Биологический каталог




Иммунология. Том 3

Автор У.Пол

ма перемещается внутри клетки, и в результате слияния ее с внутриклеточными гранулами создаются благоприятные условия для ферментативного разрушения частицы. Этот процесс несколько видоизменен в макрофагах, где клеточные псевдоподии способны выдвигаться наружу и окружать фагоцитируемую частицу до того, как начинается перемещение внутрь клетки. Независимо от точной последовательности событий, происходящих на клеточной мембране процесс фагоцитоза требует затраты метаболической энергии, наличия системы сократительных белков и, возможно, микротрубочек. Однако природа истинного инициатора реорганизации и интер-нализации клеточной мембраны до сих пор неясна. Фагоцитоз облегчается наличием в среде ионов Са2+ и Mg2+, но некоторая интернализация мембраны наблюдается и в отсутствие в среде двувалентных катионов [7]. Лейкоциты отличаются от других клеток млекопитающих тем, что в них содержится мало митохондрий, и поэтому в этих клетках миграция и поглощение частиц сравнительно слабо зависят от кислорода [11]. Тем не менее, поскольку уничтожение микроорганизмов зависит от метаболитов кислорода, интенсивность этого процесса часто понижается, когда окислительные процессы ограничены.

Бактерии, особенно полностью инкапсулированные, могут иметь поверхность, к которой клетки трудно прикрепляются, что делает их устойчивыми к фагоцитозу, повышая в результате их вирулентность. В таком случае специЧ. В. Паркер

фические антитела и компоненты комплемента могут покрывать поверхность бактерий и облегчать прикрепление их к фагоцитирующим клеткам, существенно облегчая поглощение таких бактерий. Опосредованная антителами опсони-зирующая активность свойственна в основном фракции IgG — в частности IgGr и IgG3- подклассам [7, 131. Согласно большинству данных, IgA, IgM, IgE и lgD в основном или частично лишены опсонирующей активности для нейтрофилов. Антитела, ускоряющие интернализацию клеточной мембраны, взаимодействуют с бактериями с помощью специфических участков в Fab-об-ластях, одновременно прикрепляясь к поверхности нейтрофилов через Fc-фрагменты. Аффинность поверхностных рецепторов нейтрофилов к мономерному IgG сравнительно низка; она существенно повышается, если IgG агрегирован с растворимым и особенно с поливалентным антигеном [7]. Перекрестное сшивание молекул IgG необходимо также для модуляции клеточной поверхности, приводящей к ее активации. В опсонизации большую роль играют также компоненты комплемента, особенно СЗЬ. Прикрепление СЗЬ к поверхности микроорганизма ускоряет связывание его с нейтрофилами, но не поглощение ими бактерий [14]. В присутствии ферментов сыворотки СЗЬ превращается в СЗс и C3d. Поскольку рецепторы для C3d в нейтрофилах отсутствуют, после частичной деградации СЗЬ связывания с поверхностью не происходит. Опсони-зирующая активность обнаружена также у фрагментов С4 и С5. Фрагменты комплемента не только улучшают связывание частиц с поверхностью; ряд фрагментов — СЗа, С5а (см. ниже), СЗЬ [15] и Cls [16], могут непосредственно влиять на окислительный метаболизм нейтрофилов или слияние гранул. Не исключено, однако, что в случае СЗЬ [14] и, может быть, Cls эффект обусловлен присутствием в препарате примеси IgG. В отличие от СЗЬ агрегированные IgG ускоряют как адгезию, так и переваривание.

Кроме рецепторов IgG и СЗЬ, нейтрофилы содержат также рецепторы для пептида F-Met-Leu-Plie (ФМЛФ), С5а, СЗа и лейкотриена В4 (ЛТ-В4), обусловливающие чувствительность к широкому спектру активаторов. На все или большинство из них клетки обычно дают вначале максимальный ответ, но быстро теряют чувствительность к дальнейшей активации. Подобное снижение реактивности специфично или частично специфично в отношении активирующих лигандов. Чтобы объяснить явление, было предложено множество механизмов: слущивание или интернализация рецептора, гидролиз или инактивация лиганда, нарушение связи между рецептором и системой внутриклеточных ферментов, истощение внутриклеточных медиаторов или, наконец, индуцированное изменение структуры рецептора, влияющее на его связывающую способность. По предварительным данным, требующим, однако, дальнейшего подтверждения, рецепторы для ФМЛФ [17] и СЗЬ [18] существуют не только на поверхности клетки, но и в специфических гранулах. Большая часть изменений, наблюдаемых в активированных нейтрофилах, включает в себя движение клетки или ее мембраны и переориентацию.

В недавних исследованиях на альвеолярных макрофагах легких кролика и тромбоцитах человека [19—21] было показано, что в изменениях функций плазматической мембраны в мигрирующих и фагоцитирующих нейтрофилах участвует актомиозиновая система. Был выделен белок — гельзолин, мол. масса 90 кДа, чувствительный к ионам Са2+, и этот белок в комбинации с кофактором связывается и обратимо укорачивает актиновые филаменты. В бесклеточной системе это взаимодействие индуцирует переход золя в гель, подобный тому, который наблюдается вблизи поверхности фагоцитирующих клеток или тромбоцитов во время изменения миграции клеток, фагоцитоза или агрегации.

