Еще со времен И.И. Мечникова фагоцитирующие клетки принято делить на
две категории: микрофаги и макрофаги. Микрофаги представлены в организме нейтрофильными гранулоцитами, а макрофаги имеют моноцитарное происхождение. Макрофаги крови — циркулирующие моноциты, попадая в различные ткани, могут утрачивать подвижность и дифференцироваться в тканевые макрофаги (купферовские клетки печени, альвеолярные макрофаги, мезангиальные клетки почек, гистиоциты соединительной ткани и костного мозга, клетки микроглии нервной ткани, синусовые макрофаги органов иммунной системы, перитонеальные макрофаги, гигантские и эпителиоид- ные клетки воспалительных очагов).
Между микрофагами и макрофагами существуют не только морфологические, но и функциональные различия.
Среди мембранных молекул микрофагов — нейтрофильных гранулоцитов, есть рецепторы к хемокинам, компонентам комплемента, внеклеточному матриксу, адгезивным молекулам других клеток. Все эти рецепторы обеспечивают миграционные качества микрофагов и их способность к хемотаксису.
агодаря этим рецепторам нейтрофилы могут совершать амебовидные движения, а также двигаться вдоль сосудистой стенки по направлению к источнику активирующего сигнала. Энергию для этих мобилизационных реакций вырабатывают митохондрии клетки в процессе дыхания, который у активированного микрофага носит характер «респираторного взрыва» и сопровождается образованием огромного количества активных кислородных радикалов.
При встрече с микроорганизмом, особенно в присутствии опсонинов (веществ, способствующих фагоцитозу), микрофаги присоединяют их к своей поверхности через элементы клеточной стенкиили через антитела и компоненты комплемента с последующим их поглощением. Процесс контакта с фагоцитируемым объектом или другими клетками, получение цитокиновых сигналов от ближайшего клеточного микроокружения, а также в форме гормонов и нейромедиаторов через соответствующий рецепторный аппарат приводят к активации нейтрофильных гранулоцитов и реализации их эффекторных функций.
Помимо фагоцитоза микрофаги довольно активно осуществляют внеклеточное уничтожение микроорганизмов как путем выделения во внеклеточную среду вновь образованных активных кислородных радикалов, так и в процессе дегрануляции. В последнем случае из гранул высвобождаются лактоферрин, лизоцим, катионные белки, протеиназы, катепсин G, дефенсины и др. Эти продукты вызывают повреждение клеточной стенки преимущественно у грамположительных микроорганизмов, разнообразные нарушения метаболических процессов у микробов.
тивированные микрофаги не только сами участвуют в реакциях антимикробной защиты, но и способны вовлекать в этот процесс другие клетки через цитокины, которые они секретируют в ходе эффекторных реакций.
Ґ
Таким образом, основная биологическая роль микрофагов, представленных нейтрофильными гранулоцитами, заключается в элиминации чужеродных агентов из организма, в первую очередь микробов, путем внутриклеточного и, в большей степени, внеклеточного уничтожения, а также в регуляторном действии на клетки через продукцию цитокинов. Поскольку одним из опсонинов для микрофагов служат антитела, то ней- трофильные гранулоциты более активно

выполняют эти функции естественной иммунной защиты в организме.
Нейтрофилы обеспечивают основную защиту от пиогенных (гноеродных) бактерий и могут существовать в анаэробных условиях. Они остаются главным образом в крови, за исключением случаев их локализации в очагах острого воспаления. Нехватка нейтрофилов приводит к хроническим инфекциям.
Дисфункции нейтрофилов, такие как различные формы нейтропении [106], дефицит адгезии нейтрофилов [73] или хронический гранулематоз [115], приводят к тяжелым формам подверженности больных бактериальным инфекциям, что подчеркивает ключевую роль нейтрофилов в обеспечении врожденной формы иммунитета. С другой стороны, гиперактивация нейтрофилов также обусловливает патологию. Такие аномалии, как повреждение при реперфузии [123], васкулит [104], синдром дыхательной недостаточности взрослых [50] или гломерулонефрит [72], свидетельствуют о важном медицинском значении гиперактивации нейтрофилов.
r />Спектр рецепторно обусловленных реакций макрофагов значительно шире, они воспринимают большее количество сигналов, обеспечивающих хемотаксис и взаимодействие с клеточными стенками микроорганизмов. Отличительной особенностью макрофагов по сравнению с микрофагами служит активное участие в элиминации из организма апоптотиче- ских телец — «осколков» клеток, подвергнутых апоптозу, в связи с чем макрофаги характеризуются как «мусорщики».
Но, пожалуй, одно из ведущих функциональных свойств макрофагов — это их способность к презентации антигена с участием молекул гистосовместимости HLA-D (рис. 4). Эти молекулы макрофаг начинает особенно интенсивно синтезировать в ходе активации. В процессе транспорта к мембране везикул, содержащих эти молекулы, HLA-D образует комплекс с отдельными компонентами фагоцитированного патогена, подвергнутого деградации в фаголизосомах. В результате образуется комплекс, который выходит на поверхность клетки и фиксируется на мембране макрофага. HLA-D в составе этого комплекса специфически распознается клетками иммунной системы, в частности Т-лимфоцитами.
Таким образом, в состоянии функциональной активности макрофаги усиливают свои миграционные свойства и выполняют ряд эффекторных функций, ведущей среди которых остается фагоцитоз. Необходимо отметить, что в отличие от микрофага макрофаг осуществляет преимущественно внутриклеточное уничтожение патогенов; с этим процессом тесно связаны антигенпредставляю- щие свойства этих клеток.
еобладание внутриклеточного уничтожения позволяет макрофагам эффективно удалять из биологических сред организма отработавшие и деструктивно измененные клетки. Кроме того, макрофаг — мощнейший регулятор реакций естественной защиты благодаря способности к секреции провоспалительных цитокинов, эйкоза- ноидов и индукции воспаления. Он продуцирует антимикробные, противовирусные и противоопухолевые факторы, участвует в цитотоксических реакциях. Наконец, макрофаг в процессе презентации антигена инициирует иммунные реакции, обеспечивая им определенное ци- токиновое сопровождение.
Макрофаги не могут постоянно поддерживаться в активированном состоянии, т. к. они при этом потребляют много энергии и могут повреждать ткани ор-

Шероховатый
Митохондрии  ретикулум  Ядро Лизосомы
Опсонины
О О
«С*» С

Поглощение
патогена
Фагол изосома
Секреторные / везикулы с HLA-D
¥ Экспрессия комплексов молекул Остаточные  патогена
тела  + HLA-D
на мембране макрофага
Рис, 4. Особенности этапов фагоцитоза у макрофагов: презентация молекул патогенов

л

ганизма в результате секреции молекул типа супероксидных радикалов, токсичных и для клеток хозяина. Поэтому нужна тонкая регуляция функций макрофагов со стороны Т-хелперов 1-го типа (ТЫ). Например, макрофаги, постоянно инфицированные внутриклеточными паразитами, теряют способность активироваться под действием интерферона-/ (ИФН-у) и фактора некроза опухолей-а (ФНО-а), но могут погибнуть под действием ФНО-ji в сочетании с ИФН-у [28].
Дисфункции макрофагов могут быть проявлениями нарушения воздействующих на них факторов (антител, системы комплемента, цитокинов), которые необходимы для их активации, а также дефектов их метаболических путей [28].
Генетические дефекты моноцитов/ма- крофагов могут касаться отдельных их функций: подвижности, хемотаксиса, адгезии, бактерицидности. Приобретенные иммунодефициты с дефектами функций макрофагов чаще всего развиваются как
следствие перенесенных инфекций. Дело в том, что некоторые вирусы и простейшие способны синтезировать копии рецепторов для IgG, которые связывают антитела и препятствуют активации защитных функций макрофагов. Патогенные микобактерии содержат сульфати- ды и гликолипиды, которые ингибируют слияние лизосом с фагосомами, и продуцируют ряд ферментов, нейтрализующих реактивные кислородные радикалы фагоцитов.
йшмании секретируют протеазы, инактивирующие лизосомные ферменты, или ингибируют «респираторный взрыв». Некоторые бактерии (стафилококки, стрептококки, клостридии и др.) продуцируют экзотоксины, получившие название лейкоцидинов, которые вызывают дезинтеграцию лизосом внутри макрофагов, что ведет к разрушению клеточных органелл и к гибели клеток. Многие из внутриклеточно паразитирующих бактерий, простейших и вирусов внутри макрофагов по-разному взаимодейству-

ют со сложной системой внутриклеточной передачи сигналов, что приводит к деактивации макрофагов. При этом снижается переработка захваченных антигенов, экспрессия антигенов гистосовместимости МНС II класса, презентация антигенов, продукция цитокинов, страдают и защитные функции макрофагов. У людей, инфицированных плазмодиями или трипаносомами, было описано появление супрессивных макрофагов, секретирующих цитокин, который ингибировал секрецию интерлейкина-2 (ИЛ-2) и экспрессию его рецептора на Т-лимфоцитах. Такие дефектные макрофаги могут подавлять Т- лимфоциты через клеточные контакты, вовлекающие поверхностные регуляторные молекулы [47, 94]. Описан редкий приобретенный дефект макрофагов под названием «малакоплакия», при котором воспалительные гранулемы образуются в разных тканях, чаще в эпителии мочеполового тракта. В составе таких гранулем обнаруживаются крупные монону- клеары с минерализованными агрегатами бактерий в фагосомах (тельца Михаэли- са—Гутмана) и дефектом деградации захваченных бактерий [28].
r />В последние годы большое значение уделяется нарушениям экспрессии молекул HLA-D на поверхности макрофагов, которые служат маркером таких угрожающих жизни состояний, как септический шок, печеночная недостаточность, острый панкреатит и др. [17,18, 65].
Что касается взаимодействия макрофагов и антибиотиков, то заслуживает внимания тот факт, что регуляция секреции провоспалительных цитокинов (ФНО-а, ИЛ-1/1, ИЛ-6, ИЛ-8) и антимикробных факторов часто осуществляется через те же рецепторы, через которые к фагоцитирующим клеткам присоединяются микроорганизмы. К этой категории относятся, в частности, То11-подоб- ные рецепторы (TLR), распознающие молекулярные структуры, свойственные только микроорганизмам. Интересно, что через TLR к поверхности фагоцитов могут присоединяться и такие продукты микроорганизмов, как антибиотики [80, 103], а вследствие этого присоединения изменяется функциональная активность фагоцитирующих клеток.
Помимо непосредственного действия на фагоциты антибиотики вызывают и опосредованные эффекты (рис. 5).
Взаимодействуя с микроорганизмами, антибиотики могут выполнять функции опсонинов и способствовать поглощению микробов фагоцитами [36, 76, 95]. Кроме того, убивая микроорганизмы, антибиотики обусловливают высвобождение из микробных клеток антигенов, токсинов, ферментов, митогенов, продуктов протеолиза, которые, в свою очередь, взаимодействуют с клетками иммунной системы и оказывают на них разнообразные как стимулирующие, так и ингибирующие воздействия [59, 60, 105, 118].
же если антибиотик обладает статическим влиянием на микроорганизмы, меняется биология микробных клеток и возникает новая система их поведения во внутренних средах макроорганизма. В этой системе модуляции происходят сложные взаимодействия между клетками иммунной системы. Так, например, известны факты стимуляции антибиотиками лимфоцитов и одновременного подавления их функций при посредстве макрофагов [63, 79].

Источник: medic.news

Что такое клетки макрофаги и откуда они берутся?

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

Клетки макрофаги в самом деле большие: хотя их размер составляет всего 15-80 мкм, и человеческому глазу они не видны, однако они гораздо больше их предшественников: максимальный размер моноцита составляет всего 20 мкм. У них неправильная, «плавающая», меняющаяся форма, а их мембрана может образовывать ложноножки. Внутри макрофага находится ядро, а еще в нем обнаруживаются «осколки» эритроцитов и других клеток, жировые капельки, фрагменты бактерий и прочий «мусор». Как все это туда попадает? Очень просто, ведь макрофаги – это клетки, которые осуществляют процесс фагоцитоза.

 

Функции макрофагов:

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

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

 

Виды макрофагов:

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

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

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

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

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

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

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

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

 

Источник: www.transferfaktory.ru

Макрофаги выполняют следующие функции:

• Осуществляют фагоцитоз.
• Процессируют антиген, а затем рекомендуют (презентируют) его пепти­ды Т-хелперам, поддерживая осуществление иммунного ответа (рис. 6).
• Выполняют секреторную функцию, состоящую в синтезе и выделении ферментов (кислые гидролазы и нейтральные протеиназы), компонентов комплемента, ингибиторов ферментов, компонентов межклеточного ма­трикса, биологически активных липидов (простагландинов и лейкотриенов), эндогенных пирогенов, цитокинов (ИЛ-1β, ИЛ-6, ФНО-α и пр.).
• Оказывают цитотоксическое влияние на клетки-мишени при условии фиксации на них антитез ы соответствующей стимуляции со стороны Т-лимфоцитов (так называемые реакции антителозависимой клеточно-опосредованной цитотоксичности).
• Изменяют метаболизм при воспалении.
• Принимают участие в асептическом воспалении и разрушении инород­ных частиц.
• Обеспечивают процесс заживления ран.

см. Фагоцитоз

Основным свойством макрофага (рис. 4) является способность к фагоцитозу — селективному эндоцитозу и дальнейшей деструкции объектов, содержащих патогенсвязанные молекулярные шаблоны или присоединенные опсонины (рис. 5, 6).

Рецепторы макрофагов

см. Рецепторы врожденного иммунитета#Рецепторы фагоцитов

Для выявления таких объектов макрофаги содержат на своей поверхности рецепторы шаблонного распознавания (в частности, ман­нозосвязывающий рецептор и рецептор к бактериальным липополисахаридам), а также рецепторы к опсонинам (например, к C3b и Fc-фрагментам ан­тител).

Макрофаги на своей поверхности экспрессиру­ют рецепторы, обеспечивающие процессы адгезии (например, CDllc и CDllb), восприятие регуляторных влияний и участие в межклеточном взаимодействии. Так, есть рецепторы к различным цитокинам, гормонам, биологически актив­ным веществам.

Бактериолиз

см. Бактериолиз

Источник: wiki-med.com

Макрофаги содержат ферменты для переваривания фагоцитированных веществ. Эти ферменты содержатся в вакуолях (пузырьках), называемых лизосома-ми, и способны расщеплять белки, жиры, углеводы и нуклеиновые кислоты. Макрофаги очищают организм человека от частиц неорганического происхождения, а также от бактерий, вирусных частиц, отмирающих клеток, токсинов – ядовитых веществ, образующихся при распаде клеток или вырабатываемых бактериями. Кроме того, макрофаги выделяют в кровь некоторые гуморальные и секреторные вещества: элементы комплемента С2, С3, С4, лизоцим, интерферон, интер-лейкин-1, простагландины, о^-макроглобулин, моноки-ны, регулирующие иммунный ответ, цитоксины – ядовитые для клеток вещества.

Макрофаги обладают тонким механизмом распознавания чужеродных частиц антигенной природы. Они различают и быстро поглощают старые и новорожденные эритроциты, не трогая нормальных. Долгое время за макрофагами была закреплена роль «чистильщиков», но они являются и первым звеном специализированной системы защиты. Макрофаги, включая антиген в цитоплазму, распознают его с помощью ферментов. Из лизосом выделяются вещества, растворяющие антиген в течение приблизительно 30 мин, после чего он выводится из организма.

Антиген проявляется и опознается макрофагом, после чего переходит к лимфоцитам. Нейтрофильные гранулоциты (нейтрофилы, или микрофаги) также формируются в костном мозге, откуда поступают в кровоток, в котором циркулируют в течение 6—24 ч.

В отличие от макрофагов созревшие микрофаги получают энергию не от дыхания, аот гликолиза, как прокариоты, т. е. становятся анаэробами, и могут осуществлять свою деятельность в бескислородных зонах, например в экссудатах при воспалении, дополняя деятельность макрофагов. Макрофаги и микрофаги на своей поверхности несут рецепторы к иммуноглобулину JgJ и к элементу комплемента С3, которые помогают фагоциту в распознавании и прикреплении антигена к поверхности его клетки. Нарушение деятельности фагоцитов довольно часто проявляется в виде повторяющихся гнойно-септических заболеваний, таких как хроническая пневмония, пиодермия, остеомиелит и др.

При ряде инфекций возникают различные приобретения фагоцитоза. Так, туберкулезные микобактерии не разрушаются при фагоцитировании. Стафилококк тормозит поглощение его фагоцитом. Нарушение деятельности фагоцитов приводит также к развитию хронического воспаления и болезням, связанным с тем, что накопленный макрофагами материал от разложения фагоцитированных веществ не может быть выведен из организма вследствие недостаточности некоторых ферментов фагоцита. Патология фагоцитоза может быть связана с нарушением взаимодействия фагоцитов с другими системами клеточного и гуморального иммунитета.

Фагоцитозу способствуют нормальные антитела и иммуноглобулины, комплемент, лизоцим, лейкины, интерферон и ряд других ферментов и секретов крови, предварительно обрабатывающих антиген, делая его более доступным для захвата и переваривания фагоцитом.

Следующая глава >

Источник: med.wikireading.ru

ФАГОЦИТИРУЮЩИЕ КЛЕТКИ (И. И. Мечников в 1883 г). Все фагоцитирующие , подразделяются на: микрофаги (ПМЯ: нейтрофилы, эозинофилы и базофилы) и макрофаги различных тканей орга­низма (соединительной ткани, печени, легких и др.). Макрофаги вместе с моноцитами крови и предшественниками (промоноциты и монобласты) объединены в систему мононуклеарных фагоцитов (СМФ). СМФ филогенетически более древняя по сравнению с иммунной.

Микро- и макрофаги имеют общее миелоидное происхож­дение (от ПСК). В перифери­ческой крови содержится больше гранулоцитов (зрелые клетки, 60–70 % всех лейкоцитов крови), чем моноцитов (1–6%). Моноциты, покидая кровяное русло, созревают в тканевые макрофа­ги. Особенно богаты ими печень, селезенка, легкие.

Мембрана всех фагоцитов отличается складчатостью и несет множество специфических рецепторов и антигенных маркеров, которые постоянно обновля­ются. Хорошо развит лизосомный аппара­т, лизосомы могут сливаться с мембранами фагосом или с на­ружной мембраной. В последнем случае происходит дегрануляция клеток и сопутствующая секреция лизосомных ферментов во внеклеточное пространство.

ФУНКЦИИ ФАГОЦИТОВ:

1. Защитная – очистка от инфекционных агентов, продуктов распа­да тк и т.д.

2. Представляющая – пре­зентация Аг эпитопов на мембране фагоцита

3. Сек­реторная – секреция лизосомных ферментов и других БАВ (монокинов), играющих важную роль в иммуногенезе.

СТАДИИ ФАГОЦИТОЗА:

1. Хемотаксис – целенаправленное передвижение фагоцитов в направлении химического градиента хемоаттрактантов (Б! компонен­ты, продукты деградации тканей, фракции С5а, С3а, лимфокины), связано с наличием специфических рецепторов.

2. Адгезия – опосредована рецепторами, но может происходить и неспецифическое физ-хим взаимодействие. Ад­гезия непосредственно предшествует эндоцитозу (захвату).

3. Эндоцитоз = фаго­цитоз (частицы >0,1 мкм) и пиноцитоз. Фагоцити­рующие клетки способны захватывать инертные частицы (уголь, латекс), обтеканием их псевдоподиями БЕЗ УЧАСТИЯ СПЕЦИФИЧЕСКИХ РЕЦЕПТОРОВ, в отличие от бактерий, Candida и др мк. Наиболее эффективен фагоцитоз, опосредованный Fc-рецепторами и рецепторами для С3 – ИММУННЫЙ. В результате эндоцитоза образуется фагосома.

Лишь некоторые бактерии (бескапсульные штаммы пневмо­кокка, штаммы стрептококка, лишенные гиалуроновой кислоты и М-протеина) фагоцитируются непосредственно. Большинство бак­терий фагоцитируются только после их опсонизации комплементом или (и) антителами.

4. Переваривание – происходит в фаголизосомах, мк поги­бают в результате действия кислородзависимых («окислительным взрывом»), и кислороднезависимых механизмов (катионные бел­ки и ферменты (в т.ч. лизоцим)).

Незавершенный фагоцитоз – многие вирулентные Б! часто не погибают и длительно персистируют внутри фаго­цитов, благодаря различным механизмам (нарушение слияния лизосом с фагосомами – токсоплазмы, tbc; устойчивость к лизосомным ферментам – гоно-, стафило-, стрептококки группы А и др; выход из фагосомы – риккетсии и др.).

ПРЕДСТАВЛЯЮЩАЯ ФУНКЦИЯ макрофагов состоит в фиксации на наружной мембране антигенных эпитопов мк. В таком виде они представлены для специфического распознавания Т-лимфоцитами.

СЕКРЕТОРНАЯ ФУНКЦИЯ заключается в секреции БАВ (монокины – вещества, регулирующие пролиферацию, дифференциацию и функции фагоцитов, лимфоцитов, фибробластов и других клеток). Особое место среди них занимает ИЛ-1, к/й активирует многие функции Т-лимфоцитов, в т.ч. продукцию ИЛ-2. Также ИЛ-1 обладает свойствами эндогенного пирогена (действуя на ядра переднего гипоталамуса). Макрофаги продуцируют и секретируют простагландины, лейкотриены, циклические нуклеотиды, кислородные радикалы (0₂, Н₂0₂), компоненты комплемента, лизоцим и другие лизосомные ферменты, интерферон. За счет этих факторов фагоциты могут убивать бактерии не только в фаголизосомах, но и вне клеток, в ближайшем микроокру­жении.

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФАГОЦИТАРНОЙ АКТИВНОСТИ

Реакция фагоцитоза – в основе лежит опсонизация возбудителя.

Из крови выделяют фракцию фагоцитов, к ним добавляют гонококков и сыворотку обследуемого больного (Ат + С). Через определённое время мазки просматривают и подсчитывают не менее 100 фагоцитов. Из них определяют % , захвативших микробов. В N ФАГОЦИТАРНЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ=40-80%.

ФАГОЦИТАРНОЕ ЧИСЛО – подсчитывают число захваченных микробных клеток, суммируют и делят на кол-во фагоцитов, получают число микробных , поглощённых одним фагоцитом. В N ФЧ=1-5.

Источник: StudFiles.net