 |
Физиология и патология фагоцитоза
|
|
|
|
Фагоцитоз – это разновидность клеточного иммунитета, характеризующаяся распознаванием, поглощением и перевариванием фагоцитами различных чужеродных корпускулярных объектов.
Различают фагоцитоз внутрисосудистый и тканевый, завершенный и незавершенный. В зависимости от размеров фагоцитируемого объекта выделяют истинный фагоцитоз – поглощение объектов размером 0,5 – 50 мкм, ультрафагоцитоз (размер объекта < 0,01 мкм), пиноцитоз (размер объекта < 0,001 мкм).
Классификация фагоцитов
I. По морфологическим и функциональным особенностям:
1) микрофаги – нейтрофилы, эозинофилы, базофилы;
2) макрофаги – моноциты крови и костного мозга, тканевые макрофаги (гистиоциты, купферовские клетки, альвеолярные, перитонеальные, плевральные, микроглиальные макрофаги, макрофаги селезенки, лимфатических узлов, костного мозга, остеокласты и др.).
II. По способности к активному передвижению:
1) фиксированные – купферовские клетки печени, гистициты соединительной ткани, макрофаги костного мозга, лимфоузлов, синовиальных оболочек, ЦНС и др.;
2) подвижные – макрофаги серозных полостей, воспалительных экссудатов, альвеолярные макрофаги, моноциты и др.
Стадии фагоцитоза:
I – приближение фагоцита к объекту фагоцитоза;
II – аттракция;
III – поглощение объекта фагоцитом;
IV – умерщвление жизнеспособных объектов (стадия киллинга);
V – переваривание нежизнеспособных объектов.
Стадия приближения фагоцита к объекту фагоцитоза осуществляется за счет случайного столкновения фагоцита с чужеродным объектом в кровяном русле или направленного активного движения фагоцита к объекту фагоцитоза, которое называется положительным хемотаксисом.
|
|
|
Для осуществления процесса хемотаксиса необходимы следующие факторы: наличие на поверхности фагоцита рецепторов к хемоаттрактантам, энергии АТФ, способности фагоцита к активному передвижению, а также достаточного количества хемоаттрактантов.
В роли хемоаттрактантов могут выступать продукты специфических реакций в организме (компоненты комплемента – С3а, С5а, С567, лимфокины, цитофильные антитела, иммунные комплексы и др.), эндогенные неспецифические хемоаттрактанты, выделяющиеся из поврежденных или активированных клеток, в том числе из фагоцитов, (протеазы, протеиназы, эндотоксины, калликреин, плазминогенный активатор, IgG, коллаген, цАМФ и др.).
Стадия аттракции включает опсонизацию, распознавание и прикрепление фагоцита к объекту фагоцитоза.
Опсонизация – процесс адсорбции на поверхности чужеродного объекта опсонинов – веществ, являющихся молекулярными посредниками при взаимодействии фагоцитов с фагоцитируемым объектом. Опсонины облегчают распознавание и повышают интенсивность фагоцитоза.
Разновидности опсонинов:
1) термолабильные опсонины (компоненты комплемента – С3в, С4в, α– и β-глобулины, коопсонин, С-реактивный белок, фибронектин и др.);
2) термостабильные опсонины (IgG1, IgG3, IgM, агрегированные IgA1, IgA2 и др.);
3) тафтсин – тетрапептид активного центра антител.
Распознавание фагоцитом объекта фагоцитоза осуществляется за счет наличия на поверхности фагоцита специфических (для IgG1 – 2, IgA, С3в, С4в, С5а и др.) и неспецифических рецепторов (для чужеродных химических структур).
Прикрепление фагоцита к объекту фагоцитоза обеспечивается взаимодействием рецепторов фагоцита с поверхностью чужеродного объекта и находящимися на ней опсонинами.
Стадия поглощения – активный энергозависимый процесс, заключающийся в последовательном охвате частицы псевдоподиями со всех сторон и погружении ее в цитоплазму фагоцита вместе с окружающим участком плазматической мембраны. Результатом стадии поглощения является формирование фагосомы, содержащей чужеродную частицу.
|
|
|
Стадия киллинга обеспечивается наличием у фагоцита факторов бактерицидности, которые выделяются в фагосому или в окружающую фагоцит среду, что может обеспечить дистантный бактерицидный эффект.
Классификация бактерицидных факторов фагоцитов.
I. Кислородзависимые:
1) миелопероксидаза;
2) миелопероксидазнезависимые факторы – продукты «дыхательного взрыва», возникающего при активации фагоцитов (Н2О2, супероксидный анион-радикал, гидроксильный радикал, синглетный кислород, галогены и др.).
II. Кислороднезависимые:
1) лизоцим;
2) лактоферрин;
3) щелочная фосфатаза;
4) катионные белки;
5) кислая среда фагосомы (рН до 4,5).
