Захисна роль рухливих клітин крові та тканин була вперше виявлена І. І. Мечниковим у 1883 р. Він назвав ці клітини фагоцитами та сформулював основні положення фагоцитарної теорії імунітету. Фагоцитоз- поглинання фагоцитом великих макромолекулярних комплексів чи корпускул, бактерій. Клітини-фагоцити: нейтрофіли та моноцити/макрофаги. Фагоцитувати можуть також еозинофіли (найбільш ефективні за антигельмінтного імунітету). Процес фагоцитозу посилюють опсоніни, що обволікають об'єкт фагоцитозу. Моноцити становлять 5-10%, а нейтрофіли 60-70% лейкоцитів крові. Вступаючи до тканини моноцити формують популяцію тканинних макрофагів: купферівські клітини (або зірчасті ретикулоендотеліоцити печінки), мікроглія ЦНС, остеокласти. кісткової тканини, альвеолярні та інтерстиціальні макрофаги).
Процес фагоцитозу. Фагоцити спрямовано переміщуються до об'єкта фагоцитозу, реагуючи на хемоаттрактанти: речовини мікробів, активовані компоненти комплементу (C5a, C3a) та цитокіни.
Плазмалемма фагоциту охоплює бактерії чи інші корпускули та власні пошкоджені клітини. Потім об'єкт фагоцитозу оточується плазмалемою та мембранна везикула (фагосома), занурюється в цитоплазму фагоциту. Мембрана фагосоми зливається з лізосомою і фагоцитований мікроб руйнується, pH закислюється до 4,5; активуються ферменти лізосоми. Фагоцитований мікроб руйнується під дією ферментів лізосом, катіонних білків дефенсинів, катепсину G, лізоциму та інших факторів. При окисному (дихальному) вибуху у фагоциті утворюються токсичні антимікробні форми кисню – перекис водню H 2 O 2 , суперосиданіон O 2 -, гідроксильний радикал ОH -, синглетний кисень. Крім цього антимікробну дію мають окис азоту і радикал NO-.
Макрофаги виконують захисну функціюще до взаємодії з іншими імунокомпетентними клітинами (неспецифічна резистентність). Активація макрофага відбувається після руйнування фагоцитованого мікроба, його процесингу (переробки) та презентації (подання) антигену T-лімфоцитів. У заключну стадію імунної відповіді Т-лімфоцити виділяють цитокіни, що активують макрофаги (набутий імунітет). Активовані макрофаги разом з антитілами та активованим комплементом (С3b) здійснюють більш ефективний фагоцитоз (імунний фагоцитоз), руйнуючи фагоцитовані мікроби.
Фагоцитоз може бути завершеним, що завершується смертю захопленого мікроба, і незавершеним, при якому мікроби не гинуть. Прикладом незавершеного фагоцитозу є фагоцитоз гонококів, туберкульозних паличок та лейшманій.
Усі фагоцитуючі клітини організму, за І. І. Мечниковим, поділяються на макрофаги та мікрофаги. До мікрофаг відносяться поліморфно-ядерні гранулоцити крові: нейтрофіли, еозинофіли та базофіли. Макрофаги різних тканин організму ( сполучної тканини, печінки, легенів та ін) разом з моноцитами крові та їх кістковомозковими попередниками (промоноцити та монобласти) об'єднані в особливу систему мононуклеарних фагоцитів (СМФ). СМФ філогенетично давніша в порівнянні з імунною системою. Вона формується в онтогенезі досить рано та має певні вікові особливості.
Мікрофаги та макрофаги мають загальне мієлоїдне походження - від поліпотентної стовбурової клітини, яка є єдиним попередником грануло- та моноцитопоезу. У периферичній крові міститься більше гранулоцитів (від 60 до 70% усіх лейкоцитів крові), ніж моноцитів (від 1 до 6%). Разом з тим тривалість циркуляції моноцитів у крові значно більша (напівперіод 22 год), ніж короткоживучих гранулоцитів (напівперіод 6,5 год). На відміну від гранулоцитів крові, що є зрілими клітинами, моноцити, залишаючи кров'яне русло, у відповідному мікрооточенні дозрівають у тканинні макрофаги Позасудинний пул мононуклеарних фагоцитів у десятки разів перевищує їх кількість у крові. Особливо багаті на них печінка, селезінка, легені.
