Неспецифічний імунітет

Природжений неспецифічний (природний) імунітет. Клітинний імунітет

Фагоцити

Бактерицидна активність фагоцитів

Висновок

Список використаної літератури

Введення

Протягом багатьох мільйонів років існування життя на Землі природа створила складну, але надійну систему, що одержала назву імунної або иммунокомпетентной. Основним завданням цієї системи є створення умов для того, щоб конкретний організм, конкретний індивідуум не гинув. Це означає, що під контролем імунної системи знаходиться функціонування дуже багатьох органів і систем організму. Загальну систему імунітету можна розділити на два великі відділу, спільне функціонування яких створює дуже потужну, що має кілька ланок, захист: вроджений неспецифічний (природний) імунітет (неспецифічні фактори природної резистентності) і придбаний специфічний адаптивний імунітет.

Якщо мікроорганізму вдається проникнути через первинні бар'єри, він стикається з клітинами і механізмами системи вродженого імунітету. Вроджена імунний захист неспецифічна, тобто її ланки розпізнають і реагують на чужорідні тіла незалежно від їх особливостей. Ця система не створює тривалої несприйнятливості до конкретної інфекції. Система вродженого імунітету здійснює основний захист у більшості живих багатоклітинних організмів.

Актуальність

В даний час однією з найбільш актуальних проблем фундаментальної та клінічної імунології є вивчення вродженого імунітету. Вроджений імунітет є першою лінією захисту організму від патогенів. Він реалізується через клітинні і гуморальні фактори. Фактори вродженого імунної відповіді предсуществующей або індукуються швидко після інфекції. Компоненти вродженого імунної відповіді не змінюються в процесі життя організму, контролюються генами зародкової лінії і передаються у спадок.

Система вродженого імунітету - це сама перша лінія оборони на шляху інфекційного агента, що намагається проникнути в організм. Дивовижні факти, котрі виникли при її дослідженні, допоможуть у створенні нових методів лікування захворювань і патологій, пов'язаних з порушеннями імунітету. [10]

Обов'язковим атрибутом нормальної аеробної життя є генерація так званих кисневих метаболітів [4]. Ці високореактівние сполуки мають широкий спектр біологічної дії, в тому числі проявляють свій потужний окислювальний потенціал у бактерицидності фагоцитів.

Спочатку вивчення активних кисневих радикалів, що утворюються в ході респіраторного вибуху при фагоцитозі, було спрямоване на виявлення механізмів виникнення кисневих радикалів, а також на виявлення вкладу продуктів неповного відновлення кисню в бактерицидність фагоцитів по відношенню до цілого ряду мікроорганізмів [9]. В останні роки поряд з супероксиданіон-радикалом, перекисом водню, гідроксильних радикалом, синглетного кисню і гіпогаллоідамі, були виявлені нові бактерицидні агенти фагоцитів - азотовмісні метаболіти кисню. ), образующегося при взаимодействии азота аргинина с молекулярным кислородом, и пероксинитрита - продукта неферментативного взаимодействия NO - с супероксиданионом [8]. Зокрема, показана важлива роль оксиду азоту (NO), що утворюється при взаємодії азоту аргініну з молекулярним киснем, і пероксинітриту - продукту неферментативного взаємодії NO - з супероксиданіон [8].

Крім того, предметом пильного вивчення є механізми і умови виживання бактеріальної клітини при зіткненні з кисеньзалежного бактерицидними факторами фагоцитів. При цьому виживання бактерій при фагоцитозі найбільш часто зв'язується з виробленням бактеріальними клітинами ферментів-антиоксидантів (каталаз / пероксидаз і супероксиддисмутази), яким нерідко приписується провідна роль у забезпеченні стійкості до активних форм кисню (АФК) [13].

Цілі:

Узагальнити уявлення про клітинних факторах захисту вродженого імунітету.

Вказати сучасні дані про кисеньзалежного механізмах захисту макроорганізму, здійснюваних фагоцитуючими клітинами.

Детально описати шляхи утворення реактивних метаболітів кисню в клітинах і ферментативні системи, що приймають участь у їх доробку.

Охарактеризувати бактерицидні властивості реактивних метаболітів кисню та їх роль як фізіологічних медіаторів при запаленні.

Зазначити відмінність в реалізації бактерицидної активності нейтрофілів і макрофагів.

Проаналізувати відомості про роль нейтрофілів в кооперації фагоцитів при інфекціях та навести докази про здатність цих клітин до синтезу і виділення низькомолекулярних БАР.

