
Фагоцитоз лечение
Общее понятие о фагоцитозе
Фагоцитарные клетки у человека образуются в костном мозге из стволовых кроветворных клеток, обладают общей промежуточной клеткой-предшественницей.
В организме человека существует два типа фагоцитарных клеток:
- Нейтрофилы. Представляют большую часть лейкоцитов крови (60-70%). В норме из кровеносного русла в периферические ткани не выходят. На наружной мембране находятся специфические маркеры — раково-эмбриональные антигены. При воспалении первыми устремляются в его очаг вследствие быстрой экспрессии молекул адгезии и интегрина.
- Макрофаги и моноциты. Моноциты представляют собой промежуточную форму. В конце превращений они становятся оседлыми макрофагами в различных тканях:
- макрофаги мозга – микроглия;
- макрофаги печени – купферовские клетки;
- макрофаги легких – интерстициальные или альвеолярные клетки;
- макрофаги почек – мезангиальные клетки.
Макрофаги. Рецепторы мембраны
В мембране макрофагов выделяют следующие рецепторы:
- Рецептор для колониестимулирующего фактора моноцитов – $CD115$, $MSF-IR.$
-
Рецепторы, принимающие участие в фагоцитозе:
- рецептор для бактериальных липополисахаридов с белками сыворотки крови, способных связывать липополисахариды, и их комплексы с другими продуктами микроорганизмов;
- рецепторы–«мусорщики», или рецепторы для фосфолипидныхмембран, а также иных компонентов поврежденных и собственных умирающих клеток;
- рецептор для комплемента $CR3$ и $CR4$, способны связывать некоторые бактериальные продукты (липофосфогликан, липополисахариды, гемагглютинин филаментов, поверхностные структуры дрожжей;
- рецептор, связывающий маннозу, находится только на мембране тканевых макрофагов;
- Fcγ-рецептор, или $cD64$-рецептор, обеспечивает фагоцитоз иммунных комплексов, считается мембранным маркером макрофагов и моноцитов.
-
Рецепторы, обеспечивающие взаимодействие с лимфоцитами:
- $CD64$-рецептор;
- рецепторы для цитокинов, которые вырабатываются активированными лимфоцитами;
- для осуществления непосредственных взаимодействий между клетками, контактов с комплементарными мембраны молекулами лимфоцитов существуют мембранные молекулы: $B7$, $CD40$, $MHC-I$, $MHC-II.$
Последствия фагоцитоза
Процесс фагоцитоза включает ряд процессов:
- Захват мембраной фагоцита поглощаемого объекта и заключение его в фагосому (мембранную везикулу).
- Расщепление фагоцитированного материала. Во всех фагоцитах биохимические процессы протекают одинаково. В них принимают участие лизосомы – клеточные органеллы, имеющие гидролитические ферменты в качестве кислых протеаз и гидролаз. Внутри клетки фагосома и лизосома сливаются, в результате чего образуется фаголизосома, в которой протекают дальнейшие реакции расщепления поглощенного материала. Ферментные системы – $NO$-синтазы, супероксиддисмутаза, НАДФ-Н-оксидазы вырабатывают активные формы неорганических окислителей в виде супероксида аниона, пероксида водорода, синглетного кислорода, гипохлорида, радикала гидроксила, оксида азота. Все они принимают участие в деструкции фагоцитарного объекта.
- Секреция литических ферментов и окислительных радикалов. Производится в межклеточное пространство, где ими оказывается бактерицидное действие. Нейтрофилы продуцируют коллагеназу, желатиназу, катепсин $G$, фосфолипазу $A2$ и эластазу.
- Продукция и секреция цитокинов. Активированные продуктами микроорганизмов нейтрофилы и макрофаги начинают синтезировать цитокины, а также иные, биологически активные медиаторы, вызывающие воспалительные реакции в местах проникновения чужеродных агентов, тем самым подготавливая возможность для развития адаптивного иммунного ответа. При этом макрофаги и нейтрофилы синтезируют интерлейкины, хемокин, фактор некроза опухоли, лейкотриен $B4$, фактор, активирующий тромбоциты. Макрофаги также продуцируют простагландины.
- Процессинг и презентация антигена – внутриклеточное образование комплексов из продуктов расщепления фагоцитированного материала с MHC-II и дальнейшая экспрессия комплекса на поверхности клетки для презентации антигенов Т-лимфоцитам.