Усі фагоцитуючі клітини характеризуються спільністю основних функцій, схожістю структур та метаболічних процесів. Зовнішня плазматична мембранавсіх фагоцитів є активно функціонуючої структурою. Вона відрізняється вираженою складчастістю та несе безліч специфічних рецепторів та антигенних маркерів, які постійно оновлюються. Фагоцити мають високорозвинений лізосомний апарат, в якому міститься багатий арсенал ферментів. Активна участь лізосом у функціях фагоцитів забезпечується здатністю їх мембран до злиття з мембранами фагосом або із зовнішньою мембраною. В останньому випадку відбувається дегрануляція клітин та супутня секреція лізосомних ферментів у позаклітинний простір.
Фагоцитам притаманні три функції:
1 - захисна, пов'язана з очищенням організму від інфекційних агентів, продуктів розпаду тканин тощо;
2 - що представляє, що полягає у презентації антигенних епітопів на мембрані фагоциту;
3 - секреторна, пов'язана з секрецією лізосомних ферментів та інших біологічно активних речовин- монокінів, що грають важливу рольв імуногенезі.
Рис 1. Функції макрофагу.
Відповідно до перерахованих функцій розрізняють такі послідовно протікають стадії фагоцитозу.
1. Хемотаксис - цілеспрямоване пересування фагоцитів у напрямку хімічного градієнта хемоаттрактантів навколишньому середовищі. Здатність до хемотаксису пов'язана з наявністю на мембрані специфічних рецепторів для хемоаттрактантів, якими можуть виступати бактеріальні компоненти, продукти деградації тканин організму, активовані фракції системи комплементу - С5а, С3а, продукти лімфоцитів-лімфокіни.
2. Адгезія (прикріплення) також опосередкована відповідними рецепторами, але може протікати відповідно до законів неспецифічної фізико-хімічної взаємодії. Адгезія безпосередньо передує ендоцитозу (захоплення).
3. Ендоцитоз є основною фізіологічною функцієюпро професійних фагоцитів. Розрізняють фагоцитоз - щодо частинок з діаметром не менше 0,1 мкм і піноцитоз - щодо дрібніших частинок і молекул. Фагоцитуючі клітини здатні захоплювати інертні частки вугілля, карміну, латексу, обтіканням їх псевдоподіями без специфічних рецепторів. У той же час, фагоцитоз багатьох бактерій, дріжджоподібних грибів роду Саndida та інших мікроорганізмів опосередкований спеціальними маннозофукозними рецепторами фагоцитів, що розпізнають вуглеводні компоненти поверхневих структур мікроорганізмів. Найбільш ефективним є фагоцитоз, опосередкований рецепторами, для Fс-фрагменту імуноглобулінів та для СЗ-фракції комплементу. Такий фагоцитоз називають імунним, оскільки він протікає за участю специфічних антитіл та активованої системи комплементу, що опсонізують мікроорганізм. Це робить клітину високочутливою до захоплення фагоцитами та призводить до подальшої внутрішньоклітинної загибелі та деградації. Внаслідок ендоцитозу утворюється фагоцитарна вакуоль – фагосома. Слід наголосити, що ендоцитоз мікроорганізмів великою мірою залежить від їх патогенності. Лише авірулентні або низьковірулентні бактерії (безкапсульні штами пневмокока, штами стрептокока, позбавлені гіалуронової кислотита М-протеїну) фагоцитуються безпосередньо. Більшість бактерій, наділених факторами агресивності, (стафілококи-А-протеїном, кишкові палички-вираженим капсульним антигеном, сальмонели - Vi-антигеном та ін), фагоцитуються, тільки після їх опсонізації комплементом або (і) антитілами.
Презентативна, або функція макрофагів, що представляє, полягає у фіксації на зовнішній мембрані антигенних епітопів мікроорганізмів. У такому вигляді вони бувають представлені макрофагами для їхнього специфічного розпізнавання клітинами. імунної системи- Т-лімфоцитами.
Секреторна функціяполягає у секреції біологічно активних речовин – монокінів мононуклеарними фагоцитами. До них відносяться речовини, що надають регулюючу дію на проліферацію, диференціацію та функції фагоцитів, лімфоцитів, фібробластів та інших клітин. Особливе місце серед них займає інтерлейкін-1 (ІЛ-1), що секретується макрофагами. Він активує багато функцій Т-лімфоцитів, у тому числі продукцію лімфокіну - інтерлейкіну-2 (ІЛ-2). ІЛ-1 та ІЛ-2 є клітинними медіаторами, що беруть участь у регуляції імуногенезу та різних формімунної відповіді. Одночасно ІЛ-1 має властивості ендогенного пірогену, оскільки він індукує лихоманку, діючи на ядра переднього гіпоталамуса. Макрофаги продукують і секретують такі важливі регуляторні фактори, як простагландини, лейкотрієни, циклічні нуклеотиди з широким спектромбіологічну активність.
