Фагоциты – центральный элемент эффекторного звена иммунитета

Для преподавателей

 

 

«УТВЕРЖДАЮ»:

Начальник кафедры

клинической биохимии и

лабораторной диагностики

профессор, полковник м/с

______________________/А.И.КАРПИЩЕНКО/

«____»__________1999 г.

 

 

Доктор медицинских наук, профессор, полковник м/с Пастушенков В.Л.

 

 

ЛЕКЦИЯ

по клинической лабораторной диагностике

 

ТЕМА: «Структурно биохимическая организация эффекторного звена

Иммунитета.

Фагоциты – центральный элемент эффекторного звена иммунитета. Биохимические механизмы процессов хемотаксиса и опсонизации. Метаболический статус активного фагоцита. Кислородзависимые и кислороднезависимые антимикробные системы фагоцитов.

 

для слушателей I и VI факультетов и клинических ординаторов

 

 

Обсуждена на заседании

кафедры

«___»__________________________

Дополнена___________

 

Санкт-Петербург

 

 

Содержание

1. Введение.

2. Структурно-биохимическая организация эффекторного звена иммунитета.

3. Фагоциты – центральный элемент эффекторного звена иммунитета.

4. Биохимические механизмы процессов хемотаксиса и опсонизации.

5. Метаболический статус активного фагоцита. Кислородзависимый механизм фагоцитоза.

6. Кислороднезависимый механизм фагоцитоза.

7. Заключение и выводы.

Литература

а) использованная при подготовке текста лекции:

1. Исследование системы крови. //Под ред. Г.И.Козинца.-М., 1998.

2. Кульберг А.Л. Молекулярная иммунология.-М.,1985.

3. Ляшенко В.А., Дроженников В.А., Молотковская И.М. Механизмы активации иммунокомпетентных клеток.-М.-1988.

4. Маянский А.Н., Маянский ДН. Очерки о нейтрофиле и макрофаге.-Новосибирск: Наука. Сиб. отд-е, 1989.

5. Ройт А. Основы иммунологии. М., Мир,1991.

6. Цитохимия нейтрофилов. //Под ред. А.Н.Гребенюка и Н.А.Смирнова.-СПб, 1999.

б) рекомендованная слушателям и курсантам для самостоятельной работы по теме лекции:

 

1. Петров Р.В. Иммунология. – М.: Медицина, 1987.

2. Клиническая иммунология и аллергология / Под ред. Л.Йегера. – М.: Медицина,1990.-Т.1.-587 с.: Т.2.-560 с.-Т.3.-528.

3. Оценка иммунного статуса организма в лечебных учреждениях Советской Армии и Военно-Морского Флота/ Под ред. Е.В.Гембицкого. – Изд-во МО СССР,1987.-62 с.

4. Ройт А. Основы иммунологии. – М.: Мир, 1991.-327 с.

5. Стефани Д.В., Вельтищев Ю.Е. Иммунология и иммунопатология детского возраста. М.: Медицина, 1987.-383 с.

6. Фрадкин В.А. Аллергодиагностика ин витро. – М.: Медицина, 1975.

 

 

Наглядные пособия: схемы и таблицы в соответствии с каталогом кафедры.

Технические средства обучения: кодаскоп.

 

 

Подпись автора_____________________

 

«_____»________________ 1999 г.

Введение

Специфику функций иммунной системы определяют процессы, вызванные чужеродными агентами – антигенами и основанные на их распознавании. Однако еще до начала любой агрессии в организме присутствуют защитные механизмы, филогенетически более древние, чем сама иммунная система, связанные с реакцией воспаления. Сами по себе они обладают достаточно высокой эффективностью в предотвращении биологической агрессии и борьбе с ней. Однако у высших животных эти механизмы дополняются специфическими компонентами.

Структурно-биохимическая организация эффекторного звена иммунитета

Иммунная система человека, призванная поддерживать антигенно-структурный гомеостаз индивидуума, осуществляет свои функции за счет неспецифической резистентности и иммунитета.