Источник: spravochnick.ru
При воздействии на организм многообразных повреждающих факторов физической, химической и биологической природы возникает сложная неспецифическая защитно-приспособительная реакция организма — воспаление. Воспаление — местная реакция кровеносных сосудов, соединительной ткани и нервной системы на повреждение. В процесс воспаления вовлекаются лимфатические структуры, сосудистая сеть и локально повреждаемые ткани. Сначала нарушается обмен жидкости, что ведет к нарушению циркуляции в капиллярах. Одно из серьезных изменений — повышение проницаемости капилляров.
Итогом воспалительной реакции является локализация микроорганизмов (или отграничение вызванного ими очага поражения) с последующей их элиминацией и частичным или полным восстановлением нарушенных структур.
Первым звеном воспалительной реакции являются сосудистые изменения, выражающиеся прежде всего в повышении проницаемости стенки сосудов, связанной, главным образом, с действием биологически активных веществ (гистамин, серотонин, кинины), выделяющихся при повреждении клеток, особенно тучных. Повышение сосудистой проницаемости ведет к периваскулярной экссудации плазмы («серозный отек») и обусловливает миграцию клеток-фагоцитов (нейтрофилы, макрофаги) в пораженные участки ткани.
Указывают на роль воспалительного отека (скопление экссудата в воспалительной ткани) как фактора, способного связывать, фиксировать бактериальные токсины в очаге воспаления и не допускать их всасывания и распространения в организме. Особенно большое защитное значение имеют фагоцитарная и пролиферативная функции клеток – гистиоцитов, макрофагов. Грануляционная ткань, которую они образуют, представляет мощный защитный барьер против инфекции.
Фагоциты могут быть причислены к главным факторам воспаления. Особую роль при этом играют тканевые макрофаги, обладающие способностью поглощать и переваривать различные чужеродные для организма агенты, включая микроорганизмы. Защитные свойства фагоцитов связаны с наличием в их цитоплазме большого числа лизосом — органелл, богатых различными гидролитическими ферментами, обеспечивающими расщепление значительного числа химических связей. Процесс фагоцитоза нередко сопровождается гибелью клетки-фагоцита, однако при этом происходит гибель большого числа микроорганизмов.
Фагоцитоз — общебиологическое неспецифическое явление, которое может быть отнесено филогенетически к высокому уровню распознаваемости чужеродности. Фагоцитирующие клетки мезенхимы приобрели в процессе эволюции определенную специализацию и стали поглощать широкий спектр посторонних частиц, таких, как микроорганизмы, макромолекулярные комплексы aнтиген-антитело, клетки и их органеллы, вирусы, коллоидальные растворы красок и др. Важнейшее свойство фагоцитов состоит в их способности распознавать «не свое», что ставит, эту реакцию на переходную ступень между неспецифической резистентностью н специфическим иммунитетом.
Клетки, обладающие способностью к фагоцитозу и пиноцитозу, подразделяют на две основные категории фагоцитов — мононуклеарные и полинуклеарные («макрофаги» и «микрофаги» по И. И. Мечникову).
Процесс фагоцитоза протекает в несколько ступеней. На первой стадии распознавания основную роль играет клеточная мембрана, которая благодаря своим рецепторам (Fc—рецепторы) обеспечивает контакт с объектом фагоцитоза. Погружение чужеродной частицы внутрь макрофага связано со сложными изменениями физико-химических свойств его цитоплазмы. Вначале актиноподобный белок макрофага полимеризуется, а затем полимеры сокращаются под действием миозина с кофактором. В итоге образуются псевдоподии, захватывающие фагоцитируемую частицу. Фагоцитирующая вакуоль (фагоцитируемый агент, окруженный плазматической мембраной фагоцита и погруженный внутрь цитоплазмы) соприкасается с лизосомальными гранулами фагоцита. При слиянии вакуоли с лизосомами образуется фаголизосомальная (пищеварительная) вакуоль. Через непродолжительное время в вакуоли может наступить гибель захваченной частицы (например, бактерии). Этому способствуют метаболиты фагоцита и лизосомальные ферменты (завершенный фагоцитоз).
Микробоцидную деятельность осуществляет молочная кислота, образующаяся в результате гликолиза и понижающая внутривакуольный рН до 4,0, затем перекись водорода, являющаяся результатом окисления никотиндиамид-адениннуклеотида в редуцированном фосфорилированном состоянии.
