Клетъчни фактори на неспецифична резистентност. Неспецифични и специфични фактори на орална резистентност

Имунитетът се разбира като съвкупност от процеси и механизми, които осигуряват на организма постоянна вътрешна средаот всички генетично чужди елементи от екзогенна и ендогенна природа. Неспецифичните резистентни фактори са прояви на вроден имунитет. Акцент: механични прегради(кожа, лигавици), хуморални фактори(имуноцитокини, лизозим, бета-лизини, пропердин протеинова система, протеини остра фаза) И клетъчни фактори (фагоцити, естествени клетки убийци). За разлика от имунитета, неспецифичната резистентност се характеризира с:

1) Липса на специфичен отговор към определени антитела;

2) Наличие както на индуцируеми, така и на неиндуцируеми защитни фактори;

3) Липса на способност за запазване на паметта от първоначалния контакт с антигена.

Основните ефекторни клетки при унищожаването на микробите са фагоцитите (неутрофили, макрофаги). Функциите на фагоцитите обаче не се ограничават до убиване на чужди частици. Фагоцитът изпълнява 3 основни групи функции:

1) Защитен(всъщност фагоцитоза)

2) Представяне- макрофагите представят Ag на лимфоцитите в системата за клетъчно сътрудничество

3) Секреторна– произвежда повече от 60 активни медиатора, включително IL-1.8; реактивни кислородни видове, продукти от метаболизма на арахидоновата киселина и др.

С развитието на недостатъчна активност на някой от неспецифичните фактори на резистентност се развива състояние на имунна недостатъчност и следователно е необходимо да имате представа как да оцените функционалната активност на всеки от горните компоненти.

Схема 1. Основни методи за оценка на различни етапи на фагоцитоза.

1. Вземете предвид резултатите от културите на аутопсирани животни. Изчислете общото замърсяване в различните сектори, попълнете таблицата за замърсяване в тетрадката си различни органии експериментални животински тъкани.

2. Опишете колонията (по избор на учителя) по стандартната схема (вижте темата „Бактериологичен метод на изследване“).

3. Подгответе петна и ги оцветете по Грам. Микроскоп, характеризира морфологичната картина.

4. Проучете картината на непълната фагоцитоза в готовите препарати.

5. Анализирайте схемата за създаване на експеримента за фагоцитоза.

6. Анализирайте схемата за поставяне на опсон-фагоцитна реакция.

Контролни въпроси:

1. Избройте основните групи неспецифични резистентни фактори.

2. Характеризирайте анатомичните бариери пред неспецифичната резистентност.

3. Какви са основните разлики между неспецифичната резистентност и имунитета.

4. Характеризирайте хуморалните фактори на неспецифичната резистентност (лизозим, имуноцитокини, комплемент, бета-лизини, пропердин система, протеини на острата фаза)

5. Система на комплемента: структура, функции, видове активиране?

6. Какви клетъчни фактори на неспецифична резистентност познавате?

7. Опишете етапите на фагоцитозата.

8. Какви са формите на фагоцитозата.

9. Какви са механизмите на фагоцитозата.

10. Опишете основните форми на свободните радикали.

11. Какво е фагоцитен индекс и фагоцитно число. Методи за оценяване.

12. Какви методи могат да се използват за допълнителна оценка на активността на фагоцита?

13. Метод за оценка на вътреклетъчното умъртвяване: клинично значение, постановка.

14. Същност на опсонизацията. Фагоцитно-опсоничен индекс.

15. NST тест: настройка, клинично значение.

16. Значението на антилизозимната, антикомплементарната, антиинтерфероновата активност на бактериите.

ТЕМА 3. ИМУНИТЕТНИ РЕАКЦИИ (1 УРОК)

Една форма на имунологична реактивност е способността на тялото да произвежда антитела в отговор на антиген. Антигенът е вещество с определена химическа структура, което носи чужда генетична информация. Антигените могат да бъдат пълни, т.е. способни да индуцират синтеза на антитела и да се свързват с тях, и дефектни или хаптени. Хаптените могат само да се свържат с антитялото, но не и да предизвикат неговия синтез в организма. Бактериите и вирусите са представени от сложна система от антигени (Таблици 4.5), някои от които имат токсични и имуносупресивни свойства.

Таблица 4

Антигени на бактерии

Таблица 5

Антигени на вируси

Имунологични методи на изследване- диагностични методи за изследване, основани на специфичното взаимодействие на антигени и антитела. Те се използват широко за лабораторна диагностика на инфекциозни заболявания, определяне на кръвни групи, тъканни и туморни антигени, протеинови видове, разпознаване на алергии и автоимунни заболявания, бременност, хормонални нарушения, както и в изследователската работа. Те включват серологични реакции, които обикновено включват реакции пряко въздействиеантигени и антитела от кръвен серум in vitro. В зависимост от механизма, серологичните реакции могат да бъдат разделени на реакции, основани на феномена на аглутинация; реакции, базирани на явлението утаяване; реакции на лизис и реакции на неутрализация.

Реакции, основани на явлението аглутинация.Аглутинацията е залепването на клетки или отделни частици, които носят антиген, с помощта на имунен серум към този антиген. Реакция на бактериална аглутинацияизползването на подходящ антибактериален серум е една от най-простите серологични реакции. Към различни разреждания на тествания кръвен серум се добавя суспензия от бактерии определено времесвържете се с t° 37° записва най-високото разреждане на кръвния серум, при което възниква аглутинация. Различават се дребнозърнести и едрозърнести реакции на аглутинация. Когато бактериите се свързват чрез H-антигена, се образува утайка от големи конюгати ag-at под формата на люспи. При контакт с O-ag се появява финозърнеста утайка. Реакцията на бактериална аглутинация се използва за диагностициране на много инфекциозни заболявания: бруцелоза, туларемия, Коремен тифи паратиф, чревни инфекции, тиф.