Природжений неспецифічний (природний) імунітет. Клітинний імунітет

Це, перш за все механічні бар'єри і фізіологічні чинники, які перешкоджають проникненню інфекційних агентів в організм: неушкоджена шкіра, різні секрети, що покривають епітеліальні клітини і запобігають контакт між різноманітними патогенами і організмом. До неспецифічним факторів резистентності можна віднести такі фізіологічні функції, як чхання, блювання, пронос, які також сприяють елімінації патогенних агентів з організму. Сюди ж слід віднести такі фізіологічні чинники, як температура тіла, концентрація кисню, гормональний баланс. Цей останній фактор має велике значення для імунної відповіді. Далі можна виділити хімічні та біохімічні реакції, що пригнічують інфекцію в організмі: продукти життєдіяльності сальних залоз, що містять антимікробні фактори у вигляді жирних кислот, фермент лізоцим, який міститься в секретах організму і має здатність руйнувати грампозитивні бактерії; низька кислотність деяких фізіологічних секретів, що перешкоджають колонізації організму різними мікроорганізмами.

Вроджений імунітет можна розділити на клітинний і гуморальний.

До гуморальних чинників належать:

лізоцим

система компліменту.

білки гострої фази.

цитокіни та інтерферони.

білки теплового шоку.

До клітинних факторів належать:

фагоцитуючі клітини.

-клетки) [2]. натуральні (природні) клітини-кілери (NK-клітини) [2].

допоміжні клітини.

, базофилы , эозинофилы , тромбоциты . Допоміжними клітинами вважаються гладкі клітини, базофіли, еозинофіли, тромбоцити. Також в імунному захисті беруть участь соматичні клітини різних тканин організму. и слизистых оболочках и участвуют в регуляции воспалительной реакции. Гладкі клітини знаходяться в сполучній тканині і слизових оболонках і беруть участь у регуляції запальної реакції. и анафилаксией . Вони дуже часто пов'язані з алергією і анафілаксією. . Вони багато в чому нагадують базофіли - одну з нечисленних підгруп зернистих лейкоцитів. Базофіли і еозинофіли споріднені нейтрофилам. , а также играют роль в аллергических реакциях, например при бронхиальной астме . Еозинофіли секретують біохімічні медіатори, які беруть участь у захисті від великих багатоклітинних паразитів, а також грають роль в алергічних реакціях, наприклад при бронхіальній астмі.

NK (Натуральні (нормальні) кілери (НК).

Загальна характеристика Нормальні кілери або NK (від англ. Natural killer) - це великі зернисті лімфоцити з характерною морфологією: основна частина рясної цитоплазми містить кілька мітохондрій, вільні рибосоми з окремими елементами шорсткого ендоплазматичного ретикулума, апарат Гольджі і характерні електроноплотние гранули, пов'язані з мембраною. Великі зернисті лімфоцити з активністю нормальних кілерів виконують цитотоксичні функції, також як і цитотоксичні T - лімфоцити. Крім механізму дії NK показаний механізм дії цитотоксичних T - лімфоцитів, які прикріплюються до мішені в результаті специфічного впізнавання поверхневого антигену, пов'язаного з молекулами MHC класу I.

Основний обов'язок кілерних клітин - виявляти і знищувати власні клітки організму, у яких щось порушилося: вони вбивають пухлинні клітини і клітини, заражені вірусами (а також, можливо, і іншими чужорідними агентами).

Нормальні кілери (НК-клітини) у людини складають приблизно 5% лімфоцитів периферичної крові. Найчастіше вони мають фенотип CD3-CD16 + CD56 + CD94 + і гаметную (неперестроенное) розташування генів. Таким чином, хоча НК відносяться до лімфоїдним клітинам, вони позбавлені маркерів Т - і В-лімфоцитів.

Вважають, що NK дізнаються певні структури високомолекулярних глікопротеїнів, які експресуються на мембрані інфікованих вірусом клітин. Пізнавання клітини-мішені і зближення з нею відбувається за рахунок рецепторів NK. У результаті NK активуються, і вміст гранул викидається в позаклітинний простір. Можливо, головна роль тут належить перфорини (цітолізіну), що має деякий структурний подібність з компонентом комплементу C9 (антитіла до перфорини пригнічують позаклітинне знищення). Перфорини вбудовується в мембрану клітини - мішені і утворює трансмембранні пори, що призводить до загибелі клітини, оскільки вміст клітини витікає через ці пори. Крім того, гранули NK містять дві серинові протеїнкінази, які можуть функціонувати як цитотоксичні фактори, але не цілком ясна їхня роль у NK-залежному лізису. Хондроітінсульфата A - протеоглікани, стійкий до протеїнкінази - теж виявлений в NK і може захищати ці клітини від автолиза [ 12].

NK-клітини не мають основних маркерів Т - або B-лімфоцитів (тому їх також називають нульові лімфоцити), але експресують диференційовані CD2, CD56 і CD16 (рецептор Fc-фрагмента AT) Аг. На відміну від цитотоксичних лімфоцитів, здатність NK-клітин до цитолізу пов'язана з самостійним розпізнаванням "своє-чуже" на поверхні мішені [11].

При розпізнаванні мішені НК-клітини здатні як до "позитивного", так і до "негативного" розпізнаванню.

