 |
Неспецифическая защита организма
|
|
|
|
Помимо иммунокомпетентных клеток, в реакциях обнаружения и устранения чужеродных молекулярных и клеточных структур участвуют также клеточные и гуморальные факторы (конституциональные факторы) системы неспецифической защиты организма (см. рис. 17–1). К ним относят фагоцитирующие клетки, факторы системы комплемента, кинины, ИФН, лизоцим, белки острой фазы и некоторые другие.
Факторы неспецифической резистентности подразделяют на физические, химические и иммунобиологические. Основа первых — анатомические барьеры (кожа и слизистые оболочки). Они служат первой линией защиты против возбудителей инфекций. Строение, свойства, секреторные вещества физических и химических барьеров не позволяют микробам попасть во внутреннюю среду организма, часто убивая либо ингибируя их рост (табл. 17–1).
Ы Вёрстка Таблица 17-1
Таблица 17 – 1. Некоторые конституциональные защитные барьеры
| Ткани или органы | Типы клеток | Механизмы элиминации микроорганизмов |
| Физические | ||
| Кожа | Эпидермис (также многослойный эпителий слизистых оболочек) | Механическая задержка, слущивание клеточных слоёв |
| Слизистые оболочки | Каёмчатый эпителий | Ингибирование адгезии микроорганизмов |
| Мерцательный эпителий | Мукоцилиарный транспорт | |
| Разные виды эпителии | Механическая задержка и смывание слюной, слёзной жидкостью, секретами | |
| Секреторные | Выделение секрета, смывающего микробы | |
| Химические | ||
| Кожа | Потовые и сальные железы | Органические кислоты (закисление среды) |
| Слизистые оболочки | Париетальные клетки желудка | Соляная кислота (бактерицидное действие) |
| Секреторные клетки | Бактерицидные и бактериостатические вещества | |
| Полиморфноядерные лейкоциты | Лизоцим, свободные радикалы, лактоферрин | |
| Лёгкие | Альвеолоциты Альвеолярные макрофаги | Сурфактант Фагоцитоз |
| Верхний отдел ЖКТ | Слюнные железы | иоцианаты |
| Полиморфноядерные лейкоциты | Лизоцим, миелопероксидаза, лактоферрин, катионные белки | |
| Нижний отдел ЖКТ | Жёлчь | Жёлчные кислоты |
| Нормальная микрофлора | Токсичные низкомолекулярные жирные кислоты |
Механические барьеры
|
|
|
Кожа и слизистые оболочки эффективно защищают организм человека от патогенов. Необходимое условие проникновения многих возбудителей — микротравмы кожи и слизистых оболочек, либо укусы кровососущих насекомых.
Кожные покровы снабжены многослойным эпителием. Эта «линия обороны» подкреплена секретами кожных желёз и постоянным слущиванием отмерших слоёв эпидермиса. Нарушение целостности эпидермиса (например, при травмах или ожогах) — серьёзная предпосылка для микробных инвазий, особенно при контактах с инфицированными субстратами (почва, растительные остатки и т.д.). Следует помнить, что помимо барьерной роли кожа снабжена мощной системой иммунной защиты (лимфоциты, клетки системы мононуклеарных фагоцитов).
Слизистые оболочки могут иметь специальные анатомические структуры (например, реснички в мерцательном эпителии трахеи). Погружённые в слизь реснички формируют волны однонаправленных колебаний и перемещают слизь с заключённые в ней частицами вверх (к выходу их дыхательных путей) по поверхности эпителия (процесс мукоцилиарного транспорта).
Физико-химические факторы
Механические барьерные свойства кожи дополняются секретами кожных желёз; последние проявляют прямую бактерицидную активность, либо снижают рН кожи до неблагоприятных значений за счёт секреции кислот (уксусной, молочной и др.).
Слизистые оболочки
Слизистые оболочки имеют множество защитных факторов — от кислых значений рН желудка до секреции ферментов и АТ.
|
|
|
•Слизь. Слизистые оболочки покрыты слоем слизи — организованной гелеобразной гликопротеиновой структуры, задерживающей и фиксирующей различные объекты, в том числе микроорганизмы. Слизь гидрофильна; через неё могут диффундировать многие образующиеся в организме вещества, в том числе бактерицидные (например, лизоцим и пероксидазы).
•Лизоцим. В отделяемом слизистых оболочек содержится лизоцим — фермент, лизирующий клеточные стенки преимущественно грамположительных бактерий. Лизоцим присутствует и в других жидкостях организма (например, в слюне, слёзной жидкости).
•Сурфактант. В нижних участках воздухоносных путей и дыхательном отделе лёгкого слизи нет, но поверхность эпителия покрыта слоем сурфактанта — поверхностно-активного вещества, способного фиксировать и уничтожать грамположительные бактерии.
•Иммуноглобулины. На поверхность эпителия ЖКТ и респираторного тракта постоянно выделяются молекулы секреторного IgА.
Иммунобиологическая защита
Если возбудитель преодолевает поверхностные физические и химические барьеры, он встречается с действием факторов неспецифической иммунобиологической защиты. Эти механизмы делят на гуморальные и клеточные.
Ключевую роль в неспецифической защите внутренней среды организма играют факторы системы комплемента и фагоцитирующие клетки. Их активность во многом дополняют различные БАВ (табл. 17–2).
Ы Вёрстка Таблица 17-2
Таблица 17 – 2. Основные гуморальные факторы неспецифической защиты организма
| Факторы | Источники | Эффекты |
| Ионы и низкомолекулярные соединения | ||
| Снижение рО2 в тканях; супероксидные кислородные продукты (ОН–, О2–, Н2О2) | Фагоциты, иногда бактерии | Снижение содержания О2 угнетает рост многих бактерий; супероксиды проявляют антимикробный эффект |
| Ионы галогенов (преимущественно Cl–) | Тканевые жидкости | Cl– взаимодействует с миелопероксидазой и Н2О2, проявляя антимикробное действие |
| Ионы Н+ | Фагоциты и другие клетки | В высоких концентрациях проявляют антимикробный эффект |
| Жирные кислоты | Метаболиты фагоцитов и других клеток | Проявляют антимикробный эффект при низких значениях рН |
| Фактор активации тромбоцитов | Фагоциты и другие клетки | Вызывает агрегацию и дегрануляцию тромбоцитов, активирует макрофаги и ингибирует пролиферацию Т-клеток |
| Простые белковые молекулы | ||
| Лактоферрин | Полиморфноядерные лейкоциты | Подавляет рост бактерий, связывая Fe2+ |
| Трансферрин | Печень | Подавляет рост бактерий, связывая Fe2+ |
| Интерфероны | Клетки, инфицированные вирусами | Ингибируют размножение вирусов |
| ИЛ1 | Клетки макрофагально-моноцитарной системы | Вызывает развитие лихорадочной реакции и образование белков острой фазы воспаления, проявляющих антимикробный эффект; повышает адгезивность эндотелия |
| ИЛ6 | Фагоциты, эндотелиоциты | Стимулирует реакции острой фазы воспаления; фактор роста В-клеток |
| ИЛ8 | Активированные фагоциты и другие клетки | Хемоаттрактант для фагоцитов |
| Фактор некроза опухолей | Макрофаги | Проявляет множественный цитотоксический эффект, также активирует различные клетки воспаления |
| Лизоцим | Фагоциты | Проявляет множественное антимикробное действие, гидролизуя муреин |
| Фибронектин | Макрофаги, фибробласты | Опсонизирует стафилококки |
| Сложные белковые системы | ||
| Система комплемента | Макрофаги, гепатоциты | Повышает проницаемость сосудов, вызывает спазм гладкой мускулатуры, проявляет бактерицидный эффект, действует как хемоаттрактант и опсонин |
| Свёртывающая система крови | Печёночные кининогены, трансформированные специфическими протеазами (калликреинами) | Повышает проницаемость сосудов и вызывает их дилатацию, обусловливает проявление болевого синдрома |
| Фибринопептиды | Фибриноген | Проявляют свойства хемоаттрактанта и опсонина |
| Фактор Хагемана | Свёртывающая система крови | Пусковой фактор для многих реакций, обусловливающих нарушение кровоснабжения в очаге воспаления |
Система комплемента
|
|
|
Система комплемента — группа по меньшей мере 26 сывороточных белков - компонентов комплемента (табл. 17–3). Компоненты системы комплемента участвуют в реакциях свёртывания крови, способствуют межклеточным взаимодействиям, необходимым для процессинга Аг, вызывают лизис бактерий и клеток, инфицированных вирусами. В норме компоненты системы находятся в неактивной форме. Активация комплемента приводит к поочередному (каскадному) появлению его активных компонентов в серии протеолитических реакций, стимулирующих защитные процессы.
