Неспецифические гуморальные факторы иммунитета: Неспецифический, врожденный иммунитет – Неспецифические факторы защиты, иммунная система организма

Содержание

Неспецифический, врожденный иммунитет

Элементы врожденного (неспецифического) иммунитета включают анатомические барьеры, секреторные молекулы и клеточные компоненты. Среди механических анатомических барьеров – кожа и  эпителиальные  слои слизистых,    движение кишечника и колебание бронхолегочных ресничек. С этими защитными поверхностями ассоциируются  химические и биологические факторы.

Механические факторы как часть неспецифического иммунитета

Эпителиальные поверхности формируют физический барьер, который практически непроницаемый для большинства инфекционных агентов. Таким образом, кожа выступает в качестве нашей первой линией обороны против вторжения патогенов. Десквамации эпителия кожи также помогает удалить бактерии и другие инфекционные агенты, которые присоединяются  к эпителиальным поверхностям. Движения  ресничек, перистальтика способствуют дыхательным путям и желудочно-кишечному  тракту освобождаться от микроорганизмов. Промывающее действие слез и слюны помогает предотвратить инфекции глаз и рта.  Захватывающий эффект слизи дыхательных путей  и желудочно-кишечного тракта способствует  защите легких и пищеварительной системы от инфекции.

Химические факторы в неспецифическом иммунитете

Жирные кислоты пота  ингибируют  рост бактерий. Лизоцим и фосфолипаза найдены в слезах, слюне и носовых выделениях формируют поры в клеточной стенке бактерий и дестабилизируют  мембрану. Низкий рН пота и желудочного секрета предотвращает рост бактерий. Дефензины (низкомолекулярные белки), обнаруженные в легких и желудочно-кишечном тракте, обладают антимикробной активностью. Поверхностно-активные вещества в легких действуют как опсонины (вещества, способствующие фагоцитозу частиц фагоцитами).

Биологические факторы и неспецифический иммунитет

Нормальная флора на коже и в желудочно-кишечном тракте может предотвращать колонизацию патогенных бактерий путем секреции токсичных веществ или конкурируя с патогенными бактериями за  питательные  вещества или прикрепление к клеточной поверхности.

Гуморальные факторы неспецифического иммунитета

Анатомические барьеры являются очень эффективными в предотвращении колонизации тканей микроорганизмами. Однако при  повреждении  тканей анатомические барьеры нарушаются, и  инфекционные агенты проникают вглубь тканей. В игру включается  другой врожденный механизм обороны, а именно гуморальные факторы острой фазы воспаления Гуморальные факторы играют важную роль в организации воспаления. Они находятся в сыворотке или образуются в месте локализации инфекции.

  • Система комплемента - Система комплемента является основным гуморальным неспецифическим защитным механизмом. Активация комплемента сопровождается   повышением проницаемости сосудов, мобилизацией клеток-фагоцитов, лизисом  и опсонизацией бактерий.
  • Система свертывания крови - в зависимости от тяжести повреждения тканей, свертывающая система может быть или быть активирована. Некоторые продукты свертывающей системы способствуют  неспецифической защите путем  повышения сосудистую проницаемость, и действовать в качестве хематрактантов фагоцитирующих клеток. Кроме того, некоторые из продуктов локально  активированной системы свертывания обладают антимикробным действием. Например, бета-лизин, белок, продуцируемый тромбоцитами во время свертывания, лизирует  многие грамположительные бактерии, действуя как катионный детергент.
  • Лактоферрин и трансферрин
    - связывают железо, необходимое для дыхания бактерий, и таким образом ограничивают рост бактерий.
  • Интерфероны - белки, которые могут ограничить репликацию вируса в клетках.
  • Лизоцим – фермент, разрушающий клеточную стенку бактерий.
  • Интерлейкин-1 (ИЛ-1) – индуцирует лихорадку синтез  белков острой фазы, которым присущи плейтропные  свойства.

Клеточное звено неспецифического иммунитета

Частью  воспалительного ответа на инфекцию  является мобилизация  полиморфноядерных нейтрофилов, эозинофилов   и макрофагов к месту колонии инфекции. Эти клетки являются основной линией обороны в неспецифической иммунной защите.

  • Нейтрофилы - полиморфноядерные лейкоциты  (ПЯЛ, рис.1),  рекрутируются в места инфекции, где они фагоцитируют  бактерии и убивают их либо внутриклеточно, либо  во внеклеточных ловушках (рис.). Кроме того, ПЯЛ вносят  вклад в повреждение тканей, во время воспаления и репарацию их после удаления инфекции.
  • Макрофаги
    - тканевые макрофаги (фигура 5, 6, 7), и моноциты (рис. 4 и 8), которые дифференцируются в макрофаги, выполняют  функцию фагоцитоза и внутриклеточное уничтожение микроорганизмов. Кроме того, макрофаги, способны к экстрацеллюлярному киллингу зараженных  или поврежденных  самих себя. Кроме того, макрофаги принимают участие в ремоделировании тканей. Макрофаги – антиген представляющие клетки: они презентируют процессированный антиген в комплексе с белками ГКГС класса II Т Н1, индукция     специфический    иммунный ответа.
  • Естественные  киллеры (ЕК) и лимфокин активированные киллеры (ЛАКК) - ЕК и ЛАКК могут неспецифически убивать инфицированные вирусом и опухолевые клетки. Эти клетки не являются частью воспалительного ответа, но они играют важную роль в неспецифическом  иммунитете  к вирусным  инфекциям  и опухолям.
  • Эозинофилы - (рис. 6а и б) белки гранул эозинофилов эффективны в убийстве некоторых паразитов.

врожденный и приобретенный, клеточный и гуморальный

Общий рейтинг статьи/Оценить статью

[Всего голосов: 7 Общая оценка статьи: 4.3]

Слово “иммунитет” часто звучит в повседневной жизни. И на бытовом уровне каждый представляет себе, что это такое. Перевод слова “immunitas” с латыни обозначает –избавление от чего-либо. И в общих чертах мы понимаем, от чего именно. Ежедневно нас атакуют различные микроорганизмы, но при этом мы не так часто болеем. Это трудится наш иммунитет. Но он борется не только с инфекцией – мы кушаем, принимаем лекарства, вдыхаем пыль, повреждаем кожу – и сохраняем при этом здоровье. Это тоже результат работы иммунной системы. Структура и работа иммунитета гораздо сложнее, чем вы думаете, и тот факт, что ученые так и не разобрались до конца во всех его механизмах – вовсе не удивителен.

В этой статье мы расскажем вам о том, что известно современной науке об иммунной системе человека.

Виды иммунитета и его функции

Важнейшей задачей нашего иммунитета является распознавание и уничтожение чужеродных агентов. Чужими для нашего организма являются патогенные микроорганизмы – бактерии, вирусы, грибы и паразиты, инородные тела, разрушенные клетки организма, и по большому счету все то, в чем наш иммунитет увидел угрозу.

Для того, чтобы противостоять опасностям, в арсенале иммунитета есть много различных клеток и биологически активных веществ.

Иммунитет человекаИммунитет человека

Сам иммунитет делится на врожденный и приобретенный. Разберем подробнее их строение, функции и взаимодействие.

Врожденный (или неспецифический) иммунитет

Неспецифический иммунитет помогает бороться с чужеродными агентами с самого детства. Он закреплен генетически и способен передаваться по наследству от родителей. После попадания в организм вируса или бактерии врожденный иммунитет очень быстро включается в работу, сохраняя свою высокую эффективность в течении 4 суток. Все это время он защищает нас от болезни и не дает ей развиться.

Этот тип иммунитета включает в себя несколько защитных барьеров – кожа и слизистые оболочки, лимфатические узлы и кровь. Таким образом, неспецифический иммунитет работает как в тканях и клетках, так и в жидких средах организма – крови и лимфе, поэтому его делят на клеточный и гуморальный (“гуморос” обозначает жидкость).

Клеточный неспецифический иммунитет

Клеточное звено врожденного иммунитета реализуется за счет различных видов лейкоцитов, или белых кровяных телец, которые формируются в красном костном мозге. Лейкоциты имеют специальные рецепторы, которые распознают “чужаков”. Механизм уничтожения определенных чужеродных агентов выработан эволюционно и не может меняться в процессе жизни. Врожденный иммунитет считается консервативным потому что он узнает только те микроорганизмы, с которыми человечество контактировало много веков подряд.

Лейкоциты бывают нескольких типов – нейтрофилы, макрофаги, гранулоциты (их еще называют натуральные киллеры, или NK клетки), эозинофилы и базофилы.

Наиболее важными для иммунного ответа являются нейтрофилы и макрофаги. Эти клетки относятся к классу так называемых фагоцитов, что в переводе с древнегреческого звучит как “пожиратель клеток”. Основная их функция заключается в захвате, поглощении и переваривании чужеродных микроорганизмов.

Нейтрофилы более мобильные, они первыми реагируют на проникновение бактерий. Внутри этой клетки есть специальные гранулы с ферментом для переваривания микроорганизмов. Нейтрофилы прекрасно работают при остром воспалении. Они представляют собой самый многочисленный тип лейкоцитов – 50-70% от общего их числа.

Макрофаги незаменимы при хронических воспалениях, и в отличие от нейтрофилов уничтожают не только бактерии, но и другие микроорганизмы. Несмотря на то, что макрофагов всего 3-7% от общего числа лейкоцитов, они выполняют очень важную функцию – презентуют другим клеткам иммунитета информацию о чужеродном агенте.

После захвата и разрушения микроорганизма, внутри макрофага остаются его белковые фрагменты, которые соединяются со специальными белками и выводятся на поверхность клетки.

Функции макрофаговФункции макрофагов

Комплекс, состоящий из белкового фрагмента чужеродного микроорганизма и белка макрофага называется

главный комплекс гистосовместимости (ГКГС).

Главный комплекс гистосовместимостиГлавный комплекс гистосовместимости

После этого макрофаг презентует этот комплекс другим клеткам иммунной системы, для того, чтобы они запомнили “врага” и сформировали соответствующую защиту. Это важное свойство макрофага позволяет запустить работу специфического иммунитета. О нем мы поговорим немного позже.

Говоря о макрофагах, невозможно обойти стороной их разновидность – дендритные клетки. Назвали их так потому, что они имеют много отростков, или дендритов. Также, как и макрофаги, дендритные клетки способны к фагоцитозу (поеданию чужеродных агентов) и презентации информации о “чужаках” клеткам специфического иммунитета. Дендритные клетки способны распознавать клетки опухоли и “учить” иммунитет бороться с ними, именно поэтому они называются

антигенпрезентующими клетками. Проблема заключается в том, что процесс этот не быстрый, а клетки раковой опухоли способны к быстрой трансформации и мутации. Поэтому в научном мире сейчас ведутся исследования методик, которые позволяют ускорить процесс презентации информации дендритными клетками, что позволяет улучшить прогноз лечения рака, вирусного гепатита и туберкулеза.

Натуральные киллеры, они же гранулоциты, они же NK клетки – не зря имеют такое угрожающее название. Они способны быстро уничтожать все чужие клетки, содержащие ядро. Особенно активны они по отношению к опухолевым клеткам и к клеткам, пораженными вирусом. Кроме “убийств”, они регулируют активность иммунитета в целом, выделяя биологически активные вещества – интерфероны, интерлейкины, простогландины, лимфотоксин.

Эозинофилы и базофилы борются в первую очередь с паразитарной инфекцией (например, с глистами) и с вирусами. Выделяют медиаторы воспаления – гистамин, серотонин, мобилизуют другие иммунные клетки.

Гуморальный неспецифический иммунитет

Врожденный иммунитет борется с инфекцией не только в коже и слизистых оболочках, но и в биологических жидкостях организма, к которым относится кровь, лимфа, слюна, мокрота и т.д. К гуморальному неспецифическому иммунитету относятся различные белки. Некоторые из них объединены в системы, которые представляют собой ряд белков, выполняющих важные функции:

Кининовая система – это свертывающая система крови, которая первой реагирует на проникновение чужеродных частиц в кровеносный сосуд. Объясним работу этой системы на простом примере. Предположим, мы загнали в палец занозу. Как правило, любая инородная частица имеет отрицательный заряд, а стартовый компонент свертывающей системы крови, названный по автору фактор Хагемана, заряжен положительно. Он фиксируется на поверхности инородной частицы, запуская ряд реакций, в результате которых вырабатывается мощный медиатор воспаления – брадикинин. Он расширяет кровеносные сосуды, повышает проницаемость сосудистой стенки, вызывает боль и привлекает фагоциты в воспалительный очаг. Все мы видели, что через некоторое время вокруг занозы образуется гной, — это результат слаженной работы иммунной системы. При этом, Фактор Хагемана сворачивает кровь, препятствуя распространению инфекции.

Система комплемента – это группа белков, которые циркулируют в крови и активизируются в ответ на проникновение чужеродного агента. Белки системы комплемента выполняют три функции:

  • Привлекают фагоциты в очаг инфекции
  • Присоединяются к поверхности бактериальной клетки, делают в ней отверстие и буквально накачивают ее водой, в результате чего бактерия набухает и лопается. Этот процесс называется лизисом бактерий.
  • Некоторые белки комплемента могут присоединяться к бактерии, тем самым образуя своего рода метку для клеток, способных “съесть” бактерию. Это значительно ускоряет процесс распознавания и уничтожения чужеродных клеток фагоцитами.

Почему же белки системы комплемента, будучи достаточно агрессивными не разрушают собственные белки организма? Ответ на этот вопрос будет чуть дальше.

Белки острой фазы воспаления – очень чувствительные белки, количество которых увеличивается в ответ на внедрение инфекции или повреждения тканей. Эта группа включает более 10 белков, самым активным из которых является С-реактивный белок. Основной функцией этого белка является активация белков системы комплемента, что приводит к их связыванию с микроорганизмом и подготовка его к уничтожению с помощью фагоцитоза.

Белки теплового шока – активизируются не только при повышении температуры тела, но и при стрессе. Эта группа белков открыта относительно недавно, и поэтому полностью не изучена. Известно, что они могут защищать клетки от повреждений.

Цитокины – белки, которые вырабатывают клетки иммунной системы. Их действие напоминает эффекты гормонов, они регулируют работу других клеток (стимулируют или угнетают). Некоторые из них стимулируют рост клеток, в частности нейтрофилов. К цитокинам относят интерфероны, интерлейкины, фактор некроза опухоли и хемокины.

  • Интерфероны – белки, которые синтезируются клетками иммунитета (лейкоцитами, макрофагами и клетками соединительной ткани) в ответ на внедрение в организм вируса. Дополнительным плюсом является то, что интерферон препятствует проникновению вируса в здоровую клетку организма. Возможно, вы знаете о том, что есть медицинские препараты, содержащие интерферон, которые обладают противовирусным действием. Важно понимать, что эти лекарства, равно как и естественный интерферон, не влияют непосредственно на вирус, а только препятствуют его размножению и “сборке”. Поэтому не стоит ждать от интерферона быстрого эффекта, так как на те вирусы, которые уже есть в организме он не влияет. Однако, не все эффекты этого белка однозначно положительны. Он вырабатывает специальное соединение, которое вызывает гибель пораженной клетки, но одновременно с этим погибнуть могут и здоровые клетки организма. В итоге, несмотря на то, что интерферон тормозит развитие болезни и не дает вирусу размножаться, он может быть опасен для организма, уничтожая здоровые клетки.
  • Интерлейкины – синтезируются в основном лейкоцитами. Функция интерлейкинов заключается в регуляции работы лейкоцитов.
  • Фактор некроза опухоли – цитокины, способные уничтожать и утилизировать клетки опухоли.
  • Хемокины – небольшие цитокины, которые регулируют перемещение клеток иммунитета.

Врожденный иммунитет играет очень важную роль, так как именно он первым реагирует на патоген. И если вы простудились и только почувствовали недомогание – знайте, ваш иммунитет трудится уже несколько часов. Если же неспецифический иммунитет не справляется с задачей, к нему подключается специфический или приобретенный иммунитет.

Приобретенный (специфический) иммунитет

В отличие от врожденного, приобретенный иммунитет специфичен, то есть его действие направлено на уничтожение конкретных чужеродных агентов. Процесс формирования специфического иммунитета более длительный, он подключается примерно через сутки- двое после начала заболевания.

Мы уже знаем о том, что некоторые виды лейкоцитов принимают непосредственное участие в работе врожденного иммунитета. Оказывается, есть и другие их разновидности, которые формируют специфический иммунитет – это Т и В – лимфоциты.

Так же, как и врожденный, приобретенный иммунитет можно разделить на гуморальный и клеточный. Давайте подробнее остановимся на этих двух механизмах.

Клеточный специфический иммунитет

В клеточном приобретенном иммунитете принимают участие Т-лимфоциты. Они формируются в тимусе или вилочковой железе человека. Т-лимфоциты созревают в лимфоузлах и органах иммунной системы, где происходит их дифференцировка.

Существует 4 основных типа Т – лимфоцитов, которые выполняют разную функцию.

  • Т-киллеры — агрессивный тип лимфоцитов. Они способны уничтожать чужие клетки.
  • Т-хелперы, или помощники. Эти лимфоциты берут информацию о чужеродном агенте у фагоцитов и передают ее Т-киллерам, Т-клеткам памяти или В-лимфоцитам.
  • Т-клетки памяти – хранят память о чужеродных клетках. Способны циркулировать в крови около 10 лет.
  • Т-супрессоры – угнетают иммунитет.

Работа специфического иммунитета запускается благодаря макрофагам и дендритным клеткам. Они презентуют фрагменты вируса или бактерии Т-хелперам и Т-киллерам. Получив эту информацию, Т-хелперы передают ее другим клеткам иммунитета, а Т-киллеры, вооружившись специфическими рецепторами к конкретному возбудителю, отправляются на “войну”. Один Т-киллер способен уничтожить несколько чужеродных агентов. Интересно то, что не всегда для активизации Т-киллеров необходима презентация фрагментов белка антигена. Еще на этапе его формирования в тимусе он приобретает огромное количество рецепторов к различным инфекциям, поэтому вполне может приступить к работе до активизации специфического иммунитета. Именно поэтому Т-киллеры по праву занимают почетное место среди всех клеток иммунной защиты.

При повторном попадании инфекции в организм, в первую очередь, активизируются Т-клетки памяти. Они передают информацию другим иммунным клеткам, и поэтому при повторном заболевании наш организм быстрее и эффективнее защищается.

Т-супрессоры призваны тормозить размножение и деятельность клеток иммунитета. Эти клетки начинают активно работать в тот момент, когда удалось победить возбудителя.

Гуморальный специфический иммунитет

В гуморальном иммунном ответе принимают участие В-лимфоциты. Впервые они были обнаружены и исследованы у птиц, у которых формирование В-лимфоцитов происходит в так называемой Фабрициевой сумке. Поэтому их и назвали В-лифоцитами (bursa – сумка). В организме человека эти клетки формируются в костном мозге, а их дальнейшее созревание происходит в специальных иммунных образованиях — пейеровых бляшках кишечника. Так же как и Т-лимфоциты, зрелые В-лимфоциты постоянно циркулируют в крови и лимфе, попадают в органы иммунной системы (лимфоузлы), и вновь выходят из них в жидкие среды организма. Это позволяет В-лимфоцитам постоянно находиться на страже порядка и взаимодействовать с Т-лимфоцитами.

При попадании в наш организм вируса первыми реагируют фагоциты – нейтрофилы, макрофаги и дендритные клетки. Макрофаг или дендритная клетка поглотили вирус и выработали сигнальные белки – цитокины, которые достигли В-лимфоцита и сообщили ему об опасности, активизируя его. Далее происходит встреча дендритной клетки с Т-хелпером и передача ему информации о чужеродном агенте, после чего Т-хелпер, взаимодействует с В-лимфоцитом. Необходимо пояснить, что “информация” в данном случае – ни что иное, как фрагмент белка бактерии, вируса или другого агента, которые заботливые антигенпрезентующие клетки врожденного иммунитета предоставили Т-хелперу. Таким образом, у В-лимфоцита появляются специфические рецепторы к конкретному типу инфекции. Теперь эта иммунная клетка “вооружена” и готова к встрече с опасным микроорганизмом. Этот сложный процесс получил название презентации антигена.

Презентация информации о патогенеПрезентация информации о патогене

Антиген – любое вещество в организме, которое иммунная система признает “чужой”. Чаще всего антигеном являются чужеродные микроорганизмы, инородные тела или разрушенные клетки организма. Выделяем

В-лимфоцит, имеющий специфические рецепторы к антигену, называется плазматической клеткой. Часть этих клеток вырабатывает в кровь специфические антитела или иммуноглобулины. Антитело – это белок, способный уничтожать и маркировать (помечать) определенные микроорганизмы. Это важное свойство антител, которое значительно ускоряет процесс распознавания и уничтожения патогена клетками иммунной системы.

Выработка антител и маркировка агентаВыработка антител и маркировка агента

Другая часть плазматических клеток превращается в клетки “иммунологической памяти”, которые способны выделять антитела при повторном введении антигена. Так формируется гуморальный иммунитет к определенным заболеваниям.

Свойство В-лимфоцитов эффективно препятствовать развитию инфекции при повторном ее попадании в организм лежит в основе вакцинации. Вакцина – это ослабленная инфекция, после введения которой формируются клетки ”иммунологической памяти”. Если после вакцинации этот же микроорганизм попал в организм еще раз, то он не вызовет заболевание, либо болезнь будет протекать в более легкой форме.

Но не стоит думать, что иммуноглобулины – это панацея от всех бед. Эти белки нейтрализуют вирус, однако малоэффективны в борьбе с бактериями. Они действуют как наводчики, активизируя систему белков комплемента, фагоцитов и натуральных киллеров к конкретному возбудителю. Вместе с тем, антитела незаменимы для нейтрализации токсинов. Такие заболевания как дифтерия, столбняк или гангрена при наличии специфических антител, не дают интоксикацию. Также иммуноглобулины – мощное средство в борьбе со змеиным ядом.

Разбирая работу системы комплемента в разделе о врожденном иммунитете, мы обещали объяснить причину, по которой белки этой системы не убивают все клетки подряд. Это происходит как раз благодаря маркеру, которым является антитело, соединяясь с антигеном. Система комплемента распознает комплекс антиген-антитело и уничтожает его. Точно так же действуют фагоциты и натуральные киллеры. Конечно же, эти клетки могут убивать непрошеных гостей и без маркера. Но с ним они ведут себя намного быстрее и работают точнее.

 

Мы разобрали лишь основные процессы, которые происходят в организме при внедрении патогена. На самом деле, все намного сложнее. Иммунный ответ представляет собой целый каскад биохимических реакций, трансформаций и взаимодействий клеток между собой. На основании исследований, полученных за последние 10 лет, ученые пришли к выводу, что как врожденный, так и приобретенный иммунитет нельзя рассматривать отдельно друг от друга. Они представляют собой единый процесс, где при некачественной работе одного звена, происходит сбой всей иммунной системы. Последствия такого сбоя нам хорошо известны. Это аллергия – избыточная реакция иммунной системы на раздражитель, или иммунодефицит – ее недостаточность. Люди, которые страдают хроническими заболеваниями, связанными с нарушением работы иммунитета, хорошо знают насколько тяжело подобрать препарат для лечения. И не удивительно. Ни одно лекарство не может точно повторить сложные процессы, которые происходят незаметно для нас.

Берегите свой иммунитет и не болейте!

 

Гуморальные факторы врожденного иммунитета [Неспецифический]

Основная статья: Врожденный иммунитет

Содержание (план)

Гуморальные факторы системы врожденного иммунитета — это группа белков и полипептидов, секретируемых различными клетками организма. Они могут быть разделены на крупномолекулярные белки, наделенные фермента­тивной активностью (лизоцим, компоненты комплемента), вещества, связыва­ющие необходимые для бактерий нутриенты — антинутриенты (лактоферрин, трансферрин, церулоплазмин), вещества, направленные против определенных составляющих микробов или их продуктов (коллектины [маннозосвязывающий протеин], пентраксины [С-реактивный белок], сывороточные предшественники амилоида), а также сравнительно мелкомолекулярные полипептиды (менее 100 аминокислотных остатков), к которым относятся дефензины (пептиды-антиби­отики). Ниже приведено описание основных гуморальных факторов системы врожденного иммунитета организма человека.

Лизоцим (мурамидаза) — фермент, синтезируемый и секретируемый нейтро­филами, моноцитами и макрофагами. Он содержится во всех биологических жидкостях организма (слюне, слезах, ликворе, плазме крови) и обуславливает их бактерицидные свойства, расщепляя мурей н, входящий в состав клеточной стенки бактерий. Это и приводит к лизису микроорганизмов.

Система комплемента

см. Система комплемента

Калликреин-кининовая система

см. Калликреин-кининовая система

Острофазовые белки

см. Белки острой фазы воспаления

Естественные антитела

Естественные антитела синтезируются постоянно, даже при отсутствии анти­генной стимуляции, и принадлежат к первичному звену зашиты от патоге­на. Есть мнение, что синтез естественных антител осуществляют В-лимфо­циты. За счет деятельности этих клеток образуется пул иммуноглобулинов, содержащий антитела практически к любому типичному антигену патогенных микроорганизмов еще до момента антигенной стимуляции (априорно). Такие антитела принадлежат к классу IgM и являются полиреактивными. Исходя из указанных свойств, естественные антитела обладают довольно низким сродст­вом к антигенам. Их функция состоит в немедленном связывании некоторого количества поступившего в организм антигена еще до образования специфи­ческих антител. При этом естественные антитела выступают в роли опсонинов или активируют комплемент по классическому пути.

см. Цитокины

Существует как минимум 14 вариантов α-интерферонов (про­дуктов лейкоцитов), несколько разновидностей β-интерферонов (продуктов фибробластов) и γ -интерферон (продукт Т-хелперов 1-го типа и естественных киллеров).

Основное предназначение α- и β-интерферонов состоит в осуществлении защиты от вирусов. При вирусной инфекции пораженные клетки синтезируют эти интерфероны, которые поступают в межклеточное пространство и связы­ваются с рецепторами соседних не пораженных вирусом клеток. После это­го они влияют на гены, ответственные за синтез протеинкиназ, снижающих трансляцию мРНК и соответственно синтез белков капсида вируса Также эти интерфероны инициируют синтез протеинов, угнетающих транскрипцию ви­русных генов, и активируют латентную эндонуклеазу, приводящую к деграда­ции РНК (как вируса, так и клетки-хозяина). Таким образом, интерфероны α и β действуют на всех трех уровнях синтеза белка — на собственно вирусную РНК как источник генетической информации, на процессы транскрипции и трансляции. Результат действия таких интерферонов состоит в образовании вокруг очага поражения барьера из клеток, не способных обеспечить репро­дукцию вируса. Материал с сайта http://wiki-med.com

γ -Интерферон выполняет функции специализированного иммунорегуляторного цитокина и не имеет прямой противовирусной активности. Однако он способен активировать естественные киллеры, цитотоксические Т-лимфоциты и макрофаги, принимающие непосредственное участие в разрушении ви­рус-инфицированных клеток.

Установлены противоопухолевый, а также антибактериальный эффекты ин­терферонов.

В человеческом организме синтезируются полипептиды, обладающие свойствами антибиотиков. Наиболее изученными являются дефензины, разделяемые на две группы (α и β). α -Дефензины содер­жатся в гранулах нейтрофилов, а β-дефензины синтезируются эпителиоцитами дыхательных путей и желудочно-кишечного тракта. По химической природе дефензины разделяются на липофильные и гидрофильные. Принцип действия этих антимикробных полипептидов состоит во встраивании в клеточные мем­браны бактерий или оболочки сложных вирусов, что приводит к нарушению целостности поверхностных структур атакованных патогенов.

см. Эйкозаноиды

На этой странице материал по темам:
  • гуморальные факторы врожденного иммунитета иммунология

  • гуморальные факторы это

  • гуморальные факторы системы врожденного иммунитета

  • врожденный иммунитет характеристика гуморального ыактора

  • гуморальный фактор регулирующий содержание

Что такое гуморальный иммунитет?

На сегодняшний день выявлен широкий перечень видов иммунных систем человека, среди которых необходимо выделить клеточный и гуморальный. Взаимодействие обоих видов обеспечивает распознавание и уничтожение инородных микроорганизмов. Подробнее рассмотреть особенности, принципы действия внеклеточной системы защиты поможет представленная публикация.

Что такое гуморальный иммунитет?

Гуморальный иммунитет — это защищенность человеческого организма от регулярного попадания во внутреннюю среду чужеродных возбудителей инфекций и заболеваний. Защита осуществляется посредством растворимых во внутренних жидкостях, крови человека белков — антигенов (лизоцим, интерферон, реактивный белок).

Принцип действия заключается в регулярном формировании веществ, способствующих предотвращению и распространению вирусов, бактерий, микробов вне зависимости от того какого рода микроорганизм попал во внутреннюю среду опасный или безвредный.

Гуморальное звено иммунитета включает в себя:

  • Сыворотка крови — в состав входит С — реактивный белок, деятельность которого направлена на ликвидацию патогенных микробов;
  • Секреты желез, препятствующие развитию инородных тел;
  • Лизоцим — стимулирует растворение клеточных стенок бактерий;
  • Муцин — вещество направлено на защиту оболочки клеточного элемента;
  • Пропердин — отвечает за свертываемость крови;
  • Цитокины — соединение белков, выделяемых тканевыми клетками;
  • Интерфероны — выполняют сигнальные функции, оповещающие о появлении чужеродных элементов во внутренней среде;
  • Комплементая система — общая численность белков, содействующая обезвреживанию микробов. В систему входят двадцать белков.

Механизмы

Механизм гуморального иммунитета представляет собой процесс, в течение которого формируется защитная реакция, направленная на предотвращение проникновения в организм человека вирусных микроорганизмов. От того каким образом протекает процесс защиты зависит состояние здоровья и жизнедеятельности человека.

Процесс защиты организма заключается в следующих этапах:

  • Происходит формирование В — лимфоцита, который образуется в костном мозге, где созревает лимфоидная ткань;
  • Далее осуществляется процесс воздействия антигена на плазматические клетки и клетки памяти;
  • Антитела внеклеточного иммунитета распознают инородные частицы;
  • Формируются антитела приобретенной иммунной защиты.

Механизмы иммунной системы делятся на:

Специфические — действие которых направлено на уничтожение конкретного возбудителя инфекции;

Неспецифические — отличаются универсальным характером направленности. Механизмы распознают и борются с любыми инородными антителами.

Специфические факторы

Специфические факторы гуморального иммунитета вырабатываются В — лимфоцитами, которые формируются в костном мозге, селезенке, лимфоузлах в течение двух недель. Представленные антигены реагируют на появление инородных частиц в жидкостях организма. К специфическим факторам относят антитела и иммуноглобулины (Ig E, Ig A, Ig М, Ig D). Действие лимфоцитов в человеческом организме направлено на блокировку чужеродных частиц, после этого процесса в действие вступают фагоциты, которые ликвидируют вирусные элементы.

Этапы формирования антител:

  • Скрытая фаза (индуктивная) — в течение первых дней элементы вырабатываются в небольшом количестве;
  • Продуктивная фаза — образование частиц происходит в течение двух недель.

Неспецифические факторы

Перечень неспецифических факторов гуморального иммунитета представлен следующими веществами:

  • Элементы тканевых клеток;
  • Сыворотка крови и содержащиеся в ней белковые элементы, стимулирующие противодействие клеток возбудителям;
  • Секретами внутренних желез — содействуют уменьшению численности бактерий;
  • Лизоцим — вещество, обладающее противобактериальным эффектом.

Показатели гуморального иммунитета

Действие гуморального иммунитета осуществляется путем выработки необходимых для защиты организма элементов. От количества полученных антител и правильности их функционирования зависит общее состояние и жизнеспособность человеческого организма.

При необходимости определить показатели внеклеточной иммунной системы требуется провести комплексный анализ крови, по результатам которого определяется общее количество формируемых частиц и возможные нарушения действия иммунной системы.

Клеточный и гуморальный иммунитет

Благоприятное функционирование внеклеточного иммунитета обеспечивается только посредством взаимодействия с клеточной защитой. Функции иммунных систем отличаются, но имеются схожие характеристики. Они оказывают эффективное воздействие на внутреннюю систему организма человека.

Отличие гуморального иммунитета от клеточного заключается в их объекте воздействия. Клеточный функционирует непосредственно в клетках организма, предотвращая размножение инородных микроорганизмов, а гуморальный оказывает влияние на вирусы и бактерии во внеклеточном пространстве. Одна система иммунной защиты без другой не может существовать.

Большое значение в жизни каждого человека играет жизнеспособность его внутренней среды. Укрепление иммунной защиты и поможет обезопасить человеческих организм от болезнетворных бактерий и вирусов.

Специфический и неспецифический иммунитет

Доброго времени суток, дорогие читатели!Продолжаем рассуждения не тему иммунитета и всего, что с ним связано. Сегодняшняя статья позволит углубиться нам ещё дальше в познания, связанные с защитными свойствами человека. С надежной охраной от биологических тел или веществ, несущих чужеродную генетическую информацию. Защитой, которая носит название иммунная система. Такие понятия как специфический и неспецифический иммунитет, раскроют перед нами тайны лейкоцитов, стоящих на страже нашего здоровья.

Основные виды иммунитета

Защитная система человека представлена видовым разнообразием лейкоцитов, а также внутренними воспроизводителями по их выработке и развитию. Важные для нас лимфоциты, макрофаги, нейтрофилы, моноциты имеют происхождение из тканей костного мозга, селезенки, лимфоузлов и тимуса.

Целая вселенная, макрокосмос находится внутри нас. Все эти составляющие стоят на страже нашего здоровья, ежеминутно преобразовываясь и переходя из одного состояния в другое. Быстро и эффективно подавляя антигены, вещества чуждые человеческой природе. Среди видов иммунитета, направляющих свое действие на чужеродные микробы и бактерии, определяют неспецифический и специфический виды.

Неспецифический иммунитет

Данный тип, призван к борьбе с антигеном и проявляется гуморальным и клеточным видами. Первый работает в плазме крови и получается путём выработки бактерицидных составляющих, а клеточный говорит сам за себя, эта работа ведётся на клеточном уровне.

Неспецифический иммунитет ещё называют врожденным, видовым, он способен заблокировать любое посягательство на организм с внешней стороны. Воспринимает вторжение, как чужеродное и опасное, для внутренних систем человека.

Действует этот вид защиты влиянием на антиген различных видов лейкоцитов, в их числе нейтрофилы, макрофаги, базофилы. Это в общих чертах. Теперь несколько подробнее. Что такое неспецифический иммунитет?

Данный вид иммунитета имеет устойчивость к ряду вирусных инфекций. Будущий человек, находясь в материнской утробе, надёжно спрятан от антигена, даже после рождения, влияние наследственного иммунитета остается с ним на протяжении шести месяцев. Но, стоит заметить, что данный срок относится далеко не ко всем детям. Здесь многое зависит и от крепости здоровья матери и от наследуемых ребёнком индивидуальных черт.

Здесь неспецифический вид разделяется и следует по двум путям:

  • Абсолютный, с ярко выраженной нечувствительностью к некоторым вирусным бактериям при самых неблагоприятных условиях.
  • Относительный, который может быть не так стоек, если создать ему неблагоприятную среду. Примером может служить следующий случай: ребенок сильно переохладился, и находился в данных условиях довольно долго, что повлекло за собой вероятность заболевания ветрянкой. При плюсовой температуре, процент того, что он сможет заболеть, равен нулю.

Есть также понятие личной невосприимчивости к вирусам. Это определяется силой иммунной системы и нормой эндокринных показателей.

Можно наблюдать некоторые расовые особенности и игнорирование инфекций, которые проявляются в виде устойчивости к заболеваниям. Связаны подобные явления и с географическим положением.

Например: жители многих регионов Африки намного устойчивее к такому заболеванию как малярия. Они буквально «на ногах» способны перенести болезнь, тогда как европеец будет лежать с высокой температурой не в силах подняться.

Специфический иммунитет

Что такое специфический вид иммунитета? Он не передается генетическим путем, и формирование его длится всю жизнь. У него также есть свои подгруппы, и условно из них может быть составлена следующая таблица:

  • Специфический или приобретённый естественный активный вид выявляется после того, как человек переболел серьёзной инфекцией. Но не только, в случае нахождения его долгое время в близком контакте с патогенными микробами, также может возникнуть данная форма. Она является достаточно устойчивой. Люди, переболевшие в детстве корью, не смогут заболеть этим недугом ещё раз. По срокам устойчивости данный иммунитет может быть не долговечен, однако сохраняться на десятки лет, постепенно утрачивая свою силу. Можно привести пример с брюшным тифом. При некоторых индивидуальных особенностях, при гриппе, данная форма имеет ещё более кратковременное действие. Если вы переболели этим недугом, то есть большая вероятность, вновь заболеть им через определенный период.
  • Специфический, он же приобретенный естественный пассивный вид. Он попадает с передачей иммуноглобулина класса G, от материнской плаценты в организм малыша. Ещё более мощной поддержкой является материнское молоко.
  • Специфический искусственный активный. Механизмы появления его в организме человека, связаны с вакцинациями. Устанавливается защита спустя какое – то время после вакцины и может держаться на первых позициях от года до многих лет. Он не имеет возможности передаваться наследственным способом. Особенно востребован при массовых инфекциях губительного свойства.
  • Специфический искусственный пассивный. В случае, если иммунитет пассивен к выработке антител, в больной организм вводится уже сформировавшиеся в своей активности белки чужеродного свойства. Зачастую при этой довольно опасной процедуре наблюдается анафилактический шок. По устойчивости этот вид не длителен, до трех недель, затем идет на спад.

Специфические и неспецифические факторы иммунитета имеют отличие и разные способы воздействия на человека. Кроме вышеуказанных видов защиты, наш организм имеет еще массу способов противостояния негативным вторжениям в виде болезнетворных бактерий, микробов и вирусных инфекций.

К барьерным структурам, прежде всего, принадлежат:

  • кожная система;
  • слизистая оболочка;
  • кровяная сыворотка.

Всё продумано до мелочей, любая внешняя атака может быть «отбита» при помощи механических, физико – химических или биологических способов. Остаётся только удивляться и восхищаться, как наш организм способен защищать сам себя.

  • Механические проникновения отбиваются кожными покровами и слизистыми оболочками. От укусов насекомых, ожогов и порезов, переломов и травм спасает внешние повреждения и разрыв целостности структур.
  • Физико – химические свойства в виде пота и сальных желез приобретают статус защитной реакции, а слизистые выделения, не что иное, как защитное действие на внешние микробные атаки.
  • Иммунобиологические свойства начинают свою работу, в случае, если сделан прорыв через кожный слой. Тут же включается защита гуморального и клеточного уровней.

Как не восхищаться продуманностью действий и взаимовыручкой всех внутренних систем и органов друг друга. Этот уникальный мир следует беречь и приумножать его внутренний потенциал. Достаточно получить сбой в одном из звеньев, как может пострадать весь целостный облик.

Берегите своё здоровье и работайте над усилением иммунитета, ведь это ваше главное богатство. Он способно служить вам верой и правдой долгие годы!

Гуморальные факторы врожденного иммунитета

Замечание 1

Система врожденного неспецифического иммунитета начала формироваться в начале эволюции. Становление иммунной системы было связано с зарождением паразитизма. Уже в первых многоклеточных организмов можно выявить зачатки гуморальных и клеточных защитных факторов. В дальнейшем происходили развитие и совершенствование системы неспецифического иммунитета.

Первым компонентом неспецифической защиты, который не относится к иммунной системе в узком смысле, является защитный барьер кожных покровов, слизистых оболочек. Микроорганизмам трудно проникнуть в макроорганизм благодаря защитному действию кожи, слизи, ресниц, влиянию бактерицидных секреций, высокой кислотности желудочного сока, микробного антагонизма. Если микроорганизмы преодолели все эти барьеры, они "встречаются" с иммунной системой организма.

Общие свойства, присущие всем компонентам неспецифического (врожденного) иммунитета:

  • существуют в контакт с возбудителем; в случае проникновения возбудителя ответ происходит сразу;
  • в случае повторного контакта их активность не повышается, то есть отсутствует иммунная памяти пять;
  • направлены практически против всех возбудителей.

Составные части системы неспецифического иммунитета

Система неспецифического иммунитета состоит из клеточных и гуморальных факторов:

  1. Клеточная составляющая системы врожденного иммунитета представлена гранулоцитами (нейтрофильными, эозинофильными, базофильными), моноцитами, макрофагами (и их тканевыми формами), дендритными клетками, естественными киллерами (NК-лимфоцитами).
  2. К гуморальным факторам системы неспецифического иммунитета относятся интерфероны I и II классов, система комплемента, острофазовые белки (С-реактивный протеин, лизоцим, церулоплазмин, альфа-2-макроглобулин и др.).

Интерфероны

Определение 1

Интерфероны - группа биологически активных веществ, обеспечивающих межклеточное взаимодействие.

В зависимости от клеток-продуцентов и своих свойств интерфероны делятся на три класса:

  • I - интерфероны альфа и бета;
  • II - интерферон гамма;
  • III - интерферон омега.

Интерфероны I класса (интерфероны альфа и бета) имеют структурное сходство. Гены, кодирующие оба интерферона, расположены в 9-й хромосоме. Существует более 10 подтипов интерферона альфа и только один подтип интерферона бета. Они принадлежат к одному классу, так как действуют через единую рецепторную систему и выполняют сходные функции в организме. Эти интерфероны синтезируются любыми инфицированными вирусами клетками, и выделяются в межклеточное пространство, влияя на окружающие клетки.

Механизм действия интерферонов

В клетке, которая подверглась воздействию интерферонов, активируется как минимум 2 гена и начинается синтез двух ферментов, которые влияют на клеточный метаболизм. Первый - протеинкиназа - фосфорирует рибосомальные протеины и фактор инициации, необходимый для синтеза белка. Второй фермент активирует латентную эндонуклеазу, которая вызывает разрушение нуклеиновых кислот, содержащихся в цитоплазме клетки. При этом разрушаются как молекулы собственной матричной РНК клетки, так и вирусные нуклеиновые кислоты. Следствием действия интерферонов I класса является глубокое угнетение синтеза белка, а следовательно, жизнедеятельности клетки, то есть они являются типичными антиметаболитами.

Также они повышают экспрессию антигенов МЧС I класса, активируют NК-клетки. Такой способ борьбы с вирусами, который осуществляют интерфероны I класса, связан с созданием реальной опасности для клеток организма и обусловлен ограниченными возможностями организма в преодолении вирусов на уровне системы врожденного иммунитета. Вирусы в эволюционном аспекте по сравнению с бактериями более "молодые" возбудители, поэтому система противовирусной защиты менее совершенна, чем антибактериальный иммунитет. И только путем глубокого нарушения метаболизма и угнетения синтеза белка иммунная система может ограничить размножение вируса.

Биологическая роль интерферонов

Замечание 2

Биологическая роль интерферонов заключается в воздействии на клетки, еще не инфицированные вирусом или в которых вирусная инфекция только начала развиваться. Под влиянием интерферонов I класса клетки, которые окружают инфицированную вирусом клетку, приобретают временной устойчивости к инфицированию вирусами. Этот эффект является неспецифическим, то есть появление резистентности к определенному вирусу можно индуцировать путем введения другого вируса. В физиологических условиях продукция интерферона происходит только в месте размножения вируса.

Соответственно, максимальные концентрации интерферона наблюдаются именно там, где размножается возбудитель. Сывороточные уровни интерферонов зависят от влияния различных дополнительных факторов, таких как связывание интерферонов в месте образования, способность к диффузии в кровь и тому подобное. Эти дополнительные факторы отличаются у разных больных, поэтому сывороточные уровни интерферонов могут не отражать реальное состояние продуции этих цитокинов. Следует отметить, что одновременное воздействие интерферонов на организм человека не является физиологичным. Продолжительность воздействия эндогенных интерферонов ограничено, поскольку длительное антиметаболичное воздействие приводит к нарушению функции и массовой гибели клеток.

Интерферон II класса (интерферон гамма) синтезируется CD4 + Т-лимфоцитами, и относится к системе специфического приобретенного иммунитета и по сути является интерлейкином. Основное влияние интерферон гамма оказывает на макрофаги, активируя процессы внутриклеточного уничтожения микроорганизмов. Под действием этого цитокина незавершенный фагоцитоз завершается, повышается экспрессия антигенов МНС II клаcса антигенпрезентирующими клетками, стимулируется активность NК-клеток.

Белки острой фазы в основном представлены веществами, которые филогенетически появились как тканевые ферменты и их ингибиторы. Они способны к непосредственному повреждению микроорганизмов. К белкам острой фазы относят С-реактивный протеин, лизоцим, церулоплазмин, альфа-2-макроглобулин и др. Как правило, их характеризует узкий спектр чувствительных микроорганизмов и автономность (независимость) функционирования от других составляющих иммунной системы. В ходе эволюции актуальные патогенные микроорганизмы приобрели способность избегать воздействия этих факторов защиты, поэтому на сегодня белки острой фазы используются как лабораторный маркер остроты воспалительного процесса.

5. Гуморальные механизмы неспецифического иммунитета

Гуморальные механизмы неспецифической иммунной защитыобеспечиваютсяспециальными гуморальными факторами(преимущественнобелковой природы), которые

  • находятся в плазме крови(т.е. постоянно предсуществуют в крови независимо от проникновения чужеродных агентов в организм),

  • могут продуцироваться поврежденными клетками тканей организмаиэндотелием сосудистой стенки,

  • либо вырабатываются активированными фагоцитами и другими разновидностями лейкоцитов.

Эти факторы неспецифической гуморальной защиты организма от генетически чужеродных структур способны оказывать

  • опсонизирующее действиев отношении бактерий и вирусов (т.е. облегчают фагоцитоз чужеродных структур фагоцитами),

  • батериолитическое ивиролитическое действие,

  • некоторые из этих белков являются хемоаттрактантами(вызывают хемотаксис лейкоцитов в очаг воспаления) имедиаторами воспаления.

К гуморальным факторам, обеспечивающим неспецифическую иммунную защиту, относят:

    • систему комплемента,

    • т.н. белки острой фазы,

    • медиаторы воспаления, некоторые из которых образуется в результате активации системы комплемента, другие – продуцируются поврежденными собственными клетками организма, третьи – являются продуктами жизнедеятельности или составными компонентами патогенных организмов.

5.1. Краткая характеристика системы комплемента

Система комплементапредставляет собой большую группу белков плазмы крови (около 20 белков)

  • часть из которых (9 белков, обозначаемых буквой Си имеющих определенный порядковый номер соответственно последовательности их открытия (но не активации): С1, С2, С3 и т.д. вплоть до С9) являютсянеактивными ферментамии активируются в определенной последовательности путемограниченного протеолиза,

  • тогда как другие белки системы комплемента выступают в роли регуляторных факторов.

В результате последовательной активации компонентов системы комплементаобразуются:

  • медиаторы воспаления,

  • факторы, оказывающие опсонизирующее действие в отношении бактерий и вирусов,

  • литические комплексы, способные убивать антигены, связанные с антителами.

Начало познанию механизмов функционирования системы комплемента было положено французом Жюлем Борде, работавшим в лаборатории И. Мечникова в Париже, в конце XIXвека. Окончательное название этой системы (комплемент) дано Паулем Эрлихом. Некоторые из белков системы комплемента синтезируются гепатоцитами печени, другие – клетками эпителия кишечника и макрофагами. Большинство факторов системы комплемента представляют собойнеактивные ферменты(проферменты или зимогены), находящиеся в плазме крови в неактивной форме и активирующиеся в результате ограниченного протеолиза (отщепления от них ингибиторного фрагмента). Причем активация компонентов системы комплемента осуществляются по типу цепного каскадного ферментативного процесса, при котором один активировавшийся фактор этой системы (активный фермент) путем ограниченного протеолиза другого фактора приводит к его активации, в результате которой этот другой фактор превращается в активный фермент и катализирует активацию следующего компонента системы комплемента. Каскадный механизм активации системы комплемента обеспечивает формированиебыстрого многократно усиленного ответа на первичный сигнал, поскольку каждый фактор этой системы, становясь активным, катализирует активацию большого количества молекул другого фактора, а те, в свою очередь, активируют еще большее количество молекул следующего фактора и т.д.

В результате ограниченного протеолизавсех компонентов системы комплемента образуетсяпо 2 фрагмента каждого компонента(т.е. каждый компонент расщепляется на две части), один из которых являетсяболее мелким и обозначается буквойа, а другой –более крупным(обозначается буквойb). Например, при активации фактора С3, предполагающей его ограниченный протеолиз, образуется два его фрагмента: С3а (более короткий и низкомолекулярный) и С3b(более длинный и высокомолекулярный).

Например,

ограниченный протеолиз под действием активированного фактора С4b

С2а

С2

С2b

в комплексе с С4b и ионами Мg2+

ограниченный протеолиз

С3

С3а

С3b

Мелкие фрагментыкомпонентов комплемента (обозначаемые буквойа), как правило, ферментативной активностью не обладают и поэтому не принимают участия в активации следующего компонента системы комплемента, но зато эти фрагменты

  • являются хемоаттрактантами(т.е. оказывают хемотаксическое действие в отношении лейкоцитов),

  • способны повышать проницаемость сосудистой стенкииплазматических мембран клеток,

  • кроме того, они активируют нейтрофилы и макрофаги

  • являются медиаторами воспаления(т.е. вызывают некоторые проявления воспалительных реакций).

Крупные фрагментыкомпонентов системы комплемента проявляют ферментативную активность. Причем в большинстве своем они являютсясериновыми протеазамии гидролизуют пептидные связи между сериновыми аминокислотными остатками в молекулах других компонентов системы комплемента. В результате такого гидролиза компонент комплемента расщепляется на два фрагмента: один из которых, более мелкий, не проявляет ферментативной активности, а другой – является активной протеазой, расщепляющей следующий компонент и таким образом активирующий его.

Результатом каскадного механизма последовательной активации компонентов системы комплементаявляется образованиебелковых комплексов С4b-С3b(связывается с мембранами чужеродных клеток и облегчает фагоцитоз этих клеток нейтрофилами и макрофагами), а такжекомплекса С5b-С9(образует поры в мембранах чужеродных клеток, ассоциированных с антителами, вызывает повреждение и уничтожение этих клеток).

Различают два пути активации системы комплемента:

  • классический путь(запускается под влиянием иммунных комплексов – комплексов "антиген-антитело")

  • альтернативный путь(запускается только лишь каким-то патогеном без участия антител, происходит гораздо быстрее классического пути активации, поскольку не зависит от первоначальной продукции антител и связывания ими антигенов, а запускается сразу после проникновения патогена в организм).

Эти два пути активации системы комплемента отличаются не только характером запускающих их механизмов и быстротой реакции, но и начальными стадиями этого процесса. Вместе с тем, заключительные этапы и результат активации системы комплемента являются общими для классического и альтернативного путей.

Классический путь активации комплементаначинается с активациииммунными комплексами(комплексами "антиген-антитело")фактора С1. Этот фактор состоит из трех белков:С1q, C1r, C1s.Белок С1q, в свою очередь, состоит из6 субъединиц, в каждой из которых имеетсяглобулярная часть(напоминающая булаву) инитчатая часть. Нитчатые части этих 6 субъединиц в составе молекулы С1qрасположены таким образом, что формируют единую фибриллярную рукоять (коллагеноподобную рукоять), от которой радиально отходит 6 глобулярных булав. Нитчатые компоненты субъединиц белка С1qближе к своему основаниюв присутствии ионов кальциявзаимодействуют с белкамиC1rиC1s(имеют глобулярную форму), так что формируется единый компонент комплемента С1. Глобулярные части белка С1qобладают способностью связываться с иммуноглобулинами класса М иG(сFс-фрагментами иммуноглобулинов, которые являются частями константных областей антител и способны специфически связываться с рецепторами дляFс-фрагментов, расположенными на поверхности некоторых клеток организма – гранулоцитов, лимфоцитов, макрофагов и некоторых других). Взаимодействие белка С1qс антителом происходит только после прикрепления этого антитела к антигену (в связи с тем, что под действием присоединившегося к антителу антигена изменятся пространственная структура антитела, и оно приобретает способность взаимодействовать с белком С1qкомпонента С1). Белок С1qсо свободными антителами не взаимодействует. Причем, если белок С1qможет прикрепляться к единичным молекулам иммуноглобулинов М, связанных с определенными антигенами, то для взаимодействия с антителами классаGнеобходимо несколько молекул этих антител, адсорбированных на поверхности корпускулярного антигена (контакт белка С1qтолько с одной молекулой иммуноглобулинаGне обеспечивает активации компонента С1).

В результате взаимодействия ассоциированных с антигенами антител класса М и Gс белковым компонентом С1qпроисходит некоторое изменение его пространственной структуры, сопровождающееся появлением у него ферментативной активности. Активированный белок С1qмодифицирует белок С1s, придавая ему свойства сериновой протеазы. С приобретением ферментативных свойств белком С1sзавершается первый этап классического пути активации системы комплемента.

Следующий этап предполагает активацию фактора С4 под действием образовавшейся на первом этапе сериновой протеазы (активного белка-фермента С1s). Причем С4 под действием активного белка С1sрасщепляется на два фрагмента: С4а (мелкий, является медиатором воспаления) и С4b(более крупный, ковалентно связывается с мембраной патогена, после чего взаимодействует с фактором С2). После взаимодействия С4bс фактором С2, которое происходит с участием ионов Мg2+, изменятся пространственная структура фактора С2, в результате чего он становится чувствительным к сериновой протеазе (активированному фактору С1s). Под действием этой протеазы фактор С2 расщепляется на два фрагмента: С2а и С2b. Фрагмент С2b, подобно белку С1s, проявляет свойства сериновой протеазы и совместно с белком С4bпредставляет собой фермент С3/С5-конвертазу, прикрепленную к поверхности патогена. Образовавшийся фермент С3/С5-конвертаза взаимодействует с фактором С3 и катализирует расщепление этого фактора на два фрагмента С3а (более мелкий фрагмент, является медиатором воспалительной реакции) и С3b(остается прикрепленным к поверхности патогена). Фрагмент С3bвзаимодействует с определенными рецепторами на фагоцитах, тем самым способствуя прикреплению патогена, с которым он связан, к мембране фагоцита (т.е. фагоцит соединяется с патогенном через посредство компонента С3b). Такое прикрепление патогена к поверхности фагоцита, осуществляющееся с участием компонента С3b, в свою очередь, сопровождается фагоцитозом этого патогена (т.е. компонент С3bоказываетопсонизирующее действиев отношении многих бактерий и вирусов, облегчая их фагоцитоз нейтрофилами и макрофагами). Кроме опсонизирующего действия, компонент С3b, фиксированный на мембране патогена, взаимодействует с фактором С5, делая его доступным для действия С3/С5-конвертазы, которая расщепляет С5 на два фрагмента: С5а (выступает в качестве воспалительного фактора и хемоаттрактанта, привлекая в зону проникновения патогена фагоцитирующие клетки) и С5b(остается связанным с мембраной патогена). Компонент С5bпоследовательно взаимодействует с факторами С6, С7 и С8. Образующийся комплекс С5b678, зафиксированный на мембране патогена, взаимодействует с несколькими молекулами (2 или более) фактора С9, которые под воздействием этого комплекса изменяет свою пространственную структуру так, что как бы развертываются и становятся способными проникать внутрь билипидного слоя мембраны патогена. Внутри билипидного слоя мембраны патогена проникшие молекулы фактора С9 полимеризуются в кольцеобразный мембраноатакующий комплекс, который формирует трансмембранный канал полностью проницаемый для электролитов и воды. Таким образом, комплекс С5b678 способствует проникновению в толщу мембраны патогена молекул фактора С9, которые соединяясь друг с другом, образуют поры в мембране. Количество таких пор в мембране патогена будет тем большим, чем больше проникло молекул фактора С9 в толщу билипидного слоя. За счет высокого коллоидно-осмотического давления внутри чужеродной клетки в нее через поры, образовавшиеся из молекул фактора С9, поступают ионы натрия и вода, что приводит к набуханию клетки и последующему ее лизису.

Таким образом, активация факторов системы комплемента по классическом пути осуществляется в следующей последовательности:

С1 С4 С2 С3 С5 С6 С7 С8 С9

СХЕМА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ И АКТИВАЦИИ КОМПОНЕНТОВ СИСТЕМЫ КОМПЛЕМЕНТА ПО КЛАССИЧЕСКОМУ ПУТИ

С1qrs

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *