Кто открыл неспецифический иммунитет путем фагоцитоза
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 12 мая 2020;
проверки требует 1 правка.
Фагоцито́з (др.-греч. φαγεῖν «пожирать» + κύτος «клетка») — процесс, при котором клетки (простейшие, либо специально предназначенные для этого клетки крови и тканей организма — фагоциты) захватывают и переваривают твёрдые частицы.
Фагоцитоз, наряду с пиноцитозом, является одним из видов эндоцитоза. У некоторых клеток он используется для получения полезных веществ, и для одноклеточных организмов гомологичен питанию. У многоклеточных животных этот процесс взял на себя функцию удаления отходов и патогенов.
История[править | править код]
Фагоцитоз был впервые отмечен канадским врачом Уильямом Ослером (1876)[1], а затем изучен и назван Ильей Ильичом Мечниковым в 1882 году, когда им же была установлена роль фагоцитов в защите от бактерий[2]. Он предположил, что клетки, захватывающие и переваривающие органические тела, помимо их участия в пищеварении, выполняют в организме защитную функцию. Мечников подтверждал свое предположение, проделывая опыты с морскими звёздами и дафниями, вводя в их организмы инородные тела. Например, когда Мечников поместил в тело дафнии спору грибка, то он заметил, что на неё нападают особые подвижные клетки. Когда же он ввёл слишком много спор, клетки не успели их все переварить, и животное погибло. Клетки, защищающие организм от бактерий, вирусов, спор грибов и пр., Мечников назвал фагоцитами, а само явление — фагоцитозом. Летом 1883 года на съезде естествоиспытателей и врачей Мечников сообщил об открытии явления фагоцитоза. За труды по иммунитету Мечников получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине (1908).
Фагоциты[править | править код]
У человека различают два типа профессиональных фагоцитов:
- нейтрофилы
- моноциты
У некоторых других животных фагоцитировать могут ооциты, плацентные клетки, клетки, выстилающие полость тела, пигментный эпителий сетчатки глаза[3].
Этапы фагоцитоза[править | править код]
Основные этапы фагоцитарной реакции сходны для клеток обоих типов. Реакция фагоцитоза может быть подразделена на несколько этапов:
1. Хемотаксис. В реакции фагоцитоза более важная роль принадлежит положительному хемотаксису. В качестве хемоаттрактантов выступают продукты выделяемые микроорганизмами и активированными клетками в очаге воспаления (цитокины, лейкотриен В4, гистамин), а также продукты расщепления компонентов комплемента (С3а, С5а), протеолитические фрагменты факторов свертывания крови и фибринолиза (тромбин, фибрин), нейропептиды, фрагменты иммуноглобулинов и др. Однако, «профессиональными» хемотаксинами служат цитокины группы хемокинов.
Ранее других клеток в очаг воспаления мигрируют нейтрофилы, существенно позже поступают макрофаги. Скорость хемотаксического перемещения для нейтрофилов и макрофагов сопоставима, различия во времени поступления, вероятно, связаны с разной скоростью их активации.
2. Адгезия фагоцитов к объекту. Обусловлена наличием на поверхности фагоцитов рецепторов для молекул, представленных на поверхности объекта (собственных или связавшихся с ним). При фагоцитозе бактерий или старых клеток организма хозяина происходит распознавание концевых сахаридных групп — глюкозы, галактозы, фукозы, маннозы и др., которые представлены на поверхности фагоцитируемых клеток. Распознавание осуществляется лектиноподобными рецепторами соответствующей специфичности, в первую очередь маннозосвязывающим белком и селектинами, присутствующими на поверхности фагоцитов.
В тех случаях, когда объектами фагоцитоза являются не живые клетки, а кусочки угля, асбеста, стекла, металла и др., фагоциты предварительно делают объект поглощения приемлемым для осуществления реакции, окутывая его собственными продуктами, в том числе компонентами межклеточного матрикса, который они продуцируют.
Хотя фагоциты способны поглощать и разного рода «неподготовленные» объекты, наибольшей интенсивности фагоцитарный процесс достигает при опсонизации, то есть фиксации на поверхности объектов опсонинов к которым у фагоцитов есть специфические рецепторы — к Fc-фрагменту антител, компонентам системы комплемента, фибронектину и т. д.
3. Активация мембраны. На этой стадии осуществляется подготовка объекта к погружению. Происходит активация протеинкиназы С, выход ионов кальция из внутриклеточных депо. Большое значение играют переходы золь-гель в системе клеточных коллоидов и актино-миозиновые перестройки.
