Второстепенные защитные функции макрофагов.

Второстепенные защитные функции макрофагов.

Международный коллектив ученых из Нидерландов, России и США, детально исследовал, как происходит поляризация макрофагов — защитных клеток, агентов иммунной системы, пожирающих вредные для организма бактерии или лишние частицы. С помощью нового метода анализа данных удалось изучить метаболизм макрофагов и открыть процессы, лежащие в основе специализации этих иммунных клеток, а это в перспективе приведет к созданию лекарств для борьбы с аутоиммунными заболеваниями. Результаты работы опубликованы в журнале Immunity, а краткий пресс-релиз размещен в разделе «Открытая наука» на сайте «Теории и практики».

В организме существует несколько видов макрофагов. Резидентные макрофаги (M0) — это клетки, покоящиеся в организме. Под воздействием разных внешних факторов они превращаются в провоспалительные макрофаги типа M1, уничтожающие болезнетворные частицы, или типа М2 — заживляющие.

В целом процесс превращения макрофагов в один из указанных типов известен, потому что этот процесс (активация) сопровождается заметными изменениями метаболизма клеток, транскрипции генов, концентрации выделяемых веществ.

Но авторы статьи, среди которых есть и аспирант кафедры компьютерных технологий университета ИТМО (Санкт-Петербург) Алексей Сергушичев, взялись изучить механизм работы макрофагов в деталях.

Они разработали метод анализа данных, полученных при одновременном использовании РНК-секвенирования и высокопроизводительной масс-спектрометрии метаболитов. В результате у них на руках оказался набор биохимических реакций, которые приводят появлению макрофагов разного типа. Среди этих реакций нашлись и ранее неизвестные.

«Разработанный нами метод одновременного анализа метаболических и транскрипционных данных продемонстрировал свою эффективность и, что очень важно, позволил получить конкретный биологический результат.

Сейчас мы продолжаем совершенствовать метод, применяя его к другим биологическим задачам, например, к изучению метаболизма рака», — сказал Алексей Сергушичев.

«Впервые поляризация макрофагов была описана столь детально на глобальном уровне, что дало возможность не только открыть новые регуляторные механизмы поляризации, но и выявить глобальную реорганизацию метаболических потоков при поляризации», утверждается в пресс-релизе.

Изучением макрофагов занимаются многие научные группы, это одна из самых перспективных отраслей науки, поскольку она тесно связана с фармакологией. Новое в изучении макрофагов появляется регулярно, о чем портал Научная Россия рассказывает тоже регулярно — см. например, новость о стимуляции макрофагов солью или об участии макрофагов в жировом обмене.

Информация предоставлена Информационным агентством «Научная Россия». Свидетельство о регистрации СМИ: ИА № ФС77-62580, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций 31 июля 2015 года.

Второстепенные защитные функции макрофагов. Второстепенные защитные функции макрофагов. Второстепенные защитные функции макрофагов. Второстепенные защитные функции макрофагов. Второстепенные защитные функции макрофагов. Второстепенные защитные функции макрофагов. Второстепенные защитные функции макрофагов. Второстепенные защитные функции макрофагов. Второстепенные защитные функции макрофагов.

Роль макрофагов в иммунном ответе

Макрофаги принимают участие в иммунном ответе на всех его этапах (рис. 10.19). Во-первых, как уже было отмечено, они осуществляют немедленную защитную реакцию до тех пор, пока не произойдет усиление иммунного ответа, регулируемое антигенспепифичнми Т-клетками.

Во-вторых, они вызывают активацию Т-клеток, осуществляя процессинг и презентацию им антигена (см. гл. 9).

И наконец, активированные в свою очередь Т-клетками, они выполняют важные функции в эффекторных механизмах клеточного иммунитета, вызывая воспаление и уничтожая микроорганизмы, а также опухолевые клетки (рис. 10.20).

Второстепенные защитные функции макрофагов.

Рис. 10.19. Макрофаги осуществляют защитную реакцию организма в ранней стадии ответа на инфекцию, до вступления в действие специфических механизмов иммунитета, зависимых от Т- и В-клеток.

Позже функция макрофагов сводится к переработке (процессингу) и представлению (презентации) антигена.

Наконец, в эффекторной стадии иммунного ответа распознавшие антиген Т-клетки выделяют цитокины, активирующие макрофаги.

Второстепенные защитные функции макрофагов.

Рис. 10.20. Макрофаги и их продукты имеют существенное значение в индуктивной стадии воспаления, а также в реорганизации и поствоспалительной репарации ткани (левая часть схемы). Эффекторные функции макрофагов перечислены в правой части схемы. В результате их осуществления может произойти повреждение ткани, как например при реакциях гиперчувствительности замедленного типа.

Цитокины усиливают некоторые функции макрофагов

Циркулирующие моноциты способны уничтожать некоторые микроорганизмы (см. гл. 17). При культивировании in vitro они в значительной степени теряют эту активность, но пол действием добавленных цитокинов, в частности ИФγ, она восстанавливается и параллельно происходит активация дополнительных механизмов антимикробного действия, которые в норме не экспрессируются моноцитами.

Такая «активация» цитокинами необходима макрофагам in vitro для разрушения многих внутриклеточных паразитов и некоторых опухолевых клеток (рис. 10.21). Классический эксперимент, демонстрирующий этот феномен, был проведен на животных, иммунизированных БЦЖ (от BCG, сокращ. франц.

bacillus Calmettе-Gucrin — «бацилла» Кальметта-Герена; препарат авирулентных микобактерий — возбудителей туберкулеза бычьего типа). Введение им очищенных белков туберкулина, т. е. смеси антигенов Mycobacterium tuberculosis, стимулирующих Т-клетки, вызывает, помимо стимуляции противотуберкулезного иммунитета, резистентность и к другому патогенному микроорганизму — Listeria monocytogenes.

