Какие клетки принадлежат к системе иммунитета. Клетки врожденного иммунитета


клетки врожденного иммунтета

Врожденный иммунитет - это  первая линия обороны  иммунной системы, которая   включает предсуществующие механизмы защиты, всегда готовые  к быстрой, стереотипной обороне. Рецепторы клеток врождённого иммунитета генетически закодированы и неизменны в течение жизни; на поверхности микроорганизмов  они распознают структуры  жизненно важных  для микробов молекул, которые не могут быть изменены в результате одной мутации.   Клетки врожденного иммунитета  одного и того же типа  имеют одинаковый набор рецепторов. Они находят и убивают  болезнетворные микроорганизмы   и  одновременно активируют адаптивный иммунный ответ. Врожденный (неспецифический) иммунитет обеспечивает защиту  с умеренной  эффективностью  в течение нескольких дней, пока  не активируется адаптивный иммунитет. Адаптивный иммунитет для активации требует   от нескольких дней до недели. Адаптивный иммунитет  специфический,  его составляющие  научены  ответу  на точные молекулярные структуры. Для создания своих  рецепторов  адаптивный иммунитет  использует перегруппировку  генов (реаранжировку), и  пролиферацию   клеток со специфическими рецепторами путем  формирования клонов.   Адаптивный иммунитет имеет иммунологическую память. Адаптивная иммунная система -  дополнение  к эволюционно более древней врождённой иммунной системе, обеспечивающее специфичность распознавания и память.

Частью  врожденного иммунитета являются  барьеры организма. Они включают в себя эпителиальные слои, слизь  для предотвращения прилипания микробов и антимикробные пептиды. Эти пептиды включают α  - дефензины  нейтрофилов,  β - дефензины эпителиальных клеток и гистатины слюны.

В  эффекторных механизмах  иммунной системы (воспаление и реакция острой фазы) задействованы    опсонизация, фагоцитоз, внутриклеточное уничтожение и секреция цитокинов. Бактерии  имеют механизмами  уклонения от эффекторных механизмов защиты, эффекторные механизмы иммунитета  имеют ограниченное действие против вирусов.

Клеточное звено врожденного иммунитета представлено  разными видами лейкоцитов: нейтрофилы составляют 50-70% лейкоцитов, лимфоциты 20-35%, моноциты 3-7%, эозинофилы 1-3%  и базофилы 0-1%.

  • Нейтрофилы и макрофаги являются наиболее важными фагоцитирующими клетками. Они образуются  из полипотентных гемопоэтических стволовых клеток и дальнейшего дифференцирования миелоидного - предшественника (гранулоцито-моноцито колониеобразующей  клетки).

Нейтрофилы и макрофаги обычно используют одни и те же механизмы уничтожения чужого,  но нейтрофилы живут около суток, активируются при остром воспалении, и уничтожают  только бактерии с использованием активных форм кислорода.  Макрофаги, в отличие от нейтрофилов,  живут  недели, действуют при хроническом воспалении, атакуют многие микроорганизмы, презентируют  антиген, секретируют множество цитокинов  и используют оксид азота  как  реактивную форму кислорода.

Работа нейтрофилов – фагоцитировать чужое. Нейтрофилы широко представлены циркуляции и тканях, и они очень мобильны  и поэтому обычно первыми реагируют на возбудителя. В азурофильных гранулах нейтрофилы содержат гидролитические ферменты, дефензины и миелопероксидазу. Другие гранулы переносят  рецепторы для комплемента, адгезии и цитокинов и готовы к экзоцитозу получив  сигнал.  Незрелые нейтрофилов еще не имеют характерного ядра полиморфноядерных клеток (зрелых нейтрофилов), ядро в виде палочки.  Для распознавания и связывания мишеней нейтрофилы  используют в основном Fc рецепторы и рецепторы комплемента, рецепторы распознавания образов.

Макрофаги фагоцитируют патогены  и презентируют антиген. Они могут что-то фагоцитировать, и освобождать  антииммунные (толерогенные) сигналы, не секретировать  сигналы, или секретировать  проиммунные (иммуногенные) сигналы. В крови они циркулируют как моноциты в течение суток, затем мигрируют в ткани, где дифференцируются в макрофаги (больше цитоплазмы, гранул и  складчатая мембрана). Макрофаги имеют рецепторы к комплементу, Fc  и рецепторы распознавания образов.- Макрофаги  являются важнейшими регуляторами как адаптивного, так  и врожденного иммунного ответ.

  • Естественны киллеры (ЕK) являются важными эффекторными лимфоцитами  врожденного иммунитета, которые проявляют  цитолитическую  активность против различных аллогенных внутриклеточных   мишеней в неспецифических, контакт-зависимых, не  фагоцитарных процессах, которые не требует предварительной сенсибилизации антигеном. ЕК  клетки имеют несколько  свойств  обычных цитотоксических Т-клеток  (ЦЛТ), в том числе аналогичные механизмы цитолиза.  Цитолитическая активность ЕК опосредована формированием  пор в клетке-мишени  с последующей   секрецией в  мишень  белков, таких как гранзимы и перфорин, сериновые протеазы и другие. Их цитотоксическая  активность позитивно регулируется с помощью IL-2, IL-15 и   интерферонов, и негативно простагландинами  и TGF-β.
  • Естественные киллеры Т клетки (ЕКТ) – представляют собой различные  линии Т-клеток, которые экспрессируют  инвариантный Т-клеточный рецептор  αβ  (TCR αβ) и имеют  на поверхности ряд  маркеров,  общих с ЕК.  ЕКТ клетки  рестриктированы  по неполиморфной  CD1d молекуле  и активируются гликолипидами  антигенов, представленными  CD1d.  Для идентификации  мышиных и  человеческих ЕKT может быть использованы  CD160 и Vα24Jα18 соответственно
  • Интраэпителиальные  γδ Т-клетки (освобождают провоспалительные цитокины),
  • B-1 клетки (синтез неспецифических  "естественных" антитела).

Врожденный иммунитет активируется паттерн-распознающими рецепторами (PRRs), которые узнают  паттерны патоген ассоциированных молекул (РАМРs, подобно ЛПС, CpG DNA, fMet, dsRNA и  др.).

Паттерны патоген ассоциированных молекул должны быть экспрессированы   на патогене, но отсутствовать у хозяина. Они имеют тенденцию к  структурной инвариантности  для  группы  возбудителей,  и  жизненно необходимы  патогенам. Это  полисахариды / нуклеотиды, но не белки.

Паттерн распознающие рецепторы (PRRs) являются генетически закодированной линией  и не подвержены реаранжировке.

Взаимодействие паттерн распознающих рецепторов с  патером патоген ассоциированных молекул  инициирует внутриклеточные сигнальные каскады, которые  обычно заканчиваются передачей сигнала в ядро и синтезом  провоспалительных цитокинов.

biohimik.net

Основные клетки иммунной системы человека

Иммунная система обеспечивает человека здоровьем и активной жизнедеятельностью. Самым важным звеном в комплексной защите являются клетки иммунной системы.

Иммунная система

Иммунная система — это защитные механизмы и реакции по предоставлению организму устойчивости и сопротивляемости к негативным факторам внешней и внутренней среды.

Иммунитет представлен рядом органов, которые синтезируют, распространяют и влияют на функционирование иммунокомпетентных клеток:

  • Периферических — печень, селезенка, лимфатические узлы, миндалины;
  • Центральных — вилочковая железа, тимус.

Иммунная система подразделяется на виды:

  • Врожденный — наличие генетически обусловленной защиты;
  • Приобретенной — развитие и усовершенствование механизмов и реакций.

Так как иммунитет выполняется на двух уровнях — гуморальном и клеточном, то можно выделить специфические и неспецифические виды защиты, которые зависят от вида иммунитета.

Так же совокупность деятельности врожденного и адаптационного иммунитетов определяет быстроту и эффективность наступления иммунного ответа.

Иммунный ответ — это реакция защитной системы на проникновение чужеродного объекта или изменение собственных клеток организма. Он состоит из двух циклов:

  • Поиск и распознавание чужеродного гена;
  • Координация всех иммунокомпетентных клеток на обезвреживание и уничтожение патогена.

При этом иммунитет имеет функции по запоминанию, то есть клетки естественно приобретенного вида способны формировать иммунологическую память для более эффективного и быстрого иммунного ответа на повторное заражение возбудителем.

Иммунокомпитентные клетки

Клетки иммунной системы представляют собой мезенхимы по происхождению, имеют единую родоначальную клетку стволового типа, образованную красным костным мозгом. Делятся на две основные категории. К первой категории относятся клетки иммунитета, имеющие специализированные функции:

  • Популяция лимфоцитарных клеток;
  • Группа дендринных клеток.

Ко второй категории относят клеточные тела акцессорного характера или вспомогательные:

  • Популяция лейкоцитарных клеток;
  • Клеточные эпителиальные тельца;
  • Красные кровяные клетки;
  • Тромбоциты;
  • Сосудистые эндотелии.

Для каждой группы клеток характерны:

  • Определенное место синтеза;
  • Специализированная локализация по органам, тканям и системам;
  • Биологический активный состав;
  • Наличие или отсутствие собственных морфологических признаков.

Так же иммунные клетки можно поделить на типы:

  • Зернистые гранулоциты — белые тельца, которые св своей цитоплазме имеют гранулы;
  • Незернистые агранулоциты — белые кровяные тельца, не имеющие в своей структуре гранул, ядро не включает в себя какие-либо сегменты.

Клетки врожденного иммунитета

Врожденный иммунитет — это генетически заложенная защита организма.

Клеточные структуры всегда готовы защитить организм от определенных видов патогена, а так же обеспечивает барьерную функцию против патогенных и условно-патогенных микроорганизмов. Она осуществляется клеточными механизмами и реакциями одного типа, которые имеют идентичный набор рецепторов. Благодаря своим специфическим функциям клетки врожденного иммунитета активируют клеточные конструкции приобретенного.

Главными реакциями, действие которых обеспечено врожденными иммунными клетками, являются:

  • Опсонизация — реакции, стимулирующие и облегчающие фагоцитоз;
  • Фагоцитоз — процесс захватывания и переваривания патогеных частиц;
  • Уничтожение патогена внутри клетки;
  • Секреция цитокиновых компонентов.

Клеточная структура имеет разно видовую колонию лейкоцитов.

Нейтрофилы

Первое самое многочисленное звено защитных клеток представлено нейтрофилами. Их популяция составляет около семидесяти процентов от числа всех лейкоцитарных тел, при этом молодые нейтрофилы палочкоядерного типа — полтора процента, а остальные зрелые виды.

Нейтрофильные тельца — это полиморфоядерные гранулоцитарные представители лейкоцитов, имеющие ядро состоящее из сегментов. Они являются представителями фагоцитов. В осуществлении фагоцитарной функции действуют как микрофаги, и способны распознавать, прикрепляться и поглощать мелкие патогенные частицы. Закончив фагоцитоз, нейтрофилы погибают, производя дегрануляционные процессы и усиливая миграцию иммунных клеток в очаг инфекции.

Нейтрофилы выполняют иммунологические функции в борьбе с болезнетворными бактериями и грибками, принимают участие в противовирусном ответе, а в противопаразитарном и противоопухолевом иммунитете не участвуют.

Изменение уровня нейтрофилов в крови говорит о наступлении иммунных реакций на проникновение бактериальных и других инфекций, но при хронических заболеваниях их уровень остается в пределах нормы.

Эозинофилы

Еще одним видом врожденных иммунных агентов являются — эозинофильные клетки — это один из подвидов лейкоцитарных телец, имеющее в своей структуре ядро двудольчатого типа. По направленности эозинофилы не циркулирующие, они могут только проникать из кровотока в ткани и направляться в очаг пораженной области. Осуществляют процессы фагоцитоза и являются микрофагами. Основной функцией считается цитотоксическая, так же активно участвует в противопаразитарной защите организма, поглощают гистамин и разного рода медиаторы.

В анализе крови при тяжелых аллергических процессах повышается уровень эозинофилов.

Макрофаги

Клеточные структуры соединительно-тканной части организма, обладающие выраженными свойствами фагоцитарной функции и характеризуются продолжительной жизнедеятельностью называются макрофагами. По строению макрофаговые клетки отличаются в зависимости от свойства по поглощению патогенного элемента. В их структуре много митохондрий, гранул, ядра, как правило, неправильной формы. При начале фагоцита в макрофагах появляются лизосомы и фагосомы.

Основными функциями макрофагов являются:

  • Особая переработка антигенных компонентов;
  • Уничтожение патогена путем активирования ферментов и лизосомов;
  • Участвуют в синтезе антител;
  • Взаимодействуют в образовании иммунного ответа с лимфоцитами типа В и Т;
  • Макрофаги синтезируют трансферины, составляющие системы комплимента, лизоцимы, интерфероны, пирогены, а так же другие антибактериальные вещества;
  • Участвуют в образовании антибактериального и противовирусного иммунитетов;
  • Макрофаговые тельца способствуют выведению и снижению скорости распространения инфекции, обеспечивая связь антитело-антиген;
  • Поддерживает цитотоксическое действие лейкоцитарной системы против онкологии лимфицитной системы.

Моноциты

Крупные лейкоцитарные клетки мононуклеарныго типа — это моноциты. После их синтеза красным косным мозгом, они циркулируют по кровеносной системе не более сорока часов и уходят в тканевые сплетения, где становятся гистиоцитами соединительно-тканного аппарата, печеночными купферовскими телами, макрофагами альвиол, селезенки, костного мозга, лимфатической системы.

Для них характерны функциональные свойства:

  • Выполняют фагоцитную функцию;
  • Способствуют очищению очагового места воспаления и крови от антигенов;
  • Синтезируют секреторные вещества и медиаторы;
  • Способствуют росту фибропластов, белковых соединений комплимента;
  • Создают условия для успешной регенерации тканей, после уничтожения патогена.

Эпителиальные клетки

Эпителиоциты — это основной структурный эпителиальной ткани, они разнообразной формы, в зависимости от функций имеют одно или несколько ядер. Могут быть однослойными и многослойными. Так как они выстилают поверхностные слои кожи, полости тела и органов, слизистые оболочки, характер свойств зависит от места расположения клеточных структур.

Главными функциями являются:

  • В кожных покровах — барьерная и защитная;
  • В кишечнике — всасывающая;
  • В органах дыхания — эвакуаторная;
  • В почках — всасывающая, экскректорная;
  • В железистых эпителиях — синтез секреторных веществ.

Естественные киллеры

Натуральные киллеры — это лимфоцитные клетки, имеющие большие размеры.

Данный тип клеток обеспечивает защиту организма от опухолевых, мутировавших собственных клеток, а так же является частью противовирусной врожденной защиты.

Естественные киллерные тела имеют цитотоксическое свойства, участвуют в синтезе цитокинов. Благодаря наличию на поверхностной мембране специфических маркеров они предназначены для уничтожения патогенов, не имеющих признаков гистосовместимости первого класса.

Дендринные клетки

Антиген презентующие тела, формирующиеся костным мозгом, распространенные по всей лимфатической системе — это клетки дендринного типа. К ним относятся:

  • Миелоидные тела способные захватывать и презентовать антиген, стимулируя деятельность Т-клеток;
  • Плазмоцитоидные тела проводят синтез интерферона типа альфа и бета.

Основными функционалами клеток являются:

  • Инициация и поддержание воспалительной реакции;
  • Синтез цитокинов для активации деятельности Хелперов типа Т;
  • Участвуют в регулировании иммунологических процессов;
  • Активируют лимфоциты типа Т при первом контакте с патогеном;
  • Являются участником практически всех иммунологических реакций на вторжение возбудителя.

Тучные клетки

Мастоциты и лаброциты — тучные клеточные тела, расположенные в соединительной ткани: на коже, в слизистых, в бронхах. Имеют очень небольшие размеры, на поверхности расположено огромное количество рецепторов, а внутри гранулы с активными ферментами и биологическими веществами. Главная их задача состоит в защите и сохранении внутреннего постоянства организма от внедрения патогенных объектов, создавая условия для их задержки в точке проникновения. При этом, активизируясь, тучные клетки выделяют гепарин, гистамин, что вызывает отечность и усиливает миграцию иммунных телец в очаг воспалительного процесса.

Агенты приобретенного иммунитета

Вторая по численности колония иммунных клеток — это лимфоциты. Лимфоцитная популяция составляет до тридцати пяти процентов от общего числа иммуннокомпитентных телец. Лимфоциты относятся к лейкоцитанрным телам, они — основные клетки иммунной системы, им принадлежит ведущая роль в распознании патогенных объектов и формировании иммунологической памяти.

Различают несколько типов клеток, но главными считаются:

  • Лимфоциты типа Т;
  • Лимфоциты типа В.

Лимфоциты Т

Это клеточные структуры, образованные костным мозгом, которые продолжают свое формирование в вилочковой железе с помощью специальных гормонов, а затем в селезенке и лимфатических узлах. В тимусе и органах лимфатической системы лимфоциты приобретают специфические рецепторы, обучаются и получают функции в зависимости от полученной иммунной памяти.

Лимфоциты начинают действовать после взаимосвязи с фагоцитами, вследствие которой последние передает информацию о проникновении патогена, затем они совместно направляют свои возможности на уничтожение врага. Но, в отличии от фагоцитных клеток, лимфоциты запоминают чужеродный объект после уничтожения. При его повторном внедрении, Т клетки координируют быстрое наступление эффективного иммунного ответа.

Различают виды Т клеток:

  • Киллеры — имеют направленное действие на уничтожение патогена, собственных погибших или поврежденных клеток, активирует иммунный ответ;
  • Хелперы — предназначены усиливать иммунный адаптационный ответ, усиливают активность В клеток, киллеров, лимфоцитов, моноцитов, естественных киллеров, производят синтез цитокинов;
  • Регуляторы — немногочисленная популяция телец, призванная выполнять функции по распознаванию липидных антигенных объектов.

Также лимфоциты Т участвуют в формировании цитотоксического иммунитета.

Лимфоциты В

Лимфоцитные клетки, синтезирующиеся в красном костном мозге и мигрирующие в селезенку и лимфатическую систему для дальнейшего формирования посредством контакта с антигенами или лимфоцитами типа Т  непосредственно участвующие в формировании гуморального иммунитета — это лимфоциты типа В. До момента полной формировки, В клетки находятся в виде «наивных» тел, не контактировавших с чужеродным геном или клетками Т. После окончательного формирования они приобретают вид:

  • Плазматических телец, функции которых направлены на продуцирование антител, благодаря тому, что у них развивается сеть эндоплазмотического характера, а так же приобретается комплекс Гольджи. В крови повышенный уровень плазматических клеток держится до полного уничтожения и выведения патогена;
  • Клеток памяти иммунитета — это небольшой процент лимфоцитных тел типа В, которые взаимодействовали с Т клетками. После чего, «наивные» В клетки изменяются в своем строении и биохимическом составе, вследствие чего сохраняют полученную информацию о возбудителе болезни.

Для клеток лимфоцитарного типа В характерно наличие на их поверхности мембраносвязанных антител в виде иммуноглобулинов М, Д и поверхностных активных веществ, что и образует комплекс, способный распознавать чужеродные частицы.

Так же рассматривается типизация лимфоцитов В по классам:

  • Класс В1 — обеспечивает продуцирование антител в виде белковых иммуноглобулиновых соединений М, что отвечает за образование иммунного ответа на недавно внедрившегося в организм чужегенного объекта, который смог пройти первую линию обороны местного иммунитета;
  • Класс В2 — способны формировать антитела в виде иммуноглобулинов G, вследствие того, что инфицирование произошло довольно успешно и патоген начал свое распространение по организму.

Вспомогательные иммунные клетки

К иммунокомпитентным клеткам относятся тельца, которые не имеют непосредственного участия в иммунологическом ответе, но играют важную роль в качестве, эффективности и своевременности его наступления. К таким клеткам относятся:

  • Тромбоциты — нормализуют состав крови, ток эритроцитов, помогают реализовывать защитную и регенерационную функции внутренних органов;
  • Красные кровяные клетки — эритроциты, предоставляют биологически активные вещества лимфоцитам, модулируя иммунный ответ его специфическую и неспецифическую части благодаря переносу антител, участвует в гемостазе;
  • Сосудистые эндотелии — способствует синтезу большого количества активных биологических веществ, являющихся неотъемлемой частью иммунных реакций на клеточном и гуморальном уровнях.

Иммунокомпитентные клетки являются основой иммунной системы человека. Благодаря совокупности их действий наступает своевременный клеточный и гуморальный иммунологический ответ, что обеспечивает полноценную здоровую жизнедеятельность организма.

Видео

imunohelp.ru

14. Клеточные факторы врожденного иммунитета (макрофаги, нейтрофилы, естесственные киллеры, дендритные клетки, тучные клетки, базофилы, nk и др.).

Нейтрофилы и макрофаги. 