Реакция на пасивна или индиректна хемаглутинация(RPGA, RNGA). Той използва червени кръвни клетки или неутрални синтетични материали (например латексови частици), върху повърхността на които се сорбират антигени (бактериални, вирусни, тъканни) или антитела. Тяхната аглутинация възниква, когато се добавят подходящи серуми или антигени. Червените кръвни клетки, сенсибилизирани с антигени, се наричат ​​антигенен еритроцитен диагностикум и се използват за откриване и титриране на антитела. Еритроцити, сенсибилизирани с антитела. се наричат ​​имуноглобулинови еритроцитни диагностикуми и се използват за идентифициране на антигени. Реакцията на пасивна хемаглутинация се използва за диагностициране на заболявания, причинени от бактерии (коремен тиф и паратиф, дизентерия, бруцелоза, чума, холера и др.), протозои (малария) и вируси (грип, аденовирусни инфекции, вирусен хепатит B, морбили, енцефалит, пренасян от кърлежи, кримска хеморагична треска и др.).

Реакции, базирани на явлението утаяване.Преципитацията възниква в резултат на взаимодействието на антитела с разтворими антигени. Най-простият пример за реакция на утаяване е образуването в епруветка на непрозрачна ивица на утаяване на границата на наслояване на антигена върху антитялото. Широко използвани са различни видове реакции на утаяване в полутечни агарови или агарозни гелове (метод на двойна имунодифузия по Ouchterlony, метод на радиална имунодифузия, имуноелетрофореза), които имат както качествен, така и количествен характер. В резултат на свободната дифузия на антигени и антитела в гела в зоната на тяхното оптимално съотношение се образуват специфични комплекси - преципитационни ивици, които се откриват визуално или чрез оцветяване. Особеност на метода е, че всяка двойка антиген-антитяло образува индивидуална преципитационна лента и реакцията не зависи от наличието на други антигени и антитела в изследваната система.

1. Поставете приблизителна реакция на аглутинация върху стъклото. За да направите това, нанесете капка диагностичен серум върху предметно стъкло с пипета и капка физиологичен разтвор до него. Малко количество бактериална култура се добавя към всяка проба с помощта на бактериологична примка и се емулгира. След 2-4 минути, при положителен случай, в серумната проба се появяват люспи и капката става прозрачна. В контролната проба капката остава равномерно мътна.

2. Провеждане на подробна реакция на аглутинация. За да извършите реакцията, вземете 6 епруветки. Първите 4 епруветки са експериментални, 5 и 6 са контролни. Добавете 0,5 ml физиологичен разтвор към всички епруветки с изключение на 1. В първите 4 епруветки титруйте тестовия серум (1:50; 1:100; 1:200; 1:400). Добавете 0,5 ml антиген към всички епруветки с изключение на 5-та. Разклатете епруветките и поставете в термостат (37 0 C) за 2 часа, след което оставете пробите на стайна температура за 18 часа. Резултатите се записват по следната схема:

Пълна аглутинация, добре дефинирана флокулентна утайка, бистра супернатантна течност

Непълна аглутинация, изразен седимент, супернатантата леко мътна

Частична аглутинация, има малка утайка, течността е мътна

Частична аглутинация, утайката е слаба, течността е мътна

Няма аглутинация, няма утайка, течността е мътна.

3. Запознайте се с формулировката на реакцията на утаяване при диагностициране на токсигенен щам на C.diphtheriae.

4. Анализирайте схемите на директни и косвени реакции на Кумбс.

Контролни въпроси

1. Имунитет, неговите видове

2. Централни и периферни органи на имунитета. Функции, структура.

3. Основните клетки, участващи в имунните реакции.

4. Класификация на антигените, свойства на антигените, свойства на хаптените.

5. Антигенна структурабактериална клетка, вирус.

6. Хуморален имунитет: характеристики, основни клетки, участващи в хуморалния имунитет.

7. В-лимфоцити, клетъчна структура, фази на съзряване и диференциация.

8. Т-лимфоцити: клетъчна структура, фази на съзряване и диференциация.

9. Триклетъчно сътрудничество в имунния отговор.

10. Класификация на имуноглобулините.

11. Структурата на имуноглобулина.

12. Непълни антитела, структура, значение.

13. Имунни реакции, класификация.

14. Реакция на аглутинация, възможности за формулиране, диагностична стойност.

15. Реакция на Coombs, схема на стадиране, диагностична стойност.

16. Реакция на утаяване, възможности за формулиране, диагностична стойност.

