Основні етапи розвитку, фенотипічні характеристики, властивості АПК.Современние методи виявлення.
В даний час сформовано уявлення про основні клітинних елементах імунної системи. Поряд з її головними структурними оди-ніцамі (Т-, В-лімфоцитами, МК) велике значення мають допоміжні клітини. Ці клітини відрізняються від лімфоцитів як по морфологічним, так і за функціональними властивостями. За класифікацією ВООЗ (1972) ці клітини об'єднані в мононуклеарних фагоцитарную систему. У неї входять клітини кістковомозкового походження, що володіють рухливістю (хемотаксис), спосіб-ні активно фагоцитировать і прилипати до скла. Рухливість. фагоцит-тоз, адгезія.
Мон / мф утворюють МФС, що включає циркулюючі моноцити і макрофаги. локалізуються в різних тканинах. Морфологія: компактне ядро округлої форми (на відміну від гранулоцитарних фагоцитів, що мають Поліморфноядерні структуру). Клітини містять ряд ферментів типу кислі: гидролаз, пероксидази та ін, що знаходяться в лізосомах, з якими пов'язана функція внутрішньоклітинного руйнування фагоцитарних мікроорганізмів Наявність в ЦК ферменту неспецифічної естерази є ознакою, що відрізняє мон / мф клітини від лімфоцитів. За розмірами вони більші ЛФ (в діаметрі - 10-18 мкм). У людини моноцити складають 5-10% серед лейкоцитів периферичної крові.
макрофаги (циркулюючі моноцити крові і макрофаги тканин) - монононуклеарние
мікрофаги (нейтрофіли, базофіли, еозинофіли) - поліморфноядерні фагоцити
Основними біологічними функціями макрофагів є: фагоцитоз (поглинання і перетравлення чужорідних корпускулярних частинок); секреція біологічно активних речовин; презентація (подача, уявлення) антигенного матеріалу Т - і В-лімфоцтам; а також участь в індукції запалення, в цитотоксичному протипухлинному імунітеті, в процесах регенерації і інволюції, в міжклітинних взаємодіях, в гуморальній і клітинному імунітеті.
Нервова тканина - мікроглія
Макрофаги з кісткового мозку надходять в кров - моноцити, які залишаються в циркуляції близько доби, а потім мігрують в тканини, утворюючи тканинні макрофаги. Фагоцитарна здатність тканинних макрофагів пов'язана з функцією даного органи або тканини. Так, альвеолярнімакрофаги активно фагоцитируют, свободи розташовуючись в порожнині альвеол; лізотеліальние клітини - фагоцитируют лише при роздратування серозних порожнин, клітини РЕМ тимуса фагоцитируют тільки лімфоцити, остеокласти - тільки елементи кісткової тканини і т.д. До МФС відносяться багатоядерні гігантські клітини, які утворюються в результаті злиття фагоцитів. Ці клітини зазвичай виявляють у вогнищах запалення. Подібно фагоцитам вони можуть фагоцитировать еритроцити, поглинати і вбивати мікроорганізми, продукувати в результаті дихального вибуху 02-, експресувати мембранну la-молекулу, виробляти гідролітичні ферменти. Рівень багатоядерних гігантських клітин змінюється при різних патологічних станах, зокрема, у хворих на СНІД, число їх значно зростає в ЦНС.
Процес трансформації моноцитів в макрофаги супроводжується морфологічними, біохімічними та функціональними змінами. Вони збільшуються в розмірах, ускладнюється організація внутрішньоклітинних органел; збільшується кількість лізосомальнихферментів. Як і нейтрофіли, макрофаги не повертаються в циркуляцію, а елімінуються через слизові оболонки кишок, верхні дихальні шляхи
Онтогенез фагоцитів
ФРМ (ф-р росту макрофагів)
ФІМ (ф-р индуцирующий міграцію макрофагів) - в кров
ЛХФ (лейкоцитарний хемотаксичний ф-р) -мігріруют в тканину
Онтогенез мікрофагов- зрілих гранулоцитів
МСК мієлобласти мієлоцити гранулоціт
Отже, захоплення мф здійснюється шляхом поглинання чужорідної субс- танці, адгезірованних на цитоплазматичної мембрані мф непосредс- твенно або ж в комплексі з антитілом і пов'язаної макрофагом через Fc-рецептори або ж рецептори до СЗ-компоненту комплементу. Фрагменти антигену, асоційовані з поверхневою мембраною, мають більш високу антигенностью, в т.ч. для Т-клітин, якщо вони мають в своєму склад la-детермінанти II класу HLA. Доведено, що презентацію антигену здійснюють мф, що мають на своїй поверхні la-молекули.
