Вторая и третья линии защиты: клетки иммунной системы

Как и было сказано, основная задача органов иммунной системы человека — выработка различных клеток.

К центральным органам относят красный костный мозг и тимус, а к периферическим — селезёнку и лимфатические узлы.

Все клетки иммунной системы происходят от стволовой кроветворной клетки, локализирующейся в костном мозге. В дальнейшем их развитие может проходить либо по пути лимфопоэза, либо миэлопоэза. По первому пути развиваются лимфоциты. Все остальные лейкоциты развиваются по пути миэлопоэза.

Все клетки иммунной системы на основании их происхождения, морфологии и функции можно было бы разделить на несколько больших групп, в зависимости от выполняемых ими функций. Такое системное разделение весьма условно, но необходимо для более ясного понимания механизмов иммунного ответа. Предлагают выделять:

• 1. фагоциты (макрофаги и нейтрофилы), осуществляющие в основном функции фагоцитоза (внутриклеточный киллинг);
• 2. лимфоциты, реализующие основные функции специфического иммунного ответа;
• 3. гранулоциты (эозинофилы, тучные клетки, базофилы и тромбоциты), выполняющие функции внеклеточного цитолиза мишеней;
• 4. антигенпрезентирующие клетки (различные популяции дендритных клеток), представляющие антиген для лимфоцитов;
• 5. эндотелиальные и другие клетки, формирующие микроокружение клеток иммунитета;

Эти клетки условно называют лейкоцитами. Все эти клетки принимают участие в иммунном ответе.

Иммунный ответ — это сложная многокомпонентная, кооперативная реакция иммунной системы организма, индуцированная антигеном, уже распознанным как чужеродный, и направленная на его элиминацию. Явление иммунного ответа лежит в основе иммунитета. [Молекулярная биология и генетика. Толковый словарь].

Фагоциты и врожденный иммунитет

Одну из важнейших групп лейкоцитов составляют фагоцитирующие клетки: моноциты, макрофаги и полиморфноядерные нейтрофилы. Они способны связывать микроорганизмы на своей поверхности, а затем поглощать и уничтожать их. Это функция основана на простых, неспецифических механизмах распознавания, позволяющих связывать самые разнообразные микробные продукты, и относится к проявлениям врожденного иммунитета.

Ученые полагают, что фагоцитоз является наиболее древней формой защиты макроорганизма, поскольку фагоциты обнаруживаются и у позвоночных животных, и у беспозвоночных.

Фагоцитоз является первой реакцией иммунной системы организма на внедрение чужеродных антигенов, которые могут проникнуть в организм в составе бактериальных клеток, вирусных частиц или в виде высокомолекулярного белка или полисахарида. Механизм фагоцитоза однотипен и включает восемь последовательных фаз:

• 1) хемотаксис (направленное движение фагоцита к объекту);
• 2) адгезия (прикрепление к объекту);
• 3) активация мембраны (актин-миозиновой системы фагоцита);
• 4) начало собственно фагоцитоза, связанное с образованием вокруг поглощаемой частицы псевдоподий;
• 5) образование фагосомы (поглощаемая частица оказывается заключенной в вакуоль благодаря надвиганию на нее плазматической мембраны фагоцита подобно застежке—молнии;
• 6) слияние фагосомы с лизосомами;
• 7) уничтожение и переваривание;
• 8) выброс продуктов деградации из клетки.

Фагоциты человека и других позвоночных делят на «профессиональные» и «непрофессиональные» группы на основе эффективности, с которой клетки участвуют фагоцитозе. Для непрофессиональных клеток фагоцитоз является не главной функцией. Это связано с тем, что «непрофессиональные» фагоциты не имеют специальных рецепторов, таким образом, они являются более ограниченными, чем «профессиональные». иммунитет лимфоцит организм клетка Профессиональные фагоциты — это моноциты, макрофаги, нейтрофилы, тканевые дендритические клетки и тучные клетки.

• · Моноциты поглощают клетки болезнетворных агентов и их фрагменты. При этом количество и размер поглощаемых объектов могут быть в 3 — 5 раз больше, чем те, которые способны поглощать нейтрофилы. Моноциты могут поглощать и микроорганизмы, находясь в среде с повышенной кислотностью. Другие лейкоциты на такое не способны. Моноциты также поглощают все остатки «борьбы» с патогенными микроорганизмами.
• · Макрофаги, дословно «большие пожиратели» — это большие иммунные клетки, которые захватывают и затем по частям уничтожают чужеродные, мертвые или поврежденные клетки. В том случае, если «поглощенная» клетка является инфицированной или злокачественной, макрофаги оставляют нетронутыми ряд ее чужеродных компонентов, которые затем используются в качестве антигенов для стимуляции образования специфичных антител. Таким образом, макрофаги активируют звенья приобретённого иммунитета человека.
• · Нейтрофилы обитают в крови и представляют собой наиболее многочисленную группу фагоцитов (60%) общего количества циркулирующих лейкоцитов. Эти клетки живут только 5 дней. Во время острой фазы воспаления нейтрофилы мигрируют к очагу воспаления. Нейтрофилы — это первые клетки, реагирующие на очаг инфекции. Как только поступает соответствующий сигнал, они, примерно, в течение 30 минут выходят из крови и достигают места инфекции. Нейтрофилы быстро поглощают чужеродный материал, но после этого не возвращаются в кровь. Гной, который образуется в очаге инфекции — это мертвые нейтрофилы.
• · Дендритные клетки — это особые антиген-презентующие клетки, которые имеют длинные отростки (дендриты), с помощью которых они осуществляют поглощение патогенов. Дендритные клетки располагаются в тканях, которые контактируют с окружающей средой. Это, в первую очередь, кожа, внутренняя оболочка носа, лёгких, желудка и кишечника. После активации, дендритные клетки созревают и мигрируют в лимфатические ткани и там взаимодействуют с Ти B-лимфоцитами. В результате этого возникает и организовывается приобретённый иммунный ответ. Зрелые дендритные клетки активируют Т-хелперы и Т-киллеры. Активированные Т-хелперы взаимодействуют с макрофагами и B-лимфоцитами чтобы и их, в свою очередь, активировать. Дендритные клетки, помимо всего этого, могут воздействовать на возникновение того или иного типа иммунного ответа.
• · Тучные клетки поглощают, убивают грамотрицательные бактерии и обрабатывают их антигены.