Makrofagi su ćelije koje igraju ključnu ulogu u upali. Novo istraživanje - koje je predvodio Trinity College Dublin u Irskoj - otkrilo je ranije nepoznat proces koji može isključiti sintezu inflamatornih faktora u makrofagima.

Naučnici očekuju da će novo otkriće poboljšati naše razumijevanje upale i infekcije.

Nadaju se da će to dovesti do novih tretmana za upalne patologije kao što su bolesti srca, reumatoidni artritis i upalne bolesti crijeva.

Njihovo nedavno otkriće odnosi se na molekul poznat kao itaconate, koje makrofagi proizvode iz glukoze. Prethodne studije su već pokazale da itakonat pomaže u regulaciji funkcije makrofaga, ali mehanizmi u to vrijeme nisu bili poznati.

Odavno je poznato da makrofagi uzrokuju upalu, ali smo upravo otkrili da se mogu "zaustaviti" itakonatom.

Koristeći ljudske ćelije i modele miša, Luke O'Neill i kolege su otkrili da je proizvodnja itakonata poput aktiviranja "isključenog prekidača" na makrofagu, što je rezultiralo smanjenom upalom.

Istraživači izvještavaju o svojim nalazima u radu objavljenom u časopisu Priroda.

Upala i makrofagi

Upala je niz biohemijskih reakcija koje pokreće imuni sistem kada otkrije nešto što može naštetiti našem tijelu. Možemo vidjeti i osjetiti upalu kada, na primjer, posječemo prst: područje rane otekne, pocrveni, istanji se i postane bolno.

Kako upala napreduje, grupe različitih stanica oslobađaju tvari koje zauzvrat izazivaju niz reakcija. Na primjer, uzrokuju širenje krvnih sudova i postaju propusni tako da više krvnih stanica može doći do mjesta ozljede. To iritira nervne završetke tako da se poruke o boli prenose u mozak.

Međutim, ovaj moćni odbrambeni sistem može se pokrenuti i kada imuni sistem greškom napadne zdrave ćelije i tkiva (fenomen poznat kao autoagresija imunog sistema). To dovodi do kroničnih upalnih bolesti koje mogu trajati godinama, a ponekad i cijeli život.

Makrofagi su različite ćelije koje su uključene u mnoge važne procese u tijelu, uključujući upalu.

Itakonat i interferoni tipa I (IFN I)

Kao i mnoge ćelije, makrofagi koriste glukozu kao energiju. Međutim, oni također mogu koristiti glukozu za proizvodnju itakonata. Naučnici su znali da itakonat pomaže u regulaciji mnogih ćelijskih procesa u makrofagima, ali je biohemija uključena bila nejasna.

U novoj studiji, profesor Luke O'Neill i njegov tim po prvi put pokazuju da je itakonat potreban za aktivaciju protuupalnog transkripcionog faktora u mišjim i ljudskim makrofagima.

Nrf2 je protein u tijelu sisara koji igra ključnu ulogu u obnavljanju oštećenog tkiva i sprječavanju nastanka malignih tumora. Prilikom otkrivanja problema, protein Nrf2 može aktivirati do dvije stotine gena uz pomoć kojih će se stanica “popravljati”.

Naučnici su demonstrirali kako je, mijenjajući proizvodnju nekoliko inflamatornih proteina, itakonat štitio miševe od smrtonosne upale koja se može pojaviti tokom infekcije.

Jedan od efekata proizvodnje itakonata bio je ograničavanje upalnog odgovora koji uključuje interferone tipa I.

Interferoni tipa I (IFN I) su grupa proteina koji utiču na imunološki odgovor koji se javlja tokom infekcije virusima, bakterijama, gljivicama i drugim patogenima.

Poznato je da su proteini posebno važni u zaštiti od virusa. Međutim, mogu izazvati i neželjene reakcije kod nekih vrsta infekcija.

Itaconate je kritičan protuupalni metabolit koji djeluje preko Nrf2 kako bi ograničio upalu i modulirao interferone tipa I.

Kao prva koja je opisala hemijske reakcije povezane sa protuupalnim efektima itakonata, studija predstavlja revolucionarni rad u oblasti upale.

Sada naučnici planiraju da shvate kako da iskoriste nalaze za stvaranje novih antiinflamatornih lekova.

Nadamo se da naš rad može pomoći mnogim osobama sa autoimunim bolestima.

Pored istraživača sa Triniti koledža u Dablinu, u rad su uključeni naučnici sa Harvard Medical School u Bostonu, Univerziteta Johns Hopkins u Baltimoru, Univerziteta Kembridž, Univerziteta Oksford, Univerziteta Dandi i farmaceutske kompanije GlaxoSmithKline.

Aktivacija- najvažnija faza funkcionalnog sazrevanja makrofaga. Određeni citokini imaju aktivacijski učinak – proteinska jedinjenja koja prenose signale između stanica i na taj način utiču na proces upale ili imunološki odgovor. Ovi citokini uključuju interferone, interleukine, faktore rasta, hemokine i TNF. Oni koji aktiviraju makrofage uključuju IFN-γ, GM-CSF, M-CSF i TNF-α.

Aktivirajte makrofage također hormon rasta i bakterijski endotoksin ili proteini ćelijskog zida. Izraz "aktivirani makrofag" u svom najširem smislu znači da ima povećanu sposobnost ubijanja mikroorganizama ili tumorskih stanica. Nakon aktivacije, makrofagi postaju veći, njihov broj pseudopodija se povećava, a plazma membrana postaje više naborana.

Intenzivne funkcije aktivirane:
Baktericidna aktivnost.
Antitumorska aktivnost.
Hemotaksa.
Fagocitoza (većine čestica).
Pinocitoza.

Transport i metabolizam glukoze.
Prateća fagocitoza je proizvodnja slobodnih radikala (O2, H2O2).
Formiranje dušikovog oksida.
Prezentacija antigena.

lučenje:
- komponente komplementa;
- lizozim;
- kisele hidrolaze;
- kolagenaza;
- aktivator plazminogena;
- citolitička proteaza;
- arginaza;
- fibronektin;
- interleukini (IL-1, IL-10, IL-12, IL-15);
- TNF-a;
- IFN-a i -b.
Faktori angiogeneze.

Aktivacija makrofaga tokom infekcije nastaje interakcijom njihove površinske molekule CD40 sa CD40 ligandom na Th ćelijama senzibiliziranim na antigen, kao i djelovanjem citokina koje proizvode ovi limfociti. Aktivirani makrofagi oslobađaju IL-12, koji zauzvrat aktivira T limfocite. Ove interakcije čine osnovu ćelijskog imuniteta.

Posebno važno aktiviranje makrofagi citokin, IFN-γ, trenutno se koristi za prevenciju infekcija kod pacijenata s kroničnom granulomatoznom bolešću i za liječenje kongenitalne osteopetroze (spore resorpcije kosti) povezane sa smanjenom funkcijom osteoklasta.

Kada su izloženi endotoksin ili drugih medijatora upale, makrofagi oslobađaju TNF-a, koji aktivira druge makrofage. Aktivirani makrofagi eksprimiraju veći broj TNF-a receptora. Tako makrofagi u područjima upale stječu sposobnost međusobnog aktiviranja i time obavljaju svoje funkcije brže nego u klasičnom ćelijskom imunološkom odgovoru, koji zahtijeva akumulaciju senzibiliziranih T limfocita.

Na drugoj strani, makrofagi, kao i Th ćelije, luče IL-10, koji inhibira proizvodnju IFN-γ i inhibira potencijalno opasne posljedice nekontrolirane aktivacije makrofaga.

Makrofagi

Free Resident

Peritonealna hepatična

Plućni

Aktivacija nije samo povećanje aktivnosti i povećan metabolizam, citotoksičnost, već i povećanje broja ćelija uključenih u proces.