Неспецифическая резистентность (в настоящее время чаще употребляют термин «эффекторное звено иммунитета») определяет первый рубеж защитных сил организма. Она представлена гуморальными (комплемент, интерфероны, лизоцим, b-лизины, система кининов, белки острой фазы и др.) и клеточными (нейтрофильные лейкоциты, моноциты) факторами защиты, которые постоянно присутствуют в сыворотке крови, секретах слизистых оболочек и тканях организма. Неспецифическая резистентность стереотипна. Она не дифференцирует антигены. При защите от инфекции наряду с факторами иммунной системы действуют неспецифические стимулирующие и эффекторные механизмы. Клетки и биологически активные факторы объединяют в так называемую систему резистентности. Прежде всего важен первый барьер - резистентность к возбудителям инфекций. Сначала происходит распознавание, переработка антигена, затем индукция иммунного ответа, наконец, воздействие продуктов иммунной системы на бактерии, вирусы, возбудителей паразитарных инвазий и опухолевые клетки.

Все компоненты - филогенетически более древние средства защиты организма (по сравнению с иммунной системой), которые без участия лимфоцитов и антител могут действовать на широкий спектр возбудителей инфекций. Синтез всех компонентов генетически детерминирован, они присутствуют в организме к моменту рождения.

Фагоциты – центральный элемент эффекторного звена иммунитета

Защитную функцию клеток, способных поглощать и переваривать микробы, впервые показал И.И.Мечников, назвав их фагоцитами. Среди них он различал микрофаги – нейтрофилы, эозинофилы, базофилы и макрофаги (МФ) – моноциты крови, гистиоциты, эндотелиальные и ретикулярные клетки внутренних органов и костного мозга.

За последние годы достигнут значительный прогресс в изучении биологических свойств моноцитов и макрофагов, составляющих в кровеносной системе уникальную клеточную линию СМФ или миакрофагальную систему. В конце 60-х годов нашего века были получены доказательства костномозгового происхождения тканевых макрофагов. Клетки, объединенные в СМФ, включают костномозговые предшественники, пул циркулирующих в крови моноцитов о органо- и тканеспецифические макрофаги. Захват и переваривание микроорганизмов осуществляется микрофагами и макрофагами. Эти клетки составляют систему неспецифической иммунной резистентности организма, т.е. их способность к фагоцитозу является «врожденной» и не зависит от предварительного контакта с антигеном (АГ).

Макрофаги – образуются из промоноцитов костного мозга, которые после дифференцировки в моноциты крови в конце концов задерживаются в тканях в виде зрелых макрофагов, где и формируют СМФ. Они присутствуют повсюду. В легких – это альвеолярные МФ, в костной ткани – остеокласты, в печени – купферовские клетки, в соединительной ткани – гистиоциты, в нервной ткани – микроглия, мезангиальные клетки почечных клубочков, в коже – клетки Лангерганса и т.д. Кроме того МФ выстилают синусоиды селезенки и медулярные синусы лимфоузлов, где их основная функция – отфильтровывание чужеродных материалов. Внесосудистый пул мононуклеарных фагоцитов значительно превышает их содержание в крови; наибольшее количество макрофагов содержится в печени (56,4%), легких (14,9%), селезенке (15%), перитонеальной полости (7,6%) и др. тканях (16,1%). Тканевые макрофаги, как правило, имеют длительный жизненный цикл. Эти клетки долгое время пребывают в 0-фазе и могут повторно вступать в процесс эндоцитоза и сопряженной секреции в отличие от нейтрофилов крови и тканей – клеток «разового пользования».

Полиморфноядерные нейтрофила (микрофаги) имеют общего гемопоэтического стволового предшественника с другими форменными элементами крови и доминируют среди остальных лейкоцитов. Полиморфноядерный нейтрофил – неделящаяся короткоживущая клетка с сегментированным ядром и набором гранул, которые не прокрашиваются гематоксилином-эозином и на мазке крови выглядят «безгранульными».

