IV. 1. 1. 2. Каков механизм лизиса микроорганизмов нейтрофилами

 

Чем ближе очаг, подвергшийся микробной или иной агрессии, тем выше концентрация хемоаттрактантов. Непосредственно у места повреждения в высоком эндотелии посткапиллярных венул перекатывание нейтрофила по стенке сосуда прекращается. Это связано с тем, что в мембране высокого эндотелия экспрессируются молекулы, способствующие адгезии нейтрофила к стенке сосуда.

Лейкоцит останавливается и приклеивается к эндотелиоциту. Затем активируется сократительный аппарат подмембранного пространства нейтрофила, позволяющий существенно деформировать мембрану этой клетки: происходит формирование псевдоподий. Скоординированные движения псевдоподий, расположенных в передней части клетки, и задней части, напоминающей хвост, позволяют нейтрофилу быстро протиснуться между эпителиальными клетками и переместиться в ткань. В ткани нейтрофил связывается с микрообъектом и обволакивает его своими псевдоподиями. Происходит поглощение микрочастицы и заключение ее в фагосому. Фагосома сливается с гранулами, расположенными в цитоплазме нейтрофила. Содержимое гранул изливается на поглощенный объект и разрушает его.

Помимо ферментов, расщепляющих органические вещества микроба, в фагоцитах в большом количестве образуются токсичные формы кислорода, повреждающие оболочку атакуемого объекта. Таким образом – проглатывая и переваривая – нейтрофилы разрушают микробов, нарушивших целостность барьерных тканей. Активированные нейтрофилы обладают также способностью синтезировать белок дефенсин, который пронизывает оболочку микроба, образуя в ней пору. Микроб с поврежденной мембраной подвергается осмотическому лизису.

 

IV. 1. 2. О макрофагах

Моноциты являются самыми крупными клетками крови. Они образуются в красном костном мозге из стволовой кроветворной клетки и проходят следующий цикл развития: стволовая клетка – монобласт костного мозга – промоноцит – моноцит.

Моноциты циркулируют в крови 10-14 часов, а затем мигрируют в ткани. Отметим, что в отличие от нейтрофилов, моноциты перемещаются в ткани трансцеллюлярно, вледствие их захвата эндотелием и выделения экзоцитозом. В тканях клетки продолжают дифференцироваться, в них существенно увеличивается количество лизосом и митохондрий. Теперь эти клетки называются тканевыми макрофагами. Макрофаги присутствуют во всех тканях – в коже, печени, легких, нервной ткани, в костях, селезенке и лимфоузлах.

Макрофаги так же, как и нейтрофилы, являются профессиональными фагоцитами. Однако основное войско макрофагов выдвигается на поле боя несколько позже нейтрофилов, в процессе вторичного или иммунного фагоцитоза. Это связано с тем, что ключевыми активаторами макрофагов, усиливающими фагоцитоз, являются молекулы, образующиеся в процессе развития иммунного ответа и связывающиеся с поверхностью микроорганизма – опсонизирующими его.

 

Опсонизация (от лат. оpsono – приправа, способность делать вкусным) – это связывание поверхности микрообъектов с антителами, белками комплемента и рядом других белков, направленное на усиление фагоцитоза. Иммунные активаторы (молекулярные усилители) фагоцитоза называются опсонинами.

Ключевыми опсонинами являются

- антитела, секретируемые плазмоцитами;

   - гамма-интерферон – цитокин, синтезируемый

                            Т-хелперами 1 типа;

                          - некоторые белки комплемента, в основном С3b.

 

Фагоциты захватывают и разрушают опсонизированные объекты в 5000 раз быстрей, чем неопсонизированные.

Эффективность фагоцитоза существенно усиливается в связи с наличием на поверхности макрофагов рецепторов к опсонинам – Fc-фрагментам антител, компоненту комплемента С3b, гамма-интерферону и др.

 

Макрофаги рецепторами своей мембраны связываются с опсонизированными объектами, заключают в фагосому и переваривают (рис. IV-1 А – В).

 

 

                      А                                    Б                                   В

 

Рис. IV-1. Начальные стадии фагоцитоза

 

Тканевые макрофаги очищают поврежденную ткань от погибших в бою нейтрофилов, продуктов распада, не добитых микробов, простейших и пр.

В отличие от нейтрофилов, у которых фагосома сливается с гранулами цитоплазмы, в макрофагах происходит соединение фагосомы с лизосомами. Разрушение же поглощенных частиц происходит посредством ферментов лизосом, образования токсичных для оболочки микробов форм кислорода и монооксида азота (NO). После переваривания поглощенных структур макрофаг экзоцитозом выбрасывает продукты деградации, которые затем удаляются из организма почками и желудочно-кишечным трактом.

 

Фагоцитоз – это ключевой механизм неспецифического клеточного иммунитета. Неспецифического – потому что нейтрофилам и макрофагам глубоко безразлично, кого поедать. Они подвергают деструкции все микроорганизмы, нарушившие целостность барьерных тканей, не взирая на лица агрессоров. Клеточного – поскольку разрушение вторгшихся объектов происходит в результате непосредственного контакта двух структур – фагоцита и микроба.

Эозинофилы и базофилы также участвуют в поглощении и лизисе микробов, хотя этот вид защиты организма для данных гранулоцитов не является основным.

Эозинофилы и базофилы специализируются на разрушении достаточно крупных структур, каковыми, например, являются личинки некоторых гельминтов, посредством выделения литических веществ в окружающую среду. После опсонизирования личинки гельминта антителами Ig E и Ig G эозинофилы связываются с опсонинами и секретируют на поверхность гельминта два высокотоксичных белка – большой основной протеин и катионный протеин эозинофилов, разрушающие оболочку антигенсодержащего объекта. Базофилы, имеющие, как и эозинофилы, высокое сродство к Ig E и Ig G (Ig G₄), также соединяются с антителами, дегранулируются и выделяют на опсонизированный объект провоспалительное вещество гистамин.