Фагоцитоз

1. Адгезія на тваринні нейтрофіли чи макрофаги (примітивний механізм впізнавання – взаємодія вуглеводневих залишків). В залежності від своєї природи частина, що прикріплена до поверхні мембрани фагоциту – може ініціювати фазу поглинання шляхом активації актин-міозинової системи скоротливих білків.

2. Поглинання – приводить до утворення навколо частинки псевдоподій – близько розміщені рецептори послідовно приєднуються до поверхні мікроба, плазматична мембрана насувається на частинку – як застібка-блискавка – поки частинка повністю не буде включена в вакуоль – фагосому.

3. На протязі хвилини цитоплазматичні гранули зливаються з фагосомою і виливають в неї свій вміст. Починається цілий ряд бактерицидних механізмів:

1. Киснезалежні механізми:

а) різка активація пентозомонофосфатного шунта, що генерує НАДФН, який використовується для відновлення молекул кисню О₂, зв’язаного з унікальним мембранним цитохромом cyt b_-245, що викликає бурхливе поглинання О₂. Як результат утворюється:

1. надпероксидний аніон;

2. пероксид водню;

3. синглетний кисень (простий одинарний кисень);

4. гідроксильні радикали – могутні бактерицидні агенти.

Крім того, сполучення перекису водню, мієлопероксидази і іонів галогенів (F^-, Cl^-, I^-) створю могутню систему галогенування, що здатна викликати загибель як бактерій, так і вірусів (Див. схеми).

2. Кисненезалежні механізми:

рН + лізоцим + лактоферин – кисненезалежні механізми бактерицидної і бактеріостатичної дії, що можуть проявлятись в анаеробних умовах; вбиті м/о розщеплюються гідролітичними ферментами і продукти деградації вивільняються із клітини.

Проте!

Але все це буде задіяне за умови:

1. зближення фагоциту і м/о;

2. адгезія м/о на поверхні фагоциту:

3. активація мембрани фагоциту і поглинання м/о

Ряд бактерій продукує хімічні сполуки, що спрямовано пригнічують (приваблюють) лейкоцити – таке явище називають хемотаксисом. Проте ряд патогенних м/о здатні на стільки змінюватись (піддаються частим мутаціям), що виходять з під контролю захисних механізмів.

Тоді організм використовує систему комплементу.

Система комплементу і її активація

Комплемент – складає комплекс білків – коло 20, які, так як білки, приймають участь в процесах згортання крові, фібринолізу і утворення кінінів. Формують каскадні системи, що виявлені в плазмі крові – характерно формування швидкої багатократно посиленої відповіді (імунної) та первинних сигналів за рахунок каскадного процесу – такого, де продукт однієї реакції є каталізатором наступної.

Позначається С і цифрою, що відповідає скоріше хронології відкриття, ніж порядковому номеру в послідовності реакцій. Найбільша концентрація в сироватці крові компоненту С₃ (1,2 мг/мл), молярна маса = 195 кДа.

С₃ має внутрішній тіосульфатний зв’язок – активується в нормі слабо. Формується повільно, приводить до уже проміжного активного продукту – розщеплення С₃, а саме:

С_3в в присутності Mg⁺² може утворювати комплекс з іншим компонентом системи комплементу – фактором В; потім фактор В розщеплюється одним із ферментів плазми крові – фактором Д – утворюється комплекс – С_3вВ_в (лінія над поверхнею – символ ферментативної активності);

розщеплення компонентів системи більший продукт позн. “в”

менший – “а”

С_3вВ_в – характеризується важливою ферментативною активністю і новою – представляє собою С₃-конвертазу, здатну розщепляти С₃ на С_3а і С_3в.

Проте в нормальних умовах є механізм, що забезпечує стримання цього розщеплення в “відключеному” стані – оскільки це веде до безконтрольного збільшення С_3ВВ_В.

М/о активують С_3вВ_в-конвертазу (полісахарид + м/о), білок пропердин взаємодіє із зв’язаною конвертазою і захищає її ще сильніше від дії фактору Н, потім С₃ розщеплюється зв’язаним із мембраною С_3вВ_в – тіосульфатний зв’язок активізується і реакції здатні знову ковалентно зв’язуватися з мембраною (альтернативний шлях активації комплементу:

1. безпосередньо м/о;

2. розщеплення С₃).

Після С₃ активованим компонентом стає С_5, який взаємодіє з мембранно зв’язаним С_3в – стає субстратом для С_3ВВ_В і розщеплюється до С_5а (короткий поліпептид), а більший фрагмент С_5В залишається зв’язаним з мембраною. С_5В послідовно зв’язує С₆; С₇ і С₈, утворюючи комплекс, що сприяє відповідній орієнтації двох чи більше молекул останнього компоненту С₉. Це призводить до розгортання молекул С₉, проникненню їх в середину ліпідного бішару і полімеризації в кільцеподібний мембранний атакуючий комплекс МАК, що формує трансмембранний канал, повністю проникний для електролітів і води за рахунок високого колоїдно-осмотичного тиску всередині клітини в неї поступають іони Na⁺ і вода, що призводить до лізису.

Система комплементу має такі біологічні властивості:

1. реакції адгезії: С_3в і С_3ві, (фагоцитуючі клітини мають рецептори, які полегшують адгезію);

2. утворення БА фрагментів: С_3а і С_5а – невеликі пептиди, діють безпосередньо на фагоцити, особливо на нейтрофіли, викликаючи різку активацію дихання, а це зв’язано з продукцією метаболітів кисню. Крім того С_3а і С_5а представляють собою анафілатоксини – можуть викликати викид медіаторів із тучних клітин і із базофілів крові. Також треба відмітити хемотаксичні властивості цих молекул і їх вплив на кров’яні судини – С_5а могутній хемотаксичний агент для нейтрофілів і здатен ефективно діяти на клітини ендотелію капілярів і викликати розширення судин, тобто підвищувати їх проникність. Цей ефект пролонгується із тучних клітин базофілів крові.