АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Анатомические барьеры врожденного иммунитета

ЧАСТЬ II. ВРОЖДЕННЫЙ ИММУНИТЕТ

ГЛАВА 1. ОСНОВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ ВРОЖДЕНОЙ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ. АНАТОМИЧЕСКИЕ БАРЬЕРЫ

ВРОЖДЕННОГО ИММУНИТЕТА

Врожденный иммунитет, его основные компоненты и их функции. Анатомические барьеры врожденного иммунитета. Физические, химические и клеточные факторы кожи и слизистых, обеспечивающие врожденную защиту организма от патогенов.

Врожденный иммунитет является наиболее древней защитной системой позвоночных, ведущей функцией которой является борьба с инфекционными агентами (бактериями, вирусами, грибами, простейшими), которые объединяются термином «патогены». Некоторые формы врожденного иммунитета обнаружены у всех многоклеточных растений и животных, в то время как адаптивный иммунитет в эволюции возникает позднее – у челюстных позвоночных – и дополняет хорошо развитую у них систему врожденного иммунитета.

Врожденный иммунитет осуществляет защиту против инфекций путем практически немедленной активации при поступлении патогена в организм.

Система врожденного иммунитета не имеет своих специализированных органов, ее составляющие рассредоточены по всему организму.

Основными компонентами врожденной иммунной системы являются:

· Анатомические физико-химические барьеры - кожа и слизистые оболочки, которые физически препятствуют проникновению патогенов в организм. В этих барьерных органах содержится и целый ряд химических агентов, оказывающих подавляющее и токсическое действие на клетки инфекционных агентов (кислая среда содержимого желудка, целый ряд растворимых молекул, обладающих антимикробной активностью).

· Паттерн-распознающие рецепторы врожденного иммунитета (ПРР) – растворимые и клеточные, к которым в первую очередь относятся NOD-рецепторы и Толл-подобные рецепторы. ПРР обеспечивают детектирование ассоциированных с патогенами молекулярных структур (ПАМС) и молекулярных структур, ассоциированных с опасными для жизнедеятельности клеток ситуациями (ОАМС), которые формируются в результате гибели или повреждения клеток.

· Гуморальные факторы врожденного иммунитета, которые включают: антимикробные пептиды, белки острой фазы, цитокины, хемокины, медиаторы воспаления и систему комплемента.

· Клетки системы врожденного иммунитета, которые представляют большой набор клеток различного происхождения (нейтрофилы, эозинофилы, базофилы, тучные клетки, NK-клетки, а также эпителиальные клетки кожи, слизистых оболочек и эндотелия сосудов). Все эти клетки обладают ПРР, с помощью которых они детектируют патогены, а затем осуществляют их уничтожение. Клетки врожденной иммунной системы, относящиеся к профессиональным антигенпредставляющим клеткам (моноциты/макрофаги и дендритные клетки) осуществляют процессинг и презентацию антигенов, способствуют индукции адаптивного иммунного ответа и участвуют в его регуляции.

Анатомические барьеры врожденного иммунитета

К анатомическим барьерам врожденного иммунитета относятся кожа и слизистые оболочки, в состав которых входит слизистый эпителий, выстилающий респираторный, желудочно-кишечный и урогенитальный тракты, изолируя внутреннюю среду организма от патогенов, содержащихся в окружающей среде.

Кожа состоит из двух слоев: тонкого слоя плотно упакованных эпителиальных клеток – эпидермиса и дермы, которая состоит из соединительной ткани и содержит кровеносные сосуды, волосяные фолликулы, потовые и сальные железы. В дерме содержится также значительное количество клеточных элементов, в том числе незрелые ДК – клетки Лангерганса, МФ и лимфоциты. Кожа является не просто пассивной преградой для патогенов и повреждающих воздействий на организм, она может осуществлять и активную биохимическую защиту против инфекций благодаря синтезу антимикробных пептидов и белков с противобактериальной и противовирусной активностью.

Антимикробные пептиды действуют локально, подавляя рост бактерий, грибов, простейших и некоторых оболочечных вирусов. Они обнаружены у растений, насекомых, беспозвоночных и позвоночных животных.

В настоящее время идентифицировано более 800 различных антимикробных пептидов. Большинство из них – это катионные (положительно заряженные) пептиды, размер которых колеблется от 6 до 59 аминокислотных остатков. У млекопитающих и человека антимикробные пептиды синтезируются эпителиальными клетками кожи, слизистых, а также нейтрофилами, что облегчает киллинг микробов после фагоцитоза.

Антимикробные пептиды подразделяются на две основные группы: дефенсины и кателицидины. Все антимикробные пептиды обладают широким спектром активности по отношению к микроорганизмам, однако активность каждого из них различна по отношению к разным типам патогенов: одни более эффективны против определенных бактерий, другие – против грибов и простейших. Подробнее структура и функции антимикробных пептидов будут рассмотрены в ч.II гл. 3 «Гуморальные факторы врожденного иммунитета».

Клетками эпителия кожи продуцируется также недавно обнаруженный небольшой белок – псориасин, обладающий сильной антимикробной активностью по отношению к E.coli. Его действие в значительной мере обеспечивает резистентность кожи человека к колонизации этими бактериями, несмотря на постоянный контакт с ними. Другие бактерии менее чувствительны к действию псориасина.

Большую роль в защите о вирусов играют белки, относящиеся к семейству интерферонов. Интерфероны I типа (IFN-α и IFN-β) синтезируются в инфицированных вирусами клетках эпителия и защищают от вирусов соседние клетки, ограничивая распространение инфекции.

Слизистые оболочки выстилают респираторный, желудочно-кишечный и урогенитальный тракты, они состоят из внешнего эпителиального слоя и подлежащего слоя соединительной ткани. Многие патогены попадают в организм, приникая через слизистые. Противостоят этому проникновению многие неспецифические защитные механизмы врожденного иммунитета. Например, слюна, слезы и другие секреты слизистых механически смывают попадающие на них микробы, вирусы, пылевые и другие чужеродные частицы. В них также содержатся обладающие антибактериальной и противовирусной активностью соединения: гидролитические ферменты, такие как муцин и лизоцим, интерфероны, антимикробные пептиды, а также коллектины и фиколины.

Коллектины и фиколины – это два семейства растворимых белков, которые содержатся на поверхности слизистых оболочек, а также в крови. Они обладают непрямой антибактериальной активностью, так как распознают определенные конфигурации углеводов на поверхности микробных клеток, связываясь с которыми, выполняют функции опсонинов (стимулируя тем самым фагоцитоз бактерий) или вызывают активацию комплемента (лектиновый путь), что ведет к лизису бактериальных клеток.

Проникновению бактерий через слизистую желудка препятствуют низкие значения рН содержимого желудка, гидролитические пищеварительные ферменты, а также гидрофобные жирные кислоты и соли желчной кислоты, покрывающие некоторые участки слизистой желудка и тонкого кишечника и затрудняющие прикрепление бактерий к клеткам эпителия слизистой. Колонизации слизистых патогенными микроорганизмами противостоит нормальная микрофлора, которая конкурирует с патогенной за субстраты, а также за места прикрепления к слизистой.

Защите от патогенов, попадающих в организм через дыхательные пути, способствуют также особенности строения клеток эпителия слизистой нижних дыхательных путей, на которых имеются реснички – волосковые выросты клеточной мембраны. Синхронное движение этих ресничек обеспечивает движение наружу слизи, продуцируемой в нижних отделах респираторного тракта, в которой содержатся попадающие в легкие микробы и вирусы, а также другие мелкие чужеродные частицы. Помимо других противовирусных и противобактериальных соединений, препятствуют проникновению инфекционных возбудителей в легкие и белки сурфактанта легких, которые являются коллектинами и участвуют во врожденной иммунной защите.

Некоторые бактерии и вирусы в процессе эволюции приобрели способность преодолевать барьеры кожи и слизистых. Не все бактерии легко убиваются антимикробными пептидами. Так, синегнойная палочка, относящаяся к грамм-отрицательным бактериям, путем ацилирования липида А модифицирует липополисахариды на своей поверхности, что делает ее устойчивой к воздействию катионных антимикробных пептидов. Вирус гриппа имеет поверхностные молекулы, обеспечивающие его прочную адгезию к клеткам слизистой оболочки респираторного тракта, не позволяя ресничатому эпителию удалять его с потоком слизи. Недавно было обнаружено, что примерно у 4% населения имеются врожденные дефекты молекул коллектинов, что коррелирует с повышением чувствительности таких людей к менингококковой инфекции. Число подобных примеров достаточно велико.

Когда патогены по той или иной причине все же преодолевают барьеры кожи и слизистых, в борьбу с ними вступают другие гуморальные и клеточные механизмы врожденного иммунитета. В результате их активации развиваются главные защитные процессы: воспалительные ответ, фагоцитоз и активация комплемента. Им предшествует процесс распознавания патогенов с помощью специальных рецепторов.

Дата добавления: 2015-05-19 | Просмотры: 10144 | Нарушение авторских прав