am, podporujúce realizáciu imunitnej odpovede (obr. 6).
Hlavnou vlastnosťou makrofágov (obr. 4) je schopnosť fagocytózy — selektívnej endocytózy a ďalšej deštrukcie predmetov obsahujúcich molekulárne templáty naviazané na patogén alebo pripojené opsoníny (obr. 5, 6).
makrofágové receptory
Na detekciu takýchto objektov obsahujú makrofágy na svojom povrchu templátové rozpoznávacie receptory (najmä receptor viažuci manózu a receptor pre bakteriálne lipopolysacharidy), ako aj opsonínové receptory (napríklad pre C3b a Fc fragmenty protilátok).
Makrofágy na svojom povrchu exprimujú receptory, ktoré zabezpečujú procesy adhézie (napríklad CDIIc a CDIIb), vnímanie regulačných vplyvov a účasť na medzibunkovej interakcii. Existujú teda receptory pre rôzne cytokíny, hormóny, biologicky aktívne látky.
Bakteriolýza
Prezentácia antigénu
Kým dôjde k deštrukcii zachyteného objektu, počet receptorov rozpoznávajúcich vzory a opsonínových receptorov na makrofágovej membráne sa výrazne zvyšuje, čo umožňuje pokračovanie fagocytózy a expresiu molekúl hlavného histokompatibilného komplexu triedy II zapojených do procesov prezentácie (odporúčania) antigén na imunokompetentné bunky. Paralelne makrofág produkuje syntézu preimunitných cytokínov (predovšetkým IL-1β, IL-6 a tumor nekrotizujúci faktor α), ktoré priťahujú ďalšie fagocyty a aktivujú imunokompetentné bunky, čím ich pripravujú na nadchádzajúce rozpoznanie antigénu. Zvyšky patogénu sú z makrofágu odstránené exocytózou a imunogénne peptidy v kombinácii s HLA II vstupujú na povrch bunky, aby aktivovali T-pomocníkov, t.j. udržiavanie imunitnej odpovede.
Dôležitá úloha makrofágov pri aseptickom zápale, ktorý sa vyvíja v ložiskách neinfekčnej nekrózy (najmä ischemickej), je dobre známa. Vďaka expresii receptorov pre "odpad" (scavenger receptor) tieto bunky účinne fagocytujú a neutralizujú prvky tkanivového detritu.
Sú to tiež makrofágy, ktoré zachytávajú a spracovávajú cudzie častice (napríklad prach, kovové častice), rôzne dôvody spadol do tela. Obtiažnosť fagocytózy takýchto objektov spočíva v tom, že sú úplne zbavené molekulárnych templátov a nefixujú opsoníny. Aby sa makrofág dostal z tejto ťažkej situácie, začne syntetizovať zložky medzibunkovej hmoty (fibronektín, proteoglykány atď.), ktoré obalujú časticu, t.j. umelo vytvára také povrchové štruktúry, ktoré sú ľahko rozpoznateľné. materiál zo stránky
Zistilo sa, že v dôsledku aktivity makrofágov dochádza počas zápalu k reštrukturalizácii metabolizmu. TNF-α teda aktivuje lipoproteínovú lipázu, ktorá mobilizuje lipidy z depa, čo vedie k strate hmotnosti s dlhým priebehom zápalu. Vďaka syntéze preimunitných cytokínov sú makrofágy schopné inhibovať syntézu mnohých produktov v pečeni (napríklad TNF-α inhibuje syntézu albumínov hepatocytmi) a zvýšiť tvorbu proteínov akútnej fázy (predovšetkým kvôli IL-6), ktoré súvisia najmä s globulínovou frakciou. Podobná reprofilácia hepatocytov spolu so zvýšenou syntézou
Kapitola 3 Monocyty a makrofágy
Monocyty a makrofágy sú hlavnými bunkami fagocytárneho mononukleárneho systému (WHO) alebo makrofágového systému II Mechnikova.
Monocyty pochádzajú z granulocytovo-monocytovej progenitorovej bunky, makrofágov - z monocytov, ktoré prechádzajú z krvného obehu do tkanív. Makrofágy sú prítomné v rôznych tkanivách ľudského tela: v kostnej dreni, v spojivovom tkanive, v pľúcach (alveolárne makrofágy), v pečeni (Kupfferove bunky), v slezine a lymfatických uzlinách, v seróznych dutinách ( brušná dutina, pleurálnych dutín, perikardiálnych dutín), v kostného tkaniva(osteoklasty), v nervovom tkanive (mikrogliálne bunky), v koži (Langerhansove bunky). Môžu byť buď bezplatné alebo pevné. Okrem toho prvky makrofágov zahŕňajú aj dendritické bunky (m veľké množstvo krátke procesy vetvenia), prítomné vo všetkých tkanivách. Pri početných operáciách na transplantáciu kostnej drene od darcu opačného pohlavia bol dokázaný hematopoetický pôvod alveolárnych makrofágov, Kupfferových buniek, Langerhansových buniek a osteoklastov.
Po vytvorení v kostnej dreni tam monocyt zostáva 30 až 60 hodín, potom sa delí a vstupuje do systémového obehu. Obdobie obehu monocytu v krvi je približne 72 hodín, počas ktorého dozrieva. Jadro monocytu sa premení z okrúhleho, najskôr na fazuľový a potom na pazúrikovité. Okrem toho dochádza k zmene štruktúry genetického materiálu bunky. Farba cytoplazmy monocytu môže byť úplne odlišná - od bazofilnej po šedo-modrú alebo dokonca ružovkastú. Po opustení krvného obehu sa monocyt už nemôže vrátiť do systémového obehu.
Makrofágy nachádzajúce sa v rôznych tkanivách ľudského tela majú množstvo spoločných znakov. Pri štúdiu alveolárnych makrofágov sa zistilo, že tkanivové makrofágy si udržiavajú svoju populáciu nielen vďaka svojej tvorbe v kostnej dreni, ale aj vďaka svojej schopnosti deliť sa a samostatne sa udržiavať. Táto charakteristická vlastnosť makrofágov sa prejavuje v prípade potlačenia tvorby týchto krviniek v kostnej dreni pod vplyvom žiarenia alebo liekov s cytostatickým účinkom.
Makrofágové jadro má oválny tvar. Cytoplazma bunky je pomerne veľká, nemá jasné hranice. Priemer makrofágu sa bežne mení v širokom rozmedzí: od 15 do 80 mikrónov.
Špecifickými funkčnými znakmi makrofágov sú schopnosť priľnúť na sklo, absorpcia tekutých a pevnejších častíc.
Fagocytóza je „požieranie“ cudzích častíc makrofágmi a neutrofilmi. Túto vlastnosť telových buniek objavil I. I. Mečnikov v roku 1883; navrhol aj uvedený termín. Fagocytóza spočíva v zachytení cudzorodej častice bunkou a jej uzavretí do vezikuly – fagozómu. Vzniknutá štruktúra sa presúva hlboko do bunky, kde sa trávi pomocou enzýmov uvoľnených zo špeciálnych organel – lyzozómov. Fagocytóza je najstaršia a najdôležitejšia funkcia makrofágov, vďaka ktorej zbavujú telo cudzích anorganických prvkov, ničia staré bunky, baktérie a imunitné komplexy. Fagocytóza je jedným z hlavných obranných systémov tela, jedným z článkov imunity. V makrofágoch sú jeho enzýmy, podobne ako mnohé iné štruktúry, podriadené úlohe týchto krviniek v imunite a predovšetkým fagocytárnej funkcii.
V súčasnosti je známych viac ako 40 látok produkovaných mikrofágmi. Enzýmy monocytov a makrofágov, ktoré trávia výsledné fagozómy, sú peroxidáza a kyslá fosfatáza. Peroxidáza sa nachádza iba v bunkách, ako sú monoblasty, promonocyty a nezrelé monocyty. V bunkách posledných dvoch štádií diferenciácie je peroxidáza prítomná vo veľmi malom množstve. Zrelé bunky a makrofágy zvyčajne tento enzým neobsahujú. Obsah kyslej fosfatázy sa zvyšuje počas dozrievania monocytov. Jeho najväčšie množstvo je v zrelých makrofágoch.
Z povrchových markerov monocytov a makrofágov prispievajú k imunitnej fagocytóze receptory pre Fc fragment imunoglobulínu G a pre komplementovú zložku C 3 . Pomocou týchto markerov sa na povrch monocytovo-makrofágových buniek fixujú imunitné komplexy, protilátky, rôzne krvné bunky potiahnuté protilátkami alebo komplexy pozostávajúce z protilátok a komplementu, ktoré sú potom vtiahnuté do bunky, ktorá vykonáva fagocytózu a sú štiepené alebo uložené vo fagozómoch.
Okrem fagocytózy majú monocyty a makrofágy schopnosť chemotaxie, to znamená, že sú schopné pohybovať sa v smere rozdielu v obsahu určitých látok v bunkách a mimo buniek. Tieto krvinky môžu tiež tráviť mikróby a produkovať niekoľko zložiek komplementu, ktoré hrajú vedúcu úlohu pri tvorbe imunitných komplexov a pri aktivácii lýzy antigénu, produkujú interferón, ktorý inhibuje reprodukciu vírusov, a vylučujú špeciálny proteín, lyzozým, ktorý má baktericídny účinok. Monocyty a makrofágy produkujú a vylučujú fibronektín. Táto látka je vo svojej chemickej štruktúre glykoproteín, ktorý viaže produkty rozpadu buniek v krvi, hrá dôležitú úlohu pri interakcii makrofágov s inými bunkami, pri prichytávaní (adhézii) prvkov podliehajúcich fagocytóze na povrch makrofágu, ktorý je spojený s prítomnosťou fibronektínových receptorov na makrofágovej membráne.
Ochranná funkcia makrofágu je tiež spojená s jeho schopnosťou produkovať endogénny pyrogén, čo je špecifický proteín, ktorý je syntetizovaný makrofágmi a neutrofilmi v reakcii na fagocytózu. Tento proteín, ktorý sa uvoľňuje z bunky, ovplyvňuje termoregulačné centrum umiestnené v mozgu. V dôsledku toho stúpa telesná teplota nastavená uvedeným stredom. Zvýšenie telesnej teploty v dôsledku pôsobenia endogénneho pyrogénu prispieva k boju tela proti infekčnému agens. Schopnosť produkovať endogénny pyrogén sa zvyšuje, keď makrofágy dozrievajú.
Makrofág nielenže organizuje systém nešpecifickej imunity, ktorý spočíva v ochrane tela pred akoukoľvek cudzorodou látkou alebo bunkou, ktorá je cudzia daný organizmus alebo tkaniva, ale je tiež priamo zapojený do špecifickej imunitnej odpovede, na "prezentácii" cudzích antigénov. Táto funkcia makrofágov je spojená s existenciou špeciálneho antigénu na ich povrchu. Proteín HLA-DR hrá predurčujúcu úlohu vo vývoji špecifickej imunitnej odpovede. U ľudí existuje 6 variantov molekuly proteínu podobného HLA-DR. Tento proteín je prítomný takmer vo všetkých hematopoetických bunkách, počnúc úrovňou pluripotentných progenitorových buniek, ale chýba na zrelých prvkoch, ktoré majú hematopoetickú povahu. Proteín podobný HLA-DR sa nachádza aj v endotelových bunkách a v spermiách a v mnohých ďalších bunkách ľudského tela. Na povrchu nezrelých makrofágov, prítomných najmä v týmuse a slezine, je prítomný aj proteín podobný HLA-DR. Najvyšší obsah tohto proteínu bol zistený na dendritických bunkách a Langerhansových bunkách. Takéto makrofágové bunky sú aktívnymi účastníkmi imunitnej odpovede.
Cudzí antigén, ktorý vstupuje do ľudského tela, je adsorbovaný povrchom makrofágu, absorbovaný ním a končí na vnútornom povrchu membrány. Antigén sa potom štiepi v lyzozómoch. Z bunky sa uvoľňujú fragmenty štiepeného antigénu. Niektoré z týchto antigénových fragmentov interagujú s molekulou proteínu podobného HLA-DR, čo vedie k vytvoreniu komplexu na povrchu makrofágov. Takýto komplex uvoľňuje interleukín I, ktorý sa dodáva do lymfocytov. Tento signál vnímajú T-lymfocyty. Zosilňovač T-lymfocytov vyvinie receptor pre proteín podobný HLA-DR spojený s fragmentom cudzieho antigénu. Aktivovaný T-lymfocyt vylučuje druhú signálnu látku – interleukín II a rastový faktor pre lymfocyty všetkých typov. Interleukín II aktivuje pomocníkov T-lymfocytov. Dva klony tohto typu lymfocytov reagujú na pôsobenie cudzieho antigénu produkciou rastového faktora B-lymfocytov a diferenciačného faktora B-lymfocytov. Výsledkom aktivácie B-lymfocytov je produkcia imunoglobulínov-protilátok špecifických pre tento antigén.
Napriek tomu, že rozpoznanie cudzieho antigénu je funkciou lymfocytov bez účasti makrofágu, ktorý antigén trávi a jeho časť spája s povrchovým proteínom podobným HLA-DR, prezentácia antigénu lymfocytom a imunitná odpoveď na to sú nemožné.
Makrofágy majú schopnosť tráviť nielen bakteriálne bunky, erytrocyty a krvné doštičky, na ktorých sú fixované niektoré zložky komplementu, vrátane starnúcich či patologicky zmenených, ale aj nádorové bunky. Tento typ aktivity makrofágov sa nazýva tumoricídny. Z toho nie je možné vyvodiť záver o skutočnom boji makrofágov s nádorom, konkrétne o ich „rozpoznaní“ tohto typu buniek ako cudzieho tkaniva, pretože v každom nádore je veľa starnúcich buniek. ktoré podliehajú fagocytóze, podobne ako všetky nenádorové starnúce bunky.
Jednotlivé faktory produkované bunkami monocytovo-makrofágovej povahy (napríklad prostaglandíny E, lyzozým, interferón) sa tiež podieľajú na imunitná funkcia a pri krvotvorbe. Okrem toho makrofágy pomáhajú rozvíjať eozinofilnú odpoveď.
Bola dokázaná makrofágová povaha osteoklastov. Makrofágy sú schopné po prvé priamo rozpúšťať kostné tkanivo a po druhé stimulovať produkciu faktora stimulujúceho osteoklasty T-lymfocytov.
Táto funkcia makrofágov môže viesť k patológii spôsobenej nádorom a reaktívnou proliferáciou makrofágov.
Veľmi významnú úlohu zohrávajú makrofágy v stálosti vnútorného prostredia. V prvom rade sú to jediné bunky, ktoré produkujú tkanivový tromboplastín a spúšťajú komplexnú kaskádu reakcií, ktoré zabezpečujú zrážanie krvi. Zdá sa však, že zvýšenie trombogénnej aktivity v súvislosti s vitálnou aktivitou makrofágov môže byť tiež spôsobené množstvom nimi vylučovaných a intracelulárnych, vylučovaných počas rozpadu buniek, proteolytickými enzýmami a produkciou prostaglandínov. Súčasne makrofágy produkujú aktivátor plazminogénu, antikoagulačný faktor.
Makrofág mnohostranný a všadeprítomný
Pred sto tridsiatimi rokmi pozoruhodný ruský bádateľ I.I. Mečnikov pri pokusoch na larvách hviezdice z Messinskej úžiny urobil úžasný objav, ktorý drasticky zmenil nielen život samotného budúceho nositeľa Nobelovej ceny, ale obrátil naruby aj vtedajšie predstavy o imunitnom systéme.
Vedec zapichnutím ružového hrotu do priehľadného tela larvy zistil, že veľké améboidné bunky obklopujú a útočia na triesku. A ak bolo mimozemské telo malé, tieto putujúce bunky, ktoré Mečnikov nazval fagocyty (z gréčtiny. Požierač), mohli mimozemšťana úplne absorbovať.
