Monocyty komórek jednojądrzastych. Komórki jednojądrzaste we krwi, ich rodzaje i znaczenie

Są one reprezentowane przez prekursory szpiku kostnego fagocytów, monocytów i makrofagów tkankowych.

W zależności od lokalizacji mają odpowiednią nazwę, struktura i funkcje są takie same.

Funkcje:

1. Kluczowe komórki efektorowe wrodzonego układu odpornościowego (wraz z NK-L i neutrofilami).

2. Będąc jedną z form APC, uczestniczą w tworzeniu odporności nabytej (wraz z komórkami dendrytycznymi i V-L).

3. Aktywowane w procesie endocytozy cząstki obce wydzielają rozpuszczalne produkty o różnej aktywności: lizozym, proteazy, kolagenazy, elastazy, aktywator plazminogenu, cytokiny, składniki układu dopełniacza, prostanoidy, fibronektynę, czynniki krzepnięcia krwi itp.

4. Niektóre z nich są chemoatraktantami, rekrutującymi różne typy histologiczne komórek, głównie z serii mieloidalnej, do miejsca zapalenia.

5. Niektóre mają działanie bakteriobójcze dzięki produktom lizosomów wydzielanym podczas egzocytozy.

6. Niektóre ich produkty mają właściwości gojenia ran.

7. Endocytoza przestarzałych i zniszczonych komórek własnego organizmu.

8. Wiele ich cytokin promuje interakcje międzykomórkowe, wykazuje właściwości zapalne, rozwija aktywność regulacyjną w stosunku do komórek układu odpornościowego i sprzyja niszczeniu nowotworów.

Monocyty(3-11% we krwi) – promonocyty, monoblasty, szpikowe komórki macierzyste powstają w szpiku kostnym pod wpływem cytokin i w ciągu 24 godzin są wydalane do krwioobiegu, gdzie pozostają do 2 dni. (12-32 godzin). Dzieli się je na 2 grupy: krążące i ciemieniowe – pozostające w bliskim kontakcie z komórkami śródbłonka i gotowe do międzyśródbłonkowej migracji do tkanek, gdzie zamieniają się w makrofagi. Potrafi różnicować się w szpikowe komórki dendrytyczne. Utrzymuje się w tkankach do 30 dni. Lizosomy monocytów zawierają dużą liczbę enzymów (lizozym, laktoferyna, peptydy antybiotykowe, hydrolazy kwasowe - proteazy, nukleazy itp.). Na błonie ulega ekspresji wiele struktur molekularnych, w tym antygeny zgodności tkankowej, receptory składników układu dopełniacza, cytokiny, chemokiny itp. Funkcje ochronne– rekrutują komórki zapalne do ogniska zapalnego, pełnią funkcje efektorowe wobec obcych genetycznie komórek docelowych (cytotoksyczność komórkowa zależna od przeciwciał), wydzielają produkty bakteriobójcze, absorbują antygen i zapewniają jego fragmentację (1 monocyt fagocytuje około 100 bakterii (neutrofilów - 5-25)) , prekursor makrofagów

Makrofagi– jako pierwsze napotykają antygen w uszkodzonej przez niego tkance (wraz z neutrofilami). Produkcja cytokin w wyniku ich aktywacji jest ważnym bodźcem indukującym zaangażowanie neutrofili i innych leukocytów, w tym monocytów, które tworzą nową falę makrofagów, w tworzeniu ogniska zapalnego. Jest także podstawą do wytworzenia ilościowej masy komórek niezbędnej do całkowitej fragmentacji antygenu i zakończenia procesu zapalnego. Komórki długo żyjące żyją w tkankach od miesięcy do lat.

Ukierunkowana migracja makrofagów Pod wpływem zapewnia się (chemotaksja) do antygenu i miejsca rozwijającego się stanu zapalnego chemotaksyny lub chemoatraktanty. Cząsteczki chemotaktyczne drobnoustrojów mają właściwości chemoatraktantów; cytotaksyny wytwarzane przez fagocyty i inne komórki. pod wpływem endotoksyn bakteryjnych; produkty niszczenia tkanek; wydzieliny aktywowanych komórek w ognisku zapalnym - interleukina, chemokiny, histamina, leukotrien itp.; składniki powstające podczas aktywacji układu dopełniacza itp. Ograniczają chemotaksję - szereg produktów bakteryjnych, niektóre hormony, α2-makroglobulinę itp. Błona ma odpowiednie struktury receptorowe, z którymi oddziaływanie ligandów tworzy specyficzny sygnał, przejście z czego wzdłuż wewnątrzkomórkowych szlaków sygnałowych wyznacza kierunek funkcjonowania fagocytów, w szczególności ukierunkowany ruch. Jego podstawą jest reakcja białek cytoszkieletowych (aktyny), zmieniająca kształt komórki z okrągłego na trójkątny z pseudopodiami.

Nazywa się to ruchem komórek przy braku gradientu chemoatraktanta spontaniczna migracja fagocytów, nieukierunkowany wzrost ruchliwości komórek pod wpływem środków chemicznych – chemokineza.

Chemotaksji makrofagów indukowanej przez chemoatraktanty towarzyszy ich oddziaływanie z antygenem, jego absorpcja i fragmentacja. Proces ten obejmuje etapy oddziaływania receptorów z ligandami.

Receptory umożliwiające rozpoznanie nadciśnienia w pierwotnych stadiach przedimmunologicznego zapalenia nazywane są receptorami PRR (Pattern Recognition Receptors), tj. rozpoznanie ogólnego obrazu nadciśnienia tętniczego lub jego nieszczegółowego typu.

Strukturę ogólnego obrazu nadciśnienia infekcyjnego określa się jako molekularną mozaikę patogenu – PAMP (Pathogen-Associated Molecular Pattern) – są to struktury bakterii, wirusów, pierwotniaków, grzybów, składników normalnie nieobecnych w organizmie.

Ze względu na aktywność funkcjonalną receptory PRR dzielą się na rozpoznawanie Antygen PAMP i promowanie jego endocytozy i fragmentacji oraz sygnał - aktywację genów cytokin w celu wytworzenia odpowiedzi immunologicznej.

Inny typ receptorów dla cząsteczek pochodzenia endogennego: dla IgG i IgE, dla składników dopełniacza, szeregu cytokin, białek adhezyjnych itp. Ważną rolę odgrywają zlokalizowane na ich błonie antygeny zgodności tkankowej klasy I i II, które mają ogromne znaczenie w późnych stadiach przedimmunologicznego zapalenia.

Nazywa się fagocytozą, w której pośredniczą receptory cząsteczek pochodzenia surowicy, które opsonizują komórkę drobnoustroju - białko C-reaktywne, białka układu dopełniacza, pentraksyny, fikoliny, kolektyny, przeciwciała IgG itp. pośredni, a PAMP, w którym pośredniczą struktury molekularne, jest bezpośredni.

Do grupy receptorów PAMP zalicza się następujące rodziny:

1. Receptory Toll-podobne (11 klas) - TLR (Receptory Toll-Like) - na powierzchni komórki rozpoznają różne składniki drobnoustrojów chorobotwórczych;

2. Receptory wiążące miejsca nukleotydowe wzbogacone powtórzeniami leucyny (20+14) - NBS-LRR (Nucleotide-Binding Site - Leucine-Rich Receptors) - wewnątrzkomórkowe, rozpoznają składniki mikroorganizmów, które przedostały się do cytoplazmy komórki.;

3. Receptory „do zbierania śmieci” (6) - SR (Scavenger Receptors) - na powierzchni komórki wiążą zmodyfikowane lipoproteiny o małej gęstości, ulegają endocytozie (różnicy od innych receptorów) i fragmentacji.

4. Receptory polilektynowe – MLRF (Multilectin Receptors Family) – rozpoznają węglowodany i wiążą się na zasadzie białkowo-węglowodanowe itp.

Granulocyty

Ich cytoplazma zawiera granulki. W zależności od zabarwienia granulek dzieli się je na bazofile (barwione barwnikami zasadowymi), eozynofile (barwniki kwasowe) i neutrofile (niebarwione). Powstają w szpiku kostnym ze wspólnego prekursora mieloidalnego, przechodzą kilka etapów dojrzewania, a na ostatnim etapie różnicowania są uwalniane do krwi. Po krótkim krążeniu we krwi (w godzinach) przedostają się do tkanek, gdzie giną w procesie apoptozy.

1) Neutrofile(granulocyty neutrofilowe) – leukocyty wielojądrzaste, podzielone na młode (metamyelocyty, jądro fasolowate), pręcikowe (jądro podkowy) i segmentowane (jądro 2-5 segmentowe). Dojrzewają w szpiku kostnym od 7 do 14 dni. z szybkością 8 milionów komórek na godzinę. pod wpływem cytokin.

W procesie dojrzewania powstaje w cytoplazmie 2 rodzaje granulatu zawierający ponad 20 enzymów proteolitycznych itp.:

1. Podstawowy Lub azurofilowy(na etapie promielocytów);

2. Wtórny Lub konkretny(mielocyty) – 80%.

Są wydalane ze szpiku kostnego w ciągu 24 godzin po osiągnięciu dojrzałości, stanowiąc największą populację (60-75% - zwierzęta mięsożerne, 50% - konie, 20-30% - przeżuwacze, 40-70% - ludzie).

We krwi tworzą 2 baseny - obiegowy(we krwi 6-14 godzin) i marginalny lub ciemieniowy(w przewodzie pokarmowym, wątrobie, płucach do 7 dni), śmierć w wyniku apoptozy i ulegają fagocytozie przez makrofagi.

Pod wpływem bodźców chemotaktycznych (produkty drobnoustrojów, uszkodzone tkanki itp.) jako pierwsze migrują do miejsca zapalenia (ucieplenie, zaczerwienienie, obrzęk, ból, pogorszenie funkcji), absorbują i trawią antygeny.