Поряд із цим фагоцити синтезують і секретують ряд продуктів з переважно ефекторною активністю: антибактеріальною, антивірусною та цитотоксичною. До них відносяться кисневі радикали (О2, Н2О2), компоненти комплементу, лізоцим та інші лізосомні ферменти, інтерферон. За рахунок цих факторів фагоцити можуть вбивати бактерії не тільки у фаголізосомах, а й поза клітинами, у найближчому мікрооточенні. Цими секреторними продуктами може бути опосередкована також цитотоксична дія фагоцитів на різні клітини-мішені в клітинно-опосередкованих реакціях імунітету, наприклад реакції гіперчутливості уповільненого типу (ГЗТ), при відторгненні гомотрансплантатів, в протипухлинному імунітеті.
Розглянуті функції фагоцитуючих клітин забезпечують їх активну участь у підтримці гомеостазу організму, у процесах запалення та регенерації, - у неспецифічному протиінфекційному захисті, а також в імуногенезі та реакціях специфічного клітинного імунітету(ДЗТ). Раннє залучення фагоцитуючих клітин (спочатку - гранулоцитів, потім - макрофагів) у реакцію у відповідь на будь-яку інфекцію або яке-небудь пошкодження пояснюється тим, що мікроорганізми, їх компоненти, продукти некрозу тканин, білки сироватки крові, речовини, секретовані іншими клітинами, є хемоаттра фагоцитів. У осередку запалення відбувається активація функцій фагоцитів. Макрофаги змінюються мікрофагам. У тих випадках, коли запальної реакціїза участю фагоцитів виявляється недостатньо для очищення організму від збудників, тоді секреторні продукти макрофагів забезпечують залучення лімфоцитів та індукцію специфічної імунної відповіді.
Система комплементу.Системою комплементу називають багатокомпонентну систему білків сироватки крові, що самозбирається, яка відіграє важливу роль у підтримці гомеостазу. Вона здатна активуватися в процесі самоскладання, тобто послідовного приєднання до комплексу, що утворюється окремих білків, які називаються компонентами, або фракціями комплементу. Таких фракцій відомо дев'ять. Вони продукуються клітинами печінки, мононуклеарними фагоцитами та містяться у сироватці крові у неактивному стані. Процес активації комплементу може запускатися (ініціюватися) двома різними шляхами, які отримали назви класичний та альтернативні.
При активації комплементу класичним шляхом фактором, що ініціює, є комплекс антиген - антитіло (імунний комплекс). Причому антитіла лише двох класів IgGта IgM у складі імунних комплексів можуть ініціювати активацію комплементу завдяки наявності у структурі їх Fс-фрагментів ділянок, що зв'язують С1-фракцію комплементу. При приєднанні С1 до комплексу антиген - антитіло утворюється фермент (С1-естраза), під дією якого формується ензиматично активний комплекс (С4b, С2а), званий С3-конвертазою. Даний фермент розщеплює СЗ на СЗ і СЗb. При взаємодії субфракції СЗb із С4 та С2 утворюється пептидаза, що діє на С5. Якщо ініціюючий імунний комплекс пов'язаний з клітинною мембраною, то комплекс, що самозбирається, С1, С4, С2, СЗ забезпечує фіксацію на ній активованої фракції С5, а потім С6 і С7. Останні три компоненти спільно сприяють фіксації С8 та С9. При цьому два набори фракцій комплементу - С5а, С6, С7, С8 і С9 - складають мембраноатакуючий комплекс, після приєднання якого до клітинної мембраниклітина лізується через незворотні ушкодження структури її мембрани. У тому випадку, якщо активація комплементу класичного шляху відбувається за участю імунного комплексу еритроцит - антиеритроцитарний Ig, відбувається гемоліз еритроцитів; якщо імунний комплекс складається з бактерії та антибактеріального Ig, відбувається лізис бактерій (бактеріолізис).
Таким чином, при активації комплементу класичним шляхом ключовими компонентами є С1 і СЗ продукт розщеплення якого С3b активує термінальні компоненти мембраноатакуючого комплексу (С5 - С9).