Po mnoho rokov sa verilo, že fagocyty vykonávajú v tele funkcie "rýchlych reakčných jednotiek". Nedávne štúdie však ukázali, že kvôli jeho obrovskému funkčná plasticita tieto bunky tiež "určujú počasie" mnohých metabolických, imunologických a zápalových procesov, a to za normálnych aj patologických stavov. To robí fagocyty sľubným cieľom pri vývoji stratégie liečby mnohých závažných ľudských chorôb.
V závislosti od svojho mikroprostredia môžu tkanivové makrofágy vykonávať rôzne špecializované funkcie. Na odstraňovaní hydroxyapatitu vápenatého z kosti sa podieľajú napríklad aj makrofágy kostného tkaniva – osteoklasty. S nedostatočnosťou tejto funkcie sa vyvíja mramorová choroba - kosť sa nadmerne zhutňuje a zároveň je krehká.
Ale možno najprekvapivejšou vlastnosťou makrofágov bola ich obrovská plasticita, t. j. schopnosť meniť svoj transkripčný program („zapnutie“ určitých génov) a svoj vzhľad (fenotyp). Dôsledkom tejto vlastnosti je vysoká heterogenita bunkovej populácie makrofágov, medzi ktorými nie sú len „agresívne“ bunky, ktoré prichádzajú na obranu hostiteľského organizmu; ale aj bunky s „polárnou“ funkciou, zodpovedné za procesy „pokojnej“ obnovy poškodených tkanív.
Lipidové "antény"
Makrofág vďačí za svoju potenciálnu „rozmanitosť“ nezvyčajnej organizácii genetického materiálu – takzvanému otvorenému chromatínu. Táto nie úplne pochopená verzia štruktúry bunkového genómu poskytuje rýchlu zmenu v úrovni expresie (aktivity) génov v reakcii na rôzne stimuly.
Výkon konkrétnej funkcie makrofágom závisí od povahy podnetov, ktoré dostáva. Ak je stimul rozpoznaný ako „cudzí“, potom dôjde k aktivácii tých génov (a teda funkcií) makrofágu, ktoré sú zamerané na zničenie „cudzieho“. Makrofág však môže aktivovať aj signálne molekuly samotného organizmu, ktoré indukujú túto imunitnú bunku k účasti na organizácii a regulácii metabolizmu. Takže v podmienkach „mierového času“, t.j. v neprítomnosti patogénu a ním spôsobeného zápalového procesu, sa makrofágy podieľajú na regulácii expresie génov zodpovedných za metabolizmus lipidov a glukózy, diferenciáciu tukového tkaniva. bunky.
Integrácia medzi vzájomne sa vylučujúcimi „mierovými“ a „vojenskými“ oblasťami práce makrofágov sa uskutočňuje zmenou aktivity receptorov bunkového jadra, ktoré sú špeciálnou skupinou regulačných proteínov.
Spomedzi týchto jadrových receptorov treba vyzdvihnúť takzvané lipidové senzory, t.j. proteíny schopné interakcie s lipidmi (napríklad oxidované mastné kyseliny alebo deriváty cholesterolu) (Smirnov, 2009). Narušenie týchto regulačných proteínov citlivých na lipidy v makrofágoch môže byť príčinou systémových metabolických porúch. Napríklad nedostatok jedného z týchto jadrových receptorov, označovaných ako PPAR-gama, v makrofágoch vedie k rozvoju diabetu 2. typu a nerovnováhe lipidov a metabolizmus sacharidov v celom tele.
Bunkové metamorfózy
V heterogénnom spoločenstve makrofágov sa na základe základných charakteristík, ktoré určujú ich hlavné funkcie, rozlišujú tri hlavné bunkové subpopulácie: makrofágy M1, M2 a Mox, ktoré sa podieľajú na procesoch zápalu, reparácii poškodených tkanív. a ochrana tela pred oxidačným stresom.
„Klasický“ makrofág M1 vzniká z progenitorovej bunky (monocytu) pôsobením kaskády intracelulárnych signálov, ktoré sa spúšťajú po rozpoznaní infekčného agens pomocou špeciálnych receptorov umiestnených na povrchu bunky.
K tvorbe "požierača" M1 dochádza v dôsledku silnej aktivácie genómu, sprevádzanej aktiváciou syntézy viac ako stovky proteínov - takzvaných zápalových faktorov. Patria sem enzýmy, ktoré podporujú tvorbu voľných kyslíkových radikálov; proteíny, ktoré priťahujú iné bunky do miesta zápalu imunitný systém, ako aj proteíny, ktoré môžu zničiť škrupinu baktérií; zápalové cytokíny – látky, ktoré majú schopnosť aktivácie imunitných buniek a majú toxický účinok na zvyšok bunkového prostredia. V bunke sa aktivuje fagocytóza a makrofág začne aktívne ničiť a tráviť všetko, čo mu príde do cesty (Shvarts a Svistelnik, 2012). Existuje teda ohnisko zápalu.
Avšak už v počiatočných štádiách zápalového procesu začína makrofág M1 aktívne vylučovať protizápalové látky - molekuly lipidov s nízkou molekulovou hmotnosťou. Tieto signály „druhej vrstvy“ začnú aktivovať spomínané lipidové senzory u nových „regrútov“ – monocytov prichádzajúcich na miesto zápalu. Vo vnútri bunky sa spustí reťazec udalostí, v dôsledku ktorých sa aktivačný signál dostane do určitých regulačných oblastí DNA, čím sa zvýši expresia génov zodpovedných za harmonizáciu metabolizmu a súčasne sa potláča aktivita „prozápalových“ ( vyvolávajúcich zápal) gény (Dushkin, 2012).
Takže v dôsledku alternatívnej aktivácie sa vytvárajú makrofágy M2, ktoré dokončujú zápalový proces a podporujú opravu tkaniva. Populáciu makrofágov M2 možno zase rozdeliť do skupín v závislosti od ich špecializácie: lapače mŕtvych buniek; bunky zapojené do reakcie získanej imunity, ako aj makrofágy, ktoré vylučujú faktory, ktoré prispievajú k nahradeniu mŕtvych tkanív spojivovým tkanivom.
Ďalšia skupina makrofágov, Mox, vzniká v podmienkach takzvaného oxidačného stresu, kedy sa v tkanivách zvyšuje riziko poškodenia voľnými radikálmi. Napríklad Mohs tvoria asi tretinu všetkých makrofágov v aterosklerotickom plaku. Tieto imunitné bunky sú nielen odolné voči samotným škodlivým faktorom, ale podieľajú sa aj na antioxidačnej obrane tela (Gui a kol., 2012).
Penivé kamikadze
Jednou z najzaujímavejších metamorfóz makrofágov je jeho premena na takzvanú penovú bunku. Takéto bunky sa našli v aterosklerotických plakoch a dostali svoje meno kvôli svojmu špecifickému vzhľadu: pod mikroskopom pripomínali mydlovú penu. V skutočnosti je penová bunka rovnaký makrofág M1, ale plný tukových inklúzií, ktoré pozostávajú najmä z vo vode nerozpustných zlúčenín cholesterolu a mastné kyseliny.
Predpokladalo sa, že sa všeobecne uznáva, že penové bunky sa tvoria v stene aterosklerotických ciev ako výsledok nekontrolovanej absorpcie lipoproteínov s nízkou hustotou, ktoré nesú „zlý“ cholesterol, makrofágmi. Neskôr sa však zistilo, že akumulácia lipidov a dramatické (desaťnásobné!) zvýšenie rýchlosti syntézy množstva lipidov v makrofágoch môžu byť v experimente vyvolané samotným zápalom, bez akejkoľvek účasti lipoproteínov s nízkou hustotou. (Duškin, 2012).
Tento predpoklad bol potvrdený klinickými pozorovaniami: ukázalo sa, že k premene makrofágov na penovú bunku dochádza pri rôznych ochoreniach zápalovej povahy: v kĺboch - s reumatoidná artritída, v tukovom tkanive - pri cukrovke, v obličkách - pri akútnych a chronická nedostatočnosť, v mozgovom tkanive - s encefalitídou. Trvalo však asi dvadsať rokov výskumu, kým sme pochopili, ako a prečo sa makrofág počas zápalu mení na bunku naplnenú lipidmi.