На відміну від T-кілерів НК-клітини несуть рецептори придушення цитотоксичності (KIR, англ. Killer inhibitory receptor). При негативному розпізнаванні, взаємодіючи з молекулами MHC класу I на клітині-мішені, ці рецептори дають інфікованої клітці сигнал гальмування її цитотоксичної активності. Позитивне розпізнавання відбувається, коли на клітинах-мішенях відсутня експресія молекул MHC, і взаємодія НК-клітин з інфікованими клітинами відбувається за участю їх власних (НК-клітин) особливих рецепторів, зокрема CD2 і CD69, або антитіл, з якими вони зв'язуються через рецептор для Fc (CD16). Зв'язування НК з антитілами, що утворили імунні комплекси з антигенами на поверхні клітин-мішеней, інтерпретується як прояв кілерної клітинної активності, або антитілозалежна клітинної цитотоксичності. Наприклад, віруси герпесу намагаються уникнути розпізнавання T-кілерами, пригнічуючи експресію молекул MHC класу I на поверхні інфікованих клітин, а проте в цьому випадку вірус розпізнають НК-клітини.

Отже, цитотоксичні T-клітини (T-кілери) та НК-клітини можна розглядати як два взаємодоповнюючих інструменту імунітету проти вірусної інфекції тканин.

Набір клітин, які піддаються литическому дії НК, досить широкий. Це ряд вірусінфікованих і пухлинних клітин; клітини, на поверхні яких представлені цітофільние антитіла; ембріональні клітини.

NK-клітини знищують клітину-мішень після встановлення з нею прямого контакту за допомогою спеціальних білків - перфорини. Перфорини вбудовуються в мембрану чужорідної або трансформованому клітини, утворюючи в ній "дірку", що приводить до необоротного і згубному вирівнюванню іонного складу між цитоплазмою і зовнішнім середовищем.

Активність NK-клітин регулюють цитокіни (у-ІФН та ІЛ-2 підсилюють їх цитолітичну активність). Поряд з макрофагами, нейтрофілами і еозинофілами вони також беруть участь в антитілозалежна клітинно-опосередкованому цитолізі. Для цього NK-клітини експресують на своїй поверхні рецептор Fc-фрагмента IgG (GD16). Реакція залежить від присутності AT, котрі дізнаються клітку-мішень і зв'язуються з нею. Fc-фрагмент пов'язаних з клітиною-мішенню AT взаємодіє з рецептором Fc-фрагмента, вбудованим в плазматичну мембрану NK-клітини. Природа агента, який вбиває клітину-мішень у цьому випадку, невідома [11].

Точне походження NK до цих пір залишається неясним. Вони відбуваються, в основному, з великих гранулярних лімфоцитів (ВГЛ). Незважаючи на те, що НК морфологічно нагадують лімфоцити або лімфобластів, їх гистогенетическая зв'язок з Т - або В-лімфоцитами не встановлена. Ймовірно, НК відносяться до самостійної лінії диференціювання, хоча на самих ранніх етапах розвитку у них є спільний з лімфоцитами попередник. На відміну від лімфоцитів, НК не мають антігенраспознающіх рецепторів, не збільшуються кількісно після взаємодії з чужорідним (наприклад, вірусним) антигеном і не здатні до формування імунологічної пам'яті. При цьому їх активність підвищується під впливом цитокінів Т-клітин і, в першу чергу, інтерферону-гамма. Однією з характеристик НК є наявність Fc-рецептора. [12].

Висновок:

-клетки. Нормальні кілери або NK-клітини. -клетки распознают клетки, пораженные некоторыми вирусами, и опухолевые клетки. Це лімфоцити, що володіють цитотоксичною активністю, тобто здатні прикріплятися до клітин-мішеней, секретувати токсичні для них білки, вбивати їх або відправляти в апоптоз. NK-клітини розпізнають клітини, уражені деякими вірусами, і пухлинні клітини. Вони містять на мембрані рецептори, що реагують із специфічними вуглеводами поверхні клітин-мішеней [10].

Фагоцити

представляет собой важную особенность клеточного звена врождённого иммунитета, которую осуществляют клетки, называемые фагоцитами , которые "заглатывают" чужеродные микроорганизмы или частицы. Фагоцитоз являє собою важливу особливість клітинної ланки природженого імунітету, яку здійснюють клітини, звані фагоцитами, які "заковтують" чужорідні мікроорганізми або частки. . Фагоцити зазвичай циркулюють по організму в пошуках чужорідних матеріалів, але можуть бути призвані в певне місце за допомогою цитокінів [7].