Makrofagi

Aktivirano 5% Netaknuto 95%

Aktivacija

Specifičan Nespecifičan

(koristeći Th1 i AT) (razni lijekovi, LPS, toksini)

Model na peritonealnim MF

srijeda 199 (pit.v-va,

a/b, T=37°)

Zapisivanje podataka

Direktno vizuelno brojanje

Procjena hemotakse Boydenovom metodom

NTS test

Hemiluminiscencija

Radiometrija

Enzimske metode

1. Imunološke metode

Citotoksičnost

BCG, ciklofosfamid (aktivacija) IL-1, TNF, faktori rasta, PG E2

Atipično

ćelije nisu

osjetljivo

ovim agentima

Iskustvo sa hitozanom

Makrofag T limfocit

Jačanje kontaktne interakcije timocita sa makrofagima IL-2, IFγ Aktivacija MF

Kratak izlet u istoriju…………………………………………………………………………………………………….. 2

Sadašnje stanje doktrine fagocitoze…………………………………………………………………………………………….. 5

Makrofagi peritonealnog eksudata kao model

fagocitoza i poremećaji fagocitne aktivnosti…………………………………………………………. 13

Prijem modela………………………………………………………………………………………………………………………. 14

Metode bilježenja rezultata…………………………………………………………………………………………… ........................................ 14

Neki simulirani procesi

SMANJENJE BAKTERIJSKE AKTIVNOSTI PERITONEALA

MAKROFAGI MIŠEVA U KOMBINOVANIM USLOVIMA

PRIMJENA STAFILOKOKNOG ENTEROTOKSINA TIPA A I ENDOTOKSINA………………………………………………………………… 17

OTKAZIVANJE EFEKTA OPSONINA POBOLJŠANOG FAGOCITOZOM

UZ POMOĆ FRAGMENTA ANTITIJELA PROTIV RECEPTORA Fc-MAKROFAGA………………………………………………………………………………… .. ..... 18

POJAČANE REAKCIJE SA KITOZANOM

KONTAKTNA INTERAKCIJA MAKROFAGA SA TIMOCITIMA in vitro…………………………………………………………………………………………….. 19

AKTIVACIJA FAGOCITNIH ĆELIJA I ĆELIJA

IMUNITET NA SINTETIČKE POLIELEKTROLITE……………………………………………………………………………………………………………………… 20

AKTIVACIJA MAKROFAGA POD UTJECEM SINTETIČKOG ANTIOKSIDANTA ……………………………………………… 22

FAGOCITNA AKTIVNOST MAKROFAGA

PERITONEALNI EKSUDAT MIŠEVA EFEKTI LIJEKOVA PLATINE…………………………………………………………………………………………… 23

PROUČAVANJE FAGOCITNE AKTIVNOSTI PERITONEALNIH MAKROFAGA U

ODNOS YERSINIA PESTIS SA DEFEKTNIM I KOMPLETNIM FRA GENIMA ……………………………………………………………………… 25

UTJECAJ MODIFIKATORA PRIRODNOG BIOLOŠKOG ODGOVORA

PORIJEKLO FUNKCIONALNE AKTIVNOSTI MAKROFAGA……………………………………………………………………………………………………………. 26

PERITONEALNI MAKROFAGI KAO MODEL

PROUČAVANJE ATEROGENOG POTENCIJALA KRVNOG SERUMA……………………………………………………………………………………………………………… 29

UTICAJ GABA, GHB I GLUTAMINA

KISELINE NA FUNKCIONALNU AKTIVNOST FAGOCITA…………………………………………………………………………………………………………… 32

Zaključak…………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………… 33

Neki drugi modeli za proučavanje fagocitoze……………………………………………………………………………………………… 34

Književnost………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……… 36

Kratak izlet u istoriju

Prošlo je više od 100 godina od otkrića teorije fagocita, koju je stvorio naš veliki prirodnjak, dobitnik Nobelove nagrade I. I. Mečnikov. Otkriće, razumevanje fenomena fagocitoze i opštu formulaciju osnova fagocitne teorije napravio je u decembru 1882. Godine 1883. izložio je osnove nove fagocitne teorije u izveštaju „O lekovitim moćima tijelo” u Odesi na VII kongresu prirodnjaka i ljekara i objavio ih u štampi. Prvo su izraženi osnovni principi teorije fagocita, koje je I. I. Mečnikov kasnije razvijao tokom svog života. Iako su samu činjenicu apsorpcije drugih čestica od strane živih stanica mnogi prirodoslovci opisali mnogo prije naučnika, samo je on dao briljantno tumačenje ogromne uloge fagocita u zaštiti tijela od patogenih mikroba.

Mnogo kasnije, na 70. godišnjicu naučnika, kolega i prijatelj I. I. Mečnikova Emil Roux će napisati: „Danas, prijatelju, posmatraš doktrinu fagocitoze sa smirenim zadovoljstvom oca, čije je dete napravilo dobru karijeru u svijetu, ali koliko ti je brige izazvao! Njegov izgled izazvao je proteste i otpor, a za njega ste se morali boriti dvadeset godina.” Doktrina fagocitoze „... jedna je od najplodonosnijih u biologiji: povezala je fenomen imuniteta sa unutarćelijskom probavom, objasnila nam je mehanizam upale i atrofije; oživjela je patološku anatomiju, koja je, ne mogavši ​​dati prihvatljivo objašnjenje, ostala čisto deskriptivna... Vaša erudicija je toliko ogromna i istinita da služi cijelom svijetu.”

I. I. Mechnikov je tvrdio da „...imunitet kod zaraznih bolesti treba pripisati aktivnoj ćelijskoj aktivnosti. Među ćelijskim elementima, fagociti bi trebali zauzeti prvo mjesto. Osjetljivost i pokretljivost, sposobnost apsorpcije čvrstih tvari i proizvodnje tvari koje mogu uništiti i probaviti mikrobe glavni su faktori aktivnosti fagocita. Ako su ova svojstva dovoljno razvijena i paraliziraju patogeno djelovanje mikroba, onda je životinja prirodno imuna... kada fagociti ne otkriju prisustvo svih ili jednog od ovih svojstava u dovoljnoj mjeri, tada je životinja podložna infekciji ...” U isto vrijeme, ako bakterijski produkti uzrokuju negativnu kemotaksiju u fagocitima, ili ako, uz pozitivnu kemotaksu, fagociti ne apsorbiraju bakterije ili ih apsorbiraju, ali ih ne ubijaju, također se razvija fatalna infekcija. Rješenje temeljnih problema komparativne embriologije i biologije, koje je dovelo do naučnikovih velikih otkrića, omogućilo je I. I. Mečnikovu da ustanovi da je „fagocitoza izuzetno česta u životinjskom svijetu... i na najnižem nivou životinjske ljestvice, na primjer , kod protozoa i... .kod sisara i ljudi... fagociti su mezenhimske ćelije.”

I. I. Mechnikov je u isto vrijeme bio prvi koji je poduzeo komparativnu studiju fenomena fagocitoze. Pažnja naučnika bila je skrenuta ne samo na tradicionalne laboratorijske predmete, već i na takve predstavnike životinjskog svijeta kao što su dafnije, morske zvijezde, krokodili i majmuni. Komparativna studija fagocitoze bila je neophodna da I. I. Mechnikov dokaže univerzalnost fenomena apsorpcije i uništavanja stranog materijala od strane fagocitnih mononuklearnih ćelija, široku rasprostranjenost u prirodi oblika imunološke odbrane koji je proučavao.

Mečnikovljeva ćelijska teorija je odmah naišla na otpor. Prije svega, predložen je u vrijeme kada je većina patologa na upalni odgovor, kao i na mikrofage i makrofage povezane s njim, gledala ne kao zaštitnu, već kao štetnu reakciju. U to vrijeme se čak vjerovalo da iako su fagocitne stanice zaista sposobne apsorbirati patogene, to ne dovodi do uništenja patogena, već do njegovog prenošenja u druge dijelove tijela i širenja bolesti. I u tom periodu intenzivno se razvijala humoralna teorija imuniteta, čije je temelje postavio P. Ehrlich. Otkrivena su antitela i antigeni, identifikovani su mehanizmi humoralne rezistencije organizma na određene patogene mikroorganizme i njihove toksine (difterija, tetanus i dr.). Čudno, ali dva takva otkrića neko vrijeme nisu mogla zajedno. Kasnije 1888. godine, Nuttall je pronašao supstance u serumu normalnih životinja koje su bile toksične za određene mikroorganizme i pokazao da su takva antibakterijska svojstva značajno poboljšana imunizacijom životinje. Kasnije je otkriveno da serum sadrži dvije različite supstance, čije kombinovano djelovanje dovodi do lize bakterija: faktor stabilan na toplinu, koji je tada identificiran kao serumska antitijela, i faktor labilan na toplinu nazvan komplement, ili aleksin (od grčkog aleksein - zaštititi). Bordet, učenik samog Mečnikova, opisao je lizu crvenih krvnih zrnaca humoralnim antitijelima i komplementom, a većina istraživača počela se slagati s Kochom da su humoralisti pobijedili. Mečnikov i njegovi učenici nikako nisu odustajali. Provedeni su jednostavni eksperimenti u kojima su mikrobi, stavljeni u malu vrećicu filter papira koja ih je štitila od fagocita, zadržali virulenciju, iako su bukvalno okupani tkivnom tekućinom bogatom antitijelima. U Engleskoj su Sir Elmroth Wright i S. R. Douglas pokušali pomiriti razlike između ove dvije škole u svojim glavnim studijama procesa opsonizacije (od grčkog. opsonein - učinite ga jestivim). Ovi naučnici su tvrdili da su ćelijski i humoralni faktori podjednako važni i međusobno ovisni u tome da humoralna antitijela, specifično reagirajući sa svojim ciljnim mikroorganizmom, pripremaju ga za fagocitozu od strane makrofaga.