Стадия переваривания возможна только в том случае, если фагоцитируемый объект утратил жизнеспособность. Переваривание обусловлено выделением в фагосому содержимого лизосом фагоцита. Лизосомы содержат около 60 различных ферментов – гидролаз (протеазы, липазы, фосфолипазы, эластазы, коллагеназы, ДНК-азы, РНК-азы, амилазы, глюкозидазы и др.). В результате слияния лизосом и фагосом формируется фаголизосома, в которой происходит окончательная деградация компонентов чужеродного объекта.
Гормонально-гуморальная регуляция процесса фагоцитоза
I. Активаторы процесса фагоцитоза:
1) опсонины;
2) тироксин;
3) половые гормоны;
4) цГМФ;
5) ацетилхолин и холинергические препараты.
II. Факторы, тормозящие процесс фагоцитоза:
1) лейкотоксины;
2) антифагины;
3) цАМФ;
4) глюкокортикоиды.
Некоторые гормональные и гуморальные вещества оказывают двойственный эффект на активность и эффективность фагоцитарного процесса. Так, известно, что адреналин активирует АМФ-циклазу и создает условия для накопления цАМФ в клетках. Однако физиологические дозы адреналина могут повышать интенсивность фагоцитоза за счет:
1) выброса лейкоцитов из депо и развития перераспределительного лейкоцитоза;
2) усиления выработки лейкопоэтина, под влиянием которого возникает истинный лейкоцитоз;
3) активации фосфорилаз, повышения интенсивности гликолиза, что обеспечивает активацию всех энергозависимых процессов в фагоцитах.
|
|
|
Недостаточность фагоцитоза – довольно часто встречающееся состояние наследственной и приобретенной природы, которое характеризуется снижением неспецифической резистентности организма, уменьшением интенсивности антителообразования и проявляется постоянными рецидивирующими гнойно-септическими заболеваниями.
Причины патологии фагоцитоза
1. Уменьшение количества фагоцитов.
2. Структурно-функциональные изменения фагоцитов врожденного и приобретенного характера.
3. Изменения гормонально-гуморальной регуляции процесса фагоцитоза и др.
Уменьшение количества фагоцитов, прежде всего нейтрофильных лейкоцитов, возникает при лейкопениях врожденного и приобретенного характера, в частности при миелотоксических, выделительных, перераспределительных и иммуноаллергических лейкопениях.
Снижение фагоцитарной активности может быть обусловлено следующими структурно-функциональными изменениями фагоцитов врожденного или пробретенного характера:
1) нарушением сократительных структур фагоцита;
2) изменением структуры рецепторов, чувствительных к хемотаксическим веществам и опсонинам;
3) снижением активности ферментов, осуществляющих нормальный метаболизм фагоцитов, в частности энергетический;
г) дефектами бактерицидных систем фагоцитов.
Интенсивность фагоцитоза определяется не только степенью зрелости и количеством фагоцитов, но и характером воздействия хемоаттрактантов. При дефиците хемоаттрактантов нарушается направленное движение активных фагоцитов, поэтому снижается интенсивность процесса фагоцитоза. Причинами нарушения фагоцитоза в данном случае могут быть:
1) врожденная или приобретенная недостаточность различных компонентов комплемента, в частности Clr, Cl, C3 – 8;
2) врожденные или приобретенные иммунодефицитные состояния по Т– и В-системам лимфоцитов, которые сопровождаются дефицитом IgG, IgM, IgA.
Одним из этиологических факторов нарушения фагоцитарного процесса является дефицит опсонизирующих факторов:
|
|
|
1) недостаточность системы комплемента (С3b, C4b, C5b);
2) иммунологическая недостаточность первичного или вторичного происхождения, проявляющаяся нарушением продукции иммуноглобулинов.
При дефиците опсонинов затрудняется узнавание чужеродного объекта, а также прикрепление фагоцита на его поверхности.
Известно, что некоторые микроорганизмы, например, возбудители анаэробной газовой гангрены, продуцируют лейкотоксины и антифагины, которые вызывают развитие отрицательного хемотаксиса и нарушение различных стадий фагоцитоза.
Изменения коллоидно-осмотического (гипо– и гиперосмия) и онкотического давления в среде вызывают структурно-функциональные изменения фагоцитов и снижают интенсивность фагоцитарного процесса.
Декомпенсированные сдвиги кислотно-щелочного равновесия (ацидозы и алкалозы) приводят к снижению фагоцитарной активности.
Эффективность неспецифических клеточных механизмов защиты во многом зависит от гормонального статуса организма. Так, недостаточный уровень тироксина, эстрогенов обуславливает снижение активности фагоцитоза. Повышение продукции глюкокортикоидов (например, при болезни и синдроме Иценко – Кушинга), или экзогенное поступление в организм высоких доз этих гормонов тормозит гистиомоно-цитарную реакцию в очагах воспаления, а также способствует незавершенности фагоцитоза, так как препятствует формированию фаголизосом.
Нейромедиаторы также оказывают влияние на активность фагоцитоза. Так, ацетилхолин и холинергические препараты, повышающие уровень внутриклеточного гуанозинмонофосфата, стимулируют фагоцитоз.
|
|
|