3) Bazofile lub granulocyty zasadochłonne– 0,5-1%, żyją w tkankach kilka dni, we krwi – 4-8 godzin. Wydzielają cytokiny i wyrażają receptory. Granulki pierwotne zawierają enzymy hydrolityczne, ziarnistości wtórne zawierają histaminę, heparynę, anafilaksynę, czynniki chemotaksji neutrofilów i eozynofili. Pod wpływem alergenu następuje degranulacja i uwolnienie tych substancji. W rezultacie powstaje kompleks reakcji ochronnych, spowodowanych skurczem mięśni gładkich, skurczem oskrzeli, rozszerzeniem naczyń, zwiększoną przepuszczalnością naczyń, przyciąganiem do strefy innych typów komórek - komórek jednojądrzastych, neutrofili, eozynofili, stymulacją agregacji płytek krwi itp. .

Komórki tuczne

Są to komórki tkanki łącznej, występujące głównie w skórze, narządach oddechowych i przewodzie pokarmowym. W stanie wolnym - w błonach śluzowych, świetle oskrzeli, tkance łącznej wzdłuż włókien nerwowych i naczyniach krwionośnych. Na podstawie lokalizacji i produktów ziarnistych dzieli się je na tkankę łączną i śluzową (lub atypową). Zawierają wiele dużych granul metachromatycznych, które są zmodyfikowanymi lizosomami. Syntetyzują czynniki chemotaksji neutrofili i eozynofili, cytokiny, czynnik agregacji płytek krwi, mediatory uszkodzenia i naprawy tkanek - chymaza, tryptaza, kwas hialuronowy, histamina, serotonina, heparyna, leukotrieny, prostaglandyny itp. Po aktywacji następuje denaturacja, produkty ziarniste uwalniane są do przestrzeni pozakomórkowej i wykazują różnorodne działanie, w zależności od potrzeby - skurcz mięśni gładkich, działanie chemotaktyczne, enzymatyczne lub wazoaktywne, pobudzenie zakończeń nerwów obwodowych itp. Pod względem funkcjonalnym są analogami bazofilów, lecz różnią się od siebie prekursory.

Płytki krwi

Bezjądrowe struktury postkomórkowe dojrzałych megakariocytów, fragmenty ich cytoplazmy. Megakarioblasty Þ promegakaryocyty Þ megakariocyty- żyć 10 dni. i każdy produkuje 2-5 tys. płytki krwi- żyją 8-11 dni, wykazują ekspresję receptorów, mają izoantygeny grup krwi Rh i A, B, 0.

2 rodzaje granulatu, w tym czynniki krzepnięcia krwi: 1) a-granulki– enzymy (glukuronidaza, fosfataza, trombokinaza itp.) oraz 2) gęste ciała– związki (fibrynogen, serotonina, ADP, ATP itp.). Kiedy ściana naczynia zostanie uszkodzona, uszkodzona tkanka wydziela zewnętrzny czynnik krzepnięcia, określenie przyczepności płytek krwi do uszkodzonej powierzchni. W tym przypadku gęste granulki zawierające wewnętrzny czynnik krzepnięcia. Indukuje agregację płytek krwi, co powoduje zakrzepicę naczynia.

Obydwa czynniki aktywują protrombinę (białko osocza) do trombiny pod wpływem tromboplastyny ​​tkankowej, kofaktora, która ulega aktywacji w przypadku uszkodzenia tkanki. Pod wpływem trombiny fibrynogen tworzy nici fibrynowe, które zapewniają krzepnięcie (krzepnięcie) krwi. Przyłączając się do nici fibrynowych, płytki krwi pomagają zagęścić skrzep, który zmniejsza się w wyniku wciągania nici fibrynowych do skrzepu. Zakrzepica naczyń krwionośnych zapobiega również rozprzestrzenianiu się drobnoustrojów poprzez krwioobieg po całym organizmie.

Aktywowane płytki krwi uwalniają substancje biorące udział w zapaleniu (hydrolazy, lipidy wazoaktywne itp.).

Uważa się, że mają one działanie cytotoksyczne na przywry.

Komórki śródbłonka

W tkance spoczynkowej komórki śródbłonka małych naczyń regulują procesy fizjologicznego wynaczynienia makrocząsteczek i leukocytów z naczyń krwionośnych do tkanek, które utrzymują niezmienność genetyczną środowiska wewnętrznego organizmu.

Pod wpływem mikroorganizmów produkty uszkodzonej tkanki lub cytokiny wytwarzane przez jednojądrzaste fagocyty, granulocyty, komórki tuczne, płytki krwi, limfocyty, komórki śródbłonka płaskonabłonkowego ulegają aktywacji i przekształcają się w wysokie (prostopadłościenne) komórki śródbłonka wyściełające żyłki pozakapilarne.

Jest to jeden z najważniejszych początkowych etapów rozwoju stanu zapalnego, który znacząco wpływa na kolejne etapy. Prowadzi to do rozwoju procesów przyciągających komórki układu odpornościowego do powstającego ogniska zapalnego: produkcji cytokin, a przede wszystkim a-chemokin (neutrofili) i b-chemokin (mnocytów i limfocytów), które są głównymi chemoatraktanty, które aktywują emigrację leukocytów z krwi do tkanki. Ekspresja cząsteczek adhezyjnych na komórkach śródbłonka i leukocytach znacznie wzrasta, te ostatnie są zatrzymywane i utrwalane na powierzchni tych pierwszych, co sprzyja diapedezie leukocytów przez ścianę naczyń.

Inne procesy po aktywacji obejmują wzrost oporności apoptotycznej komórek, działanie bakteriobójcze śródbłonka (NO), aktywację płytek krwi, syntezę prostaglandyn, ból, rozszerzenie naczyń, zwiększoną przepuszczalność naczyń i hamowanie agregacji płytek krwi.

Wykład 6

1. Antygeny

1. Antygeny i warunki determinujące ich immunogenność

Antygeny Lub immunogeny to substancje o charakterze biologicznym lub chemicznym, różniące się strukturalnie od cząsteczek własnego organizmu, rozpoznawane przez układ odpornościowy jako obce genetycznie i mogące po przedostaniu się do organizmu wywołać specyficzną odpowiedź immunologiczną, mającą na celu ich zniszczenie i eliminację.

AG dzieli się na 3 główne grupy :

1. Egzogenny

2. Endogenne – autoantygeny

3. Alergeny

Ags mają różnice strukturalne, które decydują o ich specyfice.

Warunki wywołania odpowiedzi immunologicznej zależą od struktury Ag i genotypu immunizowanego osobnika.

AG to białka, polipeptydy, polisacharydy, lipopolisacharydy, lipoproteiny, poszczególne syntetyczne związki wielkocząsteczkowe, wirusy, bakterie, pierwotniaki, grzyby, robaki, różne typy komórek i ich składników itp.

O powstaniu odpowiedzi immunologicznej decyduje przyjęcie antygenu i jego rozpoznanie przez aparat receptorowy komórki. Nie rozpoznaje się całej cząsteczki AG, ale jej małe grupy chemiczne - epitopy Lub determinanty antygenowe.

Organizm wytwarza tyle rodzajów przeciwciał, ile w przeciwciałach znajduje się determinant o różnych strukturach, które mogą być rozpoznawane przez receptory rozpoznające antygen komórek limfatycznych, czyli tzw. Dla każdego epitopu tworzy się komplementarny do niego AT, który specyficznie oddziałuje tylko z tym epitopem lub ma taką samą strukturę jak on.

Objętość epitopu - 2-3 nm 3, długość - 2,4 nm (7-15 reszt aminokwasowych lub 6 reszt monosacharydowych), masa cząsteczkowa 0,6-1,0 kJ.

Te cząsteczki determinują specyfika nadciśnienia tętniczego– liniowe lub kuliste, różniące się od pozostałych Ag, oddziałują z receptorami rozpoznającymi antygen limfocytów oraz z przeciwciałami skierowanymi przeciwko specyficznemu Ag.

Struktury molekularne o mniejszych rozmiarach nie mają właściwości antygenowych.

Liczba epitopów w różnych Ags jest różna: albumina jaja – 5, toksyna błonicy – ​​8, wirus mozaiki tytoniu – 650, limfocyt – 1000.

Charakteryzuje się liczbą epitopów, które wiążą maksymalną liczbę cząsteczek AT wartościowość antygenu.

Zazwyczaj wartościowość wzrasta wraz ze wzrostem masy cząsteczkowej AG. Nie jest to jednak dokładne kryterium liczby epitoz. Liczba epitopów w antygenie może być większa ze względu na obszary w obrębie globuli niedostępne dla antygenu.

Dlatego nadciśnienie charakteryzuje się dużą swoistością. Wyjątkiem jest antygeny reagujące krzyżowo , w tym epitopy o podobnej strukturze (przykład: reakcja erytrocytów owiec z surowicą odpornościową królika, narządy świnki morskiej immunizowane antygenem (wątroba, nerki itp.) - surowica odpornościowa Forsmana).

Proces odwrotny – efekt konkurencji antygenowej , tj. brak reakcji immunologicznej lub jej zauważalne zmniejszenie do antygenu lub determinanty antygenowej po wprowadzeniu do organizmu innego antygenu lub determinanty.

Wyróżnić 3 formy konkurencji AG :

1. Wewnątrzcząsteczkowy – konkurencyjne Ag lub determinanty są zlokalizowane na jednej cząsteczce Ag.

2. Międzycząsteczkowy – konkurencyjne epitopy antygenów są zlokalizowane na różnych cząsteczkach.

3. Sekwencyjny – rodzaj międzycząsteczkowy, zachodzi podczas sekwencyjnej immunizacji różnymi antygenami.

Nazywa się antygen, który indukuje supresję odpowiedzi immunologicznej na inne antygeny dominujące nadciśnienie tętnicze .

› Epitopy immunodominujące powodują największą stymulację odpowiedzi immunologicznej.

Charakteryzuje je zdolność AG do tworzenia odporności immunogenność .

› Antygenowość AG to jakościowa zdolność do wywoływania odpowiedzi immunologicznej o takiej czy innej sile.

Nazywa się grupy epitopów, które określają specyficzność immunologiczną antygenów grupy determinujące .

Nazywa się Ags, które powodują rozwój odpowiedzi immunologicznej i reagują z utworzonymi przeciwko nim przeciwciałami pełne nadciśnienie .

Nazywa się Ag, które nie są zdolne do odpowiedzi immunologicznej i wytwarzania przeciwciał, ale zdolne do reagowania z przeciwciałami nadciśnienie niepełne Lub haptensy (lipidy, kwasy nukleinowe, węglowodany, leki itp.).

Odpowiedź immunologiczna przeciwko haptenom rozwija się tylko wtedy, gdy są one połączone z Agami o wysokiej masie cząsteczkowej.

Nazywa się połączeniem białka z haptenem lub innym antygenem, tworząc nową swoistość immunologiczną sprzężona AG.

Białko zawarte w sprzężonym antygenie nazywa się przewoźnik .

Ze skoniugowanego antygenu powstają 3 rodzaje przeciwciał:

1) przeciwko przewoźnikowi (rozpoznać T-L),

2) przeciwko haptenowi (V-L),

3) przeciwko transformowanej części cząsteczki w wyniku koniugacji nośnika i haptenu (T-L).

Własne antygeny organizmu mogą wywołać odpowiedź immunologiczną: po przebiciu się przez formacje barierowe (np. krew-mózg) i immunizacji tkanek barierowych antygenami lub w wyniku mutacji lub zmian w strukturze w wyniku różnych wpływów (np. białko denaturacja), gdy stają się obce dla organizmu, rozwijają się zmiany autoimmunologiczne.

Antygeniczność białek wzrasta wraz ze wzrostem różnic filogenetycznych między dawcą AG a biorcą, a także zależy od funkcji (właściwości), masy cząsteczkowej, sztywności strukturalnej, izometrii cząsteczki, dawki AG itp.

W zależności od udziału limfocytów T w procesie indukcji odpowiedzi immunologicznej, w szczególności w wytwarzaniu AT, AG podzielone na zależny od grasicy I niezależna od grasicy .

Te ostatnie są podzielone na 2 typy: Klasa AG niezależna od grasicy I – aktywują dojrzałe i niedojrzałe V-Li Nadciśnienie niezależne od grasicy klasy II – aktywuj tylko dojrzałe V-L.

Nie ma jednolitej klasyfikacji nadciśnienia tętniczego. Według rozpuszczalności – rozpuszczalne i korpuskularne (nierozpuszczalne); według pochodzenia - leukocyty, limfocyty, płytki krwi, erytrocyty, komórkowe, surowica, drobnoustroje, bakterie, nowotwory-embrionalne itp.; w zależności od zastosowanych procedur – przeszczep, w zależności od kodujących struktur genetycznych – antygeny głównego kompleksu zgodności tkankowej itp.

Alergeny dzielą się na drobnoustroje, owady, domowe, przemysłowe, spożywcze itp. Mikrobiologiczne – bakteryjne, wirusowe itp.

Izolowane z różnych narządów – specyficzne dla narządu, tkanki – specyficzne dla tkanki, różne etapy rozwoju embriogenezy – specyficzne dla etapu; różne typy zwierząt – specyficzne gatunkowo; osobniki i grupy w obrębie gatunku – izoantygeny, specyficzne dla grupy; wyróżniające się składniki różnych drobnoustrojów tego samego gatunku są specyficzne dla typu.

Sztuczny Lub syntetyczny – AG otrzymane w wyniku syntezy chemicznej struktur opartych na zasadzie analogów naturalnych lub nienaturalnych.

Wszystkie składniki są filogenetycznie starszymi środkami ochrony organizmu (w porównaniu z układem odpornościowym), które bez udziału limfocytów i przeciwciał mogą działać na szeroką gamę czynników zakaźnych.

Układ odpornościowy jest aktywowany przez induktory stanu zapalnego i tłumiony przez jego inhibitory. W porównaniu z odpornością, nieswoisty system oporności różni się znacznie w zależności od różnic czasowych i indywidualnych. Synteza wszystkich składników jest uwarunkowana genetycznie, są one obecne w organizmie już w chwili urodzenia. Dzięki równowadze układu odpornościowego i nieswoistemu układowi odporności zachowana jest indywidualna integralność wysoko rozwiniętego organizmu. Z drugiej strony częściowe defekty i zaburzenia mechanizmów regulacyjnych prowadzą do licznych chorób.

Układ fagocytarny. Fagocytoza odnosi się do aktywnego wchłaniania materiału stałego przez komórki. U organizmów jednokomórkowych proces ten służy głównie odżywianiu. U wielu organizmów wielokomórkowych, w tym ludzi, fagocytoza stanowi podstawowy mechanizm obrony przeciwinfekcyjnej. Fagocyty to komórki o szczególnie wyraźnej zdolności do fagocytozy. Morfologicznie i funkcjonalnie wyróżnia się monocytowe (makrofagi) i granulocytowe (granulocyty i mikrofagi) składniki układu fagocytarnego. Wszystkie fagocyty pełnią następujące funkcje:
- migracja i chemotaksja;
- adhezja i fagocytoza;
- cytotoksyczność;
- wydzielanie hydrolaz i innych substancji biologicznie czynnych.

Fagocyty jednojądrzaste mają zdolność ograniczonej proliferacji poza szpikem kostnym, syntezy i wydzielania wielu białek oraz uczestniczą w procesach różnicowania i dojrzewania tkanek. Ponadto makrofagi są komórkami prezentującymi antygen, tj. przetwarzają i prezentują antygen w celu rozpoznania przez komórki układu odpornościowego i w ten sposób uruchamiają mechanizm odpowiedzi immunologicznej.

Układ fagocytozy granulocytów . Granulocyty powstają w procesie granulopoezy w szpiku kostnym. Charakteryzują się dużą liczbą granulek w cytoplazmie, na podstawie ich zdolności barwienia wyróżnia się granulocyty bazofilne, eozynofilowe i neutrofilowe. Z punktu widzenia oceny układu odpornościowego człowieka duże znaczenie mają neutrofile polimorfojądrowe (PMN), o czym decyduje zarówno ich liczba, jak i funkcja. Czas dojrzewania PMN w szpiku kostnym wynosi od 8 do 14 dni. Następnie dostają się do krwi jako dojrzałe, nie dzielące się komórki o średnicy 10–12 mikronów ze złożonym jądrem segmentowym. Wiele komórek zawiera zauważalne ilości słabo azurofilnych granulek cytoplazmatycznych oraz złożoną błonę. Po kilku godzinach neutrofile polimorfojądrowe opuszczają krwiobieg do przestrzeni śródmiąższowej i po 1-2 dniach giną. Różne typy granulocytów biorą udział we wszystkich postaciach zapalenia i odgrywają wiodącą rolę. Stwierdzono ścisły związek między makrofagami i neutrofilami wielojądrzastymi, a także granulocytami eozynofilowymi i bazofilnymi. Neutrofile wielojądrzaste są głównym składnikiem leukocytów ludzkiej krwi. Każdego dnia ze szpiku kostnego do krwi uwalnianych jest wiele neutrofili wielojądrzastych, a podczas ostrych infekcji liczba ta może wzrosnąć 10-20 razy, przy czym we krwi pojawiają się także formy niedojrzałe (przesunięcie liczby krwinek w lewo). Wielkość mielopoezy jest określana i regulowana przez specyficzne czynniki wzrostu granulocytów wytwarzane przez obwodowe granulocyty i makrofagi. Wyjście ze szpiku kostnego i akumulacja komórek w miejscu zapalenia są regulowane przez czynniki chemotaksji. PMN odgrywają decydującą rolę w obronie przeciwinfekcyjnej, która odbywa się w organizmie w sposób ciągły, dlatego trwała agranulocytoza nie jest zgodna z koncepcją żywego, funkcjonującego organizmu. Aktywność PMN jest ściśle związana z granulkami, których zawartością są enzymy i inne substancje biologicznie czynne. Na etapie promielocytów w cytoplazmie komórki pojawiają się pierwotne granulki azurofilowe; w mielocytach wykrywane są także tak zwane granulki wtórne (specyficzne). Formy te można rozróżnić za pomocą mikroskopii elektronowej i oddzielić poprzez frakcjonowanie struktur subkomórkowych. Preparatywna ultrawirowanie umożliwiła także identyfikację frakcji małych granulek odpowiadających lizosomom neutrofili polimorfojądrowych. Niezależnie od rodzaju granulki są strukturami komórkowymi zawierającymi enzymy lub białka hydrolityczne. Są otoczone otoczką lipoproteinową, która po aktywacji jest zdolna do fuzji z podobnymi strukturami subkomórkowymi i błoną cytoplazmatyczną.

Aktywność funkcjonalna neutrofili polimorfojądrowych jest regulowana przez dużą liczbę receptorów błonowych, aktywatorów rozpuszczalnych i korpuskularnych. Istnieją spoczynkowe i aktywowane neutrofile polimorfojądrowe. Te pierwsze mają okrągły kształt, krążą w krwiobiegu i innych płynach biologicznych organizmu i charakteryzują się oksydacyjnym charakterem metabolizmu. Adhezja do innych komórek, czynniki chemotaktyczne i fagocytoza prowadzą do aktywacji neutrofili wielojądrzastych, co jest uwarunkowane zwiększoną absorpcją tlenu i glukozy, a także uwalnianiem przez komórki dwutlenku węgla. Podczas fagocytozy lub masowego działania czynników chemotaktycznych wzrasta zapotrzebowanie komórek na energię, co osiągane jest poprzez bocznik monofosforanowy. W warunkach niedotlenienia możliwe jest uzyskanie wystarczającej podaży ATP w krótkim czasie poprzez glikolizę. Późniejsze reakcje aktywowanych neutrofili polimorfojądrowych zależą od rodzaju stymulacji. Produkty syntezy ograniczają się do metabolitów kwasu arachidonowego i innych czynników lipidowych.