Існує можливість активації СЗ з утворенням СЗb за участю СЗ-конвертази альтернативного шляху, тобто минаючи перші три компоненти: С1, С4 і С2. Особливість альтернативного шляху активації комплементу полягає в тому, що ініціація може відбуватися без участі комплексу антиген-антитіло за рахунок полісахаридів. бактеріального походження- ліпополісахариду (ЛПС) клітинної стінки грамнегативних бактерій, поверхневих структур вірусів, імунних комплексів, що включають IgA та IgE.
Захисну роль рухливих клітин крові та тканин було вперше виявлено І.І. Мечниковим у 1883 р. він назвав ці клітини фагоцитами та сформулював основні положення фагоцитарної теорії імунітету.
Усі фагоцитуючі клітини організму, за І.І. Мечникову, поділяються на макрофагиі мікрофаги.До мікрофагамвідносяться поліморфноядерні гранулоцити крові: нейтрофіли, еозинофіли та базофіли. Макрофагирізних тканин організму (сполучної тканини, печінки, легенів та ін.) разом з моноцитами крові та їх кістковомозковими попередниками (промоноцити та монобласти) об'єднані в особливу систему мононуклеарних фагоцитів (СМФ). СМФ філогенетично давніша в порівнянні з імунною системою. Вона формується в онтогенезі досить рано та має певні вікові особливості.
Мікрофаги та макрофаги мають загальне мієлоїдне походження - від поліпотентної стовбурової клітини, яка є єдиним попередником грануло- та моноцитопоезу. У периферичній крові міститься більше гранулоцитів (від 60 до 70% усіх лейкоцитів крові), ніж моноцитів (від 8 до 11%). Разом з тим тривалість циркуляції моноцитів у крові значно більша (напівперіод 22 год), ніж короткоживучих гранулоцитів (напівперіод 6,5 год). На відміну від гранулоцитів крові, що є зрілими клітинами, моноцити, залишаючи кров'яне русло, у відповідному мікрооточенні дозрівають у тканинні макрофаги. Позасудинний пул мононуклеарних фагоцитів у десятки разів перевищує їх кількість у крові. Особливо багаті на них печінка, селезінка, легені.
Усі фагоцитуючі клітини характеризуються спільністю основних функцій, схожістю структур та метаболічних процесів. Зовнішня плазматична мембрана всіх фагоцитів є структурою, що активно функціонує. Вона відрізняється вираженою складчастістю і несе безліч специфічних рецепторів і антигенних маркерів, які постійно оновлюються. Фагоцити мають високорозвинений лізосомний апарат, в якому міститься багатий арсенал ферментів. Активна участь лізосом у функціях фагоцитів забезпечується здатністю їх мембран до злиття з мембранами фагосом або із зовнішньою мембраною. В останньому випадку відбувається дегрануляція клітин та супутня секреція лізосомних ферментів у позаклітинний простір. Фагоцитам притаманні три функції:
Захисна, пов'язана з очищенням організму від інфекційних агентів, продуктів розпаду тканин тощо;
Представляюча, що полягає у презентації лімфоцитів антигенних епітопів на мембрані фагоциту;
Секреторна, пов'язана з секрецією лізосомних ферментів та інших біологічно активних речовин – цитокінів, які відіграють важливу роль імуногенезі.
Розрізняють такі послідовно протікаючі стадії фагоцитозу.
1. Хемотаксис (наближення).
2. Адгезія (прикріплення, прилипання).
3. Ендоцитоз (занурення).
4. Перетравлення.
1. Хемотаксис- Цілеспрямоване пересування фагоцитів у напрямку хімічного градієнта хемоаттрактантів у навколишньому середовищі. Здатність до хемотаксису пов'язана з наявністю на мембрані специфічних рецепторів для хемоаттрактантів, якими можуть виступати бактеріальні компоненти, продукти деградації тканин організму, активовані фракції системи комплементу - С5а, Сза , продукти лімфоцитів – лімфокіни.
2. Адгезія (прикріплення)також опосередкована відповідними рецепторами, але може протікати відповідно до законів неспецифічної фізико-хімічної взаємодії. Адгезія безпосередньо передує ендоцитозу (захоплення).
3.Ендоцитозє основною фізіологічною функцією про професійних фагоцитів. Розрізняють фагоцитоз - щодо частинок з діаметром не менше 0,1 мкм і піноцитоз - щодо дрібніших частинок і молекул. Фагоцитуючі клітини здатні захоплювати інертні частинки вугілля, карміну, латексу обтіканням їх псевдоподіями без участі специфічних рецепторів. структурних мікроорганізмів. Найбільш ефективним є фагоцитоз, опосередкований рецепторами, для Fс-фрагменту імуноглобуліну для СЗ-фракції комплементу. Такий фагоцитоз називають імунним,оскільки він протікає за участю специфічних антитіл та активованої системи комплементу, що опсонізують мікроорганізм. Це робить клітину високочутливою до захоплення фагоцитами та призводить до подальшої внутрішньоклітинної загибелі та деградації. В результаті ендоцитозу утворюється фагоцитарна вакуоля. фагосома.
4.Внутрішньоклітинне перетравленняпочинається у міру поглинання бактерій чи інших об'єктів. Воно відбувається в фаго-лізосомах, що утворюються за рахунок злиття первинних лізосом з фагосомами Захоплені фагоцитами мікроорганізми гинуть внаслідок механізмів мікробоцидності цих клітин.
Виживання фагоцитованих мікроорганізмів можуть забезпечувати різні механізми. Одні патогенні агенти здатні перешкоджати злиттю лізосом із фагосомами (токсоплазми, мікобактерії туберкульозу). Інші мають стійкість до дії лізосомних ферментів (гонококи, стафілококи, стрептококи групи А та ін.). Треті після ендоцитозу залишають фагосому, уникаючи дії мікробоцидних факторів, і можуть тривалий час персистувати в цитоплазмі фагоцитів (рикетсії та ін.). У таких випадках фагоцитоз залишається незавершеним.
Презентативна, або функція макрофагів, що представляє.полягає у фіксації на зовнішній мембрані антигенних епітопів мікроорганізмів та інших чужорідних агентів. У такому вигляді вони бувають представлені макрофагами для їхнього специфічного розпізнавання клітинами імунної системи - Т-лімфоцитами.
Секреторна функціяполягає у секреції фазоцитами біологічно активних речовин – цитокінів. До них відносяться речовини, що надають регулюючу дію на проліферацію, диференціацію та функції фагоцитів, лімфоцитів, фібробластів та інших клітин. p align="justify"> Особливе місце серед них займає інтерлей-кін-1 (ІЛ-1), який секретується макрофагами. Він активує багато функцій Т-лімфоцитів, у тому числі продукцію інтерлейкіну-2 (ІЛ-2). ІЛ-1 та ІЛ-2 є клітинними медіаторами, що беруть участь у регуляції імуногенезу та різних форм імунної відповіді. Одночасно ІЛ-1 має властивості ендогенного пірогену, оскільки він індукує лихоманку, діючи на ядра переднього гіпоталамуса.
Макрофаги продукують та секретують такі важливі регуляторні фактори, як простагландини, лейкотрієни, циклічні нуклеотиди з широким спектром біологічної активності.
Поряд із цим фагоцити синтезують і секретують ряд продуктів з переважно ефекторною активністю: антибактеріальною, антивірусною та цитотоксичною. До них відносяться кисневі радикали, компоненти комплементу, лізоцим та інші лізосомні ферменти, інтерферон. За рахунок цих факторів фагоцити можуть вбивати бактерії не тільки у фаголізосомах, а й поза клітинами, у найближчому мікрооточенні.
Розглянуті функції фагоцитуючих клітин забезпечують їх активну участь у підтримці гомеостазу організму, у процесах запалення та регенерації, у неспецифічному протиінфекційному захисті, а також в імуногенезі та реакціях специфічного клітинного імунітету (ГЗТ). Раннє залучення фагоцитуючих клітин (спочатку - гранулоцитів, потім - макрофагів) у реакцію у відповідь на будь-яку інфекцію або яке-небудь пошкодження пояснюється тим, що мікроорганізми, їх компоненти, продукти некрозу тканин, білки сироватки крові, речовини, секретовані іншими клітинами, є хемоаттра фагоцитів. У осередку запалення відбувається активація функцій фагоцитів. Макрофаги змінюються мікрофагам. У тих випадках, коли запальна реакція за участю фагоцитів виявляється недостатньо для очищення організму від збудників, тоді секреторні продукти макрофагів забезпечують залучення лімфоцитів та індукцію специфічної імунної відповіді.
