6.Фагоцитоз. Фагоциты крови и ткани.
Фагоцитоз является неспецифическим клеточным защитным механизмом и играет важную роль в защите организма.
Различают 2 группы фагоцитов: циркулирующие и тканевые.
К циркулирующим относят все гранулоциты и моноциты, к тканевым фагоцитам – макрофаги соединительной ткани, купферовские клетки, дендритные клетки селехёнки и лимфоузлов, клетки Лангерганса, альвеолярные и интерстициальные макрофаги лёгких, клетки микроглии и др.
В механизме фагоцитоза можно выделить стадии:
Хемотаксис – направленное движение фагоцита к антигену. Фагоциты могут перемещаться хаотично и направленно (хемотаксис).
Адгезия (прилипание) фагоцитов к эндотелию.
Выход фагоцитов во внесосудистое пространство.
Опсонизация антигена (связывание с антителами и комплементом) и прикрепление к нему фагоцита. При этом происходит обволакивание поверхности чужеродных частиц антителами или компонентами комплемента, что облегчает поглощение чужеродных частиц фагоцитами.
Фагоцитоз – поглощение, инактивация, переваривание, удаление чужеродной клетки, сопровождается образованием вакуоли – фагосомы. Фагосома сливается с лизосомой, в результате чего в неё попадают ферменты, разрушающие фагоцитированный материал.
Активация метаболизма (метаболитический взрыв) фагоцитов
Расщепление антигена.
Комплемент – это группа белков крови, состоящая из протеаз и их активаторов. Комплемент играет важную роль в защите от микроорганизмов, являясь неспецифическим гуморальным защитным механизмом: разрушает бактериальные и инфицированные вирусами собственные клетки, участвуют в регуляции воспалительных и иммунных реакций.
Фагоциты крови: см. ответ на вопрос №4
7. Активные кислородные радикалы и факторы, способствующие их образованию. Биохимические механизмы антиоксидантной защиты.
Свободные радикалы в химии — частицы (как правило, неустойчивые), содержащие один или несколько неспаренных электронов на внешней электронной оболочке. По другому определению свободный радикал — вид молекулы или атома, способный к независимому существованию (то есть обладающий относительной стабильностью) и имеющий один или два неспаренных электрона. Неспаренный электрон занимает атомную или молекулярную орбиталь в одиночку. Как правило, радикалы обладают парамагнитными свойствами, так как наличие неспаренных электронов вызывает взаимодействие с магнитным полем. Кроме этого наличие неспаренного электрона способно значительно усилить реакционную способность, хотя это свойство радикалов широко варьируется.
Образование: Радикал может образоваться в результате потериодного электрона нерадикальной молекулой:
или при получении одного электрона нерадикальной молекулой:
Большинство радикалов образуются в ходе химических реакций при гомолитической диссоциации связей. Они сразу же претерпевают дальнейшие превращения в более устойчивые частицы:
Зарождение радикальной цепи можно инициировать действием на вещество жестких условий (высокие температуры, электромагнитное излучение, радиация). Многие перекисные соединения — также хорошие радикалообразующие частицы.
Антиоксиданты (антиокислители, консерванты) — ингибиторы окисления, природные или синтетические вещества, способные замедлять окисление (рассматриваются преимущественно в контексте окисления органических соединений).
Основной внутренний источник опасности для клеточного гомеостаза анаэробных огранизмов - это интермидиаты, участвующие в передаче кислорода, и продукты, образованные в результате метаболизма кислорода. Анаэробные организмы в процессе эволюции выработали хорошо отрегулированные механизмы для нейтрализации окислительных эффектов кислорода и его активных метаболитов. Эти самоподдерживающиеся защитные компоненты называют "антиокислительными системами защиты".
Окисление углеводородов, спиртов, кислот, жиров и других веществ свободным кислородом представляет собой цепной процесс. Цепные реакции превращений осуществляются с участием активных свободных радикалов — перекисных (RO2*), алкоксильных (RO*), алкильных (R*), а также активных форм кислорода (супероксид анион, синглетный кислород). Для цепных разветвлённых реакций окисления характерно увеличение скорости в ходе превращения (автокатализ). Это связано с образованием свободных радикалов при распаде промежуточных продуктов — гидроперекисей и др.
Механизм действия наиболее распространённых антиоксидантов (ароматические амины, фенолы, нафтолы и др.) состоит в обрыве реакционных цепей: молекулы антиоксиданта взаимодействуют с активными радикалами с образованием малоактивных радикалов. Окисление замедляется также в присутствии веществ, разрушающих гидроперекиси (диалкилсульфиды и др.). В этом случае падает скорость образования свободных радикалов. Даже в небольшом количестве (0,01—0,001 %) антиоксиданты уменьшают скорость окисления, поэтому в течение некоторого периода времени (период торможения, индукции) продукты окисления не обнаруживаются. В практике торможения окислительных процессов большое значение имеет явление синергизма — взаимного усиления эффективности антиоксидантов в смеси, либо в присутствии других веществ.
Антиоксидантные системы клетки и их биологическая роль
В ходе жизнедеятельности организма образуются свободные радикалы - промежуточные продукты обмена, которые благодаря наличию неспаренного электрона обладают чрезвычайно высокой реакционноспособностью и могут вносить «хаос и беспорядок» в тонко налаженную биохимическую машину Антиоксиданты— ингибиторы окисления, природные или синтетические вещества, способные замедлять окисление. Механизм действия наиболее распространённых антиоксидантов (ароматические амины, фенолы, нафтолы и др.) состоит в обрыве реакционных цепей: молекулы антиоксиданта взаимодействуют с активными радикалами с образованием малоактивных радикалов. Окисление замедляется также в присутствии веществ, разрушающих гидроперекиси. В этом случае падает скорость образования свободных радикалов.
Биохимические механизмы антиоксидантной защиты
Антиоксиданты (антиокислители) - ингибиторы окисления, природные или синтетические вещества, способные тормозить окисление (рассматриваются преимущественно в контексте окисления органических соединений). Антиоксидантная защита делится на систему первичной и вторичной защиты. Антиоксиданты действуют так, чтобы прекратился процесс неуправляемых, цепных реакций образования свободных радикалов, процесс окисления липидов мембран клеток. Механизм действия наиболее распространенных антиоксидантов (ароматические амины, фенолы, нафтолы и др.) состоит в обрыве реакционных цепей: молекулы антиоксиданта взаимодействуют с активными радикалами с образованием малоактивных радикалов. Окисление замедляется также в присутствии веществ, разрушающих гидроперекиси (диалкилсульфиды и др.).
В этом случае падает скорость образования свободных радикалов. Даже в небольшом количестве (0,01-0,001 %) антиоксиданты уменьшают скорость окисления, поэтому в течение некоторого периода времени (период торможения, индукции) продукты окисления не обнаруживаются. В практике торможения окислительных процессов большое значение имеет явление синергизма - взаимного усиления эффективности антиоксидантов в смеси, либо в присутствии других веществ.
Первая группа антиоксидантов - ферментативные антиоксиданты. Они составляют внутриклеточные системы: супероксиддисмугаза работает в цитоплазме клеток, в митохондриях, плазме; каталаза - в цитоплазме, митохондриях; глютатионпероксидаза - в митохондриях.
Вторую группу антиоксидантов составляют антиоксидантные витамины: водорастворимые витамины (С, рутин, кверцитин, аскорутин); жирорастворимые витамины (А, Р-каротин, Е, К); другие соединения - серосодержащие аминокислоты, глютатион, цистеин, метионин, цитохром С, пировинограднгч кислота, церулоп-лазмин, хелаты, минерал селен. Определенное значение имеют медь. цинк, марганец и железо.
Антиоксиданты-ферменты переводят в биологических реакциях активные формы кислорода в перекись водорода и менее агрессивные радикалы, а затем уже их преобразуют в воду и обычный полезный кислород. Антиоксиданты-витамины “душат” агрессивные радикалы, забирают избыток энергии, тормозят процесс цепной реакции образования новых радикалов, причем лучше они проявляют себя, если применяются совместно, поддерживая друг друга (например, витамин Е с витамином С действует активнее).
Антноксиданты могут расщеплять поврежденные участки, заменяя старые элементы новыми. Эти “ремонтники” расщепляют белки-протеазы, жиры-фосфатазы и ферменты ремонта ДНК. Большинство антиоксидантов организм вырабатывает сам, но не менее важны и антиоксиданты, поступающие с пищей. К антиоксидантам относятся селен, розмарин, гинго билоба, цинк, витамины А, С, Е, глутатион и ОРС. Антиоксиданты должны получаться в достаточном для человеческого организма количествах, поскольку они замедляют процессы старения клеток. Источниками антиоксидантов послужить шпинат, черника, морковь и цитрусовые, а также черный и зеленый чаи, какао и красное вино, розмарин.