Mononuklearni fagociti. Mononuklearni fagocitni sistem

Sve komponente su filogenetski starija sredstva za zaštitu organizma (u odnosu na imuni sistem), koja, bez učešća limfocita i antitela, mogu delovati na širok spektar infektivnih agenasa.

Sistem rezistencije aktiviraju induktori upale i potiskuju njegovi inhibitori. U poređenju sa imunitetom, sistem nespecifične rezistencije značajno varira zbog vremenskih i individualnih razlika. Sinteza svih komponenti je genetski određena, one su prisutne u organizmu u trenutku rođenja. Zahvaljujući balansu imunološki sistem i sistemom nespecifične rezistencije, postiže se očuvanje individualnog integriteta visokorazvijenog organizma. S druge strane, djelomični defekti i kršenje regulatornih mehanizama dovode do brojnih bolesti.

Fagocitni sistem. Fagocitoza je aktivno uzimanje čvrstog materijala u ćelije. Kod jednoćelijskih organizama ovaj proces služi uglavnom za ishranu. Mnogi višećelijskih organizama, uključujući ljude, fagocitoza služi kao osnovni mehanizam antiinfektivne odbrane. Fagociti su ćelije sa posebno izraženom sposobnošću fagocitoze. Morfološki i funkcionalno razlikuju se monocitne (makrofagi) i granulocitne (granulociti i mikrofagi) komponente fagocitnog sistema. Svi fagociti imaju sljedeće funkcije:
- migracija i hemotaksa;
- adhezija i fagocitoza;
- citotoksičnost;
- lučenje hidrolaze i drugih biološki aktivnih supstanci.

Mononuklearni fagociti su sposobni za ograničenu proliferaciju izvan koštane srži, sintezu i izlučivanje brojnih proteina, te su uključeni u procese diferencijacije i sazrijevanja tkiva. Osim toga, makrofagi su ćelije koje predstavljaju antigen, odnosno obrađuju i predstavljaju antigen za prepoznavanje od strane ćelija imunog sistema i na taj način pokreću mehanizam imunološkog odgovora.

Granulocitni sistem fagocitoze. Granulociti se stvaraju tokom granulopoeze u koštanoj srži. Odlikuju se velikim brojem granula u citoplazmi, prema sposobnosti bojenja koje razlikuju bazofilne, eozinofilne i neutrofilne granulocite. Sa stanovišta procene sistema otpornosti čoveka, od velikog su značaja polimorfonuklearni neutrofili (PMN), koji je određen i njihovim brojem i funkcijom. Vrijeme sazrijevanja PMN u koštanoj srži je od 8 do 14 dana. Zatim ulaze u krvotok kao zrele, nesposobne za podjelu stanica promjera 10-12 mikrona sa složenim segmentiranim jezgrom. Mnoge ćelije sadrže značajne količine slabo azurofilnih citoplazmatskih granula, kao i presavijenu membranu. Nakon nekoliko sati, polimorfonuklearni neutrofili napuštaju krvotok u intersticijski prostor i umiru nakon 1-2 dana. različite vrste granulociti su uključeni u sve oblike upala i imaju vodeću ulogu u tome. Otkrivena je bliska veza između makrofaga i polimorfonuklearnih neutrofila, kao i eozinofilnih i bazofilnih granulocita. Polimorfonuklearni neutrofili su glavna komponenta leukocita ljudske krvi. Svakodnevno mnogo polimorfonuklearnih neutrofila izlazi iz koštane srži u krv, a kada akutne infekcije ova količina se može povećati 10-20 puta, dok se u krvi pojavljuju i nezreli oblici (pomak formule krvi ulijevo). Veličina mijelopoeze je određena i regulirana specifičnim faktorima rasta granulocita koje proizvode periferni granulociti i makrofagi. Izlazak iz koštane srži i nakupljanje ćelija u žarištu upale regulirani su faktorima kemotakse. PMN imaju odlučujuću ulogu u antiinfektivnoj zaštiti, koja se kontinuirano provodi u organizmu, pa trajna agranulocitoza nije kompatibilna sa konceptom živog funkcionalnog organizma. Aktivnost PMN usko je povezana sa granulama, čiji sadržaj predstavljaju enzimi i druge biološki aktivne supstance. U fazi promijelocita u citoplazmi ćelije pojavljuju se primarne azurofilne granule, a u mijelocitu se otkrivaju i takozvane sekundarne (specifične) granule. Ovi oblici se mogu razlikovati elektronskom mikroskopijom i razdvojiti frakcionisanjem subcelularnih struktura. Preparativno ultracentrifugiranje također je otkrilo frakciju malih granula koje odgovaraju lizosomima polimorfonuklearnih neutrofila. Bez obzira na vrstu granula ćelijske strukture koji sadrže hidrolitičke enzime ili proteine. Okruženi su lipoproteinskom ovojnicom koja je sposobna za fuziju sa sličnim subcelularnim strukturama i citoplazmatskom membranom nakon aktivacije.

Funkcionalna aktivnost polimorfonuklearnih neutrofila regulirana je velikim brojem membranskih receptora, rastvorljivih i korpuskularnih aktivatora. Postoje u mirovanju i aktivirani polimorfonuklearni neutrofili. Prvi su zaobljeni, cirkulišu u krvotoku i drugi biološke tečnosti organizam i karakteriziraju ih oksidativna priroda metabolizma. Adhezija na druge ćelije, hemotaktički faktori i fagocitoza dovode do aktivacije polimorfonuklearnih neutrofila, što je uslovljeno povećanim unosom kiseonika i glukoze, kao i oslobađanjem ugljičnog dioksida od strane ćelija. Fagocitozom ili masivnim djelovanjem kemotaktičkih faktora povećava se potreba za energijom stanica, što se postiže monofosfatnim šantom. U uslovima hipoksije, kratko vrijeme uz pomoć glikolize da se dobije dovoljna količina ATP-a. Naknadne reakcije aktiviranih polimorfonuklearnih neutrofila zavise od vrste stimulacije. Proizvodi sinteze su ograničeni na metabolite arahidonska kiselina i drugi lipidni faktori.

Mononuklearni fagocitni sistem. Dominantne ćelije mononuklearnog fagocitnog sistema su makrofagi. Oblici ispoljavanja njihove aktivnosti su izuzetno heterogeni. Opće porijeklo stanica ovisi o monocitopoezi koštane srži, odakle monociti ulaze u krv, gdje cirkulišu do tri dana, a zatim migriraju u susjedna tkiva. Ovdje se konačno sazrijevanje monocita događa ili kao mobilni histiociti (tkivni makrofagi), ili u visoko diferencirane tkivno specifične makrofage (alveolarni makrofagi pluća, Kupfferove ćelije jetre). Morfološka heterogenost ćelija odgovara funkcionalnoj raznolikosti mononuklearni sistem. Histiocit ima izraženu sposobnost fagocitoze, sekrecije i sinteze. Na drugoj strani, dendritske ćelije od limfni čvorovi i slezena, kao i Langerhansove ćelije kože su više specijalizovane u pravcu obrade i prezentacije antigena. Ćelije mononuklearnog fagocitnog sistema mogu živjeti od nekoliko sedmica do nekoliko mjeseci, njihov promjer je 15-25 mikrona, jezgro je ovalno ili u obliku bubrega. U promonocitima i monocitima otkrivaju se azurofilne granule, au zrelim makrofagima slične ćelijama granulocitnog niza. Sadrže brojne hidrolitičke enzime, druge aktivne tvari i samo tragove mijeloperoksidaze i laktoferina. Monocitopoeza koštane srži može se povećati samo 2-4 puta. Ćelije mononuklearnog fagocitnog sistema izvan koštane srži proliferiraju izuzetno ograničeno. Supstituciju ćelija mononuklearnog fagocitnog sistema u tkivima vrše monociti krvi. Neophodno je razlikovati makrofage u mirovanju i aktivirane makrofage, a aktivacija može uticati na širok spektar ćelijskih funkcija. Makrofagi imaju sve funkcije ćelija mononuklearnog fagocitnog sistema, osim toga, sintetiziraju i luče veliki broj proteina u vanćelijsku sredinu. Hidrolaze sintetiziraju makrofagi u velikim količinama i ili se akumuliraju u lizosomima ili se odmah izlučuju. Lizozim se kontinuirano proizvodi u stanicama i također se izlučuje, pod djelovanjem aktivatora povećava se njegov nivo u krvi, što omogućava procjenu stanja aktivnosti mononuklearnog fagocitnog sistema. Metabolizam u makrofagima može se odvijati i oksidativnim i glikolitičkim putem. Prilikom aktivacije uočava se i “eksplozija kisika” koja se ostvaruje kroz heksoza monofosfatni šant i manifestira se stvaranjem reaktivnih kisikovih vrsta.

Specifične funkcije fagocita. Fagocitoza je karakteristična funkcija fagocita, može se pojaviti na različite načine i kombinirati se s drugim manifestacijama funkcionalne aktivnosti:
- prepoznavanje hemotaktičkih signala;
- hemotaksa;
- fiksiranje na čvrstu podlogu (adhezija);
- endocitoza;
- reakcija na nefagocitne (zbog veličine) agregate;
- lučenje hidrolaza i drugih supstanci;
- unutarćelijska dezintegracija čestica;
- uklanjanje produkata raspadanja iz ćelije.

Citotoksični i upalni mehanizmi. Aktivirani fagociti su visoko efikasne citotoksične ćelije. U ovom slučaju, sljedeće mehanizme treba podijeliti:

1) intracelularna citoliza i baktericidna aktivnost nakon fagocitoze;

2) ekstracelularna citotoksičnost:
- kontaktna citotoksičnost (fagocit i ciljna ćelija su povezani jedno s drugim barem kratko vrijeme);
- udaljena citotoksičnost (fagocit i ciljna ćelija su jedna uz drugu, ali ne dolaze u direktan kontakt).

Intracelularne i kontaktne vrste citotoksičnosti mogu biti imunološki uzrokovane (posredovane antitijelima) ili imati nespecifičan karakter. Distantna citotoksičnost je uvijek nespecifična, tj. inducirana je toksičnim enzimima i reaktivnim kisikovim vrstama iz aktiviranih makrofaga. Ova kategorija uključuje citotoksične efekte na tumorske ćelije posredovane faktorom tumorske nekroze i interferonom alfa.

U okviru antiinfektivne zaštite od velikog je značaja baktericidna aktivnost fagocita, koja se manifestuje intracelularno nakon fagocitoze mikroorganizama. Mikroskopija fagocitoze neutrofilnih granulocita pokazuje manje ili više izraženu degranulaciju ćelija. Riječ je o fuziji specifičnih i azurofilnih granula sa fagozomom i citoplazmatskom membranom. Lizozomalni enzimi i biološki aktivne supstance se izlučuju i u fagosom i u okruženje. U tom slučaju se aktiviraju hidrolaze, koje djeluju izvan ćelije kao faktori koji potiču upalu i posreduju udaljenu citotoksičnost. Njih maksimalna koncentracija zabilježeno u fagolizozomu, što rezultira brzom razgradnjom proteina, lipida i polisaharida. Treba napomenuti da mikroorganizmi imaju membranu koja je relativno otporna na djelovanje lizosomskih enzima, ali ona mora biti uništena u fagolizozomu. Postoje O2-ovisni i O2-nezavisni mehanizmi citotoksičnosti i baktericidne aktivnosti fagocita.

Citotoksičnost nezavisna od kiseonika. U području upale s poremećenom mikrocirkulacijom, hipoksijom i anoksijom, fagocite karakterizira ograničena vitalnost i aktivnost zbog glikolitičkog metabolizma. Baktericidna aktivnost fagolizosoma određena je kiselim pH vrijednostima, sadržajem niza toksičnih kationskih proteina, kiselih hidrolaze i lizozima. Aktivirani PMN i makrofagi su također sposobni za nezavisnu kontaktnu citotoksičnost. Može biti posljedica ADCC-a ili drugih nespecifičnih mehanizama usmjerenih, na primjer, na tumorske ćelije. Biohemijska osnova ovog fenomena još nije poznata. Zavisna i nezavisna citotoksičnost pretežno je kumulativna, ali slobodni radikali inaktiviraju brojne lizosomske hidrolaze. Međusobni utjecaj različitih lizozomalnih hidrolaza, proteinaza, lipaza, s jedne strane, i kationskih proteina zajedno sa inhibitorima enzima, s druge strane, ne može se u potpunosti obuhvatiti.

Mehanizmi baktericidne aktivnosti granulocita i makrofaga su slični. Ovisno o lokalizaciji, makrofagi mogu djelovati i protuupalno i uzrokovati upalu. Ovi efekti su posljedica procesa sekrecije i sinteze.

Funkcije sekrecije i sinteze fagocita. Uz kemotaksu i fagocitozu, sekrecija je jedna od osnovnih funkcija fagocita. Sve 3 funkcije su usko povezane jedna s drugom, a sinteza i sekrecija su neophodni za suradnju leukocita sa endotelnim stanicama, aktivaciju trombocita, regulaciju endokrinih žlijezda i hematopoezu. Osim toga, sinteza proteina u makrofagima i njihovo izlučivanje važni su za sistem koagulacije krvi, sistem komplementa i kininski sistem. Treba razlikovati nekoliko procesa:

1) pražnjenje granula ili lizozoma makrofaga i granulocita;

2) sinteza i izlučivanje aktivnih lipida;

3) sinteza i izlučivanje brojnih proteina u makrofagima.

Makrofagi sintetišu brojne faktore sistema komplementa i sami nose receptore za neke aktivacione proizvode ovog sistema. Od posebnog značaja za imunološki sistem je sinteza makrofagnih ćelija interleukina-1, koji, s jedne strane, indukuje proliferaciju limfocita, s druge strane, aktivira sintezu proteina akutne faze u jetri i doprinosi povećanje tjelesne temperature (endogeni pirogen).

Kroz sintezu interferona, makrofagi regulišu otpornost organizma na virusna infekcija. Značajnu ulogu u regulaciji rezistencije makrofaga igra sinteza ovih ćelija faktora stimulacije kolonija G-CSF, GM-CSF) mijelo- i monocitopoeze koštane srži. Širok spektar funkcija koje obavljaju makrofagi omogućava nam da procijenimo njihovu ulogu u patogenezi bolesti koje se javljaju i kod upalne manifestacije, i bez njih. Poređenje podataka o svojstvima makrofaga sa informacijama o drugim ćelijama sistema otpornosti i imunog sistema omogućava nam da zaključimo da je naše znanje prilično ograničeno. Koristeći metode molekularne biologije i genetski inženjering omogućava dobijanje proizvoda sinteze makrofaga u pročišćenom obliku iu značajnoj količini. Među najzanimljivijim poznatim faktorima makrofaga su faktor nekroze tumora i interferon. Zbog svojih svojstava, sistem makrofaga zauzima centralna lokacija u zaštiti od bakterijskih, virusnih i neoplastičnih bolesti.

7 Sistem mononon-rnih fagocita objedinjuje, na osnovu jedinstva nastanka, morfologije i funkcije monocita periferne krvi, tkivne makrofage različite lokalizacije. Monociti periferne krvi u prisustvu određenih faktora mogu se diferencirati ne samo u tkivne makrofage već i u dendritske ćelije (DC). Takvi faktori su GM-CSF i IL-4. Kao rezultat djelovanja ovih citokina, formira se monomorfna DC populacija, koja ima karakteristike nezrelih DC perifernih tkiva. Sazrevanje, diferencijacija i aktivacija makrofaga zavise od faktora rasta (IL-3, GM-CSF, M-CSF) i od aktivirajućih citokina (IFN-y), intracelularnog mikrobicida i citotoksičnosti, njihove proizvodnje citokina, superoksidnih i nitroksidnih radikala, prostaglandina .

Main Funkcije makrofaga: 1) Fagocitoza i pinocitoza - apsorpcija čestica ili ćelija usled strujanja oko njih sa pseudopodijama. Zahvaljujući fagacitozi, makrofagi su uključeni u uklanjanje imunoloških kompleksa i ćelija koje su podvrgnute apoptozi iz tijela. 2) učešće u procesima sanacije i zarastanja rana - makrofagi luče više faktora rasta koji stimulišu angiogenezu i induciraju stvaranje granulacionog tkiva i reepitelizaciju: osnovni faktor rasta fibroblasta (bFGF), faktori transformacije rasta GTF-a, GTF- b, faktor rasta sličan insulinu (IGF). 3) Sekretorni - luče više od 100 razne vrste molekule. A) nespecifični antiinfektivni odbrambeni enzimi (peroksidaza, reaktivne vrste kiseonika, dušikov oksid, katjonski proteini, lizozim i interferon) B) enzimi aktivni protiv ekstracelularnih proteina - kolagenaza, elastaza, aktivatori plazminogena, lizozomalni enzimi. C) BAS, koji su posrednici i modulatori raznih fiziološki procesi, prvenstveno upale: prostaglandini, leukotrieni, ciklički nukleotidi. D) supstance koje aktiviraju ili regulišu imunološki odgovor. 4) regulacija imunološkog odgovora - monociti krvi i tkivni makrofagi sintetiziraju niz faktora koji utiču na diferencijaciju, proliferaciju i funkcionalnu aktivnost drugih učesnika u imunološkom odgovoru - određene subpopulacije T- i B-limfocita 5) efektorske funkcije makrofagi u specifičnom imunološkom odgovoru - manifestiraju se u reakcijama DTH kada se nađu u infiltratima, u glavnom. Monociti. Makrofagi receptori - na površini makrofaga postoji veliki skup receptora koji osiguravaju učešće makrofaga u širokom spektru fizioloških reakcija, uklj. i učešće u specifičnom imunološkom odgovoru. Tako se na membrani makrofaga eksprimiraju različiti receptori za hvatanje mikroorganizama: receptor za manozu (MMR). Receptori za bakterijske lipopolisaharide (CD14), membrane makrofaga eksprimiraju receptore za hvatanje opsoniziranih mikroorganizama: FcR za imunoglobuline, kao i CR1, CR3, CR4 za aktivirane fragmente komplementa. Glikoproteinski receptori za mnoge citokine eksprimirani su na membrani makrofaga. Vezivanje citokina za njegov receptor služi kao prva karika u lancu prenosa aktivacionog signala do ćelijskog jezgra.

Nespecifični odbrambeni mehanizmi. Karakteristično makro i mikrofagi.

Nespecifične (urođene) ćelijske odbrambene mehanizme obezbjeđuju fagociti: 1. makrofagi (mononuklearne ćelije). 2. mikrofagi (polinuklearne ćelije).

fagociti:

makrofagi (mononuklearne ćelije) (neutro-. zoeino-, bazofili)

Monociti

Fagocite je otkrio Mečnikov 1882.

Makrofagi su mononuklearne ćelije i ranije se udružuju u mononuklearni fagocitni sistem - monocite crvene koštane srži, makrofage slobodnog tkiva i makrofage fiksnog tkiva. Monociti crvene koštane srži nalaze se u centru eritroblastičnog otočića (nediferencirane ćelije) i daju početak svim makrofagama: monociti crvene koštane srži ulaze u krv i tamo postoje kao krvni monociti (6-8% krvnih limfocita). Monociti krvi mogu proći kroz epitel krvni sudovi tkiva, gdje postaje makrofag. Zadnji makrofagi u krv se ne vraćaju. Ako krvni monociti imaju prečnik 11-20 nm. tada su makrofagi tkiva veličine 40-50 mikrona. To jest, makrofagi se povećavaju u veličini i nazivaju se raširenim makrofagama, koji mogu komunicirati s limfocitima. Čak i na njihovoj površini formiraju se receptori za interakciju sa lg G i komplementom. Ova interakcija makrofaga sa lo G i komplementima potiče fagocitozu.

Makrofagi se dijele na: 1. makrofage pluća (alveolarne). 2. Makrofagi vezivnog tkiva (histiociti) 3. Makrofagi seroznih šupljina. 4. makrofagi upalnih eksudata.

Slobodni makrofagi su difuzno rasuti po tijelu i slobodno se kreću, što doprinosi oslobađanju tijela od stranog materijala. Rašireni makrofagi su u stanju da se drže zajedno, stvarajući kongiamerate, koji stvaraju uslove (mehaničku prepreku) za širenje mikroorganizama. Osim toga, makrofagi su APC.

Tkivni (pridruženi) makrofagi su dio identičnih organa: 1. Makrofagi jetre (Kupfferove ćelije) – velikim brojem procesa pročišćavaju krv koja dolazi iz crijeva kroz portalnu venu. Učestvuju u razmjeni Hb i žučnih pigmenata. 2. makrofagi slezene (nalaze se u kortiku i meduli) – imaju mnoge procese, imaju fagocitnu moć, uništavaju stara crvena krvna zrnca. 3. Makrofagi limfnih čvorova – nalaze se u korteksu i meduli, neutraliziraju limfne mikroorganizme. 4. makrofagi posteljice - štite posteljicu od bakterija. 5. mikrogpi makrofagi - fagocitiraju produkte raspada nervnog tkiva i skladište masnoće.

Svi makrofagi proizvode biološki aktivne tvari - citokine koji međusobno povezuju funkcije makrofaga.

Mikrofagi su polinuklearni fagociti, potiču iz matičnih ćelija crvene koštane srži, 2/3 se sastoje od eutrofila, eozinofila do 5%, bazofila do 1%. i

Neutrofili, eozinofili. bazofili napuštaju krvotok; u tkiva i pretvaraju se u mikrofage, ne vraćaju se nazad. Najjači neutrofili mogu uništiti do 30 bakterija. Njihova snaga se procjenjuje fagocitnom i bakterijskom aktivnošću i kemotaktičkim svojstvima. Prilikom infekcije mikrofagi iz krvotoka jure u tkiva, jer se za njih povećava propusnost krvnih žila. To je zbog povećanja histamina tijekom upalnih procesa. Drugi vrh permeabilnosti je 6-8 sati nakon penetracije i povezan je s djelovanjem.

Rice. 7.1. Mononuklearni fagocitni sistem

Mononuklearni fagocitni (MF) sistem je kolekcija ćelija izvedenih iz monocita sa fagocitnom aktivnošću. Osim toga, fagocitne stanice uključuju polinuklearne fagocite (PMNL) - neutrofile, eozinofile, bazofile, mikroglije (osenčene na slici).

Važnu ulogu u mehanizmima nespecifične zaštite imaju i retikularne, endotelne ćelije, koje ne vrše fagocitnu funkciju, ali održavaju integritet limfoidnog tkiva i krvnih sudova (Endotelne ćelije oblažu žile, retikularne ćelije su osnovu hematopoetskih organa nastaju iz mezenhima).

Fagocit koji je opisao I.I. Mečnikova, sastoji se od sledećih 7 faza:

1) Hemotaksa - kretanje ćelija u pravcu gradijenta molekula koje oslobađaju mikroorganizmi.

Hemotaktički faktori regulišu kretanje fagocita. Djeluju na specifične receptore na plazmolemi fagocita, čija se stimulacija prenosi na elemente njenog citoskeleta i mijenja ekspresiju adhezivnih molekula. Kao rezultat toga nastaju pseudopodije, koje su reverzibilno vezane za elemente vezivnog tkiva, što osigurava usmjerenu migraciju stanica.

2) Adhezija (vezivanje) ćelije za objekat fagocitoze Nastaje kada njen receptorski aparat stupi u interakciju sa molekulima na površini bakterije. Teče u dvije faze: - reverzibilno i krhko - nepovratno, trajno.

3) Hvatanje bakterije ćelije sa formiranjem fagosoma Pseudopodije pokrivaju bakteriju, zatvarajući je u membranski vezikul - fagozom. Ako je bakterija inkapsulirana, tada na njoj sjede IgG ili SZV. U ovom slučaju, bakterija je opsonizirana.

4) Fuzija granula neutrofila sa fagozomom sa formiranjem fagolizosoma Sadržaj granula se izliva u lumen fagolizosoma (pH kiseli).

5) Oštećenje i unutarćelijska probava bakterije Do smrti bakterije dolazi djelovanjem antimikrobnih supstanci na nju, zatim je probavljaju lizozomalni enzimi. Baktericidno dejstvo je pojačano delovanjem toksičnih reaktivnih biooksidanata (vodikov peroksid, molekule kiseonika, superoksidni radikali, hipohlorit...)

Rice. 7.2. Fago shema

Rice. 7.2. Shema fagacitoze

Fagocitoza, kao nespecifičan odbrambeni mehanizam (bilo koje strane čestice se mogu fagocitirati, bez obzira na prisustvo imunizacije), ujedno doprinosi imunološkim odbrambenim mehanizmima. To je prije svega zbog činjenice da apsorbirajući makromolekule i cijepajući ih, fagocit, takoreći, otkriva strukturne dijelove molekula koji su strani. Drugo, fagocitoza u uslovima imunološke zaštite teče brže i efikasnije. Dakle, fenomen fagocitoze zauzima srednje mjesto između mehanizama specifične i nespecifične odbrane. Ovo još jednom naglašava uslovljenost podjele mehanizama zaštite stanične homeostaze na specifične i nespecifične.

Nefagocitni mehanizam uništavanja mikroba tipičan je za situacije u kojima ih mikroorganizmi imaju velike veličine da ih ćelije ne mogu apsorbirati. U takvim slučajevima, fagociti se nakupljaju oko bakterije i izbacuju sadržaj svojih granula, uništavajući mikrob visokim koncentracijama antimikrobnih supstanci.

Upalna reakcija se također odnosi na ćelijsku nespecifične reakcije. To je evolutivni proces zaštite unutrašnje okruženje od prodiranja stranih makromolekula, budući da se strani principi koji su prodrli u tkivo, na primjer, mikroorganizmi, fiksiraju na mjestu prodiranja, uništavaju se, pa čak i uklanjaju iz tkiva u vanjsku sredinu tekućim medijem žarišta upale - eksudat. Ćelijski elementi kako tkivnog porijekla tako i oni koji napuštaju žarište iz krvi (leukociti), formiraju neku vrstu zaštitnog okna oko mjesta unošenja, sprečavajući širenje stranih čestica u unutrašnju sredinu. U žarištu upale posebno je efikasan proces fagocitoze.

Humoralni faktori unutrašnje sredine, koji obezbeđuju nespecifične odbrambene mehanizme, predstavljaju properdin sistem i sistem komplementa, koji vrše lizu stranih ćelija. U ovom slučaju, sistem komplementa, iako se može aktivirati na neimunološki način, obično je uključen u imunološke procese i stoga bi se radije trebao odnositi na specifične odbrambene mehanizme.

Sl.7.3. sistem komplementa.

Properdin sistem ostvaruje svoj zaštitni efekat bez obzira na imunološke reakcije.

Među humoralnim faktorima nespecifične zaštite nalaze se i krvna plazma i tkivna tečnost leukini, plakini, betalizini, lizotsm itd. Leukine luče leukociti, plakine - trombociti, imaju izrazito bakteriolitičko dejstvo. Beta-lizini plazme imaju još veći litički učinak na stafilokoke i anaerobne mikroorganizme. Sadržaj i aktivnost ovih humoralnih faktora se ne mijenjaju tokom imunizacije, što daje razlog da se smatraju nespecifičnim zaštitnim faktorima. Potonji bi također trebao uključivati ​​prilično veliki raspon supstanci u tkivnoj tekućini koje imaju sposobnost suzbijanja enzimska aktivnost mikroorganizama i virusima. To su inhibitori hijaluronidaze, fosfolipaze, kolagenaze, plazmina i leukocitnog interferona.

Česti su slučajevi mononuklearnih ćelija u opšta analiza krv ukazuje na razvoj patološkog stanja kod osobe. Prisustvo izmijenjenih ćelija u krvi nikada ne treba zanemariti.

Mononuklearne ćelije su jednonuklearne ćelije koje su odgovorne za nesmetano funkcionisanje imunog sistema. Neki pacijenti ne znaju šta su mononuklearne ćelije i pogrešno vjeruju da ti krvni elementi uopće ne bi trebali postojati. Ovo nije sasvim tačno.

U pitanju su ćelije fagociti, odnosno sposobne su da apsorbuju i neutrališu štetne mikroorganizme. Zbog prodora virusa, njihov broj se povećava, proizvode specifična antitijela.

Mononuklearne ćelije i njihovi tipovi

Atipične mononuklearne ćelije u općem testu krvi definiraju se kao mononuklearne ćelije i dijele se na limfocite i monocite. Limfociti su odgovorni za proizvodnju antitijela za borbu protiv infekcije. Monociti gutaju patogene i signaliziraju drugim stanicama da je infekcija ušla u tijelo.

B-limfociti su odgovorni za razvoj imuniteta na veliki broj varijeteta virusa. U ljudskom tijelu se formira imunološka memorija, zahvaljujući kojoj pacijent mnogo lakše podnosi naknadnu invaziju mikroorganizama.

Prisutnost mononuklearnih ćelija u općem testu krvi ukazuje na prisutnost teških zaraznih patologija.

Atipične mononuklearne ćelije i virociti

Mononuklearne ćelije u opštoj analizi se često nazivaju virocitima. Tijelo ih sintetizira kako bi spriječilo razvoj virusne infekcije. Dešava se da krvni test otkrije povećanje broja takvih ćelija kod mononukleoze. Ova bolest često ima iste simptome kao i druge zarazne virusne patologije.

Najveća opasnost od mononuklearnih ćelija je zbog činjenice da su u stanju da menjaju sastav krvi. Ove ćelije su nosioci infektivnih procesa pa mogu izazvati ozbiljne probleme. Ako njihov nivo prelazi 10% od broja leukocita, to signalizira da je bolest otišla predaleko i da je pacijentu potrebno hitno liječenje.

Bolesti sa povišenim nivoom mononuklearnih ćelija

Atipične mononuklearne stanice u općem testu krvi kod odraslih povećavaju se s takvim patologijama:

• mononukleoza uzrokovana Epstein-Barr virusom;
• virusne bolesti u akutnom obliku;
• virus imunodeficijencije;
• ponekad uzrok povišenih mononuklearnih stanica mogu biti bakterijske bolesti - upala pluća, endokarditis, tuberkuloza;
• helmintioza;
• sistemski eritematozni lupus, vaskulitis;
• individualna netolerancija na određene lijekove;
• onkološki procesi;
• anemija;
• jetrene ili bolest bubrega uz dodatak fenomena intoksikacije;
• trovanja hranom i lijekovima.

Kod djeteta povećanje broja mononuklearnih ćelija nije samo zbog razvoja mononukleoze, već i zbog takvih bolesti:

• tumori;
• autoimuni procesi;
• patološke promjene u krvi;
• intoksikacije;
• dugotrajna upotreba određenih vrsta lijekova.

Laboratorijski testovi

Testovi krvi kod odraslih i djece, njihovo dešifriranje su važan uslov za određivanje broja mononuklearnih ćelija i imenovanje potreban tip tretman. Postupak je veoma važan, jer omogućava otkrivanje patološka stanja osoba u ranoj fazi.

Kako je analiza na prisustvo takvih ćelija

Prilikom dijagnosticiranja analizira se promjena nivoa patoloških ćelija. Da bi to učinio, liječnik određuje normalne crvene krvne stanice, broji sve monocite i limfocite. U zavisnosti od prisustva više od 10% patološki izmenjenih leukocita, smatra se da je osoba bolesna. akutni oblik patologija.

Često stručnjaci otkrivaju od 5 do 10% izmijenjenih stanica.

Promjena krvne slike

Broj izmjena oblikovani elementi krv pokazuje koliko je ova ili ona patologija agresivna. Ponekad broj virocita u krvi može doseći 50%. Ovo je vrlo rijetko kada osoba prvi put ima infekciju.

Ako broj mononuklearnih ćelija u općem testu krvi kod djeteta značajno premašuje broj normalnih, tada se moraju koristiti druge dijagnostičke metode. Oni vam omogućavaju da odredite stanje krvi u sumnjivim slučajevima. Ponekad značajan izgled atipične ćelije javlja se u akutnoj fazi bolesti. Da biste postavili ispravnu dijagnozu, potrebno je ponoviti analizu - za otprilike tjedan dana.

U akutnoj fazi upalni proces treba provjeriti nivoe feritina. Njegova koncentracija se povećava u akutnoj fazi upalnog procesa.

Kako uzeti krvni test za mononuklearne ćelije

Prisustvo atipičnih mononuklearnih ćelija u opštoj analizi može se tačno utvrditi samo ako je postupak uzimanja krvi pravilno sproveden. Materijal za dijagnostička procedura mora se uzimati ujutro, prije jutarnjeg obroka. Zabranjeno je koristiti ne samo bilo koju hranu, već i sokove, čaj.

Ograničenje prije analize krvi fizička aktivnost. Najbolje je mirno sjediti 15 do 20 minuta.

Mononukleoza

Ovu bolest uzrokuje Epstein-Barr virus. Mogu se zaraziti kapljicama u vazduhu kroz nezaštićeni intimni kontakt. Mononukleoza kod djeteta može se razviti zbog prijenosa patogena kroz placentu od majke. Bolest se aktivira kada se smanji otpornost tijela na viruse koji uzrokuju različite zarazne patologije.

Glavni simptomi

Kod mononukleoze zahvaćeni su adenoidi, jetra, slezena i limfni čvorovi. Karakteristične karakteristike bolesti:

• visoka tjelesna temperatura;
• bol tokom gutanja;
• opća intoksikacija;
• pojava plaka na krajnicima;
• osjećaj kongestije u nosnoj šupljini;
• hrkanje;
• naglo povećanje limfnih čvorova na vratu;
• žutilo kože i bjeloočnice;
• povećanje jetre, slezine.

Karakteristike kod odraslih

Klinički tok patologije kod osoba starijih od 35 godina je vrlo rijedak. To je zbog činjenice da su takvi ljudi već formirali specifičan imunitet. Ponekad mogu postojati simptomi koji su slični onima kod akutnog respiratorna infekcija: malaksalost, začepljenost nosa, slabost, blaga temperatura. Pacijent može primijetiti povećanje cervikalnih grupa limfnih čvorova.

Meta lizirajućeg tumora poznata je dugo vremena.

Takođe je poznato da mononuklearni fagociti, kao i druge ćelije imunog sistema, mogu imati i negativne i pozitivne efekte na rast tumora.

Proučavanje mononuklearnih fagocita u poređenju sa ćelijama drugih populacija ćelija ubica ima poteškoća ne samo zbog njihove funkcionalne i fenotipske heterogenosti, koja je svojstvena i drugim ćelijama, već i zbog njihovih razlika u poreklu i lokalizaciji.

Predmet istraživanja u nekim slučajevima su monociti periferna krv, u drugima - makrofagi dobijeni kao rezultat uzgoja monocita (makrofagi zavisni od monocita), u trećim - rezidentni makrofagi - makrofagi koštane srži i drugih tkiva, mozga (mikroglijalne ćelije), jetre (Kupfferove ćelije), i u četvrti - makrofagi peritonealne i pleuralne šupljine; veoma retko istražen dendritske ćelije (DC) zavisni makrofagi.

Uz poteškoće uzrokovane raznovrsnošću ćelija koje su kombinovane u sistem mononuklearnih monocita, postoje i poteškoće u dobijanju i izolovanju rezidentnih makrofaga različitih lokalizacija. Ove poteškoće značajno su nadoknađene mogućnošću proučavanja makrofaga koji infiltriraju tumor, što se široko koristi u različitim eksperimentima.

Nemoguće je ne uzeti u obzir još jednu bitnu okolnost, a to je da nema osnova za zaključak da su ovi različiti mononuklearni fagociti potpuno i fenotipski identični, a to otežava interpretaciju dobijenih rezultata.

Interakcija između Markofaga i tumorskih ćelija

U velikom broju slučajeva, uvjerljivi dokazi o učešću mononuklearnih fagocita u tumorskom procesu dobiveni su proučavanjem monocita i makrofaga koji infiltriraju tumor, kao i analizom djelotvornosti različitih imunoterapije i drugih vrsta terapije. Stoga je preporučljivo odvojiti ova dva pitanja u nezavisne cjeline.

Dokazi o sposobnosti mononuklearnih fagocita da liziraju tumorske ćelije dobijeni su proučavanjem različitih tumora: melanoma, hepatocelularnog karcinoma, mezotelioma, glioma, karcinoma dojke, želuca, crijeva, pluća, jajnika itd.

Nesumnjivo je da je važna uloga mononuklearnih fagocita u antitumorskoj odbrani u velikoj mjeri povezana s njihovom sposobnošću da aktivno učestvuju u formiranju lokalnog imuniteta. Ova poznata opća biološka činjenica u potpunosti se očituje u borbi protiv tumorskih ćelija.

Postoje dokazi da makrofagi igraju veoma važnu ulogu u borbi protiv metastaza. Poznato je da mnogi tumori metastaziraju Koštana srž. Pojava pojedinačnih tumorskih ćelija, kao što su karcinomi organa gastrointestinalnog trakta, u koštanoj srži može biti praćeno stvaranjem metastaza, međutim takve invazivne ćelije mogu biti uništene i makrofagima.

Pokazalo se da različite izolirane ćelije koštane srži ljudi, miša i pacova vrlo brzo ubijaju tumorske stanice. Nakon daljeg proučavanja ovoga najviši stepen zanimljivo pitanje pronađeno je da liza tumorskih ćelija nije povezana ni sa rezidentnim makrofagima ni sa prirodni ubica (NK).

Lizu u ovim slučajevima provode hematopoetske matične ćelije koštane srži (CD90), koje se vrlo brzo diferenciraju u CD163-pozitivne ćelije i provode lizu kako direktnim kontaktom sa metama tako i stvaranjem NO kao rezultat aktivacije iNOS-a. Iz ovih vrlo zanimljivih podataka proizilazi da sposobnost hematopoetskih matičnih stanica da se brzo diferenciraju u makrofage omogućava im da ograniče širenje mikrometastaza u koštanoj srži. Ovo ukazuje na ulogu makrofaga u lokalnoj antitumorskoj odbrani.

Uloga makrofaga u formiranju lokalne antitumorske zaštite ilustrirana je i eksperimentalnim podacima korištenjem intraperitonealnih, potkožnih i intravenozno davanje tumorske ćelije i naknadno proučavanje citotoksičnosti ćelija izolovanih iz omentuma.

Kao rezultat toga, pokazalo se da omentalni makrofagi miševa imuniziranih i singenim i alogenim tumorima ispoljavaju citotoksičnost koja prethodi onoj makrofaga peritonealne šupljine, što se najjasnije manifestira u singenom sistemu – činjenica je utvrđena tek intraperitonealnim ubrizgavanjem tumorskih ćelija.

Ovi podaci su bili osnova hipoteze da se imunološke reakcije u uslovima intraperitonealne injekcije tumorskih ćelija pokreću u omentumu, što potom dovodi do formiranja lokalnog antitumorskog imuniteta.

Uprkos jasnim dokazima o uključenosti mononuklearnih fagocita u sistemske i lokalne imunološke odgovore, veliki dio ovog pitanja ostaje nejasan. Na primjer, vrlo zanimljiv i važan stav, koji je prije 20 godina iznio S. Adamas, da makrofagi obavljaju različite funkcije u svakoj fazi svoje aktivacije i mogu utjecati na različite faze tumorski proces, ostao je praktično neotkriven.

Sa velikim stepenom vjerovatnoće možemo reći da samo uz takav pristup kao što je uzimanje u obzir fenotipa, lokalizacije, funkcionalne aktivnosti mononuklearnih fagocita, faze procesa i biologije tumorske ćelije, mogu se otkriti mnoga ponekad kontradiktorna pitanja. razjašnjeno.

Sljedeće činjenice mogu potvrditi da se mononuklearni fagociti različitog porijekla i lokalizacije (i često unutar lokalizacije u jednom organu) funkcionalno i fenotipski razlikuju.

Relevantni podaci su dobijeni relativno davno, ali je ovo pitanje postalo predmet intenzivnog proučavanja tek posljednjih godina. Još 1987. godine pokazano je da se kao odgovor na intraperitonealnu injekciju ćelija liposarkoma, prvo, broj makrofaga u peritonealnoj šupljini naglo povećava, a drugo, po prirodi odgovora makrofaga mogu se razlikovati četiri tipa: eksudatni makrofagi, rezidentni makrofagi, rezidentni makrofagi eksudat i peroksidaza negativni makrofagi.

U narednim danima nakon inokulacije dolazi do redistribucije sastava mononuklearnih fagocita i povećanja njihovog broja u eksudatu. Proučavanje citotoksičnosti ovih ćelija nakon uvođenja ćelija liposarkoma pokazalo je da je u osnovi ista, da nije u korelaciji ni sa jednim identifikovanim podtipom, izuzev makrofaga negativnih na peroksidazu, čija je citotoksičnost varirala.

Studija citotoksičnosti alveolarnih makrofaga (lavaža) na ćelije rak pluća prije i poslije tretmana IFNy pokazalo je, prvo, da relativno mali postotak ukupnog skupa makrofaga pokazuje citotoksičnost, a drugo, citotoksičnost velikog broja makrofaga nije aktivirana IFNy, a samo mali postotak makrofaga, bez obzira na IFNy aktivacija, lizirane tumorske ćelije i ova liza je bila posredovana oslobađanjem TNFa i NO. Sve navedene činjenice svjedoče o heterogenosti populacije alveolarnih makrofaga.

Komparativna procjena citotoksičnog i citostatskog djelovanja mononuklearnih fagocita ascitične tekućine i monocita periferne krvi kod pacijenata s karcinomom pluća pokazala je sljedeću ideju. Ascitična tečnost je sadržavala više ćelija sa fenotipom CD14brightCD16+ nego krv, više ćelija koje su eksprimirale HLA-DR, a tretman IFNy aktivirao je i citostatske i citotoksične efekte CD14brightCD165+ makrofaga u ascitičnoj tečnosti.

Ovisnost prirode utjecaja mononuklearnih fagocita na lokalizaciju vrlo je jasno ilustrirana eksperimentima s proučavanjem mikroglije - moždanih makrofaga koji infiltriraju gliom, koji, kao što znate, pripada visoko agresivnim tumorima.

Studije su pokazale da je glavni hemoatraktant koji obezbeđuje infiltraciju glioma štakora MCP-1. U in vitro eksperimentima, MCP-1 nije utjecao na rast tumora; međutim, intracerebralna transfekcija MCP-1 gena je pojačala rast CNS-1 glioma in vivo. Ovo navodi autore na zaključak da je MCP-1 potreban mikroglijalnim ćelijama da ih privuku u gliom, što je više praćeno povećanjem rasta glioma nego njegovom inhibicijom.

Navedeni podaci jasno pokazuju da je lokalizacija mononuklearni monociti se ogleda u njihovoj funkcionalnoj aktivnosti, fenotipu i intenzitetu odgovora na stimulaciju IFNy.

Izuzetno je zanimljivo i važno pitanje kako biološke karakteristike tumorskih ćelija utiču na makrofage (supresivni efekat će biti razmatran u trećem delu monografije).

Istraživanje citotoksičnosti peritonealnih makrofaga hrčaka na ćelije dvije melanomske linije (pigmentirane i nepigmentirane) pokazalo je da makrofagi vrše lizu nepigmentiranih stanica melanoma, što je praćeno povećanjem proizvodnje IL-10 i NO. . Sličan efekat nije registrovan u odnosu na pigmentirane ćelije melanoma. Također je pokazano da karakteristike melanoma određuju njegovu osjetljivost na TNFa i IL-6.

Mnoge činjenice koje svjedoče o antitumorskom dejstvu NO dobili su I. Fidler i sar.

Konkretno, pokazalo se da, prvo, transfekcija iNOS gena u tumorske ćelije raka bubrega može smanjiti broj metastaza, a kao drugo, prikazana je inverzna korelacija između proizvodnje endogenog NO i sposobnosti K-1735. stanice melanoma za preživljavanje (kod singenih miševa) i razvoj metastaza.

Nadalje, proučavanje stanica različitih linija melanoma u pogledu njihove osjetljivosti na makrofage pod utjecajem TGFP-a pokazalo je da makrofagi liziraju stanice različitih linija, međutim najosjetljivije su stanice B16BL6, u manjoj mjeri - B16F10 i još manje - B16F1. Dakle, ima razloga govoriti o različitoj osjetljivosti, posebno stanica melanoma na lizu makrofaga. Čini se da je rasvetljavanje razloga takve nejednake osetljivosti veoma važno.

Osetljivost ćelija na delovanje makrofaga

Neke tumorske ćelije mogu da eksprimiraju hemokine i njihove receptore. Proučavanje potonjeg na stanicama različitih oblika raka želuca (difuznog i crijevnog) pokazalo je da se ove stanice razlikuju po prirodi ekspresije hemokina. Ćelije oba oblika eksprimiraju CXCL-8 (IL-8) sa prevalencijom na ćelijama difuznog oblika raka; CXCL-1 su isključivo difuzne ćelije (tumorske ćelije takođe eksprimiraju hemokinske receptore), a peritumoralni makrofagi - CXCL-10 i CXCL-9 - hemoatraktanti za T-limfocite.

Ove činjenice se mogu objasniti činjenicom da interakcija tumorskih ćelija sa infiltrirajućim makrofagima indukuje različite signale kako u tumorskim ćelijama tako i u makrofagima. Takvi signali mogu aktivirati tumorske ćelije, koje stiču sposobnost da djeluju kao kemoatraktanti.

S tim u vezi, postaje jasno zašto difuzne ćelije raka, koje gotovo konstantno eksprimiraju CD8 i CXCL-1, postaju visoko invazivne. Dobiveni podaci sugeriraju da interakcija različitih tumorskih stanica i makrofaga može imati različite posljedice.

Štaviše, tokom interakcije makrofaga i tumorskih ćelija, ekspresija IL-8 mRNA uočena je isključivo u tumorskim ćelijama, što je vrlo ubedljivo prikazano u proučavanju makrofaga koji se infiltriraju u tkivo raka nemalih ćelija. plućni čovek; povećanje nivoa ekspresije je u izvesnoj meri povezano sa aktivacijom NF-kappaB, koja se povećava i u makrofagima i u tumorskim ćelijama.

Eksperimentalni podaci zaslužuju posebnu pažnju ne samo zbog svoje novosti, već i zbog originalnosti rezultata, iz čega proizilazi da u nekim slučajevima tumorske ćelije mogu inducirati aktivnost makrofaga. U modelu glioma, pokazalo se da IFNP pojačava citotoksičnost makrofaga protiv ćelija glioma.

Uz to, kokultivacija ćelija glioma s makrofagima otkriva da tumorske stanice luče faktor koji pojačava citotoksičnost makrofaga. Ništa manje impresivni nisu ni podaci da kokultivacija različitih tumorskih ćelija (karcinom crijeva, materice) sa makrofagima in vitro aktivira makrofage, a to je praćeno ne samo povećanjem proizvodnje TRAIL-a, već i povećanjem ekspresije receptora smrti ( DR-4 i DR-5) tumorske ćelije.

Sljedeći podaci su također nekonvencionalni. Već je napomenuto da je za privlačenje makrofaga na mjesto razvoja tumora, kao i drugih stanica, neophodno prisustvo kemoatraktanata.

Pokazalo se da je transfekcija GM-CSF gena u KM12SM ćelije crijevnog karcinoma praćena akumulacijom makrofaga i neutrofila - rezultat lučenja hemoatraktanta makrofaga MCP-1, koji pojačava privlačnost mononuklearne ćelije, ekspresija adhezivnih molekula od strane makrofaga i povećana kontaktno zavisna liza tumorskih ćelija.

Proučavanje interakcije tumorskih stanica i mononuklearnih fagocita (monocita i monocitozavisnih makrofaga) pomoću modela posebno razvijenog za ovu svrhu omogućilo je da se otkrije da takva kokultivacija mijenja neke fenotipske karakteristike tumorskih stanica i mononuklearnih fagocita. Na monocitima se povećava nivo ekspresije CD16 (FcyRIII), CD54, CD68 i CD86, na nekim tumorskim ćelijama - CD11a, CD58, a na svim ćelijama u interakciji - TNFaRII i HLA-DR (Sl. 27).

Rice. 27. Promjene fenotipskih karakteristika makrofaga/monocita i tumorskih ćelija tokom njihove kokultivacije

Slične promjene uočene su i na makrofagima zavisnim od monocita, ali su postojale i neke razlike, koje su se očitovale u činjenici da je samo kontakt sa monocitima (ali ne i sa monocit zavisnim makrofagima) praćen povećanom Fas/FasL interakcijom.

Ovi podaci ukazuju ne samo na mogućnost modifikacije imunofenotipa kako mononuklearnih fagocita tako i tumorskih stanica u uvjetima njihove interakcije, već još jednom potvrđuju da ne postoji potpuni identitet fenotipskih karakteristika mononuklearnih fagocita različite lokalizacije.

Treba napomenuti još jednu činjenicu, a to je važnost raditi na različitim eksperimentalnim modelima tumorskog procesa koristeći miševe različitih sojeva, budući da je utvrđeno da se makrofagi miševa različitih sojeva razlikuju po sposobnosti proizvodnje H2O2 i metabolita arahidonske kiseline.

Naime: makrofagi miševa SENAR linije su osjetljiviji na djelovanje kancerogena, posebno kemijskih, te izlučuju znatno manje ovih produkata od