Проводив свої дослідження в Італії, на березі Месінської протоки. Вченого цікавило, чи збереглася в окремих багатоклітинних організмівздатність захоплювати і перетравлювати їжу, як це роблять одноклітинні, наприклад, амеби. Адже, як правило, у багатоклітинних їжа перетравлюється в травному каналі і всмоктують готові поживні розчини. спостерігав личинок морських зірок. Вони прозорі, і їхній вміст добре видно. У цих личинок немає циркулюючої, але є блукаючі по всій личинці. Вони захоплювали частинки введеної в личинку червоної фарби карміну. Але якщо ці поглинають фарбу, то, можливо, вони захоплюють будь-які сторонні частинки? Справді, вставлені в личинку шипи троянди виявилися оточеними, пофарбованими карміном.
Були здатні захоплювати та перетравлювати будь-які чужорідні частинки, у тому числі й хвороботворних мікробів. назвав блукаючі фагоцитами (від грецьких слів phages – пожирач і kytos – вмістилище, тут – ). А сам процес захоплення та перетравлення ними різних частинок- Фагоцитоз. Пізніше спостерігав фагоцитоз у рачків, жаб, черепах, ящірок, а також у ссавців. морських свинок, кроликів, щурів і людини.
Фагоцити особливі. Перетравлення захоплених частинок потрібне їм не для харчування, як амебам та іншим одноклітинним, а для захисту організму. У личинок морських зірок фагоцити блукають по всьому тілу, а у вищих тварин і людини вони циркулюють у судинах. Це — один із видів білих кров'яних тілець, або лейкоцитів, — нейтрофіли. Саме вони, які залучаються отруйними речовинами мікробів, рухаються до місця зараження (див. ). Вийшли з судин, такі лейкоцити мають вирости - ложноножки, або псевдоподії, за допомогою яких вони пересуваються так само, як амеба і личинок морських зірок, що блукають. Такі здатні до фагоцитозу лейкоцити назвали мікрофагами.
Однак не тільки лейкоцити, що постійно рухаються, але і деякі осілі можуть стає фагоцитами (зараз всі вони об'єднані в єдину системуфагоцитуючих мононуклеарів). Одні з них поспішають до небезпечних ділянок, наприклад, до місця запалення, інші залишаються на своїх звичайних місцях. І тих та інших поєднує здатність до фагоцитозу. Ці тканинні (гістоцити, моноцити, ретикулярні та ендотеліальні) майже вдвічі більші за мікрофаги — їх діаметр 12-20 мкм. Тому назвав їх макрофагами. Особливо багато їх у селезінці, печінці, лімфатичних вузлах, кістковому мозкута у стінках судин.
Мікрофаги і блукаючі макрофаги самі активно нападають на «ворогів», а нерухомі макрофаги чекають, поки «ворог» пропливе повз них у струмі чи лімфі. Фагоцити "полюють" в організмі за мікробами. Буває, що у нерівній боротьбі з ними вони виявляються переможеними. Гній — це скупчення загиблих фагоцитів. До нього підійдуть інші фагоцити та почнуть займатися його ліквідацією, як вони це роблять із будь-якими сторонніми частинками.
Фагоцити очищають від постійно відмираючих та беруть участь у різних перебудовах організму. Наприклад, при перетворенні пуголовка на жабу, коли поряд з іншими змінами поступово зникає хвіст, цілі полчища фагоцитів знищують хвоста пуголовка.
Які ж потрапляють усередину фагоциту частки? Виявляється, за допомогою псевдоподій, які захоплюють їх, подібно до ковша екскаватора. Поступово псевдоподії подовжуються і потім стуляються над стороннім тілом. Іноді воно ніби вдавлюється у фагоцит.
Припускав, що у фагоцитах мають бути спеціальні речовини, які й перетравлюють захоплених ними мікробів та інші частки. І справді, такі частки були виявлені через 70 років після відкриття фагоцитозу. Вони містять , здатні розщеплювати великі органічні молекули.
Тепер з'ясовано, що крім фагоцитозу у знешкодженні чужорідних речовин беруть участь переважно (див. ). Але щоб розпочався процес їх вироблення, потрібна участь макрофагів. Вони захоплюють сторонні
Найчастіше від дорослих, вихованих різномасним телешоу, ми дізнаємося, що імунітет живе у кишечнику. Важливо все мити, кип'ятити, правильно харчуватися, насичувати організм корисними бактеріямиі все в такому дусі.