. Після поглинання чужорідного мікроорганізму фагоцитом він опиняється в пастці внутрішньоклітинного пухирця, який називається фагосомою. , в результате чего формируется фаголизосома . Фагосомою зливається з іншим бульбашкою - лізосомах, в результаті чого формується фаголізосоми. , либо в результате дыхательного взрыва , при котором в фаголизосому высвобождаются свободные радикалы . Мікроорганізм гине під впливом травних ферментів, або в результаті дихального вибуху, при якому в фаголізосому вивільняються вільні радикали. Фагоцитоз еволюціонував із способу отримання захоплення поживних речовин, але ця роль у фагоцитів була розширена, ставши захисним механізмом, спрямованим на руйнування патогенних збудників. Фагоцитоз, мабуть, є найбільш стару форму захисту макроорганізму, оскільки фагоцити виявляються як у хребетних, так і у безхребетних тварин.

и макрофаги ), дендритные клетки и нейтрофилы . До фагоцитами відносяться такі клітини, як мононуклеарні фагоцити (зокрема - моноцити і макрофаги), дендритні клітини і нейтрофіли. Фагоцити здатні зв'язувати мікроорганізми і антигени на своїй поверхні, а потім поглинати і знищувати їх. Ця функція заснована на простих механізмах розпізнавання, що дозволяють пов'язувати найрізноманітніші мікробні продукти, і відноситься до проявів вродженого імунітету. -лимфоцитам. З появою специфічної імунної відповіді мононуклеарні фагоцити грають важливу роль в його механізми шляхом представлення антигенів T-лімфоцитів. Для ефективного знищення мікробів фагоцитами потрібна активація.

Нейтрофіли і макрофаги представляють собою фагоцити, які подорожують по організму в пошуках проникли крізь первинні бар'єри чужорідних мікроорганізмів. Нейтрофіли зазвичай виявляються в крові і представляють собою найбільш численну групу фагоцитів, зазвичай представляє близько 50% -60% загальної кількості циркулюючих лейкоцитів. Під час гострої фази запалення, зокрема, в результаті бактеріальної інфекції, нейтрофіли мігрують до вогнища запалення. . Цей процес називається хемотаксисом. Вони звичайно є першими клітинами, що реагують на осередок інфекції. и регуляторные факторы, например интерлейкин-1 . Макрофаги представляють собою клітини багатоцільового призначення, що мешкають в тканинах і виробляють широкий спектр біохімічних факторів, включаючи ферменти, білки системи комплементу та регуляторні фактори, наприклад інтерлейкін-1. , активирующих звенья приобретённого иммунитета. [4] Крім того, макрофаги виконують роль прибиральників, позбавляючи організм від зношених клітин та іншого сміття, а також роль антиген-презентірующіе клітин, що активують ланки набутого імунітету. [4]

Дендритні клітини є фагоцити в тканинах, які стикаються із зовнішнім середовищем, тобто, розташовані вони, головним чином, в шкірі, носі, легенів, шлунку і кишечнику. наличием многочисленных отростков, однако дендритные клетки никоим образом не связаны с нервной системой . Вони названі так, оскільки нагадують дендрити нейронів наявністю численних відростків, проте дендритні клітини жодним чином не пов'язані з нервовою системою. , одному из ключевых типов клеток приобретённого иммунитета. Дендритні клітини служать сполучною ланкою між вродженим і набутим імунітетом, оскільки вони представляють антиген T-клітин, одному з ключових типів клітин набутого імунітету.

Бактерицидна активність фагоцитів

Ще в 1908 р. російський вчений І.І. Мечников відкрив не тільки прямі бактерицидні властивості мікрофагів-нейтрофілів і макрофагів, а й також припускав інші можливі їх функції, як, наприклад, передача імунітету ... посредствам білих корпускул через продукцію "секретином". Нейтрофіли є короткоживучими, але надзвичайно численними, і їм була відведена фундаментальна роль у руйнуванні позаклітинних патогенів та їх токсинів, тоді як інша група фагоцитів, похідних від моноцитів-макрофаги, відносяться до длітельножівущім клітинам. На додаток до бактерицидної активності фагоцити здатні здійснювати ряд інших важливих функцій, таких як: обмеження зростання облігатних внутрішньоклітинних патогенів, продукція багатьох біоактивних молекул, необхідних для регуляції різних функцій клітин (компоненти комплементу, простагландини і цитокіни), видалення дефектних клітин.

Перша відповідь на впровадження мікробного патогена в організм здійснюється резидентними макрофагами, які продукують фактори запалення і змінюють хемотоксичний градієнт. У свою чергу, нейтрофіли відповідають на міжклітинні сигнали і проходять через епітелій, при цьому їх слабка адгезія опосередкована - селектин. Ці фагоцити вже активізовані для адгезії до ендотелію за допомогою власних мембранних інтегринів і здатні розпізнавати спеціальними рецепторами - серпентином - специфічні хемоаттрактанти. Одночасно з цим відбувається зміна форми клітини за допомогою перегрупування активного цитоскелету. Нейтрофіли продовжують отримувати інформацію, яка в подальшому змінює їх реакцію у відповідь.

", с низким уровнем протекания процессов, и активированное, который обусловлен взаимодействием клеток с различными стимуляторами. Відомі два чітко помітних функціональних стану фагоцитів "redox", з низьким рівнем протікання процесів, і активований, який обумовлений взаємодією клітин з різними стимуляторами. При цьому в процесі попереднього впливу стимулів відзначається посилення міграції, адгезії, дегрануляції і метаболізму нейтрофілів і макрофагів. Це явище отримало назву праймінга, тобто підготовки, переведення клітин в робочий стан. Таким чином, нейтрофіли, досягнувши місця запалення, здатні розпізнати патоген або безпосередньо через мембранні рецептори для опсоніном, або через лектини мікробів і фагоцитів. Надалі починається процес фагоцитозу, здійснюваний за допомогою механізму, що діє як замок блискавка. Відбувається поглинання мікробів за допомогою інвагінації плазматичної мембрани клітин та освіта фагоцитарної вакуолі. При цьому паралельно активується дві функції фагоцитів: викид вмісту гранул в фагосом і кисневий вибух.

Феномен кисневого вибуху вперше був описаний в 1933 р., його суть полягає в тому, що фагоцити різко збільшують споживання кисню - від 50 до 100 разів. Цей процес відбувається при стимуляції комплексу НАДФ - оксидази, також відомої як фагоцитарна оксидаза, або оксидаза кисневого вибуху. Субклітинних локалізація цього комплексу добре вивчена в нейтрофілах. У макрофагах цей комплекс виявляється тільки на плазматичної мембрани. З огляду на те, що складові цього комплексу, не виявлені на мембранах гранул макрофагів - ці клітини не здатні продукувати реактивні види кисню внутріфагосомально.

На першому етапі для утворення з молекули кисню супероксидного аніону О2 - донором електронів є НАДФ - оксидазного комплекс. ( PHOX расшифровывается как фагоцитарная оксидаза. В клетках состояния покоя - “ redox ” - три этих компонентов - P 40 PHOX , P 47 PHOX и P 67 PHOX находятся в цитозоле в виде комплекса, а два других компонента - P 22 PHOX и gp 91 PHOX локализованы на плазматической мембране или на мембране секреторных везикул и азурофильных гранул, где они представлены в виде гетеродимерных флавогемопротеинов, известных как цитохром b 558. При стимуляции клеток цитозольный компонент р67 PHOX фосфорилируется и выступает в качестве адаптера связи компонента р67 PHOX с цитохрома b 558, а в свою очередь, фосфорилирование р40 PHOX вызывает конформационные изменения р67 PHOX для его полноценной связи с цитохромом [9]. Таким образом, собранный НАДФ - оксидазный комплекс способен передаче электронов от субстрата к кислороду посредством собственных электрон-несущих протеазных групп - флавинов, преобразуясь при этом в так называемый восстановленный НАДФ+ - комплекс. В процессе сборки НАДФ-комплекса участвуют также низкомолекулярные белки, связанные с нуклеотидом гуаназин 5' - трифосфатом - Rac . В процессе активации фагоцита Rac 1/2 связываются с гуаназин фосфатом (ГТФ) и мигрируют к плазматической мембране вместе с основным цитозольным комплексом. В это же время цитохром b 558 и Rap 1А доставляются к клеточной поверхности посредством слияния мембран, таким образом, локализуя НАДФ - оксидазный комплекс внутри фагосомы. Это позволяет эффективно доставлять активные метаболиты кислорода для уничтожения поглощенной мишени. Отмечаются различные пути регуляции НАДФ - оксидазы нейтрофилов в зависимости от того, где она локализована на плазматической мембране или на мембране гранул. Активация НАДФ - оксидазы, локализованы на плазматической мембране регулируется сложным путем комплекса сигналов, опосредованных через мощный приток Са2+. В моноцитах/макрофагах в процессе фосфорилирования принимает участие фермент - протеиновая киназа. Цей комплекс включає 4 білкових компонента, молекулярні маси, яких увійшли до їх назва - Р40 PHOX (PHOX розшифровується як фагоцитарна оксидаза. У клітинах стану спокою - "redox" - три цих компонентів - P 40 PHOX, P 47 PHOX і P 67 PHOX знаходяться в цитозолі у вигляді комплексу, а два інших компоненти - P 22 PHOX і gp 91 PHOX локалізовані на плазматичної мембрани або на мембрані секреторних везикул і азурофільних гранул, де вони представлені у вигляді гетеродімерних флавогемопротеінов, відомих як цитохром b 558. При стимуляції клітин цитозольний компонент р67 PHOX фосфорилюється і виступає в якості адаптера зв'язку компонента р67 PHOX з цитохрому b 558, а в свою чергу, фосфорилювання р40 PHOX викликає конформаційні зміни р67 PHOX для його повноцінного зв'язку з цитохромом [9]. Таким чином, зібраний НАДФ - оксидазного комплекс здатний передачі електронів від субстрату до кисню за допомогою власних електрон-несучих протеазной груп - флавінів, перетворюючись при цьому в так званий відновлений НАДФ + - комплекс. У процесі складання НАДФ-комплексу беруть участь також низькомолекулярні білки, пов'язані з нуклеотидом гуаназін 5 '- трифосфато - Rac. У процесі активації фагоцита Rac 1 / 2 зв'язуються з гуаназін фосфатом (ГТФ) і мігрують до плазматичної мембрани разом з основним цитозольним комплексом. У цей же час цитохром b 558 і Rap 1А доставляються до клітинної поверхні за допомогою злиття мембран, таким чином, локализуя НАДФ - оксидазного комплекс всередині фагосоми. Це дозволяє ефективно доставляти активні метаболіти кисню для знищення поглиненої мішені. Відзначаються різні шляхи регуляції НАДФ - оксидази нейтрофілів в залежності від того, де вона локалізована на плазматичної мембрани або на мембрані гранул. Активація НАДФ - оксидази, локалізовані на плазматичної мембрани регулюється складним шляхом комплексу сигналів, опосередкованих через потужний приплив Са2 +. У моноцитах / макрофагах в процесі фосфорилювання бере участь фермент - протеїнова кіназа.

