2.1.1 Паттерн-распознающие рецепторы: Процесс фагоцитоза состоит из поглощения патогена и последующих

Рецепторы фагоцитов

2.1.1 Паттерн-распознающие рецепторы:  Процесс фагоцитоза состоит из поглощения патогена и последующих

Врожденная иммунная защита в крови и тканях обеспечивается главным образом фагоцитирующими клетками, которые с помощью соответствующих рецепторов распознают характерные поверхностные компоненты патогенов (ПАМС) и поглощают их.

Фагоцитоз – это основной механизм разрушения микробов, он также играет важную роль в индукции защитного воспаления, во включении адаптивного иммунного ответа и в репарации поврежденных при патологическом процессе тканей.

Многие типы клеток могут осуществлять фагоцитоз, однако главными фагоцитирующими клетками являются нейтрофилы, макрофаги и дендритные клетки, которые называются профессиональными фагоцитами.

Фагоцитоз – это рецептор-опосредованный процесс, при котором распознавание чужеродных частиц осуществляется с помощью клеточных рецепторов различных типов. Однако не все клеточные распознающие рецепторы стимулируют фагоцитоз.

Например, так называемые Толл-подобные рецепторы представляют собой важное семейство сигнальных молекул, которые активируют продукцию цитокинов клетками (в первую очередь макрофагами и дендритными клетками), но не могут прямо стимулировать поглощение чужеродных частиц.

Рецепторы, которые непосредственно индуцируют процесс поглощения микробов, вирусов и других частиц, относятся к фагоцитарным рецепторам. Они подразделяются на две группы:

· рецепторы, осуществляющие прямое распознавание; а также

· рецепторы, осуществляющие опосредованное распознавание благодаря связыванию опсонинов.

К первой категории относятся лектиновые, в том числе маннозные, рецепторы и скавенджер-рецепторы.

Маннозные рецепторы макрофагов относятся к лектинам С-типа, они распознают остатки маннозы на поверхности многих бактерий, грибов и простейших, которые отсутствуют в клетках млекопитающих.

Маннозный рецептор макрофагов также связывает некоторые вирусы, включая вирус гриппа и ВИЧ (механизм этого связывания, однако, пока недостаточно изучен).

К лектиновым рецепторам С-типа относится и дектин-1 – рецептор, который распознает β-глюкановые полисахариды, содержащиеся в клеточных стенках различных бактерий. В эту же группу входит ДЕС-205, содержащийся на дендритных клетках. Этот рецептор распознает маннаны – полисахариды, содержащие маннозу, которые характерны для многих бактерий.

Скавенджер-рецепторы могут распознавать как компоненты апоптозных клеток, так и компоненты патогенов. Они представляют собой структурно разнообразную группу рецепторов, объединенных способностью связывать полианионные лиганды, такие как окисленные липопротеины низкой плотности, липополисахариды, липотейхоевая кислота и другие.

Скавенджер-рецепторы имеются на макрофагах и на многих типах дендритных клеток.

Они участвуют в связывании и поглощении грам-положительных и грам-отрицательных бактерий, а также в фагоцитозе апоптозных клеток, так как распознают производные сиаловых кислот, содержащихся в продуктах клеточной деградации при апоптозе.

Роль и механизмы работы этих рецепторов в настоящее время интенсивно изучаются. Наиболее изученными у человека являются скавенджер-рецепторы типа А и типа В.

К скавенджер-рецепторам типа А относятся, например, скавенджер-рецептор типа А1 (SR-A1) и скавенджер-рецептор MARCO.

SR-A1 содержится на макрофагах, он распознает апоптозные клетки, ЛПС бактерий, липотейхоевую кислоту (см. рис.

7), а также окисленные липопротеины низкой плотности, содержащиеся в атеросклеротических бляшках.

Было показано, например, что мыши, лишенные SR-A1, более чувствительны к инфекциям, вызванным грам-положительными бактериями, включая золотистый стафилококк и листерии.

Скавенджер-рецептор MARCO экспрессируется на макрофагах маргинальной зоны селезенки, где происходит фильтрация крови. Он обеспечивает связывание интактных бактерий и способствует их удалению из кровотока.

Скавенджер-рецептор СD36 относится к скавенджер-рецепторам типа В. Он экспрессируется на макрофагах и распознает апоптозные и зараженные паразитами (например, малярийным плазмодием) эритроциты.

Рецепторы к опсонинам, относящиеся ко второй группе и осуществляющие опосредованное распознавание патогенов, также подразделяются на две категории:

· рецепторы к комплементу (CR1, CR3, CR4), которые связывают частицы, опсонизированные белками комплемента; а также

· Fc-рецепторы к постоянным фрагментам иммуноглобулинов, которые связывают микробы, вирусы и другие частицы, опсонизируя их.

Через рецепторы к фрагментам С1 и С3 компонентов комплемента (CR1-CR4, C1qR и С3bR), которые связывают опсонизированные этими фрагментами чужеродные молекулы и клетки, стимулируется фагоцитоз последних. Эти рецепторы содержатся в первую очередь на макрофагах, нейтрофилах и дендритных клетках (CR4).

Например, рецептор CR3, содержащийся на макрофагах и нейтрофилах, имеет два связывающих участка: один – для фрагмента комплемента iC3b, а другой – для микробных β-глюкановых полисахаридов.