Jednojądrzasty układ fagocytarny. Dominującymi komórkami jednojądrzastego układu fagocytarnego są makrofagi. Formy przejawów ich działalności są niezwykle różnorodne. Ogólne pochodzenie komórek zależy od monocytopoezy szpiku kostnego, skąd monocyty dostają się do krwi, gdzie krążą przez okres do trzech dni, a następnie migrują do sąsiednich tkanek. Tutaj następuje ostateczne dojrzewanie monocytów, albo do ruchomych histiocytów (makrofagi tkankowe), albo do wysoce zróżnicowanych makrofagów specyficznych tkankowo (makrofagi pęcherzykowe płuc, komórki Kupffera wątroby). Morfologiczna heterogeniczność komórek odpowiada funkcjonalnej różnorodności układu jednojądrzastego. Histiocyt ma wyraźne zdolności do fagocytozy, wydzielania i syntezy. Z drugiej strony komórki dendrytyczne węzłów chłonnych i śledziony, a także komórki Langerhansa skóry, są bardziej wyspecjalizowane w przetwarzaniu i prezentacji antygenów. Komórki jednojądrzastego układu fagocytarnego mogą żyć od kilku tygodni do kilku miesięcy, ich średnica wynosi 15-25 mikronów, jądro jest owalne lub nerkowate. W promonocytach i monocytach wykrywa się granulki azurofilne, a w dojrzałych makrofagach - podobne do komórek serii granulocytów. Zawierają szereg enzymów hydrolitycznych, inne substancje aktywne i jedynie śladowe ilości mieloperoksydazy i laktoferyny. Monocytopoezę szpiku kostnego można zwiększyć tylko 2-4 razy. Komórki jednojądrzastego układu fagocytarnego proliferują w bardzo ograniczonym zakresie poza szpikiem kostnym. Zastąpienie komórek jednojądrzastego układu fagocytarnego w tkankach odbywa się przez monocyty krwi. Konieczne jest rozróżnienie między makrofagami w stanie spoczynku i aktywowanymi, a aktywacja może wpływać na wiele różnych funkcji komórkowych. Makrofagi pełnią wszystkie funkcje komórek jednojądrzastego układu fagocytarnego, ponadto syntetyzują i wydzielają dużą liczbę białek do środowiska zewnątrzkomórkowego. Hydrolazy są syntetyzowane przez makrofagi w dużych ilościach i albo gromadzą się w lizosomach, albo są natychmiast wydzielane. Lizozym jest w sposób ciągły wytwarzany w komórkach, a także jest wydzielany; pod wpływem aktywatorów zwiększa się jego poziom we krwi, co pozwala ocenić stan aktywności jednojądrzastego układu fagocytarnego. Metabolizm w makrofagach może przebiegać zarówno szlakiem oksydacyjnym, jak i glikolitycznym. Po aktywacji obserwuje się również „eksplozję tlenu”, realizowaną poprzez bocznik heksozomonofosforanowy i objawiającą się tworzeniem reaktywnych form tlenu.

Specyficzne funkcje fagocytów. Fagocytoza jest charakterystyczną funkcją fagocytów; może przebiegać na różne sposoby i łączyć się z innymi przejawami aktywności funkcjonalnej:
- rozpoznawanie sygnałów chemotaktycznych;
- chemotaksja;
- utrwalenie na podłożu stałym (przyczepność);
- endocytoza;
- reakcja na agregaty niefagocytowane (ze względu na wielkość);
- wydzielanie hydrolaz i innych substancji;
- wewnątrzkomórkowy rozkład cząstek;
- usuwanie produktów rozpadu z komórki.

Mechanizmy cytotoksyczne i zapalne. Aktywowane fagocyty są wysoce wydajnymi komórkami cytotoksycznymi. W takim przypadku należy podzielić następujące mechanizmy:

1) cytoliza wewnątrzkomórkowa i działanie bakteriobójcze po fagocytozie;

2) cytotoksyczność zewnątrzkomórkowa:
- cytotoksyczność kontaktowa (fagocyt i komórka docelowa są ze sobą powiązane przynajmniej przez krótki czas);
- cytotoksyczność odległa (fagocyt i komórka docelowa sąsiadują ze sobą, ale nie stykają się bezpośrednio).

Cytotoksyczność wewnątrzkomórkowa i kontaktowa może mieć podłoże immunologiczne (za pośrednictwem przeciwciał) lub mieć charakter niespecyficzny. Odległa cytotoksyczność jest zawsze nieswoista, tj. jest indukowana przez toksyczne enzymy i reaktywne formy tlenu z aktywowanych makrofagów. Ta kategoria obejmuje działanie cytotoksyczne na komórki nowotworowe, w którym pośredniczy czynnik martwicy nowotworu i interferon alfa.

W ramach ochrony przeciwinfekcyjnej duże znaczenie przywiązuje się do zdolności bakteriobójczej fagocytów, która objawia się wewnątrzkomórkowo po fagocytozie drobnoustrojów. Podczas mikroskopii fagocytozy granulocytów obojętnochłonnych obserwuje się mniej lub bardziej wyraźną degranulację komórek. Mówimy o fuzji specyficznych i azurofilnych granulek z fagosomem i błoną cytoplazmatyczną. Enzymy lizosomalne i substancje biologicznie czynne wydzielane są zarówno do fagosomu, jak i do środowiska. Następuje w tym przypadku aktywacja hydrolaz, działających na zewnątrz komórki jako czynniki sprzyjające zapaleniu i pośredniczące w cytotoksyczności odległej. Ich maksymalne stężenie obserwuje się w fagolizosomie, co powoduje szybką degradację białek, lipidów i polisacharydów. Należy zauważyć, że mikroorganizmy mają błonę, która jest stosunkowo odporna na działanie enzymów lizosomalnych, ale w fagolizosomie musi zostać zniszczona. Istnieją zależne od O2 i niezależne od O2 mechanizmy cytotoksyczności i działania bakteriobójczego fagocytów.

Cytotoksyczność niezależna od tlenu. W obszarach zapalnych z zaburzeniami mikrokrążenia, niedotlenieniem i anoksją fagocyty charakteryzują się ograniczoną żywotnością i aktywnością ze względu na metabolizm glikolityczny. O działaniu bakteriobójczym fagolizosomów decydują kwaśne wartości pH, zawartość szeregu toksycznych białek kationowych, hydrolaz kwaśnych i lizozymu. Aktywowane PMN i makrofagi są również zdolne do niezależnej cytotoksyczności kontaktowej. Może być ona spowodowana ADCC lub innymi nieswoistymi mechanizmami, nakierowanymi np. na komórki nowotworowe. Biochemiczne podłoże tego zjawiska nie jest jeszcze znane. Zależna i niezależna cytotoksyczność objawia się przeważnie ogółem, jednakże szereg hydrolaz lizosomalnych jest inaktywowanych przez wolne rodniki. Wzajemne oddziaływanie różnych hydrolaz lizosomalnych, proteinaz, lipaz z jednej strony i białek kationowych wraz z inhibitorami enzymów z drugiej nie jest możliwe do pełnego omówienia.

Mechanizmy działania bakteriobójczego granulocytów i makrofagów są podobne. W zależności od umiejscowienia makrofagi mogą działać zarówno przeciwzapalnie, jak i powodować stany zapalne. Efekty te wynikają z procesów wydzielania i syntezy.

Funkcje wydzielania i syntezy fagocytów. Oprócz chemotaksji i fagocytozy, wydzielanie jest jedną z podstawowych funkcji fagocytów. Wszystkie 3 funkcje są ze sobą ściśle powiązane, synteza i wydzielanie są niezbędne do współpracy leukocytów z komórkami śródbłonka, aktywacji płytek krwi, regulacji pracy gruczołów dokrewnych i hematopoezy. Ponadto synteza białek w makrofagach i ich wydzielanie są ważne dla układu krzepnięcia krwi, układu dopełniacza i układu kininowego. Należy wyróżnić kilka procesów:

1) opróżnianie granulek lub lizosomów makrofagów i granulocytów;

2) synteza i wydzielanie aktywnych lipidów;

3) synteza i wydzielanie licznych białek w makrofagach.

Makrofagi syntetyzują szereg czynników układu dopełniacza i same są nosicielami receptorów dla niektórych produktów aktywacji tego układu. Szczególne znaczenie dla układu odpornościowego ma synteza interleukiny-1 przez komórki układu makrofagów, co z jednej strony indukuje proliferację limfocytów, z drugiej zaś aktywuje syntezę białek ostrej fazy w wątrobie i sprzyja wzrostowi temperatury ciała (pirogen endogenny).

Poprzez syntezę interferonu makrofagi regulują odporność organizmu na infekcję wirusową. Istotną rolę w regulacji oporności makrofagów odgrywa synteza przez te komórki czynników stymulujących tworzenie kolonii G-CSF, GM-CSF) mielo- i monocytopoezy szpiku kostnego. Szeroki zakres funkcji pełnionych przez makrofagi pozwala ocenić ich rolę w patogenezie chorób występujących zarówno z objawami zapalnymi, jak i bez nich. Porównanie danych na temat właściwości makrofagów z informacjami dotyczącymi innych komórek układu odpornościowego i odpornościowego pozwala stwierdzić, że nasza wiedza jest dość ograniczona. Zastosowanie metod biologii molekularnej i inżynierii genetycznej umożliwia otrzymanie produktów syntezy makrofagów w postaci oczyszczonej i w znacznych ilościach. Do najciekawszych znanych czynników makrofagów zalicza się czynnik martwicy nowotworu i interferon. Ze względu na swoje właściwości układ makrofagów zajmuje centralne miejsce w obronie przed chorobami bakteryjnymi, wirusowymi i nowotworowymi.

Wynik reakcji zapalnej zależy od zdolności fagocytów jednojądrzastych do usuwania bodźców zapalnych: albo jego ustąpienia, albo progresji z wyraźniejszymi objawami choroby. W dziedzinie zapalenia fagocyty jednojądrzaste pełnią trzy różne, ale powiązane ze sobą funkcje.

Rozpoznawanie i usuwanie bodźców zapalnych

Fagocyty jednojądrzaste posiadają szereg specjalnych mechanizmów rozpoznawania, usuwania i niszczenia różnorodnych bodźców mogących zaburzyć homeostazę organizmu. Fagocyty wykorzystują mechanizmy cytotoksyczne przeciwko czynnikom zakaźnym. Należą do nich powstawanie substancji zawierających reaktywny tlen (jony hydroksylowe, rodniki ponadtlenkowe i nadtlenek wodoru). Wykazano, że ich produkcja jest ściśle powiązana ze zdolnością fagocytów jednojądrzastych do ekspresji zewnątrzkomórkowych właściwości cytotoksycznych i cytobójczych. Patogeny są następnie fagocytowane przez układ lizosomalny komórek; połączone działanie różnych enzymów hydrolizujących tego układu prowadzi do skutecznego zniszczenia wchłoniętego materiału.

Ułatwia to szereg wyspecjalizowanych układów receptorowych makrofagów jednojądrzastych

rozpoznawanie i fagocytarne usuwanie bodźców zapalnych. Szczególnie ważną rolę odgrywają w tym procesie produkty limfocytów T i B (ryc. 31). Przeciwciała syntetyzowane przez limfocyty B wiążą antygeny, tworząc kompleksy immunologiczne. Fagocyty jednojądrzaste mają kilka (co najmniej trzy) różne typy receptorów o wysokim powinowactwie do kompleksu antygen-przeciwciało, które zapewniają ich rozpoznanie i usunięcie na drodze fagocytozy. Ponieważ rozpoznają fragmenty Fc immunoglobulin kompleksów immunologicznych, a w niektórych przypadkach fragmenty Fc wolnych przeciwciał, nazywane są receptorami Fc. Innym ligandem stymulującym fagocytozę są kompleksy immunologiczne aktywowane przez dopełniacz, które wiążą się z receptorami C3b.

Wiązanie bodźców zapalnych przez specyficzne receptory fagocytów jednojądrzastych inicjuje proces fagocytozy. Fagocytoza charakteryzuje się inwazją tej części błony komórkowej, do której przyczepia się bodziec zapalny. W procesie tym pośredniczy skoordynowana aktywność grupy białek kurczliwych,

Limfocyty

Ryż. 31. Reakcje fagocytów jednojądrzastych na produkty odpowiedzi immunologicznej w obszarze zapalenia.

Limfocyty reagujące na immunogenne bodźce zapalne wytwarzają limfokiny i przeciwciała, które tworzą kompleksy immunologiczne. Kompleksy immunologiczne generują bodźce chemotaktyczne, które przyciągają PMN i jednojądrzaste fagocyty do obszaru zapalenia. Komórki fagocytujące wchłaniają kompleksy immunologiczne, które następnie ulegają degradacji. Nadmierna stymulacja komórek fagocytarnych przez limfokiny lub kompleksy immunologiczne prowadzi do uwolnienia szeregu mediatorów stanu zapalnego, w tym proteinaz, powodujących zniszczenie tkanek. Ponadto fagocyty jednojądrzaste wydzielają czynniki stymulujące aktywność limfocytów, a także proliferację tkanki łącznej w zwłóknieniu.

bardzo przypominają podobne białka mięśni gładkich. Komórki fagocytarne, szczególnie na obrzeżach cytoplazmy, zawierają duże ilości aktyny i miozyny. Białka te, jak również niektóre białka regulatorowe, wyizolowano w czystej postaci z makrofagów pęcherzykowych. Ustalono, że powstawanie pseudopodiów, które tworzą się wokół bodźców zapalnych, jest związane z mobilizacją jonów wapnia, które stymulują zależny od energii montaż i funkcjonowanie białek kurczliwych. Otoczony pseudopodiami stymulator fagocytozy trafia do wakuoli zwanej fagosomem, która jest kierowana do lizosomów. Wszystkie te procesy są możliwe tylko w obecności nienaruszonych mikrotubul. Lizosomy makrofagów zawierają dużą liczbę różnych proteinaz, glikozydaz i lipaz o wysokiej aktywności specyficznej. Enzymy te są niezbędne do szybkiego wewnątrzkomórkowego niszczenia wchłoniętych substancji. Oprócz fagocytozy, fagocyty jednojądrzaste są zdolne do płynnej endocytozy (pinocytozy), przeprowadzanej przez specyficzne i niespecyficzne mechanizmy. Ustalono, że makrofagi jamy otrzewnej myszy internalizują obszar błon plazmatycznych (równoważny ich całkowitej powierzchni) co 35 minut; wskaźnik ten znacznie wzrasta, gdy fagocyty jednojądrzaste są stymulowane przez bodźce zapalne.

Jednojądrzaste fagocyty pełnią różnorodne funkcje endocytarne, niezależne od produktów aktywowanych limfocytów. W płucach makrofagi pęcherzykowe usuwają szereg toksycznych i obojętnych cząstek poprzez fagocytozę. Długotrwałe narażenie na niektóre substancje, takie jak krzemionka czy azbest, może prowadzić do przewlekłych chorób zapalnych płuc, w których pośredniczą częściowo substancje wydzielane przez makrofagi. W rozwoju miażdżycy mogą brać także udział fagocyty jednojądrzaste. Akumulacja zmienionych lipoprotein o małej gęstości w fagocytach jednojądrzastych następuje przy udziale specyficznych receptorów i prowadzi do powstania komórek piankowatych obciążonych estrem cholesterolu. Obecność takich komórek jest cechą charakterystyczną blaszek miażdżycowych.

Substancje niestrawione pozostają we wtórnych lizosomach fagocytów jednojądrzastych w miejscu ich początkowego oddziaływania
(tatuaż jest typowym przykładem); Alternatywą dla tego jest migracja komórek z organizmu poprzez układ oddechowy lub przewód pokarmowy. Ponadto niektóre populacje fagocytów jednojądrzastych pełnią wyspecjalizowane funkcje, prezentując bodziec zapalny w postaci immunogenu komórkom układu limfatycznego. Limfocyty reagują na immunogen wytwarzając specyficzne substancje, mianowicie limfokiny i przeciwciała, które ułatwiają funkcjonowanie fagocytów jednojądrzastych podczas kolejnych spotkań z immunogenem.

Prezentacja antygenów limfocytom T: uruchomienie części doprowadzającej układu odpornościowego

W ostatnich latach ustalono, że fagocyty jednojądrzaste odgrywają kluczową rolę w prezentacji immunogenu limfocytom. Chociaż dokładne mechanizmy leżące u podstaw prezentacji pozostają niejasne, wiadomo, że w warunkach fizjologicznych immunogen wiąże się z fagocytami jednojądrzastymi i że pomiędzy komórką niosącą immunogen a limfocytem zachodzi bezpośredni kontakt fizyczny.

Na ryc. Rycina 32 przedstawia sekwencję prezentacji antygenu przez fagocyty jednojądrzaste limfocytom, a także późniejsze zdarzenia w układzie odpornościowym. Prezentacja antygenu jest możliwa dzięki syngeniczności jednojądrzastych fagocytów i limfocytów. Ponadto do prezentacji wymagany jest bezpośredni lub pośredni związek między immunogenem a antygenami 1a. Wykazano, że przeciwciała przeciwko antygenom 1a hamują rozpoznawanie przez limfocyty T immunogenu związanego z fagocytami jednojądrzastymi.

Nie wszystkie fagocyty jednojądrzaste mają antygeny la na swojej powierzchni; ich liczba zależy nie tylko od tkanki, w której się znajdują, ale także od lokalnego mikrośrodowiska w danym czasie. Jest prawdopodobne, że limfocyty reagują na

prezentowany im antygen może z kolei zwiększyć liczbę jednojądrzastych fagocytów niosących antygen la. Fagocyty jednojądrzaste sprawują również kontrolę genetyczną nad rozwojem odpowiedzi immunologicznej. Kontrola ta zależy od zdolności fagocytów jednojądrzastych do ekspresji odpowiednich antygenów la, co pomaga

Zapalenie limfatyczne

Kompleksy Rozpuszczalny antygen - przeciwciało g radula

Różnicowanie

Komórka tworząca przeciwciała

Ryż. 32. Prezentacja immunogenów limfocytom przez fagocyty jednojądrzaste.

promuje ekspansję klonalną limfocytów T i B, aby zapewnić syntezę limfokin i przeciwciał.

Aktywność wydzielnicza fagocytów jednojądrzastych

Wieloaspektowy udział fagocytów jednojądrzastych w obronie organizmu oraz w przewlekłych stanach zapalnych wymaga od nich największej mobilności funkcjonalnej podczas interakcji z innymi typami komórek, składnikami tkanki łącznej i bodźcami zapalnymi w środowisku zewnątrzkomórkowym. Pod tym względem fagocyty jednojądrzaste syntetyzują i wydzielają dużą liczbę biologicznie aktywnych mediatorów (Tabela 4). Uwalnianie takich mediatorów nie następuje jednocześnie: są one wydzielane w miarę wykonywania zadań.
funkcje niezbędne dla fagocytów jednojądrzastych na tym etapie procesu zapalnego. Oczywiste jest, że produkty wydzielnicze odgrywają ważną rolę w ułatwieniu usuwania organizmów chorobotwórczych i innych bodźców zapalnych, a także wzmożeniu procesów naprawczych i eliminacji powstałych uszkodzeń. Możliwe, że niektóre aspekty przewlekłych procesów zapalnych należy rozpatrywać w kontekście nieprawidłowego wydzielania różnych produktów fagocytów jednojądrzastych. Niektóre produkty są wydzielane w sposób ciągły przez fagocyty jednojądrzaste, w tym enzymy lizozym i lipaza lipoproteinowa, podczas gdy inne są uwalniane tylko wtedy, gdy fagocyty jednojądrzaste są wystawione na bodźce zapalne lub produkty reakcji immunologicznych (ryc. 33).