Продукт відновлення НАДФ - оксидазного комплексу супероксидний радикал - О2 - є початковим матеріалом для продукції широкого ряду реактивних оксидантів, включаючи окислені галогени, вільні радикали і синглетний кисень. Ці окислювачі використовуються для знищення поглинених мікроорганізмів, але вони також викликають множинне руйнування навколишніх тканин, тому їх формування має бути відрегульовано.

Другий етап - перетворення супероксидного аніону О2 в наступний потужний окислювальний компонент перекис водню (Н2О2) - може відбуватися спонтанно або каталізувати супероксиддисмутазою. Спонтанна реакція відбувається при рН = 4.8, при якій з'являється рівну кількість О2 і Н2О. При підвищеному значенні рН і переважання О2 падає показник спонтанної дисмутації цього радикала і включається процес каталізації супероксиддисмутазою. Перекис водню сама по собі не є бактерицидною. Подібний ефект відзначається тільки при її високій концентрації. Таким чином, екзогенно утворений супероксид і перекис водню не здатні на пряму вбивати бактерії. Більш потужним за бактерицидній впливу є інші реактивні метаболіти кисню, утворені з перекису водню. У фагоцитах існують 4 потенційних механізму перетворення перекису водню. Перший шлях здійснюється за допомогою реакції Фентона, за участю сульфату заліза. Її результатом є гідроксильний радикал - ОН. До перетворення тривалентного заліза в двовалентне може підключатися супероксидний аніон. Ця реакція отримала назви супероксид - керованої реакції або реакції Хабер-Вейса.

Вміст вільних іонів заліза в клітинах досить низька, і зв'язані з білками - мієлопероксидази, яка також може виступати в якості каталізатора при утворенні перекису водню. и супероксида изолированными нейтрофилами зависит именно от наличия этого фермента. Формування гідроксильного радикала з АЛЕ Cl і супероксиду ізольованими нейтрофілами залежить саме від наявності цього ферменту. В даний час шлях утворення ОН з цим ферментом носить назву "міелопероксідазно-Н2О2-хлоридна система".

Гідроксильні радикали пошкоджують дію на бактерії. -группы, гистидиновые и другие аминокислотные составляющие белков, вызывать их денатурацию, таким образом, дезактивируя ферменты. Вони здатні, діючи на SH-групи, гистидинового та інші амінокислотні складові білків, викликати їх денатурацію, таким чином, дезактівіруя ферменти. Крім цього в нуклеїнових кислотах ВІН руйнує вуглеводні містки між нуклеотидами і розриває ланцюги ДНК і РНК, що може бути причиною мутації і загибелі бактерій. Проте, з ряду причин ці радикали не на стільки ефективні в бактерицидності, як може припускати їх висока реактивність. До них відносять обмежену дію цих з'єднань з-за простору фагосом, а також вони можуть прореагувати з іншими субстратами, не досягнувши бактерій. Тим не менш, було виявлено, що гідроксильні радикали, вироблені системами, що включають хлориди, найбільш токсичні для бактерій.

. Синглетний кисень також продукується нейтрофілами при взаємодії гідроксильного радикала з НІС l. При використанні пастки для синглетного кисню в нейтрофілах виявлено високий перетворення кисню в синглетно форму за участю міелопероксідазно-Н2О2-хлоридною системи.

Нещодавно був названий ще один реактивний метаболіт кисню - продукт респіраторного вибуху в нейтрофілах: озон (О3). Озон сам по собі є бактерицидною, але в комбінації з перекисом водню він ще більш токсичний для мікроорганізмів.