При анализе этого эффекта выяснилось, что стимуляция макрофагов происходит по антигенспецифическому механизму, но приводит к усилению их неспецифической бактерицидной активности.

Как показали дальнейшие исследования, лимфоциты мышей, иммунизированных БЦЖ, при культивировании in vitro в присутствии соответствующего антигена (например, очищенного туберкулина), выделяют в среду цитокины, усиливающие способность макрофагов сдерживать размножение или уничтожать как микобактерии, так и другие микробы.

Второстепенные защитные функции макрофагов.

Рис. 10.21. Уничтожение лейшманий активированными макрофагами. Цитокины способны усиливать разрушение клеток Leishmania enriettii в макрофагах мышей линии С57.

Добавление содержащей цитокины культуральной жидкости из культуры лимфоцитов в культуру макрофагов вызывает полное разрушение фагоцитированных ими паразитов в течение 48 ч (слева).

В контрольных культурах макрофагов, не содержащих цитокинов, наблюдается неограниченное размножение лейшманий (справа). Окраска по Гимза. х 800. (Фото любезно предоставлены д-ром J Manuel.)

Макрофаги весьма разнообразны по свойствам

Активность макрофагов — это сложный феномен. Активированные фагоцитарные клетки приобретают повышенную способность уничтожать одни микроорганизмы, не затрагивая другие.

Например, очищенный ИФγ стимулирует бактерицидную активность моноцитов человека в отношении Legionella, но при этом усиливает рост Mycobacterium tuberculosis.

Такой неоднозначный характер эффекта обусловлен несколькими причинами:

✵ множественностью эффекторных функций, выполняемых активированными макрофагами (рис. 10.20) (подробнее антимикробная активность рассмотрена в гл. 17);

✵ большим разнообразием моноцитов и макрофагов по их свойствам; в зависимости от ткани и органа они различаются по экспрессии молекул МНС класса II и Fc-рецепторов, профилю выделяемых цитокинов и продукции пероксидазы.

Тем не менее большинство исследователей считает, что все макрофаги принадлежат к одной клеточной линии, а наблюдаемые различия обусловлены последовательными стадиями их созревания и влиянием тканевого микроокружения;

✵ кроме того, активация тех или иных функций может зависеть не только or природы макрофагов, но и от конкретного «спектра» цитокинов и других провоспалительных стимулов.

Предположительно активация макрофагов происходит в несколько этапов, под влиянием следующих один за другим стимулов, которыми могут служить цитокины, эндотоксин, различные медиаторы и регуляторные факторы воспаления.

На каждом этапе активации макрофаги способны к осуществлению различных эффекторных функций и обладают характерными особенностями морфологии и физиологии (рис. 10.22).

Второстепенные защитные функции макрофагов.

Рис. 10.22. Активация макрофагов иногда требует совместного действия нескольких цитокинов, а также микробных факторов. 1.

Для оптимального выделения ФНОα макрофаги должны быть активированы ИФγ и затем микробными продуктами (например, эндотоксином), вызывающими выброс цитокинов.

Совместный эффект ИФγ и эндотоксина обеспечивает выделение того количества ФНОα, которого достаточно для запуска активации макрофагов по механизму 2. 2. Для активации процесса образования оксида азота требуется ИФγ, но сам запуск образования происходит под действием ФНОα.

В некоторых случаях для стимуляции определенной функциональной активности макрофагов требуется несколько сигналов. Например, чтобы вызвать наибольшую продукцию оксида азота NО, токсичного для бактерий и опухолевых клеток, макрофаги мыши необходимо стимулировать сначала ИФγ, а затем ФНОα (рис. 10.22). На макрофагах человека данный эффект получить гораздо труднее.

В большинстве случаев для этого требуется серия стимулов, например воздействие несколькими цитокинами с одновременной перекрестной сшивкой FсεRII (CD23). Макрофаги человека, выделенные из воспалительного очага, иногда экспрессируют индуцибельную синтазу оксида азота, но необходимый для его синтеза кофактор тетрагидробиоптерин они содержат в низкой концентрации.

Поскольку оксид азота выполняет многочисленные сигнальные функции, не связанные с его токсическим действием, можно предполагать, что токсикантом служит не само это соединение азота, а преимущественно пероксинитриты, образующиеся в результате взаимодействия NО с продуктами восстановления кислорода.

Обычно такое взаимодействие происходит только в очагах воспаления и при стимуляции фагоцитарной активности макрофагов.

У человека в активации макрофагов и регуляции баланса Тх1/Тх2 принимает участие кальцитриол

Под действием ИФγ макрофаги человека экспрессируют 1-α-гидроксилазу, которая может превращать неактивный циркулирующий 25-гидроксихолекальциферол в активный 1,25-дигидроксихолекальциферол (называемый также витамином D3, или кальцитриолом).

На поверхности макрофагов имеются рецепторы для кальцитриола, и он дополнительно стимулирует эти клетки (рис. 10.23). Кроме тою, по механизму обратной отрицательной регуляции кальцитриол оказывает мощный подавляющий эффект на Тх1-лимфоциты.

Этот эффект, но всей вероятности, служит одним из путей переключения иммунного ответа с Tx1- на Тх2-тип в тех случаях, когда возбудитель не может быть устранен из тканей и воспаление как реакция клеточного иммунитета становится хроническим.

Данный механизм имеет особое значение у человека, поскольку при саркоидозе и туберкулезе образование кальцитриола может быть настолько значительным, что из участка активации макрофагов он проникает в кровоток, вызывая повышение содержания кальция в крови.

Читайте также:  Методы санитарно-микробиологических исследований. Методы прямого обнаружения патогенных микроорганизмов.

Второстепенные защитные функции макрофагов.

Рис. 10.23. У человека под действием ИФγ в макрофагах повышается экспрессия 1-α-гидроксилазы, с помощью которой они способны превращать неактивный циркулирующий с кровью 25-гидроксихолекальциферол в кальцитриол. Это пример аутокринного механизма обратной связи, благодаря которому происходит дополнительная активация макрофагов с одновременным уменьшением активности Тх1-клеток.

Помимо положительной существует и отрицательная регуляция эффекторных функций макрофагов

Как установлено, макрофаги могут быть не только активированы, но и дезактивированы. Подавление их функций способны вызывать простагландин Е и отчасти (не по всем эффекторным механизмам) глюкокортикоиды.

Недавно из среды, в которой культивировались опухолевые клетки, был выделен и получен в очищенном виде фактор, дезактивирующий макрофаги (MDF, от англ. macrophage deactivating factor), который способен отменить вызванное ИФγ увеличение образования высокоактивных метаболитов кислорода и в некоторой степени NО (рис. 10.24).

Таким же эффектом обладают ИЛ-4 и пептид, связанный с геном кальцитонина (CGRP, от англ. calcitonin-gene-rеlated peptide), а также семейство ТФРβ-подобных цитокинов.

Второстепенные защитные функции макрофагов.

Рис. 10.24. Под действием ИФγ повышается способность макро фагов производить высокоактивные метаболиты кислорода и оксид азота. Ряд других гуморальных факторов препятствует этому.

ПредыдущаяСодержаниеСледующая

Макрофагальная дисфункция как гистологический субстрат опухолевых заболеваний человека

Кызымко, М. И. Макрофагальная дисфункция как гистологический субстрат опухолевых заболеваний человека / М. И. Кызымко, Т. И. Кузьминова, Ю. С. Романенкова, О. А. Индирякова.

— Текст : непосредственный // Медицина: вызовы сегодняшнего дня : материалы III Междунар. науч. конф. (г. Москва, январь 2016 г.). — Москва : Буки-Веди, 2016. — С. 12-15. — URL: https://moluch.ru/conf/med/archive/193/9459/ (дата обращения: 10.05.2022).

В современной медицине, располагающей огромным арсеналом лечебных средств, большое внимание уделяется стимуляции собственных защитных сил организма.

Познание механизмов защитно-приспособительных реакций организма и управление ими является одной из фундаментальных проблем биологии и медицины.

В настоящее время установлено, что организм человека располагает разнообразными механизмами защиты, предоставленными на клеточном, тканевом и организменном уровнях.

Особое значение представляет участие макрофагов в патогенезе столь распространенного в наше время заболевания — ВИЧ-инфекции, а также участию макрофакгической системы в противоопухолевой защите.

Данная работа имеет большой клинический интерес. Ее целью является изучить морфологическое строение и цитохимию макрофагов, исследовать их функции в организме человека, участие в различных заболеваниях, а также изучить явление дисфункции макрофагической системы.

В Бюллетене ВОЗ за 1972 авторы Langevort, Cohn, Hirsch, Furth и др. предложили термин «система мононуклеарных фагоцитов» (СМФ). Критериями принадлежности к системе они считали способность к активному пиноцитозу и иммунному фагоцитозу, способность прилипать к стеклянным поверхностям и происхождение из промоноцитов костного мозга.

Таким образом, система мононуклеарных фагоцитов — это физиологическая защитная система клеток, обладающих способностью поглощать и переваривать чужеродный материал. Клетки, входящие в состав этой системы, имеют общее происхождение, характеризуются морфологическим и функциональным сходством и присутствуют во всех тканях организма.

[9, с. 432–442]

Итак, макрофаг — клетка мезенхимальной природы, способная к активному захвату и перевариванию бактерий, остатков погибших клеток и других чужеродных или токсичных для организма частиц. Совокупность макрофагов организма Мечников назвал — макрофагическая система.

Морфология макрофагов

Второстепенные защитные функции макрофагов.

Рис. 1. Макрофаги на светооптическом уровне: 2 — макрофаг. В цитоплазме видны вакуоли и гранулы;3 — коллагеновые волокна (РВНСТ, окр. жел.гематоксилин)

Макрофаги имеют различные размеры — от 10 до 50 мкм. Их ядра бывают разной формы — округлые, неправильной формы, с инвагинациями. На пленочных препаратах рыхлой соединительной ткани макрофаги имеют довольно интенсивно окрашенное ядро. Контур цитоплазмы неровный. В цитоплазме обычно содержатся включения и, как правило, обнаруживается зернистость — фагоцитарные частицы.

Характерной чертой ультраструктуры макрофага является присутствие значительного количества микропиноцитозных пузырьков и лизосом, как первичных, так и вторичных. Первичные лизосомы представляют собой окруженные мембраной тельца значительной электронной плотности, содержащие гидролитические ферменты. [3, с. 112–139]

Второстепенные защитные функции макрофагов.

Рис. 2. Макрофаг на ультраструктурном уровне

В макрофагах обнаружены такие разнообразные ферменты, как кислая фосфатаза, липаза, эстераза различных типов, катепсин, кислая рибонуклеаза, кислая дезоксирибонуклеаза, арилсульфатаза, гиалуронидаза, лизоцим, цитохромоксидаза, пероксидаза, нафтиламидаза, ацетилглюкозаминидаза, АТФ — аза и др. Содержание ферментов в различных органах не одинаково; это связано с разной степенью окружающих раздражителей в различных органах. Уровень активности ферментов связан с уловиями окружающей среды и степенью фагоцитарной активности клетки. [7, c. 1023–1024]

Происхождение итрансформации макрофагов

О происхождении макрофагов и их дальнейших превращениях в литературе высказывались самые различные мнения. Из всех гипотез происхождения макрофагов окончательно доказанной является только гипотеза о моноцитарном их происхождении. [6,С. 485–92]

Много работ посвящено морфологии и химизму превращения моноцитов в макрофаги. Имеются критерии, позволяющие отличить промоноциты, моноциты и макрофаги друг от друга. [8,с. 2–8.]