Фактори на неспецифична резистентност

Неспецифичната резистентност се осъществява от клетъчни и хуморални фактори, които тясно взаимодействат за постигане на крайния ефект - катаболизъм на чуждо вещество: макрофаги, неутрофили, комплемент и други клетки и разтворими фактори. Хуморалните фактори на неспецифична резистентност включват левкини - вещества, получени от неутрофили, които проявяват бактерициден ефект срещу редица бактерии; еритрин - вещество, получено от червени кръвни клетки, бактерицидно срещу дифтериен бацил; лизозим - ензим, произведен от моноцити, макрофаги, лизиращи бактерии; пропердин е протеин, който осигурява бактерицидни и вирус-неутрализиращи свойства на кръвния серум; бета-лизините са бактерицидни фактори в кръвния серум, секретиран от тромбоцитите. Фактори на неспецифична резистентност са и кожата и лигавиците на тялото - първата линия на защита, където се произвеждат вещества, които имат бактерициден ефект. Слюнката, стомашният сок и храносмилателните ензими също потискат растежа и размножаването на микробите. През 1957 г. английският вирусолог Айзъкс и швейцарският вирусолог Линденман, изучавайки феномена на взаимно потискане (интерференция) на вируси в пилешки ембриони, опровергаха връзката на процеса на интерференция с конкуренцията между вирусите. Оказало се, че смущението се дължи на образуването в клетките на специфично нискомолекулно протеиново вещество, което е изолирано в чист вид. Учените нарекоха този протеин интерферон (IFN), защото той потиска възпроизвеждането на вируси, създавайки състояние на резистентност в клетките към последващото им повторно заразяване. Интерферонът се образува в клетките по време на вирусна инфекция и има добре дефинирана видова специфичност, т.е. проявява своя ефект само в организма, в чиито клетки се образува. Когато един организъм се срещне вирусна инфекцияПроизводството на интерферон е най-бързият отговор на инфекцията. Интерферонът образува защитна бариера срещу вируси много по-рано от специфичните защитни реакции на имунната система, стимулира клетъчната резистентност и прави клетките неподходящи за възпроизвеждане на вируси. През 1980 г. Експертният комитет на СЗО приема и препоръчва нова класификация, според която всички човешки интерферони се разделят на три класа: - алфа интерферон (левкоцитен) - основното лекарство за лечение на вирусни и ракови заболявания. Получава се в култура на левкоцити от донорска кръв, като се използват вируси, които не представляват опасност за хората (вирус Сендай) като интерфероногени; - интерферон бета - фибробластен, произведен от фибробласти; при този тип интерферон антитуморната активност преобладава над антивирусната активност; - гама интерферон - имунен, продуциран от сенсибилизирани Т-тип лимфоцити при многократна среща с "познат" им антиген, както и при стимулация на левкоцити (лимфоцити) с митогени - PHA и други лектини. Има изразен имуномодулиращ ефект. Всички интерферони се различават един от друг по своя набор от аминокиселини и антигенни свойства, както и по тежестта на определени форми на биологична активност. Описани са следните свойства на интерфероните: антивирусни, имуномодулиращи, противотуморни; В допълнение, интерфероните потискат клетъчния растеж, променят пропускливостта на клетъчните мембрани, активират макрофагите, повишават цитотоксичността на лимфоцитите, активират последващия синтез на интерферон и също така имат "хормоноподобно" активиране на клетъчната активност. Във всички връзки на взаимодействие между компонентите на имунната система, както на ниво формиране, активиране и проявление на техните функции, остават много бели петна, за да се създаде работеща схема на действие на имунната система и на тази основа , прогнозират развитието на по-нататъшни събития в тялото.

Активните неспецифични механизми за поддържане на антигенно-структурната хомеостаза, заедно с пасивните, са първата линия на защита на вътрешната среда на организма от чужди антигени. Тези механизми са представени от сложен набор от фактори – морфологични, биохимични, общофизиологични. Способността за функциониране се наследява от родителите, но потенциалният максимум на тези функции е индивидуален показател. Това обуславя нееднаквата степен при различните индивиди.

ДА СЕ неспецифична резистентноствключват хуморални и клетъчни защитни фактори. Неспецифичната резистентност е стереотипна. Той не диференцира антигени и има фазов характер, което е свързано с регулирането му от нервната и ендокринната система.

Хуморалните фактори включват: комплемент, интерферони, лизозим, бета-лизини и клетъчните фактори: неутрофилни левкоцити (микрофаги).

Основният хуморален фактор на неспецифичната резистентност е допълнение- сложен комплекс от кръвни серумни протеини (около 20), които участват в унищожаването на чужди антигени, активирането на коагулацията и образуването на кинини. Комплементът се характеризира с образуването на бърз, многократно усилващ се отговор на първичния сигнал, дължащ се на каскаден процес. Комплементът може да се активира по два начина: класически и алтернативен. В първия случай активирането възниква поради прикрепването към имунния комплекс (антиген-антитяло), а във втория - поради прикрепването към липополизахаридите на клетъчната стена на микроорганизмите, както и ендотоксина. Независимо от пътищата на активиране се образува мембранен атакуващ комплекс от белтъци на комплемента, който разрушава антигена.

Второ и не по-малко важен фактор, е интерферон. Той е имунитет срещу алфа левкоцити, бета фибробласти и гама интерферон. Те се произвеждат съответно от левкоцити, фибробласти и лимфоцити. Първите две се произвеждат постоянно, а интерферон гама се произвежда само когато вирусът навлезе в тялото.

В допълнение към комплемента и интерфероните, хуморалните фактори включват лизозимИ бета-лизини. Същността на действието на тези вещества е, че като ензими те специфично разрушават липополизахаридните последователности в клетъчната стена на микроорганизмите. Разликата между бета-лизините и лизозима е, че те се произвеждат в стресови ситуации. В допълнение към тези вещества, тази група включва: С-реактивен протеин, острофазови протеини, лактоферин, пропердин и др.

Неспецифичната клетъчна резистентност се осигурява от фагоцити: макрофаги - моноцити и микрофаги - неутрофили.

За да осигурят фагоцитоза, тези клетки са надарени с три свойства:

Хемотаксис - насочено движение към обекта на фагоцитоза;

Адхезивност - способността за прикрепване към обекта на фагоцитоза;

Биоцидност - способността за смилане на обекта на фагоцитоза.

Последното свойство се осигурява от два механизма - кислород-зависим и кислород-независим. Кислород-зависимият механизъм е свързан с активирането на мембранни ензими (NAD оксидаза и др.) и производството на биоцидни свободни радикали, които възникват от глюкоза и кислород върху специален цитохром B-245. Независимият от кислород механизъм е свързан с лизозомни протеини, вградени в костен мозък. Само комбинация от двата механизма осигурява пълно усвояване на обекта на фагоцитоза.

ндсПдцИfИчдсДа сеИд fАДа сеTОРс чАschИTс

Механични, физични и хуморални фактори на неспецифичната резистентност на организма.

Основните механични бариери пред защитата са кожата и лигавиците. Здравата кожа, наред с механичната си бариерна функция, има изразени бактерицидни свойства поради наличието на нормална микрофлора на нейната повърхност. Определянето на степента на кожна бактерицидна активност се използва широко в хигиенните и клиничните изследвания.

Неспецифични защитни факторилигавиците са същите като тези на кожата например киселинна реакция(pH) стомашен сок(под 3), вагина (4-4,5). В допълнение, клетките на лигавицата съдържат лизозим и секреторен имуноглобулинклас А (SIgA), които играят важна роля в устойчивостта на червата, дихателните и пикочно-половите пътища към увреждащи агенти.

