 |
Онтогенез моноцитов/макрофагов
|
|
|
|
Родоначальников моноцитов/макрофагов является миелоидная стволовая клетка костного мозга, которая трансформируется в монобласт, затем проходит стадию промоноцита и, дозревая до моноцита, поступает в кровоток. Моноциты циркулируют в кровотоке от 1 до 3 дней, а затем мигрируют в различные органы и ткани, где становятся макрофагами. Средняя продолжительность жизни моноцитов/макрофагов составляет от 20 суток до 7 месяцев.
Таким образом развитие моноцитов/макрофагов проходит в 3 стадии: костный мозг - кровь - ткани.
Развитие клеток моноцитарного ряда в костном мозге поддерживается факторами микроокружения и гуморальными, среди которых важное значение имеют ГМ-КСФ, моноцитарно-макрофагальный КСФ, ИЛ-3. Стимулирующее действие на развитие моноцитов и макрофагов оказывают и другие цитокины, например ИЛ-6, в тоже время ряд факторов ингибирует их развитие (ТФР-бетта).
Процесс трансформации моноцитов в макрофаги сопровождается морфологическими, биохимическими и функциональными изменениями. Они увеличиваются в размерах, усложняется организация внутриклеточных органелл; увеличивается количество лизосомальных ферментов. Как и нейтрофилы, макрофаги не возвращаются в циркуляцию, а элиминируются через слизистые оболочки кишечного тракта, верхние дыхательные пути.
ФУНКЦИИ МАКРОФАГОВ
Основными биологическими функциями являются:
1. Фагоцитоз (поглощение и переваривание чужеродных частиц: микроорганизмов, опухолевых клеток, погибших собственных клеток);
2. Образование факторов иммунной защиты: синтез и секреция биологически активных веществ: цитокинов, компонентов комплемента, ферментов и др.;
3. Обработка антигена: процессинг и презентация антигенного материала;
|
|
|
4. Внеклеточный цитолиз: макрофаги оказывают повреждающее действие на клетки-мишени с помощью секретируемых продуктов и при контакте (СКЦ, АЗКЦ);
5. Регуляция иммунного ответа путем выработки цитокинов, простагландинов и др. пептидных факторов;
6. Презентация антигенного материала Т-хелперам.
Макрофаги могут находиться в спокойном или активированном состоянии. Активирующими стимулами макрофагов являются:
§ бактериальные продукты, в частности ЛПС
§ компоненты комплемента
§ цитокины (наиболее активен гамма-ИФН)
§ ИК
§ прилипание к различным поверхностям и др. стимулы.
Активированные макрофаги отличаются от неактивироыванных по морфологическим признакам и функциональным свойствам.
Активированные макрофаги имеют:
1. большие размеры;
2. возрастает их способность к адгезии, в процессе которой растет активность клеток;
3. фагоцитозу, деградации захваченных частиц;
4. они более активно синтезируют и секретируют лизосомальные ферменты, монокины;
5. активация сопровождается «кислородным взрывом», с образованием продуктов частичного восстановления кислорода, свободных радикалов, перекисей и др. продуктов;
6. более активно экспрессируют различные рецепторы (аг. ГКГ IIкл.), в том числе рецепторы к цитокинам ИЛ-1,2,6, ФНО, трансферрину;
7. повышается способность обрабатывать аг и представлять его Т-клеткам;
8. возрастает цитотоксическая активность;
Одной из основных функций мононуклеарных фагоцитов является способность к фагоцитозу, который может протекать в различных вариантах и сочетаться с другими проявлениями функциональной активности.
Секреторная активность макрофагов
| ГРУППЫ ФАКТОРОВ | ФАКТОРЫ | ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ЗНАЧИМОСТЬ |
| Компоненты комплемента Факторы свертывания крови Белки матрикса, интегрины Транспортные белки, ингибиторы Метаболиты арахидоновой кислоты Продукты «кислородного взрыва» Ферменты, их ингибиторы Цитокины Гормоны, регуляторные пептиды | С1-9,C3a,3b,5a, Bb и др. Y,YII, IX,X и др. Фибронектин, протеогликаны и др. Трансферрин, ингибиторы протеиназ и др. Простагландин Е2, лейкотриены и др. О2, Н2О2, ОН и др. Кислые гидролазы, лизоцим и др. ИЛ-1,6,8, ИФН альфа и бетта, ФНО альфа и др. СТГ, АКТГ и др. | Эффекторные реакции, бактериолиз, цитолиз Свертывание крови Формирование межклеточного матрикса, межклеточные контакты Регуляция транспорта и метаболизма белков, развитие воспаления Регуляция воспаления, иммунного ответа и др. Бактерицидное,туморицидное, цитотоксическое Бактерицидное, туморицидное Обеспечение воспалительной и иммунной реакций, пролиферации, гемопоэза, межсистемных связей, туморицидность Регуляция активации и функционирования клеток, развития воспаления |
Стадии фагоцитоза
|
|
|
1. Хемотаксис – сближение фагоцита и объекта, определяемое градиентом химических факторов, хемотаксинов (бактериальные агенты, компоненты комплемента), хемокинов (например –ИЛ-8). При появлении хемотаксинов в кровотоке в большом количестве или при их внутривенном введении происходит активация моноцитов, в результате чего возникает опасность развития шока (внутрисосудистое диссеминированное свертывание) или симптомов “шокового легкого”.
2. Прилипание, т.е. установление контакта, обеспечивается опсонинами, молекулами адгезии.
Опсонизация - адсорбция опсонинов на поверхности бактериальных клеток и корпускулярных антигенов, облегчающая фагоцитирование этих объектов. Опсонины - факторы сыворотки крови, способствующие прилипанию бактерий и корпускулярных антигенов к фагоцитам и стимулирующих фагоцитоз - это компоненты комплемента, иммуноглобулины, фибронектин.
Опсонизация иммунная - обусловленная преимущественно антителами.
3. Активация мембраны, активация клетки и подготовка к погружению объекта фагоцитоза.
4. Погружение
5. Формирование фагосомы – замыкание мембраны и погружение объекта
|
|
|
6. Формирование фаголизосомы – слияние фагосом и лизосом, считается, что этому процессу способствует локальное закисление в фаголизосоме.
В фаголизосоме одновременно может функционировать несколько бактерицидных систем:
А) Кислород зависимая бактерицидность. Для проявления этого вида бактерицидности нужны метаболические изменения в клетке. Если поглощенные бактерии не изменяют метаболизма фагоцитов, то бактерицидность слабая. Усиление же метаболизма усиливает окисление глюкозы, что сопровождается образованием веществ, обладающих бактерицидной активностью – Н2О2, высокоактивных гидроксильных радикалов (ОН-) и супероксидных анионов (О2), оказывающих бактерицидное действие в отношении многих микробов («респираторный взрыв»).
Стадии фагоцитоза
| Хемотаксис | Сближение фагоцита и объекта |
| Прилипание | Установление контакта |
| Активация мембраны | Подготовка объекта к погружению |
| Погружение | Обволакивание объекта |
| Формирование фагосомы | Замыкание мембраны и погружение объекта |
| Формирование фаголизосомы | Слияние фагосом и лизосом |
| Киллинг и переваривание | Гибель объекта фагоцитоза, его переваривание |
| Выброс продуктов деградации | Выброс содержимого фаголизосомы из клетки |
Бактерицидность этих факторов усиливается под влиянием галогенов, которые вовлекаются в процесс бактериолиза посредством миелопероксидазы, которая катализирует образование синглетного кислорода и др. соединений, обладающих высоким деструктивным потенциалом.
Б) Кислороднезависимая бактерицидность – осуществляется продуктами азотного метаболизма – окисью азота, NO-радикалом (им отводится важная роль при разрушении микобактерий), а также протеазами, липазами, ферментами и др., активность которых оптимальна при кислых значениях РН: это катионные белки, лизоцим, лактоферрин и др.
7. Киллинг и переваривание – гибель объекта фагоцитоза, его переваривание
8. Выброс продуктов деградации, т.е. выброс содержимого фаголизосомы из клетки
Особое место среди антигенпредставляющих отводится дендритным клеткам, которые находятся в крови и лимфоидных органах. Количество их в периферической крови 0,1-0,5%. По морфологическим признакам - это клетки с отросчатыми образованиями, хорошо развитой цитоплазмой. Особый вид дендритных клеток, названных вуалевидными, обнаружен в лимфе и пара кортикальной зоне лимфоузлов. К дендритным клеткам относят клетки Лангерганса, которые выполняют вспомогательные АПФ при иммунных реакциях, развивающихся в коже и слизистых.
|
|
|
Дендритные клетки не фагоцитируют, но обладают высокой способностью представлять антиген Т-лф. Для них характерна высокая поверхностная экспрессия антигенов ГКГ II кл., наличие фермента АТФазы. Эта популяция клеток рассматривается как основная среди АПК.
|
|
|