Мф представляють процессірованной антиген Т-ЛФ в високоіммуноген- ної формі на своїй поверхневій мембрані Т-хелперів. Після распозна- вання антигену (в комплексі з Та-мол) Тх виділяють медіатори, такі, що здійснюють допомогу В-ЛФ в індукції, проліферації і трансформації в антитіло продуценти.
АПК представляють антиген Т-лімфоцитам в високоімуногенною формі АПК-клітини. макрофаги, дендритні клітини, Купферовскіе клітини печінки, клітини Лангерганса, фібробласти, кератиноцити шкіри, а також В-лімфоцити.
Однією з найважливіших функцій мФ (локалізовані дифузно) - підвищення антигенности чужорідних субстанцій. Після зв'язку з поверхневою мембраною мф деградували частина антигену має у багато разів меншу мм і надає в сотні разів більшою імуногенність. Представляють бактеріальні АГ.ЕкспрессіруютВ7 + (маркер активації АПК), MHC II +.
Особливе місце серед мф відводиться дендритних клітин (локалізовані в Т-зоні лімфовузлів), які знаходяться в крові і лімфоїдних органах і презентують віруси. Кількість їх в периферичної крові 0,1-0,5 ^. За морфологічними ознаками - це клітини з отросчатую утвореннями, добре розвиненою цитоплазмою. Дендритні клітини селезінки знаходяться в Т-залежної зоні, вони простягають свої відростки між Т-лифоцитов. Особливий вид дендритних клітин, названих вуалевіднимі виявлений в лімфі і паракортикальной зоні лімфовузлів. До дендритні клітини відносять клітини Лангерганса, які виконують допоміжних (АПК) при імунних реакціях, що розвиваються в шкірі і слизових. Дендритні клітини не фагоцитируют, але мають високу спсобностью представляти антиген Т-ЛФ. Для них характерна висока поверхнева експресія антигенів I і II кл.ГКГ. Ця популяція клітин розглядається як основна серед АПК.
Мон. фаг. разом з ПЯЛ відносять до групи "професійних фагоцитів". Незважаючи на походження з однієї родоначальної клітини (загальна мієлоїдна стовбурова клітина), ці клітини в процесі розвитку набувають абсолютно різні властивості, хоча зберігається їх загальна здатність до фагоцитозу.
ПЯЛ є короткоживучі, високоподвіжной клітинну популяцію з обмеженою кількістю попередніх секреторних комп-нентов, які опосередковують гостре запалення і киллинг.
Продукція секреторних компоненторв відбувається у них в результаті дегрануляції, тоді як синтез de novo практично відсутня. Нф - перші клітинні елементи, виявлені в осередку гострого запалення. В результаті стимуляції через дихальний вибух накопичується велика кількість метаболітів і гідролітичних продуктів, спрямованих на знищення мікроорганізмів. Актив. Гр. споживають 02 протягом нес-кольких секунд, триває кілька хвилин, а потім припиняється. 02 прев-ращается в супероксид (Н02) - або його аніон (02-). При цьому можливе пошкодження здорових тканин продуктами метаболізму Гр. Фагоцитоз соп-ровождается залученням іонів Са2 + і Мд2 +. Опсонірующіх нейтрофіли в осн. lgGI і lgG3, а також за участю рец.СЗЬ, С5а, СЗа.
Гр виробляють більше 10 ферментів (кислі протеїнази, мієлопероксидаза, лактоферин, щел.фосфатаза, лізоцим та ін.), Достатніх для деградації більшості мікроорганізмів.
