Humorálne faktory špecifickej imunity. Humorálne faktory nešpecifickej obrany Humorálne faktory nešpecifickej obrany tela

Fagocytóza

Proces fagocytózy je absorpcia cudzorodej látky fagocytovými bunkami. Retikulárne a endotelové bunky lymfatických uzlín, sleziny, kostnej drene, Kupfferove bunky pečene, histiocyty, monocyty, polyblasty, neutrofily, eozinofily, bazofily majú fagocytárnu aktivitu. Fagocyty odstraňujú umierajúce bunky z tela, absorbujú a inaktivujú mikróby, vírusy, huby; syntetizovať biologicky aktívne látky (lyzozým, komplement, interferón); podieľať sa na regulácii imunitného systému.

Mechanizmus fagocytózy zahŕňa nasledujúce kroky:

1) aktivácia fagocytu a jeho priblíženie sa k objektu (chemotaxia);

2) štádium adhézie - priľnutie fagocytu k objektu;

3) absorpcia objektu s tvorbou fagozómu;

4) tvorba fagolyzozómu a trávenie objektu pomocou enzýmov.

Aktivita fagocytózy je spojená s prítomnosťou opsonínov v krvnom sére. Opsoníny sú proteíny v normálnom krvnom sére, ktoré sa kombinujú s mikróbmi, čím sa stávajú prístupnejšími pre fagocytózu.

Fagocytóza, pri ktorej dochádza k smrti fagocytovaného mikróbu, sa nazýva úplná. V niektorých prípadoch však mikróby umiestnené vo fagocytoch neumierajú a niekedy sa dokonca množia. Tento typ fagocytózy sa nazýva neúplná. Okrem fagocytózy vykonávajú makrofágy regulačné a efektorové funkcie, kooperatívne interagujú s lymfocytmi počas špecifickej imunitnej odpovede.

obranný organizmus antimikrobiálna fagocytóza

Humorálne faktory nešpecifickej ochrany

Medzi hlavné humorálne faktory nešpecifickej obrany organizmu patrí lyzozým, interferón, komplementový systém, properdín, lyzíny, laktoferín.

Lysozým je lyzozomálny enzým a nachádza sa v slzách, slinách, nosnom hliene, sekrétoch slizníc a krvnom sére. Má vlastnosť lyzovať živé a mŕtve mikroorganizmy.

Interferóny sú proteíny, ktoré majú antivírusové, protinádorové a imunomodulačné účinky. Interferón pôsobí tak, že reguluje syntézu nukleových kyselín a proteínov, aktivuje syntézu enzýmov a inhibítorov, ktoré blokujú transláciu vírusu a RNA.

Medzi nešpecifické humorálne faktory patrí systém komplementu (komplexný proteínový komplex, ktorý je neustále prítomný v krvi a je dôležitým faktorom imunity). Systém komplementu sa skladá z 20 interagujúcich proteínových zložiek, ktoré môžu byť aktivované bez účasti protilátok, čím sa vytvorí komplex atakujúci membránu s následným napadnutím membrány cudzej bakteriálnej bunky, čo vedie k jej zničeniu. Cytotoxická funkcia komplementu je v tomto prípade aktivovaná priamo cudzím inváznym mikroorganizmom.

Properdin sa podieľa na deštrukcii mikrobiálnych buniek, neutralizácii vírusov a zohráva významnú úlohu pri nešpecifickej aktivácii komplementu.

Lyzíny sú proteíny krvného séra, ktoré majú schopnosť lyzovať určité baktérie.

Laktoferín je lokálny imunitný faktor, ktorý chráni povrchy epitelu pred mikróbmi.