Механичните фактори включват физиологични и патологични процеси, които осигуряват отстраняването патогенни микроорганизми, кашлица, повишено отделяне на слуз, кихане, повръщане, изпотяване и др. Физическият фактор на саногенезата, който мобилизира защитните реакции на организма, е повишаването на телесната температура, наблюдавано при много заболявания.

Особено място сред неспецифични защитни факторипринадлежи към фагоцитозата. Хуморалните неспецифични защитни фактори включват естествени антитела, комплемент, лизозим, пропердин, бета-лизини, левкини, интерферон, вирусни инхибитори и други вещества, които постоянно присъстват в кръвния серум, секретите на лигавиците и телесните тъкани.

Хормоните на надбъбречната кора (глюко- и минералокортикоиди) също играят важна роля в осигуряването на неспецифична резистентност на организма.

Фагоцитоза - процесът на абсорбция, унищожаване и освобождаване на патогени от тялото.

IN човешкото тялоЗа това са отговорни моноцитите и неутрофилите.

Процесът на фагоцитоза може да бъде завършен или незавършен.

Завършен фагоцит h се състои от следните етапи: активиране на фагоцитната клетка; хемотаксис или движение към фагоцитирания обект; привързаност към даден обект (адхезия); усвояване на този обект; смилане на абсорбирания обект.

Непълна фагоцитозасе прекъсва на етапа на абсорбция, докато патогенът остава жив.

Етапи на фагоцитоза

По време на процеса на фагоцитоза се образуват следните структури:

фагозома– образува се след като фагоцитът се прикрепи към обект, като затвори мембраната си около патогена;

фаголизозома– образува се в резултат на сливането на фагозома с лизозома на фагоцитна клетка. След образуването му започва процесът на храносмилане.

Вещества от лизозомни гранули (хидролитични ензими, алкална фосфатаза, миелопероксидаза, лизозим) могат да унищожат чужди вещества по два механизма:

кислородонезависим механизъм – осъществява се от хидролитични ензими;

кислород-зависим механизъм - осъществява се с участието на миелопероксидаза, водороден прекис, супероксиден анион, активен кислород и хидроксилни радикали.

Допълнение: кратко определение

Допълнениенаречен сложен комплекс от протеини, които действат заедно за отстраняване на извънклетъчните форми на патогена; системата се активира спонтанно от определени патогени или от комплекса антиген:антитяло. Активираните протеини или директно унищожават патогена (убийствен ефект) или осигуряват по-добра абсорбция фагоцити (опсонизиращ ефект); или изпълнява функция хемотаксични фактори, привличайки клетките към зоната на проникване на патогена възпаление.

Протеиновият комплекс на комплемента образува каскадни системи, открити в кръвната плазма. Тези системи се характеризират с формирането на бърз, многократно усилен отговор на първичния сигнал, дължащ се на каскаден процес. В този случай продуктът от една реакция служи като катализатор за следващата, което в крайна сметка води до лизиране на клетката или микроорганизма.

Има два основни пътя (механизма) за активиране на комплемента – класически и алтернативен.

Класически път на активиране на комплементаиницииран от взаимодействието на компонентите на комплемента С1qс имунни комплекси (антителасвързан с повърхностни антигенибактериална клетка); в резултат на последващото развитие на каскада от реакции се образуват протеини с цитолитична (убийствена) активност, опсонини, хемоатрактанти. Този механизъм свързва придобит имунитет(антитела) с вроден имунитет(допълнение).

Алтернативен път за активиране на комплементаиницииран от взаимодействието на компонентите на комплемента C3bс повърхността на бактериална клетка; активирането става без участието на антитела. Този път на активиране на комплемента принадлежи към факторите на вродения имунитет.

Като цяло системата на комплемента принадлежи към основните системи вроден имунитет, чиято функция е да разграничи „свое“ от „несвое“. Тази диференциация в системата на комплемента се извършва поради наличието в собствените клетки на тялото на регулаторни молекули, които потискат активирането на комплемента.

С протеини от системата на комплемента

Всички протеини класически път на активиране на комплементаи протеини имат буквата "С" и арабска цифра, отразяваща последователността на откриване на протеина, но не и последователността на включването му в реакцията. Реакционната последователност е следната:

C1 , C1q , C1r , C1s , C4

Имайте предвид, че когато компонентите на системата на комплемента се разцепват, на по-големия продукт се присвоява символът "b", а на по-малкия продукт се присвоява символът "a". Има едно изключение от това правило: C2bозначава по-малък и C2a- по-голям фрагмент.

Сред тези протеини има много ензимни прекурсори - проензими, които придобиват активност само след разцепване. Обозначаването на активен ензим се различава от обозначението на неговия неактивен предшественик обикновено със супербуквена лента, но в този преглед - с вълнообразна, например: C1r~.

Протеин C1изграден от 5 молекули: една C1q, две C1rи две C1s (ориз. 9.22). Двойки молекули C1r и C1s са разположени през молекулата C1q. Връзката на тези молекули зависи от калциевите йони.

C1q е съставен от шест идентични субединици, конформационно наподобяващи бухалка с дръжка, подобна на колаген.

Взаимодействие на C1q с имунни комплексиводи до активиране на комплемента.

C1s съдържа участъци от аминокиселинната последователност от серин естераза и липопротеинов рецептор с ниска плътност, както и кратко общо повторение, открито в суперсемейство на регулаторните протеини на комплемента.

Повечето важен компонентсистеми допълнениее C3, налични в кръвната плазма в същата концентрация (1-2 mg/ml) като някои имуноглобулини.

С3 е бетаглобулин с мол. с тегло 195 kDa, секретиран (като pro-C3) макрофаги.

C3 непрекъснато се разделя на C3aИ C3b. Вътрешната тиоетерна връзка в нативната С3 молекула е чувствителна към спонтанна хидролиза. Това постоянно, ниско ниво, спонтанно активиране на плазмения C3 се нарича "неактивен" и поддържа ниска концентрация на C3b в кръвната плазма.