У нейтрофилов известны 3 типа гранул: первичные азурофильные гранулы, содержащие миелопероксидазу, лизоцим и набор катионных белков; вторичные «специфические» гранулы, содержащие лактоферрин, лизоцим и белок, связывающий витамин В12, третичные гранулы типа лизосом, содержащие кислые гидролазы. Обширные запасы гликогена, который может быть использован в гликолизе, позволяют этим клеткам существовать в анаэробных условиях.

Биохимические механизмы процессов хемотаксиса и опсонизации

Для фагоцитов характерны три основные свойства:

Хемотаксис – направленное движение клетки к специфическим хемоаттрактантам, которые выделяются объектом фагоцитоза. Хемоаттрактанты (ХА) - вещества, «привлекательные» для фагоцитов, - бывают ранние (это пептиды, выделяемые клетками иммунной системы – лимфо- и монокины, белки системы комплемента С3а, С5а) и поздние (продукты деградации микроорганизмов, фибрина, продукты распада собственных белков). С физиологической и патологической точек зрения наиболее значимыми являются эндогенные хемотаксины, C5a, C5a-дезаргинин и комплекс C5в,6,7 системы комплемента; хемотаксины активированных фагоцитов, лейкотриен В, фактор активации тромбоцитов, IL-1, а также растворимые иммунные комплексы и некоторые лимфокины.

Принято считать, что для возбуждения хемотаксиса достаточно 1% разницы между концентрацией агента у фронтальной (обращенной к хемоаттрактанту) и дистальной части нейтрофила. Хемотаксические факторы, равномерно распределенные в среде, усиливают амебоидное движение и скорость перемещения клеток по поверхности. У гранулоцитов наблюдается интенсивная спонтанная миграция, у моноцитов и тканевых макрофагов - относительно медленная.

Под действием ХА к месту воспаления идет целенаправленное движение фагоцитов, осуществляемое за счет работы цитоскелета – микротрубочек и микрофиламентов. Это особые органеллы, которые располагаются по клеточной периферии и агрегируют при стимуляции с образованием сократительных волокон - двигательного аппарата нейтрофилов. За счет их сокращения и взаимного движения образуются псевдоподии –«ложные ножки». При помощи их клетки двигаются и осуществляют захват объекта фагоцитоза. По мере того, как близлежащие рецепторы последовательно присоединяются к поверхности микроба, плазматическая мембрана надвигается на частицу подобно застежке-«молнии» до тех пор, пока частица не будет полностью заключена в вакуоль-фагосому.

Сложность механизмов, обеспечивающих хемотаксис, делают его одной из самых уязвимых форм реактивности нейтрофила. Дефекты клеток нередко усиливаются за счет нарушений в гуморальных системах, генерирующих хемоаттрактанты и их ингибиторы. Больные с расстройствами хемотаксиса страдают хроническими рецидивирующими инфекциями, трудно поддающимися антимикробной терапии. Для таких больных характерны инфекции Staphylococcus anseus, но они могут осложняться добавочными, например, Candida Albicans. Инфекции локализуются в мягких тканях и поражают кожу, легкие и лимфоузлы. Часто возникают глубокие абсцессы, а сепсис и менингит встречаются реже.

Нейтрофилы находят свою мишень путем хемотаксиса, они привлекаются веществами, освобождающимися при взаимодействии тканевых жидкостей с микроорганизмом. Взаимодействие с тканевыми жидкостями приводит к опсонизации микробов. Опсонизация – процесс "обволакивания" вторгшегося микроба белками плазмы крови. После опсонизации меняются физико-химические свойства фагоцитируемого объекта и начинается процесс фагоцитоза.