Але для імунітету має значення не лише це. У 1908 році російський вчений І.І. Мечніков отримав Нобелівську преміюв галузі фізіології, розповівши (і довівши) усьому світу про наявність взагалі та важливість зокрема фагоцитозу в роботі
Фагоцитоз
Захист нашого організму від шкідливих вірусів та бактерій відбувається у крові. Загальний принципроботи такий: є клітини-маркери, вони бачать ворога і помічають його, а клітини-рятувальники за мітками знаходять чужинця і знищують.
Фагоцитоз – це процес знищення, тобто поглинання шкідливих живих клітин та неживих частинок іншими організмами чи спеціальними клітинами – фагоцитами. Налічується їх 5 видів. А сам процес протікає протягом 3-х годин і включає 8 етапів.
Етапи фагоцитозу
Давайте розглянемо докладніше, що є фагоцитоз. Це процес дуже впорядкований та системний:
Спочатку фагоцит помічає об'єкт впливу та рухається до нього – цей етап називають хемотаксисом;
Наздогнавши об'єкт, клітина міцно приклеюється, прикріплюється щодо нього, т. е. адгезується;
Потім починає активувати свою оболонку – зовнішню мембрану;
Ось тепер починається саме явище ознаменується утворенням псевдоподій навколо об'єкта;
Поступово фагоцит містить шкідливу клітину всередину себе, під свою мембрану, так утворюється фагосома;
На даному етапі відбувається злиття фагосом та лізосом;
Тепер можна все переварити – знищити;
на заключному етапізалишається лише викинути продукти перетравлення.
Всі! Процес знищення шкідливого організму завершено, він загинув під дією сильних травних ферментівфагоциту чи результаті дихального вибуху. Наші перемогли!
Жарти жартами, але фагоцитоз – це дуже важливий механізм роботи захисної системиорганізму, який властивий людям і тваринам, більше того – хребетним та безхребетним організмам.
Діючі лиця
У фагоцитозі беруть участь як самі фагоцити. Незважаючи на те, що згадані активні клітинизавжди готові до бою, вони були б абсолютно безкорисними без цитокінів. Адже фагоцит, якщо так можна сказати, сліпий. Сам він не розрізняє своїх і чужих, точніше просто не бачить нічого.
Цитокіни – це сигналізація, свого роду поводир для фагоцитів. У них якраз чудовий "зір", вони чудово розуміються, хто є хто. Помітивши вірус або бактерію, вони клеять на нього маркер, яким, як по запаху, фагоцит його знайде.
Найголовніші цитокіни - це звані молекули трансфер-факторы. З їхньою допомогою фагоцити як дізнаються, де ворог, а й спілкуються між собою, кличуть допоможе, будять лейкоцитів.
Отримуючи щеплення, ми тренуємо саме цитокінів, вчимо їх розпізнавати нового ворога.
Види фагоцитів
Клітини, здатні до фагоцитозу, поділяють на професійні та непрофесійні фагоцити. Професіонали це:
моноцити - відносяться до лейкоцитів, мають прізвисько "двірники", яке отримали за унікальну здатність до поглинання (якщо можна так висловитися, вони мають дуже хороший апетит);
Макрофаги - великі пожирачі, які вживають мертві та пошкоджені клітини та сприяють утворенню антитіл;
Нейтрофіли – завжди першими прибувають до осередку інфекції. Вони найбільш численні, добре нейтралізують ворогів, але й самі теж гинуть у своїй (свого роду камікадзе). До речі, гній – це мертві нейтрофіли;
Дендрити - спеціалізуються на патогенах і працюють у контакті з довкіллям,
Опасисті клітини - прабатьки цитокінів, а також поглиначі грамнегативних бактерій.
Матеріал із Юнциклопедії
У 1882-1883 pp. Відомий російський зоолог І. І. Мечников проводив свої дослідження в Італії, на березі Мессінського протоки Вченого цікавило, чи збереглася в окремих клітин багатоклітинних організмів здатність захоплювати і перетравлювати їжу, як це роблять одноклітинні, наприклад амеби. Адже, як правило, у багатоклітинних їжа перетравлюється в травному каналі і клітини всмоктують готові поживні розчини. Мечников спостерігав за личинками морських зірок. Вони прозорі, і їхній вміст добре видно. У цих личинок немає циркулюючої крові, але є клітини, що блукають по всій личинці. Вони захоплювали частинки введеної в личинку червоної фарби карміну. Але якщо ці клітини поглинають фарбу, то, можливо, вони захоплюють будь-які сторонні частинки? Справді, вставлені в личинку шипи троянди виявилися оточеними клітинами, пофарбованими карміном.