1. « Doplniť“ - komplex proteínových molekúl v krvi, ktoré ničia bunky alebo ich označujú na zničenie (z latinského Complementum – sčítanie). V krvi cirkulujú rôzne frakcie (častice) komplementu, označené symbolmi C1, C2, C3...C9 atď. Keďže sú v disociovanom stave, sú to inertné prekurzorové proteíny komplementu. Zostavenie frakcií komplementu do jedného celku nastáva, keď patogénne mikróby vstupujú do tela. Po vytvorení má komplement lievikovitý tvar a je schopný lyzovať (zničiť) baktérie alebo ich označiť na zničenie fagocytmi.

U zdravých ľudí sa hladina komplementu mierne líši, ale u pacientov sa môže prudko zvýšiť alebo znížiť.

2. Cytokíny- malé peptidové informačné molekuly interleukíny A interferóny. Regulujú medzibunkové a medzisystémové interakcie, určujú prežitie buniek, stimuláciu alebo potlačenie ich rastu, diferenciáciu, funkčnú aktivitu a apoptózu (prirodzenú smrť telesných buniek). Zabezpečujú konzistentnosť pôsobenia imunitného, ​​endokrinného a nervového systému za normálnych podmienok a v patológii.

Cytokín sa uvoľňuje na povrch bunky (v ktorej sa nachádzal) a interaguje s receptorom inej bunky umiestnenej v blízkosti. Vyšle sa tak signál na spustenie ďalších reakcií.

a) Interleukíny(INL alebo IL) je skupina cytokínov syntetizovaných hlavne leukocytmi (z tohto dôvodu bola zvolená koncovka „-leukín“). Tiež produkované monocytmi a makrofágmi. Existujú rôzne triedy interleukínov od 1 do 11 atď.

b) Interferóny (INF) Ide o nízkomolekulárne bielkoviny obsahujúce malé množstvo sacharidov (z angličtiny interferovať – brániť rozmnožovaniu). Existujú 3 sérologické skupiny α, β a γ. α-INF je rodina 20 polypeptidov produkovaných leukocytmi, β-INF je glykoproteín produkovaný fibroblastmi. γ – INF je produkovaný T lymfocytmi. Hoci sa líšia štruktúrou, majú rovnaký mechanizmus účinku. Pod vplyvom infekčného princípu je koncentrácia INF vylučovaná mnohými bunkami pri vstupnej bráne infekcie v priebehu niekoľkých hodín a mnohonásobne sa zvyšuje. Jeho ochranný účinok proti vírusom je obmedzený na inhibíciu replikácie RNA alebo DNA. INF typu I naviazaný na zdravé bunky ich chráni pred prienikom vírusov.

3. Opsoníny Ide o proteíny akútnej fázy. Zvyšujú fagocytárnu aktivitu, usadzujú sa na fagocytoch a uľahčujú ich väzbu na a/g potiahnutú imunoglobulínom (IgG a IgA) alebo komplementom .

Imunogenéza

Tvorba protilátok je tzv imunogenéza a závisí od dávky, frekvencie a spôsobu podávania a/g.

Bunky, ktoré poskytujú imunitnú odpoveď, sa nazývajú imunokompetentné, pochádzajúce z hematopoetická kmeňová bunka , ktoré sa tvoria v červenej kostnej dreni. Vznikajú tam aj leukocyty, krvné doštičky a erytrocyty, ako aj prekurzory T a B lymfocytov.

Spolu s bunkami uvedenými vyššie sú prekurzormi T a B lymfocytov bunky imunitného systému. Na dozrievanie sa T lymfocyty posielajú do týmusu.

B - lymfocyty prechádzajú počiatočným dozrievaním v červenej kostnej dreni a úplným dozrievaním v lymfatických cievach a uzlinách. B - lymfocyty pochádza zo slova "bursa" - vak. Vo vtáčej Fabriciovej burze sa vyvíjajú bunky podobné ľudským B lymfocytom. U ľudí nebol nájdený orgán, ktorý produkuje B lymfocyty. T a B - lymfocyty sú pokryté klkmi (receptormi).

Ukladanie T - a B - lymfocytov sa uskutočňuje v slezine. Celý tento proces prebieha bez zavedenia antigénu. Obnova všetkých krvných a lymfatických buniek prebieha neustále.

Proces tvorby Jg môže pokračovať, ak a/g prenikne do tela.

V reakcii na zavedenie a/g reagujú makrofágy. Určujú cudzosť a/g, následne fagocytujú a ak makrofágy zlyhajú, vzniká histokompatibilný komplex (MHC) (a/g + makrofág), tento komplex uvoľňuje látku interleukín I(INL I) rádu pôsobí táto látka na T lymfocyty, ktoré sa rozlišujú na 3 typy Tk (killers), Th (T helpers), Ts (T supresory).

Th prideliť INL II rádu, ktorý pôsobí na premenu B lymfocytov a aktiváciu Tk. Po takejto aktivácii sa B lymfocyty transformujú na plazmatické bunky, z ktorých sa nakoniec získa Jg (M, D, G, A, E,).

Proces tvorby Jg nastáva vtedy, keď človek prvýkrát ochorie.

Ak dôjde k opätovnej infekcii rovnakým typom mikróbov, vzor produkcie Jg sa zníži. V tomto prípade sa zvyšný JgG na B lymfocytoch okamžite spojí s a/g a transformuje sa na plazmatické bunky. T – systém zostáva, nie je zapojený. Súčasne s aktiváciou B lymfocytov počas reinfekcie sa aktivuje výkonný systém zostavovania komplementu.

Tk majú antivírusovú ochranu. Zodpovedné za bunkovú imunitu: ničia nádorové bunky, transplantované bunky, mutované bunky vlastného tela a podieľajú sa na HRT. Na rozdiel od NK buniek zabíjačské T bunky špecificky rozpoznávajú špecifický antigén a zabíjajú iba bunky s týmto antigénom.

N.K.-bunky. Prirodzené zabíjačské bunky, prirodzených zabijakov(Angličtina) Prirodzené zabíjačské bunky (NK bunky)) sú veľké granulárne lymfocyty, ktoré sú cytotoxické proti nádorovým bunkám a bunkám infikovaným vírusmi. NK bunky sa považujú za samostatnú triedu lymfocytov. NK sú jednou z najdôležitejších zložiek bunkovej vrodenej imunity a poskytujú nešpecifickú ochranu. Nemajú receptory T-buniek, CD3 ani povrchové imunoglobulíny.

Ts - T-supresory (Angličtina regulačné T bunky, supresorové T bunky, Treg) alebo regulačný T- lymfocytov. Ich hlavnou funkciou je kontrolovať silu a trvanie imunitnej odpovede prostredníctvom regulácie funkcie pomocných T buniek a T k. Po ukončení infekčného procesu je potrebné zastaviť transformáciu B lymfocytov na plazmatické bunky, Ts potlačiť (inaktivovať) tvorbu B lymfocytov.

Špecifické a nešpecifické faktory imunitnej obrany pôsobia vždy súčasne.

Výkres diagramu produkcie imunoglobulínu

Protilátky

Protilátky (a\t) sú špecifické krvné proteíny, iný názov pre imunoglobulíny, vznikajúce ako odpoveď na zavedenie a/g.

A/t spojené s globulínmi a zmenené pod vplyvom a\g sa nazývajú imunoglobulíny (Jg), delia sa do 5 tried: JgA, JgG, JgM, JgE, JgD. Všetky sú potrebné pre imunitnú odpoveď. JgG má 4 podtriedy JgG 1-4. Tento imunoglobulín tvorí 75 % všetkých imunoglobulínov. Jeho molekula je najmenšia, preto preniká do placenty matky a zabezpečuje prirodzenú pasívnu imunitu plodu. Počas primárneho ochorenia sa JgG tvorí a hromadí. Na začiatku ochorenia je jeho koncentrácia nízka, s rozvojom infekčného procesu sa zvyšuje množstvo JgG, po zotavení sa koncentrácia znižuje a po chorobe zostáva v tele v malom množstve, čím poskytuje imunologickú pamäť.