Švedska akademija je 1908. godine zajedno dodijelila Nobelovu nagradu za medicinu Mečnikovu, osnivaču ćelijske oblasti, i Erlihu, koji je personificirao humoralne ideje tog vremena. Nagrada im je uručena kao "priznanje za njihov rad na imunitetu".

Mečnikovljeva zasluga nije samo u stvaranju briljantne teorije. Još ranije je počeo proučavati zarazne bolesti ljudi i domaćih životinja: zajedno sa svojim učenikom N.F. Gamaleyom proučavao je tuberkulozu, stočnu kugu i tražio načine za borbu protiv poljoprivrednih štetočina. Jedan od najvažnijih događaja u istoriji ruske medicine datira iz 1886. Ovog ljeta u Odesi je počela sa radom prva ruska bakteriološka stanica koju su stvorili Mečnikov i njegov talentovani učenik N.F. Stvorio je najveću naučnu školu mikrobiologa u Rusiji. Izvanredni naučnici N. F. Gamaleya, D. K. Zabolotny, L. A. Tarasevich i mnogi drugi bili su učenici I. I. Mechnikova. Ilja Iljič Mečnikov je umro 1916. godine, radeći na pitanjima imunologije i ćelijskog imuniteta do kraja svog života. I nauka o imunitetu se brzo i brzo razvijala. U tom periodu pojavio se neobično veliki broj radova i naučnika koji su proučavali faktore unutrašnje odbrane organizma.

Period od 1910. do 1940. godine bio je period serologije. U to vrijeme je formulisan stav o specifičnosti i da su AT prirodni, visoko varijabilni globulini. Tu je veliku ulogu odigrao rad Landsteinera, koji je došao do zaključka da specifičnost antitijela nije apsolutna.

Od 1905. pojavljuju se radovi (Carrel, Guthrie) o transplantaciji organa. Godine 1930 K. Landsteiner otkriva krvne grupe. Amadeus Borrell se bavi radom na fagocitozi, bakteriofagiji, virusima i patogenezi kuge. Nagrada je dodijeljena F. Macfarlaneu Burnetu (1899 - 1985) i Peteru Medawaru (1915 - Engleska) "za otkriće stečene imunolotske tolerancije". Medawar je pokazao da odbacivanje stranog presatka kože poštuje sva pravila imunološke specifičnosti, a temelji se na istim mehanizmima kao u zaštiti od bakterijskih i virusnih infekcija. Naknadni rad koji je obavio sa brojnim studentima postavio je čvrste temelje za razvoj transplantacijske imunobiologije, koja je postala važna naučna disciplina i potom omogućila mnoge pomake u području kliničke transplantacije organa. Burnet je objavio The Formation of Antibodies (1941). Sa svojim kolegom Frankom Fennerom, Burnet je tvrdio da se sposobnost imunoloških reakcija javlja u relativno kasnim fazama embrionalnog razvoja i da istovremeno postoji sjećanje na postojeće markere "ja" u antigenima prisutnim u ovom trenutku. Tijelo naknadno stječe toleranciju na njih i nije u stanju na njih odgovoriti imunološkom reakcijom. Svi antigeni koji se ne pamte će biti percipirani kao „ne ja“ i moći će dalje izazvati imunološki odgovor. Pretpostavlja se da će bilo koji antigen uveden tokom ovog kritičnog perioda razvoja tada biti prihvaćen kao samostalan i izazvati toleranciju, a kao rezultat toga neće biti u stanju dalje aktivirati imuni sistem. Ove ideje je dalje razvio Burnet u svojoj teoriji stvaranja antitijela klonske selekcije. Pretpostavke Burneta i Fennera podvrgnute su eksperimentalnom testiranju u studijama Medawara, koji je 1953. godine, koristeći miševe čistih linija, dobio jasnu potvrdu Burnet-Fennerove hipoteze, opisujući fenomen koji je Medawar dao naziv stečenoj imunološkoj toleranciji.

Godine 1969 Istovremeno, nekoliko autora (R. Petrov, M. Berenbaum, I. Royt) predložilo je troćelijsku shemu saradnje imunocita u imunološkom odgovoru (T-, B-limfociti i makrofagi), što je dugo godina odredilo proučavanje mehanizmi imunološkog odgovora, subpopulacijska organizacija ćelija imunog sistema.

Filmske metode su imale značajnu ulogu u ovim studijama. Mogućnost kontinuiranog dinamičkog proučavanja mikrobioloških objekata in vivo i in vitro u uslovima kompatibilnim sa njihovom životnom aktivnošću, vizualizacija elektromagnetnog zračenja nevidljivog ljudskom oku, registracija brzih i sporih procesa, kontrola vremenske skale i neke druge karakteristične karakteristike istraživačke kinematografije otvorile su velike i na mnogo načina jedinstvene mogućnosti za proučavanje interakcija ćelija.

Koncept fagocita je prošao kroz značajnu evoluciju tokom vremena. Godine 1970. Van Furth et al. predložio je novu klasifikaciju koja odvaja MF od RES u poseban sistem mononuklearnih fagocita. Istraživači su odali počast I. I. Mečnikovu, koji je početkom 20. stoljeća koristio termin "mononuklearni fagocit". Fagocitna teorija, međutim, nije postala nepromjenjiva dogma. Činjenice koje je nauka neprestano akumulirala promijenile su i zakomplikovale razumijevanje onih fenomena u kojima se činilo da je fagocitoza odlučujući ili jedini faktor.

Može se tvrditi da danas doktrina o fagocitima koju je stvorio I. I. Mečnikov doživljava svoj preporod, nove činjenice su je značajno obogatile, pokazujući, kako je Ilya Ilyich predvidio, ogroman opći biološki značaj. Teorija I. I. Mečnikova bila je snažan pokretač napretka imunologije širom svijeta. Međutim, čak i danas glavne odredbe teorije ostaju nepokolebljive.

Primarni značaj fagocitnog sistema potvrđuje stvaranje u SAD-u društva naučnika koji se bave proučavanjem retikuloendotelnog sistema (RES), izdaje se poseban “Journal of Reticulo-Endothelial Society”.

U narednim godinama razvoj fagocitne teorije povezan je s otkrićem citokinske regulacije imunološkog odgovora i, naravno, proučavanjem utjecaja citokina na ćelijski odgovor, uključujući makrofage. U zoru ovih otkrića bili su radovi naučnika kao što su N. Erne,

G. Koehler, C. Milstein.

U SSSR-u je 80-ih uočeno intenzivno zanimanje za fagocite i procese povezane s njima. Ovdje je potrebno napomenuti rad A.N. Mayanskog, koji je proučavao utjecaj makrofaga ne samo u svjetlu njihove imunološke funkcije. Pokazao je važnost RES ćelija za funkcionisanje organa kao što su jetra, pluća i gastrointestinalni trakt. Radove je izveo i A.D. Ado, V.M. Zemskov, V.G. Galaktionov, eksperimente za proučavanje rada MF u žarištu hronične upale izveo je Serov.

Treba reći da je 90-ih pao interes za nespecifičnu vezu imuniteta. To se dijelom može objasniti činjenicom da su svi napori naučnika uglavnom bili usmjereni na limfocite, a posebno na citokine. Možemo reći da je „bum citokina“ u toku.

Međutim, to ni na koji način ne znači da je relevantnost problema smanjena. Fagocitoza je primjer procesa za koji se ne može izgubiti interes. Doći će do otkrića novih faktora koji stimulišu njegovu aktivnost, otkriće se supstance koje inhibiraju OIE. Biće otkrića koja će razjasniti suptilne mehanizme interakcije MF sa limfocitima, sa intersticijskim ćelijama i sa antigenskim strukturama. Ovo može biti posebno relevantno sada u vezi s problemom rasta tumora i AIDS-a. Može se samo nadati da će se među otkrićima koje je započeo veliki Mečnikov pojaviti imena ruskih naučnika.