Ukázalo sa, že aktivácia prozápalových signálnych dráh v makrofágoch M1 vedie k „vypínaniu“ tých istých lipidových senzorov, ktoré za normálnych podmienok kontrolujú a normalizujú metabolizmus lipidov(Duškin, 2012). Keď sú „vypnuté“, bunka začne hromadiť lipidy. Výsledné lipidové inklúzie zároveň nie sú vôbec pasívnymi tukovými rezervoármi: lipidy, ktoré ich tvoria, majú schopnosť zosilňovať zápalové signálne kaskády. Hlavným cieľom všetkých týchto dramatických zmien je aktivovať a posilniť ochrannú funkciu makrofága zameranú na zničenie „mimozemšťanov“ akýmikoľvek prostriedkami (Melo a Drorak, 2012).
Vysoký obsah cholesterolu a mastných kyselín je však pre penovú bunku nákladný – stimulujú jej smrť prostredníctvom apoptózy, programovanej bunkovej smrti. Fosfatidylserín, fosfolipid, ktorý sa normálne nachádza vo vnútri bunky, sa nachádza na vonkajšom povrchu membrány takýchto „odsúdených“ buniek: jeho vonkajší vzhľad je akýmsi „umieračom“. Toto je signál „zjedz ma“, ktorý vnímajú makrofágy M2. Absorbujúc apoptotické penové bunky začnú aktívne vylučovať mediátory konečného, regeneračného štádia zápalu.
Farmakologický cieľ
Typický zápal patologický proces a kľúčová účasť makrofágov v ňom je v tej či onej miere dôležitou zložkou v prvom rade infekčné choroby spôsobené rôznymi patologickými pôvodcami, od prvokov a baktérií až po vírusy: chlamýdiové infekcie, tuberkulóza, leishmanióza, trypanozomiáza atď. Avšak makrofágy, ako už bolo spomenuté vyššie, zohrávajú dôležitú, ak nie vedúcu úlohu pri vzniku takzvaných metabolických chorôb : ateroskleróza (hlavný vinník srdcovo-cievnych ochorení), cukrovka, neurodegeneratívne ochorenia mozgu (Alzheimerova a Parkinsonova choroba, následky mozgových príhod a traumatických poranení mozgu), reumatoidná artritída, ako aj rakovina.
Vypracujte stratégiu na riadenie týchto buniek, keď rôzne choroby umožnili moderné poznatky o úlohe lipidových senzorov pri tvorbe rôznych makrofágových fenotypov.
Ukázalo sa teda, že v procese evolúcie sa chlamýdie a tuberkulózne bacily naučili používať lipidové senzory makrofágov, aby stimulovali alternatívnu (v M2) aktiváciu makrofágov, ktorá pre nich nie je nebezpečná. Vďaka tomu môže tuberkulózna baktéria absorbovaná makrofágom, plávať ako syr v oleji v lipidových inklúziách, pokojne čakať na svoje uvoľnenie a po smrti makrofága sa množiť pomocou obsahu mŕtvych buniek ako potravy (Melo a Drorak , 2012).
Ak sa v tomto prípade použijú syntetické aktivátory lipidových senzorov, ktoré zabraňujú tvorbe tukových inklúzií, a teda zabraňujú „penovej“ transformácii makrofágu, potom je možné potlačiť rast a znížiť životaschopnosť infekčných patogénov. Aspoň pri pokusoch na zvieratách sa už podarilo výrazne znížiť kontamináciu pľúc myší bacilom tuberkulózy, a to pomocou stimulátora jedného z lipidových senzorov alebo inhibítora syntézy mastných kyselín (Lugo-Villarino a kol., 2012).
Ďalším príkladom sú ochorenia ako infarkt myokardu, mŕtvica a gangréna dolných končatín, najnebezpečnejšie komplikácie aterosklerózy, ktoré sú spôsobené prasknutím takzvaných nestabilných aterosklerotických plátov, sprevádzaným okamžitou tvorbou krvnej zrazeniny a upchatím krvná cieva.
Tvorbu takýchto nestabilných aterosklerotických plakov uľahčuje M1 makrofág/penová bunka, ktorá produkuje enzýmy, ktoré rozpúšťajú kolagénový obal plaku. V tomto prípade je najúčinnejšou liečebnou stratégiou premena nestabilného plaku na stabilný, na kolagén bohatý, čo si vyžaduje transformáciu „agresívneho“ makrofágu M1 na „pacifikovaný“ M2.
Experimentálne údaje naznačujú, že takúto modifikáciu makrofágov možno dosiahnuť potlačením produkcie prozápalových faktorov v ňom. Takéto vlastnosti má množstvo syntetických aktivátorov lipidových senzorov, ale aj prírodné látky, napríklad kurkumín, bioflavonoid, ktorý je súčasťou koreňa kurkumy, známeho indického korenia.
Treba dodať, že táto premena makrofágov je relevantná pri obezite a cukrovke 2. typu (väčšina makrofágov v tukovom tkanive má fenotyp M1), ako aj pri liečbe neurodegeneratívnych ochorení mozgu. V druhom prípade dochádza v mozgových tkanivách k „klasickej“ aktivácii makrofágov, čo vedie k poškodeniu neurónov a hromadeniu toxických látok. Transformácia agresorov M1 na mierumilovných domovníkov M2 a Mox, ničiacich biologické „odpadky“, sa môže čoskoro stať vedúcou stratégiou liečby týchto chorôb (Walace, 2012).
Zápal je neoddeliteľne spojený s rakovinovou degeneráciou buniek: existuje napríklad dôvod domnievať sa, že 90 % nádorov v ľudskej pečeni vzniká v dôsledku infekčných a toxická hepatitída. Preto, aby sa zabránilo rakovina je potrebné kontrolovať populáciu makrofágov M1.
Nie všetko je však také jednoduché. V už vytvorenom nádore teda makrofágy prevažne získavajú znaky stavu M2, čo podporuje prežitie, reprodukciu a šírenie samotných rakovinových buniek. Navyše takéto makrofágy začnú potláčať protirakovinovú imunitnú odpoveď lymfocytov. Preto sa na liečbu už vytvorených nádorov vyvíja ďalšia stratégia založená na stimulácii známok klasickej aktivácie M1 v makrofágoch (Solinas a kol., 2009).
Príkladom tohto prístupu je technológia vyvinutá v Novosibirskom inštitúte klinickej imunológie Sibírskej pobočky Ruskej akadémie lekárskych vied, v ktorej sa makrofágy získané z krvi pacientov s rakovinou kultivujú v prítomnosti stimulantu zymosanu, ktorý sa hromadí. v bunkách. Makrofágy sa potom vstreknú do nádoru, kde sa zymosan uvoľní a začne stimulovať klasickú aktiváciu „nádorových“ makrofágov.
Dnes sa čoraz viac ukazuje, že zlúčeniny, ktoré spôsobujú metamorfózu makrofágov, majú výrazný ateroprotektívny, antidiabetický, neuroprotektívny účinok a tiež chránia tkanivá pri autoimunitných ochoreniach a reumatoidnej artritíde. Takýmito liekmi, ktoré sú v súčasnosti vo výzbroji praktického lekára, sú však fibráty a deriváty tiazolidónu, ktoré síce znižujú úmrtnosť pri týchto závažných ochoreniach, no zároveň majú výrazné závažné vedľajšie účinky.
Tieto okolnosti stimulujú chemikov a farmakológov, aby vytvorili bezpečné a účinné analógy. V zahraničí, v USA, Číne, Švajčiarsku a Izraeli, už prebiehajú nákladné klinické skúšky takýchto zlúčenín syntetického a prírodného pôvodu. Napriek finančným ťažkostiam k riešeniu tohto problému prispievajú aj ruskí výskumníci vrátane tých z Novosibirska.