Связывание с этими двумя участками приводит к различным последствиям: связывание с iC3b стимулирует фагоцитоз, для которого характерно более медленное слияние фагосом и лизосом и относительно слабое микробицидное действие; в то же время одновременное связывание с iC3b и с микробными полисахаридами индуцирует гораздо более сильное и эффективное поглощение и уничтожение микробов. Однако воздействие на макрофаги дополнительных сигналов, например, воздействие провоспалительных цитокинов, может значительно усилить ответ и на связывание только одного iC3b.

Стимуляция через Fc-рецепторы значительно повышает эффективность фагоцитоза опсонизированных антителами патогенов, а также других чужеродных для организма частиц и молекул, против которых адаптивная иммунная система выработала антитела.

Очень важна стимуляция фагоцитоза через Fc-рецепторы для эффективного удаления из организма иммунных комплексов, включающих в свой состав патогены, чужеродные белки, фрагменты поврежденных и погибших клеток, а также патологических белков (таких, например, как сывороточный амилоидный белок).

У человека обнаружено четыре варианта Fc-рецепторов для IgG, через которые стимулируется фагоцитоз опсонизированных частиц ( FcγR1, FcγR2, FcγR3 и FcγR4), а также Fc-рецепторы для IgA (FcαR) и IgE (FcεR).

Однако Fc-рецепторы для IgE, содержащиеся на таких клетках системы врожденного иммунитета, как тучные клетки, базофилы и эозинофилы, не относятся к фагоцитарным рецепторам.

Через них происходит стимуляция дегрануляции этих клеток, приводящая к развитию воспалительного ответа в окружающих тканях.

Основные характеристики фагоцитарных клеточных рецепторов к комплементу и Fc-рецепторов приведены в табл. 6.

Таблица 6. Основные характеристики клеточных фагоцитарных рецепторов к опсонинам

Рецептор Тип рецептора (семейство белков) Клетки, на которых он экспрессирован Лиганды
Рецепторы к белкам комплемента
C1qR (CD 93) Лектин С-типа Моноциты/макрофаги C1q; коллектины (МСЛ)
CR1 (CD 35) Интегрин* Моноциты/макрофаги, нейтрофилы, эритроциты C3b; C4b и содержащие их иммунные комплексы
CR3 (CD 11c/ CD 18) Интегрин Моноциты/макрофаги, нейтрофилы iC3b; β-глюкановые полисахариды бактерий, молекулы межклеточной адгезии (ICAM)
CR4 (CD 11d/ CD 18) Интегрин Моноциты/макрофаги, дендритные клетки, нейтрофилы iC3b; фибриноген
Fc-рецепторы
FcγRI (CD 64) Иммуноглобулины, содержащие ITAM** Моноциты/макрофаги, нейтрофилы IgG (высокоафинное взаимодействие); СРБ; сывороточный амилоидный белок
FcγRII (CD 32) Иммуноглобулины, содержащие ITAM Моноциты/макрофаги, нейтрофилы IgG
FcγRIII (CD 16) Иммуноглобулины, содержащие ITAM Моноциты/макрофаги, нейтрофилы, NK-клетки IgG; сывороточный амилоидный белок
FcγRIV Иммуноглобулины, содержащие ITAM Моноциты/макрофаги, нейтрофилы, дендритные клетки IgG2a; IgG2b
FcαR Иммуноглобулины, содержащие ITAM Моноциты/макрофаги, эозинофилы IgA

* интегрины – подсемейство молекул клеточной адгезии, которые участвуют в межклеточных взаимодействиях и во взаимодействиях клеток с внеклеточным матриксом.

** ITAM – входящий в состав внутриклеточного домена Fc-рецепторов активационный мотив, основанный на тирозине; при участии фермента тирозинкиназы вызывает активацию определенных процессов в клетке.

Дата добавления: 2015-05-19 | Просмотры: 2002 | Нарушение авторских прав

1 | 2 | 3 | 4 |

5

| 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 |

Источник: https://medlec.org/lek-176303.html

Паттерн-распознающие рецепторы

2.1.1 Паттерн-распознающие рецепторы:  Процесс фагоцитоза состоит из поглощения патогена и последующих

Ø Паттерн-распознающие рецепторы передают сигнал о присутствии патогенов в организме.

Ø Эти рецепторы генетически закодированы и должны узнавать жизненно важные для микробов молекулы, которые не могут быть изменены в результате одной мутации.

Ø Сложные углеводы клеточной стенки или липопротеины – основные лиганды.

Функция паттерн-рецепторов

Ø Было установлено, что эти рецепторы, в отличие от Т- и В-клеточных рецепторов адаптивного иммунитета, узнают не уникальные эпитопы антигенов, а определенные высококонсервативные молекулярные структуры (паттерны) (pathogen-associated molecular patterns (PAMPs)), находящиеся в составе клеток патогенных организмов

Семейства паттерн-распознающих рецепторов:

Ø Toll-подобные рецепторы

Ø лектиновые рецепторы С-типа,

Ø RIG-подобные рецепторы,

Ø NOD-подобные рецепторы

К чему приводит связывание с паттерн-рецептором?