27. Медиаторы: высвобождение и функции Стимуляция поверхности нейтрофила, сопровождаемая или не сопровождаемая действительным поглощением частицы, обычно связана со значительным увеличением метаболической активности, иногда называемым метаболической или дыхательной вспышкой [9]. Потребление кислорода при этом может повышаться в несколько раз. Наблюдается также излучение света (хемилюминес-ценция) и значительное повышение окисления глюкозы через гексозомонофос-фатный путь [11]. Активаторами метаболической вспышки могут служить кон-канавалин А (Кон А), ФМЛФ (FMLP), NaF, форболмиристатацетат (ФМА), С5а, ионофор А-23187, активированные сывороткой частицы зимозана, частицы латекса, а также различные микроорганизмы, покрытые соответствующими оп-сонинами. Увеличенное потребление кислорода проявляется через секунды, длится несколько минут, а затем прекращается [9, 22]. Как будет указано ниже, вопрос о том, что весь или почти весь дополнительно поглощенный кислород превращается сначала в супероксид (Н02*) или его анион (О*). Одновременная активация ионами Са2+ фосфолипазы и 5-липоксигеназы, возможно, является одним из наиболее ранних изменений, так как некоторые продукты 5-липоксигеназы стимулируют агрегацию клеток, их миграцию и высвобождение низких концентраций ферментов, а некоторые ингибиторы липоксигеназы эти процессы подавляют [23, 24]. Кроме того, продукты деятельности фермента сами по себе, могут стимулировать транспорт ионов Са2+ [25, 26].

В нейтрофилах внутриклеточные гранулы подразделяются на два основных типа [7]. Первичные, азурофильные, гранулы содержат набор разнообразных гидролаз, в том числе: а) кислые протеииазы, соответствующие катепсинам A, D, Е; б) сс-фукозидазу; в) 5'-нуклеотидазу; г) [J-галактозидазу; д) арилсуль-фатазу; е) ос-маннозидазу; ж) N-ацетил-р-глюкозоаминидазу; з) р-глюкурони-дазу; и) кислую р-глицерофофатазу; к) нейтральные протеииазы, соответствующие катепсину G, эластазе и коллагеназе; л) катионные белки; м) миелоперокси-дазу; н) лизоцим; о) кислые мукополисахариды. Специфические или вторичные гранулы содержат: лактоферрин, щелочную фосфатазу, белок, связывающий витамин В12, лизоцим и, возможно, коллагеназу. Большинства обычных гидро-лазных ферментов в них нет. Учитывая содержимое гранул обоих типов, можно заметить, что набор этих ферментов достаточен для деградации многих или всех липидов, полисахаридов и белков чувствительных бактерий, часто приводящей к значительной деструкции, за считанные часы. Эти ферменты могут действовать как внутри клетки, так и вне ее. Если фермент функционирует внутри клетки, частица, например бактерия, доставляется в клетку фагосомой. При продвижении содержащей частицы фагосомы внутрь клетки она сливается с азу-рофильными и специфическими гранулами и образует фаголизосому; при этом частица, содержащаяся в фагосоме, подвергается действию ферментов и других веществ, находившихся в гранулах. В случае особенно сильных фагоцитарных стимулов большинство гранул может исчезать, однако никогда не исчезают одновременно все гранулы [10]. Очевидно, гранулы формируются в аппарате Гольджи на промежуточной стадии развития в костном мозге. Регенерация гранул невозможна, поскольку зрелые гранулоциты не способны к синтезу новых белковых молекул. Слияние фагосом со специфическими гранулами происходит всего через 30 с после начала фагоцитоза, тогда как слияние с азуро-фильными гранулами можно наблюдать лишь через 1—3 мин [7]. Многие из ферментов специфических гранул наиболее активны при нейтральном или щелочном рН, тогда как большинство ферментов азурофильных гранул наиболее активны при кислых значениях рН. Таким образом, последовательность стадий слияния гранул обеспечивает такие условия, при которых деятельность переваривающих ферментов протекает с наибольшей эффективностью. Аналогичная Ч. В. Паркер

последовательность проявляется и при высвобождении содержимого специфических и азурофильных гранул в среду; продукты азурофильных гранул высвобождаются медленнее.

Высвобождение из клетки гранулярных ферментов легче всего наблюдать при усиленном фагоцитозе, когда вновь фагоцитируемые частицы попадают в уже сформированную фаголизосому [10]. Изучение высвобождения содержимого гранул в среду часто проводят в присутствии цитохалазина В; при этом нейтрофилы превращаются в клетки с низкой фагоцитирующей активностью, легко высвобождающие продукты гранул в среду. Тем не менее высвобождение гранулярных ферментов можно наблюдать и без цитохалазина В — под влиянием самых различных частиц. К числу наиболее эффективных стимулов относятся содержащие молекулы IgG крупные комплексы антигена с антителом, полученные в зоне эквивалентности. Одна из интересных особенностей систем, возможно, имеющих физиологическое значение,— отложение комплекса антиген—антитело на мембранах или на мембраноподобных поверхностях [27]. В такой системе высвобождение ферментов происходит вне зависимости от фагоцитоза, причем наблюдается выброс самих гранул из клетки в область локального стимула, как это

страница 53
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121

Скачать книгу "Иммунология. Том 3" (4.83Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [обратная связь]

п»ї
Rambler's Top100 Химический каталог

Copyright © 2009
(26.09.2017)