|
|
|
Основные функции компонентов комплемента в защитных реакциях — стимуляция фагоцитоза, нарушение целостности клеточных стенок микроорганизмов мембраноповреждающим комплексом (особенно у видов, устойчивых к фагоцитозу, например гонококков) и индукция синтеза медиаторов воспалительного ответа (например, ИЛ1; табл. 17–4). Кроме того, система комплемента стимулирует воспалительные реакции (некоторые компоненты — хемоаттрактанты для фагоцитов), участвует в развитии иммунных (через активацию макрофагов) и анафилактических реакций. Активация компонентов комплемента может происходит по классическому и альтернативному путям.
Ы Вёрстка Таблица 17-3
Таблица 17 – 3. Компоненты системы комплемента
| Компонент | Биологическая активность |
| Классический путь | |
| C1q | Взаимодействует с Fc-фрагментами АТ иммунных комплексов; взаимодействие активирует C1r |
| C1r | C1r расщепляется с образованием протеазы C1s, гидролизующей компоненты С4 и С2 |
| С4 | С4 расщепляется с образованием С4а и С4b, адсорбирующегося на мембранах и принимающего участие в конвертировании С3 |
| С2 | С2 взаимодействует с С4b и конвертируется C1s в С2b (протеазный компонент С3/С5 конвертазы) |
| С3* | Расщепляется С2b на анафилатоксин С3а и опсонин C3b; также является компонентом С3/С5 конвертазы |
| Альтернативный путь | |
| Фактор В | Аналог С2 классического пути активации |
| Фактор D | Сывороточная протеаза, активирующая фактор В путём его расщепления |
| Мембраноповреждающий комплекс | |
| С5 | Расщепляется комплексом С3/С5; С5а является анафилатоксином, С5b фиксирует С6 |
| С6 | Взаимодействует с С5b и образует фиксирующий комплекс для С7 |
| С7 | Взаимодействует с С5b и С6, затем весь комплекс встраивается в клеточную стенку и фиксирует С8 |
| С8 | Взаимодействует с комплексом С5b, С6 и С7; образует стабильный мембранный комплекс и фиксирует С9 |
| С9 | После взаимодействия с комплексом С5–С8 полимеризуется, что приводит к лизису клетки |
| Рецепторы к компонентам комплемента | |
| С1-рецептор | Усиливает диссоциацию С3-конвертаз, стимулирует фагоцитоз микроорганизмов, опсонизированных С3b и С4b |
| С2-рецептор | Опосредует сорбцию комплемент-содержащих иммунных комплексов; рецептор для вируса Эпстайна–Барр |
| С3-рецептор | Обусловливает адгезию (белок семейства интегринов), стимулирует фагоцитоз микроорганизмов, опсонизированных С3b |
| С4-рецептор | Белок семейства интегринов, стимулирует фагоцитоз микроорганизмов, опсонизированных С3b |
* С3 также служит компонентом альтернативного пути активации.
|
|
|
Ы Вёрстка Таблица 17-4
Таблица 17 – 4. Основные эффекты белков системы комплемента и фрагментов их расщепления
| Компонент | Активность |
| C2a | Эстеразная активность по отношению к некоторым эфирам аргинина и лизина |
| С2b | Кининоподобная активность, увеличение подвижности фагоцитов |
| C3a, C4a, C5a | Анафилатоксины, освобождают гистамин, серотонин и другие вазоактивные медиаторы из тучных клеток, увеличивают проницаемость капилляров |
| C3b, iC3b, C4b | Иммунная адгезия и опсонизация, связывают иммунные комплексы с мембранами макрофагов, нейтрофилов (усиление фагоцитоза) и эритроцитов (элиминация комплексов макрофагами селезёнки и печени) |
| C5a | Хемотаксис и хемокинез, привлечение фагоцитирующих клеток в очаг воспаления и увеличение их общей активности |
| С5b6789 (мембраноповреждающий комплекс) | Повреждение мембраны, формирование трансмембранных каналов, выход содержимого клетки. Клетки млекопитающих набухают и лопаются, бактерии теряют важные внутриклеточные метаболиты, но обычно не лизируются |
| Ba | Хемотаксис нейтрофилов |
| Bb | Активация макрофагов (прилипание и распластывание на поверхности) |
Фагоцитирующие клетки
|
|
|