TRENUTNO STANJE UČENJA O FAGOCITOZI

Osnovni principi o fagocitima i sistemu fagocitoze, koje je sjajno formulirao I. I. Mečnikov i koji su razvili njegovi učenici i sljedbenici, dugo su odredili razvoj ove najvažnije oblasti biologije i medicine. Ideja antiinfektivnog imuniteta, koja je toliko fascinirala savremenike I. I. Mečnikova, odigrala je odlučujuću ulogu u razvoju stanične imunologije, evoluciji pogleda na upalu, fiziologiju i patologiju reaktivnosti i otpornosti organizma. Paradoksalno je i u isto vrijeme prirodno da je doktrina fagocitoze započela velikim generalizacijama i konceptima, koji su se tijekom mnogo godina dopunjavali činjenicama posebne prirode koje su imale mali utjecaj na razvoj problema u cjelini. Talas savremenih imunoloških informacija, obilje elegantnih metoda i hipoteza usmerili su interesovanja mnogih istraživača ka proučavanju limfocitnih mehanizama ćelijskog i humoralnog imuniteta. A ako su imunolozi brzo shvatili da ne mogu bez makrofaga, sudbina druge klase fagocitnih ćelija - polinuklearnih (segmentiranih) leukocita - donedavno je ostala nejasna. Tek sada možemo sa sigurnošću reći da je ovaj problem, koji je napravio kvalitativni skok u proteklih 5-10 godina, postao čvrsto uspostavljen i da ga uspješno razvijaju ne samo imunolozi, već i predstavnici srodnih profesija - fiziolozi, patolozi, biohemičari i kliničari. Proučavanje polinuklearnih fagocita (neutrofila) jedan je od rijetkih primjera u citofiziologiji, a još više u imunologiji, kada broj studija na objektu “ljudskog porijekla” premašuje broj radova izvedenih u eksperimentima na životinjama.

Danas je doktrina fagocitoze skup ideja o slobodnim i fiksiranim ćelijama porijekla iz koštane srži, koje, posjedujući snažan citotoksični potencijal, izuzetnu reaktivnost i visoku mobilizacionu spremnost, djeluju u prvoj liniji efektorskih mehanizama imunološke homeostaze. Antimikrobna funkcija se doživljava kao posebna, iako važna, epizoda ove opće strategije. Dokazano je snažne citotoksične potencijale mono- i polinuklearnih fagocita, koje se, pored baktericidnih svojstava, izražavaju u uništavanju malignih i drugih oblika patološki izmijenjenih ćelija, promjeni tkiva tokom nespecifične upale u imunopatološkim procesima. Ako su neutrofili (dominantni tip polinuklearnih stanica) gotovo uvijek usmjereni na uništenje, tada su funkcije mononuklearnih fagocita složenije i dublje. Oni sudjeluju ne samo u destrukciji, već iu stvaranju, pokrećući fibroblastične procese i reparativne reakcije, sintetizirajući kompleks biološki aktivnih supstanci (faktori komplementa, induktori mijelopoeze, imunoregulacijski proteini, fibronektin itd.). Ostvaruje se strateška prognoza I. I. Mečnikova, koji je fagocitne reakcije uvek posmatrao iz opšte fiziološke perspektive, potvrđujući značaj fagocita ne samo u zaštiti od „štetnih agenasa“, već i u opštoj borbi za homeostazu, koja se svodi na održavanje relativne postojanosti unutrašnjeg okruženja tijela. “U imunitetu, atrofiji, upali i liječenju, fagociti sudjeluju u svim fenomenima od najvećeg značaja u patologiji.”

Mononuklearni fagociti, koji su prethodno bili klasifikovani kao deo retikuloendotelnog sistema, izdvojeni su u nezavisnu porodicu ćelija - mononuklearni fagocitni sistem, koji objedinjuje koštanu srž i krvne monocite, slobodne i fiksne tkivne makrofage. Dokazano je da se pri izlasku iz krvi monocit mijenja prilagođavajući se uslovima sredine u kojoj se nalazi. Time se osigurava specijalizacija ćelije, odnosno maksimalna usklađenost sa uslovima u kojima mora da „radi“. Druga alternativa nije isključena. Sličnost monocita može biti čisto vanjska (kao što se dogodilo s limfocitima), a neki od njih su unaprijed određeni da se transformiraju u različite varijante makrofaga. Iako postoji heterogenost zrelih neutrofila, ona je znatno manje izražena. Gotovo se ne mijenjaju morfološki kada uđu u tkiva, za razliku od makrofaga, ne žive tamo dugo (ne više od 2-5 dana) i očito nemaju plastičnost svojstvenu monocitima. To su visoko diferencirane ćelije koje gotovo završavaju svoj razvoj u koštanoj srži. Nije slučajno da su prošli pokušaji da se pronađe korelacija između nuklearne segmentacije i sposobnosti leukocita da fagocitozu bili neuspješni. Ipak, ideja o funkcionalnoj heterogenosti morfološki zrelih neutrofila i dalje dobiva potvrdu. Poznate su razlike između neutrofila u koštanoj srži i perifernoj krvi, neutrofila u krvi, tkivima i eksudatu. Uzroci i fiziološko značenje ovih karakteristika su nepoznati. Očigledno, varijabilnost polinuklearnih ćelija, za razliku od monocit-makrofaga, je taktičke prirode.

Proučavanje fagocitoze provodi se prema klasičnim postulatima I. I. Mečnikova o fazama fagocitne reakcije - kemotakse, privlačenja (vezivanja) i apsorpcije, destrukcije (probavljanja). Trenutno je pažnja usmjerena na karakteristike svakog od ovih procesa i njima su posvećeni prikazi. Rezultati brojnih studija omogućili su da se dublje prodre u suštinu ovih reakcija, da se preciziraju molekularni faktori koji su u njihovoj osnovi, da se pronađu zajednički čvorovi i otkriju posebni mehanizmi stanične reaktivnosti. Fagocitoza služi kao odličan model za proučavanje funkcije migracije, prostorne orijentacije ćelija i njihovih organela, fuzije membrane i novoformiranja, regulacije ćelijske homeostaze i drugih procesa. Ponekad se fagocitoza često izjednačava sa gutanjem. Ovo je očito žalosno, jer narušava povijesno utemeljenu ideju fagocitoze kao integralnog procesa koji objedinjuje zbir ćelijskih reakcija, počevši od prepoznavanja objekta i završavajući njegovim uništenjem ili željom za uništenjem. Sa funkcionalne tačke gledišta, fagociti mogu biti u dva stanja - mirovanju i aktiviranju. U svom najopćenitijem obliku, aktivacija je rezultat transformacije vanjskog stimulusa u reakciju efektorskih organela. Više se piše o aktiviranom makrofagu, iako se u principu isto može učiniti i za polinuklearne ćelije. Potrebno je samo odabrati početnu tačku - na primjer, funkcionalni status u vaskularnom krevetu normalnog tijela. Aktivacija se razlikuje ne samo u stepenu ekscitacije pojedinih ćelija, već i po stepenu pokrivenosti ćelijske populacije u celini. Normalno se aktivira mali broj fagocita. Pojava iritansa dramatično mijenja ovaj pokazatelj, odražavajući povezanost fagocita s reakcijama koje ispravljaju unutarnje okruženje tijela. Želja da se aktivira fagocitni sistem, čime se povećavaju njegove efektorske sposobnosti, više puta se čula u radovima I. I. Mechnikova. Savremena istraživanja adjuvansa, bioloških i farmakoloških modulatora mononuklearnih i polinuklearnih fagocita suštinski razvijaju ovu ideju sa stanovišta međućelijske saradnje, opšte i specifične patologije. Čini se da je to perspektiva racionalnog utjecaja na upale, reparativne i regenerativne procese, imunopatologiju, otpornost na akutni i kronični stres, otpornost na infekcije, tumore itd.

Mnogi znakovi aktivacije su stereotipni i ponavljaju se u svim fagocitnim stanicama. To uključuje promjene u aktivnosti lizosomskih i membranskih enzima, povećan energetski i oksidativni metabolizam, sintetičke i sekretorne procese, promjene adhezivnih svojstava i receptorske funkcije plazma membrane, sposobnost nasumične migracije i kemotaksije, apsorpciju i citotoksičnost. Ako uzmemo u obzir da je svaka od ovih reakcija integrativne prirode, tada će broj posebnih znakova po kojima se može suditi o uzbuđenju ćelija biti ogroman.

