Гуморальные факторы врожденного иммунитета лизоцим
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.
Гуморальные факторы системы врожденного иммунитета — это группа белков и полипептидов, секретируемых различными клетками организма. Они могут быть разделены на крупномолекулярные белки, наделенные ферментативной активностью (лизоцим, компоненты комплемента), вещества, связывающие необходимые для бактерий нутриенты — антинутриенты (лактоферрин, трансферрин, церулоплазмин), вещества, направленные против определенных составляющих микробов или их продуктов (коллектины [маннозосвязывающий протеин], пентраксины [С-реактивный белок], сывороточные предшественники амилоида), а также сравнительно мелкомолекулярные полипептиды (менее 100 аминокислотных остатков), к которым относятся дефензины (пептиды-антибиотики). Ниже приведено описание основных гуморальных факторов системы врожденного иммунитета организма человека.
Лизоцим (мурамидаза) — фермент, синтезируемый и секретируемый нейтрофилами, моноцитами и макрофагами. Он содержится во всех биологических жидкостях организма (слюне, слезах, ликворе, плазме крови) и обуславливает их бактерицидные свойства, расщепляя мурей н, входящий в состав клеточной стенки бактерий. Это и приводит к лизису микроорганизмов.
см. Система комплемента
Калликреин-кининовая система
см. Калликреин-кининовая система
см. Белки острой фазы воспаления
Естественные антитела синтезируются постоянно, даже при отсутствии антигенной стимуляции, и принадлежат к первичному звену зашиты от патогена. Есть мнение, что синтез естественных антител осуществляют В-лимфоциты. За счет деятельности этих клеток образуется пул иммуноглобулинов, содержащий антитела практически к любому типичному антигену патогенных микроорганизмов еще до момента антигенной стимуляции (априорно). Такие антитела принадлежат к классу IgM и являются полиреактивными. Исходя из указанных свойств, естественные антитела обладают довольно низким сродством к антигенам. Их функция состоит в немедленном связывании некоторого количества поступившего в организм антигена еще до образования специфических антител. При этом естественные антитела выступают в роли опсонинов или активируют комплемент по классическому пути.
см. Цитокины
Существует как минимум 14 вариантов α-интерферонов (продуктов лейкоцитов), несколько разновидностей β-интерферонов (продуктов фибробластов) и γ -интерферон (продукт Т-хелперов 1-го типа и естественных киллеров).
Основное предназначение α- и β-интерферонов состоит в осуществлении защиты от вирусов. При вирусной инфекции пораженные клетки синтезируют эти интерфероны, которые поступают в межклеточное пространство и связываются с рецепторами соседних не пораженных вирусом клеток. После этого они влияют на гены, ответственные за синтез протеинкиназ, снижающих трансляцию мРНК и соответственно синтез белков капсида вируса Также эти интерфероны инициируют синтез протеинов, угнетающих транскрипцию вирусных генов, и активируют латентную эндонуклеазу, приводящую к деградации РНК (как вируса, так и клетки-хозяина). Таким образом, интерфероны α и β действуют на всех трех уровнях синтеза белка — на собственно вирусную РНК как источник генетической информации, на процессы транскрипции и трансляции. Результат действия таких интерферонов состоит в образовании вокруг очага поражения барьера из клеток, не способных обеспечить репродукцию вируса. Материал с сайта https://wiki-med.com
γ -Интерферон выполняет функции специализированного иммунорегуляторного цитокина и не имеет прямой противовирусной активности. Однако он способен активировать естественные киллеры, цитотоксические Т-лимфоциты и макрофаги, принимающие непосредственное участие в разрушении вирус-инфицированных клеток.
Установлены противоопухолевый, а также антибактериальный эффекты интерферонов.
В человеческом организме синтезируются полипептиды, обладающие свойствами антибиотиков. Наиболее изученными являются дефензины, разделяемые на две группы (α и β). α -Дефензины содержатся в гранулах нейтрофилов, а β-дефензины синтезируются эпителиоцитами дыхательных путей и желудочно-кишечного тракта. По химической природе дефензины разделяются на липофильные и гидрофильные. Принцип действия этих антимикробных полипептидов состоит во встраивании в клеточные мембраны бактерий или оболочки сложных вирусов, что приводит к нарушению целостности поверхностных структур атакованных патогенов.
см. Эйкозаноиды
На этой странице материал по темам:
лизоцим гуморальный фактор иммунитета
гуморальные факторы иммунной системы
к системе гуморального иммунитета относятся znaniay
гуморальные механизмы врожденного иммунитета
клеточные и гуморальные факторы врожденного иммунитета кратко
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.
Автор материала — Самолетова Даная Яковлевна, эндокринолог и терапевт, кандидат медицинских наук. Имеет более 10 лет опыта работы с пациентами. Узнайте здесь, как попасть к ней на прием (город Уфа, РФ) или получить консультацию через Интернет. Не принимайте сильнодействующие лекарства по своей инициативе. Это опасно! Не пытайтесь заменить лечение, назначенное врачом, приемом БАДов.
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
| Мембранные рецепторы(передают сигнал внутрь клетки) | Toll – подобные (TRL1-10) C-лектиновые Рецепторы-мусорщики (Skavender-рецепторы) Интегриновые |
| Внутриклеточные(цитозольные) | NOD RID DAI |
| Секретируемые | Пентаксины Коллектины Компоненты системы комплемента Фиколины |
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
| TLR | Лиганды | Патогены |
| TLR1 | Липопептиды | Грамотрицательные бакетрии, микобактерии |
| TLR2 | Пептидогликан, липотейхоевые кислоты | Грамположительные бактерии, грибы |
| TLR3 | Двухцепочные РНК | Вирусы |
| TLR4 | Липополисахарид | Грамотрицательные бактерии |
| TLR5 | Флагеллин | Бактерии |
| TLR6 | Диациллипопептиды, липотейхоевые кислоты | Микобактерии, грамположительные бактерии, грибы |
| TLR7 | Одноцепочечные РНК | Вирусы |
Таблица. Toll-подобные рецепторы, расположенные на клетках иммунной системы
| Клетки иммунной системы | Toll — рецепторы |
| Нейтрофилы | TLR1,2,4,5,6,7,8,9,10 |
| Моноциты/макрофаги | TLR1,2,4,5,6,7,8 |
| Дендритные клетки | TLR1,2,4,5,6,8,10 |
| В-лимфоциты | TLR1,3,6,7,9,10 |
| Т-лимфоциты (Th1/Th2) | TLR2,3,5,9 |
| Т-лимфоциты (регуляторные) | TLR2,5,8 |
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.