Характеристика гранулоцитарной системы фагоцитоза - нейтрофилов

Время их созревания в костном мозге до 14 дней, затем они поступают в кровь зрелыми, неспособными к делению клетками диаметром 7 -9 мкм со сложным сегментированным ядром. Через несколько часов (6-10) полиморфно-ядерные нейтрофилы выходят из кровеносного русла в интерстициальное пространство (в ткани), где могут существовать до 5-7 дней.

У нейтрофилов известны три типа гранул (лизосом):

1) первичные гранулы (33%). Содержат миелопероксидазу, кислые гидролазы, большой ассортимент нейтральных протеаз и лизоцим. Образование этих гранул начинается и завершается на стадии промиелоцита;

2) вторичные гранулы (67%). Их маркером служит лактоферрин и белок, связывющий витамин В12; кроме этого они содержат лизоцим и не содержат кислых гидролаз. Эти гранулы появляются на стадии миелоцита;

3) и, наконец, возможно, существует 3-й тип гранул, которые, подобно классическим лизосомам, содержат только кислые гидролазы.

Нейтрофил рассматривается как важнейший элемент первой линии антимикробной защиты. Стратегия фагоцитарного иммунитета (если он действует независимо от лимфоцитов) - прицельный обстрел многих мишеней сразу, немедленно, без всякой подготовки.

Макрофаги и нейтрофилы имеют ряд функциональных различий (табл.1).

Таблица 1

Функциональные различия нейтрофилов и макрофагов

Вовлечение эффекторных клеток естественной защиты в очаг воспаления. Основные эффекторы естественного иммунитета – нейтрофилы и макрофаги – прежде чем попасть в ткани, проходят стадию циркуляции в крови. Именно из кровотока они мигрируют в очаг потенциальной угрозы, например в область повреждения тканей. Значительную роль в этом процессе играют эндотелиальные клетки. При развитии воспалительной реакции эндотелиальные клетки в очаге воспаления (вне зависимости от его локализации) активируются и приобретают свойства, аналогичные (хотя и не вполне идентичные) свойствам высокого эндотелия лимфоидных органов, и способность пропускать в воспаленные ткани лейкоциты. Активирующими факторами при этом могут служить как бактериальные продукты (в первую очередь липополисахарид), так и цитокины, вырабатываемые местными клетками в очаге воспаления.

Распознающие структуры клеток – эффекторов естественного иммунитета. Рецепторы, запускающие реакции естественного иммунитета, распознают химические структуры или группы структур, не свойственные нормальным клеткам данного организма. К ним относятся бактериальные липополисахариды и пептидогликаны, а также концевые сахара мембранных гликопротеинов. В результате контакт лейкоцитов с бактериальными клетками, на поверхности которых содержатся указанные субстанции, приводит к активации клеток и включению первой линии иммунной защиты, хотя распознавание индивидуальных бактериальных антигенов при этом не происходит (на уровне первой линии защиты понятие «антиген» не имеет смысла). Аналогичная реакция распознавания осуществляется при контакте лейкоцитов с собственными клетками организма – интенсивно пролиферирующими, трансформированными (в том числе опухолевыми) или «состарившимися», поскольку во всех этих случаях нарушается защита концевых углеводных остатков мембранных гликоконъюгатов, и они становятся доступными для распознавания.

Активация макрофагов и нейтрофилов

Активирующими стимулами для фагоцитирующих клеток служат следующие факторы:

- бактериальные продукты, в частности липополисахариды;

- цитокины, среди которых в качестве активатора наиболее эффективен -интерферон g;

- активированные компоненты комплемента, их фрагменты;

- тканевые полисахариды, в частности содержащие концевую маннозу;

- прилипание к различным поверхностям, происходящее с участием адгезивных молекул поверхности макрофагов, а также процесс фагоцитоза;

- любые другие факторы, вызывающие активацию протеинкиназы С и повышение Са ²⁺ в клетке (в модельных опытах in vitro – сочетание форболмиристатацетата и ионофоров кальция).

Основные проявления активации макрофагов следующие:

- «кислородный взрыв», накопление свободных радикалов;

- генерация окиси азота;

- изменение активности ряда ферментов, не связанных с кислородным и азотнымметаболизмом;

- усиление синтеза Ia-молекул (продуктов генов МНС П класса) и их экспрессии на поверхности клеток;

- усиление синтеза и секреции цитокинов (ИЛ-1, ФНОa и т.д.) и других биологически активных молекул;

- повышение фагоцитарной активности и эффективности фагоцитоза;

- увеличение противоопухолевой активности;

- повышение способности обрабатывать антиген и представлять его Т-клеткам;

- проявление регуляторной активности при иммунном ответе.

Большая часть перечисленных проявлений наблюдается и при активации нейтрофилов.

Стадии фагоцитоза

1. Хемотаксис

Хемотаксис – это направленное движение клеток, определяемое градиентом химических факторов, хемотаксинов, или хемоаттрактантов. Вызывающие хемотаксис продукты, попадая во внутреннюю среду, вызывают появление эндогенных хемоаттрактантов (их не более 20).

Фагоциты обладают целеустремленностью, т. е. способностью улавливать отдаленные сигналы и мигрировать в их направлении.

Хемотаксис складывается из 3-х основных компонентов: выбора вектора движения, его стабилизации и собственно движения.

Хемоаттрактанты, непосредственно взаимодействующие с нейтрофилом:

1.Эндогенные хемоаттрактанты:

1.1. Производные медиаторных систем плазмы

1.1.1. С5а

1.1.2. Кининоген (калликреин)

1.1.3. Активатор плазминогена

1.1.4. Продукты фибринолиза

1.1.5. Тромбин

1.2. Производные Ig G, коллагена, ламинина

1.3. Медиаторы клеток (цитокины)

1.3.1 Монокины

1.3.2 Лимфокины

1.3.3 Продукты нейтрофилов, тромбоцитов, эозинофилов, эндотелиоцитов, тучных клеток, фибробластов

1.4. Производные фосфолипидов

1.4.1. Липоксигеназные и циклооксигеназные метаболиты арахидоновой кислоты (эйкозаноиды)

1.4.2. Фактор активации тромбоцитов (ацетилглицериловый эфир фосфорилхолина)

2. Экзогенные хемоаттрактанты:

2.1. Продукты микроорганизмов (например, эндотоксины).

2.2. N-формилметионилпептиды.

По разным данным, число рецепторов, воспринимающих хемоаттрактанты, в перерасчете на один нейтрофил, колеблется от 2 х 103 до 1 х 105.

Задача рецепторов - “завести” фагоцит.

Задача микротрубочек - нацелить на объект реакции. Микротрубочки стабилизируют актиновые волокна, фиксирую вектор движения клетки.

Самосборка трубочек, как результат реактивной агрегации белка - тубулина находится под контролем ионов Са2 +циклических нуклеотидов и других факторов. И, наконец, движение достигается благодаря сокращению микрофиламентов. Сократительные белки, подобные, но не идентичные актину и миозину, собраны в микрофиламенты, которые расположены по клеточной периферии и агрегируют при стимуляции с образованием сократительных волокон - двигательного аппарата нейтрофила.

Как известно, ранее других клеток в очаг воспаления мигрируют нейтрофилы, существенно позже сюда поступают макрофаги. Однако скорость хемотаксического перемещения нейтрофилов и макрофагов сопоставима (около 15 мкм/мин). Различия во времени их проникновения в очаг воспаления связаны, очевидно, с не вполне идентичным набором факторов, служащих для них хемоаттрактантами, и с более быстрой начальной реакцией нейтрофилов (запуск хемотаксиса), а также присутствием нейтрофилов в пристеночном слое сосудов (т.е. их готовность к проникновению в ткани).

2. Адгезия фагоцитов к объекту фагоцитоза

Адгезия фагоцитирующих клеток к своим мишеням обусловлена наличием на поверхности этих клеток рецепторов для молекул, представленных на поверхности объекта (собственных или связавшихся с ней).

Когда объектом фагоцитоза служат клетки, рецепторная природа адгезии проявляется особенно ярко, хотя и в этом случае в основе адгезии лежит взаимодействие, опосредованное рецепторами. При фагоцитозе бактерий или старых клеток организма хозяина происходит распознавание концевых сахаридных групп, которые представлены на поверхности фагоцитируемых клеток. Распознавание осуществляется лектиноподобными рецепторами соответствующей специфичности, в первую очередь маннозосвязывающим белком и селектинами, присутствующими на мембране фагоцитов. Другим типом рецепторов, важных для распознавания объектов фагоцитоза, служат интегрины.

В тех случаях, когда объектом фагоцитоза являются не живые клетки, а кусочки угля, асбеста, стекла, металла и т.д., фагоциты предварительно делают объект поглощения «приемлемым» для осуществления реакции, окутывая его собственными продуктами (в частности, компонентами межклеточного матрикса, который они продуцируют). Хотя фагоциты способны поглощать разного рода «неподготовленные» объекты, наибольшей интенсивности фагоцитарный процесс достигает при условии опсонизации - фиксации на поверхности объектов таких молекул, для которых на поверхности фагоцитов имеются специфические рецепторы. (См. раздел «Опсонины»).

Адгезия фагоцитирующих клеток к субстрату является одним из факторов их активации, необходимой для осуществления последующих событий фагоцитоза, начиная от распластывания фагоцита на поверхности клетки-мишени и кончая перевариванием убитой клетки-мишени.

3. Поглощение

К поглощению относится комплекс реакций на частицы адекватного размера, которые начинаются с рецепции объекта плазматической мембраны и заканчивается его включением в новую внутриклеточную структуру - фагоцитарную вакуоль или фагосому.

Как известно, прямым следствием контактной активации фагоцита является изменение состояния цитоскелета и физико-химической структуры цитоплазмы. Относительно низкомолекулярный G-актин превращается в нитевидный полимеризованный F-актин. Последний входит в состав цитофиламентов, которыми богата псевдоподия, формируемая фагоцитом при контакте с частицей. Псевдоподия вытягивается в направлении частицы и прилипает к ней. Вследствие сокращения актиновых волокон и изменения вязкости цитоплазмы (желатинизации) частица полностью охватывается мембраной фагоцита, которая «застегивается» над частицей. В конечном итоге частица, а вместе с ней часть мембраны фагоцита (до 50% общей ее поверхности) погружаются внутрь клетки в виде везикулы, называемой фагосомой. Фагосома, погруженная внутрь клетки, сливается с лизосомами, в результате чего формируется фаголизосома – гранула, в которой существуют оптимальные условия для бактериолиза и расщепления убитой микробной клетки. В нейтрофилах фагосома сначала (через 30 с) сливается с вторичными, несколько позже (через 1-3 мин) – с азурофильными гранулами. Механизмы сближения и слияния фагосом и лизосом неясны. По-видимому, имеют место активное движение лизосомных гранул к фагосоме, их адгезия и слияние на основе гидрофобных взаимодействий.

4. Киллинг и переваривание

В фаголизосоме существует несколько систем факторов бактерицидности:

- факторы, требующие участия кислорода для своего формирования (зависящие и не зависящие от миелопероксидазы);

- азотистые метаболиты;

- активные субстанции, в том числе ферменты;

- локальное закисление.

Кислородзависимые механизмы формирования факторов бактерицидности

Кислородный взрыв – это процесс образования продуктов частичного восстановления кислорода, свободных радикалов, перекисей и других продуктов, обладающих высокой антимикробной активностью (рис.2).

Стимулирующий агент вызывает активацию мембранных оксидаз - ферментов, которые переносят электроны с НАДФ. Н на кислород. НАДФ. Н - оксидаза локализуется в плазматической мембране и при фагоцитозе инвагинируется вместе с ней внутрь клетки. НАДФ.Н (никотинамидадениндинуклеотид фосфат) - донор электронов. НАДФ.Н - оксидазы переводят, окисляя, НАДФ.Н в НАДФ. Восполнение НАДФ.Н происходит за счет окисления глюкозы в пентозофосфатном шунте. Повышается активность гексозомонофосфатного шунта (ГМФШ). Если в покоящемся нейтрофиле в реакциях ГМФШ утилизируется лишь 1-2 % глюкозы, то стимулированный нейтрофил способен окислить до 30 % глюкозы.

Рис.2. Кислородный, или дыхательный, взрыв в фагоците.

Синглетный кислород возникает в результате перехода одного электрона на орбиту с более высоким энергетическим потенциалом. Молекулярный кислород одноступенчато восстанавливается до супероксидного аниона, перекиси водорода, гидроксильного радикала. Образование перекиси водорода (дисмутация супероксид-радикала) происходит как спонтанно, так и с участием супероксиддисмутазы. При участии миелопероксидазы, активность которой существенно возрастает, из перекиси водорода с участием ионов галогенов формируются дополнительные бактерицидные продукты. Для предотвращения ущерба собственным клеткам от накопления этих продуктов, цитотоксичных не только в отношении микроорганизмов, срабатывают механизмы их инактивации путем превращения в воду и кислород с участием супероксиддисмутазы и каталазы. Впрочем, эти же защитные механизмы могут проявлять и микробные клетки. В макрофагах основной эффекторной молекулой бактериолиза считается перекись водорода.

Все упомянутые бактерицидные продукты лишены какой-либо специфичности в отношении микроорганизмов. Они обладают также туморицидной и вообще цитотоксической активностью. Место генерации бактерицидных продуктов точно не установлено, в конечном счете, они оказываются в фаголизосоме и могут секретироваться во внеклеточное пространство.

Примечание:

Нарушение мембранных оксидаз и пентозофосфатного шунта служат главной причиной ослабления кислородозависимого метаболизма фагоцитов и сопряженных с ним киллерных реакций. Ряд вирусов (вирусного герпеса, коровьей оспы, ньюкестлской болезни, реовирусы) в остром периоде вирусной инфекции снижают способность к активизации ГМФШ нейтрофилов, что приводит к ослаблению бактерицидной функции нейтрофилов.

Азотистые метаболиты

К весьма активным факторам бактерицидности относятся продукты азотного метаболизма, в частности окись азота и радикал NО ^-, образующиеся под влиянием NO-синтетазы, особенно при действии на фагоцитирующие клетки интерферона g или его сочетания с ФНОa. Эти метаболиты особенно важны при разрушении микобактерий, устойчивость к которым коррелирует с активностью NO-синтетазы.

Кислород - и азотнезависимые факторы. Локальное закисление.

Повреждение микробной мембраны вызывают дефензины (низкомолекулярные, а также более высокомолекулярные катионные белки, в частности р25, р37, и р57), катепсин G,белок ВР1, усиливающий проницаемость бактериальной стенки, и аргиназа. Определенный вклад в лизис микробной стенки вносит лизоцим (мурамидаза), расщепляющий пептидогликаны. Лактоферрин проявляет свой эффект через связывание ионов железа (конкуренция с бактериями, задерживающая их рост) и активацию системы кислородзависимого киллинга.

Закисление внутренней среды фаголизосом (рН 4,5-6,5) может оказывать бактериостатическое или бактерицидное действие, поскольку при рН, близком к 4,5, затрудняется поступление в микробную клетку питательных веществ вследствие снижения ее электрического потенциала. Кроме того, кислая среда способствует активации большего количества ферментов фаголизосом, в том числе участвующих в бактериолизе или обеспечивающих его. Продукты жизнедеятельности микроорганизмов сами могут способствовать усилению локального закисления в фаголизосоме.

Кислороднезависимые бактерицидные и бактериостатические факторы могут действовать в анаэробных условиях (табл.2).

5.Выброс продуктов деградации

Продукты разрушения микроорганизмов вместе с содержимым фаголизосом выбрасываются из клетки наружу в результате процесса, аналогичного дегрануляции.

Таблица 2

Антимикробные факторы нейтрофилов

В отличие от нейтрофилов, макрофаги являются долгоживущими клетками с хорошо развитыми митохондриями и шероховатым эндоплазматическим ретикулумом. Если полиморфноядерные нейтрофилы обеспечивают основную защиту от пиогенных (гноеродных) бактерий, то функция макрофагов в основном сводится к борьбе с теми бактериями, вирусами и простейшими, которые способны существовать внутри клеток хозяина.

Некоторые микроорганизмы, паразитирующие и размножающиеся в макрофагах (листерии, токсоплазмы, микобактерии), хотя и фагоцитируются, но предотвращают слияние с лизосомой и тем самым собственно лизис. Только дополнительная активация макрофагов лимфокинами обеспечивает в таких случаях образование фаголизосом.

Отличие фагоцитоза полиморфноядерными лейкоцитами (нейтрофилами) состоит в том, что нейтрофил может совершать свою эффекторную функцию (фагоцитоз) один раз, после чего он обычно гибнет.

Макрофаг фагоцитирует многократно: после переваривания объекта он вновь способен к эффекторной функции. Важно, что часть молекул антигена разрушается при этом не полностью, напротив, происходит усиление их антигенной активности. Далее фагосома с остаточным антигеном выбрасвается на поверхность клетки, высвобождая высокоиммунный антиген, что имеет важное значение для индукции лимфоцитами специфического иммунного ответа.

Опсонины.

Гуморальные факторы, усиливающие деятельность фагоцитов, называются опсонинами (от греческого слова opsonion - снабжение пищей). Понятие об опсонизации сформировано в 1903 году. Термин придуман английским ученым Алмротом Райтом в 1908 году.

Все опсонины (а их более 10) объединены общим признаком - они связываются с объектом, выступая в роли функционального посредника между ним и фагоцитирующей клеткой (рис.3).

Опсоническая функция складывается из суммы факторов, которые имеют излюбленные мишени, дополняют друг друга и лишь в содружестве обеспечивает максимальную эффективность. Центральная роль принадлежит каскаду комплемента и иммуноглобулинам (антителам).

К опсонинам относят:

1. С3 (С3в).

2. Ig G – антитела, являющиеся сильными опсонинами и образующие вместе с комплементом (С3в) главное эффекторное звено в системе опсонической кооперации.

3. Ig M – антитела, которые в присутствии комплемента иногда проявляют скрытую опсоническую активность.

4. Ig A, иногда выступающие в роли слабых опсонинов.

5. Альфа-2- глобулины, преимущественно фибронектин. Благодаря фибронектину внутренняя среда очищается от продуктов тканевого распада, сгустков крови, инородных частиц.

6.

Рисунок 3. Место опсонинов, как функциональных посредников, в фагоцитозе

Отношение опсонизации к феномену фагоцитоза можно рассмотреть в трех основных аспектах:

1) Усиление сорбции (рецепции). На нейтрофилах имеются рецепторы к С3в компоненту комплемента и Fc-фрагменту Ig G и Ig A.

2) Усиление поглощения. Эффект связан с Fc-фрагментом, который, соединяясь с гомологичным рецептором плазматической мембраны, активирует нейтрофилы.

3) Стимуляция бактерицидной (цитотоксической) функции. Показано, что Ig G и С3в способны индуцировать респираторный взрыв с образованием высокотоксичных производных кислорода.

Методы оценки фагоцитоза

1. Тест фагоцитоза

Широко используется для оценки функциональной активности нейтрофилов периферической крови.

В качестве объектов фагоцитоза используют живые или убитые клетки микроорганизмов (например, убитую культуру стафилококка), а также различные твердые частицы (микросферы латекса, уголь, крахмал), формализированные эритроциты животных и т. п.

Схема постановки реакции:

Лейкоциты, выделенные из периферической крови, смешивают с суспензией частиц, используемых для фагоцитоза, и инкубируют при 37°С в течение 30-60 минут. Затем в фиксированных и окрашенных по Романовскому - Гимзе мазкам просчитывают:

фагоцитарный индекс (фагоцитарный показатель) - это % активных фагоцитов (т.е. содержащих фагоцитированный материал);

фагоцитарное число - это среднее количество поглощенных частиц на один фагоцит.

В норме: ФИ (ФП) = 40-80%, ФЧ = 4-9 частиц, если в качестве частиц использовался золотистый стафилококк.

ФИ = 60-80%, ФЧ = 4-9 частиц, если использовался латекс.

ФИ = 40-90%, ФЧ = 1-2,5, если тест проводился с использованием кандиды альбиканс.

В тесте фагоцитоза оценивается поглотительная способность лейкоцитов (НФ). Однако, следует учитывать, что опыты с цельной кровью отражают не только функции клеток, но и состояние гуморальных (сывороточных) факторов, которые выступают в роли опсонинов.

2. НСТ – тест

Данный тест отражает степень активации кислородзависимого метаболизма, прежде всего функцию глюкозомонофосфатного шунта (ГМФШ) и связанную с ним наработку свободных радикалов.

НСТ-тест основан на пиноцитозе нейтрофилами раствора нитросинего тетразолия (НСТ) и накоплении его в фагоцитарных вакуолях с последующим восстановлением и превращением растворимого бесцветного НСТ в нерастворимый темно-синий диформазан. Его легко идентифицировать в нейтрофилах визуально в виде грубодисперсных темно-синих гранул. Количество диформазана служит критерием интенсивности реакции.

Спонтанный НСТ-тест характеризует функциональное состояние нейтрофилов in vitro.

Нейтрофилы крови в норме пребывают в покоящемся (неактивированном) состоянии, а потому в подавляющем большинстве не восстанавливают НСТ. Число нейтрофилов, содержащих диформазан, у здоровых людей не превышает 10-15% (это нормальный показатель НСТ спонтанного).

Спонтанный НСТ увеличен у больных с острыми пиогенными инфекциями и обычно не меняется при заболеваниях вирусной этиологии.

О функциональном резерве нейтрофилов судят по показателям индуцированного НСТ-теста.

Другими словами, НСТинд. говорит о мобилизационной готовности нейтрофилов.

В качестве стимулятора в реакции используют, например, стандартную убитую клеточную вакцину из Serracia marcescens. НСТ инд. в норме 40-80 %.

Определение индекса активации нейтрофилов (ИАН)

Способ предусматривает анализ интенсивности реакции каждого нейтрофила. ИАН представляет собой средний показатель активации системы фагоцитоза обследуемого в пересчете на 1 нейтрофил. По степени активации все нейтрофилы делят на 4 группы:

0 - клетки с единичными пылевидными гранулами или без них;

1 - клетки с отложениями диформазана, не превышающими в сумме 1/3 площади ядра;

2 - клетки с отложениями диформазана более 1/3 площади ядра, но не более размеров целого ядра;

3 - Нейтрофилы с отложениями диформазана, превышающими размеры ядра.

Для получения ИАН число сосчитанных клеток в каждой группе перемножают на порядковый номер группы, суммируют и делят на 100 (число сосчитанных нейтрофилов).

А х О + В х 1 + С х 2 + Д х 3

ИАН = 100, где

А - число нейтрофилов в 0 группе

В - в 1-й группе

С - во 2-ой группе

Д - в 3-й группе

Пример. У больного К, с 0-й группой активности 40 нейтрофилов, с 1-й - 30, со 2-й - 20, с 3-й - 10.

ИАН = 40 х 0 + 30 х 1 + 20 х 2 + 10 х 3 = 1, 0

Секреторная активность фагоцитов

Секреторная активность выражается по меньшей мере в двух формах – выбросе содержимого гранул (для макрофагов – лизосом), т.е. дегрануляции, и секреции с участием эндоплазматического ретикулума и аппарата Гольджи. Дегрануляция свойственна всем основным типам фагоцитирующих клеток – нейтрофилам, эозинофилам и макрофагам, тогда как второй тип секреции присущ в основном или исключительно макрофагам.

Продукты, секретируемые нейтрофилами, токсичны для бактерий, грибов, микоплазм, вирусов. Во многом аналогичны проявления секреторной активности эозинофилов, Их главная особенность – преимущественная способность убивать внеклеточных паразитов и относительно слабая бактерицидная активность. Хотя эозинофилы способны секретировать продукты, образующиеся при дыхательном взрыве, а также метаболиты арахидоновой кислоты, специфика их действия связана, по-видимому, с секрецией продукта их гранул – главного щелочного белка (мол. масса 21000), токсичного для паразитов (например, шистосом). Секреты эозинофилов богаты лизофосфолипазой, расщепляющей фосфолипиды мембран погибших клеток, особенно лизолецитин. Продукты эозинофилов токсичны также для некоторых клеток организма-хозяина, а также для опухолевых клеток. Они участвуют в отрицательной регуляции воспаления и реакции гиперчувствительности.

Главные особенности моноцитов/макрофагов в сравнении с нейтрофилами и эозинофилами состоят в значительной выраженности процессов секреции, не связанных с дегрануляцией, а также в способности клеток к синтезу секретируемых белков и пептидов и формировании гранул de novo. Это обусловливает большую длительность и интенсивность секреторной деятельности этих клеток, а также возможность спонтанной секреции этих продуктов. Если секреторная активность нейтрофилов и эозинофилов связана преимущественно с их бактерицидной и киллерной активностью, то секреция моноцитов/макрофагов наряду с этой функцией в значительной степени направлена на выполнение регуляторной роли в развитии воспалительной реакции и иммунного ответа.

Макрофаги спонтанно секретируют ряд продуктов: лизоцим, компоненты комплемента, ряд ферментов (например, эластазу), фибронектин, аполипопротеин А и липопротеиновую липазу.

Для регуляции развития воспаления и иммунных процессов особенно значимы простагландины, лейкотриены, регуляторные пептиды и особенно цитокины. Секреция этих веществ, как правило, не связана с освобождением гранул, а является классическим секреторным процессом, происходящим при участии аппарата Гольджи.

Таким образом, секреторная активность свойственна всем фагоцитирующим клеткам. Она часто сопряжена с их активацией, хотя механизмы запуска этих процессов не идентичны. Секреция осуществляется путем высвобождения содержимого клеточных гранул или путем выделения синтезируемых de novo веществ. Секреторный процесс связан с выполнением бактерицидной (шире – цитотоксической) и, особенно для макрофагов, регуляторной функцией фагоцитирующих клеток.

Киллерная активность фагоцитов

Киллерный эффект макрофагов, столь важный для противоопухолевой активности этих клеток, не сводится ни к их фагоцитарной активности, ни к внеклеточному цитолизу, обусловленному секретируемыми продуктами (хотя оба этих процесса могут участвовать в реализации цитотоксического действия макрофагов). Более важную роль в его осуществлении играют механизмы, требующие прямого клеточного контакта.

Природа киллерного эффекта макрофагов не раскрыта. Вероятно, как и в случае киллерных лимфоцитов, в основе киллерного действия макрофагов лежит сочетание различных механизмов: индукции апоптоза, внедрения в мембрану клетки-мишени цитолитических молекул, продуцируемых макрофагом, выделения цитокинов с цитолитической активностью (например, ФНОa). Очевидно, что продукты, образующиеся при дыхательном взрыве, а также галоидные производные и некоторые ферменты, секретируемые в межклеточную среду активированными макрофагами, также вносят вклад в опосредованный ими цитолиз. Допускается возможность «инъекции» в клетку-мишень лизосом макрофагов.

Киллерной активностью обладают также гранулоциты. Если для эозинофилов это исключительно внеклеточной цитолиз, обусловленный секретируемыми продуктами, то для нейтрофилов природа цитотоксической активности не установлена. По-видимому, как и в случае с макрофагами, она связана с действием нескольких механизмов – контактной индукцией апоптоза, токсичностью секретируемых продуктов и, возможно, передачей в клетки-мишени токсического материала.

Естественные (натуральные) киллеры

Основная функция естественных киллеров – контактный цитолиз клеток-мишеней, пораженных вирусом или трансформированных.

Натуральные киллеры (НК) представляют собой особую популяцию лимфоцитов, популяцию больших гранулярных лимфоцитов с характерной морфологией. НК возникают из предшественников, расположенных в костном мозге. НК лишены антигенраспознающих рецепторов. Рецептор естественных киллеров, предназначенный для распознавания клеток-мишеней представляет собой С-лектин. Он распознает концевые остатки маннозы на молекулах мембранных гликопротеинов и гликолипидов. В норме эти остатки на большинстве клеток, с которыми контактируют зрелые лимфоциты и макрофаги, блокированы остатками сиаловой кислоты. Это защищает их от фагоцитоза макрофагами, которые тоже имеют рецепторы, связывающие маннозу, и от лизиса NK-киллерами.

НК имеют также рецепторы, ограничивающие киллинг. Эти рецепторы распознают аутологичные молекулы MHC, экспрессированные на клетках-мишенях, и подают в НК-клетку сигнал, который запрещает развитие дальнейших событий, ведущих к цитолизу. В результате мишенями естественных киллеров могут стать клетки, на поверхности которых присутствуют гликоконъюгаты со свободными остатками маннозы и не содержатся молекулы MHC 1 класса.

После распознавания мишеней и установления межклеточного контакта происходит программирование лизиса, и клетка-мишень становится обреченной на гибель даже после ее отделения от киллера.

В основе цитолиза, обусловленного естественными киллерами, лежит перфоринзависимый механизм. Контакт НК-лимфоцитов и клеток-мишеней приводит к активации НК-клеток, выражающейся в освобождении гранул и секреции ряда цитокинов в локализованном участке, обращенном в сторону клетки-мишени. В гранулах содержится два типа субстанций – перфорин и гранзимы (фрагментины). Суть программирования лизиса в случае НК-клеток заключается в формировании в мембране клеток-мишеней перфориновых пор и проникновении через них гранзимов, запускающих в клетке процесс, который приводит к развитию апоптоза. После программирования лизиса НК-клетка отделяется от клетки-мишени; при этом сохраняется возможность повторного участия в цитолизе (рециклинга) естественных киллеров.

В цитолизе клеток-мишеней сочетаются проявления апоптоза и некроза. Общая продолжительность цитолиза, обусловленного НК-клетками, составляет 1-2 часа.

Различные интерфероны усиливают цитотоксичность НК, а поскольку интерфероны вырабатываются инфицированными вирусами клетками, то перед нами – хорошо интегрированная защитная система с обратной связью. Открытие того факта, что один из лимфокинов, интерферон, усиливает литическую активность натуральных киллеров, привело к применению интерферонов в частности в качестве противоопухолевого агента. Активность НК также может избирательно усиливаться другим лимфокином – интерлейкином-2 (IL-2).НК-клетки, активированные ИЛ-2, составляют основную фракцию так называемых ЛАК-клеток (лимфокинактивированных киллеров). Эту фракцию ЛАК-клеток идентифицируют по наличию мембранных маркеров НК-клеток – CD16 и 56. Методология получения ЛАК-клеток разработана в процессе поиска методов лечения злокачественных опухолей.

Для выявления и подсчета НК-клеток используют анти-CD моноклональные антитела основной (анти-CD16) и дополнительной (CD2, CD56, CD158a, CD161) панели.

Роль естественных киллеров в иммунной защите

Естественным киллерам всегда отводилась большая роль в опосредовании защиты организма от опухолей и внутриклеточных инфекций. Однако мнение об их месте в иммунной защите было кардинально пересмотрено в связи с выявленным «запретом» на лизис этими киллерами клеток-мишеней, несущих аутологичные молекулы МНС 1 класса. В настоящее время полагают, что мишенями естественных киллеров служат клетки, утратившие молекулы МНС 1 класса. Известно, что некоторые вирусы (аденовирусы и т.д.) ингибируют экспрессию этих молекул. Утрата последних наблюдается и при росте некоторых опухолей. Это явление рассматривается как способ избежать распознавания этих клеток CD8⁺Т-киллерами (их рецепторы, как известно, специфичны к чужеродным пептидам, представляемым молекулами МНС 1 класса). В таком случае NK-клетки, выявляющие и разрушающие мишени, которые «избежали» действия иммунных механизмов второй линии защиты, могут рассматриваться как факторы не первой, а третьей линии защиты, если таковая существует.

При заражении внутриклеточными агентами (вирусами, листериями и т.д.) решающая защитная роль на ранних этапах инфекции, когда не сформировались механизмы адаптивного иммунитета, принадлежит естественным киллерам. Поэтому в их отсутствии начальные этапы инфекции протекают очень тяжело. Но позже срабатывают иммунные механизмы (связанные с активностью Т-клеток) и происходит выздоровление, вклад в которое NK-клеток невелик.

ГУМОРАЛЬНЫЕ ФАКТОРЫ ЕСТЕСТВЕННОЙ РЕЗИСТЕНТНОСТИ

Лизоцим

Лизоцим (мурамидаза) - расщепляет пептидогликаны клеточной стенки чувствительных бактерий (грамположительных). Лизоцим - это энзим, который синтезируется гранулоцитами, моноцитами и макрофагами.

.

У всех типов бактерий есть внутренняя клеточная мембрана и слой пептидогликанов, который может быть разрушен лизоцимом или лизосомальными ферментами (рис.4). Внешний липидный бислой грамотрицательных бактерий, чувствительный к действию комплемента и катионных белков, иногда содержит липополисахарид (ЛПС, называемый также эндотоксином). Он построен из боковых олигосахаридных О-специфических цепей, присоединенных к коровому полисахариду, который, в свою очередь, связан с липидом А, обладающим митогенной активностью. Известно, например, 148 вариантов О-антигена E.coli. Микобактерии имеют клеточную стенку, очень устойчивую к разрушению. Если же бактерия окружена капсулой, то это защищает ее от фагоцитоза.

Рисунок 4. Строение клеточной стенки бактерий.

Строение муреина:

Г - М - Г - М - Г

| | | | |

М - Г - М -Г - М

Г - N- ацетилглюкозамин

М - N-ацетилмурамовая кислота.

Муреина больше в стенке грамположительных бактерий. Таким образом, лизоцим расщепляет пептидогликановый слой (муреин) клеточной стенки “грам+” бактерий и в отдельных случаях может вызвать даже бактериолиз. При осуществлении лизиса “грамм-” бактерий лизоцим действует совместно с системой комплемента. Лизоцим присутствует практически во всех биологических жидкостях организма (слюна, слезы и т.д.), поэтому определение его концентрации имеет большое диагностическое значение.

Определение активности лизоцима в слюне

Этапы определения:

1. Берут пробирку с микробной взвесью Micr.Lisodeicticus в объеме 2 мл. (1 мл суспензии содержит 1 млрд. микробных клеток).

2. Определяют оптическую плотность взвеси (в норме 0,5 опт. ед.).

3. В одну пробирку приливают 0.1 мл слюны, в другую пробирку - 0,1 мл раствора лизоцима (контроль). На 10 мл воды берут 3 мг лизоцима (на кончике скальпеля).

4. Пробирки помещают в термостат на 30 минут.

5. Затем на ФЭКе определяют оптическую плотность.

6. Активность лизоцима определяют по формуле:

Д1 - Д2

---------- х 100, где Д1 - оптическая плотность опытных проб до инкубации.

Д1

Д2 - оптическая плотность проб после инкубации.

Система комплемента

Система комплемента представляет собой один из самых знаменитых каскадов сыворотки. Она является основной защитной силой организма. Из общего количества сывороточных белков на систему комплемента приходится около 10%.Существует прямая функциональная связь между системой комплемента и фагоцитарной системой, поскольку прямое или опосредованное через антитела связывание компонентов комплемента с бактериями часто является необходимым условием фагоцитоза (опсонизация микроорганизмов).

Впервые система комплемента была описана Бухнером в 1889 году и определена как алексин - термолабильный фактор, в присутствии которого наблюдается лизис микроорганизмов.

Термин “комплемент” был введен Эрлихом в 1895 году.

Собственно к гуморальным факторам неспецифической резистентности относится альтернативный путь активации системы комплемента, но не классический, где активаторами являются иммунные комплексы (АГ - АТ).

Однако, для целостного восприятия системы комплемента, мы сочли целесообразным в данном разделе рассмотреть оба пути активации комплемента, а также эффекты и методы оценки системы комплемента.

Комплементом называют сложный комплекс белков (около 20), которые так же, как и белки, участвующие в процессах свертывания крови, фибринолиза и образования кининов, формируют каскадные системы, обнаруженные в плазме крови. Для этих систем характерно формирование быстрого, многократно усиленного ответа на первичный сигнал за счет каскадного процесса. В этом случае продукт одной реакции служит катализатором последующей (табл.3).

Таблица 3

Характеристика основных компонентов системы комплемента человека

(-) - нечувствит., (+) - чувствительн., (++) - очень чувствительн.

Компоненты, участвующие в классическом пути активации, обозначаются как С1q, С1r, С1s, С4, С2, С3. Белки, участвующие в альтернативном пути активации, называются факторами и обозначаются как В, Д, Р (пропердин). Компоненты, участвующие в заключительном (мембраноатакующем) этапе обоих путей активации, обозначаются С5, С6, С7, С8 и С9.

Наконец, выделяется группа белков, регулирующих интенсивность реакции, или группа белков-контролеров. К ним относятся: С1 - ингибитор (С1 JNH - термолабильный альфа-2- нейраминоглюкопротеин, препятствующий спонтанной активации С1 - эстеразы); С3в - инактиватор (С3в JNa), (bJN - фактор - С4 - ВР) - ингибитор анафилотоксина.

Черта над символом, например, С1, С42, обозначает энзиматическую активность компонентов.

Основные компоненты комплемента получили обозначение от С1 до С9. Система комплемента состоит в основном из ферментов, которые катализируют 9 последовательно протекающих на клеточной мембране реакций, вызывающих в конце концов, ее повреждение. В норме компоненты комплемента неактивны. Пусковые события их активации зависят от продуктов, формирующихся при иммунном ответе или содержащихся в микроорганизмах.

Активация системы комплемента в основном осуществляется двумя путями: при помощи иммунных комплексов (классический путь) или без участия антител (альтернативный путь).

Классический путь активации комплемента - это иммунологически обусловленный процесс, инициированный антителами. Участвуют только IgM и IgG - антитела (IgM, IgG3, IgG1, IgG2,) в комплексе с антигеном или же агрегаты IgG, СРБ, ДНК, плазмин.

Пусковым этапом каскада классической активации комплемента является формирование иммунного комплекса. После присоединения двухвалентного антигена к Fab-участкам антител в их Fc-участке происходят структурные изменения, приводящие к активации системы комплемента. Комплемент связывается с Fc-частью (Сg2или Сm4) иммуноглобулина. Активация С1 происходит между двумя Fc-фрагментами, поэтому каскад активации может быть индуцирован даже одной молекулой Ig M. В случае участия антител IgG необходимо соседство двух молекул антител.

Примечание: у некоторых бактерий (золотистый стафилококк, пиогенный стрептококк, пневмококк) обнаружены компоненты, которые неспецифически связываются с Fc - фрагментом IgG, активируя комплемент, подобно комплексам АГ-АТ.

В каскад реакций в определенной последовательности вступают компоненты комплемента от С1 доС9. Очередность вступления, которая всегда остается неизменной, можно записать как ряд:

С1 - 4 - 2 - 3 - 5 - 6 - 7 - 8 - 9.

Процесс начинается с активации С1, который состоит из 3 компонентов: С1q, C1r, C1s. Весь этот комплекс превращается в серинэстеразу С1qrs. Последняя расщепляет С4 на 2 фрагмента: С4а и С4в и соответственно С2 - на С2а и С2в (рис.5).

(IgM, IgG + АГ) C2в С3а

C4 С4в

С4а С3в С5

С5в

С9 С8 С7 С6

Рисунок 5. Классический путь активации комплемента.

Образующийся комплекс С4b2а представляет собой активный фермент, расщепляющий С3-компонент, т.е. являющийся С3-конвертазой классического пути.

Регулятором классического пути является С1-ингибитор (С1JNH), подавляющий активность С1r и С1s путем необратимого связывания с этими ферментами. мой активации С4 и С2 и клинически проявляется в виде врожденного Врожденный дефицит этого ингибитора приводит к неконтролируе ангиоотека.

Альтернативный путь активации комплемента состоит из ряда последовательных реакций, не включающих С1, С4 и С2 компоненты, и, тем не менее, приводящих к активации С3. Эти реакции приводят к активации заключительного мембраноатакующего механизма. Регуляторными белками альтернативного пути являются bJH (фактор Н) и С3в-инактиватор (С3в INA) = фактор 1.

Активация этого пути инициируется эндотоксином грамотрицательных бактерий, некоторыми полисахаридами типа инулина или зимозана, иммунными комплексами (ИК), содержащими IgA или IgG и некоторыми бактериями и грибками (например, эпидермальным стафилококком и кандидой альбиканс). Ввиду этого альтернативный путь активации комплемента следует относить к механизмам неспецифической резистентности как важнейший компонент немедленной антимикробной защиты.

В самой реакции участвуют 4 компонента: фактор Д и В, С3 и пропердин (Р) - сывороточный белок с М.в = 220000. При этом фактор Д (фермент) подобен С1s классического пути, так как расщепляет фактор В, присоединившийся к С3в. С3 и фактор В соответственно аналогичны С4 и С2- компонентам классического пути. В результате образуется конвертаза альтернативного пути С3вВв, способная расщеплять С3 на С3а и С3в.

В нормальных условиях должен существовать механизм, сдерживающий это расщепление на “отключенном” уровне. С3вВв - конвертаза в растворах нестабильна и фактор В легко замещается другим компонентом - фактором Н, образуя комплекс, доступный для атаки фактором I, инактивирующим С3в, Инактивированный С3в биологически инертен и в дальнейшем расщепляется трипсиноподобными ферментами, присутствующими в организме.

Некоторые микроорганизмы могут активировать С3вВв - конвертазу с образованием большого количества продуктов расщепления С3. Это происходит путем связывания С3вВв - конвертазы углеводными участками поверхностной мембраны микроорганизмов, что защищает конвертазу от действия фактора Н.

Затем другой белок - пропердин (Р) - взаимодействует со связанной конвертазой, стабилизируя ее еще сильнее. Образуется более сложный комплекс С3вВвР, который действует как фермент на С3 или С5 и начинает каскад активации комплемента вплоть до С9 (рис.6).

Рисунок 6. Начальные этапы активации системы комплемента

Последовательность событий после расщепления С3

Оба пути активации комплемента приводят к одной и той же конвертазе С3, которая в классическом пути представляет собой С4в2а, а в альтернативном - С3вВв. Оба фермента после связывания дополнительного С3в превращаются в конвертазу С5.

Таким образом, после С3 следующим активируемым компонентом является С5. Активация С5 «открывает» терминальный этап активации комплемента – формирование мембранатакующего комплекса. Компонент С5, взаимодействуя с мембраносвязанным С3в, становится субстратом для С3вВв и расщепляется с выделением короткого полипептида С5а. Большой же фрагмент С5в последовательно связывает С6, С7 и С8. Комплекс С5b678 уже насквозь прошивает мембрану, поскольку гидрофобный домен в составе С8 имеет достаточную протяженность. Это приводит к ограниченному лизису клеток (в случае эритроцитов), однако, он реализуется очень медленно и его функциональная значимость не выяснена.

Завершающий этап формирования мембранатакующего комплекса состоит в присоединении 12-20 молекул С9, который повышает в 1000 раз литическую активность комплекса. Как и перфорин, С9 способен полимеризоваться при контакте с фосфолипидами мембраны. В результате формируется цилиндрический комплекс, встраивающийся в мембрану как ее интегральный компонент. Цилиндры образуют поры, которые нарушают целостность мембраны и создают возможность для поступления в клетку ионов Н⁺, Nа⁺ и воды (но не белков), что и приводит к разрыву мембраны и гибели клетки.

Биологические функции системы комплемента

1. Адгезия, опсонизация и фагоцитоз

Фагоцитирующие клетки имеют рецепторы для С3в и С3вi, которые облегчают адгезию микроорганизмов, нагруженных С3в, на поверхности клетки. Опосредованная комплементом связь частиц с фагоцитами значительно ускоряет их фагоцитоз.

Опсоническую функцию комплемента почти целиком определяет С3. Опсоническая функция реализуется через С3в, фиксация которого на объекте фагоцитоза завершает цепь реакций, необходимых для получения опсонического эффекта.

2. Нейтрализация вирусов

Фиксация антител и факторов комплемента С1/С4 на вирусах нейтрализует их, вследствие чего они утрачивают инфекционность.

3. Образование биологически активных фрагментов

С3а и С5а - небольшие пептиды, отщепляемые в процессе активации комплемента от молекул-предшественников, выполняют ряд важных функций. Они действуют непосредственно на фагоциты, особенно на нейтрофилы, вызывая резкую активацию дыхания, что связано с продукцией метаболитов кислорода. Кроме того, оба представляют собой “анафилотоксины” и могут вызвать выброс медиаторов из тучных клеток и из циркулирующих в крови базофилов. Особенно следует отметить хемотаксические свойства этих молекул и их влияние на кровеносные сосуды. В свою очередь, С5а служит мощным хемотаксическим агентом для нейтрофилов и способен эффективно воздействовать на клетки эндотелия капилляров, вызывая расширение сосудов и повышая их проницаемость.

Примечание: скорость инактивации С5а повышена у больных туберкулезом, алкогольным циррозом печени, острым и хроническим гломерулонефритом, у больных со злокачественными опухолями и т. д. В результате происходит ослабление хемотаксиса и общего резерва фагоцитирующего звена.

4. Повреждение мембран

Как отмечалось выше, встраивание МАК в мембрану может привести к лизису клетки. К счастью, система комплемента относительно малоэффективна в отношении лизиса мембран аутологичных клеток.

Оценка системы комплемента

Можно определить любой компонент системы комплемента, фактор или ингибитор, но важнее всего - определение С3.

Компоненты комплемента могут быть полными антигенами и вызывать выработку антител. Так, при введении кролику белков системы комплемента человека индуцируется гуморальный иммунный ответ с выработкой Ig G - антител. Последние используются для определения компонентов комплемента, например, в реакции радиальной иммунодиффузии в геле по Манчини.

Компоненты комплемента, факторы и ингибиторы могут быть определены и с использованием моноклональных антител иммуноферментным методом.

Определение уровня комплемента в сыворотке по 50%-ному гемолизу в единицах СН50 (определение гемолизинов)

Метод основан на прямой зависимости процента гемолиза от количества сывороточного комплемента. Эта зависимость точно определена в зоне частичного гемолиза, соответствующего 50%-ному гемолизу. За 50%-ую гемолитическую единицу активности (СН50) принимают количество комплемента, способствующее 50% лизису определенного количества сенсибилизированных эритроцитов в течение 45 минут при температуре 37°С.

Источник комплемента - исследуемая сыворотка в серийных разведениях. Определяют титр, соответствующий 50%-ному гемолизу эритроцитов (на

пример, барана), суспензированных в 5 мл. раствора, имеющего ионную силу 0, 147.

Визуально находят ту последнюю лунку ряда (пробирку), в которой еще наблюдается гемолиз, и соответствующее разведение сыворотки принимают за титр гемолизинов.

Содержание комплемента пересчитывается на 1 мл сыворотки. Результаты выражают в единицах СН50 (СН50 Е/мл. сыворотки).

В сыворотке человека в норме содержится приблизительно 40 - 50 СН50/мл.

Определение титра комплемента

Для определения титра комплемента необходимы 3%-ная взвесь эритроцитов барана и стандартная гемолитическая сыворотка к эритроцитам барана с известным титром. Гемолитическая система готовится из равных объемов разведенной по троекратному титру гемолитической сыворотки и 3%-ной взвеси бараньих эритроцитов. Для работы применяется титр гемолитической сыворотки в три раза выше указанного в паспорте.

Постановка реакции: Испытуемую сыворотку, разведенную физиологическим раствором 1:5, разливают в пробирки по 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 1,2; 1,6; 2,0 мл. К сыворотке добавляют физиологический раствор до объема 2,0 мл и гемолитическую систему в количестве 0,5 мл. Пробирки помещают в термостат при 37°С на 30 мин.

После инкубирования в термостате регистрируют количество сыворотки, которое вызывает полный гемолиз эритроцитов в гемолитической системе. Полученный результат делят на 5 и получают искомую величину титра комплемента.

У практически здоровых лиц средний уровень титра комплемента составляет 0,02 - 0,08. При ряде заболеваний отмечается снижение уровня комплемента.

Реакция связывания комплемента

Предложена Борде и Жангу в 1901 году. Используется с целью серодиагностики при ряде инфекционных заболеваний: коклюш, туберкулез, дизентерия, туляремия, токсоплазмоз, сифилис, лептоспироз и другие (рис.7, табл 4).

Рисунок 7. Схема постановки реакции.

Таблица 4

Постановка основного опыта РСК

Ингредиенты:

1) испытуемая сыворотка больного в разведении 1:5, инактивированная при температуре 56-58°С в течение 30 минут;

2) антиген (например, гонококковый);

3) комплемент в разведении, соответствующем рабочей дозе;

4) гемолитическая сыворотка в рабочей дозе;

5) 3%-ная взвесь эритроцитов барана.

Предварительно определяют рабочие дозы комплемента, гемолитической сыворотки и антигенов.

Титр комплемента - это его минимальная доза, которая в присутствии гемолитической сыворотки вызывает полный гемолиз эритроцитов. Рабочая доза комплемента, используемая при постановке РСК, на 20-30 % больше его титра.

Белки острой фазы

Видное место в неспецифических реакциях отведено белкам острой фазы воспаления (БОФ), уровень которых существенно меняется в первые часы и дни защитной реакции.

Как известно, клетки печени продуцируют разнообразные белки, в частности основную часть белков сыворотки крови. При действии на них воспалительных цитокинов ИЛ-6 и в меньшей степени ИЛ-1 и ФНОa под влиянием внутриклеточного процесса, аналогичного процессам активации клеток иммунной системы, изменяется спектр экспрессируемых генов гепатоцитов. В результате синтез некоторых белков подавляется, а продукция других усиливается (иногда на несколько порядков за сутки). Различают положительные острофазные белки, уровень которых нарастает более чем на 25% от нормы, и отрицательные острофазные белки, уровень которых заметно снижается при тех же условиях.

Первую группу составляют (в порядке нарастания степени прироста): церулоплазмин, компонент С3 комплемента, альфа 1-кислый гликопротеин, альфа 1-антитрипсин, фибриноген, гаптоглобин, сывороточный амилоид П (САП), сывороточный амилоид А, С-реактивный белок (СРБ) и некоторые другие. Отрицательными острофазными белками являются альбумин, трансферрин, липопротеиды низкой и очень низкой плотности.

Современное состояние проблемы функции БОФ и пристальный интерес к ней во всем мире в немалой степени связан с изучением роли СРБ и САП (сывороточного амилоидного протеина). СРБ открыт в 1930 году, САП описан в 1965 - 66 г. г. Эти белки выделены в отдельное семейство пентраксинов - сывороточных белков неиммуноглобулинововй природы с пятилучевой структурой молекулы и Са2+- зависимым механизмом связывания лигандов.

Оба названных пентраксина обладают свойствами С-лектинов, т.е. связывают углеводные группы. Другими их лигандами являются фосфорилхолин, ДНК, полиэлектролиты, белки межклеточного матрикса. Они не взаимодействуют с фосфолипидами собственных клеток организма, но связываются с фосфорилхолином грамположительных микроорганизмов. При связывании с ним С-реактивного белка в структуре фосфорилхолина открываются новые участки молекулы, которые ранее были замаскированы. Эти участки способны взаимодействовать с компонентами комплемента и активировать его классический и альтернативный пути. С другой стороны, связанный С-реактивный белок служит хемоаттрактантом для нейтрофилов, а участки его молекулы, обнажающиеся при связывании с микроорганизмами, распознаются фагоцитирующими клетками, т.е. С-реактивный белок может играть роль опсонина. Эти следствия связывания С-реактивного белка позволяют рассматривать его как своеобразное «протоантитело» (тем более что между ним и иммуноглобулинами существует некоторая гомология). После расщепления фагоцитирующими клетками могут освобождаться фрагменты молекулы С-реактивного белка, активирующие моноциты и индуцирующие секрецию ими цитокинов; такими же свойствами обладает мономерная форма этого белка.

Возрастная динамика сывороточных концентраций СРБ и САП в норме и при воспалении различной этиологии следующая:

- уровень СРБ медленно нарастает от следовых концентраций в крови здоровых доношенных новорожденных до 0,17 - 0,20 мкг/мл у детей 8-12 лет и до 0,47 - 1,34 мкг/мл у взрослых 18-60 лет; при этом не наблюдается половых различий;

- при воспалении у взрослых уровень СРБ может достигать 1-2 мг/мл;

- уровень САП плавно изменяется от 0,2 - 6 мкг/мл в пуповинной крови и у новорожденных до 10-20 мкг/мл к 9-18 месяцам жизни, а после 6 лет устанавливается на уровне взрослых (30-50 мкг/мл), причем у мужчин его уровень выше примерно на 10 мкг/мл;

- при хроническом воспалении концентрация САП в сыворотке может подняться до 100 мкг/мл и более.

Повышение уровня СРБ в сыворотке крови начинается через 3-6 часов после изменения гомеостаза, и его уровень удваивается каждые 8 часов. Уровень СРБ достигает максимума на 2-3 день воспалительной реакции и при неосложненном течении процесса, а в отсутствии хронизации постепенно возвращается к прежнему уровню на 12-15 день после воздействия, вызвавшего острофазную реакцию (табл.5).

В целом динамика СРБ сходна с динамикой другого острофазного белка, сывороточного амилоида А и с показателем СОЭ.

Уровень САП, напротив, остается у человека весьма стабильным в ходе острой фазы воспаления, возрастает в 2-4 раза к ее завершению и при хронизации процесса. Он повышен при всех формах амилоидоза, развивающегося в соединительных тканях, стенках сосудов, ЦНС.

Фибронектин

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: