Фагоцитоз — это процесс, при котором специализированные клетки крови или ткани организма захватывают твердые инородные частицы и переваривают их. Таким образом, они выполняют важную задачу по защите организма от вредных веществ: потенциальных патогенов, токсинов, микробов, самих измененных или поврежденных клеток.
Макрофаг многоликий и вездесущий
130 лет назад замечательный русский исследователь И. И. Мечников в ходе экспериментов с личинками морских звезд из Мессинского пролива сделал поразительное открытие, которое не только кардинально изменило жизнь будущего лауреата Нобелевской премии, но и перевернуло представление об иммунной системе того времени.
Вдавив розовое жало в прозрачное тело личинки, ученый обнаружил, что жало окружено тканью.такуют крупные амебоидные клетки. И если инородное тело было маленьким, то эти бродячие клетки, которые Мечников назвал фагоцитами (от греческого пожиратель), может полностью поглотить чужака.
В течение многих лет считалось, что что фагоциты выполняют в организме использование «сил быстрого реагирования». Однако последние исследования показали, что эти клетки также могут «перехитрить» многие метаболические, иммунологические и воспалительные процессы благодаря своей большой функциональной пластичности, как в норме, так и в патологии. Это делает их перспективным объектом для фагоциты перспективной мишенью для разработки стратегий лечения ряда серьезных заболеваний человека.
Мобильные клетки иммунной системы – фагоциты или макрофаги, присутствуют почти во всех тканях. организма. Они активно захватывают, переваривают и нейтрализуют чужеродные микроорганизмы.организмов (вирусы, бактерии, одноклеточные организмы, паразиты), а также Утилизация биологического «мусора», такого как «невостребованные» и мертвые клетки (например, «состарившиеся» эритроциты).
В зависимости от своего микроокружения тканевые макрофаги могут выполнять различные специализированные функции. Например, макрофаги костной ткани — остеокласты, также участвуют в удалении гидроксиапатита кальция из кости. Если эта функция нарушается, возникает фибрилляция — кость становится чрезмерно толстой и хрупкой одновременно.
Но, пожалуй, самым удивительным свойством макрофагов является их огромная пластичность, а именно. е. способносРезультатом этой особенности является большое разнообразие в количестве и типе генов, обнаруженных в макрофагах. Следствием этого свойства является большая гетерогенность клеточной популяции макрофагов, среди которых есть не только «агрессивные» клетки, поднимающиеся на защиту организма. организма-хост, но и клетки с «полярной» функцией, которые отвечают за процессы «мирного» восстановления поврежденных тканей.
Липидные «антенны»
Своей потенциальной «множественностью» макрофаг обязан необычному организации генетический материал – так называемый открытым хроматином. Эта вариативность структуры клеточного генома, которая еще не до конца изучена, позволяет быстро изменять экспрессию (активность) генов в ответ на различные стимулы.
Функция макрофагов зависит от типа стимулов, которые они получают. Когда стимул распознается как. как «Происходит активация тех генов (и соответствующих функций) макрофага, которые предназначены для уничтожения «чужака». Однако макрофаг также может быть активирован сигнальными молекулами иммунной системы. организма, которые заставляют эту иммунную клетку участвовать в организации в регуляции метаболизма. Таким образом, в «мирных» условиях, то есть при отсутствии патогена и последующего воспалительного процесса, макрофаги участвуют в регуляции экспрессии генов, отвечающих за метаболизм липидов и глюкозы и дифференцировку клеток жировой ткани.
Интеграция между взаимоисключающими «мирным» и «военным» направлениями работы макрофагов достигается путем изменения активности ядерных рецепторов, которые представляют собой особую группу регуляторных белков.
Среди этих ядерных рецепторов особо следует отметить следующие так Липидные сенсоры, т.е. белки, способные взаимодействуют с липидами (например, окисленными жирными кислотами или производными холестерина) (Смирнов, 2009). Нарушение работы этих липидчувствительных регуляторных белков в макрофагах может привести к системным метаболическим нарушениям. Например, дефицит одного из этих ядерных рецепторов в макрофагах, называемый как PPAR-гамма, приводит к развитию диабета 2 типа и дисбалансу жирового и углеводного обмена во всем организме. организме.
Клеточные метаморфозы
В гетерогенном сообществе макрофагов можно выделить три основные субпопуляции клеток на основе базовых характеристик, определяющих их основные функции: Макрофаги M1, M2 и Moh, каждый из которых участвует в процессах воспаления и восстановления поврежденных тканей, а также защите организма от окислительного стресса.
Классический» макрофаг M1 образуется из клетки-предшественника (моноцита) в результате каскада внутриклеточных сигналов, которые активируются специфическими рецепторами на поверхности клетки после распознавания инфекционного агента.