В даний час, активно досліджується ще один метаболіт - оксид азоту, присутність якого відзначається і в фагоцитах. ) является свободным радикалом (газовой молекулой), который продуцируется из молекулярного кислорода и гуанидинового нитрогена L -аргинина, собранного в L -цитруллине. Оксид азоту (NO) є вільним радикалом (газової молекулою), який продукується з молекулярного кисню і гуаніновий нітрогену L-аргініну, зібраного в L-цитрулін. включается в неспецифический иммунитет и частично в комплексный механизм тканевого повреждения как важный медиатор воспалительных процессов и апоптоза. Було показано, що NO включається до неспецифічний імунітет і частково в комплексний механізм тканинного пошкодження як важливий медіатор запальних процесів та апоптозу. вступать в реакцию с супероксидным радикалом, образуя пероксинитрит. При цьому цитотоксичну / цитопатична дія посилюється завдяки здатності NO вступати в реакцію з супероксидних радикалів, утворюючи пероксинітрит.

Необхідно також згадати, що мітохондріальне кисневе фосфорилювання займає головне місце в продукції реактивних видів кисню як побічних продуктів електронної транспортного ланцюга. Кількість мітохондрій у різних типах клітин неравнозначно, і в фагоцитах воно не велике. У нейтрофілах майже весь споживаний кисень мине нечисленні мітохондрії і йде на освіту оксидантів для здійснення прямої бактерицидної активності цих клітин. У макрофагах ж є більша кількість мітохондрій, система яких гіпертрофується при активації клітини. У зрілих макрофагах місце ферменту мієлопероксидази існує інша альтернативна система руйнування Н2О2 та інших активних форм кисню, що складається з каталази і глутатіонпероксидази. Особливість альвеолярних макрофагів, яка і визначає їх функціональну призначеного як ключових клітин запалення, в тому, що в процесі дозрівання з моноціта в макрофаг в цих фагоцитах відзначається різке зниження внутрішньоклітинного кількості азурофільних гранул, які включають основний арсенал бактерицидних ферментів: миелопероксидазу, серинові протеази, катіонні білки і лактоферин, характерні для нейтрофілів. Часто в літературі при описі включень фагоцитів ототожнюють поняття "лізосоми" і "азурофільних гранули". Ці дві клітинні органели за своїм змістом відрізняються один від одного. Для азурофільних гранул характерна наявність біологічно активних речовин, що володіють чітко вираженим бактерицидним ефектом, то для лізосом - переважно вміст ферментів, які беруть участь у процесі перетравлення поглинутих об'єктів. Ці кислі гідролази та фосфатази; при цьому, як відомо, кисла фосфатаза є специфічним маркером лізосом.

У результаті досліджень останніх років було встановлено, що оксид азоту, супероксиди та інші реактивні метаболіти кисню беруть участь в безлічі фізіологічних і патологічних процесів як сигнальні медіатори - провідники. Тимчасове регулювання перетворення різних джерел реактивних метаболітів кисню проходить шляхом модифікації функції каскаду сигнальної трансдукції. Якщо при високій концентрації вільні радикали кисню та їх похідні є небезпечними для живих організмів і можуть вибірково руйнувати певні клітини, то при помірній концентрації ці сполуки можуть грати важливу роль в якості регуляторних медіаторів у процесах сигналізації різних фізіологічних функцій. До них відносяться: регуляція судинного тонусу, здійснення моніторингу в контролі кисневої вентиляції, в продукції еритропоезу та ін

Доведено, що оксид азоту і реактивні метаболіти кисню можуть викликати апоптоз різних типів клітин.

В даний час схема взаємодії фагоцитів з патогенами в значній мірі була модифікована:

Відзначається більш тривалий період життя нейтрофілів, особливо при запаленнях і інфекціях.

Виявлено нові рецептори, здатні до розпізнавання імуномодуляторів.

Здатність цих клітин до синтезу різних БАР: цитокінів, таких як фактор некрозу пухлини, інтерлейкіни, колонієстимулюючі фактори, комплементарні білки, дефенсин та ін

Нейтрофіли можуть регулювати експресію генів постійно і індукційно. Уточнюється роль цих фагоцитів у специфічному імунній відповіді. Зокрема, нейтрофіли здатні кооперуватися з професійними антігенпредставляющіе клітинами через предобработку та протеоліз антигенів. на мононуклеарных клетках, а также представлять антиген для вирусоспецифических Т-лимфоцитов памяти. При цьому вони можуть викликати експресію молекул класу II на мононуклеарних клітинах, а також представляти антиген для вірусоспецифічні Т-лімфоцитів пам'яті. Ці властивості виявляються паралельно зі збільшенням активності міелопероксідазно - Н2О2-хлоридною системи, чиї похідні діють як імуномодулятори, забезпечуючи подальшу зв'язок між первинним і адаптивним імунітетом. Інший регулюючий аспект нейтрофілів включає продукцію та екзоцитоз різних факторів, які модулюють функції лімфоцитів, моноцитів та еозинофілів.