зосомы содержат в себе более тридцати различных ферментов, способных гидролизировать большую часть захваченных объектов. В гранулах лейкоцитов найдены и другие микробоцидные вещества, например, катионные белки, лактоферрин, различные пероксидазы, активные также в отношении и вирусов.
Однако, не во всех случаях происходит гибель, а ряд возбудителей могут даже размножаться в фагоците и погубить его (незавершенный фагоцитоз).
Доступность клеток для определения фагоцитарной активности микрофагального (нейтрофилы) или макрофагального (моноциты) фагоцитоза представлена на схеме 1.
Схема 1. Локализация фагоцитирующих клеток и их доступность для исследования.
Костный мозг | Кровь | Ткань | ||||||
![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]()
|
Палочкоядерные и сегментоядерные нейтрофилы Моноцит | Нейтрофилы воспалительного очага Тканевой макрофаг |
Для оценки фагоцитарной активности лейкоцитов периферической крови к цитратной крови, взятой из пальца, в объеме 0,2 мл, добавляют 0,25 мл взвеси микробной культуры с концентрацией 2 млрд. микробов в 1 мл. Смесь инкубируют 30 мин при 37°С, центрифугируют при 1500 об/мин в течение 5-6 мин, удаляют надосадочную жидкость. Осторожно отсасывают тонкий серебристый слой лейкоцитов, готовят мазки, сушат, фиксируют, красят краской Романовского-Гимза. Препараты сушат и микроскопируют.
Подсчет поглощенных микробов ведут в 200 нейтрофилах (50 моноцитов). Интенсивность реакции оценивают по следующим показателям:
1. Фагоцитарный показатель (фагоцитарная активность) — процент фагоцитов из числа сосчитанных клеток.
2. Фагоцитарное число (фагоцитарный индекс) — среднее число микробов, поглощенное одним активным фагоцитом.
Для определения переваривающей способности лейкоцитов периферической крови готовят смесь взятой крови и суспензии микроорганизма и выдерживают в термостате при 37°С 2 часа. Приготовление мазков аналогично. При микроскопии препарата жизнеспособные микробные клетки увеличены в размерах, переваренные же менее интенсивно окрашены, меньших размеров. Для оценки переваривающей функции используют показатель завершенности фагоцитоза – отношение количества переваренных микробов к общему числу поглощенных микробов, выраженное в процентах.
Для оценки активности фагоцитоза используют также тест восстановления нитросинего тетразолия (НСТ-тест).
Принцип метода основан на восстановлении поглощенного фагоцитом растворимого красителя (нитросинего тетразолия) в нерастворимый диформазан. НСТ-тест интегрально характеризует кислородзависимые антиинфекционные системы фагоцита.
В две пробирки, содержащие по 0,05 мл раствора гепарина, вносят по 0,1 мл крови и после перемешивания в одну из них добавляют 0,05 мл суспензии зимозана, а в другую — 0,05 мл раствора Рингера, затем в обе пробирки вносят по 0,05 мл раствора нитросинего тетразолия и инкубируют в водяной бане при 37°С 30 мин, встряхивая каждые 10 мин. После инкубации содержимое перемешивают, делают мазки, фиксируют, окрашивают красителем для НСТ-теста, нанося на стекла 5-7 капель красителя на 1,5 мин, добавляют такое же количество дистиллированной воды. Выдерживают в течение 30 мин, промывают.
При микроскопии препаратов в каждом случае подсчитывают 100 нейтрофилов (25 моноцитов), среди которых выделяют процент клеток, содержащих отложения диформазана (НСТ-позитивные), далее подсчитывают индекс активизации нейтрофилов (моноцитов) по формуле:
где А — количество клеток, не содержащих диформазановых отложений или содержащих их в виде пылевидных немногочисленных включений;
В — количество клеток, в которых площадь отложения диформазана, не превышает 1/3 площади ядра; С -количество клеток, в которых названные отложения занимают oт 1/3 до всей величины площади ядра; Д — количество клеток с диформазановыми включениями по площади превосходящими площадь ядра.
Активность фагоцитоза обусловлена не только набором его лизосомальных ферментов и синтезируемых ими веществ, но и состоянием проницаемости лизосомной мембраны. Устойчивость к фагоцитозу определяется поверхностными свойствами микробной клетка, наличием факторов типа лейкотоксинов и антифагинов, инактивацией биоксидантов и пр.(Табл. 9)
Таблица 9.