4. Погружение. Происходит обволакивание объекта.
5. Образование фагосомы. Замыкание мембраны, погружение объекта с частью мембраны фагоцита внутрь клетки.
6. Образование фаголизосомы. Слияние фагосомы с лизосомами, в результате чего образуются оптимальные условия для бактериолиза и расщепления убитой клетки. Механизмы сближения фагосомы и лизосом неясны; вероятно, происходит активное перемещение лизосом к фагосомам.
7. Киллинг и расщепление. Велика роль клеточной стенки перевариваемой клетки. Основные вещества, участвующие в бактериолизе: пероксид водорода, продукты азотного метаболизма, лизоцим и др. Процесс разрушения бактериальных клеток завершается благодаря активности протеаз, нуклеаз, липаз и других ферментов, активность которых оптимальна при низких значениях pH.
8. Выброс продуктов деградации.
Фагоцитоз может быть:
- завершённым (киллинг и переваривание прошло успешно);
- незавершённым (для ряда патогенов фагоцитоз является необходимой ступенью их жизненного цикла, например, у микобактерий и гонококков).
См. также[править | править код]
- Микроглия
- Трансцитоз
Примечания[править | править код]
- ↑ Ambrose, Charles T. (2006). “The Osler slide, a demonstration of phagocytosis from 1876: Reports of phagocytosis before Metchnikoff’s 1880 paper”. Cellular Immunology. 240 (1): 1—4. DOI:10.1016/j.cellimm.2006.05.008. PMID 16876776.
- ↑ Gordon, Siamon (March 2016). “Phagocytosis: An Immunobiologic Process”. Immunity. 44 (3): 463—475. DOI:10.1016/j.immuni.2016.02.026. PMID 26982354.
- ↑ Биологический энциклопедический словарь / глав. ред. М. С. Гиляров. — М.: Советская энциклопедия, 1986. — С. 664.
Иммунная система отвечает за устойчивость человеческого организма к болезнетворным микроорганизмам. Неправильная работа системы приводит к сбоям и нарушениям функционирования внутренней среды, снижая ее невосприимчивость к чужеродным элементам. Эффективная защита обеспечивается специфическим и неспецифическим иммунитетом.
Специфический иммунитет
Специфический иммунитет (приобретенный) — это способность организма обеспечивать защиту внутренней среды посредством выработки антител, содействующих устранению болезнетворных микроорганизмов. Невосприимчивость иммунной системы образуется в результате взаимодействия с элементами после введения вакцины или перенесенного заболевания. Образование защиты происходит в течение всей жизни человека.
Начинает свое действие при первом контакте с чужеродным микроорганизмом. Основным механизмом, обеспечивающим работу системы выступает лимфоцит (подразделяется на Т — лимфоциты и В — лимфоциты), формируются в костном мозге. Иммунная защита отличается эффективностью.
Отличительной особенностью приобретенной иммунной защиты выступает формирование памяти. После первичного контакта с бактериями и вирусами образуются клеточный элементы, которые при последующем столкновении с антителами превращаются в лимфоциты и формируют защитный барьер.
Виды
Виды специфического иммунитета подразделяются на:
Пассивный (врожденный) — формируется посредством введения искусственных микроэлементов от матери ребенку. Продолжительность действия устойчивости небольшая;
Активный (приобретенный) — приобретается после инфекционного заболевания или вакцинации человека. В результате образуются микроэлементы, исключающие возможность повторного заболевания или обеспечивающие протекание болезни в легкой форме. Осуществляет защитные функции внутренней среды человека в течение длительного периода или всю жизнь;
Приобретенный пассивный — образуется в результате ввода сыворотки, созданной на основе антител другого человека или животного. Является эффективным непродолжительное время.
Также специфический иммунитет делится на клеточный и гуморальный, элементы которых играют активную роль в предотвращении распространения инородных частиц.
Клеточный — осуществляет защитные функции посредством Т — лимфоцитов. Задача микроэлементов распознать и предотвратить распространение, посредством дублирования клеток ткани;
Гуморальный — осуществляет защитные функции посредством В — лимфоцитов, которые после распознания частиц производят антитела, попадающие в кровь. Защитный процесс организма осуществляется во внеклеточном пространстве.
Факторы
Иммунная устойчивость внутренней среды человека обеспечивается путем взаимодействия механизмов и факторов защиты. Специфические факторы иммунитета оказывают противодействие только в отношении одной разновидности инородных микроорганизмов.
К защитным факторам относятся:
- Способность создавать антитела;
- Фагоцитоз;
- Формирование иммунной памяти;
- Иммунологическая толерантность.
Неспецифический иммунитет
Неспецифический иммунитет — это механизм защиты внутренней среды человека, полученный по наследству. Отличается способностью отдельного вида противостоять некоторым заболеваниям. При этом обращает на себя внимание, что помимо устойчивости организма к инфекционным заболеваниям передается предрасположенность к болезням (инсульт, онкологические заболевания).
В первые годы жизни неспецифическая устойчивость осуществляет защитные функции. В течение жизни развивается специфический иммунитет, способствующий ликвидации инородных элементов после образования собственных антител и клеточных частиц.
Неспецифическая устойчивость к заболеваниям обеспечивается факторами иммунной системы, среди которых выделяют:
- Кожный покров и слизистые оболочки;
- Антибактериальные вещества в слюнной и слезной жидкостях и крови;
- Устранение опасных микроорганизмов при помощи специальных клеточных элементов (макро и микрофагов);
- Образование веществ, способствующих делению микробов;
- Комплементная система, состоящая из белковых клеток, принимающих участие в устранении антител.
Чем обеспечивается?
Неспецифический клеточный иммунитет обеспечивает защиту человеческого организма посредством лейкоцитов, которые содержатся в крови индивида, и фагоцитоза. Захват и переваривание вирусных и бактериальных частиц осуществляется моноцитами, тромбоцитами, гранулоцитами, лимфоцитами.
Неспецифическая устойчивость формируется за счет активности Т — лимфоцитов, которые обладают антигенной специфичностью.
Отличие специфического иммунитета от неспецифического
Первостепенным отличие специфического иммунитета от неспецифического является характер их формирования. Неспецифическая иммунная устойчивость формируется во внутриутробном состоянии и является врожденной невосприимчивостью человека. Специфическая защищенность образуется в течение жизни вследствие заболевания или ввода искусственных антител.
Также отличием специфической устойчивости от неспецифической выступает механизмы действия. Врожденная защита запускается в первую очередь при проникновении микроэлемента во внутреннюю среду человека. Осуществляется посредством уничтожения инородного тела и инициирования воспалительного процесса, который является универсальным защитным механизмом. Вторым этапом защитной реакции выступает фаза распознания опасной частицы и создание антител, специфичных для конкретного заболевания.
Взаимодействие специфической и неспецифической иммунной системы обеспечивают защищенность внутренней среды индивида.
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.
Неспецифический иммунитет – система иммунной защиты, не связанная с антигенами и антителами, которая включает в себя фагоцитоз и общую неспецифическую резистентность.
Фагоцитоз — активный захват, поглощение и переваривание живых клеток и неживых частиц особыми клетками организма — фагоцитами. Это самые большие клетки организма человека, они выполняют важную функцию неспецифической защиты. Открыл фагоцитоз в 1882 г. выдающийся русский биолог, лауреат Нобелевской премии Илья Ильич Мечников.
Эти клетки обладают удивительной способностью — положительным хемотаксисом. Как только в организме (в любом его месте) появились «непрошеные гости» в виде микробной клетки или каких-либо плотных частиц, возникает реакция тревоги (как в средние века набатный колокол) и тотчас все фагоциты, расположенные в разных частях организма, устремляются к этой точке. Начинается жестокая борьба, направленная на сохранение постоянства внутренней среды, своеобразной стерильности организма. Причем фагоциты не различают, какова природа проникшей в организм микрочастицы, чужая это клетка или клетка собственного организма с измененными свойствами. Фагоцит защищает организм от любых проникновений в его внутреннюю среду. И в этом его, фагоцита, предназначение. Реакция фагоцитоза протекает в три стадии: движение к цели, обволакивание инородного тела (живого или неживого — неважно), поглощение и переваривание.
Способность фагоцитов к перевариванию чрезвычайно высока, что отличает их от всех других клеток. Каждая клетка в организме человека имеет свою функцию — проведение возбуждения, сокращение, соединение и т.д. Функция фагоцита — внутриклеточное переваривание. Если количество поглощаемых частиц (любого свойства) относительно небольшое, фагоцит превосходно справляется со своими обязанностями. Но в том случае, когда их поглощается очень много, фагоцит погибает, но ценой своей гибели он спасает организм человека. Совместные усилия двух систем защиты — глимулина и фагоцита — обеспечивают организму достаточно мощную защиту от инфекционных возбудителей и прочих инородных тел. Однако способность организма защищаться не ограничивается только этими двумя системами.
Общая резистентность организма. В переводе с английского на русский resistor означает сопротивление.
В системе защитных механизмов организма в отношении микробов большое значение имеют и факторы неспецифического порядка: общее состояние организма, возраст и др. Люди, ослабленные переутомлением, голоданием, неблагоприятным влиянием внешних условий и болезней, а также в преклонном возрасте более восприимчивы к различным инфекциям.
Кожа и слизистые оболочки, особенно у взрослых людей, выполняют роль барьера, защищающего организм от внедрения посторонних микробов. Механическая функция барьера дополняется выделением ими различных веществ, губительно действующих на микробы. В коже, слизистых оболочках верхних дыхательных путей, конъюнктиве, мокроте, слюне, перитонеальной жидкости, плазме и сыворотке крови, лейкоцитах, материнском молоке и других тканях и органах содержится особое ферментативное вещество, которое губительно влияет на многие микробы или задерживает размножение их. Оно называется лизоцимом. В наибольшей концентрации лизоцим содержится в слезах и хрящах. Многие микробы, попавшие в желудок, погибают под действием высокой кислотности желудочного сока.
Биологический смысл неспецифической защиты заключается в общей настроенности организма и защите от любого воздействия внешней среды, в способности защищаться. Эта способность зависит от общего состояния организма, которое есть отражение условий жизни или состояния среды обитания. Она может быть благоприятной или неблагоприятной. Можно сказать, что в благоприятных условиях резистентность будет высокой, в неблагоприятных она, скорее всего, будет низкой.
Остановимся на определении понятия «условия жизни» (или среда обитания). Сразу надо оговориться, что благоприятная или неблагоприятная среда — это прежде всего ее качественная оценка. Количественная оценка определяется наличием тех или иных факторов, их агрессивного, интенсивного воздействия на человека, продолжительностью, сочетанием этих факторов и многим другим. Здесь надо отметить, что в том случае, когда воздействие одного или нескольких факторов одновременно (в реальной жизни чаще всего так и бывает) превышает приспособительные способности организма, оказывает разрушительное действие на организм, среда, безусловно, неблагоприятная. В этом случае способность организма защищаться снижается, что сопровождается возникновением острых (или обострением хронических) соматических, психических или инфекционных заболеваний. В неблагоприятных условиях вероятность возникновения скрытых заболеваний также возрастает.
Мы можем и должны поддерживать свое состояние на достаточно высоком физическом и функциональном уровне. Для этого необходимо с детства формировать у себя здоровый образ жизни, поддерживать высокий уровень физической активности, правильно питаться, соблюдать режим, избегать вредных привычек и т.д. Другого пути у нас нет. Индивидуально влиять на внешнюю среду мы можем, но в очень ограниченном объеме. Это влияние распространяется на формирование условий среды дома, на работе и на отдыхе. Видимо, нет необходимости продолжать этот разговор, так как предмет нашего рассмотрения — проблема формирования здорового образа жизни. Внешней средой занимается другая, не менее интересная наука — экология.
Еще по теме Неспецифический иммунитет:
- Неспецифические факторы защиты. Иммунитет
- Иммунитет, его виды. Особенности иммунитета в раннем возрасте. Аллергия и анафилаксия. Меры профилактики инфекционных заболеваний в детских учреждениях.
- Иммунитет
- Вопрос 31.
Иммунитет - Иммунитет
- Факторы и механизмы неспецифической противоинфекционной защиты организма
- НЕСПЕЦИФИЧЕСКИЙ ЯЗВЕННЫЙ КОЛИТ
- Неспецифический иммунный ответ.
- ИММУНИТЕТ
- Неспецифическая интерстициальная пневмония
- Неспецифический аортоартериит
- Неспецифический язвенный колит
- Реферат. Иммунитет, 2010
- Лимфаденит (специфический и неспецифический)
- НЕСПЕЦИФИЧЕСКИЙ ЯЗВЕННЫЙ КОЛИТ
- Виды иммунитета
- Неспецифический реактивный гепатит
- Неспецифический язвенный колит.
- Неспецифические факторы защиты