мощных факторов, обеспечивающих резистентность организма, защиту от инородных веществ, в том числе микробов.

И. И. Мечников к фагоцитирующим клеткам отнес макрофаги и микрофаги. Наиболее изучены и численно преобладающие это моноциты крови и образующиеся из них макрофаги тканей. Длительность пребывания моноцитов в кровотоке составляет 2-4 сут. После этого они мигрируют в ткани, превращаясь в макрофаги. Продолжительность жизни макрофагов – от 20 сут до 7 мес; в большинстве это – 20 -40 дней.

Макрофаги крупнее моноцитов из-за распластанной формы. Макрофаги подразделяются на резидентные (стабильно локализующиеся в определенных тканях) и подвижные (мобилизуемые в очаг воспаления ) В настоящее время все фагоциты объединены в единую мононуклеарную фагоцитирующую систему:

В нее включены тканевые макрофаги (альвеолярные, перитонеальные и др.), клетки Лангерганса и Гренстейна (эпидермоциты кожи), клетки Купфера (звездчатые ретикулоэндотелиоциты), эпителиоидные клетки, нейтрофилы и эозинофилы крови и некоторые другие.

Основные функции фагоцитов.

1.удаляют из организма отмирающие клетки и их структуры (эритроциты, раковые клетки);

2.удаляют неметабилизируемые неорганические вещества, попадающие во внутреннюю среду организма тем или иным путем (например, частички угля, минеральную и другую пыль, проникающую в дыхательные пути);

3. поглощают и инактивируют микробы (бактерии, вирусы, грибы), их останки и продукты;

4. синтезируют разнообразные биологически активные вещества, необходимые для обеспечения резистентности организма (некоторые компоненты комплемента, лизоцим, интерферон, интерлейкины и др.);

5. участвуют в регуляции иммунной системы;

6. осуществляют «ознакомление» Т-хелперов с антигенами, т. е. участвуют в кооперации иммунокомпетентных клеток.

Ссылка на основную публикацию
Стадии лечения алкоголизма
Лечение алкоголизма – сложная, но выполнимая задача, состоящая из комплекса процедур и мероприятий направленных на физиологическое и психологическое выздоровление. Только...
Стадии гнойного отита
Гнойный средний отит занимает около 30% от всех видов ЛОР-заболеваний. Это распространенная болезнь, особенно среди детей. По статистике 80% малышей...
Стадии женского цикла
В организме половозрелой женщины происходят повторяющиеся изменения, формирующие так называемые фазы менструального цикла. Они основаны на изменениях уровня гормонов. Каждая...
Стадии медиастинита
Что это такое – медиастинит? Причины Симптомы и признаки воспаления клетчатки средостения Медиастинит у ребенка Медиастинит у взрослых Диагностика Лечение...
Adblock detector