Разцепване на C3 на C3a и C3b ( C3 конвертазапо време на активирането на системата) е централната точка на всяка от каскадите на комплемента.

C4(C4-bp - свързващ протеин) е хептамерен плазмен протеин, чиято молекула има паякообразна форма; отнася се до суперсемейство на регулаторните протеини на комплемента.

Каскадата от всички реакции на активиране на комплемента завършва с образуването мембранно лизиращ (атакуващ) комплекс (LMC).

Първата стъпка в образуването на комплекса е ензимното разцепване на протеина на С5 комплемента. Протеин C5хомоложен на протеини С3 и С4, но не съдържа вътрешна тиоестерна връзка. Преди да бъде разделен C5 конвертаза, С5 протеинът се свързва селективно с C3b, който е част от конвертазата.

C5 разцепването освобождава малък фрагмент C5aи фрагмент C5b. C5a е силно активен анафилатоксин. Следващият етап от образуването на LMC започва с фрагмент C5b.

C6 , C7 , C8И C9- Компоненти мембранно лизиращ комплекс, чиито свойства са подобни перфорин цитотоксични Т клеткиИ катионен протеин на еозинофилите.

Опсонини

Опсонините се свързват с целевите клетки и ги улесняват фагоцитоза.

Неутрализиране на антигенипредставлява само началния етап на освобождаване на тялото от патогени. Следващият, най-ефективен етап е свързан с опсонизациякорпускулярни или разтворими антигени, тяхното улавяне от фагоцитни или други имунологично активни клетки и вътреклетъчно унищожаване на патогени. Процесът на засилване на фагоцитозата поради хуморални фактори като цяло (например протеини допълнение) и специфични антителапо-специално получи името опсонизация.

Хемокини (хемотаксични молекули)

Важен клас провъзпалителни цитокини, необходими за активирането на неутрофилите и моноцитите и привличането на тези клетки към мястото на възпалението, са хемокините (хемотактични цитокини). Тези малки протеини идват от ендотеленИ епителни клетки , фибробласти , неутрофилиИ моноцити. Хемокините действат чрез рецептори, състоящи се от седем трансмембранни доменаи свързани с G протеини. Хемокиновите рецептори са същия тип повърхностни рецептори като класическите рецептори. хемоатрактанти- трипептид формилметионил-левцил-фенилаланини фрагмент на компонент на комплемента C5a .

Има два основни класа хемокини: алфа хемокини(Например, IL-8) И бета хемокини(например възпалителни макрофаги протеин 1 алфа). Алфа хемокинимедиират предимно неутрофилен хемотаксис, бета хемокини- хемотаксис на моноцити и лимфоцити. Много от сигналните молекули имат хемотаксични свойства, включително това C5a , левкотриен В4и различни нискомолекулни цитокини. Тази група цитокини се наричат ​​общо " хемокини". Това е семейство протеини с дължина около 100 аминокиселини, синтезирани в различни тъкани [ Baggiolini, ea 1998]. Хемокините съдържат четири запазени цистеина, свързани с дисулфидни мостове. В зависимост от това дали първите два запазени цистеина са разделени от една аминокиселина или не, се разграничават две подсемейства хемокини, CC и CXC [ Moser, ea 1998]. Прекомерните концентрации на хемокини стимулират фагоцитозанеутрофили, дишане избухна , дегранулация , повишаване [Ca2+], и протеинов синтез. Напротив, ниски, наномоларни концентрации на хемокини са достатъчни, за да стимулират хемотаксиса.

Хемотактичната активност на клетките трябва да се разграничава от хемокинетичната активност. Хемотаксисе насочената миграция на клетките по градиента на концентрацията на хемотаксичните молекули и хемокинеза- произволно движение на клетките, което е свързано с повишена обща подвижност на клетките под въздействието на един или друг медиатор, например хистамин.

Към групата хемокинивключва редица хемотаксични хепарин-свързващи молекули, които се състоят от най-малко 25 нискомолекулни цитокини, включително IL-8И РАНТЕС. На мястото се освобождават хемокини възпалениеи може да се свърже с повърхността на ендотела. Свързани с ендотелната повърхност, те могат да причинят повишена авидност на интегринНа левкоцитив първата фаза на миграция (маргинално положение), когато движението на левкоцитите спира с участието на селектини .

Мнозинство хемокинисинтезиран от левкоцитите, но IL-8 и макрофагов хемотаксичен протеин 1 (MCP-1)(макрофагов хемотаксичен протеин-1) се произвежда, например, от култура на ендотелни клетки. Освен това, синтезът на IL-8 и MCP-1 се увеличава, когато тези клетки се активират от цитокини, които насърчават развитието на възпаление.

Някои хемокини само активират клетките, други проявяват предимно хемотаксични свойства, а трети комбинират и двете функции. Може да се предположи, че поради това разнообразие е възможна селективна регулация на движението на левкоцитите както в повърхностния ендотел, така и в тъканите.

В допълнение към хемокините, молекули като напр C5aИ левкотриен В4. Тези протеини предизвикват хемотаксис неутрофилиИ макрофаги. И двата хемоатрактанта се образуват на мястото на възпалението: C5a - в резултат на активиране допълнение, и левкотриен-В4 - при активиране на различни клетки, най-често макрофагиИ мастни клетки.

В допълнение, хемотаксисът на фагоцитите се причинява от образуваните молекули система за коагулация на кръвта, главно фибринов пептид В и тромбин.

Клетките, които са пристигнали първи на мястото на възпалението, могат в резултат на активиране да предизвикат следващата вълна на миграция на левкоцитите. Така активиран моноцитиразпределя IL-8, което може да причини хемотаксис неутрофилиИ базофили. По същия начин, активирането на макрофагите води до метаболизиране арахидонова киселинас образуването и освобождаването на левкотриен В4.

Хемотаксични факторимогат да станат медиатори алергични реакции .

Хемокините са цитокини, които инициират местни възпалениев резултат на включването на възпалителни (възпалителни) клетки в процеса на хемотаксис, а след това в процеса на активиране на тяхната функция.

