Факторы врожденного иммунитета система комплемента

Врожденный иммунитет является первой линией защиты от вторгающихся патогенов. Он неспецифичен и присущ всем видам животных. Основными компонентами, которые определяют наличие врожденного иммунитета, также называемого естественным сопротивлением, являются:

• защитные функции кожи и слизистых оболочек;
• наличие нормальной микробной флоры;
• гуморальные защитные факторы;
• клеточные защитные факторы.

Когда воспалительные агенты проходят через анатомические барьеры (кожа и слизистые оболочки), возникает острое воспаление и появляются первые симптомы — покраснение, отек, боль, жар и, в некоторых случаях, потеря функции. Гуморальные факторы врожденного иммунитета играют важную роль в формировании воспалительного отека и стимуляции воспалительных клеток. Они обнаруживаются в сыворотке или месте воспаления:

• система комплемента — опсонизация, стимуляция фагоцитоза и воспаления;
• система коагуляции — отделение химиотерапевтических стимуляторов;
• тромбоциты — из этих клеток удаляются антибактериальные вещества.
• лактоферрин и трансферрин — ограничивают рост бактерий;
• лизоцим — индуцирует гидролиз пептидогликана, который строит клеточную стенку бактерий (если
• возбудитель является бактерией);
• интерфероны — противовирусные белки;
• интерлейкин 1 — вызывает лихорадку и является основным пирогеном ;
• TNF — противовирусная активность, активация фагоцитоза;
• заостренные белки — С-реактивные белки, которые активируют комплемент и фагоцитоз. Фибронектин также является фаговым белком. Он усиливает действие нейтрофилов и маннозосвязывающего белка;
• дефенсины — антибактериальные и противовирусные белки.

Система комплемента

Система комплемента является самым большим гуморальным компонентом врожденного иммунитета. Это то, что атакует поверхности инородных клеток. Термин «система комплемента» был введен Полем Эрлихом в конце 1990-х годов. Первоначально это было описано как «нечто», что дополняет клетки иммунной системы при убийстве патогенов. Система комплемента состоит из более 25 различных белков и белковых фрагментов, включая сывороточные белки. Все эти компоненты в основном синтезируются в печении составляют около 5% глобулинов сыворотки крови. Циркулирующие белки системы комплемента находятся в неактивном состоянии. Их можно активировать тремя способами: классическим, альтернативным, лектинским путем. Возникает каскад реакций, что в конечном итоге приводит к образованию мембранно-атакующего комплекса (МАК), что приводит к осмотическому цитолиту клетки-мишени.

Гуморальные факторы, излучаемые тромбоцитами

Тромбоциты представляют собой ядерные (бесклеточные) клеточные фрагменты, известные своей центральной ролью в гемостазе. С каждым днем ​​становится все более ясно, что тромбоциты способствуют различным иммунологическим процессам, которые выходят за рамки традиционного представления о тромбоцитах как фрагментарных медиаторах гемостаза и тромбоза. Последние данные свидетельствуют о том, что тромбоциты участвуют в:

• ответе на микробные угрозы;
• стимулировании клеточных компонентов врожденного иммунитета;
• модуляции представления антигена;
• улучшая приобретенный иммунный ответ.

В настоящее время тромбоциты считаются заниженными компонентами иммунной системы. Они содержат три типа гранул, богатых биоактивными молекулами, таких как:

• биоактивные амины — гистамин и серотонин, которые являются провоспалительными модуляторами;
• биологически активные ионы — катионы и фосфаты, которые стимулируют клеточную адгезию;
• нуклеотиды — ADP, ATD, GTP, которые активируют пуринергические рецепторы иммунных клеток;
• адгезионные молекулы;
• хемокины;
• цитокины;
• факторы роста;
• антибактериальные белки — дефенсины, тромбоцидин;
• протеаз;
• глюкозидазы;
• активных форм кислорода.

Способность тромбоцитов участвовать в врожденном иммунитете во многом объясняется их способностью выделять множественные воспалительные и биологически активные молекулы. Эти медиаторы привлекают и модулируют эффекторные клетки врожденного иммунитета. Эффективные функции демонстрируют сами тромбоциты.