Интенсивность реакции фагоцитоза для человека (норма, нейтрофилы)
Источник: helpiks.org
-
Уменьшение количества фагоцитов.
-
Структурно-функциональные изменения фагоцитов.
-
Изменения гуморально-гормональной регуляции процессов фагоцитоза и другие.
Фагоцитарная недостаточность (ФН) связана с нарушениями в А-субсистеме ИКС.
Виды фагоцитарной недостаточности:
По происхождению ФН делится на:
(а) первичную, т.е. наследственную, врожденную;
(б) вторичную – приобретенную в процессе онтогенеза.
Большинство первичных форм ФН развивается по аутосомно-рецессивному типу, реже – сцеплены с половой хромосомой (Х-хромосомой).
Вторичная (приобретенная) ФН чаще всего является результатом:
-
инфекционно-токсических заболеваний и состояний;
-
нарушения функций печени и почек;
-
системных заболеваний соединительной ткани (красная волчанка, ревматоидный артрит);
2. По механизму развития ФН подразделяется на следующие формы:
-
Лейкопенические;
-
Дисфункциональные;
-
Дизрегуляторные;
Лейкопенические формы ФН развиваются вследствие подавления процессов пролиферации и/или созревания лейкоцитов. Подобное имеет место под действием ионизирующей радиации, токсинов, цитостатиков. Может быть наследственная блокада деления и дифференцировки.
Блокада пролиферации миелостволовой клетки, а также созревания миелобластов и монобластов сопровождается развитием моноцитопении, нейтропении и/или фагоцитарной недостаточности – синдром Чедиака-Хигаши. Для пациентов с этой формой ФН характерно нарушение реализации фагоцитоза, проявляющееся частым развитием хронических бактериальных инфекций.
Дисфункциональные формы ФН характеризуются частичными или комбинированными расстройствами процессов фагоцитоза, а именно:
-
подвижности фагоцита;
-
адгезивных свойств лейкоцитов;
-
поглощения объекта фагоцитоза;
-
переработки объекта (эндоцитолиза).
В основе дисфункциональных форм ФН лежат наследственные или приобретенные дефекты:
-
а) мембран – мембранопатии (например, белка актина, плазмолеммы, мембран лизосом);
-
б) энзимов – энзимопатии (например, глюкозомонофосфатного шунта, гликолиза, прооксидантной системы гидролаз, лизосом, чаще всего миелопероксидазы);
-
в) соотношения белковых фракций плазмы крови – дисглобулинемии (чаще с избытком Ig Е, недостатком Ig G), которые сочетаются с нарушениями процессов опсонизации и адгезивных свойств фагоцитов;
-
г) известно, что некоторые микроорганизмы, например возбудители анаэробной газовой гангрены, продуцируют лейкотоксины и антифагины, которые вызывают развитие отрицательного хемотаксиса и нарушение различных стадий фагоцитоза (например, лизоцима, лактоферрина, катионных белков);
-
д) недостаток кислороднезависимых факторов лизиса объекта фагоцитоза (например, лизоцима, лактоферрина, катионных белков);
-
е) сдвиги в коллоидно-осмотическом и онкотическом давлении в среде вызывает структурно-функциональные изменения фагоцитов и снижает интенсивность фагоцитарного процесса;
-
ж) декомпенсированные сдвиги кислотно-основного состояния – ацидоз или алкалоз приводят к ослаблению фагоцитарной активности.
Дизрегуляторные формы ФН чаще всего относятся к приобретенным. Они развиваются вследствие нарушения различных этапов фагоцитоза биологически активными веществами:
-
нейромедиаторами (катехоламины, ацетилхолин). Их дефицит и избыток снижает эффективность фагоцитоза.
-
гормонами (например, глюкокортикоиды). Избыток глюкокортикоидов нарушает процессы деления и созревания моноцитов и гранулоцитов, повышает жесткость мембран и снижает в связи с этим подвижность и адгезивные свойства указанных клеток.
-
лейкокинами – физиологически активными веществами лимфоцитов и гранулоцитов;
-
высокоактивными агентами иного происхождения (простагландины, кинины, биогенные амины, пептиды и другие). Значительные отклонения их концентрации от нормы изменяют характер и интенсивность метаболизма макрофагов и лейкоцитов.