Регулиране на възпалителния отговор чрез комплемент

Остра възпалителна реакция, медиирано от активиране допълнение, се развива по следния начин. Започва активирането на комплемента алтернативен път . C3bBbсе прикрепя към повърхността на микроорганизма и разгражда големи количества C3. Фрагмент C3aсе освобождава и множество молекули C3bсе свързват с микроорганизма. Това ще активира следващия етап с формирането C5aИ мембранно лизиращ комплекс .

По-нататък C3aИ C5aнасърчаване на освобождаването на медиатори от мастни клеткии да ги включите с тях полиморфонуклеарни неутрофилии други компоненти на системата на комплемента в мястото на проникване на микроорганизма. Всичко това причинява отпускане на артериалните стени и води до повишен кръвен поток и разширяване на малките съдове, докато свиването на капилярните ендотелни клетки позволява на плазмените протеини да излязат от съдовете. Неутрофилизабавят движението по стените на капилярите, проникват в отворите между ендотелните клетки ( диапедеза) и се движат по градиента на концентрация хемотаксични факторидокато не се озоват лице в лице с покрит микроорганизъм C3b. След това микроорганизмът се свързва с C3b рецепторите на неутрофилите, C3aИ C5aТе рязко активират клетъчното дишане и моментално започва крайното действие.

Фрагмент C5aи други продукти за активиране на комплемента допринасят хемотаксис, агрегация и дегранулация на неутрофилите и образуването свободни кислородни радикали. Прилагането на C5a на животни доведе до артериална хипотония, стесняване на белодробните съдове, неутропенияи повишен съдов пермеабилитет поради ендотелно увреждане.

Хемоатрактантите са хемокини (хетаксични молекули).

Система на комплемента- комплекс от сложни протеини, които постоянно присъстват в кръвта. Това е каскадна система от протеолитични ензими, предназначена за хуморална защита на тялото от действието на чужди агенти, участва в осъществяването на имунния отговор на организма. Той е важен компонент както на вродения, така и на придобития имунитет.

Мембранен атакуващ комплекс, който причинява клетъчен лизис.

История на концепцията

В края на 19 век е открито, че кръвният серум съдържа определен „фактор“, който има бактерицидни свойства. През 1896 г. младият белгийски учен Жул Борде, работещ в Института Пастьор в Париж, показва, че суроватката съдържа две различни вещества, съвместното действие на които води до лизиране на бактериите: термостабилен фактор и термолабилен фактор (загубващ свойствата си, когато суроватката се нагрява) фактор. Термостабилният фактор, както се оказа, може да действа само срещу определени микроорганизми, докато термолабилният фактор има неспецифична антибактериална активност. По-късно е наречен термолабилен фактор допълнение. Терминът "комплемент" е измислен от Пол Ерлих в края на 1890-те. Ерлих е автор на хуморалната теория за имунитета и въвежда много термини в имунологията, които по-късно стават общоприети. Според неговата теория клетките, отговорни за имунните реакции, имат рецептори на повърхността си, които служат за разпознаване на антигени. Сега ние наричаме тези рецептори "антитела" (основата на променливия рецептор на лимфоцитите е антитяло от клас IgD, прикрепено към мембраната, по-рядко IgM. Антителата от други класове в отсъствието на съответния антиген не са прикрепени към клетките ). Рецепторите се свързват със специфичен антиген, както и с термолабилен антибактериален компонент на кръвния серум. Ерлих нарече термолабилния фактор „комплемент“, тъй като този компонент на кръвта „служи като допълнение“ към клетките на имунната система.

Ерлих смята, че има много добавки, всяка от които се свързва със собствения си рецептор, точно както рецепторът се свързва със специфичен антиген. За разлика от това, Борде твърди, че има само един вид „допълнение“. В началото на 20 век спорът е решен в полза на Борде; Оказа се, че комплементът може да се активира с участието на специфични антитела или самостоятелно, по неспецифичен начин.

Общ преглед Компоненти на системата на комплемента

Комплементът е протеинова система, която включва около 20 взаимодействащи си компонента: C1 (комплекс от три протеина), C2, C3, ..., C9, фактор B, фактор D и редица регулаторни протеини. Всички тези компоненти са разтворими протеини с мол. с тегло от 24 000 до 400 000, циркулиращи в кръвта и тъканната течност. Комплементните протеини се синтезират главно в черния дроб и представляват приблизително 5% от общата глобулинова фракция на кръвната плазма. Повечето са неактивни, докато не бъдат активирани от имунен отговор (включващ антитела) или директно от нахлуващ микроорганизъм (вижте по-долу). Един от възможните резултати от активирането на комплемента е последователното свързване на така наречените късни компоненти (C5, C6, C7, C8 и C9) в голям протеинов комплекс, който причинява клетъчен лизис (литичен или мембранен атакуващ комплекс). Агрегацията на късните компоненти възниква в резултат на серия от последователни реакции на протеолитично активиране с участието на ранни компоненти (С1, С2, С3, С4, фактор В и фактор D). Повечето от тези ранни компоненти са проензими, последователно активирани чрез протеолиза. Когато някой от тези проензими се разцепи по специфичен начин, той става активен протеолитичен ензим и разцепва следващия проензим и т.н. Тъй като много от активираните компоненти се свързват здраво с мембраните, повечето от тези събития се случват на клетъчните повърхности. Централният компонент на тази протеолитична каскада е С3. Неговото активиране чрез разцепване е основната реакция на цялата верига за активиране на комплемента. С3 може да се активира по два основни пътя - класически и алтернативен. И в двата случая C3 се разгражда от ензимен комплекс, наречен C3 конвертаза. Два различни пътя водят до образуването на различни C3 конвертази, но и двата се образуват в резултат на спонтанната комбинация от два компонента на комплемента, активирани по-рано във веригата на протеолитичната каскада. C3 конвертазата разцепва C3 на два фрагмента, по-големият от които (C3b) се свързва с целевата клетъчна мембрана до C3 конвертазата; в резултат се образува още по-голям ензимен комплекс с променена специфичност - C5 конвертаза. След това C5 конвертазата разцепва C5 и по този начин инициира спонтанното сглобяване на литичния комплекс от късните компоненти, C5 до C9. Тъй като всеки активиран ензим разцепва много молекули от следващия проензим, каскадата на активиране на ранните компоненти действа като усилвател: всяка молекула, активирана в началото на цялата верига, води до образуването на много литични комплекси.