Tabela 4. Produkty wydzielnicze fagocytów jednojądrzastych

Enzymy hydrolityczne LIZOZYM

Proteazy obojętne Hydrolazy lizosomalne Lipaza lipoproteinowa

Inhibitory enzymów proteolitycznych a2-makroglobulina agInhibitor proteazy

Czynniki modyfikujące proliferację komórek Czynnik stymulujący tworzenie kolonii Czynnik dojrzewania grasicy Czynnik angiogenny Stymulator proliferacji fibroblastów Interleukina-1 Czynnik antagonistyczny wobec glukokortykoidów Fibronektyna Płytkowy czynnik wzrostu Erytropoetyna

Czynniki pogarszające żywotność substancji zakaźnych

agentów i komórek eukariotycznych

Nadtlenek wodoru

Rodniki hydroksylowe

Interferon

Czynnik listeriobójczy

Białko wiążące witaminę B12

Czynnik martwicy nowotworu

Czynniki związane z humoralnymi mediatorami stanu zapalnego

Wszystkie składniki szlaku alternatywnego i wczesne składniki klasycznego szlaku dopełniacza Czynnik prokoagulacyjny Czynnik krzepnięcia

Interleukina-1

Interleukinę-1 początkowo scharakteryzowano jako produkt wydzielniczy fagocytów jednojądrzastych o masie cząsteczkowej 18 000 daltonów, co pośredniczy w szeregu ważnych efektów biologicznych tych komórek (patrz rozdział 15). Jak wykazały badania in vitro, efekty te obejmują: stymulację proliferacji tymocytów; tworzenie interleukiny-2 przez limfocyty; proliferacja fibroblastów; synteza obojętnej proteinazy, a także prostaglandyn i proteinazy przez chondrocyty i synowiocyty; synteza białka ostrej fazy przez hepatocyty; chemotaksja leukocytów; resorpcja kości. In vivo interleukina-1 powoduje gorączkę, zmiany w poziomach jonów metali i zwiększone poziomy białek ostrej fazy. Ostatnio wyizolowano co najmniej dwie formy ludzkiej interleukiny-1 i zidentyfikowano dwa ludzkie geny kodujące cząsteczki o aktywności interleukiny-1.

Enzymy hydrolizy

palenie. Enzymy te, w tym aktywator plazminogenu, elastaza i kolagenaza, są prawdopodobnie odpowiedzialne za degradację i uszkodzenie tkanek, a także przyspieszenie obrotu tkanki łącznej, czemu towarzyszy usuwanie produktów rozpadu i gojenie obszarów zapalnych.

Czynniki proliferacji i różnicowania komórek

Cechą charakterystyczną wielu przewlekłych stanów zapalnych jest lokalna proliferacja tkanek związana z ogniskami aktywowanych komórek limfatycznych. Uderzającym przykładem takiego procesu jest proliferująca łuszczka maziowa stawu w reumatoidalnym zapaleniu stawów. W takich warunkach czynniki rozpuszczalne, w tym interleukina-1 i czynnik wzrostu płytek krwi, które są wydzielane przez fagocyty jednojądrzaste, mogą stymulować proliferację zarówno limfocytów (z następczą syntezą przeciwciał i limfokin), jak i fibroblastów, które następnie syntetyzują kolagenazę i składniki tkanki łącznej . Założenie to jest spójne z obserwacją zniesienia nadwrażliwości typu opóźnionego na substancje selektywnie toksyczne wobec fagocytów jednojądrzastych, a także zaburzenia gojenia ran u zwierząt doświadczalnych po podaniu surowicy antymakrofagowej.

Prokoagulanty

W reakcjach nadwrażliwości typu opóźnionego i allogenicznym odrzuceniu tkanki, a także w doświadczalnym alergicznym zapaleniu mózgu i rdzenia oraz reakcji Schwarzmana często obserwuje się odkładanie fibryny. Ostatnie badania wykazały, że tworzenie fibryny w dotkniętych obszarach może zostać zainicjowane przez aktywność prokoagulacyjną emanującą z fagocytów jednojądrzastych. Wydaje się, że uwalnianie takiego czynnika prokoagulacyjnego zależy od sygnału limfocytów T. Fagocyty jednojądrzaste mogą również inicjować usuwanie fibryny poprzez wydzielanie aktywatora plazminogenu. Ważne jest, że działanie prokoagulacyjne jest produktem nowo przybyłych do miejsca zapalenia monocytów, natomiast aktywator plazminogenu jest syntetyzowany przez bardziej zróżnicowane makrofagi, które dojrzewają pod wpływem limfokin lub innych bodźców obecnych w miejscu zapalenia.

Produkty utleniania kwasu arachidonowego

Fosfolipidy fagocytów jednojądrzastych zawierają niezwykle duże ilości kwasu arachidonowego i, jak odkryto w ostatnich latach, komórki te mają znaczny potencjał syntezy prostaglandyn i leukotrienów. Ich synteza nasila się pod wpływem ekspozycji makrofagów na bodźce zapalne, w tym na kompleksy immunologiczne. W oparciu o to odkrycie i znane już działanie egzogennych prostaglandyn (zwłaszcza serii E), które tłumią różne funkcje efektorowe limfocytów, postawiono hipotezę, że prostaglandyny jednojądrzastych fagocytów mogą działać jako hamujące modulatory funkcji limfocytów in vivo. Założenie to zostało potwierdzone badaniami klinicznymi, które wykazały wzrost odpowiedzi immunologicznej podczas stosowania inhibitorów syntezy prostaglandyn (indometacyna). Uważa się, że fagocyty jednojądrzaste przyczyniają się do pośredniczenia w natychmiastowej nadwrażliwości, ponieważ syntetyzują leukotrieny B4 i C4. Wiadomo, że leukotrieny wchodzą w skład wolno reagującej substancji wywołującej anafilaksję (patrz rozdział 10).

Metabolity tlenu

Podczas eksplozji metabolicznej towarzyszącej oddziaływaniu makrofagów z bodźcami fagocytowanymi i innymi, powstaje szereg potencjalnie toksycznych metabolitów tlenu. Mając wyjątkowo krótką żywotność, mogą pośredniczyć w kilku ważnych funkcjach, w tym w cytotoksyczności zależnej od komórki wobec komórek nowotworowych i czynników zakaźnych, inaktywacji niektórych białek (inhibitor α-1-proteinazy) oraz tworzeniu bodźców chemotaktycznych podczas peroksydacji nienasyconych kwasów tłuszczowych , w szczególności kwasy arachidonowy.

Komplement

Białka układu dopełniacza zawierają ponad 20 cząsteczek (patrz rozdział 12), które ulegają kaskadzie aktywacji po interakcji z kompleksami immunologicznymi lub bezpośrednio bodźcami zapalnymi. Produkty aktywujące dopełniacz wzmacniają

funkcja fagocytów, stymulująca chemotaksję i fagocytozę, a także uwalnianie z nich mediatorów. Wydzielanie wielu składników dopełniacza przez monocyty ludzkiej krwi obwodowej ma ogromne znaczenie funkcjonalne.

Lizanie celów nowotworowych jest znane od dawna.

Wiadomo również, że fagocyty jednojądrzaste, podobnie jak inne komórki układu odpornościowego, mogą mieć zarówno negatywny, jak i pozytywny wpływ na wzrost nowotworu.

Badanie fagocytów jednojądrzastych w porównaniu z komórkami innych populacji komórek zabójczych nastręcza trudności nie tylko ze względu na ich heterogeniczność funkcjonalną i fenotypową, właściwą także innym komórkom, ale także z powodu różnic w pochodzeniu i lokalizacji.

Przedmiotem badań są w niektórych przypadkach monocyty krwi obwodowej, w innych - makrofagi powstałe w wyniku hodowli monocytów (makrofagi zależne od monocytów), w jeszcze innych - makrofagi rezydentne - makrofagi szpiku kostnego i innych tkanek, mózgu (komórki mikrogleju), wątroba (komórki Kupffera) i po czwarte - makrofagi jamy otrzewnej i opłucnej; bardzo rzadko badane komórki dendrytyczne (DC)-zależne makrofagi.

Oprócz trudności spowodowanych różnorodnością komórek zjednoczonych w układzie monocytów jednojądrzastych, istnieją również trudności w uzyskaniu i izolacji makrofagów rezydujących w różnych lokalizacjach. Trudności te w znacznym stopniu rekompensuje możliwość badania makrofagów naciekających guz, co jest dość szeroko stosowane w różnych eksperymentach.

Nie można pominąć jeszcze jednej ważnej okoliczności, a mianowicie braku podstaw do wnioskowania o całkowitej i fenotypowej identyczności tych różnych fagocytów jednojądrzastych, co komplikuje interpretację uzyskanych wyników.

Interakcja pomiędzy markofagami i komórkami nowotworowymi

W wielu przypadkach przekonujące dowody na udział fagocytów jednojądrzastych w procesie nowotworowym uzyskano z badań monocytów i makrofagów naciekających guz, a także z analizy skuteczności różnych immunoterapii i innych rodzajów terapii. Dlatego wskazane jest rozdzielenie tych dwóch zagadnień na osobne sekcje.