Функцию опсонинов могут выполнять иммуноглобулины (особенно иммуноглобулин G) и комплемент (особенно компонент С3b). Опсонины берут на себя роль посредника между объектом фагоцитоза и рецепторами плазматической мембраны нейтрофила. Однако процесс фагоцитоза может происходить и без участия опсонинов (в бессывороточной среде). Процесс опсонизации приводит к синтезу биологически активных веществ, являющихся стимуляторами нейтрофилов.

Метаболический статус активного фагоцита. Кислородзависимый механизм биоцидности

Все агенты, вызывающие фагоцитоз, так или иначе реагируют с плазматической мембраной лейкоцита, меняя ее топографию и вызывая изменения в трансмембранном потенциале. При этом плазматическая мембрана нейтрофила поглощает и изолирует чужеродный агент в формирующийся внутриклеточный компартмент - фагоцитирующую вакуольфагосому. Одновременно с началом образования вакуоли лизосомальные гранулы нейтрофилов сливаются с окружающей плазматической мембраной - образуется фаголизосома; из гранул высвобождаются микробицидные белки и протеиназы - идет процесс дегрануляции.

Адгезивность – свойство фагоцитов фиксироваться на объекте фагоцитоза, «залипать». Неспецифическая адгезивность макро- и микрофагов – способность прилипать к «+»-заряженному стеклу. Специфическая – взаимодействие макрофага с генами HLA (главного комплекса гистосовместимости). Профессиональные фагоциты имеют сходные рецепторы на поверхности клеточной мембраны:

1) к Fc-фрагменту Ig (особенно IgG);

2) к С3, С4-компонентам комплемента;

3) к С-реактивному белку;

4) к интерферону

5) к лимфокинам;

6) к трансферрину;

7) ко многим гормонам;

8) CD14.

Рецептор CD14 выявляется практически на всех моноцитах и АГ перерабатывающих макрофагах, но может отсутствовать на АГ-представляющих макрофагах.

После того как близлежащие рецепторы последовательно присоединились к поверхности микроба, фагоцит зафиксировался на своем объекте и образовалась фагосома, включается механизм биоцидности.

Биоцидность – свойство фагоцитов уничтожать, переваривать объект фагоцитоза. Это довольно быстропротекающий процесс, когда происходит слияние цитоплазматических гранул фагоцита с фагосомой и излитие в нее содержимого гранул. Захваченный микроорганизм подвергается действию целого ряда бактерицидных механизмов.

При выполнении нейтрофилами своих функций расходуется большое количество энергии, запас которой сосредоточен в клетке в виде глыбок гликогена. Утилизация гликогена может идти в реакциях гликолиза и гексозомонофосфатного шунта, а распад его – вследствие действия фосфорилазы. Энергия, высвобождаемая при гликолизе используется для фагоцитарной и секреторной активности. Гексозомонофосфатный путь окисления глюкозы необходим для восстановления кофермента НАДФ+, а также для синтеза жирных кислот, имеющих важное значение в качестве резервного источника энергии в нейтрофильных гранулоцитах.

Липиды (в основном фосфолипиды) являются своеобразным посредником между внутренним пространством клетки и межклеточной средой. Они используются для образования новых клеточных мембран и на покрытие энергетических нужд клетки.

Гранулярный аппарат нейтрофилов содержит широкий спектр биологически активных веществ, выполняющих не только биоцидные и цитотоксические, но и регуляторные функции. Содержимое гранул вполне достаточно для деградации всех или многих липидов, белков, полисахаридов чувствительных микроорганизмов.

Среди гранулярных субстанций особое место занимают катионные белки: миелопероксидаза (МПО), лизоцим, лактоферрин, дифенсины, катепсин G, эластаза, бактерицидный проницаемость-увеличивающий белок и фосфолипаза А. Катионные белки обладают широким спектром антимикробного действия, свойствами медиатора воспаления, фактора проницаемости, стимулятора метаболических процессов в клетках и тканях, инициирую активацию микро- и макрофагов, выполняя функцию неспецифических опсонинов, участвуют в образовании лейкоцитарного пирогена, играют значительную роль в функционировании антикоагулянтных и антикомплементарных механизмов.

По современным представлениям именно катионным белкам принадлежит главная роль в осуществлении биоцидной функции нейтрофилов. Совместное действие столь многообразных антимикробных агентов обеспечивает эффективность киллинга микробов. Помимо прямого антимикробного действия, катионные белки, секретируясь из нейтрофилов во внеклеточную среду, способны опсонизировать бактерии и стимулировать функциональную и метаболическую активность макрофагов. Наряду с цитокинами катионные белки участвуют в регуляции гомеостаза организма, модулируя состояние гуморальных и клеточных факторов крови и соединительной ткани. Есть все основания считать, что катионные белки являются особым классом биологически активных веществ, отобранных эволюцией в качестве биохимического механизма барьерных систем организма. Это доказывает их высокая концентрация в клетках, осуществляющих защитные функции.

Особое место среди катионных белков отводиться МПО, как ферменту работающему только в аэробной среде. Она является маркером азурофильных гранул и входит в качестве фермента в состав МПО-системы, которая включает в себя также перекись водорода (окислитель) и кофакторы (ионы галогенов), обеспечивающие биоцидную активность МПО. МПО-система играет ведущую роль среди других кислородзависимых систем нейтрофилов.

Молекулярной основой респираторного взрыва является мультиферментный комплекс НАДФ·Н-оксидазы, состоящей из флавипротеида, убихинона и цитохрома b245. В покоящихся клетках элементы НАДФ·Н-оксидазной системы разобщены: 90% цитохрома b245 и 50% флавопротеида локализованы в мембране специфических гранул, а убихинон – в цитоплазматической мембране. При действии веществ, стимулирующих нейтрофил, происходит химическая модификация компонентов НАДФ·Н-оксидазной системы и слияние мембран специфических гранул с плазмалеммой. В результате этих реакций осуществляется транслокация цитохрома и флавопротеида на поверхность клетки, где и происходит окончательная сборка НАДФ·Н-оксидазного комплекса. В результате восстановления НАДФ·оксидазой поглощенного клеткой кислорода образуется супероксидный радикал (О2-), который, вступая в различные ферментативные и неферментативные реакции, способен превращаться в другие высокореактогенные вещества: перекись водорода (Н2О2), гидроксильный радикал (ОН.) или синглетный кислород (΄О2). Все они служат мощными бактерицидными агентами. Более того, сочетание пероксида, миелопероксидазы и ионов галогенов создает мощную систему галогенирования, способную вызвать гибель как бактерий, так и вирусов. При этом происходит повышение уровня перекисного окисления липидов. При гипоксии активируется образование свободных радикалов. И чем их больше, тем хуже для клетки. Токсичность образующихся в ходе реакций свободных радикалов возрастает и обуславливает следующие эффекты:

- окисление мембранных липидов;

- инактивация ферментов и ингибиторов ферментов;

- подавление синтеза ДНК и РНК.

Клетки, как правило, защищены от действия радикалов, однако если эти радикалы действуют на клетку извне через цитоплазматическую мембрану, что все опосредованные ими эффекты полностью реализуются. Это справедливо и для фагоцитов. Особенно активно продуцируют радикалы гранулоциты, что обусловлено высоким содержанием MПO и лактоферрина. Поскольку каждая активация связана с секреторными лизосомальными процессами, свободнорадикальное окисление постоянно протекает вокруг таких активированных клеток. Вместе с гидролитическими ферментами эти процессы оказывают выраженный токсический эффект как на высоколабильные гранулоциты, так и на расположенные вокруг них клетки ткани. Дальнейшее развитие воспаления зависит от антиокислительного потенциала интерстициальной жидкости данной ткани и плазмы.

Центральная роль в активации НАДФ·Н-оксидазного комплекса принадлежит протеинкиназе С. Нормальное протекание в клетках окисления НАДФ·Н-оксидазы в значительной степени зависит от функционирования гексозомонофосфатного шунта, который поставляет восстановленный кофермент.

Таким образом, специфичность дыхания нейтрофилов заключается в том, что кислород не поглощается митохондриями, а идет на образование активных производных, обладающих сильными антибиотическими свойствами.

Подобно нейтрофилам моноциты могут убивать бактерии с высокой эффективностью; у них также наблюдается дыхательный взрыв. Кислородзависимый микробицидный механизм нейтрофилов и моноцитов имеет большое сходство. В моноцитах также содержится МПО, участвующая в разрушении вторгшихся в организм бактерий.

Наиболее хорошо изучены альвеолярные и перитонеальные макрофаги. Последние получают в активированном состоянии после предварительного введения в брюшную полость веществ-индукторов, например гликогена, казеина. Активация макрофагов крови может быть индуцирована поражением организма инфекцией. Термин "активация" относительно макрофагов означает группу изменений в свойствах клеток, когда они стимулируются различными агентами

(обычно иммунологическими). Альвеолярные и перитонеальные макрофаги отличаются по типу энергетического обмена. Альвеолярные макрофаги, будучи локализованы в легких, в аэробных условиях имеют четко выраженный аэробный метаболизм, в покоящемся состоянии потребляют большие количества кислорода. В них много митохондрий и хорошо представлены ферменты, участвующие в процессе окислительного фосфорилирования. В перитонеальных макрофагах четко выражен анаэробный обмен углеводов - гликолиз, они содер-

жат меньше лизосомальных ферментов, чем альвеолярные макрофаги.

Активированные макрофаги проявляют дыхательный взрыв, при этом они продуцируют большие количества реактивных форм кислорода. Сила дыхательного взрыва зависит и от состояния клеток, и от того, каким стимулом они были активированы. Природа стимула является важным фактором в определении силы дыхательного взрыва (например, для микробных клеток и зимозана она будет разной).

У макрофагов, так же как и у моноцитов и нейтрофилов, функция дыхательного взрыва связана со снабжением клеток окислительными радикалами, необходимыми для микробицидных процессов. Однако имеется разница между макрофагами, с одной стороны, и моноцитами и нейтрофилами, с другой, в способе использования этих окислительных радикалов. Эта разница связана с отсутствием у зрелых макрофагов МПО. Поэтому у макрофагов окислительные радикалы, вырабатываемые во время дыхательного взрыва, являются главными микробицидными агентами.

Активация макрофагов in vivo, по-видимому, происходит за счет кооперативного взаимодействия между T-лимфоцитами и резидентными (покоящимися) макрофагами с помощью лимфоцитов, стимулированных инфекцией или веществами, находящимися в очагах воспаления. При активации увеличиваются размер клетки, ее подвижность и способность распластываться на поверхности, количество лизосомальных ферментов, скорость, при которой секретируемые

белки, такие как активатор плазминогена и лизоцим, освобождаются в среду. Возрастает скорость фагоцитоза и пиноцитоза. Клетки превращаются в "рассерженные" (angry) макрофаги, способные уничтожить инфекцию.

Макрофаги, как и другие эффекторные клетки, имеют на мембране поверхностные рецепторы. Ими опознаются объекты фагоцитоза: и вещества, и, возможно, их конфигурация. В состав рецепторов на поверхности перитонеальных макрофагов входят гликопротеины. Описана структура гликопротеиновых и липопротеиновых молекул с активностью Fc-рецепторов. Показано, что Fc-рецепторы к различным видам и разновидностям иммуноглобулинов по своему строению неодинаковы. По-видимому, различия касаются белковой части.

На поверхности макрофагов имеются и другие виды рецепторов, делающие их клетками-мишенями для гормонов.

Макрофаги являются полифункциональными клетками. Они удаляют из организма поврежденные или отмирающие клетки и ткани, осуществляют деградацию гликопротеинов, эластина, коллагена. Процесс разрушения обеспечивается за счет лизосомальных и нелизосомальных гидролаз.

Макрофаги - секретирующие клетки, они выделяют пироген, интерферон, лизоцим, протеиназы, коллагеназы, эластазу, гиалуронидазу, низкомолекулярные ингибиторы и недиализуемые стабилизаторы.

В клеточной мембране есть вещества, регулирующие уровень свободных радикалов. Это – антиоксиданты. Среди них есть органические соединения: ароматические, небелковые вещества, мочевая кислота, билирубин, витамины А,Е,F,D. Наиболее физиологически важными антиокислителями являются витамины C и E, ненасыщенные жирные кислоты, глутатион, а также СОД и каталаза. Они связывают и нейтрализуют свободные радикалы. Неорганические антиоксиданты – это металлы переменной валентности Fe2+- Fe3+, а также белки, содержащие ионы металлов: церулоплазмин, миоглобин. Генерализация перекисного окисления липидов приводит к активации О2-зависимого фагоцитоза. И, наоборот, фагоцитарная активность клетки может приводить к активации перекисного окисления липидов.

Кислороднезависимый механизм биоцидности

Кислороднезависимая биоцидность фагоцитов связана с их лизосомальной системой. Лизосомы содержат катионные белки, которые закладываются при костномозговом кроветворении и никогда не ресинтезируются. Поэтому уровень катионных белков характеризует функциональное состояние кроветворения и кислороднезависимую биоцидность. Эти белки разрушают бактериальную мембрану как за счет протеиназного эффекта, так и за счет непосредственного присоединения к поверхности микроорганизма. Низкие значения рН (4-5), лизоцим и лактоферрин представляют собой кислороднезависимые бактерицидные и бактериостатические факторы, которые могут действовать в анаэробных условиях. Одним из компонентов кислороднезависимого механизма является белок специфических гранул нейтрофила - лактоферрин. Он имеет очень широкое распространение в организме, содержится не только в нейтрофилах, но и в молоке, слезах, слюне, семенной жидкости и других секретах.

Лактоферрин является белком, имеющим полифункциональные свойства: он выполняет транспортную, комплексообразующую, детоксицирующую, микробостатическую и микробицидную функции. Последний эффект связан с устранением из среды необходимых для жизни микроэлементов, благодаря хелатирующей способности белка. Однако недавно показано, что микробицидность лактоферрина усиливается в присутствии МПО - синергизм действия лактоферрина и МПО. Этот факт установлен на культуре эпидермальных стафилококков, устойчивых к прямому бактерицидному действию лактоферрина. Из описанного факта следует, что кислородзависимый и кислороднезависимый

механизмы также взаимосвязаны.

К числу факторов кислороднезависимого механизма принадлежат также фермент лизоцим, катионный белок, деполимеризующий полисахариды клеточной стенки микробов.

До сих пор речь шла о факторах, наносящих первый удар по микроорганизмам. К факторам "второй очереди" относятся гидролитические ферменты, в частности протеиназы, с оптимумом действия в кислой и нейтральной средах. Они осуществляют главным образом лизис убитых организмов, а также отвечают за повреждение собственных клеток и тканей при воспалительных процессах.

Фагоциты оснащены тканевыми протеиназами всех четырех классов: сериновыми (нейтральными и щелочными), тиоловыми (нейтральными и кислыми), карбоксильными (кислыми) и металлозависимыми (нейтральными и щелочными).

Важную роль в деградации тканей при фагоцитозе играют коллагеназа и желатиназа нейтрофилов. Эти ферменты участвуют также в регуляции клеточного движения.

Все протеиназы принимают участие в реализации функций гуморальных систем крови, активации других типов защитных клеток.

В конце концов убитые микроорганизмы расщепляются гидролитическими ферментами, и продукты деградации высвобождаются из клетки.

Катионные белки (+катепсин С)---------à повреждение микроорганизмов.

Лизоцим (мурамидаза)----------à расщепление мукопептидов клеточной стенки бактерий.

Лактоферрин-------à лишение пролиферирующих бактерий железа.

Протеазы и другие гидролазы (кислые)-------à переваривание убитых микроорганизмов.

Эффективность антимикробной защиты во многом зависит от взаимной сбалансированности двух механизмов биоцидности, от условий, в которых протекает фагоцитоз, и вида микроба. Повреждение отдельных звеньев ослабляет нейтрофил, но не делает его вовсе беспомощным в защите от инфекционных агентов.

В области воспаления с нарушенной микроциркуляцией и гипоксией фагоциты характеризуются ограниченной жизнеспособностью и активностью за счет гликолитического обмена веществ. Активированные нейтрофилы и макрофаги способны также к кислороднезависимой контактной цитотоксичности. Она может быть обусловлена антителозависимой клеточной цитотоксичностью или другими неспецифическими механизмами, направленными, например, на опухолевые клетки.

Для того, чтобы произошла деструкция опухолевых клеток, необходим их тесный физический контакт с макрофагами-эффекторами. Гибель опухолевых клеток связана с секрецией макрофагом молекул с цитолитической активностью. Цитоплазматическая мембрана макрофага несет участки, взаимодействующие с лигандом за счет межмолекулярных сил, не требующих строго стереоспецифического соответствия между лигандом и рецептором. Вероятно, именно этот тип взаимодействия лежит в основе лизиса опухолевых клеток макрофагами в отсутствие сенсибилизированных лимфоцитов и антител к

опухолевым клеткам.

В последние годы сформировалось представление о реакциях внефагосомального типа. Есть мнение, что любая фагоцитарная реакция начинается с экстренного выброса бактерицидных белков, которые обезвреживают внеклеточно расположенные бактерии, и эта «внефагосомальная биоцидность» подчиняется тем же закономерностям, что и внутрифагосомальная. Это различные проявления одной и той же формы реактивности, которые отражают особенности взаимодействия со стимулирующими объектами и стремление нейтрофила оптимально использовать свои функциональные резервы. К числу веществ, усиливающих биоцидность макрофагов, относятся лимфокины, включая g -интерферон. Под их влиянием могут повышаться адгезивность и распластывание клеток, бактериостатические и бактерицидные свойства клеток. Лимфокины тормозят миграцию макрофагов, а также индуцируют окислительный взрыв и наработку активных форм кислорода в макрофагах, потенциируют дальнейшие этапы антимикробного действия, в т.ч. и противоопухолевую неспецифическую активность макрофагов.

Заключение

Изменение морфобиохимических и функциональных характеристик различных популяций лейкоцитов крови предшествуют количественным сдвигам и выявляются на более ранних этапах развития патологического процесса. В этой связи весьма перспективными являются методы исследования, позволяющие оценить функционально-метаболический статус нейтрофильных гранулоцитов, играющих важную роль в поддержании постоянства внутренней среды организма. Оценка метаболического статуса нейтрофилов производится по изменению активности лактатдегидрогеназы – терминального фермента гликолиза, ферментов цикла трикарбоновых кислот: сукцинат- и малатдегидрогеназ. Прооксидантная система нейтрофилов суммарно оценивается в НСТ-тесте, который проводится в спонтанном и стимулированном зимозаном вариантах, и детализируется по активности мембраносвязанных НАД·Н- и НАДФ·Н-оксидаз и функционально связанной с ними глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы, поставляющей восстановленный кофермент в реакциях гексозомонофосфатного шунта. Кислороднезависимая биоцидность и секреторная активность оцениваются по содержанию лизосомальных катионных белков, активности кислой и щелочной фосфатазы, являющейся цитохимическим маркером специфических гранул нейтрофила. По изменению активности МПО судят об эффективности кислородзависимых биоцидных систем нейтрофила.