Образование «фага» М1 является результатом сильной активации генома, которая сопровождается активацией синтеза более сотни белков – так называемые факторами воспаления. К ним относятся ферменты, способствующие образованию свободных радикалов кислорода, и белки, привлекающие другие иммунные клетки к месту воспаления, а также белки, способные разрушают бактериальную мембрану; воспалительные цитокины — вещества, обладающие свойствами, активизирующими иммунные клетки и оказывающими токсическое воздействие на остальную клеточную среду. Клетка активируется фагоцитоз и макрофаг начинает активно разрушать и переваривать все на своем пути (Schwartz, Swistelnik, 2012). Так развивается очаг воспаления.
Однако даже на ранних стадиях воспалительного процесса макрофаг М1 начинает активно выделять противовоспалительные вещества — низкомолекулярные липидные молекулы. Эти «вторичные» сигналы начинают активировать упомянутые выше липидные сенсоры в новых «новобранцах» — отдельных клетках, прибывающих к месту воспаления. Внутри клетки запускается цепь событий, в результате которых активирующий сигнал достигает специфических регуляторных участков ДНК, усиливая экспрессию генов, ответственных за гармонизацию метаболизма, и одновременно подавляя активность «провоспалительных» (т.е. вызывающих воспаление) генов (Душкин, 2012).
В результате альтернативной активации вырабатываются макрофаги М2, которые завершают воспалительный процесс и способствуют восстановлению тканей. Популяцию макрофагов М2 можно снова разделить на группы в соответствии с их специфичностью: Собиратели мертвых клеток; клетки, участвующие в приобретенном иммунном ответе, а также Макрофаги, выделяющие факторы, способствующие замещению мертвых тканей соединительной тканью.
Другая группа макрофагов, макрофаги Мооса, образуются в условиях так называемый окислительным стрессом, когда повышается риск повреждения тканей свободными радикалами. Например, на долю Мох приходится около одной трети всех макрофагов в атеросклеротической бляшке. Эти иммунные клетки не только сами противостоят вредным веществам, но и участвуют в антиоксидантной защите организма(Gui et al., 2012).
Своей потенциальной «множественностью» макрофаг обязан необычному организации генетический материал – так называемый открытым хроматином. Эта вариативность структуры клеточного генома, которая еще не до конца изучена, позволяет быстро изменять экспрессию (активность) генов в ответ на различные стимулы.
Иммунология: фагоцитарный индекс
Способность белых кровяных телец поглощать микроорганизмыорганизмы, вирусы, биоразлагаемые клеточные тела известны как фагоцитоз (phagos на латыни означает «пожирать», cytos — «клетка»).
Открытие фагоцитози принадлежит русскому микробиологу И. И. Мечников.
Активные фагоциты — Нейтрофилы и моноциты являются первым барьером на входе в кровоток. в организм различные бактерии, простейшие, микроорганизмыорганизмов и грибов, они способны гибель клеток, удаление поврежденных эритроцитов и очищение раневой поверхности.
Уровень активности фагоцитарРаневые клетки называются фагоцитарным индексом.
Для чего и в каких случаях назначается проведение анализа
Процесс фагоцитозОна является основой защитной функции лейкоцитов и заключается в способности этих клеток распознавать, «защищать» и «очищать» раны. в способносСпособность этих клеток крови распознавать, «убивать», «переваривать» и поглощать чужеродные вещества.
- часто возобновляющимися гнойно-воспалительными процессами;
- длительно незаживающими ранами;
- злокачественными опухолями.
- абсцессе легкого;
- послеоперационных осложнениях;
- до и после пересадки тканей или органа;
- обследовании перед сложной операцией;
- подозрении на аутоиммунные заболевания;
- иммуно-дефицитных состояниях, которые вызваны приемом лекарственных средств.
Подготовка к анализу
- за сутки до анализа отменить спортивные тренировки;
- ужинать накануне следует не позднее 22 часов, желательно не переедать, не принимать спиртные напитки;
- хорошо отдохнуть и не нервничать.
Количество фагоцитирКоличество нейтрофилов определяется в процентах от общего числа нейтрофилов. Нормальные значения составляют от 83 % до 88 %.
Количество фагоцитирующих моноцитов так Процентное содержание моноцитов определяется как процент от общего количества моноцитов. Нормальные значения: от 72 до 82 %.
Активность фагоцитарных клеток, как Фагоцитарная активность обычно повышается в начале воспалительного процесса. Снижение активности приводит к тому, что острый воспалительный процесс переходит в хронический, так как нарушается разрушение и секреция иммунного комплемента. из организма.
