Факторы врожденного иммунитета

Факторы и механизмы антиинфекционного иммунитета (принцип эшелонированности антимикробной защиты по Маянскому А.Н., 2003)

К факторам врожденного иммунитета относят:

o механический барьер - кожа и слизистые оболочки;

o иммунобиологический барьер:

Ø клеточные факторы: нейтрофилы, макрофаги, дендритные клетки, эозинофилы, базофилы, естественные киллеры;

Ø гуморальные факторы: система комплемента, растворимые рецепторы к поверхностным структурам микроорганизмов (pattern-структуры), антимикробные пептиды, интерфероны.

o физико-химический барьер – HCl желудка, лизоцим

Клеточные факторы

Нейтрофилы и макрофаги. В процессе эволюции в организме многоклеточных сформировались специализированные клетки. Такими клетками являются полиморфно-ядерные лейкоциты (в основном нейтрофилы) и мононуклеарные фагоциты (эти клетки иногда называют профессиональными фагоцитами).

Нейтрофилы и мононуклеарные фагоциты имеют общее миелоидное происхождение из стволовой кроветворной клетки. Однако эти клетки различаются рядом свойств.

Нейтрофилы - наиболее многочисленная и подвижная популяция фагоцитов, созревание которых начинается и заканчивается в костном мозге.

Нейтрофилы - короткоживущие клетки, продолжительность их жизни около 15 сут. Из костного мозга они выходят в кровоток уже зрелыми клетками.. Из крови нейтрофилы перемещаются в ткани, в которых они либо гибнут, либо выходят на поверхность слизистых оболочек, где и заканчивают свой жизненный цикл.

Моноциты- незрелые клетки, которые, попадая в кровяное русло и далее в ткани, созревают в тканевые макрофаги:

ü плевральные и альвеолярные

ü перитонеальные

ü Купферовские клетки печени  - эндотелиальные клетки, выстилающие синусоиды печёночной дольки

ü интердигитальные клетки лимфатических узлов, костного мозга,

ü остеокласты - отросчатые молодые костные клетки многоугольной, кубической формы

ü микроглиоциты – мелкие отросчатые, пукообразной формы клетки, способные к амёбоидному движению

ü мезангиальные клетки почек (между капилляров клубочковой сети)

ü сертолиевы клетки яичек – соматические клетки, расположенные в извитых канальцах семенников

ü клетки Лангерганса и Гринстейна кожи – в базальном слое кожи

Продолжительность жизни мононуклеарных фагоцитов от 40 до 60 суток

Нейтрофилы и макрофаги чутко реагируют на любые изменения гомеостаза. Основной функцией нейтрофилов и макрофагов является фагоцитоз.

    Фагоцитоз - это процесс поглощения клеткой частиц или крупных макромолекулярных комплексов. Он складывается из нескольких последовательно протекающих этапов:

Ø активация и хемотаксис - целенаправленное движение клетки к объекту фагоцитоза в сторону повышающейся концентрации хемоаттрактантов, роль которых играют хемокины, компоненты комплемента и микробной клетки, продукты деградации тканей организма;

Ø адгезия (прикрепление) частиц к поверхности фагоцита. В адгезии важную роль играют рецепторы. Иммуноглобулины, компоненты комплемента усиливают адгезию (являются опсонинами), служат мостиком между микробной клеткой и фагоцитом;

Ø поглощение частиц, их погружение в цитоплазму и образование вакуоли (фагосомы);

Ø  внутриклеточный киллинг (убийство) и переваривание. После поглощения частицы фагосомы сливаются с лизосомами - образуется фаголизосома, в которой бактерии гибнут под действием бактерицидных продуктов гранул (кислороднезависимая система бактерицидности). Одновременно в клетке усиливается потребление кислорода и глюкозы - развивается так называемый респираторный (окислительный) взрыв, что приводит к образованию токсичных метаболитов кислорода и азота (Н₂О₂, супероксиданиона О₂, гипохлорной кислоты, пироксинитрита), обладающих высокой бактерицидностью (кислородзависимая система бактерицидности). Не все микроорганизмы чувствительны к бактерицидным системам фагоцитов. Гонококки, стрептококки, микобактерии и другие выживают после контакта с фагоцитами, такой фагоцитоз называется незавершенным.

Эозинофилы относятся к полиморфно-ядерным лейкоцитам, обладают слабой фагоцитарной активностью. Эозинофилы поглощают некоторые бактерии. Основная функция эозинофилов заключается в защите от крупных паразитов.

Естественные киллеры. Естественные киллеры - большие лимфоцитоподобные клетки, которые происходят из лимфоидных предшественников. Они содержатся в крови, тканях, особенно их много в печени, селезенке. Естественные киллеры содержат лизосомы, но фагоцитарной активностью не обладают.

Естественные киллеры распознают и элиминируют клетки мишени, на которых изменены или отсутствуют маркеры, характерные для здоровых клеток.

Гуморальные факторы

Система комплемента. Система комплемента - это многокомпонентная полиферментная самособирающаяся система сывороточных белков, которые в норме находятся в неактивном состоянии. При появлении во внутренней среде микробных продуктов запускается процесс, который называют активацией комплемента. В процессе самосборки системы образуются активные продукты распада белков, которые выполняют три важнейшие функции:

¨ вызывают перфорацию мембран и лизис клеток

¨ обеспечивают опсонизацию (иммунный фагоцитоз) микроорганизмов для их дальнейшего фагоцитоза

¨  инициируют развитие сосудистых реакций воспаления.

В систему комплемента входит 9 основных белков (обозначаемых как С1, С2-С9), а также субкомпоненты - продукты расщепления этих белков (Clg, С3в, С3а и т.д.), ингибиторы.

Ключевым событием для системы комплемента является его активация. Она может происходить тремя путями: классическим и альтернативным.

Классический путь. При классическом пути активирующим фактором являются комплексы антиген-антитело. Присоединение комплемента к комплексу АГ-АТ запускает ряд реакций. В итоге клетка набухает и лизируется.

Альтернативный путь. Он идет без участия антител и минуя первые 3 компонента С1-С4-С2. Инициируют альтернативный путь компоненты клеточной стенки Грам- бактерий (липополисахариды, пептидогликаны), вирусы, которые связываются последовательно с белками Р (пропердин), В и D. Эти комплексы напрямую конвертируют С3-компонент.

Сложная каскадная реакция комплемента протекает только в присутствии ионов Са и Mg.