Гр виробляють осн. метаболіти арахідонової кислоти (лейкотрієни, ПГ), якщо в запальної реакції ПЯЛ відповідають за лічені хвилини-годин, то мон / мф - протягом годин-діб. Нф відповідають на запальний сти-мул адгезивностью, хемоаттракціей, активацією мікробіцидність дихальні-ного вибуху і дегрануляцією із звільненням гидролитических ферментів і антибактеріальних пептидів.
Секреторні гормональні чинники, поліпептидного природи, секрети-руемой мон. фагоцит.
1. ІЛ-1 - ендогенний пирога - лімфоцітоактів. фактор остеокластактів, фактор гемопоетіни + катаболін
2. ІЛ-6 - гепатоцитів. фактор фактор, стимул. В-клітини, ІФ фактор росту гібридом
3. ФНП - кахектін
4. ІЛ-8 - нф-активир. фактор '
6. МКСФ - (МКСФ) марофаг. колоніестім. фактор
7. ГКСФ - гранулоціт. колоніест. фактор (Г-КСФ)
ФНП може стимулювати продукцію ІЛ-1. ІЛ-1 може стимулювати продукцію самого себе (аутокрінний еф-фект).
Макрофаги можуть перебувати в спокійному або активованому стані. Активаторами макрофагів є компоненти комплементу, антигени, Ig, ІК, лімфокіни, бактеріальні корпускули багатьох видів бактерій і інших мікробів, ендотоксини.
Активовані макрофаги відрізняються від неактівіроиванних за морфологічними ознаками і функціональними властивостями. Активовані макрофаги мають великі розміри, зростає їх здатність до распластиваніе (адгезії), фагоцитозу, деградації захоплених частинок. Вони більш активно синтезують і секретують лізосомальніферменти, монокіни, більш активно експресують різні, рецептори і la-білки (АГ ГКГ I і II класів).
Адгезія. Макрофаги прилипають до скла і пластику (адгезія), особливістю їх є, що в результаті адгезії вони активуються. Клітинне прилипання і распластиваніе - найважливіші властивості, необхідні для фагоцитозу, міжклітинної кооперації, екстравазації і інших властивостей мон. фагоцитів. Адгезія здійснюється через спеціалізовані структури - адгезини. Фермент протеінкінада З також стимулює адгезію.
Адгезія може здійснюватися 2 механізмами:
1. Імунний (адгезини зв'язуються з Fc фрагментом IgG, з С3 компонентом комплементу - опсонінами).
Опсонізація - адсорбція опсонінов на поверхні бактеріальних клітин і корпускулярних антигенів, що полегшує фагоцітірованія цих об'єктів.
Опсоніни - фактори сироватки крові, що сприяють прилипанню бактерій і корпускулярних антигенів до фагоцитам і стимулюючих фагоцитоз - це компоненти комплементу, особливо СЗ, IgG 1,2,3. Опсонізація імунна - обумовлена переважно антитілами.
2. Неімунний (неспецифічна адсорбція АГ на поверхні макрофагів).
Макрофаги синтезують і секретують велику кількість біологічно активних речовин (секреція). Серед них
1) гідроліітіческіе ферменти (кислі гідролази, лізосомальні гідролази, лізоцим, коллагеназа, еластаза, активатор плазміногену);
2) інгібітори ферментів (α2-макроглобулин, інігібтори плазміногену і ін.)
3) продукти окислення арахідонової кислоти (ПГЕ2, El, FI і F2, тромбоксан);
4) компоненти комплементу (С1, С2, СЗ, С4, інактіватори і ін.);
5) фактори коагуляції (протромбін, активатор плазміногену);
6) медіатори (ІЛ-2, ФНП, ІФ та, Ксмф, КСФ-Гр і мф) і ін.
Однією з функцій мон. фагоцитів є фагоцитоз, який може притікати в різних варіантах і поєднуватися з іншими проявами функціональної активності.
1) розпізнаванням хемотаксичних сигналів;
- реакцією на нефагоцітіруемие (через paзмеров агрегатів;
- фіксація на твердому субстраті (адгезія);
4) секрецією гидролаз і інших речовин;
5) внутрішньоклітинним розпадом частинок;
6) виведенням продуктів розпаду з клітки.
Хемотаксис - спрямована міграція в бік збільшення хемотаксичних факторів (хемотаксинами). Для цього необхідно: а) розпізнавання і зв'язування хемотаксинами спец. рец. ЦП мембрани), б) цілеспрямована міграція.
Фагоцити специфічно здатні зв'язувати велику кількість розчинних речовин і відповідати на їх присутність активацією клітини. Зв'язування хемотаксинами з поверхнею частинки призводить до посиленого фагоцитозу. З фізіологічної та патогенетичної точок зору найбільш значущими є ендогенні хемотаксинами: С5а, лейкотриен В4, ФАТ, IL-1, а також розчинні ІК. Клінічне значення мають такі екзогенні хемотаксинами: Бакта. ЛПС (ендотоксини), мурамілдіпептід, денатірірованние білки (альбумін, імуноглобуліни). При появі хемотаксинами в кровотоці у великій кількості або при їх внутрішньовенному введенні відбувається активація моноцитів, в результаті чого виникає небезпека розвитку шоку (внутрішньосудинне дисиміноване згортання) або симптомів "шокового легкого" (респіраторний синдром).
Розпізнавання і фагоцитоз. Зв'язування з Fc-R для lgGI і lgG3 (актив, фаг. Являють собою високоефективні цитотоксические клітини) або сЗв.
Цитотоксичні та запальні механізми
1) внутрішньоклітинний цитоліз і бактерицидність після фагоцитозу (02-залежні і 02-незалежні);
2) позаклітинна цитотоксичность (02-залежна і 02-незалежна)
- дистантная цитотоксичность (фагоцитоз і клітина-мішень є сусідами один з одним, але безпосередньо не контактують.
Дистантная цитотоксичность завжди неспецифічна тому індукується токсично діючими ферментами або активними формами 02.
Киснево бактерицидність. Для надання такої виду бактерицидности потрібні метаболічної зміни в клітині. Якщо поглинені бактерії не змінюють метаболізму фагоцитів, то бактерицидность слабка. Посилення ж метаболізму підсилює окислення глюкози, що супроводжується утворенням речовин, що володіють бактерицидною активністю - Н202, високоактивних гідроксильних радикалів (ОН) і супероксидних аніонів (02-), що надають бактерицидну дію відносно багатьох мікробів.
Кіслороднезавісімая бактерицидність. Ряд мікробів, будучи фагоцитованими, гине в анаеробних умовах цитоплазми. Бактерицидні механізми обумовлені зменшенням рН до 4,0, при якому бактерії гинуть, при такому рН активніші лізосомальніферменти: лізоцим, ліпіди, нуклеази, пероксидази, протеази і ін.
Крім кислого середовища і лізоциму кіслороднезавісімую бактерицидность обумовлюють гранулярні катіонні білки - лактоферин.
Фенотипічні характеристики макрофагів. Моноцитарно-макрофагальні клітини, мають широкий набір асоційованих з мембраною поверхневих структур, через які реалізуються процеси дозрівання, активації, допоміжної і ефекторних функцій. На поверхні мон. фагоцитів виявлені понад 20 антигенів CD і практично всі з них не специфічні тільки для цих клітин, більшість з них виявляється на Т-, В-ЛФ і інших клітинах. Лише CD14 в найбільшою мірою відповідає моноцитарний клітин.
На поверхні мф ідентифіковані більше 50 поверхневих рецепторів. це:
Fc-рецептори - для lgG (1,2,3), lgE,
рецептори комплементу - для сЗв, С4В,
рецептори ЦК (цитокінів) - для ІНФα, β, γ, ІЛ-1,2,4,6; ФНП, ФІМ (ф-ра, ін-гинув. Міграцію) та ін., Рецептори
до фібронектину (CD51),