Isti stimulans može izazvati sve ili većinu znakova aktivacije. Međutim, ovo je prije izuzetak nego pravilo. Danas se mnogo zna o specifičnim mehanizmima koji ostvaruju efektorska svojstva mono i polinuklearnih fagocita. Dešifrovana je strukturna osnova motoričkih reakcija, otkrivene organele koje obezbeđuju orijentaciju vektora u prostoru, proučavani su obrasci i kinetika formiranja fagolizosoma, utvrđena priroda citotoksičnosti i baktericidne aktivnosti, utvrđene sintetičke i sekretorne potencije. , otkriveni su receptorski i katalitički procesi u plazma membrani itd. Postaje sve očiglednije da se diskretne manifestacije ćelijske reaktivnosti obezbeđuju ili barem iniciraju odvojenim mehanizmima i mogu nastati nezavisno jedna od druge. Moguće je suzbiti ili pojačati kemotaksiju bez promjene sposobnosti apsorpcije i citotoksičnosti, sekrecija nije povezana s apsorpcijom, povećana adhezivnost ne ovisi o potrošnji kisika itd. Genetski defekti su poznati kada se izgubi jedna ili više od navedenih funkcija, a mnogi od njih su stereotipni prema kliničkim simptomima. Ako tome dodamo i patologiju medijatorskih sistema koji stvaraju hemoatraktante i opsonine, postaje jasno koliko bi danas dijagnoza koja konstatuje kršenje fagocitoze trebala biti složena i istovremeno specifična.

Glavni događaj bilo je uspostavljanje molekularne osnove citotoksičnosti (uključujući baktericidnost) i njenog odnosa sa reaktivnošću ćelije. Želja da se shvati suština reakcija koje dovode do

Dobar dan, dragi čitaoci!
Prošli put sam vam pričao o veoma važnoj grupi krvnih zrnaca – koji su pravi borci prve linije imunološke odbrane. Ali oni nisu jedini učesnici u operacijama hvatanja i uništavanja “neprijateljskih agenata” u našem tijelu. Imaju asistente. I danas želim da nastavim svoju priču i proučavanje funkcije leukociti - agranulociti. U ovu grupu spadaju i limfociti, čija citoplazma nedostaje granularnosti.
Monocit je najveći predstavnik leukocita. Promjer njegove ćelije je 10 – 15 mikrona, citoplazma je ispunjena velikim jezgrom u obliku zrna. Malo ih je u krvi, svega 2-6%. Ali u koštanoj srži se formiraju u velikim količinama i sazrijevaju u istim mikrokolonijama kao i neutrofili. Ali kada uđu u krv, putevi im se razilaze. Neutrofili putuju kroz krvne sudove i uvek su u pripravnosti br.1. A monociti se brzo šire po organima i tamo se pretvaraju u makrofage. Polovina ih odlazi u jetru, a ostatak se distribuira u slezinu, crijeva, pluća itd.

Makrofagi– ovi su sedentarni, konačno sazreli. Poput neutrofila, oni su sposobni za fagocitozu, ali, osim toga, imaju svoju sferu utjecaja i druge specifične zadatke. Pod mikroskopom, makrofag je vrlo vidljiva ćelija sa impresivnim dimenzijama do 40 - 50 mikrona u prečniku. Ovo je prava mobilna fabrika za sintezu specijalnih proteina za sopstvene potrebe i za susedne ćelije. Ispostavilo se da makrofag može sintetizirati i lučiti do 80 dnevno! raznih hemijskih jedinjenja. Možete pitati: koje aktivne supstance luče makrofagi? Ovisi o tome gdje makrofagi žive i koje funkcije obavljaju.

Funkcije leukocita:

Počnimo od koštane srži. Postoje dvije vrste makrofaga uključenih u proces obnove koštanog tkiva – osteoklasti i osteoblasti. Osteoklasti neprestano kruže kroz koštano tkivo, pronalaze stare ćelije i uništavaju ih, ostavljajući za sobom slobodan prostor za buduću koštanu srž, a osteoblasti formiraju novo tkivo. Makrofagi obavljaju ovaj posao tako što sintetiziraju i luče posebne stimulativne proteine, enzime i hormone. Na primjer, za uništavanje kostiju sintetiziraju kolagenazu i fosfatazu, a za rast crvenih krvnih stanica - eritropoetin.
Tu su i ćelije “medicinske sestre” i ćelije “sestre” koje osiguravaju brzu reprodukciju i normalno sazrijevanje krvnih stanica u koštanoj srži. Hematopoeza u kostima odvija se na otocima - u sredini takve kolonije nalazi se makrofag, a okolo su nagomilane crvene stanice različite starosti. Obavljajući funkciju dojilje, makrofag opskrbljuje stanice koje rastu hranom - aminokiselinama, ugljikohidratima, masnim kiselinama.

Oni igraju posebnu ulogu u jetri. Tamo se zovu Kupferove ćelije. Aktivno radeći u jetri, makrofagi apsorbiraju različite štetne tvari i čestice koje dolaze iz crijeva. Zajedno sa ćelijama jetre učestvuju u preradi masnih kiselina, holesterola i lipida. Tako se neočekivano ispostavlja da su uključeni u stvaranje kolesterolskih plakova na zidovima krvnih žila i nastanak ateroskleroze.

Još nije sasvim jasno gdje počinje aterosklerotski proces. Možda se ovdje pokreće pogrešna reakcija na "njihove" lipoproteine ​​u krvi, a makrofagi, poput budnih imunoloških stanica, počinju da ih hvataju. Ispostavilo se da proždrljivost makrofaga ima i pozitivne i negativne strane. Hvatanje i uništavanje mikroba je, naravno, dobra stvar. Ali prekomjerna apsorpcija masnih tvari od strane makrofaga je loša i vjerojatno dovodi do patologije opasne po ljudsko zdravlje i život.

No, makrofazima je teško razdvojiti što je dobro, a što loše, pa je naš zadatak olakšati sudbinu makrofaga i voditi računa o vlastitom zdravlju i zdravlju jetre: pratiti ishranu, smanjiti konzumaciju hrane koja sadrži velike količine količine masti i holesterola, a toksine uklanjaju dva puta godišnje toksine.

Hajde sada da pričamo o tome makrofagi, rad na plućima.

Udahnuti zrak i krv u plućnim žilama razdvojeni su tankom granicom. Shvaćate koliko je važno osigurati sterilnost disajnih puteva u ovim uslovima! Tako je, ovdje ovu funkciju obavljaju i makrofagi koji lutaju kroz vezivno tkivo pluća.
Uvek su ispunjeni ostacima mrtvih ćelija pluća i mikroba koji se udišu iz okolnog vazduha. Makrofagi pluća se odmah umnožavaju u području svoje aktivnosti, a njihov broj naglo raste kod kroničnih bolesti respiratornog trakta.

Pažnja pušačima! Čestice prašine i katranaste supstance iz duvanskog dima jako iritiraju gornje disajne puteve puteva, oštećuju mukozne ćelije bronha i alveola. Plućni makrofagi, naravno, hvataju i neutraliziraju ove štetne kemikalije. Kod pušača se aktivnost, broj, pa čak i veličina makrofaga naglo povećava. Ali nakon 15-20 godina, granica njihove pouzdanosti je iscrpljena. Delikatne ćelijske barijere koje razdvajaju zrak i krv su razbijene, infekcija prodire u dubinu plućnog tkiva i počinje upala. Makrofagi više nisu u stanju da u potpunosti rade kao mikrobni filteri i ustupaju mjesto granulocitima. Dakle, dugotrajno pušenje dovodi do kroničnog bronhitisa i smanjenja respiratorne površine pluća. Previše aktivni makrofagi korodiraju elastična vlakna plućnog tkiva, što dovodi do otežanog disanja i hipoksije.

Najtužnije je što kada se istroše, makrofagi prestaju obavljati vrlo važne funkcije - sposobnost borbe protiv malignih stanica. Stoga je kronični hepatitis prepun razvoja tumora jetre, a kronična upala pluća - rakom pluća.

Makrofagi slezena.

U slezeni makrofagi obavljaju funkciju "ubica", uništavajući stare krvne ćelije. Na membranama crvenih krvnih zrnaca izloženi su podmukli proteini koji su signal za eliminaciju. Inače, uništavanje starih crvenih krvnih zrnaca događa se i u jetri i u samoj koštanoj srži - gdje god postoje makrofagi. U slezeni je ovaj proces najočigledniji.

Dakle, makrofagi su veliki radnici i najvažniji urednici našeg tijela, koji istovremeno obavljaju nekoliko ključnih uloga:

1. učešće u fagocitozi,
2. očuvanje i prerada važnih nutrijenata za potrebe organizma,
3. oslobađanje nekoliko desetina proteina i drugih biološki aktivnih supstanci koje reguliraju rast krvnih stanica i drugih tkiva.

Pa, znamo funkcije leukocita - monocita i makrofaga. I opet nije ostalo vremena za limfocite. O njima, najmanjim braniocima našeg tela, pričaćemo sledeći put.
U međuvremenu, ozdravimo i ojačajmo imuni sistem slušajući lekovitu muziku Mocarta - Simfoniju srca:

Želim vam dobro zdravlje i prosperitet!

Mečnikov je granularne polimorfonuklearne krvne leukocite svrstao u mikrofage, koji, emigrirajući iz krvnih žila, ispoljavaju energičnu fagocitozu uglavnom u odnosu na bakterije, a u znatno manjoj mjeri (za razliku od makrofaga) na različite produkte raspadanja tkiva.

Fagocitna aktivnost mikrofaga posebno je vidljiva kod bakterija koje sadrže gnoj.

Mikrofagi se također razlikuju od makrofaga po tome što ne percipiraju vitalnu boju.

Makrofagi sadrže enzime za varenje fagocitiranih supstanci. Ovi enzimi se nalaze u vakuolama (vezikulama) zvanim lizosomi i sposobni su da razgrađuju proteine, masti, ugljikohidrate i nukleinske kiseline.

Makrofagi čiste ljudsko tijelo od čestica neorganskog porijekla, kao i od bakterija, virusnih čestica, umirućih stanica, toksina – otrovnih tvari koje nastaju prilikom razgradnje stanica ili proizvode bakterije. Osim toga, makrofagi luče neke humoralne i sekretorne supstance u krv: elemente komplementa C2, C3, C4, lizozim, interferon, interleukin-1, prostaglandine, o^-makroglobulin, monokine koji regulišu imuni odgovor, citoksine – toksične za ćelijske supstance. .

Makrofagi imaju suptilan mehanizam za prepoznavanje stranih čestica antigene prirode. Oni razlikuju i brzo apsorbuju stare i nove crvene krvne ćelije bez uticaja na normalne crvene krvne ćelije. Makrofagima je dugo vremena pripisivana uloga „čistača“, ali su oni i prva karika u specijalizovanom odbrambenom sistemu. Makrofagi, uključujući i antigen u citoplazmi, prepoznaju ga uz pomoć enzima. Supstance se oslobađaju iz lizosoma koje rastvaraju antigen u roku od otprilike 30 minuta, nakon čega se izlučuje iz tijela.

Antigen se manifestuje i prepoznaje od strane makrofaga, nakon čega prelazi u limfocite. Neutrofilni granulociti (neutrofili ili mikrofagi) se takođe formiraju u koštanoj srži, odakle ulaze u krvotok, gde cirkulišu 6-24 sata.

Za razliku od makrofaga, zreli mikrofagi ne primaju energiju iz disanja, već iz glikolize, poput prokariota, odnosno postaju anaerobi i mogu obavljati svoje aktivnosti u zonama bez kisika, na primjer, u eksudatima tijekom upale, nadopunjujući aktivnost makrofaga. Makrofagi i mikrofagi na svojoj površini nose receptore za imunoglobulin JgJ i element komplementa C3, koji pomažu fagocitu u prepoznavanju i vezivanju antigena za površinu svoje ćelije. Poremećaj aktivnosti fagocita se često manifestira u obliku ponavljajućih gnojno-septičkih bolesti, poput kronične upale pluća, pioderme, osteomijelitisa itd.

Kod brojnih infekcija dolazi do različitih akvizicija fagocitoze. Dakle, tuberkulozne mikobakterije se ne uništavaju tokom fagocitoze. Stafilokok inhibira njegovu apsorpciju od strane fagocita. Poremećaj aktivnosti fagocita također dovodi do razvoja kroničnih upala i bolesti povezanih s činjenicom da se materijal koji su makrofagi nakupili razgradnjom fagocitiranih tvari ne može ukloniti iz tijela zbog nedostatka određenih enzima fagocita. Patologija fagocitoze može biti povezana s kršenjem interakcije fagocita s drugim sistemima ćelijskog i humoralnog imuniteta.

Fagocitozu olakšavaju normalna antitijela i imunoglobulini, komplement, lizozim, leukini, interferon i brojni drugi enzimi i krvne sekrecije koje prethodno obrađuju antigen, čineći ga pristupačnijim za hvatanje i probavu od strane fagocita.

Sedamdesetih godina prošlog veka formulisana je hipoteza mononuklearnog fagocitnog sistema, prema kojoj makrofagi predstavljaju završnu fazu diferencijacije krvnih monocita, koji su zauzvrat izvedeni iz multipotentnih krvnih matičnih ćelija u koštanoj srži. Međutim, studije provedene 2008.-2013. pokazale su da makrofage u tkivima odraslih miševa predstavljaju dvije populacije koje se razlikuju po porijeklu, mehanizmu održavanja broja i funkcijama. Prva populacija je tkivo ili rezidentni makrofagi. Potječu od eritromijeloidnih prekursora (koji nisu povezani s matičnim stanicama krvi) žumančane vrećice i embrionalne jetre i naseljavaju tkiva u različitim fazama embriogeneze. Rezidentni makrofagi dobijaju tkivno specifične karakteristike i održavaju svoj broj kroz proliferaciju in situ bez ikakvog učešća monocita. Dugovječni tkivni makrofagi uključuju Kupfferove ćelije jetre, mikrogliju centralnog nervnog sistema, alveolarne makrofage pluća, peritonealne makrofage trbušne duplje, Langerhansove ćelije kože, makrofage crvene pulpe slezene.

Drugu populaciju predstavljaju relativno kratkotrajni makrofagi monocitnog (koštane srži) porijekla. Relativni sadržaj takvih ćelija u tkivu zavisi od vrste i starosti organizma. Dakle, makrofagi porijeklom iz koštane srži čine manje od 5% svih makrofaga mozga, jetre i epiderme, mali udio makrofaga pluća, srca i slezene (međutim, taj se udio povećava sa godinama tijela) i većina makrofaga lamina propria crijevne sluznice. Broj makrofaga monocitnog porijekla naglo se povećava tokom upale i vraća se u normalu nakon njenog završetka.

Aktivacija makrofaga

In vitro, pod uticajem egzogenih stimulusa, mogu se aktivirati makrofagi. Aktivacija je praćena značajnom promjenom u profilu ekspresije gena i formiranjem ćelijskog fenotipa specifičnog za svaku vrstu stimulusa. Istorijski gledano, prva su otkrivena dva uglavnom suprotna tipa aktiviranih makrofaga, koji su, po analogiji sa Th1/Th2, nazvani M1 i M2. M1 makrofagi diferenciraju ex vivo nakon stimulacije prekursora interferonom γ uz učešće transkripcionog faktora STAT1. M2 makrofagi se razlikuju ex vivo nakon stimulacije interleukinom 4 (preko STAT6).

Dugo vremena su M1 i M2 bili jedini poznati tipovi aktiviranih makrofaga, što je omogućilo formulisanje hipoteze o njihovoj polarizaciji. Međutim, do 2014. godine su se nakupile informacije koje ukazuju na postojanje čitavog spektra aktiviranih stanja makrofaga koji ne odgovaraju ni tipu M1 ni tipu M2. Trenutno nema uvjerljivih dokaza da aktivirana stanja makrofaga uočena in vitro odgovaraju onome što se dešava in vivo i da li su ta stanja trajna ili prolazna.

Makrofagi povezani sa tumorom

Maligni tumori utiču na mikrookruženje svog tkiva, uključujući makrofage. Monociti krvi infiltriraju tumor i pod uticajem signalnih molekula koje tumor luči (M-CSF, GM-CSF, IL4, IL10, TGF-β), diferenciraju se u makrofage sa „protuupalnim“ fenotipom i potiskujući antitumor imunitet i podstiču stvaranje novih krvnih sudova, potiču rast tumora i metastaze.

Makrofagi (monociti, von Kupfferove ćelije, Langerhansove ćelije, histiofagi, alveolociti, itd.) su u stanju da efikasno hvataju i intracelularno uništavaju različite mikrobe i oštećene strukture.

Mikrofagi (granulociti: neutrofili, eozinofili, bazofili, trombociti, endotelne ćelije, mikroglijalne ćelije, itd.) u manjoj meri, ali su takođe sposobni da hvataju i oštećuju mikrobe.

U fagocitima, tokom svih faza mikrobne fagocitoze, aktiviraju se i mikrobicidni sistemi ovisni i o kisiku neovisni.

Glavne komponente mikrobicidnog sistema fagocita zavisnog od kiseonika su mijeloperoksidaza, katalaza i reaktivne vrste kiseonika (singletni kiseonik - O2, superoksidni radikal - O2, hidroksilni radikal - OH, vodonik peroksid - H2O2).

Glavne komponente mikrobicidnog sistema fagocita nezavisnog od kiseonika su lizozim (muramidaza), laktoferin, katjonski proteini, H+ joni (acidoza), lizozomske hidrolaze.

3. Humoralni baktericidni i bakteriostatski faktori:

Lizozim, uništavajući muramsku kiselinu peptidoglikana u zidovima gram-pozitivnih bakterija, uzrokuje njihovu osmotsku lizu;

Laktoferin, menjajući metabolizam gvožđa u mikrobima, remeti njihov životni ciklus i često dovodi do njihove smrti;

- (3-lizini su baktericidni za većinu gram-pozitivnih bakterija;

Faktori komplementa, koji imaju opsonizirajući učinak, aktiviraju fagocitozu mikroba;

Interferonski sistem (posebno a i y) pokazuje izrazito nespecifično antivirusno djelovanje;

Djelovanje mikroresica i žljezdastih stanica sluzokože dišnih puteva, kao i znojnih i lojnih žlijezda kože, koje luče odgovarajuće izlučevine (sputum, znoj i sebum), pomaže u uklanjanju određenog broja raznih mikroorganizama iz tijelo.

Fagocitoza, proces aktivnog hvatanja i apsorpcije živih i neživih čestica od strane jednoćelijskih organizama ili posebnih stanica (fagocita) višećelijskih životinjskih organizama. Fenomen F. otkrio je I.I. Mechnikov, koji je pratio njegovu evoluciju i razjasnio ulogu ovog procesa u zaštitnim reakcijama tijela viših životinja i ljudi, uglavnom tijekom upale i imuniteta. F. igra važnu ulogu u zacjeljivanju rana. Sposobnost hvatanja i varenja čestica je u osnovi ishrane primitivnih organizama. U procesu evolucije, ova sposobnost se postepeno prenosila na pojedinačne specijalizovane ćelije, prvo na probavne, a zatim na posebne ćelije vezivnog tkiva. Kod ljudi i sisara aktivni fagociti su neutrofili (mikrofagi ili posebni leukociti) krvi i ćelije retikuloendotelnog sistema, sposobni da se pretvore u aktivne makrofage. Neutrofili fagocitiraju male čestice (bakterije, itd.), makrofagi su u stanju da apsorbuju veće čestice (mrtve ćelije, njihova jezgra ili fragmente, itd.). Makrofagi su također sposobni akumulirati negativno nabijene čestice boja i koloidnih supstanci. Apsorpcija malih koloidnih čestica naziva se ultrafagocitoza ili koloidopeksija.

Fagocitoza zahtijeva energiju i povezana je prvenstveno s djelovanjem ćelijske membrane i unutarćelijskih organela - lizosoma, koji sadrže veliki broj hidrolitičkih enzima. Tokom F. razlikuje se nekoliko faza. Prvo se fagocitirana čestica veže za ćelijsku membranu, koja je zatim obavija i formira unutarćelijsko tijelo - fagosom. Iz okolnih lizosoma, hidrolitički enzimi ulaze u fagosom i probavljaju fagocitiziranu česticu. U zavisnosti od fizičko-hemijskih svojstava potonjeg, probava može biti potpuna ili nepotpuna. U potonjem slučaju nastaje zaostalo tijelo koje može dugo ostati u ćeliji.

Komplement - (zastarjeli alexin), proteinski kompleks koji se nalazi u svježem krvnom serumu; važan faktor prirodnog imuniteta kod životinja i ljudi. Termin su uveli njemački naučnici P. Ehrlich i J. Morgenroth 1899. godine. K. se sastoji od 9 komponenti, koje su označene od C "1 do C" 9, pri čemu prva komponenta uključuje tri podjedinice. Svih 11 proteina koji čine K. mogu se razdvojiti imunohemijskim i fizičko-hemijskim metodama. K. se lako uništava kada se surutka zagreva, čuva duže vreme ili izlaže svetlosti. K. učestvuje u brojnim imunološkim reakcijama: spajanjem kompleksa antigena (vidi antigene) sa antitelom (vidi antitela) na površini ćelijske membrane, izaziva lizu bakterija, eritrocita i drugih tretiranih ćelija. sa odgovarajućim antitelima. Uništavanje membrane i kasnija ćelijska liza zahtijeva učešće svih 9 komponenti. Neke komponente antigena imaju enzimsku aktivnost, a komponenta koja se prethodno pridružila kompleksu antigen-antitelo katalizira dodavanje sledećeg. U organizmu K. takođe učestvuje u reakcijama antigen-antitelo koje ne izazivaju lizu ćelija. Djelovanje K. povezano je sa otpornošću organizma na patogene mikrobe, oslobađanjem histamina u trenutnim alergijskim reakcijama i autoimunim procesima. U medicini se konzervirani preparati K. koriste u serološkoj dijagnostici niza zaraznih bolesti i za detekciju antigena i antitijela.

INTERFERONI su grupa glikoproteina niske molekularne težine koje proizvode ljudske ili životinjske stanice kao odgovor na virusnu infekciju ili pod utjecajem različitih induktora (na primjer, dvolančane RNK, inaktiviranih virusa, itd.) i imaju antivirusni učinak.

Interferoni su predstavljeni u tri klase:

alfa-leukocit, proizveden od nuklearnih krvnih stanica (granulociti, limfociti, monociti, slabo diferencirane stanice);

beta-fibroblast - sintetiziraju ga ćelije mišićno-kutanog, vezivnog i limfoidnog tkiva:

gama imuni - proizvode T-limfociti u saradnji sa makrofagima, prirodnim ubicama.

Antivirusni efekat se ne javlja direktno kroz interakciju interferona sa virusom, već indirektno kroz ćelijske reakcije. Enzimi i inhibitori, čiju sintezu inducira interferon, blokiraju početak translacije stranih genetskih informacija i uništavaju molekule RNK glasnika. Interakcijom sa ćelijama imunog sistema, oni stimulišu fagocitozu, aktivnost prirodnih ćelija ubica i ekspresiju glavnog kompleksa histokompatibilnosti. Direktnim djelovanjem na B ćelije, interferon reguliše proces stvaranja antitijela.

ANTIGEN - Hemijski molekuli koji se nalaze u (ili ugrađeni) u ćelijsku membranu i sposobni su da izazovu imuni odgovor nazivaju se antigeni. Dijele se na diferencirane i determinističke. Diferencirani antigeni uključuju CD antigene. Glavni kompleks histokompatibilnosti uključuje HLA (himan lencocyte antigen).

Antigeni se dijele na:

Toxins;

izoantigeni;

Heterofilni antigeni;

Domaći antigeni;

Bučice;

Imunogeni;

Adjuvansi;

Skriveni antigeni.

Toksini su otpadni produkti bakterija. Toksini se mogu kemijski pretvoriti u toksoide, koji tada gube svoja toksična svojstva, ali zadržavaju svoja antigena svojstva. Ova karakteristika se koristi za pripremu brojnih vakcina.

A- i B-izoantigeni su mukopolisaharidni antigeni protiv kojih tijelo uvijek ima antitijela (aplotinine).

Antitijela na A- i B-izoantigene određuju 4 krvne grupe.

Heterofilni antigeni su prisutni u ćelijama tkiva mnogih životinja; oni su odsutni u ljudskoj krvi.

Domaći antigeni uključuju samo-antigene, od kojih je većina tolerantna na imuni sistem.

Gantene su tvari koje specifično reagiraju s antitijelima, ali ne doprinose njihovom stvaranju. Gantene nastaju zbog alergijskih reakcija na lijekove.

