Фагоцити

Фагоцити є клітинами імунної системи людини, які займаються захистом організму, поглинаючи шкідливі сторонні бактерії, частки, а також гинучі і мертві клітини. Процес такого поглинання називається фагоцитозом. Фагоцити важливі для постінфекційного імунітету і боротьби з інфекцією.
Роль фагоцитів як захисних клітин була уперше відкрита в кінці 19 століття И.И.Мечниковым. За це відкриття учений був удостоєний Нобелівської премії по фізіології. Фагоцити властиві для організмів багатьох видів.
Фагоцити людини підрозділяють на ” нефахові” і ” професійні” залежно від їх здатності захищати організм. До останніх відносяться огрядні клітини, макрофаги, моноцити, нейтрофіли і дендритні клітини. Головна відмінність таких фагоцитів від нефахових полягає в тому, що перші мають рецептори – професійні молекули, які виявляють бактерії і інші сторонні об’єкти на своїй поверхні. У одному літрі крові человека міститься 200 – 900 млн. моноцитів і 2,5-8 млрд. нейтрофілів.
У разі виникнення інфекції спеціальні хімічні сигнали викликають фагоцити до того місця, де було проникнення патогенна в організм. Такі сигнали можуть виходити від інших фагоцитів або бактерій, які там вже є присутніми. Коли відбувається контакт фагоцитів з бактеріями, забезпечується зв’язок між ними і рецепторами, що знаходяться на поверхні фагоцитів. Цей взаємозв’язок і приводить поглинанню фагоцитами бактерій. Деякі фагоцити знищують клітин, що проникли, за допомогою оксиду азоту і оксидантов. Після процесу фагоцитозу, дендритні клітини і макрофаги можуть брати участь в презентації антигена. Цей процес полягає в переміщенні патогенна назад на свою поверхню. Потім патогенний матеріал стає помітним(презентируется) і іншим клітин імунітету. Деякі фагоцити проникають в лімфатичні вузли і презентируются лімфоцитам. Цей процес має велике значення для імунітету. Але многие хвороботворні мікроорганізми і патогенні є стійкими до фагоцитів і їх атак.

Фагоцитоз – це процес поглинання клітинами сторонніх часток. Він складається з послідовних молекулярних процесів. Спершу виникає зв’язування стороннього агентами за допомогою рецепторів. Після фагоцит поглинає бактерію, такий процес триває близько 9 хвилин. Усередині фагоцита бактерія потрапляє до складу фагосоми, яка впродовж хвилини зливається з гранулою або лізосомою, що містять ферменти. Бактерія, ув’язнений в клітину, піддається агресивній дії і через деякий час гине. Макрофаги і дендритні клітини працюють не так швидко, і тому процес фагоцитозу може триває впродовж декількох годин.
Механізми видалення патогенов
Знищення мікроорганізмів є основною функцією фагоцитів. Вона може забезпечуватися як усередині клітини, так і поза нею.
Коли бактерія поглинається фагоцитом, збільшується споживання кисню, при цьому утворюються спеціальні молекули, которые мають протимікробну дію. Такі молекули є токсичними по відношенню до патогенам, а також до самих клітин. Тому цей метод знищення патогенов називається кислород-зависимым знищенням.
Також фагоцити можуть знищувати сторонні речовини без використання кисню. Цей метод боротьби є менш ефективним. Для такого знищення можуть використовуватися спеціальні ферменти лізозими, електрично заряджені білки, нейтрофіли, а також гідролаза і протеаза.
Крім того, знищення патогенов можливо і поза клітинами-фагоцитами. Забезпечується це за допомогою спеціальної речовини – оксиду азоту, який виділяється з макрофагів і, завдяки своїй токсичності, вбиває мікроби. Вироблення оксиду азоту відбувається в результаті виділення інтерферону клітинами-фагоцитами.
Що стосується розпізнавання вірусів і їх знищення, ці процеси можуть відбуватися лише усередині фагоцита. Для його проникнення всередину використовується безліч рецепторів, які беруть участь в иммунной системі організму. Проникнувши в клітину, вірус відразу починає її використати у своїх цілях, примушуючи її відтворювати безліч вірусних часток. Фагоцити разом з іншими компонентами імунітету можуть контролювати вірус обмежено, і коли вірус знаходиться усередині клітини, найбільше йому протистояти може придбаний імунітет, лімфоцити, зокрема. У області вірусу скупчення лімфоцитів перевищує усі інші клітини імунітету. Інфіковані вірусами клітини знищуються лімфоцитами, після чого відбувається їх виведення фагоцитами з організму.
Взаємодія з іншими клітинами
При русі клітин в організмі відбувається їх взаємодія з нефагоцитарними і фагоцитарними клітинами імунітету. За допомогою спеціальних речовин – цитокінів, вони обмінюються інформацією, викликають інші фагоцитарні клітини до джерела інфекції, активують ” сплячі” лімфоцити. Фагоцити є частиною природженого імунітету, який дуже ефективний, але не здатний розрізняти патогенні.
Усі фагоцитиі макрофаги особливо, знаходяться в стані готовності. Останні зазвичай більше пасивні відносно фагоцитів, їх розмноження протікає повільно. Такий стан полу-покоя дозволяє організму захищатися від вже мертвих клітин, а також неінфекційного сміття. Виникнення інфекції призводить до того, що вони отримують сигнали, найчастіше за допомогою гамма-интерферона, що готує клітини до атаки. В даному випадку, макрофаги є хорошими захисниками. У тому випадку, коли сигнал поступає безпосередньо від самого патогенна, відбувається концентрація на знищенні даного патогенна, розмноження припиняється. Після інфекційного зараження фагоцити притягуються в зону інфекції. Для досягнення зони фагоцити покидають кровоносне русло і потрапляють в уражену тканину. Цей процес називається міграцією фагоцитів. Так працюють “професійні фагоцити”.
До ” нефахових” фагоцитів відносяться фибропласты, паренхіматозні, ендотеліальні і епітеліальні клітини. Для таких клітин фагоцитоз є не головною функцією. Кожні з них виконують які-небудь інші функції. Це пов’язано з тим, що ” нефахові” фагоцити не мають спеціальних рецепторів, таким чином, вони є більше обмеженими, ніж ” професійні”.
Стійкість патогенна
Патоген може призводити до розвитку інфекції тільки у тому випадку, якщо він впорався із захистом макроорганізму. Тому у багатьох бактеріях розвиваються процеси, пов’язані із створенням стійкості до дії фагоцитів, і безліч патогенов дійсно здатна розмножуватися і виживати усередині фагоцитів.
Декількома способами бактерії уникають контакту з клітинами-кілерами. Перший – це розмноження і зростання в тих місцях, куди фагоцити не можуть проникнути, в пошкоджений покрив, приміром. Крім того, деякі бактерії способи пригнічувати запальні реакції, а без такої реакції фагоцити не можуть правильно реагувати. Також деякі патогенні агенти можуть ” обманювати” імунну систему організму, примушуючи її прийматибактерію за частину самого організму.