Ø усиление фагоцитоза,

Ø секреция антибактериальных пептидов,

Ø процессинг и презентация антигена дендритными клетками,

Ø активация зрелых T-клеток, пролиферации и созревание В-клеток во время инфекции, прямой активации B клеток памяти и последующей продукции антител, в том числе IgG, и других

Toll-рецепторы

Ø Название Толл рецептора происходит от восклицания «Das ist ja Toll!» («Это удивительно!») Кристианы Нюссляйн-Фольхард, открывшей роль гена, кодирующего Толл рецептор, в эмбриогенезе дрозофилы. Немецкое слово Toll означает «прекрасно, удивительно».

Ø Известно 13 толл-подобных рецепторов млекопитающих, обозначаемых аббревиатурами от TLR1 до TLR13

Ø У человека ТLR1-10

NOD-рецепторы

Ø Расположены в цитоплазме

Ø Лиганды NOD-рецепторов составные части влеточной стенки бактерий

Иммунитет

Ø (от лат. immunis – освобожденный, избавленный) – медико-биологическая наука,

Ø Изучает реакции организма на чужеродные структуры (антигены), механизмы этих реакций, их проявления,

Ø течение и исход в норме и патологии,

Ø разрабатывает методы исследования и лечения, основанные на этих реакциях.

Иммунитет Классификация

ПО ПРИРОДЕ

1 Врожденный Видовой Наследственный(неспецифические факторы защиты)

2 Приобретенный, адаптивный

По способу формирования

Пассивный Активный

В зависимости от механизма

Гуморальный Клеточный

По происхождению

Естественный Искусственный

Органы иммунитета

• Не являются анатомические единой обособленной структурой, состоят из совокупности лимфатических образований

Центральные органы иммунной системы

Костный мозг

• В костном мозге образуются и непрерывно поддерживаются популяции предшественников кроветворных клеток и клеток иммунной системы

Тимус

• 2 доли (корковое и мозговое вещество)

• Роль тимуса была установлена в 1961г. Дж.Миллером

• Wasting-синдром

(«опустошение») –при искусственном удалении тимуса: истощение, выпадение шерсти у мышей, диарея, дерматиты, снижение иммунитета

• Сумка Фабрициуса (у птиц), аналог у человека – эмбриональная печень, хирургическое удаление приводит к нарушению образования АТ

• Эмбриональная печень (ответственна за образование АТ?)

Периферические органы иммунитета

• Селезенка

• Все лимфоидные образования

• Основная функция – ИММУНОГЕНЕЗ, то есть участие в окончательной дифференцировке иммунокомпетентных клеток

Т-лимфоциты

• СD3 (cluster differentiation)

• Рецепторы Т-клеток не распознают свободно циркулирующие аг

• АГ должны быть представлены макрофагами совместно с АГ гистосовместимости (HLA, MHC)

• Каждый Т-лимфоцит имеет только один ТСR и может взаимодействовать только с одним АГ.

Тh-лимфоциты

• Т-h (Th0, Th1, Th2, Th3)

• CD3 CD4

• Взаимодействуют с макрофагами, представляющими АГ

• Продуцируют цитокины, усиливающие клеточный и гуморальный иммунный ответ

Th0 (CD45RA)

• «наивные» или недифференцированные Th (до встречи с АГ)

• Могут в дальнейшем дифференцироваться в Th1, Th2, Th3 или Тreg

• Продуцируют ИЛ-2,4

Регуляторные Т-лимфоциты

• Основная функция регуляторных Т-клеток направлена:

• на контроль иммунного ответа и, преимущественное,

• на подавление избыточной активности иммунных процессов

Тh1

• Тh0 дифференцируется в Th1 при контакте с крупнокорпускулярным АГ, представленным макрофагом

• Индуцирует клеточный иммунный ответ

• Посредством цитокинов стимулируют врожденный клеточный иммунитет

• Продуцирует ИЛ-2, ИЛ-3, ФНО, ИНФ

Th2

• Тh0 дифференцируется в Th2 при контакте с низкомолекулярным АГ, представленным макрофагом

• Индуцирует гуморальный иммунный ответ

• Стимулируют пролиферацию и дифференцировку В-лф

• Продуцирует ИЛ-4, ИЛ-5, ИЛ-6

В-лимфоциты (CD19, CD20)

2 стадии в созревании:

• 1) АГ-независимая – в центральных органах

• 2) АГ-зависимая – наступает после контакта с антигеном

• Пре-В-лимфоцит

• В-лимфоцит (G0)

• АОК (плазмоцит)

• В-клетки памяти

Антиген

• Любое вещество, несущее генетически чужеродную информацию и при введении в организм вызывающее развитие иммунных реакций

2 основных свойства АГ

Иммуногенность и антигенность

Антиген (классификация)

Полноценные и неполноценные Гаптен (альбумины, глобулины, синтетические полипептиды)

• Экзогенные и эндогенные

• Корпускулярные и растворимые

• Суперантиген

11 Антигены ГКГС
(HLA –системы, MHC)

1 класс – на поверхности всех клеток, в разной концентрации на разных тканях

(АГ I класса ГКГС)

2 класс – представлены на поверхности макрофагов, Т и В лимфоцитов

(АГ II класса ГКГС)

12 Антитела (иммуноглобулины, Ig)

Мономерное Ат состоит:

2 Н цепи (5 типов: α γ μ ε δ )

2 L-цепи (2 типа: ϰ λ)

Fc –конец образован двумя Н-цепями

Fab –концы вариабельные, АГ специфичные, образованы H и L цепями

Иммуноглобулины присутствуют в ТРЕХ формах:

РАСТВОРИМАЯ – в крови и других биологических жидкостях

ТРАНСМЕМБРАННАЯ – на мембране В-лимфоцита

СВЯЗАННАЯ – с клетками через Fab фрагмент

Основную массу сывороточных Ig составляет:

• IgG (70-80%)

• на долю IgA приходится 10-15%,

• IgM – 5-10%,

• IgE и IgD – около 0,2%.

IgG 1-4

• Мономер

• Способен преодолевать транспланцентарный барьер

• Образует комплексы с бактериями

• Активирует систему комплемента по клас. пути (+АГ)

Иммуноглобулин М

10 Fab – участков для связывания антигена Сила Агглютинации увеличивается в 100 раз

5 Fc – участков для Выполнения биологических функций Активация Комплемента усиливается в 400 раз Фагоцитоз возрастает в 100 раз

Функции IgM

• Защитная (лизис и фагоцитоз бактерий)

• Регуляторная (усиление иммунного ответа)

• Поддержание толерантности

• Гомеостатическая (клиренс апоптотических клеток)

• первичный ответ

ФУНКЦИИ sIgA

• Нейтрализация вирусов и токсинов вне клетки

• Иммунная экскреция АГ

• Внутриклеточная локализация вирусов

• Защита слизистых

IgE1,2

• Мономер

• Участвует в защите слизистых

• Играет патологическую роль при аллергических реакциях немедленного типа

Иммуноглобулин D

• существует в виде мономерного антитела

• Концентрация его в сыворотке крови 0,03—0,04 г/л.

• lgD в качестве рецептора присутствует на поверхности В-лимфоцитов.

• Участвует в противовирусной и противобактериальной защите

Иммуноцитокины

– медиаторы иммунной системы, белки и гликопротеиды, оказывают регуляторное воздействие на разные органы и ткани.

Группы цитокинов
(ИЛ-1-ИЛ-34)

Интерлейкины (ИЛ) –ИЛ-1α и ИЛ-1 β

ИЛ-6, ИЛ-8, ИЛ-12провоспалительные

ИЛ-4 ИЛ-10 противовоспалительные

Интерфероны

• Противовирусные цитокины:

• ИНФ 1 типа – α,β

• ИНФ 2 типа – γ

Факторы некроза опухоли

• ФНОα

• ФНОβ

Активируют цитотоксические реакции, воспаление

Интерлейкины (IL) – цитокины, регулирующие взаимодействие между лимфоцитами и другими лейкоцитами. Они представляют собой гетерогенную смесь белков, номер интерлейкина отражает временную последовательность его открытия.

Интерфероны (IFN) – гликопротеины, синтезирующиеся в ответ на вирусную инфекцию, иммунную стимуляцию или химическое воздействие. Индуктором синтеза IFN является вирусная РНК.

Интерфероны ингибируют репродукцию вируса в инфицированной клетке за счет подавления синтеза белков и нуклеиновой кислоты вируса.

Кроме того, IFN активируют нормальные киллерные клетки (NK-клетки), осуществляющие лизис вирусинфицированных клеток, и усиливают экспрессию молекул главного комплекса гистосовместимости (МНС I класса), что приводит к повышенной генерации антивирусных цитотоксических лимфоцитов (ЦТЛ).

Многие цитокины являются факторами роста, стимулируя размножение многих типов клеток. Поэтому, они очень важны как факторы неспецифической защиты организма.

Факторы некроза опухолей (TNF)- являются двумя родственными цитокинами, один из которых секретируется преимущественно макрофагами, другой- Т- клетками. Как видно из их названия, данные цитокины запускают механизм запрограммированной гибели некоторых опухолевых клеток, хотя это и не является их первичной функцией.

Источник: https://cyberpedia.su/2x5a7c.html

2.Особенности видового иммунитета

2.1.1 Паттерн-распознающие рецепторы:  Процесс фагоцитоза состоит из поглощения патогена и последующих

1.1000летдо н.э.-первые опыты вакцинации

1701-1796г.г.– попытки вакцинации против оспызакончились открытием Э.Дженнеромвакцины коровьей оспы. В 1881г.Пастер проводит публичный экспериментпо прививке 27 овцам сибиреязвеннойвакцины,

в1885г.успешно испытывает вакцину от бешенствана мальчике, укушенном бешеной собакой.В 1890г.

немецкий врач Эмильфон Берингсовместно с СибасабуроКитасатопоказал, что в крови людей, переболевшихдифтериейили столбняком,образуются антитоксины, которыеобеспечивают иммунитет к этим болезнямкак самим переболевшим, так и тем, комутакая кровь будет перелита. В 1883г.

русский биолог – иммунолог ИльяМечниковсделал первое сообщение по фагоцитарнойтеории иммунитета на съезде врачейестествоиспытателей в Одессе. В 1891г.выходит статья немецкого фармакологаПауляЭрлиха,в которой он термином “антитело”обозначает противомикробные веществакрови. В 1900г.