Значение недостаточности фагоцитоза. Патология фагоцитоза может быть причиной нарушения не только неспецифических клеточных механизмов защиты, но и индуцировать глубокие патологические изменения в функционировании иммунной системы организма. Этот факт связан с тем, что фагоциты, главным образом макрофаги, принимают участие в подготовке антигенов и переработке их в иммуногенную форму. Кроме того, они участвуют в кооперации Т- и В-лимфоцитов, необходимой для инициирования иммунного ответа. Таким образом, фагоциты принимают участие в специфических механизмах реагирования на чужеродные вещества, поэтому при расстройствах процесса фагоцитоза, как правило, возникают нарушения как специфической реактивности, так и специфических механизмов защиты организма от инфекционных, так и неинфекционных патогенных факторов.
При ФН возникает значимое повышение чувствительности организма к повреждающему действию не только высоко патогенной, но и сапрофитной микрофлоры. Это проявляется различными заболеваниями инфекционной природы (ангины, стоматиты, отиты, пиодермии, пневмонии, абсцессы и другие), имеющими затяжное, рецидивирующее течение и плохо поддающиеся антибиотикотерапии.
Уменьшение количества нейтрофилов ниже 25 % от нормального их числа представляет угрозу для жизни. Однако в рамках ФН существуют и другие не менее серьезные нарушения, обусловленные тяжелыми генетическими дефектами системы фагоцитоза. К ним относят хроническую гранулематозную болезнь и недостаточность адгезии лейкоцитов.
Недостаточность адгезивных способностей лейкоцитов. Хорошо известно, что мембрана фагоцита содержит структуры, в состав которых входят гликопротеины, получившие наименование интегрины. С их помощью происходит взаимодействие фагоцита с опсонизированными микроорганизмами и последующая их фиксация на поверхности лейкоцита. Такие структуры, содержащие интегрины, стали называть рецепторами для третьего компонента комплемента (CR3).
Каждый CR3 состоит из - и -полипептидных цепочек с молекулярной массой 165 и 95 kD, соответственно (CD11 и CD18). Дефицит адгезивных свойств фагоцитов возникает в том случае, если имеется генетический дефект в -цепи интегрина, который кодируется геном 21 хромосомы, или в -цепи двух других интегринов, получивших наименование антигенов, связанных с функцией лимфоцитов (АЛ-1). АЛ-1 представляются чрезвычайно важными протеинами для адгезии клеток и взаимодействий с межклеточными адгезивными молекулами-1 (ICAM-1) на поверхности мембран эндотелиальных и других клеток.
В результате дефекта в АЛ-1 (-цепь интегрина) или в -цепи интегрина фагоциты пациентов с адгезивной недостаточностью лейкоцитов теряют способность прилипать к эндотелию сосудов и мигрировать за его пределы в очаг воспаления. Это приводит к нарушению формирования эффективного гнойного экссудата и быстрому распространению инфекционных начал, особенно в ротовой полости и слизистой желудочно-кишечного тракта.
Хроническая гранулематозная болезнь (ХГБ). ХГБ – это наследственное заболевание, которое характеризуется нарушением бактерицидной функции фагоцитов и проявляется дефектом НАДФH-оксидазы, катализирующей восстановление молекулярного кислорода в атомарный (O—). Таким образом, при ХГБ фагоциты теряют способность формировать супероксидный анион (кислорода) и пероксидный катион водорода, необходимые для умерщвления фагоцитируемых бактерий и грибов, особенно тех микроорганизмов, которые продуцируют фермент каталазу. Как результат, микроорганизмы внутри фагоцита длительное время остаются жизнеспособными, стимулируя Т-клеточный иммунный ответ на персистирование внутриклеточных бактериальных антигенов и образование гранулем. Пациенты, страдающие ХГБ, болеют пневмониями, лимфаденитами, абсцессами кожи, печени и других внутренних органов.
В ферментативных окислительно-восстановительных реакциях с образованием супероксидного аниона и пероксидного катиона водорода самое существенное значение имеет цитохром мембраны фагоцита B558, который состоит из двух цепей протеинов, кодируемых генами 16-ой и X-хромосомами. Наиболее распространенной формой является ХГБ, возникающая вследствие дефекта Х-хромосомы, менее частой – несколько разновидностей ХГБ, развивающейся вследствие неполноценности генов 6-ой хромосомы, кодирующих синтез цепей протеинов, обозначаемых как p 47 или p 67 фагоцитарных оксидаз.
Источник: StudFiles.net
Источник: forums.epstein-barr-virus.ru