Главная

8. ФАГОЦИТОЗ

08.gif (18266 bytes)

Многочисленные клетки поглощают чужеродный материал, но способность к усилению этой активности в ответ на опсонизацию антителами и/или комплементом, так же как приобретение специфичности к антигену, ограничивается клетками миелоидного ряда, а именно полиморфно-ядерными лейкоцитами, моноцитами и макрофагами, На этом основании их называют профессиональными фагоцитами.

Процесс фагоцитоза, т.е. присоединение (на рисунке вверху), поглощение (эндоцитоз; в центре) и переваривание (внизу), практически одинаков у всех миелоидных клеток. Основные различия состоят в используемых лиэосомальных ферментах. Различаются, разумеется, и сами клетки: гранулоциты живут недолго (часы и дни) и часто погибают в процессе фагоцитоза в отличие от макрофагов, осуществляющих фагоцитоз неоднократно. Макрофаги лишены некоторых наиболее деструктивных ферментов. Они также способны активно секретировать некоторые ферменты (например, лизоцим). Очень велики межвидовые различия в количественных соотношениях лизосомальных ферментов.

На рисунке показан процесс фагоцитоза обычных бактерий (обозначены чёрными палочками). Если бактерия имеет капсулу (на рисунке обведена контуром), то без предварительной опсонизации фагоцитоз невозможен. Некоторые этапы фагоцитоза, приведённые на рисунке, могут активно подавляться микроорганизмами (рис. 27-29) или оказаться специфически дефектными в результате генетических нарушений (рис. 39), что в обоих случаях приводит к неспособности эффективно удалять микроорганизмы или чужеродный материал и как следствие к хронической инфекции и/или хроническому воспалению.

Хемотаксис — движение клеток в направлении градиента молекул, выделенных микроорганизмом.

Пиноцитоз (поглощение жидкости) — поглощение клеткой растворимых веществ, диаметр которых не превышает 1 мкм.

Гидрофобность. Гидрофобные группы тяготеют к гидрофобной поверхности клеток. Возможно, этим объясняется распознавание повреждённых клеток, денатурированных белков и др. Многие вирулентные бактерии в качестве защитного механизма имеют полисахаридную капсулу, которая снижает гидрофобность и блокирует присоединение.

Неспецифические рецепторы. В некоторых случаях фагоциты имеют поверхностные структуры, комплементарные широкому спектру веществ, которые они распознают и связывают. Обычно это углеводы.

C3R — рецептор к СЗb, продуцируемому из СЗ при активации комплемента бактериями по классическому или альтернативному пути (рис. 5). Присутствует на фагоцитарных клетках и некоторых лимфоцитах.

FcR — Fc-рецептор; фагоциты и большинство лимфоцитов, тромбоцитов и других клеток могут связывать антитело (обычно IgG) через Fc-фрагмент.

Опсонизация А. Райт открыл, а Г.Б. Шоу в своей книге «Выбор врача» впервые подробно описал феномен опсонизации, состоящий в том, что Fc- и СЗ-рецепторы значительно облегчают и ускоряют процесс распознавания и захвата чужеродных частиц фагоцитами. Возможно, опсонизация — один из наиболее важных процессов, с помощью которых антитело помогает преодолеть инфекции,особенно бактериальные.

Фагосома — вакуоль, образованная при инвагинации участка поверхностной мембраны с прикрепленной на ней чужеродной частицей.

Микротрубочки — короткие жёсткие структуры, которые состоят из белка тубулина и соединяются в каналы для вакуолей, чтобы транспортировать вещества внутрь клетки. Они поддерживают также жёсткость мембраны.

Микрофиламенты — сократимые цитоскелетные нити, ответственные за активность мембраны при пиноцитозе и образовании фагосом. Основной компонент — белок актин, а у промежуточных микрофиламентов — виментин.

Эндоплазматический ретикулум (ЭР) (цитоплазматическая сеть). Мембранная система уплощённых мешков (цистерн) и трубочек, с которой рибосомы связаны в синтезе многих секретируемых белков.

Комплекс Гольджи — органоид, в котором продукты ЭР упакованы в везикулы (рис. 17).

Лизосома — окружённая мембраной упаковка гидролитических ферментов, обычно активных в кислой среде (кислая фосфатаза, ДНКаза и т.д.). Лизосомы имеют условия для секреции и переваривания, обнаружены почти во всех клетках. Они особенно выражены в макрофагах и гранулоцитах, которые также имеют отдельные везикулы, содержащие лизоцим и другие ферменты. Вместе с лизосомами они образуют гранулы. По характеру окрашивания гранулы характеризуют различные типы клеток (нейтрофилы, базофилы и эозинофилы). Новообразовавшуюся лизосому, ещё не содержащую какого-либо субстрата, называют первичной.

Фаголизосома — вакуоль, образованная слиянием фагосомы и лизосомы, в которой происходит уничтожение и переваривание микроорганизмов.

Лактоферрин — белок, подавляющий бактерии, лишая их железа, с которым связывается с крайне высоким аффинитетом.

Катионные белки — антимикробные агенты (например, фагоцитин, лейкин), обнаруженные в некоторых полиморфных гранулах. Эозинофилы особенно богаты катионными белками, которые они могут секретировать при дегрануляции, что делает клетку высокоцитотоксичной.

Аскорбат. Взаимодействует с ионами меди и перекисью водорода. Способен оказывать бактерицидное действие.

Кислород. Большинство фагоцитарных процессов аэробны, т.е. требуют присутствия кислорода. При реакциях ферментов с участием НАДФ-Н-оксидазы и супероксиддисмутазы кислород поэтапно превращается в супероксид (О2), перекись водорода (Н2О2) и, наконец, в гидроксильные ионы (ОН) и синглетный кислород (О2-). Эти свободные радикалы крайне токсичны для многих микроорганизмов, но быстро уничтожаются клеточными ферментами, такими, как каталаза и глутатионпероксидаза (ГП). Не удивительно, что такие же ферменты вырабатывают многие бактерии (рис. 27). Недавно выяснилось, что получаемая в фагоцитах из аргинина окись азота (NO) тоже токсична.

Миелопероксидаза. Вместе с перекисью водорода и галогенид-ионами (например, хлоридами) является важным антимикробным ферментом. Миелопероксидаза отсутствует в зрелых макрофагах, но в какой-то мере может быть замещена каталазой.

Лнзоцим (мурамидаза) — основной секреторный продукт макрофагов, присутствующий в крови в количествах порядка 1 мг/мл. Лизирует многие сапрофиты (например, Micrococcus lysodeicticus) и некоторые патогенные бактерии, повреждённые антителами и/или комплементом.

Протеолитические ферменты — кислая фосфатаза, липаза, эластаза, р-глюкуронидаза и катепсины. Важны в переработке антигена для взаимодействия с молекулами ГКГС класса II (рис. 17). Обычно именно по ним идентифицируют лизосомы.

 

 

 



2007 Copyright © GenDNA.ru Мобильная Версия v.2015 | PeterLife и компания
использование материалов сайта разрешено с активной ссылкой на сайт
Яндекс.Метрика Яндекс цитирования