Dowody na zdolność fagocytów jednojądrzastych do lizy komórek nowotworowych uzyskano w badaniach różnych nowotworów: czerniaka, raka wątrobowokomórkowego, międzybłoniaka, glejaka, raka piersi, żołądka, jelit, płuc, jajnika itp.

Niewątpliwie ważna rola fagocytów jednojądrzastych w ochronie przeciwnowotworowej jest w dużej mierze związana z ich zdolnością do aktywnego udziału w tworzeniu odporności miejscowej. Ten dobrze znany ogólny fakt biologiczny w pełni objawia się w walce z komórkami nowotworowymi.

Istnieją dowody na to, że makrofagi odgrywają również bardzo ważną rolę w walce z przerzutami. Jak wiadomo, wiele nowotworów daje przerzuty do szpiku kostnego. Pojawieniu się w szpiku kostnym pojedynczych komórek nowotworowych, np. raka przewodu pokarmowego, może towarzyszyć powstawanie przerzutów, ale takie inwazyjne komórki mogą być również niszczone przez makrofagi.

Wykazano, że różne izolowane komórki szpiku kostnego ludzi, myszy i szczurów bardzo szybko zabijają komórki nowotworowe. Po kolejnych badaniach tej niezwykle interesującej kwestii odkryto, że liza komórek nowotworowych nie jest powiązana ani z makrofagami, ani z obecnością w nich komórek nowotworowych. komórki naturalnych zabójców (NK).

Lizę w tych przypadkach przeprowadzają hematopoetyczne komórki macierzyste szpiku kostnego (CD90), które bardzo szybko różnicują się w komórki CD163-dodatnie i dokonują lizy zarówno poprzez bezpośredni kontakt z celami, jak i wytwarzanie NO w wyniku aktywacji iNOS. Z tych bardzo interesujących danych wynika, że ​​zdolność hematopoetycznych komórek macierzystych do szybkiego różnicowania się w makrofagi pozwala im ograniczyć ekspansję mikroprzerzutów do szpiku kostnego. Wskazuje to na rolę makrofagów w lokalnej ochronie przeciwnowotworowej.

Rolę makrofagów w tworzeniu miejscowej ochrony przeciwnowotworowej ilustrują także dane eksperymentalne dotyczące dootrzewnowego, podskórnego i dożylnego wstrzykiwania komórek nowotworowych, a następnie badania cytotoksyczności komórek izolowanych z sieci.

W rezultacie wykazano, że makrofagi sieciowe myszy immunizowanych zarówno nowotworami syngenicznymi, jak i allogenicznymi wykazują cytotoksyczność poprzedzającą cytotoksyczność makrofagów jamy otrzewnej, która najwyraźniej objawia się w układzie syngenicznym – fakt ten ustalono dopiero po dootrzewnowym wstrzyknięciu komórki nowotworowe.

Dane te stały się podstawą hipotezy, że w warunkach dootrzewnowego wstrzyknięcia komórek nowotworowych inicjowane są reakcje immunologiczne w sieci, co w dalszej kolejności prowadzi do wytworzenia miejscowej odporności przeciwnowotworowej.

Pomimo oczywistych dowodów na udział fagocytów jednojądrzastych zarówno w ogólnoustrojowej, jak i lokalnej odpowiedzi immunologicznej, wiele w tej kwestii pozostaje niejasnych. Przykładowo niezwykle interesujące i ważne stanowisko wyrażone 20 lat temu przez S. Adamasa, że ​​makrofagi na każdym etapie swojej aktywacji pełnią odmienne funkcje i mogą wpływać na różne etapy procesu nowotworowego, pozostało praktycznie nieujawnione.

Z dużym prawdopodobieństwem można powiedzieć, że tylko takie podejście, jak uwzględnienie fenotypu, lokalizacji, aktywności funkcjonalnej fagocytów jednojądrzastych, etapu procesu i biologii komórki nowotworowej, może zapewnić wielu jasność, czasami sprzeczne kwestie.

Poniższe fakty mogą potwierdzić, że fagocyty jednojądrzaste różnego pochodzenia i lokalizacji (a często w obrębie lokalizacji w jednym narządzie) różnią się funkcjonalnie i fenotypowo.

Odpowiednie dane uzyskano stosunkowo dawno temu, jednak problematyka ta stała się przedmiotem intensywnych badań dopiero w ostatnich latach. Już w 1987 roku wykazano, że w odpowiedzi na dootrzewnowe wstrzyknięcie komórek tłuszczakomięsaka, po pierwsze, liczba makrofagów w jamie otrzewnej gwałtownie wzrasta, a po drugie, zgodnie z charakterem odpowiedzi makrofagów, można wyróżnić cztery typy: wysięk makrofagi, makrofagi rezydentne, makrofagi rezydentne wysiękowe i makrofagi ujemne pod względem peroksydazy.

W kolejnych dniach po przeszczepieniu skład fagocytów jednojądrzastych ulega ponownemu rozmieszczeniu i zwiększa się ich liczba w wysięku. Badanie cytotoksyczności tych komórek po podaniu komórek tłuszczakomięsaka wykazało, że była ona zasadniczo taka sama i nie korelowała z żadnym zidentyfikowanym podtypem, z wyjątkiem makrofagów ujemnych pod względem peroksydazy, które różniły się cytotoksycznością.

Badanie cytotoksyczności makrofagów pęcherzykowych (płukanie) wobec komórek raka płuc przed i po leczeniu IFNy wykazało, po pierwsze, że stosunkowo niewielki procent całkowitej puli makrofagów wykazywał cytotoksyczność, a po drugie, cytotoksyczność dużej liczby makrofagów była nie aktywowany przez IFNy i tylko niewielki procent makrofagów Niezależnie od aktywacji, IFNy lizował komórki nowotworowe, a w tej lizie pośredniczyło uwolnienie TNFα i NO. Wszystkie powyższe fakty wskazują na niejednorodność populacji makrofagów pęcherzykowych.

Porównawcza ocena działania cytotoksycznego i cytostatycznego jednojądrzastych fagocytów płynu puchlinowego i monocytów krwi obwodowej pacjentów z rakiem płuc wykazała, co następuje. W płynie puchlinowym znajdowało się więcej komórek o fenotypie CD14brightCD16+ niż we krwi, większa liczba komórek wykazujących ekspresję HLA-DR, a leczenie IFNy aktywowało zarówno cytostatyczne, jak i cytotoksyczne działanie makrofagów CD14brightCD165+ w płynie puchlinowym.

Zależność charakteru wpływu fagocytów jednojądrzastych na lokalizację bardzo wyraźnie ilustrują eksperymenty z badaniem mikrogleju - makrofagów naciekających mózg glejaka, który, jak wiadomo, jest wysoce agresywnym nowotworem.

Badania wykazały, że głównym chemoatraktantem zapewniającym naciek glejaka szczura jest MCP-1. W doświadczeniach in vitro MCP-1 nie wpływało na wzrost guza, ale wewnątrzmózgowa transfekcja genu MCP-1 zwiększała wzrost glejaka CNS-1 in vivo. Prowadzi to do wniosku autorów, że MCP-1 jest niezbędny, aby komórki mikrogleju przyciągnęły je do glejaka, czemu towarzyszy raczej wzmożony wzrost glejaka niż jego hamowanie.

Z przedstawionych danych jasno wynika, że ​​lokalizacja monocytów jednojądrzastych wpływa na ich aktywność funkcjonalną, fenotyp i intensywność odpowiedzi na stymulację IFNy.

Niezwykle interesujące i ważne jest pytanie, w jaki sposób cechy biologiczne komórek nowotworowych wpływają na makrofagi (o działaniu hamującym omówimy w trzeciej części monografii).

Badanie cytotoksyczności makrofagów otrzewnej chomika wobec dwóch linii czerniaka (pigmentowanej i niepigmentowanej) wykazało, że makrofagi powodują lizę komórek czerniaka niepigmentowanego, czemu towarzyszy wzrost produkcji IL-10 i NO. Podobnego efektu nie odnotowano w przypadku komórek czerniaka barwnikowego. Wykazano także, że charakterystyka czerniaka determinuje jego wrażliwość na TNFα i IL-6.

Wiele faktów wskazujących na przeciwnowotworowe działanie NO uzyskali I. Fidler i in.

W szczególności wykazano, że po pierwsze, transfekcja genu iNOS do komórek nowotworowych raka nerki może zmniejszyć liczbę przerzutów, a po drugie, wykazano odwrotną korelację pomiędzy wytwarzaniem endogennego NO a zdolnością komórek czerniaka K. -1735 linii do przeżycia (u myszy syngenicznych) i rozwoju przerzutów.

Ponadto badanie komórek różnych linii czerniaka pod kątem ich wrażliwości na makrofagi pod wpływem TGFP wykazało, że makrofagi powodują lizę komórek różnych linii, ale najbardziej wrażliwe, w mniejszym stopniu, są komórki linii B16BL6 - B16F10, a jeszcze mniej -B16F1. Można zatem mówić o różnej wrażliwości, zwłaszcza komórek czerniaka na lizę przez makrofagi. Bardzo ważne wydaje się poznanie przyczyn tak nierównej wrażliwości.

Wrażliwość komórek na działanie makrofagów

Niektóre komórki nowotworowe mogą wykazywać ekspresję chemokin i ich receptorów. Badanie tego ostatniego na komórkach różnych postaci raka żołądka (rozsianego i jelitowego) wykazało, że komórki te różnią się charakterem ekspresji chemokin. Komórki obu form wyrażały CXCL-8 (IL-8) z przewagą komórek rozlanej postaci raka; CXCL-1 - wyłącznie komórki rozproszone (komórki nowotworowe również wyrażają receptory chemokin), a makrofagi okołoguzowe - CXCL-10 i CXCL-9 - chemoatraktanty dla limfocytów T.