Imunogeni (virusi i bakterije) su moćniji od rastvorljivih antigena.

Adjuvansi su supstance koje pojačavaju imuni odgovor kada se uvede antigen.

Skriveni antigen može biti sperma, koja u nekim slučajevima djeluje kao strani protein u slučajevima traumatskog oštećenja testisa ili promjena uzrokovanih zaušnjacima.

Antigeni se takođe dele na:

Antigeni, koji su komponente ćelija;

Eksterni antigeni koji nisu komponente ćelija;

Autoantigeni (skriveni) koji ne prodiru u imunokompetentne ćelije.

Antigeni se takođe klasifikuju prema drugim kriterijumima:

Po vrsti izazivanja imunološkog odgovora - imunogeni, alergeni, tolerogeni, transplantacija);

Po stranosti - hetero- i autoantigeni;

Po povezanosti sa timusnom žlijezdom - T-ovisni i T- nezavisni;

Po lokalizaciji u tijelu - O-antigeni (nula), termostabilni, visoko aktivni itd.);

Po specifičnosti za mikroorganizam nosača - vrsta, tipična, varijanta, grupa, stadijum.

Interakcija tijela sa antigenima može se odvijati na različite načine. Antigen može prodrijeti u makrofag i eliminirati se unutar njega.

Uz drugu opciju, moguće je povezivanje sa receptorima na površini makrofaga. Antigen je u stanju da reaguje sa antitelom na procesu makrofaga i dođe u kontakt sa limfocitom.

Osim toga, antigen može zaobići makrofag i reagirati s receptorom antitijela na površini limfocita ili ući u ćeliju.

Specifične reakcije pod dejstvom antigena javljaju se na različite načine:

Sa stvaranjem humoralnih antitijela (tokom transformacije imunoblasta u plazma stanicu);

Senzibilizirani limfocit se pretvara u memorijsku ćeliju, što dovodi do stvaranja humoralnih antitijela;

Limfocit dobija svojstva limfocita ubice;

Limfocit se može pretvoriti u ćeliju koja ne reagira ako su svi njegovi receptori povezani s antigenom.

Antigeni daju ćelijama sposobnost da sintetišu antitela, što zavisi od njihovog oblika, doze i puta ulaska u organizam.

Vrste imuniteta

Postoje dvije vrste imuniteta: specifični i nespecifični.

Specifični imunitet je individualne prirode i formira se tokom čitavog života osobe kao rezultat kontakta njegovog imunološkog sistema sa različitim mikrobima i antigenima. Specifični imunitet čuva sjećanje na infekciju i sprječava njeno ponovno pojavljivanje.

Nespecifični imunitet je specifičan za vrstu, odnosno gotovo je isti kod svih predstavnika iste vrste. Nespecifični imunitet osigurava borbu protiv infekcije u ranim fazama njenog razvoja, kada specifični imunitet još nije formiran. Stanje nespecifičnog imuniteta određuje predispoziciju osobe za različite uobičajene infekcije, čiji su uzročnici oportunistički mikrobi. Imunitet može biti specifičan ili urođen (npr. osoba na uzročnika pseće kuge) i stečen.

Prirodni pasivni imunitet. AT sa majke se prenose na dete preko posteljice, sa majčinim mlekom. Pruža kratkotrajnu zaštitu od infekcije, jer se antitijela troše i njihov broj se smanjuje, ali pružaju zaštitu do formiranja vlastitog imuniteta.

Prirodni aktivni imunitet. Proizvodnja sopstvenih antitela u kontaktu sa antigenom. Imunološke memorijske ćelije pružaju najtrajniji, ponekad doživotni, imunitet.

Stečeni pasivni imunitet. Nastaje vještačkim putem unošenjem gotovih antitijela (seruma) iz imunoloških organizama (serum protiv difterije, tetanusa, zmijskih otrova). Ova vrsta imuniteta takođe ne traje dugo.

Stečeni aktivni imunitet. Mala količina antigena se unosi u organizam u obliku vakcine. Ovaj proces se zove vakcinacija. Koristi se mrtvi ili oslabljeni antigen. Tijelo se ne razbolijeva, već proizvodi AT. Ponovljena primjena je česta i stimulira bržu i dugotrajniju proizvodnju antitijela koja pružaju dugotrajnu zaštitu.

Specifičnost antitela. Svako antitijelo je specifično za određeni antigen; to je zbog jedinstvene strukturne organizacije aminokiselina u varijabilnim regijama njegovih lakih i teških lanaca. Organizacija aminokiselina ima različitu prostornu konfiguraciju za svaku specifičnost antigena, pa kada antigen dođe u kontakt sa antitelom, brojne prostetske grupe antigena odgovaraju kao zrcalna slika istim grupama antitela, zbog čega brzo i između antitela i antigena dolazi do čvrstog vezivanja. Ako je antitijelo visoko specifično i postoji mnogo mjesta vezivanja, dolazi do snažne adhezije između antitijela i antigena putem: (1) hidrofobnih veza; (2) vodonične veze; (3) jonsko privlačenje; (4) van der Waalove sile. Kompleks antigen-antitijelo također se povinuje termodinamičkom zakonu djelovanja mase.

Struktura i funkcije imunog sistema.

Struktura imunog sistema. Imuni sistem je predstavljen limfoidnim tkivom. Ovo je specijalizirano, anatomski različito tkivo, rasuto po cijelom tijelu u obliku različitih limfoidnih formacija. Limfoidno tkivo uključuje timus, ili timus, žlijezdu, koštanu srž, slezinu, limfne čvorove (grupne limfne folikule ili Peyerove zakrpe, krajnike, aksilarne, ingvinalne i druge limfne formacije rasute po cijelom tijelu), kao i limfocite koji se nalaze u krvotoku. . Limfoidno tkivo se sastoji od retikularnih ćelija koje čine skelet tkiva i limfocita koji se nalaze između ovih ćelija. Glavne funkcionalne ćelije imunog sistema su limfociti, podeljeni na T- i B-limfocite i njihove subpopulacije. Ukupan broj limfocita u ljudskom tijelu dostiže 1012, a ukupna masa limfoidnog tkiva je otprilike 1-2% tjelesne težine.

Limfoidni organi se dijele na centralne (primarne) i periferne (sekundarne).

Funkcije imunološkog sistema. Imuni sistem obavlja funkciju specifične zaštite od antigena, a to je limfoidno tkivo koje je sposobno da kroz kompleks ćelijskih i humoralnih reakcija koje se sprovode pomoću seta imunoreagensa neutrališe, neutrališe, uklanja, uništava genetski strani antigen koji je ušao u organizam. tijelo izvana ili formirano u samom tijelu.

Specifična funkcija imunološkog sustava u neutraliziranju antigena dopunjena je kompleksom mehanizama i reakcija nespecifične prirode čiji je cilj osiguranje otpornosti tijela na djelovanje bilo koje strane tvari, uključujući antigene.

Serološke reakcije

In vitro reakcije između antigena i antitijela, ili serološke reakcije, naširoko se koriste u mikrobiološkim i serološkim (imunološkim) laboratorijama u različite svrhe:

serodijagnostika bakterijskih, virusnih, rjeđe drugih zaraznih bolesti,

seroididentifikacija izolovanih bakterijskih, virusnih i drugih kultura različitih mikroorganizama

Serodijagnostika se provodi pomoću skupa specifičnih antigena koje proizvode komercijalne kompanije. Na osnovu rezultata serodijagnostičkih reakcija procjenjuje se dinamika akumulacije antitijela tokom procesa bolesti i intenzitet postinfektivnog ili postvakcinalnog imuniteta.

Seroididentifikacija mikrobnih kultura vrši se kako bi se odredio njihov tip i serovar korištenjem setova specifičnih antiseruma, koje također proizvode komercijalne kompanije.

Svaka serološka reakcija karakterizira specifičnost i osjetljivost. Specifičnost se odnosi na sposobnost antigena ili antitela da reaguju samo sa homolognim antitelima sadržanim u krvnom serumu, odnosno sa homolognim antigenima. Što je veća specifičnost, to je manje lažno pozitivnih i lažno negativnih rezultata.

Serološke reakcije uključuju antitijela koja uglavnom pripadaju imunoglobulinima IgG i IgM klasa.

Reakcija aglutinacije je proces lijepljenja i precipitacije korpuskularnog antigena (aglutinogena) pod utjecajem specifičnih antitijela (aglutinina) u otopini elektrolita u obliku grudica aglutinata.