Интерфероны

Интерфероны представляют собой группу сигнальных белков, которые продуцируются инфицированными клетками в попытке представить патогены (бактерии, вирусы, паразиты). В типичном сценарии зараженные вирусом клетки секретируют интерфероны, чтобы сигнализировать окружающие иммунокомпетентные клетки, чтобы повысить их противовирусную активность. Основываясь на типе рецептора, который они сигнализируют, интерфероны подразделяются на три основных типа:

• Интерфероны I типа включают IFN-α, IFN-β, IFN-α, IFN-β и IFN-ω. Они связываются с конкретным поверхностным рецепторным комплексом. Они изготовлены из моноцитов и фибробластов. После высвобождения они активируют молекулы, которые ингибируют репликацию вирусной ДНК или РНК. По этой причине IFN-α можно использовать для лечения гепатита В и гепатита С ;
• Интерфероны типа II — основным агентом в организме человека являются интерферон-у. Он продуцируется лимфоцитами, естественными киллерами, макрофагами. Он активируется интерлейкином-12.
• Интерфероны III типа — высвобождаются при грибковых инфекциях.
  Основные функции интерферонов связаны с их антивирусным эффектом и их способностью модулировать функции иммунной системы. Они также важны для противоопухолевой защиты.

Лизоцим

Лизоцим, также называемый мурамидазой, является антимикробным ферментом, частью врожденного иммунитета. Это гликозидаза гидролаза, которая катализирует гидролиз бета-1,4-связей между N-ацетилмурановой кислотой и остатками N-ацетил-D-глюкозамина, создавая пептидогликан, который является основным компонентом клеточной стенки грамположительных бактерий. Этот фермент присутствует в большом количестве секретов, включая слезы и слюну.

Гуморальные факторы врожденного иммунитета обеспечивают защиту организма от вторгающихся патогенов. Без них иммунная система не могла полностью выполнять свои функции.

Приложение 1

Занятие2. Врожденный иммунитет

1. Определение понятия врожденного иммунитета и его отличительные свойства.

2. Клеточные факторы врожденного иммунитета: макрофаги, нейтрофилы, дендритные клетки, NK клетки, тучные клетки.

3. Гуморальные факторы врожденного иммунитета: комплемент, интерфероны, цитокины, хемокины, катионные противомикробные пептиды.

4. Понятие о паттерн-распознающих рецепторах и их роли в физиологических и патологических реакциях врожденного иммунитета.

5. Фагоцитоз, дыхательный взрыв, миграция, хемотаксис.

6. NK-клетки и их мишени.

Врожденный иммунитет – наследственно закрепленная система защиты организма от патогенных и непатогенных микроорганизмов, а также эндогенных продуктов тканевой деструкции.

Система врожденного иммунитета реализует свои функции через:

1. разнообразные клетки – макрофаги, дендритные клетки, нейтрофилы, тучные клетки, эозинофилы, базофилы, а также естественные киллеры или NK-клетки;

2. гуморальные факторы – естественные антитела, цитокины, комплемент, белки острой фазы воспаления, катионные противомикробные пептиды, лизоцим. 

Механизмы врожденного иммунитета развиваются очень быстро, в течение нескольких минут и часов после проникновения патогенов. Их действие продолжается вовремя всего периода борьбы с инфекцией. Однако наиболее эффективно они работают в первые 96 ч. после внедрения микроба, затем уступают место факторам адаптивного иммунитета.Активация врожденного иммунитета не формирует продолжительной иммунной памяти.

Уровни врожденного иммунитета

1 уровень.Механический(покровные барьеры – кожа и слизистые). Неповрежденная кожа и слизистые оболочки непроницаемы для большинства микробных агентов. Молочная и жирная кислоты, синтезируемы сальными железами, обеспечивают низкие значения pH кожи.

Уровень.Бактерицидные факторы секретов

ü соляная кислота в желудочном соке

ü спермин и цинк в сперме

ü лактоферрин в материнском молоке

ü лизоцим в слезах, слюне, выделениях из носа, мокроте

ü дефенсины, кателицидины

Уровень. Колонизационная резистентность

Уровень.Система комплемента, интерферона

Уровень.Первичный фагоцитоз микробов фагоцитами

Уровень.Система НК-клеток

Распознающие рецепторы врожденного иммунитета

Активация врожденного иммунитета начинается с распознавания антигенных структур с помощью многочисленных рецепторов.

Таблица Распознавание в системе врожденного иммунитета

Особую группу рецепторов врожденного иммунитета составляют паттерн-распознающие рецепторы (paternrecognitionrecepror – PRR). К ним относятся Toll, NOD, RID –рецепторы. Эти рецепторы распознают общие для многих типов микроорганизмов структуры – липополисахариды, пептидогликаны, флагеллин.

Toll –рецепторы имеют на своей поверхности различные клетки иммунной системы – моноциты, макрофаги, дендритные клетки, нейтрофилы, лимфоциты, а также другие клетки организма – фибробласты, эпителиальные, эндотелиальные клетки. В настоящее время у человека идентифицировано 10 Toll – подобных рецепторов.

Рис. Toll-like рецепторы человека и их лиганды

Таблица. Toll-подобные рецепторы(TLR)человека и их лиганды

Таблица. Toll-подобные рецепторы, расположенные на клетках иммунной системы

Экспрессия Toll – рецепторовобеспечивает важную связь между врожденным и адаптивным иммунитетом, поскольку их активация приводит к превращению фагоцитов в эффективные антигенпрезентирующие клетки. Экспрессия большинства Toll – рецепторов увеличивается при действии провоспалительных цитокинов. 

NOD – рецепторыраспознают вещества, которые образуются при повреждении клеток организма (АТФ, кристаллы мочевой кислоты) и вызывают развитие воспалительного процесса. NOD – рецепторыимеются на макрофагах, дендритных клетках, эпителии слизистых оболочек.

Особую группу представляют рецепторы, повышающие эффективность фагоцитоза. К ним относятся рецепторы к С3-компоненту комплемента и Fc-фрагменту иммуноглобулинов. Антиген в комплексе с антителом захватывается клетками врожденного иммунитета через Fc-рецепторы, которые взаимодействуют с Fc-фрагментом иммуноглобулинов. Фагоцитоз опсонизированного объекта (покрытого антителом) в сотни раз более эффективен, чем фагоцитоз свободного объекта. 

Гуморальные факторы врожденного иммунитета

Гуморальные факторы врожденного иммунитета – это белки, присутствующие в сыворотке крови, секретах слизистых оболочек, которые синтезируются клетками иммунной системы и могут оказывать бактерицидное, опсонизирующее и т.д. действие на организмы.

Система комплемента

Комплемент – система сывороточных белов крови, каскадная активация которых приводит к лизису бактерий, собственных клеток, инфицированных внутриклеточными паразитами, разрушению иммунных комплексов.

Состоит более, чем из 20 инертных белков сыворотки, 9 из которых являются основными и обозначаются как С1, С2 и т.д. — С9. Формирование комплемента в единое целое или его активация происходит при внедрении в организм чужеродных антигенов. 

Комплемент может активироваться двумя путями: классическим и альтернативным.

Первостепенной целью любого человека является обеспечение защиты от нежелательных заболеваний. За процесс сохранения состояния защищенности внутренней среды отвечает иммунитет. Ознакомиться с его видами, механизмами и факторами действия в человеческом организме поможет настоящая статья.

Что такое врожденный иммунитет?

Врожденный иммунитет — это передаваемая по наследству система защиты человеческого организма от воздействия негативных факторов, вирусов, бактерий, чужеродных тел. Составные части наследуемой иммунной системы не претерпевают генетические трансформации в течение жизни.

Особенности

Врожденный иммунитет характеризуется следующими признаками:

• Распознает и предотвращает размножение патогенов при первом их проникновении во внутреннюю среду, когда адаптивная иммунная защищенность находится на стадии формирования;
• Деятельность врожденного иммунитета обеспечивают клеточные и гуморальные факторы (макрофаги, нейрофилы, базофилы, эозинофилы, ДК, тучные клетки, естественные антитела, цитокины, белки острой фазы, лизоцим);
• Врожденная защита организма обеспечивается за счет физиологических и механических особенностей. К защитным барьерам относят: кожный покров, слизистые оболочки, жидкости внутренный среды. Любой элемент попадая в человеческий организм рассматривается как инфекционного опасный. Запуская механизм самозащиты, организм стремится избавиться от опасного элемента;
• Постоянное присутствие естественных антител;
• Не развивает иммунную память, однако формирует адапривную восприимчивость.

Особенности клеток наследственной иммунной защиты:

• Каждая клетка врожденного иммунитета функционирует самостоятельно и не дублируется;
• В отношении клеточных элементов не производится негативный или позитивный отбор;
• Принимают участие в процессе фагоцитоза, цитолиза, бактериолиза, устранении и формировании цитокинов.