Херст у 1956р. вперше описав антимікробні білки - фагоцітіни, які є необробленої білковою фракцією поліморфноядерних лейкоцитів. Це поклало початок дослідженням біологічно активних білкових компонентів, які нейтрофіли здатні секретувати у вогнищі запалення.

Особливий інтерес при дослідженні білків цитоплазматичних гранул нейтрофілів (їх понад 40) викликають неферментний бактерицидні білки з низькою молекулярною масою, які володіють сумарним позитивним зарядом і бактерицидну дію. Ці протеїни здатні грати роль медіатора запалення, фактору проникності, стимулятора метаболічних процесів і служити джерелом не специфічних опсоніном при фагоцитозі, модулюючи згортання крові і стимулюючи адгезію, хемотаксис і залежний від комплементу лізис. Дані білки є специфічним маркером нейтрофілів. До групи цих білків належить: протеїни, що підвищують бактерицидні можливості клітин, кателіцідіни, які містяться в неактивній формі у азурофільних гранулах нейтрофілів, протеази, здатні утилізувати більшу частину компонентів міжклітинного матриксу та інші протеїни. Всі вони можуть вступати в ролі фізіологічних медіаторів.

Наступна важлива група антимікробних пептидів, яку не можна не згадати, це дефенсин, низькомолекулярні катіонні білки, що містять 6 цистеїнових і дисульфідних зв'язків. І їхня діяльність спрямована проти грамнегативних і грампозитивних бактерій і здійснюється за допомогою порушення цілісності мікробних мембран. Крім бактерицидності, дефенсин проявляють властивості регуляторів запального процесу, зв'язуючись з інгібіторами протеази.

Висновок:

Таким чином, виходячи з вищевикладеного, можна сказати, що нейтрофіли володіють багатим потенціалом низькомолекулярних БАР, які вони здатні виділяти в позаклітинний простір. Певне місце займають і молекулярні міжклітинні медіатори, що виділяються нейтрофілами-активні метаболіти оксиду азоту і кисню. Ці міжклітинні посередники фагоцитів здатні контролювати розвиток запалення, як на ранній, так і на пізній стадії імунної відповіді організму, і така взаиморегуляции функціональної активності цих клітин може випливати з факту присутності в організмі їх загальної родоначальної клітини [6].

Активність фагоцитів характеризують фагоцитарну показниками і опсонофагоцітарним індексом. Фагоцитарні показники оцінюються числом бактерій, поглинених або "переварених" одним фагоцитом в одиницю часу, а опсонофагоцітарний індекс представляє ставлення фагоцитарних показників, отриманих з імунною, тобто містить опсоніни, і неиммунной сироватки. Ці показники використовуються в клінічній практиці для визначення імунного статусу індивідуума. [3].

Висновок

Таким чином, система вродженого імунітету створює потужний заслін для інвазії бактерій, вірусів, грибків, найпростіших або багатоклітинних паразитів і містить ефективні механізми для їх розпізнавання, знешкодження і видалення з макроорганізму [1].

На закінчення, слід відзначити, що і мононуклеарні фагоцити, і кілерні клітини відносяться до першої лінії захисту при попаданні в організм інфекційного збудника [7].

Список використаної літератури

1. Абелем Г.І. Соровский Освітній Журнал, 1998р., № 2.

2. Борисов Л.Б. медична мікробіологія, вірусологія, імунологія. (2002), стр.217

3. Воробйова О.О. Медична мікробіологія, вірусологія та імунологія (2006), стор 197

4. Зенков Н.К., Меньщикова Е.Б. (1993)

5. Піненгін Б.В., Дамбаева С.В. Журнал Імунологія № 2, 2007р., Лекція.

6. Плехова Н.Г. Журнал Мікробіологія, 2006р., № 6, стор.89-96

7. http://immuno. health

8. Т ., Chen J., 1990; Ischiropoulos H., Zhu L, Beckman J., 1992. Gryglewski R., Palmer R., Moncada S., 1986; Beckman J., Beckman Т., Chen J., 1990; Ischiropoulos H., Zhu L, Beckman J., 1992.

9. С , Stjernholm R. Allen R. С, Stjernholm R. L, Steele RH, 1972; Babior В ., 1978; Clark R., Klebanoff S., 1978; Samokyszyn VW, Thomas CE, Reif DW, Saito M., Aust. D., 1988; Ginsburg I., Kohen R., 1995.

10. http://immunar.ru

11. meduniver.com/Medical/Microbiology.

12. http://www.biotech. spb.ru

13. [Fridovich I. 1989; Wendel A. 1988; McCord JM, Fridovich I., 1969a, б; Klebanoff SJ, 1993].