Фагоцитоз. Характеристика клеток, участвующих в реакциях фагоцитоза
 Скачать 108 Kb.
|
Понятие о паттернах («образы», «маркеры»):паттерны – образы (pathogen associated molecular patterns –PAMP –однотипные, консервативные молекулярные структуры которые есть в строении микроорганизмов. К микробным паттернам относят липополисахариды (ЛПС), липотейхоевые кислоты, пептидогликан, флагеллин, зимозан, мотивы нуклеиновых кислот бактерий, вирусов. а) РАМР (pathogen associated molecular pattern) – патоген- ассоциированные молекулярные структуры – «чужое»; патоген-ассоциированный молекулярный фрагмент молекул (PAMPs) инициирует воспалительный ответ на инфекционный возбудитель. Паттерны (патоген-ассоциированные молекулярные структуры – pathogen associated molecular patterns-PAMP) – консервативные, присущие только патогенным и условно-патогенным микроорганизмам, молекулярные структуры: Липополисахарид, липопротеин, пептидогли-кан,липоарабиноманнан (гликолипид микобактерий), флагеллин, зимозан (грибов), однонитевая РНК вирусов (sRNK), двунитевая РНК вирусов (ssRNK), мотивы ДНК бактерий или вирусов – CPG (cytosine phosphate guanosin). Эти «образцы» распознаются образраспознающими рецепторами (pattern recognition receptors – PRRs). PRRs являются носителями эволюционной памяти многоклеточных организмов о том, что такое «свое» и как оно отличается от чужого. б) DAMP (damage- associated molecular pattern)- молекулярные структуры, ассоциированные с повреждением собственных клеток и тканей – « изменённое своё». DAMPs — молекулярный фрагмент, ассоциированный с опасностью, является молекулой, способной инициировать неинфекционный воспалительный ответ. К DAMPs относят: клеточные белки, как результат повреждения собственных тканей организма, так и ДНК опухолевой клетки, при ее попадании в межклеточное пространство. Множество белков DAMPs находятся в клеточном ядре и внутриклеточной жидкости. Семейство белков DAMPs включают в себя внутриклеточные белки, белки теплового шока или HMGB1, и протеины, полученные из межклеточного матрикса, образующаяся в результате повреждения тканей, фрагменты гиалуронана. 7. Паттерн- распознающие рецепторы- PRRs (pattern recognition receptors): Toll-подобные, эндоцитозные, растворимые. PRRs являются носителями эволюционной памяти многоклеточных организмов о том, что такое «свое» и как оно отличается от чужого. Группы PRRs: рецепторы передачи сигналов; рецепторы эндоцитоза; секретируемые рецепторы. 1. Эндоцитозные, мембранные PRR экспрессированы на поверхности фагоцитов и отвечают за поглащение и транспорт веществ, некоторых бактерий и вирусов к лизосомам. К ним относятся рецептор для маннозы и рецепторы – «мусорщики» (рецепторы для «мусора»). Маннозный рецептор распознает маннозу некоторых бактерий и вирусов; рецепторы-«мусорщики» связывают вещества клеточной стенки бактерий (липопротеины, ЛПС, липотейхоевую кислоту и др.) и стареющие клетки, например, эритроциты. 2. Секретируемые, растворимые PRR являются опсонинами, которые, связываясь с поверхностью микробов, облегчают их фагоцитоз. К ним относятся C1q-комплемента, С-реактивный белок, липополисахаридсвязывающий белок, маннозосвязывающий лектин (mannose-binding lectin, MBL) и фиколины. 8. Toll-like рецепторы (TLRs) гранулоцитов, макрофагов, их роль в распознавании патогенов и активации механизмов врожденного иммунитета. 1. Рецепторами передачи сигналов Тоll- рецепторы и Тоll-подобные – TLR (toll-like receptor, рецепторы «звонящие, сигнализирующие о появлении чужого»). Они имеются на мембранах макрофагов, нейтрофилов, дендритных клеток, В-лимфоцитов, эндотелиальных и эпителиальных клеток. TLR экспрессированы на поверхности клеток, а часть субпопуляции (TLR7, TLR8, TLR9 и в некоторых случаях TLR3) – во внутриклеточных компартментах (эндосомах). к сигнальным рецепторам относят NOD1- и NOD2 рецепторы (NOD – nucleotide-binding oligomerization domain), расположенные в цитоплазме и распознающие различные фрагменты пептидогликана. TLR клеток активно реагируют на микробные лиганды: TLR4 является главным рецептором для бактериального липополисахарида ЛПС. TLR3 взаимодействует с двунитевой вирусной РНК, а TLR7 и TLR8 – с однонитевой вирусной РНК; TLR9 – связывает CPG-мотивы ДНК бактерий или вирусов; TLR5 распознает жгутиковый белок (флагелин) бактерий. Активация вирусами TLR3, TLR7 и TLR8 включает последовательные взаимодействия белков-посредников, что приводит к высвобождению β-интерферона (активация TLR3) α и β-интерферона (активация TLR7 и TLR8). TLR могут активироваться компонентами организма (фибриногеном, белками теплового β-шока, β-дефенсином « и другими эндогенными материалами). TLR, связавшись с патоген-ассоциированными молекулами микробов, проводят активационные сигналы внутрь клетки. Например, CD14 макрофага связав комплекс бактериального ЛПС и липосахарид связывающего белка (ЛСБ), взаимодействует с TLR4, соединенным с МD-2. В результате TLR4 проводит в клетку особый сигнал, происходит стимуляция NF-kB и синтез цитокинов. TLR индуцируют созревание макрофагов и дендритных клеток, а также экспрессию ими костимулирующих молекул типа CD80/CD86, которые способствуют презентации микробных пептидов Т-лимфоцитам. Так врожденный иммунитет «нанимает» факторы приобретенного иммунитета на специфическую борьбу с микробами и опухолевыми клетками. Участие Toll-like рецепторов во врожденном иммунитете обеспечивается: 1. Инициацией выделения провоспалительных цитокинов, необходимых для физиологического иммунологического ответа при различных воздействиях, среди которых одно из центральных мест занимают различные инфекции; 2. регуляцией активности нейтрофилов; особую роль при этом играют TLR-2 и TLR-4, первый из которых защищает клетки от апоптоза, а второй проявляет себя как важный регулятор выживаемости нейтрофилов. 3. контролем активации, дифференциации и выживаемости В-лимфоцитов, в котором активное участие принимают TLR-2, TLR-4 и TLR-9 (этот путь активации В-лимфоцитов сопровождается усилением выброса кальция, фосфорилированием некоторых киназ, усилением эндоцитоза, синтеза иммуноглобулинов и рассматривается как альтернативный путь активации В-лимфоцитов); 4. обеспечением поддержания врожденного иммунитета кишечника, что связано с экспрессией TLRs эпителиальными клеками его слизистой; 5. участием в функционировании клеток центральной нервной ситемы, большинство которых экспрессируют TLRs (микроглия, нейроны, астроциты, эндотелиальные клетки сосудов мозга), имеются данные о дифференцированном влиянии TLRs на функции микроглии. 9. Система комплемента. Пути его активации и эффекторные биологические функции. Комплемент система из 40 функционально связанных между собой плазменных белков,способных к последовательному активационному каскаду конечным неспецифическим цитотоксическим (микробицидным) эффектом. Система комплемента включает 5 групп белков: 1 Белки-активаторы (начальные компоненты): C1qrs, C2, C3, C4 2 Белки конечной последовательности (терминальные компоненты): C5 C6, C7, C8, C9 3 Факторы альтернативного пути активации: D, B, P (пропердин) 4 Белки-ингибиторы и белки-инактиваторы: фактор I, карбоксипептидазы, С4b- связывающий белок (C4bp), S- белок (витронектин), C1-ингибитор (С1-INH), фактор Н, DAF (CD55), протектин (CD MCP (CD46) и др. 5 Рецепторы к белкам комплемента: CR1 (CD35), CR2 (CD21), CR3 (CD11b/CD18), CR4 (CD11c/CD18), C5aR (CD88) и др. Основными функциями комплемента являются 1) микробицидная (по отношению к бактериям, вирусам, грибам и простейшим), 2) онколитическая, 3) участие в воспалительных реакциях, 4) активация фагоцитоза, 5) взаимодействие в другими плазменными системами мегасистемы Хагемана, 6) участие в регуляции иммунных ответов. Механизм активации системы комплемента каскад ферментативных протеолитических реакций, в результате которого образуется активный цитолитический (мембранно-атакующий) комплекс, разрушающий стенку бактерии и других клеток. По классическому пути комплемент активируется комплексом антиген-антитело. Для этого достаточно участия в связывании антигена одной молекулы IgM или двух молекул IgG. Процесс начинается с присоединения к комплексу АГ+АТ компонента С1, который распадается на субъединицы Clq, Clr и Cls. Далее в реакции участвуют последовательно активированные «ранние» компоненты комплемента в такой последовательности: С4, С2, СЗ. Эта реакция имеет характер усиливающегося каскада, т. е. когда одна молекула предыдущего компонента активирует несколько молекул последующего. «Ранний» компонент комплемента СЗ активирует компонент С5, который обладает свойством прикрепляться к мембране клетки. На компоненте С5 путем последовательного присоединения «поздних» компонентов С6, С7, С8, С9 образуется мембранно-атакующий комплекс, который нарушает целостность мембраны (образует в ней отверстие), и клетка погибает в результате осмотического лизиса. Альтернативный путь активации комплемента проходит без участия антител. Этот путь характерен для защиты от грамотрицательных микробов. Каскадная цепная реакция при альтернативном пути начинается с взаимодействия антигена (липополисахарида) с протеинами В, D и пропердином (Р) с последующей активацией компонента С3. Далее реакция идет так же, как и при классическом пути - образуется мембранно-атакующий комплекс. Лектиновый путь активации комплемента происходит без участия антител. Он инициируется маннозосвязывающим белком сыворотки крови, который после взаимодействия с остатками маннозы на поверхности микробных клеток катализирует С4. Дальнейший каскад реакций сходен с классическим путем. В процессе активации комплемента образуются продукты протеолиза его компонентов — субъединицы С3а и С3 b, С5а и С5 b и другие, которые обладают высокой биологической активностью. Например, С3а и С5а принимают участие в анафилактических реакциях, являются хемоаттрактантами, С3b — играет роль в опсонизации объектов фагоцитоза, и т. д. Сложная каскадная реакция активации системы комплемента происходит с участием ионов Са2+ и Mg2+. 10. Интерфероны. Классификация и свойства. Интерфероны – группа белков с противовирусным действием, вырабатываемых эукариотическими клетками в ответ на внедрение в них ряда биологических агентов – интерфероногенов. включающими противовирусную, антипролиферативную, противоопухолевую и иммуномодулирующую.Представляет собой семейство белков-гликопротеидов с молекулярной массой от 15 до 70 кДа. В зависимости от того, какими клетками синтезируется интерферон, выделяют три типа: α, β и γ. Альфа-интерферон вырабатывается лейкоцитами и он получил название лейкоцитарного; бета-интерферон называют фибробластным, поскольку он синтезируется фибробластами — клетками соединительной ткани, гамма-интерферон — иммунным, так как он вырабатывается активированными Т-лимфоцитами, макрофагами, естественными киллерами, т. е. иммунными клетками. В настоящее время известно более 20 интерферонов, различающихся по структуре, биологическим свойствам и преобладающему механизму действия. IFN подразделяют на три типа: Тип I - вирусный интерферон, включает IFN-a (лейкоцитарный, синтезируется активированными моноцитами и В-лимфоцитами), IFN-b (фибробластный, синтезируется фибробластами и эпителиальными клетками, макрофагами), IFN-w, IFN-k; Тип II - иммунный, включает IFN-y (синтезируется активированными Т-лимфоцитами и NK-клетками); Тип III - был обнаружен позже типа I и типа II, информация о нем свидетельствует о важности IFN типа III в некоторых видах вирусных инфекций. Механизм действия. Интерферон непосредственно на вирус вне клетки не действует, а связывается со специальными рецепторами клеток и оказывает влияние на процесс репродукции вируса внутри клетки на стадии синтеза белков. Действие интерферона тем эффективнее, чем раньше он начинает синтезироваться или поступать в организм извне. Поэтому его используют с профилактической целью про многих вирусных инфекциях, например гриппе, а также с лечебной целью при хронических вирусных инфекциях( гепатиты, герпес, рассеянный склероз) Интерфероны обладают видоспецифичностью, т е интерферон человека менее эффективен для животных и наоборот. Получают интерферон двумя способами: а) путем инфицирования культуры лейкоцитов или лимфоцитов крови человека безопасным вирусом, в результате чего инфицированные клетки синтезируют интерферон, к-й затем выделяют и конструируют из него препараты интерферона. б) генно-инженерным способом – путем выращивания в производственных условиях рекомбинантных штаммов бактерий, способных продуцировать интерферон. Обычно используют рекомбинантные штаммы псевдомонад, кишечной палочки со встроенными в и ДНК генами интерферона. Рекомбинантный интерферон нашел широкое применение в медицине как профилактическое и лечебное средство при вирусных инфекциях и при иммунодефицитах. Интерфероногены - факторы, индуцирующие синтез интерферонов клетками позвоночных животных. Из природных факторов такими св-вами обладают РНК- и ДНК-геномные вирусы, некоторые виды бактерий, актиномицетов, риккетсий, хламидий, микоплазм, токсоплазмы, плазмодии, НК, липополисахариды бактерий, полисахариды грибов, природные полифенолы. Из синтетических веществ синтез интерферонов индуцируют полифосфаты, поликарбоксилаты, пропандиамин, основные красители. 11. Механизм противовирусного действия альфа-интерферона. Применение интерферонов в медицине Интерферон альфа - иммуномодулятор, противовирусное и противоопухолевое средство. Интерферон альфа ингибирует репликацию и транскрипцию вирусов и хламидий. Обладает антипролиферативным действием, препятствуют пролиферации клеток, в особенности опухолевых. Позволяет "нормализовать" неопластическую трансформацию клеток и ингибировать опухолевый рост. Благодаря иммуномодулирующей активности, происходит нормализация иммунного статуса. Лекарственные формы: Раствор для инъекций (порошок для приготовления раствора для инъекций). Свечи (суппозитории). Раствор для приема внутрь (порошок для приготовления раствора для приема внутрь). Мазь. Раствор для местного применения (порошок для приготовления раствора); назальные капли; глазные капли. Интерферон альфа Свойства интерферона альфа/ Действие интеферона альфа: Интерферон альфа - иммуномодулятор, противовирусное и противоопухолевое средство. Биологическая активность интерферонов проявляется посредством связывания их со специфическими мембранными рецепторами клеток. Связавшись с мембранными рецепторами клетки, интерферон инициирует комплекс последовательных внутриклеточных реакций, приводящих к индукции ряда ферментов. Интерферон альфа оказывает следующее действие: противовирусное (грипп, герпес, гепатит и др.); антибактериальное (бактериостатическое) против смешанных инфекций; противоопухолевое и антипролиферативное; иммуномодулирующее (нормализует иммунный статус); иммуностимулирующее (усиливает иммунный ответ); противовоспалительное. |