Wyjaśnieniem tych faktów może być to, że interakcja komórek nowotworowych z naciekającymi makrofagami indukuje różne sygnały zarówno w komórkach nowotworowych, jak i makrofagach. Takie sygnały mogą aktywować komórki nowotworowe, które nabywają zdolność do działania jako chemoatraktanty.

W związku z tym staje się jasne, dlaczego rozproszone komórki nowotworowe, które niemal stale wyrażają CD8 i CXCL-1, stają się wysoce inwazyjne. Odkrycia sugerują, że interakcje między różnymi komórkami nowotworowymi i makrofagami mogą mieć różne konsekwencje.

Co więcej, podczas interakcji makrofagów z komórkami nowotworowymi ekspresję mRNA IL-8 obserwowano wyłącznie w komórkach nowotworowych, co bardzo przekonująco wykazano w badaniach makrofagów naciekających tkankę ludzkiego niedrobnokomórkowego raka płuc; zwiększony poziom ekspresji jest w pewnym stopniu związany z aktywacją NF-kappaB, która wzrasta zarówno w makrofagach, jak i komórkach nowotworowych.

Dane eksperymentalne, z których wynika, że ​​w niektórych przypadkach komórki nowotworowe mogą indukować aktywność makrofagów, zasługują na szczególną uwagę nie tylko ze względu na ich nowość, ale także oryginalność wyników. W modelu glejaka wykazano, że IFNP zwiększa cytotoksyczność makrofagów wobec komórek glejaka.

Ponadto wspólna hodowla komórek glejaka z makrofagami ujawnia, że ​​komórki nowotworowe wydzielają czynnik zwiększający cytotoksyczność makrofagów. Nie mniej imponujące są dane, że wspólna hodowla różnych komórek nowotworowych (rak jelita, rak macicy) z makrofagami in vitro aktywuje makrofagi, czemu towarzyszy nie tylko wzrost produkcji TRAIL, ale także wzrost ekspresji receptorów śmierci (DR-4 i DR-5) komórek nowotworowych.

Poniższe dane również wydają się nieszablonowe. Zauważono już, że aby przyciągnąć makrofagi do miejsca rozwoju nowotworu, a także innych komórek, konieczna jest obecność chemoatraktantów.

Okazało się, że transfekcji genu GM-CSF do komórek raka jelita KM12SM towarzyszy akumulacja makrofagów i neutrofili – co jest efektem wydzielania chemoatraktanta makrofagów MCP-1, który wzmaga przyciąganie komórek jednojądrzastych, ekspresję cząsteczek adhezyjnych przez makrofagi i zwiększoną kontaktową lizę komórek nowotworowych.

Badanie interakcji komórek nowotworowych i fagocytów jednojądrzastych (monocytów i makrofagów zależnych od monocytów) na specjalnie opracowanym do tego celu modelu pozwoliło odkryć, że taka wspólna hodowla zmienia pewne cechy fenotypowe zarówno komórek nowotworowych, jak i fagocytów jednojądrzastych. Poziom ekspresji CD16 (FcyRIII), CD54, CD68 i CD86 wzrasta na monocytach, na niektórych komórkach nowotworowych - CD11a, CD58 i na wszystkich komórkach oddziałujących - TNFaRII i HLA-DR (ryc. 27).

Ryż. 27. Zmiany cech fenotypowych makrofagów/monocytów i komórek nowotworowych podczas ich wspólnej hodowli

Podobne zmiany zaobserwowano w makrofagach zależnych od monocytów, jednak wystąpiły także pewne różnice, które objawiały się tym, że jedynie kontaktowi z monocytami (a nie z makrofagami zależnymi od monocytów) towarzyszył wzrost interakcji Fas/FasL.

Dane te wskazują nie tylko na możliwość modyfikacji immunofenotypu zarówno fagocytów jednojądrzastych, jak i komórek nowotworowych w warunkach ich interakcji, ale także po raz kolejny potwierdzają, że nie ma pełnej tożsamości cech fenotypowych fagocytów jednojądrzastych o różnych lokalizacjach.

Należy zwrócić uwagę na jeszcze jeden fakt, istotny dla prowadzenia prac nad różnymi modelami eksperymentalnymi procesu nowotworowego z wykorzystaniem myszy różnych szczepów, gdyż ustalono, że makrofagi myszy różnych szczepów różnią się zdolnością do wytwarzania H2O2 i metabolity kwasu arachidonowego.

Mianowicie: makrofagi myszy SENAR są bardziej wrażliwe na działanie czynników rakotwórczych, w szczególności chemicznych, i wydzielają znacznie mniej tych produktów niż

/ 25
Najgorszy To, co najlepsze

Układ fagocytów jednojądrzastych obejmuje monocyty krwi i różne makrofagi (komórki Kupffera wątroby, makrofagi pęcherzykowe, makrofagi tkanki łącznej, komórki Langerhansa, astrocyty glejowe, osteoklasty). Wszystkie powstają z hematopoetycznej komórki macierzystej i przechodzą przez szereg etapów: monoblast-promonocyt-monocyt-makrofag.

Dojrzewają pod wpływem czterech czynników stymulujących tworzenie kolonii granulocytów i makrofagów (GM-CSF), wydzielanych przez limfocyty T, fibroblasty i makrofagi. W zależności od późniejszej lokalizacji makrofagi uzyskują określone cechy strukturalne i morfologiczne. Niosą na swojej powierzchni markery: CD14, receptory Fc dla immunoglobulin, receptory dla składnika C3 dopełniacza i antygeny HLA-DR. Cząsteczki CD14 wiążą lipopolisacharydy bakteryjne razem z białkami surowicy krwi; po aktywacji makrofagów są one uwalniane z komórki.

Fagocyty mają rozwinięty aparat lizosomalny, który zawiera dużą liczbę enzymów.

Funkcje makrofagów:

Rozpoznawanie i prezentacja antygenów,

Wydzielanie mediatorów układu odpornościowego (monokin).

Fagocytoza. Zjawisko fagocytozy odkrył w 1883 roku I. I. Miecznikow (patrz historia rozwoju immunologii).

Proces fagocytozy przebiega w kilku etapach:

Etap chemotaksji to ukierunkowany ruch makrofagów w stronę obiektu fagocytozy (antygen korpuskularny), który uwalnia czynniki chemotaktyczne (składniki bakteryjne, anafilatoksyny, limfokiny itp.).

Etap adhezji realizowany jest przez 2 mechanizmy: immunologiczny i nieimmunologiczny. Fagocytoza nieimmunologiczna zachodzi w wyniku niespecyficznej adsorpcji antygenu na powierzchni makrofaga. Receptory Fc makrofagów dla immunoglobulin biorą udział w fagocytozie immunologicznej. W niektórych przypadkach makrofag przenosi na swojej powierzchni przeciwciała, dzięki czemu przyłącza się do komórki docelowej. W innych za pomocą receptora Fc absorbuje już utworzony kompleks immunologiczny z powodu wolnych fragmentów Fc przeciwciał. Przeciwciała i czynniki dopełniacza, które wzmagają fagocytozę, nazywane są opsoninami.

Etap endocytozy (wchłanianie). W tym przypadku błona fagocytu ulega inwazji, a obiekt fagocytozy zostaje otoczony pseudopodiami z utworzeniem fagosomu. Następnie fagosom łączy się z lizosomami, tworząc fagolizosom.

Etap trawienia. Na tym etapie aktywowane są enzymy lizosomalne, niszcząc obiekt fagocytozy.

Rozróżnia się fagocytozę zakończoną i niepełną. Po zakończeniu fagocytozy następuje całkowite trawienie i komórka bakteryjna umiera. Przy niepełnej fagocytozie komórki drobnoustrojów pozostają żywe. Zapewniają to różne mechanizmy. Zatem prątki gruźlicy i toksoplazma zapobiegają fuzji fagosomów z lizosomami; gonokoki, gronkowce i paciorkowce mogą być oporne na działanie enzymów lizosomalnych; riketsje i chlamydie mogą długo utrzymywać się w cytoplazmie poza fagolizosomem.

Rozpoznawanie i prezentacja antygenów przez makrofagi.

W wyniku fagocytozy i trawienia antygenów powstaje duża liczba fragmentów antygenowych o niskiej masie cząsteczkowej. Część z nich w postaci peptydów przedostaje się na powierzchnię makrofagów.

Jeśli własny antygen organizmu zostanie strawiony, wiąże się on z cząsteczkami HLA klasy I (HLA-A, HLA-B, HLA-C). Egzoantygeny - peptydy o długości 12-25 aminokwasów wiążą się z cząsteczkami klasy 2 (HLA-DR, HLA-DP, HLA-DQ). Dopiero potem wchodzą w interakcję z pomocnikami T. Zatem makrofagi prezentują przetworzony antygen komórkom pomocniczym T w połączeniu z ich antygenami HLA (pierwszy sygnał).

Wydzielanie mediatorów układu odpornościowego (monokin). Drugim sygnałem aktywacji komórek pomocniczych T jest uwalnianie przez makrofagi interleukiny I, monokiny o różnorodnych efektach biologicznych i pirogennych. Ponadto makrofagi wydzielają inne mediatory: IL-3, 6, 8, 10, 15, czynnik martwicy nowotworu (TNF), prostaglandyny, leukotrieny, interferony? i?, czynniki dopełniacza, enzymy.

IL-1 i TNF są głównymi mediatorami makrofagów, uwalnianymi pod wpływem endotoksyny – lipopolisacharydu wielu typów bakterii, indukują syntezę białek w ostrej fazie stanu zapalnego, wstrząsu septycznego. Ich główną właściwością jest działanie prozapalne. Pobudzają proliferację komórek zabójczych skierowanych przeciwko nowotworowi, a także bezpośrednio niszczą wiele komórek. TNF zwiększa produkcję interferonów, IL-1 i IL-2. Ponadto ma także działanie ogólnoustrojowe, w szczególności wzmaga wydzielanie hormonów przez podwzgórze.