австрийский врач – иммунолог КарлЛандштейнероткрыл группыкровичеловека, за что в 1930 г. был удостоенНобелевской премии. В течение 40х-60х гг.были открыты классы и изотипыиммуноглобулинов, а в 1962г.РодниПортерпредложил модель структуры молекулиммуноглобулинов, которая оказаласьуниверсальной для иммуноглобулиноввсех изотипов и совершенно верной и посегодняшний день наших знаний.

серединеXX в.команда во главе с американским генетикоми иммунологом ДжорджемСнелломпроводила опыты с мышами, которые привелик открытию главногокомплекса гистосовместимостии законов трансплантации, за что Снелли получил Нобелевскую премию за 1980г.

В2011г.Нобелевскую премию в области физиологиии медицины получил французский иммунологЖюльХоффманнза работу «по исследованию активацииврожденного иммунитета». Основныезадачи современной иммунологии изучениемолекулярных механизмов иммунитета —как врождённого, так и приобретённого,

разработкановых вакцин и методов лечения аллергии,иммунодефицитов,Разработка профилактики и методовлечения онкологических заболеваний.изучениемолекулярных механизмов иммунитета —как врождённого, так и приобретённого,разработка новых вакцин и методовлечения аллергии,иммунодефицитов,Разработка профилактики и методовлечения онкологических заболеваний.

Отсутствиеспецифичности в зависимости от видаантигена. Наличие как индуцированной,так и неиндуцированной защиты

Отсутствиепамяти от первичного контакта с антигеном

Анатомо-физиологическиебарьеры

КОЖА:

Механическийфактор

Химическийфактор (5.5 рН + состав кислот)

СЛИЗИСТЫЕОБОЛОЧКИ:

Механическийфактор (трудность адгезии, реснитчатыйэпителий)

в секрете слизистых лизоцима, катионныхбелков

(секреторныйиммуноглобулин А)

Кислотностьжелудочного сока

6. Паттерн-распознающие рецепторы

Паттерн-распознающиерецепторы передают сигнал о присутствиипатогенов в организме.

Этирецепторы генетически закодированыи должны узнавать жизненно важныедля микробов молекулы, которые не могутбыть изменены в результате одноймутации.

Сложныеуглеводы клеточной стенки или липопротеины– основные лиганды.

Функцияпаттерн-рецепторов. Было установлено,что эти рецепторы, в отличие от Т- иВ-клеточных рецепторов адаптивногоиммунитета, узнают не уникальные эпитопыантигенов, а определенные высококонсервативныемолекулярные структуры (паттерны)(pathogen-associated molecular patterns (PAMPs)), находящиесяв составе клеток патогенных организмов

Семействапаттерн-распознающих рецепторов:Toll-подобные рецепторы 

лектиновыерецепторы С-типа,

RIG-подобныерецепторы, NOD-подобные рецепторы. К чемуприводит связывание с паттерн-рецептором?усиление фагоцитоза,

секрецияантибактериальных пептидов,

процессинги презентация антигена дендритнымиклетками, активация зрелых T-клеток,пролиферации и созревание В-клеток вовремя инфекции, прямой активации B клетокпамяти и последующей продукции антител,в том числе IgG, и других

Toll-рецепторы.Известно 13 толл-подобных рецепторовмлекопитающих

NOD-рецепторы:Расположеныв цитоплазме

ЛигандыNOD-рецепторовсоставные части влеточной стенки бактерий

3.Комплемент -относится к важнейшим гуморальнымэффекторным системам организма и состоитиз 9 компонентов, которые свободноциркулируют в крови в форме неактивированныхпредшественников и относятся кбета-глобулинам белков плазмы крови.

Продуцентами компонентов комплементаявляются макрофаги, клетки костногомозга, печени, тонкой кишки, лимфатическихузлов, легких и др.

Они весьма чувствительнык действию факторов различной природы- повышенной температуре, ультрафиолетовымлучам, протеолитическим ферментам.

Приопределенных условиях неактивированныепредшественники компонентов комплементаактивируются в строго определенномпорядке по классическому или альтернативномупути в такой последовательности: С1; С4;С2 и СЗ; С5; С6; С7; С8; С9.

Основнымактиватором классического пути являетсяIgG, находящийся в составе иммунныхкомплексов антиген – антитело.

КFc-фрагменту этого иммуноглобулинаприсоединяется компонент C1 Каскаднаяактивация этим комплексом С4 и С2 приводитк образованию фермента конвертазы,который расщепляет СЗ компоненткомплемента Активация основногокомпонента комплемента СЗ ведет кфиксации его на чужеродной клетке и кпоследующему участию в этом комплексеС5 и С6 При вовлечении в мембранатакующийкомплекс С7 образуется комплекс необратимофиксированный на мембране клетки.Процесс повреждения мембраны чужероднойклетки завершается присоединением С8и С9, что может привести к дезинтеграцииоболочки и лизису клетки или дегрануляциии высвобождению биологически активныхвеществ, что имеет место при фиксацииактивированных компонентов комплементана лейкоцитах

Приальтернативном или пропердиновом путиактивации комплемент-антигенныеиндукторы (полисахариды и эндотоксиныграмотрицательны бактерий, зимозан идр.) реагируют с пропердином. Пропердинвыступает в качестве стабилизатораС3/С5-конвертазы, расщепляющей С3 на С3аи С3b.