Takže na katedre chémie v Novosibirsku štátna univerzita bola získaná bezpečná zlúčenina TS-13, ktorá stimuluje tvorbu Mox fagocytov, ktorá má výrazný protizápalový účinok a má neuroprotektívny účinok v experimentálnom modeli Parkinsonovej choroby (Dyubchenko et al., 2006; Zenkov et al., 2009).
v Novosibirskom inštitúte organickej chémie. N. N. Vorozhtsov SB RAS vytvoril bezpečné antidiabetické a antiaterosklerotické lieky, ktoré pôsobia na niekoľko faktorov naraz, vďaka čomu sa „agresívny“ makrofág M1 mení na „pokojný“ M2 (Dikalov a kol., 2011). Veľkému záujmu sa tešia aj bylinné prípravky získané z hrozna, čučoriedok a iných rastlín pomocou mechanochemickej technológie vyvinutej na Chemickom ústave. pevné telo a mechanochémia SB RAS (Dushkin, 2010).
S pomocou finančnej podpory štátu je možné vo veľmi blízkej budúcnosti vytvárať domáce fondy na farmakologické a genetická manipulácia s makrofágmi, kvôli ktorým bude skutočnú príležitosť premeňte tieto imunitné bunky z agresívnych nepriateľov na priateľov, ktorí pomáhajú telu udržiavať alebo obnovovať zdravie.
Literatúra
Dushkin M. I. Makrofág/penová bunka ako atribút zápalu: mechanizmy tvorby a funkčnú úlohu// Biochémia, 2012. T. 77. C. 419-432.
Smirnov A. N. Lipidová signalizácia v kontexte aterogenézy // Biochémia. 2010. V. 75. S. 899-919.
Shvarts Ya. Sh., Svistelnik A. V. Funkčné fenotypy makrofágov a koncept polarizácie M1-M2. Časť 1 Prozápalový fenotyp. // Biochémia. 2012. V. 77. S. 312-329.
MAKROPHAGES MAKROPHAGES
(z makro... a... fága), bunky mezenchymálneho pôvodu v tele zvierat, schopné aktívne zachytávať a tráviť baktérie, zvyšky odumretých buniek a iné pre telo cudzie a toxické častice. Výraz "M." predstavil I. I. Mečnikov (1892). Sú to veľké bunky variabilného tvaru, s pseudopódiami, obsahujú veľa lyzozómov. M. sú prítomné v krvi (monocyty), spoja, tkanivá (histiocyty), krvotvorných orgánov pečeň (Kupfferove bunky), stena pľúcnych alveol (pľúcna M.), brušná a pleurálna dutina (peritoneálna a pleurálna M.). U cicavcov sa M. tvoria v červenej kostnej dreni z krvotvornej kmeňovej bunky, pričom prechádzajú štádiami monoblastov, promonocytov a monocytov. Všetky tieto odrody M. sú spojené do systému jednojadrových fagocytov. (pozri FAGOCYTÓZA, RETIKULOENDOTELIÁLNY SYSTÉM).
.(Zdroj: "Biologický encyklopedický slovník." Vedúci redaktor M. S. Gilyarov; Redakcia: A. A. Babaev, G. G. Vinberg, G. A. Zavarzin a ďalší - 2. vydanie, opravené. - M .: Sov. Encyklopédia, 1986.)
makrofágyBunky v tele zvieraťa, ktoré sú schopné aktívne zachytávať a tráviť baktérie, zvyšky odumretých buniek a iné cudzie a pre telo toxické častice. Nachádzajú sa v krvi, spojivovom tkanive, pečeni, prieduškách, pľúcach a brušnej dutine. Termín zaviedol I.I. Mečnikov ktorý fenomén objavil fagocytóza.
.(Zdroj: "Biology. Modern Illustrated Encyclopedia." Šéfredaktor A.P. Gorkin; M.: Rosmen, 2006.)
Pozrite sa, čo sú "MAKROFÁGY" v iných slovníkoch:
- ... Wikipedia
MAKROfágy- (z gréc. makros: veľký a fago jesť), sup. megalofágy, makrofagocyty, veľké fagocyty. Termín M. navrhol Mečnikov, ktorý rozdelil všetky bunky schopné fagocytózy na malé fagocyty, mikrofágy (pozri) a veľké fagocyty, makrofágy. Pod…… Veľká lekárska encyklopédia
- (z makro ... a ... fága) (polyblasty) bunky mezenchymálneho pôvodu u zvierat a ľudí, schopné aktívne zachytávať a tráviť baktérie, zvyšky buniek a iné cudzie alebo toxické častice pre telo (pozri Fagocytóza). Pre makrofágy... Veľký encyklopedický slovník
Hlavný bunkový typ systému mononukleárnych fagocytov. Sú to veľké (10-24 mikrónov) dlhoveké bunky s dobre vyvinutým lyzozomálnym a membránovým aparátom. Na ich povrchu sú receptory pre Fc fragment IgGl a IgG3, C3b fragment C, receptory B ... Mikrobiologický slovník
MAKROfágy- [z makro... a fágov], organizmy, ktoré požierajú veľkú korisť. St Mikrofágy. Ekologický encyklopedický slovník. Kišiňov: Hlavné vydanie Moldavskej sovietskej encyklopédie. I.I. dedko. 1989... Ekologický slovník
makrofágy- Typ lymfocytov, ktoré poskytujú nešpecifickú ochranu prostredníctvom fagocytózy a podieľajú sa na vývoji imunitnej odpovede ako bunky prezentujúce antigén. [Anglický ruský slovník základných pojmov o vakcinológii a ... ... Technická príručka prekladateľa
Monocyty (makrofágy) sú typom bielych krviniek, ktoré sa podieľajú na boji proti infekciám. Monocyty sú spolu s neutrofilmi dva hlavné typy krviniek, ktoré pohlcujú a ničia rôzne mikroorganizmy. Keď monocyty odchádzajú...... lekárske termíny
- (z makro ... a ... fága) (polyblasty), bunky mezenchymálneho pôvodu u zvierat a ľudí, schopné aktívne zachytávať a tráviť baktérie, zvyšky buniek a iné cudzie alebo toxické častice pre telo (pozri Fagocytóza). ... ... encyklopedický slovník
- (pozri makro ... + ... fág) bunky spojivového tkaniva zvierat a ľudí, schopné zachytávať a tráviť rôzne telu cudzie častice (vrátane mikróbov); A. A. Mechnikov nazval tieto bunky makrofágmi, na rozdiel od ... ... Slovník cudzích slov ruského jazyka
makrofágy- iv, pl. (jeden makroph/g, a, h). Bunky zdravých tkanív živých organizmov, budovanie scopingu a preleptanie baktérií, mriežky odumretých buniek a iné pre telo cudzie alebo toxické častice. Placenta / makrofágy pH / makrofágy hy, ktoré ... ... Ukrajinský lesklý slovník
knihy
- placentárne makrofágy. Morfofunkčné charakteristiky a úloha v gestačnom procese, Pavlov Oleg Vladimirovič, Selkov Sergey Alekseevich. Monografia po prvý raz vo svetovej literatúre zhromažďuje a systematizuje moderné informácie o málo prebádanej skupine ľudských placentárnych buniek – placentárnych makrofágoch. Podrobne popísané...
Mečnikov pripísal granulované polymorfonukleárne krvné leukocyty mikrofágom, ktoré emigrovali z cievy vykazujú silnú fagocytózu hlavne vo vzťahu k baktériám a v oveľa menšej miere (na rozdiel od makrofágov) k rôznym produktom rozpadu tkaniva.
Fagocytárna aktivita mikrofágov sa obzvlášť dobre prejavuje v baktériách obsahujúcich hnis.
Mikrofágy sa líšia od makrofágov tým, že nevnímajú vitálne sfarbenie.
Makrofágy obsahujú enzýmy na trávenie fagocytovaných látok. Tieto enzýmy sú obsiahnuté vo vakuolách (vezikulách) nazývaných lyzozómy a sú schopné štiepiť bielkoviny, tuky, sacharidy a nukleové kyseliny.
Makrofágy čistia ľudské telo od častíc anorganického pôvodu, ako aj baktérií, vírusových častíc, odumierajúcich buniek, toxínov - toxických látok vznikajúcich pri rozpade buniek alebo produkovaných baktériami. Okrem toho makrofágy vylučujú do krvi niektoré humorálne a sekrečné látky: prvky komplementu C2, C3, C4, lyzozým, interferón, interleukín-1, prostaglandíny, o^-makroglobulín, monokíny, ktoré regulujú imunitnú odpoveď, cytotoxíny sú jedovaté pre látkové bunky .
Makrofágy majú jemný mechanizmus na rozpoznávanie cudzích častíc antigénnej povahy. Rozlišujú a rýchlo absorbujú staré a novorodené erytrocyty bez toho, aby sa dotýkali normálnych erytrocytov. Na dlhú dobu makrofágom bola prisúdená úloha „čističov“, no sú aj prvým článkom v špecializovanom obrannom systéme. Makrofágy vrátane antigénu v cytoplazme ho rozpoznávajú pomocou enzýmov. Z lyzozómov sa uvoľňujú látky, ktoré antigén rozpustia približne do 30 minút, potom sa z tela vylúči.
Antigén je exprimovaný a rozpoznávaný makrofágmi, po ktorých prechádza do lymfocytov. Neutrofilné granulocyty (neutrofily, resp. mikrofágy) sa tvoria aj v kostnej dreni, odkiaľ sa dostávajú do krvného obehu, kde cirkulujú 6-24 hodín.
Na rozdiel od makrofágov, zrelé mikrofágy nedostávajú energiu z dýchania, ale z glykolýzy, ako prokaryoty, to znamená, že sa stávajú anaeróbmi a môžu vykonávať svoju činnosť v zónach bez kyslíka, napríklad v exsudátoch počas zápalu, čím dopĺňajú aktivitu makrofágov. . Makrofágy a mikrofágy na svojom povrchu nesú receptory pre imunoglobulín JgJ a prvok komplementu C3, ktoré pomáhajú fagocytom rozpoznať a pripojiť antigén na povrch svojej bunky. Porušenie aktivity fagocytov sa pomerne často prejavuje vo forme recidivujúcich purulentno-septických ochorení, ako je chronická pneumónia, pyodermia, osteomyelitída atď.
Pri mnohých infekciách dochádza k rôznym akvizíciám fagocytózy. Tuberkulózne mykobaktérie teda nie sú zničené fagocytózou. Stafylokok inhibuje jeho absorpciu fagocytom. Porušenie aktivity fagocytov vedie aj k rozvoju chronického zápalu a chorôb spojených s tým, že makrofágmi nahromadený materiál z rozkladu fagocytovaných látok nie je možné odstrániť z tela pre nedostatok niektorých fagocytových enzýmov. Patológia fagocytózy môže byť spojená so zhoršenou interakciou fagocytov s inými systémami bunkovej a humorálnej imunity.
Fagocytózu uľahčujú normálne protilátky a imunoglobulíny, komplement, lyzozým, leukíny, interferón a množstvo ďalších enzýmov a krvných sekrétov, ktoré predspracujú antigén, čím sa stáva dostupnejším pre zachytenie a trávenie fagocytom.
V 70. rokoch 20. storočia vznikla hypotéza mononukleárneho fagocytového systému, podľa ktorej makrofágy predstavujú konečnú fázu diferenciácie krvných monocytov, ktoré sú zase odvodené z multipotentných krvných kmeňových buniek v kostnej dreni. Štúdie uskutočnené v rokoch 2008-2013 však ukázali, že makrofágy v tkanivách dospelých myší predstavujú dve populácie, ktoré sa líšia svojim pôvodom, mechanizmom udržiavania počtu a funkciami. Prvá populácia je tkanivo alebo rezidentné makrofágy. Pochádzajú z erytromyeloidných progenitorov (nesúvisiacich s krvnými kmeňovými bunkami) žĺtkového vaku a embryonálnej pečene a kolonizujú tkanivá v rôznych štádiách embryogenézy. Rezidentné makrofágy získavajú tkanivovo špecifické vlastnosti a udržiavajú si svoj počet prostredníctvom in situ proliferácie bez akéhokoľvek zapojenia monocytov. Tkanivové makrofágy s dlhou životnosťou zahŕňajú Kupfferove bunky pečene, mikroglie centrálneho nervového systému, alveolárne makrofágy pľúc, peritoneálne makrofágy brušnej dutiny, Langerhansove bunky kože, makrofágy červenej drene sleziny.
Druhú populáciu predstavujú makrofágy s relatívne krátkym životom monocytárneho (kostnej drene) pôvodu. Relatívny obsah takýchto buniek v tkanive závisí od jeho typu a veku organizmu. Makrofágy pochádzajúce z kostnej drene teda tvoria menej ako 5 % všetkých makrofágov mozgu, pečene a epidermis, malý podiel makrofágov pľúc, srdca a sleziny (tento podiel sa však s vekom zvyšuje) a najviac makrofágy vlastný záznamčrevnú sliznicu. Počet makrofágov monocytového pôvodu sa počas zápalu prudko zvyšuje a po jeho skončení sa normalizuje.
Aktivácia makrofágov
In vitro, pod vplyvom exogénnych stimulov, môžu byť aktivované makrofágy. Aktivácia je sprevádzaná významnou zmenou v profile génovej expresie a vytvorením bunkového fenotypu špecifického pre každý typ stimulu. Historicky boli ako prvé objavené dva prevažne opačné typy aktivovaných makrofágov, ktoré boli analogicky s Th1/Th2 pomenované M1 a M2. Makrofágy typu M1 sa diferencujú ex vivo po stimulácii prekurzorov interferónom γ za účasti transkripčného faktora STAT1. Makrofágy typu M2 sa diferencujú ex vivo po stimulácii interleukínom 4 (cez STAT6).
M1 a M2 boli dlhú dobu jedinými známymi typmi aktivovaných makrofágov, čo umožnilo sformulovať hypotézu o ich polarizácii. Do roku 2014 sa však nahromadili dôkazy naznačujúce existenciu celého radu aktivovaných stavov makrofágov, ktoré nezodpovedajú typu M1 ani M2. V súčasnosti neexistuje presvedčivý dôkaz, že aktivované stavy makrofágov pozorované in vitro zodpovedajú tomu, čo sa vyskytuje in vivo, a či sú tieto stavy trvalé alebo dočasné.
Makrofágy spojené s nádorom
Zhubné nádory ovplyvňujú ich tkanivové mikroprostredie vrátane makrofágov. Krvné monocyty infiltrujú nádor a pod vplyvom signálnych molekúl vylučovaných nádorom (M-CSF, GM-CSF, IL4, IL10, TGF-β) sa diferencujú na makrofágy s „protizápalovým“ fenotypom a potlačením protinádorová imunita a stimulácia tvorby nových krvných ciev, podporujú rast nádorov a metastázy.
Makrofágy (monocyty, von Kupfferove bunky, Langerhansove bunky, histiofágy, alveolocyty atď.) sú schopné intracelulárne efektívne zachytávať a ničiť rôzne mikróby a poškodené štruktúry.
Mikrofágy (granulocyty: neutrofily, eozinofily, bazofily, krvné doštičky, endoteliocyty, mikrogliálne bunky atď.) v menšej miere, ale sú tiež schopné zachytiť a poškodiť mikróby.
Vo fagocytoch sa počas všetkých štádií fagocytózy mikróbov aktivujú mikrobicídne systémy závislé od kyslíka aj nezávislé od kyslíka.
Hlavnými zložkami mikrobicídneho systému fagocytov spotrebúvajúcich kyslík sú myeloperoxidáza, kataláza a reaktívne formy kyslíka (singletový kyslík - 02, superoxidový radikál - 02, hydroxylový radikál - OH, peroxid vodíka - H202).
Hlavnými zložkami na kyslíku nezávislého mikrobicídneho systému fagocytov sú lyzozým (muramidáza), laktoferín, katiónové proteíny, ióny H + (acidóza), lyzozómové hydrolázy.
3. Humorálne baktericídne a bakteriostatické faktory:
Lysozým, ktorý ničí kyselinu muramovú peptidoglykánov steny grampozitívnych baktérií, vedie k ich osmotickej lýze;
Laktoferín, meniaci metabolizmus železa v mikróboch, narúša ich životný cyklus a často vedie k ich smrti;
- (3-lyzíny sú baktericídne pre väčšinu grampozitívnych baktérií;
Doplnkové faktory, ktoré majú opsonizačný účinok, aktivujú fagocytózu mikróbov;
Interferónový systém (najmä a a y) vykazuje zreteľnú nešpecifickú antivírusovú aktivitu;
Aktivity mikroklkov aj žľazových slizničných buniek dýchacích ciest a potné a mazové žľazy kože, ktoré vylučujú zodpovedajúce tajomstvá (spút, pot a tuk), pomáha odstraňovať z tela určitý počet rôznych mikroorganizmov.
Fagocytóza, proces aktívneho zachytávania a absorpcie živých a neživých častíc jednobunkovými organizmami alebo špeciálnymi bunkami (fagocytmi) mnohobunkových živočíšnych organizmov. Fenomén F. objavil I. I. Mečnikov, ktorý sledoval jeho vývoj a objasnil úlohu tohto procesu v ochranných reakciách organizmu vyšších živočíchov a ľudí, hlavne pri zápaloch a imunite. F. hrá dôležitú úlohu pri hojení rán. Schopnosť zachytávať a tráviť častice je základom výživy primitívnych organizmov. V procese evolúcie táto schopnosť postupne prešla na jednotlivé špecializované bunky, najskôr tráviace a potom na špeciálne bunky spojivového tkaniva. U ľudí a cicavcov sú aktívne fagocyty neutrofily (mikrofágy alebo špeciálne leukocyty) krvi a buniek retikuloendotelového systému, ktoré sa môžu zmeniť na aktívne makrofágy. Neutrofily fagocytujú malé častice (baktérie a pod.), makrofágy sú schopné absorbovať väčšie častice (odumreté bunky, ich jadrá alebo fragmenty a pod.). Makrofágy sú tiež schopné akumulovať negatívne nabité častice farbív a koloidných látok. Absorpcia malých koloidných častíc sa nazýva ultrafagocytóza alebo koloidopexia.
Fagocytóza vyžaduje energiu a je spojená predovšetkým s aktivitou bunkovej membrány a intracelulárnych organel – lyzozómov, obsahujúcich veľké množstvo hydrolytických enzýmov. Počas F. sa rozlišuje niekoľko štádií. Najprv sa fagocytovaná častica pripojí k bunkovej membráne, ktorá ju potom obalí a vytvorí vnútrobunkové telo, fagozóm. Z okolitých lyzozómov vstupujú do fagozómu hydrolytické enzýmy, ktoré trávia fagocytovanú časticu. V závislosti od ich fyzikálno-chemických vlastností môže byť trávenie úplné alebo neúplné. V druhom prípade sa vytvorí zvyškové telo, ktoré môže zostať v bunke dlhú dobu.
Komplement - (zastaraný alexín), proteínový komplex nachádzajúci sa v čerstvom krvnom sére; dôležitým faktorom prirodzenej imunity zvierat a ľudí. Termín zaviedli v roku 1899 nemeckí vedci P. Ehrlich a J. Morgenrot. K. pozostáva z 9 zložiek, ktoré sú označené od C "1 do C" 9, pričom prvá zložka obsahuje tri podjednotky. Všetkých 11 proteínov, ktoré tvoria K., možno oddeliť imunochemickými a fyzikálno-chemickými metódami. To. sa ľahko zničí pri zahrievaní séra, pri dlhodobom skladovaní, vystavení svetlu. Podieľa sa na množstve imunologických reakcií: spojenie antigénového komplexu (pozri Antigény) s protilátkou (pozri Protilátky) na povrchu bunkovej membrány spôsobuje lýzu baktérií, erytrocytov a iných buniek ošetrených zodpovedajúcimi protilátkami . Pre deštrukciu membrány a následnú lýzu buniek je potrebná účasť všetkých 9 zložiek. Niektoré zložky K. majú enzymatickú aktivitu a zložka, ktorá sa predtým pripojila ku komplexu antigén-protilátka, katalyzuje pridanie ďalšej zložky. V organizme sa K. podieľa aj na reakciách antigén-protilátka, ktoré nespôsobujú lýzu buniek. Odolnosť tela voči patogénne mikróby, uvoľňovanie histamínu pri alergické reakcie bezprostredný typ, autoimunitné procesy. V medicíne sa konzervované preparáty K. využívajú pri sérologickej diagnostike celého radu infekčných ochorení, na dôkaz antigénov a protilátok.
INTERFERÓNY - skupina nízkomolekulárnych glykoproteínov produkovaných ľudskými alebo zvieracími bunkami v reakcii na vírusovú infekciu alebo pôsobením rôznych induktorov (napríklad dvojvláknová RNA, inaktivované vírusy atď.) a majú antivírusový účinok.
Interferóny sú zastúpené v troch triedach:
alfa-leukocyt, produkovaný jadrovými krvinkami (granulocyty, lymfocyty, monocyty, slabo diferencované bunky);
beta-fibroblast - syntetizovaný bunkami kožného svalu, spojivového a lymfoidného tkaniva:
gama-imúnne - produkované T-lymfocytmi v spolupráci s makrofágmi, prirodzenými zabijakmi.
Antivírusový účinok sa nevyskytuje priamo počas interakcie interferónov s vírusom, ale nepriamo prostredníctvom bunkových reakcií. Enzýmy a inhibítory, ktorých syntéza je indukovaná interferónom, blokujú začiatok translácie cudzej genetickej informácie, ničia molekuly messenger RNA. V interakcii s bunkami imunitného systému stimulujú fagocytózu, aktivitu prirodzených zabijakov, expresiu hlavného histokompatibilného komplexu. Priamym pôsobením na B bunky reguluje interferón proces tvorby protilátok.
ANTIGÉN – Chemické molekuly, ktoré sa nachádzajú (alebo sú v nej zabudované) bunkovej membrány a sú schopné vyvolať imunitnú odpoveď, sa nazývajú antigény. Delia sa na diferencované a deterministické. Diferencované antigény zahŕňajú CD antigény. Hlavným histokompatibilným komplexom je HLA (hyman lencocyte antigén).
Antigény sa delia na:
toxíny;
izoantigény;
Heterofilné antigény;
Domáce antigény;
Gantens;
imunogény;
Adjuvans;
skryté antigény.
Toxíny sú odpadové produkty baktérií. Toxíny môžu byť chemicky premenené na toxoidy, v ktorých toxické vlastnosti vymiznú, ale antigénne vlastnosti zostávajú. Táto funkcia sa používa na prípravu množstva vakcín.
A- a B-izoantigény sú mukopolysacharidové antigény, proti ktorým má telo vždy protilátky (aplotiníny).
Protilátkami proti A- a B-izoantigénom sa určujú 4 krvné skupiny.
Heterofilné antigény sú prítomné v tkanivových bunkách mnohých zvierat, v ľudskej krvi chýbajú.
Domáce antigény sú vlastné antigény, z ktorých väčšina je tolerovaná imunitným systémom.
Gantény sú látky, ktoré špecificky reagujú s protilátkami, ale neprispievajú k ich tvorbe. Gantény sa tvoria počas alergických reakcií na lieky.
Imunogény (vírusy a baktérie) sú silnejšie ako rozpustné antigény.
Adjuvans sú látky, ktoré, keď sa podávajú s antigénom, zosilňujú imunitnú odpoveď.
Latentným antigénom môže byť sperma, ktorá v niektorých prípadoch pôsobí ako cudzorodý proteín pri traumatických poraneniach semenníkov alebo zmenách spôsobených mumpsom.
Antigény sa tiež delia na:
Antigény, ktoré sú súčasťou buniek;
Vonkajšie antigény, ktoré nie sú súčasťou buniek;
Autoantigény (skryté), neprenikajú do imunokompetentných buniek.
Antigény sú klasifikované podľa ďalších kritérií:
Podľa typu vyvolania imunitnej odpovede - imunogény, alergény, tolerogény, transplantácia);
Cudzosťou - na hetero- a autoantigénoch;
Spojené s týmusu- T-dependentné a T-nezávislé;
Lokalizáciou v tele - O-antigény (nulové), termostabilné, vysoko aktívne atď.);
Podľa špecifickosti pre nosný mikroorganizmus - druh, typ, variant, skupina, štádium.
Interakcia tela s antigénmi môže prebiehať rôznymi spôsobmi. Antigén môže preniknúť do makrofágu a byť v ňom eliminovaný.
V inom variante môže byť napojený na receptory na povrchu makrofágu. Antigén je schopný reagovať s protilátkou na raste makrofágov a dostať sa do kontaktu s lymfocytom.
Okrem toho môže antigén obísť makrofág a reagovať s protilátkovým receptorom na povrchu lymfocytu alebo vstúpiť do bunky.
Špecifické reakcie pod pôsobením antigénov prebiehajú rôznymi spôsobmi:
S tvorbou humorálnych protilátok (počas transformácie imunoblastu na plazmatickú bunku);
Senzibilizovaný lymfocyt sa mení na pamäťovú bunku, čo vedie k tvorbe humorálnych protilátok;
Lymfocyt nadobúda vlastnosti zabíjacieho lymfocytu;
Lymfocyt sa môže stať nereaktívnou bunkou, ak sú všetky jeho receptory naviazané na antigén.
Antigény dávajú bunkám schopnosť syntetizovať protilátky, čo závisí od ich formy, dávkovania a cesty vstupu do tela.
Typy imunity
Existujú dva typy imunity: špecifická a nešpecifická.
Špecifická imunita je individuálna a vytvára sa počas života človeka v dôsledku kontaktu jeho imunitného systému s rôznymi mikróbmi a antigénmi. Špecifická imunita zachováva pamäť infekcie a zabraňuje jej opakovaniu.
nie špecifická imunita je druhovo špecifický, to znamená, že je takmer rovnaký pre všetkých zástupcov toho istého druhu. Nešpecifická imunita zabezpečuje boj proti infekcii v skorých štádiách jej vývoja, keď ešte nebola vytvorená špecifická imunita. Stav nešpecifickej imunity určuje predispozíciu človeka k rôznym banálnym infekciám, ktorých pôvodcami sú podmienene patogénne mikróby. Imunita môže byť druhová alebo vrodená (napríklad osoba voči pôvodcovi psinky) a získaná.
Prirodzená pasívna imunita. Abs z matky sa prenášajú na dieťa cez placentu s materským mliekom. Poskytuje krátkodobú ochranu pred infekciou, pretože protilátky sa spotrebúvajú a ich počet klesá, ale poskytuje ochranu až do vytvorenia vlastnej imunity.
Prirodzená aktívna imunita. Tvorba vlastných protilátok pri kontakte s antigénom. Imunologické pamäťové bunky poskytujú najstabilnejšiu, niekedy doživotnú imunitu.
Získaná pasívna imunita. Vytvára sa umelo zavedením hotových protilátok (séra) z imunitných organizmov (sérum proti záškrtu, tetanu, hadiemu jedu). Imunita tohto typu je tiež krátkodobá.
Získaná aktívna imunita. Malé množstvo antigénov sa vstrekuje do tela vo forme vakcíny. Tento proces sa nazýva očkovanie. Používa sa usmrtený alebo atenuovaný antigén. Telo neochorie, ale produkuje AT. Opakované podávanie sa často uskutočňuje a stimuluje rýchlejšiu a trvalejšiu tvorbu protilátok, ktoré poskytujú dlhodobú ochranu.
Špecifickosť protilátok. Každá protilátka je špecifická pre konkrétny antigén; je to kvôli unikátnej štruktúrnej organizácii aminokyselín vo variabilných oblastiach jeho ľahkých a ťažkých reťazcov. Organizácia aminokyselín má odlišnú priestorovú konfiguráciu pre každú antigénnu špecifickosť, takže keď sa antigén dostane do kontaktu s protilátkou, početné prostetické skupiny antigénu odzrkadľujú rovnaké skupiny protilátky, vďaka čomu dochádza k rýchlej a pevnej väzbe medzi protilátka a antigén. Ak je protilátka vysoko špecifická a existuje veľa väzbových miest, existuje silná väzba medzi protilátkou a antigénom prostredníctvom: (1) hydrofóbnych väzieb; (2) vodíkové väzby; (3) príťažlivosť iónov; (4) van der Waalsove sily. Komplex antigén-protilátka sa tiež riadi termodynamickým zákonom hromadného pôsobenia.
Štruktúra a funkcie imunitného systému.
Štruktúra imunitného systému. Imunitný systém je reprezentovaný lymfoidným tkanivom. Ide o špecializované, anatomicky izolované tkanivo, roztrúsené po celom tele vo forme rôznych lymfoidných útvarov. Lymfoidné tkanivo zahŕňa týmus alebo strumu, žľazu, Kostná dreň, slezina, lymfatické uzliny (skupinové lymfatické folikuly, alebo Peyerove pláty, mandle, axilárne, inguinálne a iné lymfatické útvary roztrúsené po celom tele), ako aj lymfocyty cirkulujúce v krvi. Lymfoidné tkanivo pozostáva z retikulárnych buniek, ktoré tvoria chrbticu tkaniva, a lymfocytov umiestnených medzi týmito bunkami. Hlavná funkčné bunky imunitného systému sú lymfocyty, rozdelené na T- a B-lymfocyty a ich subpopulácie. Celkový počet lymfocyty v Ľudské telo dosahuje 1012 a celková hmotnosť lymfoidného tkaniva je približne 1-2% telesnej hmotnosti.
Lymfoidné orgány sa delia na centrálne (primárne) a periférne (sekundárne).
Funkcie imunitného systému. Imunitný systém plní funkciu špecifickej ochrany proti antigénom, čo je lymfoidné tkanivo schopné neutralizovať, neutralizovať, odstraňovať, ničiť geneticky cudzí antigén, ktorý sa dostal do tela zvonku alebo sa vytvoril v samotnom tele.
Špecifickú funkciu imunitného systému pri neutralizácii antigénov dopĺňa komplex mechanizmov a reakcií nešpecifického charakteru zameraných na zabezpečenie odolnosti organizmu voči účinkom akýchkoľvek cudzorodých látok vrátane antigénov.
Sérologické reakcie
In vitro reakcie medzi antigénmi a protilátkami alebo sérologické reakcie sa široko používajú v mikrobiologických a sérologických (imunologických) laboratóriách na rôzne účely:
sérodiagnostika bakteriálnych, vírusových, menej často iných infekčných ochorení,
séroidentifikácia izolovaných bakteriálnych, vírusových a iných kultúr rôznych mikroorganizmov
Sérodiagnostika sa vykonáva pomocou súboru špecifických antigénov vyrábaných komerčnými firmami. Podľa výsledkov sérodiagnostických reakcií sa posudzuje dynamika akumulácie protilátok v priebehu ochorenia, intenzita poinfekčnej alebo postvakcinačnej imunity.
Séroidentifikácia mikrobiálnych kultúr sa vykonáva s cieľom určiť ich typ, sérovar pomocou sád špecifických antisér, ktoré vyrábajú aj komerčné firmy.
Každá sérologická reakcia sa vyznačuje špecifickosťou a citlivosťou. Špecifickosť je chápaná ako schopnosť antigénov alebo protilátok reagovať len s homológnymi protilátkami obsiahnutými v krvnom sére, resp. s homológnymi antigénmi. Čím vyššia je špecificita, tým menej falošne pozitívnych a falošne negatívnych výsledkov.
Sérologické reakcie zahŕňajú protilátky patriace hlavne k imunoglobulínom triedy IgG a IgM.
Aglutinačná reakcia je proces aglutinácie a precipitácie korpuskulárneho antigénu (aglutinogénu) pod vplyvom špecifických protilátok (aglutinínov) v roztoku elektrolytu vo forme hrudiek aglutinátu.
