Рецептори для фрагменту Fc-антитіл на імунокомпетентних клітинах
Основні функції моноцитів/макрофагів наступні: · кілерна (здатність до фагоцитозу); · антигенпрезентуюча; · регуляторна (синтез цитокінів); · репаративна (посилення синтезу колагену через систему фіброгенезу, прискорення росту кровоносних судин); · реологічна (синтез факторів згортання крові, компонентів системи комплементу, фібронектину тощо).
Фагоцитоз – процес поглинання, руйнування та виведення з організму чужорідного матеріалу. Основні клітини, які здійснюють фагоцитоз – це моноцити/макрофаги та гранулоцити. Фагоцитоз може бути завершеним та незавершеним. Етапи завершеного фагоцитозу: 1) активація фагоциту; 2) хемотаксис; 3) адгезія; 4) поглинання; 5) перетравлення (процесінг). При незавершеному фагоцитозі відсутній процесінг. Лізосомальні ферменти моноцитів/макрофагів та гранулоцитів можуть руйнувати патоген двома шляхами: 1) кисневонезалежним – за допомогою таких ферментів, як протеїнази, гідролази, катіонні білки, лізоцим, лактоферин тощо; 2) кисневозалежним – за участю мієлопероксидази з утворенням синглетного кисню, пероксиду водню, гідроксильних радикалів, атомарного хлору.
Кисневонезалежний шлях руйнування патогену є більш вивченим, а ферменти, які його забезпечують - більш відомі; кисневозалежний шлях потребує більш детального вивчення та осмислення. Так, реактивні форми кисню працюють у фаголізосомі - це редокс-системи; вони є токсичними не тільки для бактерій, але й для грибів, паразитів, а також пухлинних клітин. До найактивніших речовин належать гідроксильні групи та синглетний кисень. Пероксид водню є менш реактивний та швидко інактивується. Загалом реактивні форми кисню можуть частково виділятися із фаголізосоми і ставати потенційно токсичними як для самої клітини, так і для оточуючих клітин. Тому, ці сполуки швидко дезактивуються такими антиоксидантними ферментами, як супероксиддисмутаза, каталаза, глутатіон та тиреодоксини. Мієлопероксидаза міститься в азурофільних гранулах нейтрофілів та моноцитів, однак її мало в макрофагах. Тому, кисневозалежні бактеріовбивчі механізми макрофагів, в основному, залежать швидше від реактивних форм кисню, а не від окислених галогенів. Еозинофіли замість мієлопероксидази мають пероксидазу, яка, використовуючи іони брому, утворює кислоту HOBr (вона реагує з перекисом водню, що призводить до утворення синглетного кисню, який не синтезують нейтрофіли). До ефективних індукторів утворення реактивних форм кисню в макрофагах відносяться IFN-γ та IL-4. IFN-γ індукує в макрофагах синтез TNF, IL-1, оксиду азоту (NO). NO - важливий медіатор, який, крім участі у знищенні мікроорганізмів, багатоклітинних паразитів та пухлинних клітин, виконує значну роль у багатьох інших біологічних процесах – зменшує тонус судинної стінки, зменшує агрегацію тромбоцитів, регулює функцію нейронів. NO утворюється внаслідок реакції за участю NO-синтетази, L-аргініну, кисню, НАДФ та тетрагідробіоптерину. Хоча фагоцитозу можуть підлягати молекули та клітини різного походження, найбільше значення для захисту організму має фагоцитоз мікроорганізмів. Початком фагоцитозу є розпізнавання і зв΄ язування фагоцитами об΄ єкту поглинання та оточення його своїми цитоплазматичними псевдоніжками. Завдячуючи відповідним рецепторам на фагоцитах, відбувається розпізнавання та безпосередньо визначається структура стінки збудника або розпізнаються певні імунні фактори, які вкривають чужорідну клітину, посилюючи фагоцитоз. Такий процес посилення фагоцитозу називають опсонізацією, а фактори, які посилюють фагоцитоз – опсонінами. Найважливішими опсонінами для моноцитів/макрофагів є антитіла, активований С3b компонент комплементу, фібронектин, лейкотрієни, тафтсин, маннозозв’язуючий білок, для яких ці клітини мають на своїй поверхні відповідні рецептори. Тому, індукований ними фагоцитоз називається імунофагоцитозом. Нейтрофіли – складають одну з найбільшихпопуляцій циркулюючих лейкоцитів. Це професійні фагоцити, які походять від клітини попередниці мієлопоезу (як і моноцити), проходять стадії дозрівання і диференціації: мієлобласт – промієлоцит – мієлоцит – метамієлоцит (юний) – паличкоядерний - сегментоядерний нейтрофіл. На стадії паличкоядерного нейтрофілу ці клітини починають мігрувати з кісткового мозку в кров, де циркулюють 6-12 годин, після чого осідають у периферичних органах і тканинах. Загальна тривалість життя нейтрофілів не перевищує 3-4 днів, після чого вони гинуть через апоптоз. Гранулоцити синтезують білки, здатні знищувати мікроорганізми. Більшість цих білків зконцентровані в особливих гранулах. Вже в промієлоцитах виявляються гранули, які нагадують лізосоми і називаються азурофільними або первинними (містять лізоцим, мієлопероксидазу, галогени, катіонні білки, кислі гідролази, фосфатази, нейтральні протеїнази). У метамієлоцитах формуються специфічні гранули або вторинні (містять лізоцим, лактоферин, лужну фосфатазу, дефензини, нейтральні протеїнази). У дозрілих нейтрофілах формуються вже третьорядні гранули, які містять багато желатинази. Через кілька секунд після поглинання антигену та утворення фагосоми гранули/лізосоми зливаються з фагосомою. Завдяки невеликому об΄ єму фагосоми концентрація білків, виділених із гранул лізосоми, може бути дуже високою. Цей механізм сприяє знищенню гранулоцитами мікроорганізмів, в процесі фагоцитозу яких не синтезуються реактивні форми кисню. Найактивнішими щодо знищення мікроорганізмів є: BPI – бактеріовбивчий фактор, який посилює проникливість клітинних стінок бактерій; катепсин G – вбиває безпосередньо або опосередковано, посилюючи дію лізоциму та еластази; дефензини (катіонні білки) – діють антибактерійно, індукують хемотаксис, регулюють активність комплементу, гальмують синтез глюкокортикостероїдів, посилюють проліферацію лімфоцитів, нейтралізують бактерійні токсини, гальмують фібриноліз, сприяють дегрануляції мастоцитів, мають антибластомні властивості. Активація гранулоцитів сприяє синтезу понад 100 різних факторів, а саме: · IL-1, IL-6, IL-10, IL-12, IL-15, IL-18; · хемокіни: CCL3 (MIP-1α), CCL4 (MIP-1β), CCL5 (RANTES), CXCL1 (GRO-α), CXCL8 (IL-8), CXCL-10 (IP10); · інтерферони (IFN) α та β; · TNF, TRAIL; · фактори росту PDGF, FGF, G-CSF, GM-CSF, M-CSF; інсуліноподібні фактори росту; · онкостатин М, еритропоетин, LIF, TGF-α та TGF-β; · ферменти: колагеназа, аргіназа, активатор плазміногену, ліпази, фосфатази, нуклеази, глікозидази, цитолітичні протеази; · інгібітори ферментів: інгібітори плазміну, α 2-макроглобулін; · компоненти комплементу C1, C2, C3, C4, C5, фактори B та D, пропердин; · реактивні форми кисню; · трансферин та транскобаламін; · інші: оксид азоту, неоптерин, фібронектин, фактор активації тромбоцитів, ендотеліни, PGE2, лейкотрієни.
Основні рецептори і маркери нейтрофілів: · рецептори до Fc-фрагменту IgG: Fcγ RII (CD32), Fcγ RIII (CD16), – забезпечують адсорбцію антитіл до мембрани нейтрофілів; · рецептори до компонентів комплементу (CR1, CR3, CR4, CR3a, CR5a); · рецептори до хемокінів; бактерійних ліпополісахаридів (CD14); β -інтегрину, лейкотрієну В4 тощо; · продукти генів HLA І класу. Основні функції нейтрофілів: 1. Фагоцитарна функція (внутрішньоклітинний кілінг) – неспецифічно розпізнають і фагоцитують чужорідні об’єкти (аналогічно макрофагам). 2. Позаклітинний цитоліз – здійснюється в результаті секреції продуктів «респіраторного вибуху», а також у результаті дегрануляції з своїх гранул токсичних речових. 3. Регуляторна функція - синтез хемоатрактантів, цитокінів, інших медіаторів. 4. Ініціація запальної реакції – нейтрофіли першими мігрують у місце знаходження патогену і, синтезуючи цитокіни, притягують у це місце інші імунокомпетентні клітини. 5. Ініціація проліферації лімфоцитів – нейтрофіли синтезують міогени, які сприяють бласттрансформації лімфоцитів (в основному В-лімфоцитів). 6. Участь в процесах згортання крові – азурофільні гранули містять муколептоїди, які агрегують комплекси фібрин-мономер у згустки фібрину та речовини, які за своєю дією подібні до тромбопластину та деяких факторів системи згортання крові (фактори VIII, IX, XII).
Нейтрофіли відіграють важливу роль у розвитку бактерицидних і цитолітичних реакцій, в розвитку запалення і фібриногенезі. Ці клітини першими вступають у контакт з патогеном, досить мобільні й швидко діють. На відміну від макрофагів, зрілі нейтрофіли не синтезують нових ферментів, не відновлюють запаси енергії. У своїй діяльності нейтрофіли нагадують смертників-камікадзе. Опсонінами для нейтрофілів служать: антитіла, циркулюючі імунні комплекси (ЦІК), компоненти комплементу, лектини.
Базофіли – походять з клітини-попередниці мієлопоезу; їх базофільні гранули містять гепарин, гістамін, серотонін, хондроітинсульфати, протеїнази, дегідрогенази, РНКазу, пероксидазу тощо. Базофіли синтезують простагландини, лейкотрієни, тромбоксани. Базофіли, які працюють у тканинах, називаються тучними клітинами (синоніми - лаброцити, мастоцити, опасисті клітини) і сконцентровані в слизових оболонках, бронхах, легенях, шкірі. На відміну від базофілів, тучні клітини – довгоживучі (термін життя становить місяці – роки), здатні до поділу, їх гранули містять велику кількість трипсиноподібних протеаз. Розрізняють дві субпопуляції тучних клітин: 1) тучні клітини сполучної тканини, для яких кофактором росту служить ІЛ-3; їх гранули містять більше гепарину; 2) тучні клітини слизових оболонок, для яких кофактором росту служать ІЛ-3 і ІЛ-4; їх гранули містять більше хондроїтинсульфатів; проліферація цих клітин залежить від Т-лімфоцитів. Основні рецептори і маркери нейтрофілів: · рецептори до Fc-фрагменту IgE: Fcε RI і Fcε RIІ, Fcγ -рецептори; · рецептори до компонентів комплементу (C3, C5); · рецептори до допоміжних молекул В7-2 (CD86) - на цій основі можна припустити, що тучні клітини приймають участь у антигенпрезентації; · продукти генів HLA І і ІІ класів (тучні клітини). Основні функції базофілів/тучних клтіин: 1. Позаклітинний цитоліз – здійснюється в результаті дегрануляції біологічно активних речовин алергії після приєднання алергену до IgЕ, фіксованому на мембрані тучних клітин через рецептор Fcε RI. Іншим ініціатором такої реакції є приєднання імунних комплексів до рецепторів Fcε RI і Fcε RIІ. Дегрануляція може бути викликана підвищеним рівнем 3, 5 – циклічного аденозинмонофосфату (сАМР), а також зв’язуванням рецепторів з компонентами комплементу. Тучні клітини при цьому не гинуть, а їх гранули відновлюються. Протеази, які виділяють тучні клітини, виявляють літичну дію на збудників інфекції. 2. Регуляторна функція - синтез цитокінів: ІЛ-4, ІЛ-5, ІЛ-10, ІЛ-12, ІЛ-13, GM-CSF i TNF-α та інших медіаторів, які сприяють розширенню судин та підвищеню міграції нейтрофілів і моноцитів у тканини. 3. Участь в процесах згортання крові – активізують фібриноліз, запускають калікреїн-кінінову систему, активізують тромбоцити та сприяють їх агрегації.
Еозинофіли - походять з клітини-попередниці мієлопоезу; в їх рості та диференціації активну участь приймає ІЛ-5; у крові циркулюють 30 хв. - 10 год., у тканинах – до 12 днів; містять великі та малі еозинофільні гранули; основними компонентами великих гранул є токсичний протеїн (головний основний білок), еозинофільний катіонний протеїн; основними компонентами малих гранул є – арилсульфатаза В, гістаміназа, фосфоліпаза D, які володіють протиалергічною дією, нейтралізуючи гепарин, гістамін, серотонін. Ці клітини володіють антипаразитарними та антигельмінтними властивостями.
Основні рецептори і маркери еозинофілів: · рецептори до Fc-фрагменту IgG Fcγ RII (CD32), IgE і Fcε RIІ (CD23); · рецептори до компонентів комплементу (С3а, С3в, C5a); · маркери диференціації еозинофілів CD35, CD9, CD49; · продукти генів HLA І класу
Основні функції еозинофілів: 1. Фагоцитарна функція – завдяки фактору еозинофілів - хемотаксису, який синтезується Т-лімфоцитами, тучними клітинами і базофілами, еозинофіли швидко мігрують у місце проникнення паразитів, прикріплюються до них і, виділяючи катіонні білки, руйнують їхню щільну зовнішню оболонку. Це й стає причиною еозинофілії при цих інфекціях. 2. Позаклітинний цитоліз – комплексний вплив на патоген продуктів «респіраторного вибуху» та токсичних речових гранул. 3. Регуляторна функція - синтез антиалергічних ферментів сприяє пригніченню запального процесу, регулюючи його судинно-інфільтративну фазу. Тромбоцити – окрім функції згортання крові, приймають участь в імунних процесах, розвитку запальної реакції, підвищуючи проникливість капілярів та активуючи компоненти комплементу. Еритроцити - забезпечують фагоцитарні клітини киснем для нормальної роботи редокс-системи, транспортують імунні комплекси до органів, які їх елімінують. Другою після фагоцитозу функцією фагоцитів є антигенпрезентуюча функція, яку здійснюють антигенпрезентуючі клітини - різновид фагоцитів макрофагального ряду.
|