Системакомплемента, альтернативный путьактивации играют большую роль вформировании антибактериальногоиммунитета, обеспечении антимикробнойзащиты до развития специфическогоиммунного ответа. С другой стороны,комплемент принимает участие в индукциииммунного ответа.

Так, СЗ активируетклетки, вовлекаемые в кооперацию, впервую очередь, В-лимфоциты и макрофаги,обладающие соответствующими рецепторами.

Активированные компоненты системыкомплемента (СЗ, СЗа) регулируютинтенсивность иммунного ответа (синтезаполиклональных антител), вовлекаютсяв продукцию лимфокинов, супрессорныепроцессы.

Весьматесная связь существует между системойкомплемента и фагоцитарными клетками.Макрофаги синтезируют многие компонентыкомплемента: С1, Clq, С2- C5, факторы В, D,имеют на своей поверхности рецепторык некоторым из них.

В свою очередь,компоненты комплемента, прежде всегоСЗb, СЗа, b, оказывают влияние на функциюмакрофагов, их фагоцитарную, цитотоксическуюактивность, локомоцию (подвижность),потребление кислорода, секрециюлизосомальных ферментов, синтезпростагландинов и др.

Источник: https://studfile.net/preview/6163378/

Распознающие рецепторы врожденного иммунитета

2.1.1 Паттерн-распознающие рецепторы:  Процесс фагоцитоза состоит из поглощения патогена и последующих

Распознающие рецепторы врожденного иммунитета

Активация врожденного иммунитета начинается с распознавания антигенных структур с помощью многочисленных рецепторов.

Таблица Распознавание в системе врожденного иммунитета

Мембранные рецепторы (передают сигнал внутрь клетки) Toll – подобные (TRL1-10) C -лектиновые Рецепторы-мусорщики (Skavender-рецепторы) Интегриновые
Внутриклеточные (цитозольные) NOD RID DAI
Секретируемые Пентаксины Коллектины Компоненты системы комплемента Фиколины

Особую группу рецепторов врожденного иммунитета составляют паттерн-распознающие рецепторы (patern recognition recepror – PRR). К ним относятся Toll , NOD , RID – рецепторы. Эти рецепторы распознают общие для многих типов микроорганизмов структуры – липополисахариды, пептидогликаны, флагеллин.

Toll – рецепторы имеют на своей поверхности различные клетки иммунной системы – моноциты, макрофаги, дендритные клетки, нейтрофилы, лимфоциты, а также другие клетки организма – фибробласты, эпителиальные, эндотелиальные клетки. В настоящее время у человека идентифицировано 10  Toll – подобных рецепторов.

Таблица. Toll -подобные рецепторы (TLR) человека и их лиганды

TLR Лиганды Патогены
TLR1 Липопептиды Грамотрицательные бакетрии, микобактерии
TLR2 Пептидогликан, липотейхоевые кислоты Грамположительные бактерии, грибы
TLR3 Двухцепочные РНК Вирусы
TLR4 Липополисахарид Грамотрицательные бактерии
TLR5 Флагеллин Бактерии
TLR6 Диациллипопептиды, липотейхоевые кислоты Микобактерии, грамположительные бактерии, грибы
TLR7 Одноцепочечные РНК Вирусы

Таблица. Toll -подобные рецепторы, расположенные на клетках иммунной системы

Клетки иммунной системы Toll – рецепторы
Нейтрофилы TLR1,2,4,5,6,7,8,9,10
Моноциты/макрофаги TLR1,2,4,5,6,7,8
Дендритные клетки TLR1,2,4,5,6,8,10
В-лимфоциты TLR1,3,6,7,9,10
Т-лимфоциты (Th1/Th2) TLR2,3,5,9
Т-лимфоциты (регуляторные) TLR2,5,8

Экспрессия Toll – рецепторов обеспечивает важную связь между врожденным и адаптивным иммунитетом, поскольку их активация приводит к превращению фагоцитов в эффективные антигенпрезентирующие клетки. Экспрессия большинства Toll – рецепторов увеличивается при действии провоспалительных цитокинов.  

NOD – рецепторы распознают вещества, которые образуются при повреждении клеток организма (АТФ, кристаллы мочевой кислоты) и вызывают развитие воспалительного процесса. NOD – рецепторы имеются на макрофагах, дендритных клетках, эпителии слизистых оболочек.

Особую группу представляют рецепторы, повышающие эффективность фагоцитоза. К ним относятся рецепторы к С3-компоненту комплемента и Fc -фрагменту иммуноглобулинов.

Антиген в комплексе с антителом захватывается клетками врожденного иммунитета через Fc-рецепторы, которые взаимодействуют с Fc-фрагментом иммуноглобулинов.

Фагоцитоз опсонизированного объекта (покрытого антителом) в сотни раз более эффективен, чем фагоцитоз свободного объекта.  

Гуморальные факторы врожденного иммунитета

Гуморальные факторы врожденного иммунитета – это белки, присутствующие в сыворотке крови, секретах слизистых оболочек, которые синтезируются клетками иммунной системы и могут оказывать бактерицидное, опсонизирующее и т.д. действие на организмы.

Система комплемента

Комплемент – система сывороточных белов крови, каскадная активация которых приводит к лизису бактерий, собственных клеток, инфицированных внутриклеточными паразитами, разрушению иммунных комплексов.

