7.3. Клітинні механізми природного захисту

Фагоцитоз. Велике значення у неспецифічному захисті відіграє фагоцитарна реакція організму, яка вперше була відкрита видатним вітчизняним ученим 1.1. Мечниковим. Як було встановлено, основними дійовими особами у цьому процесі є мікрофаги і макрофаги, якими здійснюється захоплення і знищення бактерій. Мікрофаги — поліморфноядерні нейтрофіли є «професійними» фаго­цитами. Поліморфноядерні лейкоцити першими з'являються у вогнищі запа­лення і починають поглинати й знищувати чужорідних агентів. Макрофаги утворюють моноцитарно-фагоцитарну систему фагоцитів. Ця система розміщена повсюдно: в сполучній тканині, навколо базальних мембран кровоносних судин, легенях, печінці тощо. Макрофаги здатні до міграції та цілеспрямованого хемотаксису. Речовини, що визначають напрям руху макрофага, називаються хемоантрактантами. До них належать фрагменти системи комплементу, глобу­ліни, продукти деградації колагену, фібрину, клітин. Поступове підключення різних хемоантрактантів забезпечує постійний приплив нових макрофагів із су­динного русла. На відміну від поліморфноядерних лейкоцитів, макрофаги — тривалоіснуючі клітини.

Щоб відбулося поглинання фагоцитами бактерій (фагоцитоз), останні по­винні адсорбуватись на поверхні нейтрофіла або макрофага. Після адсорбції розпочинається фаза поглинання шляхом активізації актин-міозинової ско­рочувальної системи, що призводить до утворення навколо бактерії псевдопо-дій. У міру того, як близько розташовані рецептори приєднуються до мікроба, плазматична мембрана насувається на нього, поки він не опиниться у вакуолі (фагосомі). Наступні події розгортаються досить швидко, і протягом короткого часу лізосоми зливаються з фагосомою, впорскуючи в неї свої гідролітичні фер­менти. Знищення чужорідних клітин здійснюється за двома механізмами: ки-сень-залежним і кисень-незалежним. При кисеньзалежному механізмі утворюються біологічно активні речовини, які згубно діють на захоплений об'єкт: надпероксидний аніон, пероксид водню, гідроксильні радикали та інші. При кисень-незалежному механізмі створюються оптимальні умови для руйну­вання бактеріальної мембрани катіонними білками. Певне значення тут мають лізоцим, лактоферин, оксид азоту, низька концентрація водневих іонів. Отже, при фагоцитозі виділяють 5 стадій.

1. Наближення фагоцита до мікробів у результаті позитивного хемотаксису.

2. Адгезія бактерій на поверхні фагоцита.

3. Активація мембрани фагоцита і поглинання мікроорганізмів.

4. Злиття фагосоми з лізосомою і перетравлення чужорідних агентів.

5. Видалення продуктів розпаду за межі клітини.

Проте мікроорганізми виробили ряд пристосувань, які захищають їх від згуб­ної дії фагоцитів. Наприклад, збудники туберкульозу, лепри, бруцели, потра­пивши всередину макрофага, здатні навіть розмножуватись. Це пояснюється тим, що мікобактерії туберкульозу пригнічують злиття фагосом із лізосомами, а оболонка збудника лепри не піддається дії ферментів фагоцита. Деякі рикетсії здатні покидати фагосоми й існують безпосередньо в цитоплазмі.

Явище, коли мікроорганізми не перетравлюються у фагоциті, одержало назву незавершеного фагоцитозу.

Водночас існує ряд факторів, що стимулюють фагоцитарну активність лей­коцитів. У першу чергу — це антитіла й компоненти комплементу, а також лім-фокіни, лізоцим, простагландини, інтерферон. Ці речовини можуть з'єднуватись із мікроорганізмами, зумовлюючи їх опсонізацію. Відомо, що на поверхні фагоцита є рецептори до Fс фрагмента антитіла і СЗ комплементу. За­вдяки цьому опсонізована частинка легко зв'язується з фагоцитом.

Природні кілери (ПК). Ці клітини подібні до великих гранулярних лімфоци­тів, виконують в організмі дуже важливу функцію. Вони контролюють появу й знищують пухлинні клітини. Як тільки рецептори природного кілера зв'язуються з трансформованою клітиною, ПК активується і впорскує речовину, подібну до С9 комплементу — перфорин. У лічені хвилини пухлинна клітина руйнується. При цьому ПК залишається неушкодженим і здатний вступити в контакт із наступною мішенню.

Вважають, що природні кілери — основні клітини, які забезпечують проти­пухлинний захист організму.

Таким чином, в організмі постійно існує і функціонує розгалужена система вродженого природного захисту від чужорідних агентів, основу якої складають різноманітні активні речовини, що знаходяться в сироватці крові, секретах, тка­нинах, органах. Складовою цієї системи є також нормальна мікрофлора орга­нізму, яка має виражені антагоністичні властивості відносно багатьох збудників. Мікрофаги, макрофаги та природні кілери здатні успішно знищувати чужорідні та змінені власні клітини, бактерії, віруси. Все це створює першу лінію захисту організму, яка протистоїть збудникам інфекційних захворювань.