Способностью к эндоцитозу (поглощению частиц с образованием внутриклеточной вакуоли) обладают все эукариотические клетки. Именно таким образом внутрь клеток проникают многие патогенные микроорганизмы. Однако в большинстве инфицированных клеток отсутствуют механизмы (либо они слабы), обеспечивающие деструкцию патогена.

Нейтрофилы и мононуклеарные фагоциты имеют общее миелоидное происхождение из стволовой кроветворной клетки. Однако эти клетки различаются рядом свойств.

Нейтрофилы - наиболее многочисленная и подвижная популяция фагоцитов, созревание которых начинается и заканчивается в костном мозгу. Около 70% всех нейтрофилов сохраняется в виде резерва в костно-мозговых депо, откуда они под влиянием соответствующих стимулов (провоспалительных цитокинов, продуктов микробного происхождения, С5а-компонента комплемента, колониестимулирующих факторов, кортикостероидов, катехоламинов) могут экстренно перемещаться через кровь в очаг тканевой деструкции и участвовать в развитии острого воспалительного ответа. Нейтрофилы - это «отряд быстрого реагирования» в системе антимикробной защиты.

Нейтрофилы - короткоживущие клетки, продолжительность их жизни около 15 сут. Из костного мозга они выходят в кровоток уже зрелыми клетками, утратившими способность к дифференцированию и пролиферации. Из крови нейтрофилы перемещаются в ткани, в которых они либо гибнут, либо выходят на поверхность слизистых оболочек, где и заканчивают свой жизненный цикл.

Моноциты, в отличие от нейтрофилов, - незрелые клетки, которые, попадая в кровяное русло и далее в ткани, созревают в тканевые макрофаги (плевральные и перитонеальные, купферовские клетки печени, альвеолярные, интердигитальные клетки лимфатических узлов, костного мозга, остеокласты, микроглиоциты, мезангиальные клетки почек, сертолиевы клетки яичек, клетки Лангерганса и Гринстейна кожи). Продолжительность жизни мононуклеарных фагоцитов от 40 до 60 сут.

Макрофаги - не очень быстрые клетки, но они рассеяны во всех тканях, и, в отличие от нейтрофилов, им нет необходимости в столь срочной мобилизации. Если продолжить аналогию с нейтрофилами, то макрофаги в системе врожденного иммунитета - это «войска специального назначения».

Важной особенностью нейтрофилов и макрофагов является наличие в их цитоплазме большого количества лизосом. Нейтрофилы и макрофаги чутко реагируют на любые изменения гомеостаза. Для этой цели они оснащены богатым арсеналом рецепторов, располагающихся на их цитоплазматической мембране.

Основной функцией нейтрофилов и макрофагов является фагоцитоз.

Не все микроорганизмы чувствительны к бактерицидным системам фагоцитов. Гонококки, стрептококки, микобактерии и другие выживают после контакта с фагоцитами, такой фагоцитоз называется незавершенным.

Фагоциты, помимо фагоцитоза (эндоцитоза), могут осуществлять свои цитотоксические реакции путем экзоцитоза - выделения своих гранул наружу (дегрануляция) - таким образом фагоциты осуществляют внеклеточный киллинг. Нейтрофилы, в отличие от макрофагов, способны образовывать внеклеточные бактерицидные ловушки - в процессе активации клетка выбрасывает наружу нити ДНК, в которых располагаются гранулы с бактерицидными ферментами. Благодаря липкости ДНК бактерии приклеиваются к ловушкам и под действием фермента погибают.

Нейтрофилы эффективны при инфекциях, вызванных внеклеточными патогенами (гноеродные кокки, энтеробактерии и др.), индуцирующими развитие острого воспалительного ответа. При таких инфекциях эффективна кооперация нейтрофил-комплемент-антитело. Макрофаги защищают от внутриклеточных патогенов (микобактерии, риккетсии, хламидии и др.), вызывающих развитие хронического гранулематозного воспаления, где главную роль играет кооперация макрофаг-Т- лимфоцит.

Помимо участия в антимикробной защите, фагоциты участвуют в удалении из организма отмирающих, старых клеток и продуктов их распада, неорганических частиц (уголь, минеральная пыль и др.). Фагоциты (особенно макрофаги) являются антигенпредставляющими, они обладают секреторной функцией, синтезируют и выделяют наружу широкий спектр биологически активных соединений: цитокины (интерлейкины-1, 6, 8, 12, фактор некроза опухоли), простагландины, лейкотриены, интерфероны α и γ. Благодаря этим медиаторам фагоциты активно участвуют в поддержании гомеостаза, в процессах воспаления, в адаптивном иммунном ответе, регенерации.

Эозинофилы относятся к полиморфно-ядерным лейкоцитам. Они отличаются от нейтрофилов тем, что обладают слабой фагоцитарной активностью. Эозинофилы поглощают некоторые бактерии, но внутриклеточный киллинг у них менее эффективен, чем у нейтрофилов.

Основная функция эозинофилов заключается в защите от крупных паразитов. После активации эти клетки выделяют токсичные продукты своих гранул, оказывающих губительное действие на гельмины. К таким продуктам относят: катионный белок - РНКазу, пероксидазу эозинофилов; главный основной белок эозинофилов - основной компонент гранул, который способен полимеризоваться в оболочке паразита с образованием трансмембранных пор, через которые внутрь мишени проникают другие медиаторы.

Естественные киллеры. Естественные киллеры - большие лимфоцитоподобные клетки, которые происходят из лимфоидных предшественников. Они содержатся в крови, тканях, особенно их много в печени, слизистой оболочке репродуктивной системы женщин, селезенке. Естественные киллеры, как и фагоциты, содержат лизосомы, но фагоцитарной активностью не обладают.

studfiles.net

Клетки врожденного иммунитета: что это? | Futurist

Автор: Екатерина Умнякова  |  29 сентября 2016, 13:15

Рассмотрим основные типы клеток врожденного иммунитета: их отличительные черты и функции.

Ранее мы уже успели обсудить то, что и у врожденного, и у приобретенного иммунитета есть собственные клетки и молекулы. Именно им принадлежит функция поддержания постоянства состава внутренней среды, иначе говоря, при вторжении патогена – «чужого» или при появлении измененного «своего» запускаются механизмы ликвидации угрозы со стороны этих явлений.

Клетки иммунитета образуются в наших иммунных органах. Эти клетки помимо того, что могут контактировать с источником заболевания или инфекции (инфицирующим агентом) и непосредственно уничтожать угрозу, выделяют молекулы иммунитета, которые также осуществляют защитные функции. Но о них позднее.

Поговорим о клетках врожденного иммунитета. Эти клетки являются различными видами белых кровяных телец – лейкоцитов – и образуются в красном костном мозге, соответственно их предшественником является стволовая клетка крови.

Клеточное звено врожденного иммунитета включает следующие типы клеток: нейтрофилы ( 50-70% от общего числа лейкоцитов), большие гранулярные лимфоциты – натуральные киллеры (20-35%), моноциты/макрофаги (3-7%), эозинофилы (1-3%) и базофилы (0-1%). Клетки одного и того же типа имеют одинаковый набор рецепторов, которые распознают патогены. Эти рецепторы закодированы в нашей ДНК, они неизменны в течение жизни. Они распознают болезнетворные организмы по структурам жизненно важных для микробов молекул, которые не могут быть изменены в результате одной мутации (т.е. по каким-то весьма консервативным и определенным паттернам). Затем клетки врожденного иммунитета запускают механизмы уничтожения угрозы со стороны патогенов, а также одновременно активируют приобретенный иммунный ответ. Сначала в течение нескольких дней запускаются механизмы врожденного иммунитета, а после уже начинает работать приобретенный иммунитет.

Наиболее многочисленными и важными клетками являются нейтрофилы и макрофаги. Эти способные к фагоцитозу клетки (др.-греч. φαγεῖν «пожирать» + κύτος «клетка», т.е. клетки, «поедающие» и «переваривающие» твердые частицы) используют одни и те же механизмы уничтожения чужого. Ниже представлены видеофрагменты, на которых можно увидеть процесс захвата бактерий фагоцитами.

Нейтрофилы живут около суток, активируются при остром воспалении, и уничтожают только бактерии с использованием активных форм кислорода, а также с помощью антимикробных белков и пептидов, которые содержатся в гранулах. Эти клетки широко представлены в циркуляции, более того, они очень мобильны и как правило первыми реагируют на вторжение патогена. На рисунке ниже представлены отличительные черты этих клеток.

В отличае от нейтрофилов макрофаги живут недели, действуют при хроническом воспалении. Они способны атаковать многие микроорганизмы, не только бактерии. Более того макрофаги способны «показывать» клеткам приобретенного иммунитета участки молекул патогена ( презентируют антиген). Эти клетки выделяют множество сигнальных молекул для клеток приобретенного иммунитета. То есть они являются важнейшими регуляторами как врожденного, так и приобретенного иммунного ответа. Основные черты этих клеток представлены на рисунке ниже.

Мы рассмотрели два основных типа клеток, однако есть и другие клетки, участвующие в реакциях врожденного иммунитета: эозинофилы, базофилы и натуральные киллеры. Основной вклад этих клеток заключается в том, что они борятся с вторжением простейших паразитов и паразитических червей, мобилизуют другие иммунные клетки, а также предотвращают распространение в организме вирусов соответственно.

Таким образом, клетки врожденного иммунитета обеспечивают первую линию обороны иммунной системы, включающую механизмы быстрой стереотипной защиты. Решительные действия со стороны клеток врожденного иммунитета предотвращают развитие инфекции в организме, однако у патогенов есть различные способы обойти этот иммунный ответ с помощью различных уловок. Но обо всем этом Вы, дорогой читатель, узнаете позже.

Не болейте, укрепляйте свой врожденный и приобретенный иммунитет =)

Понравилась статья?

Поделись с друзьями!

  Поделиться 0   Поделиться 0   Твитнуть 0

Подпишись на еженедельную рассылку

futurist.ru

Клетки системы иммунитета: классификация, функции

Как и любая система человеческого организма, система иммунитета имеет многообразную клеточную основу. Именно на клеточном уровне происходит реализация многих иммунных функций в организме пациента. Клетки системы иммунитета участвуют в распознавании чужеродных агентов, обработке информации о них, а также в эффекторных механизмах, то есть в собственно реагировании на чужеродные для человеческого организма молекулы и уничтожении последних.

Особенности клеток системы иммунитета 

Клеточные элементы, имеющие отношение к реализации иммунной функции в человеческом организме, отличаются большим многообразием, в сравнении со спектрами клеточных элементов, представляющих другие системы. Для каждой клетки характерен не только свой собственный набор функциональных задач, но также она имеет и свои поверхностные маркеры. Маркерами называются молекулярные структуры (как правило, это белки), расположенные на поверхности клеточных мембран. Набор маркеров конкретной клетки отражает следующие сведения о ней:

  1. Степень дифференцировки данной клетки
  2. К какой популяции или субпопуляции клеток системы иммунитета принадлежит данная

Все маркеры одной клетки составляют суммарно так называемый фенотип для этого клеточного элемента. Также маркеры могут быть названы антигенами (собственными антигенами). Именно они дают возможность каждому представителю системы иммунитета распознать иной клеточный элемент и понять, какую функцию он призван выполнять.

Откуда берутся клетки иммунной системы 

В формировании рядов как иммуноспецифических (лимфоцитов), так и иммунонеспецифических клеточных элементов, представляющих неспецифические механизмы защиты организма (систему врожденного иммунитета), важнейшее место занимает стволовая гемопоэтическая клетка. Именно с неё всё и начинается.

Характеристики клетки-родоначальницы

Основными характеристиками стволовой гемопоэтической клетки человека являются следующие:

  • Диаметр около 8-10 мкм
  • Ядро (концентрат генетической информации внутри клетки) круглое, цитоплазма (внутренняя жидкая среда клетки) однородна, узкий ободок
  • Многие органеллы («анатомические» структуры клеток) не выявляются, а другие представлены в большем количестве: рибосомы (необходимы для синтеза белка) и митохондрии (нужны для энергообеспечения)
  • Могут выходить в кровоток, то есть являются мобильными
  • Является плюрипотентной: это означает, что в будущем стволовая клетка может дать начало разнородным клеточным элементам 

Кроветворным (а клетки системы иммунитета циркулируют в кровеносном русле) органом новорожденного преимущественно является печень. Позднее организм перестраивается таким образом, что гемопоэтические стволовые клетки уже сконцентрированы в классическом органе кроветворения — красном костном мозге.

Этапность развития клетки-родоначальницы 

Выделяются узловые, базовые этапы развития гемопоэтической стволовой клетки (ГСК), после прохождения которых может сформироваться готовая к выполнению своих функций клетка системы иммунитета.

Этапность развития ГСК может быть отражена следующим образом:

  1. Полипотентная стволовая клетка: эти клетки обладают низкой степенью дифференцировки, осуществляют поддержание собственной популяции (образуют такие же), а также размножаются и дифференцируются в представительниц следующего этапа развития — родоначальные кроветворные клетки
  2.  Родоначальная стволовая кроветворная клетка: способна к самоподдержанию популяции подобных клеток не в такой степени, как клетки предыдущего звена, однако, более интенсивно размножается для последующей дифференцировки по двум направлениям: по лимфоидному пути и по миелоидному пути
  3. Клетка-предшественница: способна дифференцироваться только в какой-либо один тип клеток, то есть стать лимфоцитом или моноцитом, например
  4. Зрелая клетка: окончательный этап формирования клеточного элемента; клетка на данном этапе полностью сформирована и способна к выполнению полного спектра возможных для неё функций

(NB) В адекватном прохождении этапов дифференцировки клетки-родоначальницы важные роли отведены каркасным элементам (стромальным) костного мозга, веществам-факторам роста и так называемым цитокинам — высокоактивным веществам, принимающим участие в активации клеточной дифференцировки. 

Собственно иммунные клетки

Основное место в работе иммунитета занимают клетки, именуемые лимфоцитами. Именно лимфоциты осуществляют основные иммунные реакции.

(NB) У взрослого человека обнаруживается около десяти в двенадцатой степени клеточных элементов лимфоцитарного звена, которые составляют около полутора килограмм по массе. 

Циркуляция лимфоцитов касается крови, лимфы, тканевых пространств, органов иммунной системы и является процессом постоянным и непрерывным. При этом основная масса клеток распределяется в лимфе и тканях, а не находится в кровотоке.

Т- и В-клетки лимфоцитарного ряда принято считать истинными иммунокомпетентными клетками. Только им доступны некоторые функции, как следующие: 

  • Распознавание чужеродных агентов при помощи специфических рецепторов (рецепторы именуются TCR и BCR)
  • Развитие специфических реакций для уничтожения и выведения антигена
  • Инициация создания так называемых клонов (групп) подобных себе клеток после антигенного распознавания и стимуляции конкретным антигеном
  • Формирование иммунной памяти
  • Развитие иммунологической устойчивости или толерантности организма

B-клеточное звено 

Клетки В-лимфоцитарного звена несут ответственность за реализацию так называемого гуморального иммунного ответа, который направлен на уничтожение внеклеточных чужеродных агентов, которые оказались во внутренней среде пациента. Когда В-лимфоциты распознают антигенную структуру и связываются с ней, происходит активация их дифференцировки в так называемые плазматические клетки, призванные вырабатывать антитела против этих структур. Кроме того, из В-лимфоцитов также образуются иммунные клетки памяти. Выделяются группы В1-клеток (В1а и В1b) и В2-клеток.

В1-лимфоциты преимущественно вырабатывают иммуноглобулин класса М. Клеток памяти не образуют. Однако, хорошо адаптированы к поддержанию собственной популяции.

В2-лимфоциты способны производить более широкий спектр иммуноглобулинов и участвовать в формировании иммунной памяти.

Т-клеточное звено 

Клетки Т-лимфоцитарного звена несут ответственность за развитие клеточно-опосредованного иммунного ответа. Выделяют группы Т-хелперов (Th-клетки), Т-регуляторных (Treg), а также цитотоксических Т-лимфоцитов (ЦТЛ) или Т-киллеры. 

Важная роль Т-киллеров заключается в уничтожении клеток, пораженных внутриклеточным инфекционным агентом — вирусом, опухолевых клеточных элементов, а также внедренные в организм пациента чужие трансплантационные ткани.

Регуляторные Т-клетки при необходимости способны подавить активность активированные Т-лимфоциты и другие клетки.

Также принято выделять Т-клетки памяти. Эти лимфоциты представляют собой Т-клетки, проконтактировавшие с антигеном, но не дошедшие до эффекторной стадии в своей дифференцировке. Такие клетки могут жить достаточно долго, а при новом попадании такого же антигена в организм пациента, разовьют ответную реакцию в разы быстрее и активнее.

Клетки системы врожденного иммунитета 

Кроме клеточных элементов, осуществляющих непосредственный иммунный ответ, также существуют менее специализированные клеточные структуры, работающие в процессе реализации неспецифических механизмов защиты организма или в системе так называемого врожденного иммунитета.

К представителям данного клеточного звена относятся следующие клетки: 

  • NK-клетки: также называются натуральными или естественными киллерами. Являются представителями лимфоцитарного звена. Способны к распознаванию и уничтожению некоторых опухолевых, пораженных вирусами клеток, а также клеточных элементов трансплантата. При этом типичного иммунного ответа не развивается. Также натуральные киллеры именуются первой линией противоопухолевой и противовирусной защиты.
  • NKT-клетки: сочетают в себе признаки как Т-лимфоцитов, так и классических естественных киллеров. Развивают цитотоксические реакции, секретируют активные вещества — интерфероны, а также имеют некоторое регуляторное значение.
  • γδТ-лимфоциты: сочетают в себе функциональные способности регуляторных и эффекторных (взаимодействующих с чужеродным агентом) Т-клеток. Также существуют αβТ-лимфоциты.
  • Фагоцитирующие клетки: к этой группе относятся клеточные элементы, способные поглощать («съедать») инфект и уничтожать его посредством выделения активных форм кислорода (кислородный взрыв). К ним относятся макрофаги, которые обитают в тканевых структурах, и моноциты, которые перемещаются в воспалительный очаг. Также фагоцитирующими клеточными элементами являются нейтрофилы (нейтрофильные лейкоциты — белые клетки крови), циркулирующие в кровеносном русле.
  • Антигенпредставляющие клетки (АПК): способны захватить антигенную структуру, обработать её специальным образом и дать о ней информацию (представить) лимфоциту для последующего запуска иммунного ответа. Антигенпредставляющими могут быть клеточные элементы групп дендритных (отростчатых) клеток, макрофагов и В-лимфоцитов.

immunoprofi.ru

Тема Врожденный иммунитет

Тема 3. Врожденный иммунитет. Определение. Клеточные факторы врожденного иммунитета: макрофаги, нейтрофилы, дендритные клетки, NK клетки, тучные клетки. Гуморальные факторы врожденного иммунитета: комплемент, интерфероны, цитокины, хемокины, катионные противомикробные пептиды. Рецепторы врожденного иммунитета. Понятие о паттерн-распознающих рецепторах и их роли в физиологических и патологических реакциях врожденного иммунитета. Фагоцитоз, дыхательный взрыв, миграция, хемотаксис. NK-клетки и их мишени. Врожденный иммунитет – наследственно закрепленная система защиты организма от патогенных и непатогенных микроорганизмов, а также эндогенных продуктов тканевой деструкции.

Система врожденного иммунитета реализует свои функции через:

1. разнообразные клетки – макрофаги, дендритные клетки, нейтрофилы, тучные клетки, эозинофилы, базофилы, а также естественные киллеры или NK-клетки;

2. гуморальные факторы – естественные антитела, цитокины, комплемент, белки острой фазы воспаления, катионные противомикробные пептиды, лизоцим.

Механизмы врожденного иммунитета развиваются очень быстро, в течение нескольких минут и часов после проникновения патогенов. Их действие продолжается в течение всего периода борьбы с инфекцией. Однако наиболее эффективно они работают в первые 96 ч. после внедрения микроба, затем уступают место факторам адаптивного иммунитета. Активация врожденного иммунитета не формирует продолжительной иммунной памяти.

Распознающие рецепторы врожденного иммунитета

Активация врожденного иммунитета начинается с распознавания антигенных структур с помощью многочисленных рецепторов.

Таблица Распознавание в системе врожденного иммунитета
Мембранные рецепторы (передают сигнал внутрь клетки) Toll – подобные (TRL1-10)

C-лектиновые

Рецепторы-мусорщики (Skavender-рецепторы)

Интегриновые

Внутриклеточные (цитозольные) NOD

RID

DAI

Секретируемые Пентаксины

Коллектины

Компоненты системы комплемента

Фиколины

Особую группу рецепторов врожденного иммунитета составляют паттерн-распознающие рецепторы (patern recognition recepror – PRR). К ним относятся Toll, NOD, RID – рецепторы. Эти рецепторы распознают общие для многих типов микроорганизмов структуры – липополисахариды, пептидогликаны, флагеллин.

Toll – рецепторы имеют на своей поверхности различные клетки иммунной системы – моноциты, макрофаги, дендритные клетки, нейтрофилы, лимфоциты, а также другие клетки организма – фибробласты, эпителиальные, эндотелиальные клетки. В настоящее время у человека идентифицировано 10 Toll – подобных рецепторов.

Таблица. Toll-подобные рецепторы (TLR) человека и их лиганды

TLR Лиганды Патогены
TLR1 Липопептиды Грамотрицательные бакетрии, микобактерии
TLR2 Пептидогликан, липотейхоевые кислоты Грамположительные бактерии, грибы
TLR3 Двухцепочные РНК Вирусы
TLR4 Липополисахарид Грамотрицательные бактерии
TLR5 Флагеллин Бактерии
TLR6 Диациллипопептиды, липотейхоевые кислоты Микобактерии, грамположительные бактерии, грибы
TLR7 Одноцепочечные РНК Вирусы

Таблица. Toll-подобные рецепторы, расположенные на клетках иммунной системы

Клетки иммунной системы Toll - рецепторы
Нейтрофилы TLR1,2,4,5,6,7,8,9,10
Моноциты/макрофаги TLR1,2,4,5,6,7,8
Дендритные клетки TLR1,2,4,5,6,8,10
В-лимфоциты TLR1,3,6,7,9,10
Т-лимфоциты (Th2/Th3) TLR2,3,5,9
Т-лимфоциты (регуляторные) TLR2,5,8

Экспрессия Toll – рецепторов обеспечивает важную связь между врожденным и адаптивным иммунитетом, поскольку их активация приводит к превращению фагоцитов в эффективные антигенпрезентирующие клетки. Экспрессия большинства Toll – рецепторов увеличивается при действии провоспалительных цитокинов.

NOD – рецепторы распознают вещества, которые образуются при повреждении клеток организма (АТФ, кристаллы мочевой кислоты) и вызывают развитие воспалительного процесса. NOD – рецепторы имеются на макрофагах, дендритных клетках, эпителии слизистых оболочек.

Особую группу представляют рецепторы, повышающие эффективность фагоцитоза. К ним относятся рецепторы к С3-компоненту комплемента и Fc-фрагменту иммуноглобулинов. Антиген в комплексе с антителом захватывается клетками врожденного иммунитета через Fc-рецепторы, которые взаимодействуют с Fc-фрагментом иммуноглобулинов. Фагоцитоз опсонизированного объекта (покрытого антителом) в сотни раз более эффективен, чем фагоцитоз свободного объекта.

Гуморальные факторы врожденного иммунитета

Гуморальные факторы врожденного иммунитета – это белки, присутствующие в сыворотке крови, секретах слизистых оболочек, которые синтезируются клетками иммунной системы и могут оказывать бактерицидное, опсонизирующее и т.д. действие на организмы.

Система комплемента

Комплемент – система сывороточных белов крови, каскадная активация которых приводит к лизису бактерий, собственных клеток, инфицированных внутриклеточными паразитами, разрушению иммунных комплексов.

Состоит более, чем из 20 инертных белков сыворотки, 9 из которых являются основными и обозначаются как С1, С2 и т.д. - С9. Формирование комплемента в единое целое или его активация происходит при внедрении в организм чужеродных антигенов.

Комплемент может активироваться двумя путями: классическим и альтернативным.

Альтернативный путь активации комплемента

Альтернативный путь активации – неспецифический процесс, который запускают компоненты клеточной стенки (липополисахариды) бактерий (особенно грамотрицательных), грибов, гельминтов, инфицированных вирусами клеток.

Фермент сыворотки С3-конвертаза адсорбируется на мембране микроорганизма. Белок пропердин стабилизирует эту связь. С3-конвертаза активирует С3 и С5. Продукты активации С3b и С5b соединяются с мембраной микроорганизма, С3а и С5а – поступают в циркулирующую кровь. Затем с мембраной микробной клетки последовательно соединяются белки мембраноатакующего комплекса - С6, С7, С8, С9. Образуется трансмембранный канал, через который внутрь микроорганизма поступают ионы натрия и воды, что и приводит к лизису атакуемой клетки.

Классический путь активации комплемента

Активируется иммунными комплексами: антиген+специфическое антитело. Начинается с активации С1, С4 и С2, образуется сложное соединение, работающее как С3-конвертаза.

Дальнейшие процессы аналогичны альтернативному пути активации комплемента и завершаются формированием трансмембранного канала и лизисом иммунного комплекса.

Лектиновый путь активации комплемента

Многие бактерии имеют на своей поверхности остатки маннозы. Среди белков сыворотки крови содержится лектин. Связывание лектина и маннозы запускает расщепление С4, затем активируется С2, процесс протекает аналогично классическому пути и завершается формированием мемраноатакующего комплекса.

Биологические функции системы комплемента
  • Цитолиз бактериальных клеток, а также собственных клеток – инфицированных и опухолевых (лектиновый, альтернативный, классический путь).
  • Разрушение иммунных комплексов (классический путь).
  • Опсонизация (облегчение фагоцитоза) благодаря фиксации С3b на микробной стенке.
  • Усиление хемотаксиса под влиянием С3a и C5a (активное движение фагоцитов в очаг воспаления).
  • С3a, C4a, C5a вызывают дегрануляцию тучных клеток и базофилов. Под действием биологически активных веществ увеличивается проницаемость сосудов и приток нейтрофилов в очаг воспаления.

Противомикробные пептиды

Противомикробные пептиды – катионные белка, способные поражать вирусы, грибы, простейшие. Синтезируются нейтрофилами и эпителиальными клетками при взаимодействии их Toll – рецепторов с антигеном. Осуществляют мгновенный иммунитет. Часто их называют эндогенными антибиотиками. Различают 2 основных вида – дефенсины и кателицидины.

Механизм действия: противомикробные пептиды разрушают наружные мембраны микроорганизмов. Мембраны бактериальных клеток заряжены отрицательно, а пептиды положительно. Разность зарядов обеспечивает их взаимодействие. Катионные белки встраиваются в мембрану микробной клетки, образуя поры. Бактериальная клетка теряет ионы калия, аминокислоты. Внутрь клетки поступает вода, обеспечивая ее гибель.

Белки острой фазы продуцируются моноцитами, макрофагами, фибробластами. Синтез белков острой фазы существенно повышается в ответ на инфекцию.

С-реактивный белок (CRB) связывается с поверхностью бактерий, активирует систему комплемента. При бактериальной инфекции увеличивается в 100 раз.

Маннозосвязывающий лектин активирует систему комплемента по лектиновому пути.

Сывороточный амилоид А выступает в роли хемоаттрактанта.

Фибриноген выступает как опсонин Лизоцим – фермент, содержащийся в отделяемом слизистых оболочек глаз, ротовой полости, носоглотки, грудном молоке. Вырабатывается моноцитами крови и тканевыми макрофагами. Разрушает пептидогликаны клеточных стенок бактерий. Клетки врожденного иммунитета

К клеткам врожденного иммунитета относят макрофаги, дендритные клетки, нейтрофилы, тучные клетки, эозинофилы, базофилы, NK-клетки.

Моноциты циркулируют в крови, вырабатывают некоторые цитокины, при попадании в ткани дифференцируются в макрофаги или дендритные клетки.

Нейтрофилы обладают высокой мобильностью и являются основными клетками на ранних стадиях воспалительного процесса.

Эозинофилы содержатся в крови и тканях. Осуществляют антипаразитарную защиту путем внеклеточного цитолиза. Фагоцитоз

Фагоцитоз – это активное распознавание и поглощение микроорганизмов фагоцитирующими клетками с их последующей инактивацией и перевариванием. Фагоцитоз – самый древний вид защиты, унаследованный нами в ходе эволюции. Выраженной фагоцитарной активностью обладают нейтрофилы, моноциты и макрофаги.

Нейтрофилы происходят от стволовой клетки костного мозга. Это короткоживущие неделящиеся клетки с сегментированным ядром и набором гранул, содержащих большое количество бактерицидных веществ. Их время жизни составляет 2-3 суток. Нейтрофилы являются основными клетками, осуществляющими уничтожение внеклеточных микроорганизмов.

Макрофаги образуются из стволовой клетки красного костного мозга, на территории которого дифференцируются до стадии моноцита. Моноциты попадают в ток крови и расселяются по тканям, превращаясь в тканевые макрофаги, где функционируют в течение недель или месяцев. Для них характерно изобилие гранул, близких по составу к содержимому гранул нейтрофилов.

Их функциями является поглощение и уничтожение внедрившихся микроорганизмов (в основном внутриклеточных), а также поврежденных, дегенерированных, вирусинфицированных и опухолевых клеток и образующихся иммунных комплексов. Это клетки - «мусорщики».

Нейтрофилы осуществляют основную защиту от пиогенных (внеклеточных) бактерий, макрофаги – от внутриклеточных паразитов (вирусы, грибы, простейшие).

Нейтрофилы – это основные участники острого воспаления, макрофаги – хронического, они способны стимулировать образование гранулем. Функции фагоцитов:

  • Фагоцитарная – захват и внутриклеточное переваривание микроорганизмов.
  • Антигенпрезентирующая – презентация антигена Т-лимфоцитам в комплексе с молекулами главного комплекса гистосовместимости (HLA). Этой функцией обладают антигенпрезентирующие макрофаги.
  • Секреторно-регуляторная – синтез и секреция некоторых белков системы комплемента, отдельных цитокинов, лизоцима, белков системы свертывания крови.
  • Цитотоксическое действие фагоцитов.
Связывание патогена с фагоцитом может быть прямым и опосредованным. Прямое распознавание происходит с участием Toll-рецепторов. При опосредованном распознается опсонизированный объект, покрытый антителами или C3b – компонентом комплемента.

Фагоцитарный процесс состоит из нескольких этапов

хемотаксис

адгезия (прикрепление фагоцитирующих клеток к объекту фагоцитоза)

поглощение микроорганизма

дегрануляция

переваривание (киллинг и расщепление)

экзоцитоз Хемотаксис

Для того, чтобы процесс фагоцитоза произошел, необходимо сближение фагоцитирующих клеток с антигеном, который вызвал повреждение. Для этого нейтрофилы должны покинуть кровеносное русло, поскольку очаги внедрения антигена чаще имеют тканевую локализацию. Это возможно благодаря хемотаксису. Хемотаксис – движение фагоцитов по концентрационному градиенту химических веществ – хемоаттрактантов. В роли хемоаттрактантов для нейтрофилов выступают продукты жизнедеятельности бактерий, белки системы комплемента, цитокины и.т.д.

Основными хемоаттрактантами для макрофагов являются гамма-интерферон, хемотаксический макрофагальный фактор.

Адгезия – прилипание

Начинается с адгезии (прилипания) микробной частицы к поверхности фагоцита. Процесс поглощения идет эффективнее, если микробные клетки опсонизированы, то есть покрыты белками системы комплемента и специфическими антителами класса IgG. Особенно важно это для бактерий, имеющих капсулу (пневмококк, менингококк, кишечная палочка, гемофильная палочка и т.д.)

Эндоцитоз (поглощение)

Участок мембраны фагоцита в месте контакта с объектом уплотняется, вытягивается и надвигается на объект подобно механизму застежки «молния» до тех пор пока объект не будет полностью поглощен в фагосому.

Дегрануляция

Цитоплазматические гранулы фагоцитирующих клеток сливаются с фагосомой и образуется фаголизосома, в которой происходит киллинг и разрушение захваченной микробной частицы с помощью антимикробных факторов. Антимикробные системы делятся на те, которые требуют кислород – кислородзависимые и те, которые не требуют кислород – кислороднезависимые.

Кислородзависимые факторы (активные формы кислорода) образуются в ходе респираторного взрыва, представляющего собой каскад окислительных реакций.

Включают:

  • супероксидный анион (О2-)
  • перекись водорода (Н2О2)
  • синглетный кислород (О2)
  • гидроксильный радикал (ОН˙)
  • оксид азота (NO)
Активные формы кислорода являются очень мощными окислителями, вызывают повреждение липидов, белков, ДНК мироорганизмов, оказывают летальное действие на биологические системы.

К кислороднезависимой группе бактерицидных факторов относятся лизоцим, некоторые протеолитические ферменты, лактоферрин, катионные белки, дефенсины.

Лактоферрин – связывает железо, предотвращает рост и размножение бактерий.

Катионные белки – вызывают повреждение клеточных мембран, лизируют бактериальные клетки.

Дефенсины – встраиваются в липидный слой клеток, нарушают ее проницаемость, обладают летальным действием на широкий спектр бактерий, грибов, вирусов.

Экзоцитоз – удаление продуктов разрушения

Восстановление цитоплазматической мембраны фагоцита. Натуральные киллеры (NK)

Основные клетки иммунобиологического надзора, нацелены на уничтожение вирусинфицированных и опухолевых клеток до формирования адаптивного иммунного ответа. Большие зернистые лимфоциты, в их цитоплазме имеется большое количество гранул, содержащих перфорины и гранзимы. При контакте с клеткой-мишенью перфорины выбрасываются во внеклеточное пространство и образуют поры в клетке-мишени. Через поры в клетку попадают гранзимы, способные активировать каспазы и инициировать апоптоз (запрограммированную клеточную смерть).

Натуральные киллеры не распознают специфический антиген. Они осуществляют лизис собственных клеток, на поверхности которых снижена экспрессия молекул гистосовместимости 1 класса ( HLA1 или МHC1), что часто наблюдается при вирусных инфекциях и раке. Активируются ИЛ-12 и ИФ-γ. Перечень патогенов, являющихся мишенью для NK-клеток достаточно широк. Показана повышенная чувствительность к развитию злокачественных новообразований и вирусных инфекций у пациентов с нарушенной дифференцировкой NK – клеток.

Поделитесь с Вашими друзьями:

zodorov.ru


Смотрите также