Неспецифичната резистентност се осъществява от клетъчни и хуморални фактори, които тясно взаимодействат за постигане на крайния ефект - катаболизъм на чуждо вещество: макрофаги, неутрофили, комплемент и други клетки и разтворими фактори.
Хуморалните фактори на неспецифична резистентност включват левкини - вещества, получени от неутрофили, които проявяват бактерициден ефект срещу редица бактерии; еритрин - вещество, получено от червени кръвни клетки, бактерицидно срещу дифтериен бацил; лизозим - ензим, произведен от моноцити, макрофаги, лизиращи бактерии; пропердин е протеин, който осигурява бактерицидни и вирус-неутрализиращи свойства на кръвния серум; бета-лизините са бактерицидни фактори в кръвния серум, секретиран от тромбоцитите.
Фактори на неспецифична резистентност са и кожата и лигавиците на тялото - първата линия на защита, където се произвеждат вещества, които имат бактерициден ефект. Слюнката, стомашният сок и храносмилателните ензими също потискат растежа и размножаването на микробите.
През 1957 г. английският вирусолог Айзъкс и швейцарският вирусолог Линденман, изучавайки феномена на взаимно потискане (интерференция) на вируси в пилешки ембриони, опровергаха връзката на процеса на интерференция с конкуренцията между вирусите. Оказало се, че смущението се дължи на образуването в клетките на специфично нискомолекулно протеиново вещество, което е изолирано в чист вид. Учените нарекоха този протеин интерферон (IFN), защото той потиска възпроизвеждането на вируси, създавайки състояние на резистентност в клетките към последващото им повторно заразяване.
Интерферонът се образува в клетките по време на вирусна инфекция и има добре дефинирана видова специфичност, т.е. проявява своя ефект само в организма, в чиито клетки се образува.
Когато тялото се сблъска с вирусна инфекция, производството на интерферон е най-бързият отговор на инфекцията. Интерферонът образува защитна бариера срещу вируси много по-рано от специфичните защитни реакции на имунната система, стимулира клетъчната резистентност и прави клетките неподходящи за възпроизвеждане на вируси.
През 1980 г. експертният комитет на СЗО прие и препоръча нова класификация, според която всички човешки интерферони се разделят на три класа:
- алфа интерферон (левкоцит) е основното лекарство за лечение на вирусни и ракови заболявания. Получава се в култура на левкоцити от донорска кръв, като се използват вируси, които не представляват опасност за хората (вирус Сендай) като интерфероногени;
- интерферон бета - фибробластен, произведен от фибробласти; при този тип интерферон антитуморната активност преобладава над антивирусната активност;
- гама интерферон - имунен, продуциран от сенсибилизирани Т-тип лимфоцити при многократна среща с "познат" им антиген, както и при стимулация на левкоцити (лимфоцити) с митогени - PHA и други лектини. Има изразен имуномодулиращ ефект.
Всички интерферони се различават един от друг по своя набор от аминокиселини и антигенни свойства, както и по тежестта на определени форми на биологична активност. Описани са следните свойства на интерфероните: антивирусни, имуномодулиращи, противотуморни; В допълнение, интерфероните потискат клетъчния растеж, променят пропускливостта на клетъчните мембрани, активират макрофагите, повишават цитотоксичността на лимфоцитите, активират последващия синтез на интерферон и също така имат "хормоноподобно" активиране на клетъчната активност.
Във всички връзки на взаимодействие между компонентите на имунната система, както на ниво формиране, активиране и проявление на техните функции, остават много бели петна, за да се създаде работеща схема на действие на имунната система и на тази основа , прогнозират развитието на по-нататъшни събития в тялото.

Активните неспецифични механизми за поддържане на антигенно-структурната хомеостаза, заедно с пасивните, са първата линия на защита на вътрешната среда на организма от чужди антигени. Тези механизми са представени от сложен набор от фактори – морфологични, биохимични, общофизиологични. Способността за функциониране се наследява от родителите, но потенциалният максимум на тези функции е индивидуален показател. Това обуславя нееднаквата степен при различните индивиди.

ДА СЕ неспецифична резистентноствключват хуморални и клетъчни защитни фактори. Неспецифичната резистентност е стереотипна. Той не диференцира антигени и има фазов характер, което е свързано с регулирането му от нервната и ендокринната система.

Хуморалните фактори включват: комплемент, интерферони, лизозим, бета-лизини и клетъчните фактори: неутрофилни левкоцити (микрофаги).

Основният хуморален фактор на неспецифичната резистентност е допълнение- сложен комплекс от кръвни серумни протеини (около 20), които участват в унищожаването на чужди антигени, активирането на коагулацията и образуването на кинини. Комплементът се характеризира с образуването на бърз, многократно усилващ се отговор на първичния сигнал, дължащ се на каскаден процес. Комплементът може да се активира по два начина: класически и алтернативен. В първия случай активирането възниква поради прикрепването към имунния комплекс (антиген-антитяло), а във втория - поради прикрепването към липополизахаридите на клетъчната стена на микроорганизмите, както и ендотоксина. Независимо от пътищата на активиране се образува мембранен атакуващ комплекс от белтъци на комплемента, който разрушава антигена.

Вторият и не по-малко важен фактор е интерферон. Той е имунитет срещу алфа левкоцити, бета фибробласти и гама интерферон. Те се произвеждат съответно от левкоцити, фибробласти и лимфоцити. Първите две се произвеждат постоянно, а интерферон гама се произвежда само когато вирусът навлезе в тялото.