Состоит более, чем из 20 инертных белков сыворотки, 9 из которых являются основными и обозначаются как С1, С2 и т.д. – С9. Формирование комплемента в единое целое или его активация происходит при внедрении в организм чужеродных антигенов. 

Комплемент может активироваться двумя путями: классическим и альтернативным.

Противомикробные пептиды

Противомикробные пептиды – катионные белка, способные поражать вирусы, грибы, простейшие. Синтезируются нейтрофилами и эпителиальными клетками при взаимодействии их Toll – рецепторов с антигеном. Осуществляют мгновенный иммунитет. Часто их называют эндогенными антибиотиками. Различают 2 основных вида – дефенсины и кателицидины.

Механизм действия: противомикробные пептиды разрушают наружные мембраны микроорганизмов. Мембраны бактериальных клеток заряжены отрицательно, а пептиды положительно. Разность зарядов обеспечивает их взаимодействие. Катионные белки встраиваются в мембрану микробной клетки, образуя поры. Бактериальная клетка теряет ионы калия, аминокислоты. Внутрь клетки поступает вода, обеспечивая ее гибель.

Белки острой фазы продуцируются моноцитами, макрофагами, фибробластами. Синтез белков острой фазы существенно повышается в ответ на инфекцию.

С-реактивный белок ( CRB ) связывается с поверхностью бактерий, активирует систему комплемента. При бактериальной инфекции увеличивается в 100 раз.

Маннозосвязывающий лектин активирует систему комплемента по лектиновому пути.

Сывороточный амилоид А выступает в роли хемоаттрактанта.

Фибриноген выступает как опсонин

Лизоцим – фермент, содержащийся в отделяемом слизистых оболочек глаз, ротовой полости, носоглотки, грудном молоке. Вырабатывается моноцитами крови и тканевыми макрофагами. Разрушает пептидогликаны клеточных стенок бактерий.

Фагоцитоз

Фагоцитоз – это активное распознавание и поглощение микроорганизмов фагоцитирующими клетками с их последующей инактивацией и перевариванием. Фагоцитоз – самый древний вид защиты, унаследованный нами в ходе эволюции. Выраженной фагоцитарной активностью обладают нейтрофилы, моноциты и макрофаги.

Нейтрофилы происходят от стволовой клетки костного мозга. Это короткоживущие неделящиеся клетки с сегментированным ядром и набором гранул, содержащих большое количество бактерицидных веществ. Их время жизни составляет 2-3 суток. Нейтрофилы являются основными клетками, осуществляющими уничтожение внеклеточных микроорганизмов.

Макрофаги образуются из стволовой клетки красного костного мозга, на территории которого дифференцируются до стадии моноцита. Моноциты попадают в ток крови и расселяются по тканям, превращаясь в тканевые макрофаги, где функционируют в течение недель или месяцев. Для них характерно изобилие гранул, близких по составу к содержимому гранул нейтрофилов.

Их функциями является поглощение и уничтожение внедрившихся микроорганизмов (в основном внутриклеточных), а также поврежденных, дегенерированных, вирусинфицированных и опухолевых клеток и образующихся иммунных комплексов. Это клетки – «мусорщики».

Нейтрофилы осуществляют основную защиту от пиогенных (внеклеточных) бактерий, макрофаги – от внутриклеточных паразитов (вирусы, грибы, простейшие).

Нейтрофилы – это основные участники острого воспаления, макрофаги – хронического, они способны стимулировать образование гранулем.

Функции фагоцитов:

n Фагоцитарная – захват и внутриклеточное переваривание микроорганизмов.

n Антигенпрезентирующая – презентация антигена Т-лимфоцитам в комплексе с молекулами главного комплекса гистосовместимости (HLA). Этой функцией обладают антигенпрезентирующие макрофаги.   

n Секреторно-регуляторная – синтез и секреция некоторых белков системы комплемента, отдельных цитокинов, лизоцима, белков системы свертывания крови.

n Цитотоксическое действие фагоцитов.  

Связывание патогена с фагоцитом может быть прямым и опосредованным. Прямое распознавание происходит с участием Toll-рецепторов. При опосредованном распознается опсонизированный объект, покрытый антителами или C3b – компонентом комплемента.

Хемотаксис

Для того, чтобы процесс фагоцитоза произошел, необходимо сближение фагоцитирующих клеток с антигеном, который вызвал повреждение. Для этого нейтрофилы должны покинуть кровеносное русло, поскольку очаги внедрения антигена чаще имеют тканевую локализацию.

Это возможно благодаря хемотаксису. Хемотаксис – движение фагоцитов по концентрационному градиенту химических веществ – хемоаттрактантов. В роли хемоаттрактантов для нейтрофилов выступают продукты жизнедеятельности бактерий, белки системы комплемента, цитокины и.

т.д.

Основными хемоаттрактантами для макрофагов являются гамма-интерферон, хемотаксический макрофагальный фактор.

Адгезия – прилипание

Начинается с адгезии (прилипания) микробной частицы к поверхности фагоцита. Процесс поглощения идет эффективнее, если микробные клетки опсонизированы, то есть покрыты белками системы комплемента и специфическими антителами класса IgG. Особенно важно это для бактерий, имеющих капсулу (пневмококк, менингококк, кишечная палочка, гемофильная палочка и т.д.)  

Эндоцитоз (поглощение)

Участок мембраны фагоцита в месте контакта с объектом уплотняется, вытягивается и надвигается на объект подобно механизму застежки «молния» до тех пор пока объект не будет полностью поглощен в фагосому.

Дегрануляция

Цитоплазматические гранулы фагоцитирующих клеток сливаются с фагосомой и образуется фаголизосома, в которой происходит киллинг и разрушение захваченной микробной частицы с помощью антимикробных факторов. Антимикробные системы делятся на те, которые требуют кислород –  кислородзависимые и те, которые не требуют кислород –  кислороднезависимые.

Кислородзависимые факторы (активные формы кислорода) образуются в ходе респираторного взрыва, представляющего собой каскад окислительных реакций.

Включают:

n супероксидный анион (О2-)

n перекись водорода (Н2О2)

n синглетный кислород (О2)

n гидроксильный радикал (ОН˙)

n оксид азота (NO)

Активные формы кислорода являются очень мощными окислителями, вызывают повреждение липидов, белков, ДНК мироорганизмов, оказывают летальное действие на биологические системы.

К кислороднезависимой группе бактерицидных факторов относятся лизоцим, некоторые протеолитические ферменты, лактоферрин, катионные белки, дефенсины.

Лактоферрин – связывает железо, предотвращает рост и размножение бактерий.

Катионные белки – вызывают повреждение клеточных мембран, лизируют бактериальные клетки.

Дефенсины – встраиваются в липидный слой клеток, нарушают ее проницаемость, обладают летальным действием на широкий спектр бактерий, грибов, вирусов.

Экзоцитоз –  удаление продуктов разрушения

Распознающие рецепторы врожденного иммунитета

Активация врожденного иммунитета начинается с распознавания антигенных структур с помощью многочисленных рецепторов.

Таблица Распознавание в системе врожденного иммунитета

Мембранные рецепторы (передают сигнал внутрь клетки) Toll – подобные (TRL1-10) C -лектиновые Рецепторы-мусорщики (Skavender-рецепторы) Интегриновые
Внутриклеточные (цитозольные) NOD RID DAI
Секретируемые Пентаксины Коллектины Компоненты системы комплемента Фиколины

Особую группу рецепторов врожденного иммунитета составляют паттерн-распознающие рецепторы (patern recognition recepror – PRR). К ним относятся Toll , NOD , RID – рецепторы. Эти рецепторы распознают общие для многих типов микроорганизмов структуры – липополисахариды, пептидогликаны, флагеллин.

Toll – рецепторы имеют на своей поверхности различные клетки иммунной системы – моноциты, макрофаги, дендритные клетки, нейтрофилы, лимфоциты, а также другие клетки организма – фибробласты, эпителиальные, эндотелиальные клетки. В настоящее время у человека идентифицировано 10  Toll – подобных рецепторов.

Таблица. Toll -подобные рецепторы (TLR) человека и их лиганды

TLR Лиганды Патогены
TLR1 Липопептиды Грамотрицательные бакетрии, микобактерии
TLR2 Пептидогликан, липотейхоевые кислоты Грамположительные бактерии, грибы
TLR3 Двухцепочные РНК Вирусы
TLR4 Липополисахарид Грамотрицательные бактерии
TLR5 Флагеллин Бактерии
TLR6 Диациллипопептиды, липотейхоевые кислоты Микобактерии, грамположительные бактерии, грибы
TLR7 Одноцепочечные РНК Вирусы

Таблица. Toll -подобные рецепторы, расположенные на клетках иммунной системы

Клетки иммунной системы Toll – рецепторы
Нейтрофилы TLR1,2,4,5,6,7,8,9,10
Моноциты/макрофаги TLR1,2,4,5,6,7,8
Дендритные клетки TLR1,2,4,5,6,8,10
В-лимфоциты TLR1,3,6,7,9,10
Т-лимфоциты (Th1/Th2) TLR2,3,5,9
Т-лимфоциты (регуляторные) TLR2,5,8

Экспрессия Toll – рецепторов обеспечивает важную связь между врожденным и адаптивным иммунитетом, поскольку их активация приводит к превращению фагоцитов в эффективные антигенпрезентирующие клетки. Экспрессия большинства Toll – рецепторов увеличивается при действии провоспалительных цитокинов.  

NOD – рецепторы распознают вещества, которые образуются при повреждении клеток организма (АТФ, кристаллы мочевой кислоты) и вызывают развитие воспалительного процесса. NOD – рецепторы имеются на макрофагах, дендритных клетках, эпителии слизистых оболочек.

Особую группу представляют рецепторы, повышающие эффективность фагоцитоза. К ним относятся рецепторы к С3-компоненту комплемента и Fc -фрагменту иммуноглобулинов.

Антиген в комплексе с антителом захватывается клетками врожденного иммунитета через Fc-рецепторы, которые взаимодействуют с Fc-фрагментом иммуноглобулинов.

Фагоцитоз опсонизированного объекта (покрытого антителом) в сотни раз более эффективен, чем фагоцитоз свободного объекта.  



Источник: https://infopedia.su/20x94e4.html

Medic-studio
Добавить комментарий