Функции

Рассмотреть особенности и роль врожденного иммунитета в жизни человека можно, рассмотрев ключевые функции наследственной защищенности:

• Принцип работы защитной системы заключается в распознании, переработке и избавлении от инородных тел;
• Фагоцитоз — процедура захвата и переваривания инородных микроорганизмов;
• Опсонизация — заключается в соединении элементов комплекса к поврежденному клеточному элементу;
• Хемотаксис — объединение сигналов путем химической реакции, которая привлекает другие иммунные агенты;
• Мембранотропный повреждающий комплекс – действие белков которого нарушают защитную мембрану опсонизированных агентов;
• Первостепенной функцией является защита человеческого организма, вследствие которой сохраняются данные о инородных частицах. Это способствует противодействию антител при дальнейших заболеваниях;
• Регуляция процесса восстановления поврежденной внутренней среды.

Функции врожденного иммунитета осуществляются следующим образом:

• Посредством механической защищенности в процессе вторжения патогенов;
• За счет клеточного иммунитета;
• За счет гуморальных факторов.

Факторы

Факторы врожденного иммунитета подразделяется на два вида: клеточные и гуморальные факторы. Их значимость заключается в формировании уровня защиты человеческого организма от попадания внутрь микробов.

Клеточные факторы иммунной системы действуют посредством группы клеток, которые направлены на ликвидацию инородных антител в организме человека. Процесс осуществляется путем фагоцитоза. К числу таких клеток защиты относят:

• Т — лимфоциты — отличаются длительностью проживания во внутренней среде, делятся на лимфоциты, естественные киллеры, регуляторы;
• В-лимфоциты – вырабатывают антитела;
• Нейтрофилы – включают в себя антибиотические белки, имеют рецепторы хемотаксиса, поэтому мигрируют к месту воспаления;
• Эозинофилы – принимают участие в фагоцитозе, устраняют гельминты;
• Базофилы – в ответ на инородный микроорганизм вырабатывают аллергическую реакцию;
• Моноциты – специальные клеточные элементы, которые превращаются в разные виды макрофагов (костной ткани, легких, печени и т.д.), обладают большим количеством функций, включая фагоцитоз, активизация комплимента, контролируют процесс воспаления.

Гуморальные факторы осуществляют выработку веществ, посредством которых осуществляется защита во внеклеточном пространстве. Речь идет о кожном покрове, слюне, слезных железах.

Гуморальные факторы врожденной иммунной системы делятся на:

Специфические — осуществляют защиту только в отношении одного вида чужеродных тел. Оказывают действие только после первого контакта с возбудителем (иммуноглобулины, В-лимфоциты, лизоцим, нормальные антитела);

Неспецифические — эффективны в отношении любых опасных микроорганизмов. Препятствуют выживанию и распространению антител (сыворотка крови, секреты желез, жидкости, обладающие противовирусными свойствами).

Также в наследственном иммунитете выделяют факторы постоянного действия.

К списку постоянных относят:

• Реакции слизистых оболочек и кожных покровов;
• Защитные свойства микрофлоры;
• Воспалительный процесс;
• Выработка нормальных антител;
• Физиологические свойства — повышение температуры, регуляция процессов обмена.

После проникновения в организм человека вырабатываются специфические и неспецифические факторы.

Отличия врожденного и приобретенного иммунитета

Врожденный иммунитет — генетическая защита организма человека, которая передается по наследству и формируется с первых моментов зарождения. Наследственная защищенность человека позволяет предотвратить развитие некоторых заболеваний. При этом, если среди членов семьи наблюдается предрасположенность к серьезным заболевания, она также наследуется.

Отличительные особенности врожденного и приобретенного видов защиты:

• Наследуемый вид иммунитета опознает только переданные антигены, а не все разнообразие возможных заболеваний, вирусов, бактерий. Функция приобретенного вида заключается в распознании большего числа чужеродных антител;
• При появлении возбудителя заболевания начинает свое действие врожденный вид, приобретенный формируется в течение нескольких дней;
• Наследуемый тип иммунной системы борется с микроорганизмами самостоятельно, приобретенный нуждается в помощи наследственных антител;
• Видовая восприимчивость внутренней среды не изменяется в течение жизни. Приобретенный видоизменяется и формируется с учетом новых антител.

Механизмы воздействия и факторы врожденного иммунитета обеспечивают состояние защищенности человеческого организма в момент вторжения инородных частиц. Взаимодействие гуморального и клеточного факторов обеспечивает предотвращение развития заболеваний.