В допълнение към комплемента и интерфероните, хуморалните фактори включват лизозимИ бета-лизини. Същността на действието на тези вещества е, че като ензими те специфично разрушават липополизахаридните последователности в клетъчната стена на микроорганизмите. Разликата между бета-лизините и лизозима е, че те се произвеждат в стресови ситуации. В допълнение към тези вещества, тази група включва: С-реактивен протеин, острофазови протеини, лактоферин, пропердин и др.

Неспецифичната клетъчна резистентност се осигурява от фагоцити: макрофаги - моноцити и микрофаги - неутрофили.

За да осигурят фагоцитоза, тези клетки са надарени с три свойства:

1. Хемотаксис - насочено движение към обекта на фагоцитоза;
2. Адхезивност - способността за прикрепване към обекта на фагоцитоза;
3. Биоцидност - способността за смилане на обекта на фагоцитоза.

Последното свойство се осигурява от два механизма - кислород-зависим и кислород-независим. Кислород-зависимият механизъм е свързан с активирането на мембранни ензими (NAD оксидаза и др.) и производството на биоцидни свободни радикали, които възникват от глюкоза и кислород върху специален цитохром B-245. Независимият от кислород механизъм е свързан с лизозомни протеини, които се образуват в костния мозък. Само комбинация от двата механизма осигурява пълно усвояване на обекта на фагоцитоза.

Неспецифични защитни фактори- механични, физични и хуморални фактори на неспецифичната устойчивост на организма.

Основните механични бариери пред защитата са кожата и лигавиците. Здрава кожаНаред с механичната бариерна функция, той има изразени бактерицидни свойства поради наличието на нормална микрофлора на повърхността му. Определянето на степента на кожна бактерицидна активност се използва широко в хигиенните и клиничните изследвания.

Неспецифични защитни факторилигавиците са същите като тези на кожата, например киселинната реакция (рН) на стомашния сок (под 3), вагината (4-4,5). Освен това мукозните клетки съдържат лизозим и секреторен имуноглобулин А (SIgA), които играят важна роля в устойчивостта на червата, дихателните и пикочно-половите пътища към увреждащи агенти.

Механичните фактори включват физиологични и патологични процеси, които осигуряват отстраняването на патогенни микроорганизми, кашлица, повишено производство на слуз, кихане, повръщане, изпотяване и др. Физически факторисаногенезата, която мобилизира защитните реакции на организма, е повишаване на телесната температура, наблюдавано при много заболявания.

Особено място сред неспецифични защитни факторипринадлежи към фагоцитозата. Към хуморален неспецифични факториЗащитата включва естествени антитела, комплемент, лизозим, пропердин, бета-лизини, левкини, интерферон, вирусни инхибитори и други вещества, постоянно присъстващи в кръвния серум, секретите на лигавиците и телесните тъкани.

Хормоните на надбъбречната кора (глюко- и минералокортикоиди) също играят важна роля в осигуряването на неспецифична резистентност на организма.

Фагоцитоза- процесът на абсорбция, унищожаване и освобождаване на патогени от тялото.

В човешкото тяло моноцитите и неутрофилите са отговорни за това.

Процесът на фагоцитоза може да бъде завършен или незавършен.

Завършен фагоцит h се състои от следните етапи:
активиране на фагоцитната клетка;
хемотаксис или движение към фагоцитирания обект;
привързаност към даден обект (адхезия);
усвояване на този обект;
смилане на абсорбирания обект.

Непълна фагоцитозасе прекъсва на етапа на абсорбция, докато патогенът остава жив.

Етапи на фагоцитоза

По време на процеса на фагоцитоза се образуват следните структури:

· фагозома– образува се след като фагоцитът се прикрепи към обект, като затвори мембраната си около патогена;

· фаголизозома– образува се в резултат на сливането на фагозома с лизозома на фагоцитна клетка. След образуването му започва процесът на храносмилане.

Вещества от лизозомни гранули (хидролитични ензими, алкални
фосфатаза, миелопероксидаза, лизозим) могат да унищожат чужди вещества по два механизма:

· кислородонезависим механизъм – осъществява се от хидролитични ензими;

· кислородозависим механизъм – осъществява се с участието на миелопероксидаза, водороден пероксид, супероксиден анион, активен кислород и хидроксилни радикали.

Допълнение: кратко определение

Комплементът е сложен набор от протеини, които действат заедно, за да отстранят извънклетъчните форми на патогена; системата се активира спонтанно от определени патогени или от комплекса антиген:антитяло. Активираните протеини или директно унищожават патогена (убийствен ефект), или осигуряват по-доброто им усвояване от фагоцитите (опсонизиращ ефект); или изпълняват функцията на хемотаксични фактори, привличайки възпалителни клетки в зоната на проникване на патогена.

Протеиновият комплекс на комплемента образува каскадни системи, открити в кръвната плазма. Тези системи се характеризират с формирането на бърз, многократно усилен отговор на първичния сигнал, дължащ се на каскаден процес. В този случай продуктът от една реакция служи като катализатор за следващата, което в крайна сметка води до лизиране на клетката или микроорганизма.

Има два основни пътя (механизма) за активиране на комплемента – класически и алтернативен.

Класическият път на активиране на комплемента се инициира от взаимодействието на компонента на комплемента C1q с имунни комплекси (антитела, свързани с повърхностни антигени на бактериалната клетка); в резултат на последващото развитие на каскада от реакции се образуват протеини с цитолитична (убийствена) активност, опсонини и хемоатрактанти. Този механизъм свързва придобития имунитет (антитела) с вродения имунитет (комплемент).

Алтернативният път на активиране на комплемента се инициира от взаимодействието на компонента на комплемента C3b с повърхността на бактериалната клетка; активирането става без участието на антитела. Този път на активиране на комплемента принадлежи към факторите на вродения имунитет.

Като цяло системата на комплемента е една от основните системи на вродения имунитет, чиято функция е да разграничава „себе си“ от „не-себе си“. Тази диференциация в системата на комплемента се извършва поради наличието в собствените клетки на тялото на регулаторни молекули, които потискат активирането на комплемента.