Клітини були здатні захоплювати і перетравлювати будь-які чужорідні частинки, у тому числі хвороботворних мікробів. Мечников назвав блукаючі клітини фагоцитами (від грецьких слів phagos – пожирач і kytos – вмістилище, тут – клітина). А сам процес захоплення та перетравлення ними різних частинок – фагоцитозом. Пізніше Мечников спостерігав фагоцитоз у рачків, жаб, черепах, ящірок, а також у ссавців - морських свинок, кроликів, щурів та людини.
Фагоцити – особливі клітини. Перетравлення захоплених частинок потрібне їм не для харчування, як амебам та іншим одноклітинним, а для захисту організму. У личинок морських зірок фагоцити блукають по всьому тілу, а у вищих тварин і людини вони циркулюють у судинах. Це - один із видів білих кров'яних тілець, або лейкоцитів, - нейтро-філи. Саме вони, які залучаються отруйними речовинами мікробів, рухаються до місця зараження (див. Таксиси). Вийшли з судин, такі лейкоцити мають вирости - ложноніжки, або псевдоподії, з допомогою яких вони пересуваються так само, як амеба і личинок морських зірок, що блукають клітини. Такі здатні до фагоцитозу лейкоцити Мечніков назвав мікрофагами.
Однак не тільки лейкоцити, що постійно рухаються, але і деякі осілі клітини можуть стає фагоцитами (зараз всі вони об'єднані в єдину систему фагоцитуючих мононуклеарів). Одні з них поспішають до небезпечних ділянок, наприклад до місця запалення, інші залишаються на своїх звичайних місцях. І тих та інших поєднує здатність до фагоцитозу. Ці тканинні клітини (гістоцити, моноцити, ретикулярні та ендотеліальні клітини) майже вдвічі більші за мікрофаги - їх діаметр 12-20 мкм. Тому Мечников назвав їх макрофагами. Особливо багато їх у селезінці, печінці, лімфатичних вузлах, кістковому мозку та у стінках судин.
Мікрофаги і блукаючі макрофаги самі активно нападають на «ворогів», а нерухомі макрофаги чекають, поки «ворог» пропливе повз них у струмі крові чи лімфи. Фагоцити "полюють" в організмі за мікробами. Буває, що у нерівній боротьбі з ними вони виявляються переможеними. Гній - це скупчення загиблих фагоцитів. До нього підійдуть інші фагоцити та почнуть займатися його ліквідацією, як вони це роблять із будь-якими сторонніми частинками.
Фагоцити очищають тканини від клітин, що постійно відмирають, і беруть участь у різних перебудовах організму. Наприклад, при перетворенні пуголовка на жабу, коли поряд з іншими змінами поступово зникає хвіст, цілі полчища фагоцитів знищують тканини хвоста пуголовка.
Які ж потрапляють усередину фагоциту частки? Виявляється, за допомогою псевдоподій, які захоплюють їх, подібно до ковша екскаватора. Поступово псевдоподії подовжуються і потім стуляються над чужорідним тілом. Іноді воно ніби вдавлюється у фагоцит.
Мечников припускав, що у фагоцитах повинні бути спеціальні речовини, які й перетравлюють захоплених ними мікробів та інші частки. І справді, такі частинки - лізосдми було виявлено через 70 років після відкриття фагоцитозу. Вони містяться ферменти, здатні розщеплювати великі органічні молекули.
Тепер з'ясовано, що крім фагоцитозу в знешкодженні чужорідних речовин беруть участь переважно антитіла (див. Антиген та антитіло). Але щоб розпочався процес їх вироблення, потрібна участь макрофагів. Вони захоплюють сторонні білки (антигени), розрізають їх на частини і виставляють їх шматки (так звані антигенні детермінанти) на своїй поверхні. Тут з ними в контакт вступають ті лімфоцити, які здатні виробляти антитіла (імуноглобулінові білки), що зв'язують ці детермінанти. Після цього такі лімфоцити розмножуються і виділяють у кров багато антитіл, які інактивують (зв'язують) чужорідні білки - антигени (див. Імунітет). Цими питаннями займається наука імунологія, одним із основоположників якої був І. І. Мечніков.