Таблица 1

Признаки клеток макрофагической системы

Признаки Промоноциты Циркулирующие моноциты Тканевые макрофаги
Свободные Неподвижные
Локализация Костный мозг Периферическая кровь и костный мозг
  •    соединительная ткань
  •    печень
  •    легкие
  •    селезенка и лимфатические железы
  •    серозные полости
  •    костный мозг, костная ткань
  •    нервная система
Клеточный диаметр, мкм 14–20 10–14 10–25 ?
Отношение ядро/цитоплазма ≤1 1

Защитные ресурсы организма

Второстепенные защитные функции макрофагов.

Первой линией обороны против инфекционных агентов служат кожа и слизистые оболочки, которые препятствуют проникновению микробов в ткани и выделяют вещества, оказывающие бактерицидное действие.

Важным фактором является механическая защита. Так бактерии, попавшие на кожу, удаляются при слущивании эпидермиса (образование перхоти, шелушение при некоторых инфекционных заболеваниях).

Слизь, выделяемая стенками многих внутренних органов, действует как защитный барьер, препятствующий прикреплению бактерий к эпителиальным клеткам. Микробы и чужеродные частицы, захваченные слизью, удаляются механическим путем – за счет движения ресничек эпителия, с кашлем и чиханьем.

К другим механическим факторам, защищающим поверхности эпителия, можно отнести вымывающее действие слез, слюны и мочи.

Механическая защита дополняется секреторной (выделительной) деятельностью кожных желез: потовых и сальных. Молочная кислота пота и ненасыщенные жирные кислоты сальных желез обладают противомикробным действием. Во многих жидкостях, производимых организмом (секретах организма), также содержатся бактерицидные компоненты:

  • лизоцим в слезах, носовых выделениях и слюне,
  • кислота в желудочном соке,
  • продукты расщепления жирных кислот в тонкой кишке,
  • спермин и цинк в сперме,
  • лактопероксидаза в молоке.

Специфическую функцию защиты во внешних секретах организма выполняет секреторный иммуноглобулин А (IgA).

Он содержится в секретах и на слизистых оболочках слюнных желез, носа, рта, бронхов, влагалища, кишечника, мочеточников, мочевого пузыря.

Секреторный иммуноглобулин А блокирует накопление и размножение на слизистой оболочке бактерий путем блокады поверхностных антигенов бактерий, с помощью которых они прикрепляются к слизистой оболочки органов.

Барьерная защита – это своеобразный «скафандр», к сожалению, проницаемый для многих патогенных агентов.

Неспецифическая иммунная защита (защита на все возбудители)

Любой повреждающий агент-фактор, который по силе и длительности превосходит барьерные возможности ткани, вызывает ответную защитную реакцию организма – воспаление. Воспалительная реакция представлена единством трех явлений:

  • повреждение и распознавание возбудителей;
  • сосудистая реакция – нарушение микроциркуляции крови;
  • клеточная реакция – миграция клеток иммунной системы в очаг воспаления.

Основная задача воспалительной реакции – уничтожение возбудителя и/или освобождение от собственных  разрушенных клеток. 

Можно выделить два типа уничтожения возбудителей:

  • Внеклеточное разрушение возбудителя гуморальными факторами защиты (активными белками сыворотки крови).
  • Внутриклеточная нейтрализация (фагоцитоз) (поглощение инфицированных клеток нейтрофилами и макрофагами с дальнейшим ферментативным разрушением структуры).

Внутриклеточное уничтожение микробных клеток происходит в внутри фагоцитов. Процесс поглощения возбудителя с дальнейшим ферментативным разрушением его структуры называют фагоцитозом. Этот процесс осуществляют два вида фагоцитов: нейтрофилы и макрофаги.

Фагоцитоз является довольно надежным механизмом защиты организма от инфекционных агентов, но «включение» этой системы возможно только при условии сближения фагоцита и микроорганизма, сцепления микроорганизма с поверхностью фагоцита и активации мембраны фагоцита, которая приводит к поглощению микроорганизма.

Микробные клетки обычно погибают в фагоцитах в течение нескольких минут.

Внеклеточные механизмы защиты реализуются несколькими путями:

  • Система белков комплемента является важнейшим фактором защиты среди циркулирующих белков крови. Этот комплекс в процессе ряда каскадных реакций приобретает способность «продырявливать» клеточную мембрану бактерий и тем самым убивать чужеродные клетки.
  • Другие белки сыворотки крови – лизины, убивающие в основном гаммаположительные бактерии, также относятся к гуморальным факторам защиты. Однако активны лизины только в присутствии достаточного количества ионов кальция.
  • Естественные антитела всегда имеются в сыворотке крови независимо от проникновения в организм чужеродных микробов. Эти антитела, реагируя с различными микроорганизмами, вызывают нейтрализацию их токсинов.
  • Интерфероны производятся лейкоцитами и макрофагами в ответ на воздействие вирусов (а также некоторых простейших, бактерий и риккетсий). Интерфероны – антивирусные агенты широкого спектра действия. Синтезируемый интерферон выделяется в межклеточное пространство, где связывается с рецепторами соседних клеток. Это стимулирует синтез белков, которые блокируют размножение вирусов.
  • Внеклеточное разрушение возбудителя может происходить под действием более 60 активных белков, входящих в гранулы лейкоцитов. Активные белки в процессе дегрануляции высвобождаются во внешние ткани из гранул лейкоцитов. Эффект дегрануляции наиболее интенсивно развивается при реакции на крупные чужеродные объекты (гельминты, простейшие), когда фагоцит не способен поглотить этот объект.

Клеточные и гуморальные факторы активно дополняют друг друга.

Специфическая иммунная защита (иммунный ответ на конкретный возбудитель)

За реакциями воспаления, если они не смогли нейтрализовать возбудителей, развивается более специализированная линия обороны – иммунный ответ, который последовательно запускает многоуровневую иммунную реакцию на возбудителя. Развитие специфических иммунных реакций требует взаимодействия практически всех видов клеток иммунной системы.

Читайте также:  Дезоксирибонуклеаза - инструкция по применению, отзывы, аналоги и формы выпуска (уколы в ампулах для инъекций лиофилизат) препарата для лечения герпеса глаз, аденовирусной инфекции, бронхоэктатической болезни у взрослых, детей и при беременности

На первом этапе иммунного ответа захваченный в процессе фагоцитоза возбудитель перерабатывается макрофагом и в иммуногенной форме выводится его антиген на поверхность (презентация антигена).

Особая роль в дальнейшем принадлежит активации Т-хелперов, которая происходит при распознавании Т-хелпером соответствующего антигенного комплекса на поверхности макрофага (антигенпрезентирующей клетки). В результате данного контакта Т-хелперы начинают делиться и после нескольких делений разделяются на две популяции.

Одна активизирует развитие гуморального иммунного ответа (выработку иммуноглобулинов и антител), а другая популяция является необходимым компонентом в активации клеточного иммунитета (цитотоксические Т-лимфоциты).

В дальнейшем цитотоксические Т-лимфоциты постоянно циркулируют по всему организму, чему способствует срок их жизни (месяцы и годы). Благодаря постоянной циркуляции лимфоциты удивительно быстро появляются в «горячих точках», осуществляя разрушение клеток, инфицированных вирусами.

Гуморальный иммунный ответ обеспечивается иммуноглобулинами или антителами, производимыми В-лимфоцитами. Продвигаясь по кровяному или лимфатическому руслу, антитела поражают чужеродные вещества на любой дистанции от лимфоцита.

За счет гуморального иммунного ответа происходит уничтожение самих возбудителей и нейтрализация их токсинов, находящихся в межклеточном пространстве и на слизистых.

Специфическая нейтрализация осуществляется за счет присоединения антител к антигенам с образованием растворимых и нерастворимых циркулирующих комплексов (ЦИК), которые активируют защитную систему белков комплемента, повышают фагоцитарную активность макрофагов и нейтрофилов, усиливают специфическое цитотоксическое действие Т-лимфоцитов (то есть повышается активность естественных киллеров).

Установлен ряд закономерностей динамики накопления антител после первого и повторного внедрения антигена.

Первый пик концентрации антител появляется через несколько дней (скрытый период иммунного ответа) и обусловлен усиленным синтезом главным образом иммуноглобулина М (IgM).

После второго внедрения того же антигена амплитуда ответа больше, он продолжается дольше и обусловлен возрастанием преимущественно синтеза иммуноглобулина G (IgG). Формирование стойкого иммунитета к возбудителям связано с образованием антител иммуноглобулина класса G.

Записывайтесь на консультацию иммунолога по тел: +7(495)150-60-01

Услуги и цены

Консультация врача-аллерголога-иммунолога, к.м.н., по вопросам коррекции иммунодефицитных состояний, первичная

3 000 руб.

Консультация врача-аллерголога-иммунолога, к.м.н., по вопросам коррекции иммунодефицитных состояний, повторная

2 500 руб.

Макрофаги клетки иммунной системы человека: виды, функции

В буквальном переводе определение «макрофаг» имеет довольно зловещий и пугающий смысл: «макрос» на греческом обозначает «большой», а «фагос» — пожиратель. «Большой пожиратель»… Воображение рисует какого-нибудь монстра, но речь идет всего лишь о клетках крови. Впрочем, если судить о макрофагах на клеточном уровне, то свое название они вполне оправдывают.

Что такое клетки макрофаги и откуда они берутся?

Все начинается в костном мозге, где из делящихся стволовых клеток образуется клетка под названием монобласт. В результате ее деления «рождается» промоноцит, его прямым потомком является моноцит – одна из разновидностей белых кровяных клеток. Моноцит переходит из костного мозга в клетки крови и там находится на протяжении 12-24 часов, после чего выходит из кровеносного русла и перемещается в ткани. В этот момент из моноцита и образуется макрофаг. 

Клетки макрофаги в самом деле большие: хотя их размер составляет всего 15-80 мкм, и человеческому глазу они не видны, однако они гораздо больше их предшественников: максимальный размер моноцита составляет всего 20 мкм.

У них неправильная, «плавающая», меняющаяся форма, а их мембрана может образовывать ложноножки. Внутри макрофага находится ядро, а еще в нем обнаруживаются «осколки» эритроцитов и других клеток, жировые капельки, фрагменты бактерий и прочий «мусор».

Как все это туда попадает? Очень просто, ведь макрофаги – это клетки, которые осуществляют процесс фагоцитоза.

Функции макрофагов:

При попадании в тело чужеродного объекта, будь то микроб или инородное тело, иммунная система сразу «спускает на него собак»: его атакуют фагоциты. Эти клетки, среди которых и макрофаги, распознают, улавливают и пожирают чужаков, угрожающих благополучию внутренней среды организма.

Кроме того, макрофаги уничтожают погибшие клетки, которые завершили свое существование процессом апоптоза (запрограммированная, естественная, нормальная гибель клеток). Также функции макрофагов заключаются в обеспечении противоопухолевого иммунитета: зафиксировав появление в организме атипичных, раковых клеток, макрофаги нападают на них и поедают. 

Виды макрофагов:

Макрофаги – тканевые фагоциты, и в разных типах тканей нередко живут свои собственные виды этих клеток. Вот несколько примеров их разновидностей, в зависимости от локализации. 

1. Альвеолярные макрофаги – находятся в стенках альвеол легких, очищают вдыхаемый воздух от различных загрязняющих и вредоносных частиц.

2. Купферовские клетки – в печени. Их назначение в основном заключается в уничтожении старых клеток крови.

3. Гистиоциты  — распространенная разновидность макрофагов, которые встречаются во всех органах. Дело в том, что это – клетки соединительной ткани: волокон, образующих строму (каркас) большинства структур тела. Иногда гистиоциты превращаются в «настоящие» макрофаги.

4. Селезеночные макрофаги – располагаются в синусоидных сосудах этого органа. Как и у клеток Купфера, их задача заключается в том, чтобы вылавливать из крови и уничтожать отжившие клетки крови. Недаром селезенка называется кладбищем погибших эритроцитов!

5. Дендритные клетки – макрофаги, находящиеся под слизистыми оболочками и в коже, то есть фактически на границе с внешней средой. 

6. Перитонеальные макрофаги – фагоциты, «живущие» в брюшине.  

7. Где находятся макрофаги лимфатических узлов, понятно по названию. Это благодаря им лимфоузлы известны в качестве фильтров, очищающих лимфу.

 Макрофаги и иммунная система:

Клетки макрофаги не просто бездумно уничтожают вредоносные объекты: расщепляя их на фрагменты, они осуществляют процесс презентации их антигенов.

Антигены – это молекулы вредоносных частиц, которые говорят об их генетической чужеродности и вызывают соответствующую защитную реакцию со стороны иммунитета.

Сами по себе они не представляют угрозы заражения или иного негативного воздействия, но это – метка чужака, поэтому организм реагирует на их присутствие защитной реакцией, как на полноценных агрессоров. 

В процессе фагоцитоза макрофаги презентируют антигены убитых «врагов» — выставляют их на поверхность своих мембран. Также они образуют цитокины – информационные молекулы, которые несут в себе данные о побежденном агрессоре.

С этим бесценным грузом макрофаги направляются к представителям другого звена иммунитета – лимфоцитам. Они передают им информацию и учат, как поступать, если в организм когда-нибудь еще раз проникнет носитель того же антигена. В результате иммунитет сохраняет по отношению к нему полную боеготовность.

К сожалению, иногда личного опыта наших макрофагов или других фагоцитов недостаточно для того, чтобы иммунная система работала должным образом и правильно реагировала на вредоносные объекты. Чтобы повысить ее эффективность и заодно улучшить состояние здоровья в целом, рекомендуется принимать препарат Трансфер Фактор.

Он содержит цитокины, несущие в себе данные о всевозможных возбудителях заболеваний, токсинах и прочих вредоносных агентах. Препарат обучает иммунитет полноценной работе, что немедленно и благоприятным образом отражается на течении имеющихся заболеваний, состоянии обмена веществ и функции органов.

Средство можно использовать в лечебных и профилактических целях.

3. Макрофаги. Их происхождение, строение и функциональное значение. Понятие о макрофагической системе

Макрофаги— это
гетерогенная специализированная
клеточная популяция защитной системы
организма. Различают две группы
макрофагов-свободные и фиксированные.

К свободным макрофагам относятся
макрофаги рыхлой соединительной ткани,
или гистиоциты; макрофаги серозных
полостей; макрофаги воспалительных
экссудатов; альвеолярные макрофаги
легких. Макрофаги способны перемещаться
в организме.

Группу фиксированных
макрофагов составляют макрофаги костного
мозга и костной ткани, селезенки,
лимфатических узлов, внутриэпидермальные
макрофаги, макрофаги ворсин плаценты,
ЦНС.

Размер и форма
макрофагов варьируют в зависимости от
их функционального состояния. Обычно
макрофаги имеют одно ядро. Ядра макрофагов
небольшого размера, округлые, бобовидные
или неправильной формы.

В них содержатся
крупные глыбки хроматина.

Цитоплазма
базофильна, богата лизосомами, фагосомами
и пиноцитозными пузырьками, содержит
умеренное количество митохондрий,
гранулярную эндоплазматическую сеть,
аппарат Гольджи, включения гликогена,
липидов и др.

Формы проявления
защитной функции макрофагов: 1) поглощение
и дальнейшее расщепление или изоляция
чужеродного материала; 2) обезвреживание
его при непосредственном контакте; 3)
передача информации о чужеродном
материале иммунокомпетентным клеткам,
способным его нейтрализовать; 4) оказание
стимулирующего воздействия на другую
клеточную популяцию защитной системы
организма.

Количество
макрофагов и их активность особенно
возрастают при воспалительных процессах.

Макрофаги вырабатывают факторы,
активирующие выработку иммуноглобулинов
В-лимфоцитами, дифференцировку Т- и
В-лимфоцитов; цитолитические противоопухолевые факторы, а также
факторы роста, влияющие на размножение
и дифференцировку клеток собственной
популяции, стимулируют функцию
фибробластов. Макрофаги образуются из
СКК, а также от промоноцита и моноцита.

Полное обновление макрофагов и рыхлой
волокнистой соединительной ткани
эксперементальных животных осуществляется
примерно в 10 раз быстрее, чем фибробластов.

Одной из разновидности макрофагов
являются многоядерные гигантские
клетки,
которые раньше называли «
гигантскими клетками инородных тел»,
так они могут формироваться, в частности,
в присутствии инородного тела. Многоядерные
гигантские клетки представляют собой
симпласты, содержащие 10-20 ядер и более,
возникающие либо путем эндомитоза без
цитотомии. В многоядерных гигантских
клетках присутствуют развитый
синтетический и секреторный аппарат и
обилие лизосом. Цитолемма образует
многочисленные складки.

Понятие о
макрофагической системе.
К этой
системе относятся совокупность всех
клеток, обладающих способностью
захватывать из тканевой жидкости
организма инородные частицы, погибающие
клетки, неклеточные структуры, бактерии
и др.

Читайте также:  Ибупрофен - инструкция по применению, отзывы, аналоги и формы выпуска (таблетки 200 мг и 400 мг, свечи 60 мг, гель и мазь 5%, сироп) препарата для лечения воспаления и снятия жара у взрослых, детей и при беременности

Фагоцитированный материал
подвергается внутри клетки ферментативному
расщеплению, благодаря чему ликвидируются
вредные для организма агенты, возникающие
местно или проникающие извне. И.И.

Мечников первым пришел к мысли о том,
что фагоцитоз, возникающий в эволюции
как форма внутриклеточного пищеварения
и закрепившийся за многими клетками,
одновременно является важным защитным
механизмом. Он обосновал целесообразность
объединения их в одну систему и предложил
назвать еемакрофагической.

Макрофагическая система представляет
собой мощный защитный аппарат, принимающий
участие, как в общих, так и в местных
защитных реакциях организма. В целостном
организме макрофагическая система
регулируется как местными механизмами,
так нервной и эндокринной системами.

4. Плотные
соединительные ткани. Классификация,
особенности строения и отличия от рыхлой
ткани. Строение сухожилия.

Общей
особенностью для ПВСТ является
преобладание межклеточного вещества
над клеточным компонентом, а в межклеточном
веществе волокна преобладают над
основным аморфном веществом и располагаются
по отношению друг к другу очень близко
(плотно) — все эти особенности строения
в сжатой форме отражены в названии
данной ткани.

Клетки ПВСТ представлены
в подавляющем большинстве фибробластами
и фиброцитами, в небольшом количестве
(в основном в прослойках из рвст)
встречаются макрофаги, тучные клетки,
плазмоциты, малодифференцированные
клетки и т.д.

Плотные волокнистые
соединительные ткани характеризуются
относительно большим количеством плотно
расположенных волокон и незначительным
количеством клеточных элементов и
основного аморфного вещества между
ними. В зависимости от расположения
волокнистых структур эта ткань
подразделяется наплотную неоформленную
и плотную оформленную соединительную
ткань.

Плотная неоформленная
соединительная ткань характеризуется
неупорядоченным расположением волокон.
В плотной оформленной волокнистой
соединительной ткани расположение
волокон строго упорядочено и в каждом
случае соответствует тем условиям, в
каких функционирует данный орган.

Оформленная волокнистая соединительная
ткань встречается в сухожилиях и связках,
в фиброзных мембранах.Сухожилие.Оно состоит из толстых плотно лежащих
параллельных пучковколлагеновых
волокон
. Между этими пучками
располагаютсяфиброциты и небольшое
количество фибробластов и основного
аморфного вещества. Тонкие пластинчатые
отростки фиброцитов входят в промежутки
между пучками волокон и тесно соприкасаются
с ними.Фиброциты сухожильных пучков
называются
сухожильными клетками.

Каждый пучок
коллагеновых волокон, отделенный от
соседнего слоем фиброцитов, называется
пучком первого порядка. Несколько
пучков первого порядка, окруженных
тонкими прослойками рыхлой волокнистой
соединительной ткани, составляютпучки
второго порядка
.

Прослойки рыхлой
волокнистой соединительной ткани,
разделяющие пучки второго порядка,
называютсяэндотенонием.Из
пучков второго порядка слагаютсяпучки
третьего порядка,
разделенные более
толстыми прослойками рыхлой соединительной
ткани-перитенонием.

В крупных
сухожилиях могут быть и пучки четвертого
порядка.

В перитенонии и
эндотенонии проходят кровеносные
сосуды, питающие сухожилия, нервы и
проприоцептивные нервные окончания. К
плотной оформленной волокнистой
соединительной ткани относится и выйная
связка
.

Фиброзные
мембраны.

К той разновидности
плотной волокнистой соединительной
ткани относят фасции, апоневрозы,
сухожильные центры диафрагмы, капсулы
некоторых органов, твердую мозговую
оболочку, склеру, надхрящницу, надкостницу,
а также белочную оболочку яичника и
яичка и др. Фиброзные мембраны трудно
растяжимы. Кроме пучков коллагеновых
волокон, в фиброзных мембранах есть
эластические волокна. Такие фиброзные
структуры, как надкостница, склера,
белочная оболочка яичка, касулы суставов
и др.

5.Хрящевые
ткани.Общая морфо- функциональная
характеристика. Классификация.Развитие
и особенности строения различных
хрящевых тканей.Надхрящница.Рост
хряща,возможности регенерации и
возрастные изменения хрящевых тканей
.

Хрящевые ткани
входят в состав органов дыхательной
системы,суставов,межпозвоночных
дисков,состоят из клеток – хондроцитов
и хондробластов и межклеточного
вещества
.Классификация :различают
три вида хрящевой ткани:гиалиновую,
эластическую, волокнистую.

В процессе развития
хрящевой ткани из мезенхимыобразуется
хрящевой дифферон: 1. Стволовая клетка 2. Полустволовая клетка 3. Хондробласт 4. Хондроцит Стволовая и полустволовая
клетка — малодифференцированные
камбиальные клетки, в основном локализуются
вокруг сосудов в надхрящнице.
Дифференцируясь превращаются в
хондробласты и хондроциты, т.е. необходимы
для регенерации.

Хондробласты — молодые
клетки, располагаются в глубоких слоях
надхрящницы по одиночке, не образуя
изогенные группы. Под световым микроскопом
х/бласты уплощенные, слегка вытянутые
клетки с базофильной цитоплазмой. Под
электронным микроскопом в них хорошо
выражены ЭПС гранулярный, комплекс
Гольджи, митохондрии, т.е. белоксинтезирующий
комплекс органоидов т.к.

основная функция
х/бластов — выработка органической части
межклеточного вещества: белки коллаген
и эластин, глюкозаминогликаны (ГАГ) и
протеогликаны (ПГ). Кроме того, х/бласты
способны к размножению и в последующем
превращаются в хондроциты. В целом,
х/бласты обеспечивают аппозиционный
(поверхностный)рост хряща со стороны
над-хрящницы.

Хондроциты — основные
клетки хрящевой ткани, располагаются
в более глубоких слоях хряща в полостях
— лакунах. Х/циты могут делиться митозом,
при этом дочерние клетки не расходятся,
остаются вместе — образуются так
называемые изогенные группы.

Первоначально
они лежат в одной общей лакуне, затем
между ними формируется межклеточное
вещество и у каждой клетки данной
изогенной группы появляется своя
капсула. Х/циты — овально-округлые клетки
с базофильной цитоплазмой. Под электронным
микроскопом хорошо выражены ЭПС
гранулярный, комплекс Гольджи, митохондрии,
т.е. белоксинтезирующий аппарат, т.к.

основная функция х/цитов — выработка
органической части межклеточного
вещества хрящевой ткани. Рост хряща за
счет деления х/цитов и выработки ими
межклеточного вещества обеспечивает
интерстициальный(внутренний) рост
хряща.
Межклеточное вещество
хрящевой ткани содержит коллагеновые,
эластические волокна и основное
вещество.

Межклеточное вещество обладает
высокой гидрофильностью, содержание
воды доходит до 75% массы хряща, это
обуславливает высокую плотность и
тургор хряща. Хрящевые ткани в глубоких
слоях не имеют кровеносных сосудов,
питание осуществляется диффузно за
счет сосудов надхрящницы.

Источником развития
хрящевых тканей является мезенхима.В
первой стадии в некоторых участках тела
зародыша, где образуется хрящ, клетки
мезенхимы теряют свои отростки, усиленно
размножаются и, плотно прилегая друг
к другу, создают определенное напряжение-
тургор.

Такие участки,называют
хондрогенными зачатками,
илихондрогенными островками .Находящиеся
в их составе стволовые клетки
дифференцируются в хондробласты- клетки,
подобные фибробластам.

В следующей
стадии- образования первичной хрящевой
ткани,клетки центрального участка
округляются,увеличиваются в размере,
в их цитоплазме развивается гранулярная
ЭПС, с участием которой происходит
синтез и секреция фибриллярных белков.

По
периферии хрящевой закладки, на границе
с мезенхимой формируетсянадхрящница
Надхрящница — это слой соединительной
ткани, покрывающий поверхность хряща.

В надхрящнице выделяютнаружный
фиброзный (из плотной неоформленной
сдт с большим количеством кровеносных
сосудов) и внутренний клеточный слой
,
содержащее большое количество стволовых,
полустволовых клеток и ф/бластов. В
процессе секреции продуктов синтеза и
наслаивания на уже имеющийся хрящ по
его периферии сами клетки «замуровываются»
в продукты своей деятельности.Так
происходит рост хряща способом наложения
. Отличие друг от друга 3 видов хрящей.
Отличия в основном касаются строения
межклеточного вещества:Гиалиновый
хрящ

Покрывает все
суставные поверхности костей, содержится
в грудинных концах ребер, в воздухоносных
путях. Главное отличие гиалинового
хряща от остальных хрящей в строении
межклеточного вещества: межклеточное
вещество гиалинового хряща в препаратах
окрашенных гематоксилин-эозином кажется
гомогенным, не содержащим волокон.

В
действительностив межклеточном
веществе имеется большое количество
коллагеновых волокон, у которых
коэффициент преломления одинаковый с
коэффициентом преломления основного
вещества, поэтому коллагеновые волокна
под микроскопом не видимы, т.е. они
маскированы.

Второе отличие гиалинового
хряща — вокруг изогенных групп имеется
четко выраженная ба-зофильная зона
так называемый территориальный матрикс.
Это связано с тем, что х/циты выделяют
в большом количестве ГАГ с кислой
реакцией, поэтому этот участок окрашивается
основными красками, т.е. базофильна.

Слабооксифильные участки между
территориальными матриксами называются
интертерриториальным матриксом.Эластический хрящ

имеется в ушной
раковине, надгортаннике, рожковидных
и клиновидных хрящах гортани.

Главное
отличие эластического хряща — в
межклеточном веществе кроме коллагеновых
волокон
имеется большое количество
беспорядочно расположенныхэластических
волокон
, что придает эластичность
хрящу.

В эластическом хряще меньше
содержание липидов, хондроэтинсульфатов
и гликогена.Эластический хрящ не
обызвествляется.
Волокнистый
хрящ

расположен в местах
прикрепления сухожилий к костям и
хрящам,
в симфизе и межпозвоночных
дисках. По строению занимает промежуточное
положение между плотной оформленной
соединительной и хрящевой тканью.

Отличие от других хрящей: в межклеточном
веществе гораздо большеколлагеновых
волокон, причем волокна расположены
ориентированно — образуют толстые пучки,
хорошо видимые под микроскопом.

Х/циты
чаще лежат по одиночке вдоль
волокон,
не образуя изогенные группы
.

Возрастные
изменения
.По мере старения организма
в хрящевой ткани уменьшаются концентрация
протеогликанов и связанная с ними
гидрофильность. Ослабляются процессы
размножения хондробластов и молодых
хондроцитов. Часть лакун после гибели
хондроцитов заполняется аморфным
веществом и коллагеновыми фибриллами.

Местами
в межклеточном веществе обнаруживаются
отложения солей кальция, вследствие
чего хрящ становится мутным,
непрозрачным,приобретает твёрдость и
ломкость.Регенерация.Физиологическая
регенерация хрящевой ткани осуществляется
за счётмалоспециализированных клеток
надхрящницы и хряща
путём размножения
и дифференцировкипрехондробластов
и хондробластов
.

Посттравматическая
регенерация хрящевой ткани внесуставной
локализации осуществляется за счёт
надхрящницы.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector