Клеточные элементы естественной резистентности

Включают систему фагоцитирующих клеток, обеспечивающих эндоцитоз, и естественные киллеры, осуществляющие прямой лизис чужеродных клеток.

Фагоцитарная системапредставлена мононуклеарными фагоцитами (макрофаги) и нейтрофильными лейкоцитами (микрофаги). Они осуществляют поглощение и внутриклеточное разрушение растворимых макромолекулярных соединений, например, микробных токсинов (реакция пиноцитоза), а также чужеродных или структурно измененных собственных клеток (реакция фагоцитоза). Термин «эндоцитоз» обобщает эти близкие по механизмам, но самостоятельные процессы.

Мононуклеарные фагоциты представляют собой гетерогенную в морфологическом и функциональном отношениях клеточную популяцию, включающую циркулирующие в крови моноциты и органо- и тканеспецифические макрофаги. Моноциты после циркуляции в кровотоке в течение 36–104 часов проникают в ткани, где трансформируются в макрофаги. Последние являются длительно живущими клетками с продолжительностью жизни от нескольких недель до нескольких месяцев.

Нейтрофилы представляют собой высокодифференцированные короткоживущие клетки, обменивающиеся в циркуляции каждые 5 часов. На поверхностной мембране нейтрофилов расположены разнообразные рецепторы, из которых рецепторы к Fс-фрагменту ІgG и С3-компоненту комплемента наиболее активно участвуют в фагоцитозе.

В норме большинство нейтрофилов пребывает в инертном, покоящемся состоянии. В ответ на проникновение в организм антигена в клетках происходят реактивные изменения: миграция, адгезия, перестройка метаболизма, поглощение, секреторная дегрануляция. Чаще всего один и тот же антигенный стимул инициирует все или большинство реакций нейтрофила. Однако в настоящее время накоплено множество фактов, убеждающих, что разные формы реактивности нейтрофила могут проявляться независимо друг от друга.

Способность к активному перемещению (миграция) является одним из характерных признаков живого нейтрофила. У нейтрофила выражены обе основные формы клеточного движения – ненаправленная (случайная) миграция и направленная (хемотаксис). При случайной миграциинейтрофил движется беспорядочно, периодически изменяя вектор движения. Хемотаксис отражает способность клетки активно перемещаться в направлении стимулирующих агентов (хемоаттрактантов). Наиболее выраженным хемотаксическим действием в организме обладают компоненты комплемента, а также другие факторы плазмы (калликреин, активатор плазминогена и др.), медиаторы лейкоцитов, простагландины. Реакция хемотаксиса обеспечивает ускоренное поступление нейтрофилов в очаг воспаления. Нарушения хемотаксиса происходят при ряде врожденных заболеваний фагоцитарной системы.

Под адгезивностьюпонимают способность нейтрофилов прилипать к поверхности различных материалов и вступать в межклеточные взаимодействия друг с другом с образованием агрегатов. Повышение адгезивности клетки при стимуляции нейтрофилов усиливает процессы их кооперативного взаимодействия с другими клетками, облегчает проникновение в очаг воспаления. За адгезивные свойства нейтрофилов и моноцитов отвечают их поверхностные рецепторы – селектины и интегрины. Селектины обеспечивают вращение фагоцитов по поверхности эндотелиальных клеток, а интегрины обеспечивают их плотное прикрепление к этой поверхности. Основные молекулы семейства интегринов и селектинов идентифицируются моноклональными антителами СД18, СД11 (интегрины), СД62, (селектины). Нарушение адгезивных свойств фагоцитирующих клеток ведет к неспособности последних мигрировать в зону проникновения патогена, следствием чего является развитие тяжелых гнойных рецидивирующих инфекций. Нарушения могут наблюдаться при врожденных заболеваниях фагоцитарной системы.

Эндоцитоз(поглощение) является многокомпонентным процессом, состоящим из нескольких стадий. Первая стадия – фиксация чужеродных корпускулярных объектов (при фагоцитозе) или макромолекул (при пиноцитозе) на поверхности мембран фагоцитирующих клеток. Такая фиксация может осуществляться либо в результате случайной встречи агента с фагоцитом (за счет гидрофобности), либо через взаимодействие опсонизированного объекта с мембранными рецепторами клеток. Преопсонизация объекта антителами и/или комплементом значительно повышает эффективность фагоцитоза. Если бактерия имеет капсулу, то без предварительной опсонизации фагоцитоз невозможен. Вторая стадия процесса поглощения – локальная инвагинация (впячивание) мембраны, погружение антигенного материала вместе с фрагментами цитоплазматической мембраны вцитоплазму фагоцитов и образование пино- или фагосомы. В дальнейшем в результате слияния фагосомы с лизосомами образуется фаголизосома. Третья стадия – частичное или полное разрушение патогена в фаголизосомах под действием факторов бактерицидности нейтрофилов.

Фагоцитоз может быть завершенным, когда происходит практически полное разрушение объекта, и часть разрушенных компонентов удаляется в экстрацеллюлярную среду, и незавершенным, когда микробные клетки остаются жизнеспособными и даже могут размножаться в фагоците, в конечном итоге разрушая клетку. Завершенность фагоцитоза зависит от ряда факторов, включая особенности патогена, тип фагоцитирующей клетки и их бактерицидный потенциал. Считается, что в нейтрофилах микроорганизмы не могут длительно сохраняться и размножаться. Если фагоцитоз в этих клетках не нарушен, в течение 1 часа происходит переваривание и гибель поглощенных микробных частиц. Микроорганизмы внутри макрофагов, напротив, могут длительно там сохраняться и даже размножаться в этих клетках.

Все антимикробные факторы нейтрофиловможно разделить на две группы. К первой относятся гидролитические ферменты,преформированные в азурофильных (первичных) и специфических (вторичных) гранулах нейтрофилов: кислые гидролазы, нейтральные протеиназы, миелопероксидаза, лизоцим, лактоферин и др. Уровень их содержания в нейтрофилах не зависит от стимуляции клетки, а целиком определяется количе-ством вещества, синтезированного в процессе гранулопоэза. Выделение ферментов гранул происходит в результате процессов, которые называют секреторной дегрануляцией. Процесс дегрануляции не нуждается в окислительно-восстановительных реакциях и поэтому называется кислороднезависимой формой бактерицидности нейтрофила. Энергетическое обеспечение процесса идет за счет гликолиза.

Факторы второй группы – активные продукты кислорода – образуются только после стимуляции нейтрофилов. Увеличение их содержания связано с усилением окислительного метаболизма нейтрофилов и напрямую зависит от интенсивности раздражения клетки. Внезапность и скорость, с которой в ответ на стимуляцию усиливаются дыхание и метаболические процессы в нейтрофилах, дают основание называть этот процесс респираторным взрывом. Основной механизм респираторного взрыва сводится к активации мембранных оксидаз и сериновых эстераз, что приводит к усилению переноса электронов с НАДФН₂ на молекулярный кислород. Конечным результатом этого процесса является образование мощных биооксидантов – перекиси водорода и свободных радикалов: супероксидного аниона, гидроксильного радикала, синглетного кислорода. Респираторный взрыв обычно сопутствует фагоцитозу. Однако усиление дыхания нейтрофила наблюдается и при взаимодействии с крупными объектами, недоступными фагоцитозу, а также при стимуляции растворимыми агентами. В этом случае нейтрофил выделяет оксиданты в экстрацеллюлярное пространство, где они выполняют те же функции, что и внутри фагосомы. Необходимо отметить, что супероксиданион-продуцирующая активность нейтрофилов не является системой его жизнеобеспечения. Нейтрофил хорошо переносит гипоксию и нормально выполняет ряд функций в анаэробных условиях. При помощи респираторного взрыва нейтрофил решает чисто эффекторные задачи, направленные на уничтожение фагоцитированных объектов.

Микробицидные факторы фагоцитов обеспечивают их способность к киллингу микроорганизмов, который служит показателем завершенности фагоцитарного процесса. Нарушения способности фагоцитирующих клеток к уничтожению и расщеплению патогенов могут быть как врожденными, так и приобретенными и, как правило, ведут к развитию пиогенных инфекций различной степени тяжести. Приобретенное снижение киллинга наблюдается под влиянием облучения, приема цитостатиков, стероидных и нестероидных противовоспалительных препаратов.

Следует отметить, что реактивные процессы в микро- и макрофагах при попадании в организм патогена протекают по-разному. Моноцитарно-макрофагальные клетки, в отличие от нейтрофилов, имеют большую продолжительность жизни, медленнее и значительно дольше реагируют фагоцитарной реакцией, способны осуществлять фагоцитоз неоднократно, лишены некоторых наиболее деструктивных ферментов, выделяемые ими растворимые продукты более разнообразны. Если нейтрофилы являются основными клетками-эффекторами острого воспаления, то моноцитарномакрофагальные клетки – хронического.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: