Свойства поверхности нейтрофилов, стадии фагоцитоза

Фагоцитоз

Свойства поверхности нейтрофилов, стадии фагоцитоза

Фагоцитоз выполняет важнейшую функцию гранулоцитарных клеток крови – защиты от покушающихся на инвазию во внутреннюю среду организма инородных ксеноагентов (предупреждения или замедления этой инвазии, а также «переваривания» последних, если они все же смогли внедриться).

Нейтрофилы выделяют различные субстанции в окружающую среду и, следовательно, выполняют секреторную функцию.

Фагоцитоз = эндоцитоз – это суть процесс поглощения ксеновещества обволакивающей его частью цитоплазматической мембраны (цитоплазмы), вследствие чего инородное тело включается в клетку. В свою очередь, эндоцитоз делится на пиноцитоз («клеточное питье») и фагоцитоз («питание клетки»). 

Фагоцитоз очень хорошо виден уже на светооптическом уровне (в отличие от пиноцитоза, связаного с перевариванием микрочастиц, в том числе и макромолекул, и поэтому его можно изучать лишь с помощью электронной микроскопии).

Оба процесса обеспечиваются механизмом инвагинации мембраны клетки, в результате чего в цитоплазме образуются различной величины фагосомы.

К пиноцитозу способно большинство клеток, в то время как к фагоцитозу способны лишь нейтрофилы, моноциты, макрофаги и, в меньшей степени, базофилы и эозинофилы.

Попав в очаг воспаления, нейтрофилы контактируют с чужеродными агентами, поглощают их и подвергают воздействию пищеварительных энзимов (впервые такая последовательность описана Ильей Мечниковым в 80-х гг. XIX в.). Поглощая разнообразные ксеноагенты, нейтрофилы редко переваривают аутологичные клетки.

Уничтожение бактерий лейкоцитами осуществляется в результате сочетанного воздействия протеаз пищеварительных вакуолей (фаготом), а также деструктивного эффекта токсичных форм кислорода 02 и перекиси водорода Н202, которые также выделяются в фагосому.

Важность роли, которую выполняют фагоцитирующие клетки в деле защиты организма, не выделялась специально вплоть до 40-х гг. прошлого века – пока Wood and Iron не доказали, что исход инфекции решается задолго до появления в сыворотке специфических антител.

О фагоцитозе

Фагоцитоз одинаково успешно решается как в атмосфере чистого азота, так и в атмосфере чистого кислорода; он не ингибируется цианидами и динитрофенолом; однако он тормозится ингибиторами гликолиза.

К настоящему времени выяснена эффективность сочетанного воздействия слияния фагосом и лизосом: многолетняя полемика закончилась выводом, что весьма важным является одновременное действие на ксеноагенты сыворотки и фагоцитоза. Нейтрофилы, эозинофилы, базофилы и мононуклеарные фагоциты способны к направленному движению под влиянием хемотаксических агентов, но для такой их миграции необходим также градиент концентрации.

Как фагоциты отличают различные частицы и поврежденные аутологичные клетки от нормальных – до сих пор не выяснено.

Однако эта их способность, пожалуй, является сущностью фагоцитарной функции, общим принципом которой является: подлежащие поглощению частицы должны вначале быть прикреплены (адгезированы) к поверхности фагоцита при содействии ионов Са++ или Mg++ и катионов (в противном случае слабо прикрепленные частицы (бактерии) могут быть смыты с фагоцитирующей клетки). Усиливают фагоцитоз и опсонины, а также ряд сывороточных факторов (например, лизоцим), но непосредственно воздействуя не на фагоциты, а на частицы, подлежащие поглощению.

В некоторых случаях иммуноглобулины облегчают контакт между частицами и фагоцитами, а определенные вещества в нормальной сыворотке, возможно, играют роль в поддержании фагоцитов при отсутствии специфических антител. Нейторофилы, по-видимому, не способны поглощать неопсонированные частицы; в то же время макрофаги способны к нейтрофильному фагоцитозу.

Нейтрофилы

В дополнение к известному факту, что содержимое нейтрофилов освобождается пассивно в результате спонтанного клеточного лизиса, ряд субстанций, вероятно, активизируется лейкоцитами, высвобождаясь из гранул (рибонуклеаза, дезоксирибонуклеаза, бета-глюкоронидаза, гиалуронидаза, фагоцитин, лизоцим, гистамин, витамин В12). Содержимое специфических гранул высвобождается раньше содержимого первичных.

Приводят некоторые уточнения, касающиеся морфофункциональных особенностей нейтрофилов: трансформации их ядер определяют степень их зрелости. Так, например:

– для палочкоядерных нейтрофилов характерна дальнейшая конденсация их ядерного хроматина и его трансформация в колбасовидную или палочковидную форму при относительно одинаковом диаметре последнего по всей длине;

– в дальнейшем наблюдается сужение в каком-либо месте, вследствие чего оно делится на доли, соединенные тонкими мостиками гетерохроматина. Такие клетки уже трактуются как полиморфноядерные гранулоциты;

– определение долей ядра и его сегментации зачастую необходимо для диагностических целей: ранние фолиодефицитные состояния характеризуются более ранним выходом в кровь из костного мозга молодых форм клеток;

– на полиморфноядерной стадии ядро, окрашенное по Райту, имеет глубокий пурпурный цвет и содержит конденсированный хроматин, доли которого связаны очень тонкими перемычками. При этом цитоплазма, содержащая мелкие гранулы, выглядит бледно-розовой.

Отсутствие единого мнения насчет трансформаций нейторофилов, наводит все же на мысль, что их деформации облегчают им прохождение сквозь сосудистую стенку к месту воспаления.

Арнет (1904) полагал, что деление ядра на доли продолжается и у созревшей клетки и что гранулоциты с тремя-четырмя сегментами ядра являются более зрелыми, чем с бисегментами. «Старые» полиморфноядерные лейкоциты не способны воспринимать нейтральную окраску.

Благодаря достижениям иммунологии стали известны новые факты, подтверждающие гетерогенность нейтрофилов, иммунологические фенотипы которых коррелируют с мофологическим стадиями их развития.

Весьма важным является то, что вследствие определения функции различных агентов и факторов, контролирующих их экспрессию, можно понять последовательность изменений, сопровождающих созревание и дифферециацию клеток, происходящую на молекулярном уровне.

Эозинофилы обнаруживаются в местах локализации чужеродных белков и паразитов, а также при аллергических реакциях. У здоровых людей эозинофилы составляют лишь малую часть лейкоцитов.

Для эозинофилов характерно содержание ферментов, обнаруживаемых у нейтрофилов; однако в их цитоплазме формируется лишь один тип гранулкристаллоидов. Постепенно гранулы обретают ангулярную форму, характерную для зрелых полимофноядерных клеток.

Конденсация ядерного хроматина, уменьшение размеров и окончательное исчезновение нуклеол, редукция аппарата Гольджи и двойная сегментация ядра – все эти изменения характерны для созревших эозинофилов, которые – как и нейтрофилы – столь же подвижны.

Эозинофилы

Гранулы эозинофилов содержат: миелопироксидазу – протеин, отличающийся от такового у нейтрофилов как биохимически, так и генетически, связанный лишь с бактерицидной активностью; несколько катионных белков, обладающих антибактериальными и антипаразитарными свойствами; эозинофильный нейротоксин (EDN), функции которого менее всего изучены; бета-глюкуронидазу; кислую бета-глицерофосфатазу; арилсульфатазу.

Человеческие эозинофилы не содержат лизоцима и щелочной фосфатазы. Главный основной протеин (МВР) прикрепляется посредством Fc-рецепторов и рецепторов комплемента к мембранам шистосом (и других паразитов), вследствие чего их оболочки разрываются. Имеется также множество доказательств, что МВР действует повреждающее на респираторный эпителий, участвуя в развитии бронхиальной астмы.

У человека в крови нормальная концентрация эо- зинофилов (по подсчету лейкоцитарного счетчика) составляет менее 0,7-0,8 х 109 клеток/л. Их количество имеет тенденцию повышаться в ночное время. Физические нагрузки их количество уменьшают. Продукция эозинофилов (как и нейтрофилов) у здорового человека совершается в костном мозге.

Базофильный ряд (Эрлих, 1891) – это самые малочисленные лейкоциты, но их функция и кинетика изучены недостаточно.

Базофилы

Базофилы и тучные клетки морфологически весьма сходны, однако по кислому содержимому их гранул, содержащих гистамин и гепарин, они существенно различаются. Базофилы значительно уступают тучным клеткам и по размеру, и по количеству гранул. Тучные клетки, в отличие от базофильных, содержат гидролитические ферменты, серотонин и 5-гидрокситриптамин.

Базофильные клетки дифференцируются и созревают в костном мозге и, подобно другим гранулоцитам, циркулируют в кровяном русле, не обнаруживаясь в соединительной ткани в нормальной ситуации. Тучные клетки, напротив, связаны с соединительной тканью, окружающей кровеносные и лимфатические сосуды, нервы, ткань легких, ЖКТ и кожу.

Тучные клетки обладают способностью освобождаться от гранул, выбрасывая их наружу («экзоплазмоз»). Базофилы после фагоцитоза подвергаются внутренней диффузной дегрануляции, но к «экзоплазмозу» они не способны.

Первичные базофильные гранулы формируются весьма рано; они ограничены мембраной шириной 75 А, идентичной наружной мембране и мембране везикул. Они содержат большое количество гепарина и гистамина, медленно реагирующую субстанцию анафилаксии, каллекреин, эозинофильный хемотаксический фактор и фактор активизации тромбоцитов.

Вторичные – более мелкие – гранулы также имеют мембранное окружение; их относят к пероксидазонегативным. Для сегментированных базофилов и для эозинофилов характерны крупные и многочисленные митохондрии, а также небольшое количество гликогена.

Гистамин – основной компонент базофильных гранул тучных клеток. Метахроматическое окрашивание базофилов и тучных клеток объясняет содержание в них протеогликанов. Гранулы тучных клеток содержат преимущественно гепарин, протеазы и ряд энзимов.

Базофилы содержат в своих секреторных гранулах преимущественно хондроитинсульфат.

У женщин количество базофилов изменяется в зависимости от менструального цикла: с наибольшим количеством в начале кровотечения и уменьшением к концу цикла.

У склонных к аллергическим реакциям лиц количество базофилов изменяется, наряду с IgG, во все время цветения растений. Параллельное уменьшение количества базофилов и эозинофилов в крови наблюдается при использовании стероидных гормонов; установлено также общее влияние гипофизарно-надпочечниковой системы на оба этих клеточных ряда.

Малочисленность базофилов и тучных клеток в кровотоке затрудняет определение как распределения, так и продолжительности пребывания этих пулов в кровяном русле. Базофилы крови способны к медленным движениям, что позволяет им мигрировать через кожу или брюшину после введения чужеродного белка.

Способность к фагоцитозу, остается невыясненной как для базофилов, так и для тучных клеток. Скорее всего, основной функцией для них является экзоцитоз (выбрасывание содержимого гранул, богатых гистамином, особенно у тучных клеток).

Источник: https://alcoholismhls.ru/2015/07/14/fagocitoz/

фагоцитоз, 4 типа гранул нейтрофилов, кислородзависимы и кислороднезависимые системы разрушения в фагоцитах

Свойства поверхности нейтрофилов, стадии фагоцитоза

– это подвижные фагоциты с сегментированным ядром.  Нейтрофилы  идентифицируют либо по структуре ядра, либо  по поверхностному антигену CD66.

Основную роль в эффекторных  функциях нейтрофилов играют компоненты гранул. Гранулы нейтрофилов классифицируют на первичные, вторичные, третичные и секреторные пузырьки.

Различия между классами гранул могут быть определены после анализа белков-маркеров.

В гранулах нейтрофилов сохраняется около  300 различных белков, которые могут быть освобождены в окружение клетки  или оставаться присоединенными к мембране нейтрофилов.

Секреторные пузырьки
Считают, что секреторные пузырьки формируются только в зрелых сегментоядерных нейтрофилах при поступлении их в кровоток.

Секреторные пузырьки по происхождению эндосомы, и представляют собой пул рецепторов, включаемых в плазматическую мембрану после слияния мембраны секреторных пузырьков с мембраной нейтрофила.

  В  мембране секреторных пузырьков множество рецепторов – β2-интегрины, Cr1, рецепторы формил-пептида (fpr), CD14, CD16, а также ферменты металлопротеиназы и щелочная фосфатаза. В полости секреторных пузырьков содержится альбумин и белок, связывающий гепарин (HBP). Маркерный фермент пузырьков – щелочная фосфатаза.

Вторичные и третичные гранулы
Пероксидазонегативние гранулы нейтрофилов могут быть разделены на вторичные и третичные, которые  отличаются содержанием белков и секреторными свойствами.

Вторичные гранулы содержат больше антибактериальных соединений, чем третичные. Третичные гранулы легче, чем вторичные подвергаются экзоцитозу.

Третичные гранулы –  резерв  матрикс-деградирующих ферментов и мембранных рецепторов, необходимых для экстравазации и диапедеза нейтрофила.

Напротив, вторичные гранулы участвуют главным образом, в антибактериальных действиях нейтрофилов путем мобилизации в фагосомы или секрецию во внешнюю среду. В арсенале их антибактериальных пептидов – лактоферрин, NGAL, лизоцим и hCAP18, LL-37. Маркерный белок третичных гранул – фермент желатиназа, вторичных – лактоферрин.

Первичные гранулы
Первичные гранулы содержат кислые гидролазами, в том числе кислую  фосфатазу и антибактериальные белки; их мембрана лишена рецепторов.

У человека антибактериальные белки представлены нейтрофильными пептидами – α-дефензинами  и сериновыми  протеазами с антибактериальной активностью.

При созревании нейтрофилов в костном мозге первыми еще на стадии миелобластов формируются азурофильные гранулы;  дефензины (катионные белки) в азурофильных гранулах синтезируются на второй стадии дифференцировки нейтрофилов – стадии образования промиелоцитов.

Маркерный белок этих гранул фермент миелопероксидазы.

Моноциты/макрофаги

Моноциты  –  это фагоциты, которые циркулируют в крови. Когда моноциты мигрируют в ткани, они превращаются  в макрофаги. Моноциты  имеют характерную форму ядра  в виде почки.

Они могут быть определены морфологически или по CD14  – маркеру  клеточной поверхности. В отличие от ПЯЛ они не содержат гранул, но имеют многочисленные лизосомы, содержимое которых похоже на содержимое гранул нейтрофилов.

  Специализированные виды макрофагов  могут быть найдены во многих органах, включая легкие, почки, мозг и печень.

Макрофаги выполняют множество функций. Как мусорщики, они удаляют из  организма изношенные клетки, иммунные комплексы.

  Макрофаги   представляют  чужеродный антиген для распознавания его лимфоцитами,  в этом отношении макрофаги  похожи на дендритные клетки.

Макрофаги  способны секретировать  удивительное разнообразие мощных химических сигналов –  монокинов, которые жизненно важны для иммунного ответа неспецифического иммунитета:  ответ фагоцитов на  инфекцию.

Циркулирующие в крови нейтрофилы и  моноциты реагируют  на  сигналы опасности (SOS), образующиеся  в месте локализации  инфекции.

  SOS сигналы включают в себя N-формил-метионин, освобождаемый  бактериями; пептиды, образующиеся при свертывании крови,  растворимые пептиды – продукты активации  системы комплемента и цитокины, секретируемые  тканевыми макрофагами,  которые столкнулись в тканях  с бактериями.

  Некоторые из сигналов  SOS стимулируют экспрессию  молекул клеточной адгезии на эндотелиальных клетках  неподалеку от места инфекции, такие как ICAM-1 и селектины.  Молекулы адгезии связываются с комплементарными структурами на поверхности фагоцитирующих клеток.  Как следствие нейтрофилы и моноциты  прилипают  к эндотелию.

  Вазодилататоры, освобождаемые в месте инфекции   тучными клетками,  способствуют диапедезу  прилипших  фагоцитов    через эндотелиальный барьер ”  и миграции  их к месту локализации инфекции.  Перемещение  в тканях  по градиенту концентрации  молекул SOS. Параллельно  SOS сигналы  активируют  фагоциты, что приводит к усилению,  как поглощения   возбудителей, так и внутриклеточному  уничтожению инвазивных организмов.

Инициирование фагоцитоза  при неспецифическом иммунитете

Клетка- фагоциты имеет на своей мембране рецепторы, способствующие связыванию их с возбудителем-антигеном, и  поглощать его.   К важнейшим рецепторам относятся следующие структуры.

1. Fc-рецепторы –  если  с бактериями связываются  антитела   IgG , то на поверхности  бактерий  будут   Fc-фрагменты,  которые распознаются и связываются Fc-  рецептором  на фагоцитах.

На поверхности  одного нейтрофила  содержится порядка 150 000 таких рецепторов!  Связывание бактерий, покрытых IgG,  инициирует  фагоцитоз  и активацию метаболической активности фагоцитов (респираторный взрыв).

2. Рецепторы комплемента – фагоциты имеют рецепторы для С3b  компонента комплемента,    При активации комплемента    при взаимодействии со структурами  поверхности бактерий, последняя покрывается  гидрофобным фрагментом C3b. Связывание рецептора к  C3b  с С3b   на приводит также к повышению фагоцитоза и стимулированию респираторного  взрыва.

3. Рецепторы – мусорщики  связывают широкий спектр полианионов на бактериальной поверхности, опосредуя фагоцитоз бактерий.

4. Toll-подобные рецепторы – фагоциты имеют различные Toll-подобные рецепторы, которые признают широкий спектр консервативных структур на поверхности инфекционных  агентов. Связывание инфекционных агентов через Toll-подобных рецепторов приводит к фагоцитозу и высвобождению  провоспалительных цитокинов  (IL-1, TNF-альфа и IL-6) фагоцитами.

После прикрепления бактерий, мембрана  фагоцитов образует псевдоподии,  которые, в  конце концов, окружают бактерию и поглощают её,   бактерии оказывается  заключенной  в фагосому. Фагосомы сливаются с вторичными гранулами, образуя фаголизосому. 

Респираторный взрыв и внутриклеточный  киллинг при неспецифическом иммунитете

 Во время фагоцитоза, фагоцитирующие клетки увеличивают потребление глюкозы и кислорода, этот процесс  называют респираторный взрыв. Следствие респираторного  взрыва –  образование  активных форм кислорода, которые  способны убить  бактерии в составе фаголизосомы.

  Этот процесс называют  кислород-зависимый  внутриклеточный киллинг. Кроме того,  в составе фаголизосомы  бактерии и могут быть уничтожены  под  действием    уже имеющегося  содержимого  в гранулах.

Комплекс этих реакций называют  кислород независимый  внутриклеточный киллинг.

  1.  В процессе фагоцитоза  включается механизм  прямого окисления глюкозо-6-фосфата  в пентозофосфатном пути с образованием НАДФН. Тотчас осуществляется  сборка надмолекулярного комплекса  активной молекулы НАДФН-оксидазы.  Активированная  НАДФН-оксидаза  использует кислород  для окисления НАДФН. В результате реакции образуется супероксид-анион. Под  действием супероксиддисмутазы   часть  супероксид-анионов превращается в синглетный  кислород и  H2O2 Другая часть супероксид-анионов  взаимодействует  с  Н2О2 с образованием гидроксильных радикалов и синглетного кислорода. В результате всех этих реакций образуются  токсичные кислорода соединений супероксид-анион  перекись водорода, синглетный кислород  и гидроксильные радикалы (ОН •).

2. Кислород зависимый миелопероксидаза-зависимый внутриклеточный  киллинг 

 Как только  азурофильные гранулы сливаются с  фагосомой,  в состав фаголизосомы высвобождается миелопероксидаза.  Миелопероксидаза катализирует реакцию образования гипохлорит иона из  H2O2 и хлорид иона.

Гипохлорит иона высокотоксичное соединение, мощный окислитель.  Некоторая часть  гипохлорита может самопроизвольно распадаться до синглетного кислорода.

В результате этих реакций образуются  токсичные гипохлорит (OCl-) и синглетный кислород (1O2). 

3. Реакции детоксикации (табл. 3)

Нейтрофилы и макрофаги располагают средствами защиты от действия активных форм кислорода.  Эти реакции включают дисмутацию  супероксид аниона в перекись водорода супероксиддисмутазой  и конверсию перекиси водорода в воду каталазой.

РеакцииФерменты
H2O2+Cl– ––>OCl– + H2OМиелопероксидаза
OCl – + H2O –> 1O2 +Cl–+ H2O
21O2 + 2H+ –> O2- + H2O2Супероксидисмутаза
H2O2 –> H2O + O2Каталаза

4. Кислород-независимый внутриклеточный  киллинг

Кислород-независмые механизмы  внутриклеточного киллинга

Эффекторные молекулыФункции
Катионные  белки  (в том числе катепсины)Повреждение микробных мембран
ЛизоцимРасщепляет   мукопептиды  в стенке бактерий
ЛактоферринЛишает железа пролиферирующих бактерий
Протеолитические и гидролитические ферментыПереваривание убитых бактерий

5. Зависимый от  оксида  азота киллинг в реакциях неспецифического иммунитета

Связывание бактерий макрофагами, в частности, посредством Toll-подобных рецепторов, приводит к продукции ФНО-альфа, который аутокринно ( стимулирует те же клетки, которые его секретировали)  индуцирует  экспрессию гена  индуцибельной NO синтазы (iNOS), в результате чего  макрофаги синтезируют  оксида азота (NO). Если клетка подвергается действию  гамма-интерферона (IFN-гамма) , синтез оксида азота усиливается. Концентрация оксид а азота, освобождаемого  макрофагами, обладает выраженным токсическим действием  на  микроорганизмы в непосредственной близости от макрофагов.

Источник: http://biohimik.net/vrozhdennyj-immunitet/fagotsity-fagotsitoz

Фагоцитоз – что это такое? В чем суть фагоцитоза? Стадии фагоцитоза

Свойства поверхности нейтрофилов, стадии фагоцитоза

Итак, фагоцитоз – что это такое? Давайте попробуем разобраться в определении этого термина. Слово “фагоцитоз” возникло из двух греческих морфем – phagos (пожирание) и kytos (клетка). Международный медицинский термин phagokytosis, в отличие от русифицированного, имеет окончание osis, которое переводится с греческого как “процесс” или “явление”.

Таким образом, дословно это определение означает процесс узнавания специфическими клетками чужеродного агента, целенаправленное движение к нему, захват и поглощение с последующим расщеплением. В этой статье мы расскажем о том, в чем суть фагоцитоза.

Также мы поговорим о том, какие бывают фагоциты, рассмотрим стадии и найдем отличие между завершенным и незавершенным фагоцитозом.

История открытия особых подвижных клеток

Выдающийся русский естествоиспытатель – И. И. Мечников в 1882 – 1883 гг. проводил опыты по внутриклеточному пищеварению, изучая прозрачные личинки морских звезд. Ученого интересовало, осталась ли у многоклеточных организмов возможность захватывать пищу обособленными клетками.

А также переваривать ее так, как это делают простейшие одноклеточные, например амебы. И. И. Мечников проводил опыт: вводил в тела личинок порошок кармина и наблюдал, как вокруг этих мелких кроваво-красных зерен вырастала стена клеток. Они захватывали и проглатывали краску.

Тогда у ученого возникла гипотеза о том, что в любом организме должны быть особые защитные клетки, которые могут поглощать и переваривать другие частицы, наносящие вред организму. Для подтверждения своей гипотезы ученый использовал розовые шипы, которые ввел в тело личинки морской звезды.

Некоторое время спустя ученый увидел, что клетки окружили шипы, стараясь оказать противодействие “вредителям” и вытолкнуть их. Эти специфичные защитные частицы, обнаруженные в теле личинки, ученый назвал фагоцитами. Благодаря этому опыту выявил И. И. Мечников фагоцитоз. В 1883 г. он доложил о своем открытии на седьмом съезде русских естествоиспытателей.

В дальнейшем ученый продолжил работу в этом направлении, создал сравнительную патологию воспаления, а также фагоцитарную теорию иммунитета. В 1908 г. вместе с ученым П. Эрлихом он получил Нобелевскую премию за свои важнейшие биологические изыскания.

И. И. Мечников проследил и выяснил роль фагоцитоза в защитных реакциях организма человека и высших животных. Ученый установил, что именно этот процесс играет значительную роль в заживлении различных ран. Биологический энциклопедический словарь дает следующее определение.

Фагоцитоз представляет собой активное захватывание, а также поглощение инородных объектов, таких как бактерии, микрогрибы и фрагменты клеток, одноклеточными организмами или специфическими клетками (фагоцитами), имеющимися в любом многоклеточном организме.

В чем суть фагоцитоза? Считается, что он представляет собой древнейшую форму защиты многоклеточного организма. В функционировании иммунной системы человека фагоцитоз также играет важнейшую роль. Он является первой реакцией на внедрение различных вирусов, бактерий и других чужеродных агентов.

Фагоциты постоянно циркулируют по всему организму, выискивая “вредителей”. Когда чужеродный агент опознается, происходит связывание его при помощи рецепторов. После чего фагоцит поглощает вредителя и уничтожает его.

Две основные группы подвижных клеток – “защитников”

Фагоциты постоянно находятся в активном состоянии и готовы в любое время бороться с источником инфекции. Они обладают определенной автономностью, так как могут осуществлять свои функции не только внутри, но и вне организма: на поверхности слизистых и в участках поврежденной ткани.

Фагоциты человека с точки зрения их эффективности ученые подразделяют на две группы – “профессиональную” и “непрофессиональную”. К первой относят моноциты, нейтрофилы, макрофаги, тучные клетки и тканевые дендритические клетки. Важнейшими подвижными фагоцитами являются белые кровяные клетки – лейкоциты. Они эмигрируют в очаг воспаления и реализуют защитные функции.

Фагоцитоз лейкоцитов предполагает обнаружение, поглощение и деструкцию чужеродных объектов, а также собственных погибших или поврежденных клеток. После выполнения своих функций часть лейкоцитов движется в сосудистое русло и продолжает циркулировать в крови, а другая – подвергается апоптозу или дистрофическим изменениям.

“Непрофессиональная” группа состоит из фибробластов, ретикулярных и эндотелиальных клеток, которые имеют низкую фагоцитарную активность.

Рассмотрим, как происходит процесс борьбы с вредоносными организмами. Ученые выделяют четыре стадии фагоцитоза. Первая представляет собой сближение: фагоцит приближается к чужеродному объекту.

Это происходит либо в результате случайного столкновения, либо в результате активного направленного передвижения – хемотаксиса. Различают два вида хемотаксиса – положительный (движение к фагоциту) и отрицательный (движение от фагоцита).

Как правило, положительный хемотаксис осуществляется к участку повреждения тканей, а также вызывается микробами и их продуктами.

Прилипание фагоцитов к чужеродному агенту

После сближения клетки-“защитника” с вредоносной частицей начинается вторая стадия. Она заключается в прилипании. Фагоцит достигает объекта, касается его и прикрепляется.

Например, лейкоциты, прибывшие в очаг воспаления и прилипшие к стенке сосуда, не отрываются от нее даже, несмотря на большую скорость кровотока. Механизм прилипания осуществляется благодаря поверхностному заряду фагоцита.

Как правило, он отрицательный, а поверхность объектов фагоцита заряжена положительно. В этом случае наблюдается наилучшая адгезия. Отрицательно заряженные частицы, к примеру, опухолевые, захватываются фагоцитами значительно хуже. Тем не менее существует прилипание и к таким частицам.

Оно осуществляется благодаря действию мукополисахаридов, имеющихся на поверхности мембран фагоцитов, а также посредством уменьшения вязкости цитоплазмы и обволакивания сывороточными белками чужеродного агента.

Третья стадия фагоцитоза

После прилипания к чужеродному объекту фагоцит приступает к его поглощению, которое может происходить двумя путями. В месте контакта оболочка чужеродного объекта, а затем и сам объект втягивается в клетку. При этом над объектом смыкаются свободные края мембраны, и в итоге образуется обособленная вакуоль, содержащая внутри себя вредоносную частицу.

Второй путь поглощения – возникновение псевдоподий, обволакивающих чужеродные частицы и смыкающихся на ними. В итоге они оказываются заключенными в вакуоли внутри клеток. Как правило, при помощи псевдоподий фагоциты поглощают микрогрибы.

Втягивание или обволакивание вредоносного объекта становится возможным благодаря тому, что оболочка фагоцита наделена сократительными свойствами.

Внутриклеточное расщепление “вредителя”

Четвертая стадия фагоцитоза предполагает внутриклеточное переваривание. Происходит это следующим образом. В вакуоль, содержащую чужеродную частицу, входят лизосомы, имеющие комплекс пищеварительных ферментов, которые активируются и изливаются. При этом образуется среда, в которой легко происходит расщепление биологических макромолекул рибонуклеазы, амилазы, протеазы и липазы.

Благодаря активизирующимся ферментам происходит уничтожение и переваривание, а затем и выброс продуктов распада из вакуоли. Теперь вы знаете, каковы все четыре стадии фагоцитоза.

Защита организма осуществляется поэтапно: сначала происходит сближение фагоцита и объекта, затем аттракция, то есть расположение вредоносной частицы на поверхности “защитника”, а после – поглощение и переваривание вредителя.

Незавершенный и завершенный фагоцитоз. В чем их отличия?

В зависимости от того, каков будет результат внутриклеточного переваривания чужеродных частиц, выделяют два вида – завершенный и незавершенный фагоцитоз. Первый завершается полным разрушением объекта и выведением продуктов распада в окружающую среду.

Незавершенный фагоцитоз – что это такое? Термин означает, что чужеродные клетки, поглощенные фагоцитами, остаются жизнеспособными. Они могут разрушить вакуоль или использовать ее в качестве “почвы” для размножения.

Примером незавершенного фагоцитоза является поглощение гонококков в организме, не имеющем к ним иммунитета. При незавершенном процессе фагоцитоза болезнетворные микроорганизмы сохраняются внутри фагоцитов, а также разносятся по всему организму.

Так, в месте защитного механизма фагоцитоз становится проводником болезни, помогая вредителям распространяться и размножаться.

Причины нарушения процесса внутриклеточного переваривания

Нарушение фагоцитоза возникает из-за дефектов в процессе образования фагоцитов, а также при подавлении активности подвижных клеток-“защитников”. Кроме того, негативное изменение внутриклеточного переваривания возможно из-за наследственных заболеваний, таких как болезни Альдера и Чедяка-Хигаши.

Нарушение образования фагоцитов, в том числе и регенерации лейкоцитов, часто возникает при радиоактивном облучении или из-за наследственной нейтропении. Подавление активности фагоцитов может происходить из-за дефицита некоторых гормонов, электролитов и витаминов. Также гликолитические яды и микробные токсины отрицательно воздействуют на функционирование фагоцитов.

Надеемся, благодаря нашей статье, вы легко сможете ответить на вопрос: “Фагоцитоз – что это такое?”. Удачи!

Источник: http://fb.ru/article/135006/fagotsitoz---chto-eto-takoe-v-chem-sut-fagotsitoza-stadii-fagotsitoza

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.