Система фагоцитов

Захват и переваривание микроорганизмов осуществляются двумя типами клеток, которые И.И. Мечников определил как микро- и макрофаги.

Микрофаги - ПЯЛ, или нейтрофил, неделящаяся короткоживущая клетка. Локализация: кровь ( основная) и очаги острого воспаления. Имеют 3типа гранул:

1. первичные азурофильные гранулы (миелопероксидаза, лизоцим и набор катионных белков)

2. вторичные “специфические” гранулы (лактоферрин, лизоцим , белок, связывающий витамин В12)

3. третичные гранулы (похожи на обыкновенные лизосомы - содержат кислые гидролазы)

Макрофаги образуются из промоноцитов костного мозга, которые после дифференцировки в моноциты крови в конце концов задерживаются в тканях в виде зрелых макрофагов, где и формируют систему мононуклеарных фагоцитов (СМФ: гистиоциты соединительной ткани, клетки Купфера, микроглия, МФ лимфатических узлов, альвеолярные МФ, остеокласты, МФ селезенки, синовиальные МФ, мезангиальные клетки почечных клубочков).

Механизм и стадии фагоцитоза:

1) Хемотаксис.

2) Адгезия микроба, инвагинация клеточной мембраны, захват частицы и ее погружение в протоплазму.

Адгезия микроба на поверхности фагоцита происходит, видимо, за счет взаимодействия углеводных остатков. Считают, что в отличие от пиноцитоза, протекающего постоянно, фагоцитоз - это явление индуцируемое. Сигналом являются мембранные взаимодействия фагоцитоза и микроба, при этом происходит активация актин-миозиновой сократительной системы, что приводит к образованию вокруг частички псевдоподий. Считается, что втяжение мембраны и образование пузырька происходит за счет взаимодействия клатрина с другими мембранными белками. После образования пузырька эти белки отщепляются и возвращаются в цитоплазматическую мембрану для образования новых окаймленных ямок. Показано, что цитоплазматическая мембрана надвигается на частичку подобно застежке-молнии за счет рецепторных взаимодействий. Затем происходит слипание бислоев и объединение бислоев мембраны. Механизм этого процесса также до конца неясен. Известно, что для того, чтобы мембраны слились требуется вытеснение молекул воды и сближение мембран до расстояния 1,5нм. Это энергетически очень невыгодный процесс. Поэтому вероятно, что слияние катализируется особыми гидрофобными белками слияния. Эти соединения у человека не идентифицированы. У мембраносодержащих вирусов подобные соединения играют ключевую роль в проникновении в инфицируемую ими клетку. Если встроить гены, кодирующие вирусные белки слияния в эукариотические клетки, то после инкубации при низких рН клетки сливаются между собой.

3) Образование фагосомы.

4) Слияние фагосомы с лизосомой фагоцита и образование фаголизисомы.

5) Уничтожение и переваривание.

Уничтожение микробного агента происходит благодаря кислородзависимым и кослороднезависимым механизмам. С того момента, когда инициируется фагоцитоз происходит резкая активация гексозомонофосфатного шунта, генерирующего НАДФН. НАДФН используется для восстановления молекулярного кислорода, связанного с cyt b-245 (содержится только в фагоцитирующих клетках). Это вызывает бурное потребление кислорода, происходит “дыхательный взрыв”.