JgM sú prvé, ktoré sa objavia počas infekcie a imunizácie. Majú vysokú molekulovú hmotnosť (najväčšiu molekulu). Vzniká počas opakovanej infekcie v domácnosti.

JgА nachádza sa v sekrétoch slizníc dýchacích ciest a tráviaceho traktu, ako aj v mledzive a slinách. Podieľajte sa na antivírusovej obrane.

JgE zodpovedné za alergické reakcie, podieľajú sa na rozvoji lokálnej imunity.

JgD Nachádza sa v malých množstvách v ľudskom sére a nebol dostatočne študovaný.

Jg štruktúra

Najjednoduchšie sú JgE, JgD, JgA

Aktívne centrá sa viažu na a/g, valencia a/g závisí od počtu centier. Jg + G sú dvojmocné, JgM – 5-mocné.

Mechanizmy tvorby ochranných reakcií

Ochrana tela pred všetkým cudzím (mikroorganizmy, cudzie makromolekuly, bunky, tkanivá) sa uskutočňuje pomocou nešpecifických ochranných faktorov a špecifických ochranných faktorov - imunitných reakcií.

Nešpecifické protektívne faktory vznikli vo fylogenéze skôr ako imunitné mechanizmy a sú prvé, ktoré sú zahrnuté v obrane organizmu proti rôznym antigénnym stimulom, pričom stupeň ich aktivity nezávisí od imunogénnych vlastností a frekvencie expozície patogénu.

Imunitné ochranné faktory pôsobia striktne špecificky (proti antigénu-A sa tvoria iba anti-A protilátky alebo anti-A bunky) a na rozdiel od nešpecifických ochranných faktorov je sila imunitnej reakcie regulovaná antigénom, jeho typom (proteín, polysacharid), množstvo a frekvenčný vplyv.

Nešpecifické obranné faktory tela zahŕňajú:

1. Ochranné faktory kože a slizníc.

Koža a sliznice tvoria prvú bariéru na ochranu tela pred infekciami a inými škodlivými vplyvmi.

2.Zápalové reakcie.

3. Humorálne látky v sére a tkanivovej tekutine (humorálne ochranné faktory).

4. Bunky s fagocytárnymi a cytotoxickými vlastnosťami (bunkové ochranné faktory),

Medzi špecifické ochranné faktory alebo imunitné obranné mechanizmy patria:

1. Humorálna imunita.

2. Bunková imunita.

1. Ochranné vlastnosti pokožky a slizníc sú spôsobené:

a) mechanická bariérová funkcia kože a slizníc. Normálna, neporušená koža a sliznice sú pre mikroorganizmy nepriepustné;

b) prítomnosť mastných kyselín na povrchu kože, ktoré premasťujú a dezinfikujú povrch kože;

c) kyslá reakcia sekrétov uvoľňovaných na povrch kože a slizníc, obsah lyzozýmu, properdínu a iných enzymatických systémov v sekrétoch, ktoré majú baktericídny účinok na mikroorganizmy. Na kožu ústia potné a mazové žľazy, ktorých sekréty majú kyslé pH.

Výlučky žalúdka a čriev obsahujú tráviace enzýmy, ktoré inhibujú vývoj mikroorganizmov. Kyslá reakcia žalúdočnej šťavy nie je vhodná pre vývoj väčšiny mikroorganizmov.

Sliny, slzy a iné sekréty majú normálne vlastnosti, ktoré bránia rozvoju mikroorganizmov.

Zápalové reakcie.

Zápalová reakcia je normálna reakcia organizmu. Rozvoj zápalovej reakcie vedie k priťahovaniu fagocytárnych buniek a lymfocytov k miestu zápalu, aktivácii tkanivových makrofágov a uvoľňovaniu biologicky aktívnych zlúčenín a látok s baktericídnymi a bakteriostatickými vlastnosťami z buniek zapojených do zápalu.

Rozvoj zápalu prispieva k lokalizácii patologického procesu, eliminácii faktorov, ktoré spôsobili zápal, zo zdroja zápalu a obnoveniu štrukturálnej integrity tkaniva a orgánu. Proces akútneho zápalu je schematicky znázornený na obr. 3-1.

Ryža. 3-1. Akútny zápal.

Zľava doprava sú prezentované procesy vyskytujúce sa v tkanivách a krvných cievach, keď sú tkanivá poškodené a vzniká v nich zápal. Poškodenie tkaniva je spravidla sprevádzané rozvojom infekcie (baktérie sú na obrázku označené čiernymi tyčinkami). Ústrednú úlohu v akútnom zápalovom procese zohrávajú tkanivové žírne bunky, makrofágy a polymorfonukleárne leukocyty pochádzajúce z krvi. Sú zdrojom biologicky aktívnych látok, prozápalových cytokínov, lyzozomálnych enzýmov, všetkých faktorov zápalu: začervenanie, teplo, opuch, bolesť. Keď akútny zápal prechádza do chronického, hlavná úloha pri udržiavaní zápalu prechádza na makrofágy a T-lymfocyty.

Humorálne ochranné faktory.

Medzi nešpecifické humorálne ochranné faktory patria: lyzozým, komplement, properdín, B-lyzíny, interferón.

lyzozým. Lysozým objavil P. L. Lashchenko. V roku 1909 prvýkrát zistil, že vaječný bielok obsahuje špeciálnu látku, ktorá môže mať baktericídny účinok na určité druhy baktérií. Neskôr sa zistilo, že tento účinok je spôsobený špeciálnym enzýmom, ktorý Fleming v roku 1922 nazval lyzozým.

Lysozým je muramidázový enzým. Svojou povahou je lyzozým proteín pozostávajúci zo 130-150 aminokyselinových zvyškov. Enzým vykazuje optimálnu aktivitu pri pH = 5,0-7,0 a teplote +60°C

Lysozým sa nachádza v mnohých ľudských sekrétoch (slzy, sliny, mlieko, črevný hlien), kostrových svaloch, mieche a mozgu, amniotických membránach a fetálnych tekutinách. V krvnej plazme je jeho koncentrácia 8,5±1,4 μg/l. Väčšina lyzozýmu v tele je syntetizovaná tkanivovými makrofágmi a neutrofilmi. Zníženie titra lyzozýmu v sére sa pozoruje pri ťažkých infekčných ochoreniach, pneumónii atď.

Lysozým má nasledujúce biologické účinky:

1) zvyšuje fagocytózu neutrofilov a makrofágov (lyzozým, ktorý mení povrchové vlastnosti mikróbov, robí ich ľahko dostupnými pre fagocytózu);

2) stimuluje syntézu protilátok;

3) odstránenie lyzozýmu z krvi vedie k zníženiu sérových hladín komplementu, properdínu a B-lyzínov;

4) zvyšuje lytický účinok hydrolytických enzýmov na baktérie.

Doplniť. Systém komplementu objavil v roku 1899 J. Bordet. Komplement je komplex proteínov krvného séra pozostávajúci z viac ako 20 zložiek. Hlavné zložky komplementu sú označené písmenom C a majú čísla od 1 do 9: C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7.C8.C9. (Tabuľka 3-2.).

Tabuľka 3-2. Charakteristika proteínov ľudského komplementového systému.

* - za podmienok plnej aktivácie

Komponenty komplementu sa produkujú v pečeni, kostnej dreni a slezine. Hlavnými bunkami produkujúcimi komplement sú makrofágy. Zložka C1 je produkovaná bunkami črevného epitelu.

Komponenty komplementu sú prezentované vo forme: proenzýmov (esterázy, proteinázy), proteínových molekúl, ktoré nemajú enzymatickú aktivitu a ako inhibítory systému komplementu. Za normálnych podmienok sú zložky komplementu v neaktívnej forme. Faktory, ktoré aktivujú komplementový systém, sú komplexy antigén-protilátka, agregované imunoglobulíny, vírusy a baktérie.

Aktivácia komplementového systému vedie k aktivácii lytických enzýmov komplementu C5-C9, takzvaného komplexu membránového útoku (MAC), ktorý je zabudovaný v membráne živočíšnych a mikrobiálnych buniek a vytvára transmembránový pór, čo vedie k hyperhydratácia bunky a jej smrť. (Obr. 3-2, 3-3).

Ryža. 3-2. Grafický model aktivácie komplementu.

Ryža. 3-3. Štruktúra aktivovaného komplementu.

Existujú 3 spôsoby, ako aktivovať komplementový systém:

Prvý spôsob je klasický. (Obr. 3-4).

Ryža. 3-4. Mechanizmus klasickej dráhy aktivácie komplementu.

E – erytrocyt alebo iná bunka. A – protilátka.

Pri tejto metóde dochádza k aktivácii lytických enzýmov MAC C5-C9 prostredníctvom kaskádovej aktivácie C1q, C1r, C1s, C4, C2, po ktorej nasleduje zapojenie centrálnych komponentov C3-C5 do procesu (obr. 3-2, 3 -4). Hlavným aktivátorom komplementu pozdĺž klasickej dráhy sú komplexy antigén-protilátka tvorené imunoglobulínmi triedy G alebo M.

Druhý spôsob - bypass, alternatíva (obr. 3-6).

Ryža. 3-6. Mechanizmus alternatívnej dráhy aktivácie komplementu.

Tento mechanizmus aktivácie komplementu spúšťajú vírusy, baktérie, agregované imunoglobulíny a proteolytické enzýmy.

Pri tejto metóde začína aktivácia lytických enzýmov MAC C5-C9 aktiváciou zložky C3. Prvé tri zložky komplementu C1, C4, C2 nie sú zahrnuté v tomto mechanizme aktivácie komplementu, ale faktory B a D sa dodatočne podieľajú na aktivácii S3.

Tretia cesta predstavuje nešpecifickú aktiváciu komplementového systému proteinázami. Takýmito aktivátormi môžu byť: trypsín, plazmín, kalikreín, lyzozomálne proteázy a bakteriálne enzýmy. Aktivácia komplementového systému touto metódou môže nastať v akomkoľvek segmente od C1 do C5.

Aktivácia komplementového systému môže spôsobiť nasledujúce biologické účinky:

1) lýza mikrobiálnych a somatických buniek;

2) podpora odmietnutia štepu;

3) uvoľňovanie biologicky aktívnych látok z buniek;

4) zvýšená fagocytóza;

5) agregácia krvných doštičiek, eozinofilov;

6) zvýšená leukotaxia, migrácia neutrofilov z kostnej drene a uvoľňovanie hydrolytických enzýmov z nich;

7) prostredníctvom uvoľňovania biologicky aktívnych látok a zvýšenej vaskulárnej permeability, čím sa podporuje rozvoj zápalovej reakcie;

8) podpora indukcie imunitnej odpovede;

9) aktivácia systému zrážania krvi.

Ryža. 3-7. Schéma klasických a alternatívnych dráh aktivácie komplementu.

Vrodený nedostatok zložiek komplementu znižuje odolnosť organizmu voči infekčným a autoimunitným ochoreniam.

Properdin. V roku 1954 Pillimer ako prvý objavil v krvi špeciálny typ proteínu, ktorý dokáže aktivovať komplement. Tento proteín sa nazýva properdín.

Properdin patrí do triedy gama imunoglobulínov, má m.m. 180 000 daltonov. V sére zdravých ľudí je v neaktívnej forme. Properdin sa aktivuje po spojení s faktorom B na bunkovom povrchu.

Aktivovaný properdin podporuje:

1) aktivácia komplementu;

2) uvoľnenie histamínu z buniek;

3) produkcia chemotaktických faktorov, ktoré priťahujú fagocyty do miesta zápalu;

4) proces zrážania krvi;

5) vznik zápalovej reakcie.

Faktor B. Je to krvný proteín globulínovej povahy.

Faktor D. Proteinázy s m.m. 23 000. V krvi sú zastúpené aktívnou formou.

Faktory B a D sa podieľajú na aktivácii komplementu prostredníctvom alternatívnej dráhy.

B-lyzíny. Krvné proteíny rôznych molekulových hmotností, ktoré majú baktericídne vlastnosti. B-lyzíny vykazujú baktericídny účinok v prítomnosti aj neprítomnosti komplementu a protilátok.

Interferon. Komplex proteínových molekúl, ktoré môžu zabrániť a potlačiť rozvoj vírusovej infekcie.

Existujú 3 typy interferónu:

1) interferón alfa (leukocyt), produkovaný leukocytmi, reprezentovaný 25 podtypmi;

2) interferón beta (fibroblastický), produkovaný fibroblastmi, reprezentovaný 2 podtypmi;

3) gama interferón (imunitný), produkovaný hlavne lymfocytmi. Interferón gama je známy ako jeden typ.

K tvorbe interferónu dochádza spontánne, ako aj pod vplyvom vírusov.

Všetky typy a podtypy interferónov majú jediný mechanizmus antivírusového účinku. Zdá sa, že je to nasledovné: interferón naviazaním na špecifické receptory neinfikovaných buniek v nich spôsobuje biochemické a genetické zmeny, čo vedie k zníženiu translácie m-RNA v bunkách a aktivácii latentných endonukleáz, ktoré sa premenia na aktívnej formy, sú schopné spôsobiť degradáciu m-RNA ako vírusu a samotnej bunky. To spôsobí, že sa bunky stanú necitlivými na vírusovú infekciu, čím sa vytvorí bariéra okolo miesta infekcie.

V podstate ide o bielkovinové látky nachádzajúce sa v krvnej plazme:

Schéma č. 2: Nešpecifické obranné mechanizmy: Humorálne faktory vnútorného prostredia

Biologické účinky aktivácie komplementu:

1) Kontrakcia hladkých svalov (C3a, C5a);

2) zvýšená vaskulárna permeabilita (C3a, C4a, C5a);

3) degranulácia bazofilov (C3a, C5a);

4) agregácia krvných doštičiek (C3a, C5a);

5) opsonizácia a fagocytóza (C3b);

6) aktivácia kinínového systému (C2b);

7) MAC, lýza;

8) Chemotaxia (C5a)

Aktivácia komplementového systému vedie k lýze cudzích a vírusom infikovaných telesných buniek. *

Cudzia bunka (vľavo - klasická cesta aktivácie komplementu) je označená (opsonizovaná) ako výsledok väzby na imunoglobulíny alebo (vpravo - alternatívna cesta aktivácie komplementu) špeciálne membránové štruktúry (napríklad lipopolysacharidy alebo membrána antigény indukované vírusmi) sú „viditeľné“ pre systém komplementu. Produkt C3b kombinuje obe reakčné dráhy. Rozdeľuje C5 na C5a a C5b. Komponenty C5b – C8 polymerizujú s C9 a vytvárajú tubusovitý komplex membránového útoku (MAC), ktorý prechádza cez membránu cieľovej bunky a vedie k prenikaniu Ca 2+ do bunky (cytotoxický pri vysokých intracelulárnych koncentráciách!), ako ako aj Na+ a H20.

* Aktivácia kaskády reakcií systému komplementu zahŕňa oveľa viac krokov, ako je uvedené v diagrame. Chýbajú najmä rôzne inhibičné faktory, ktoré pomáhajú kontrolovať nadmerné reakcie v koagulačných a fibrinolytických systémoch.

Špecifické mechanizmy na ochranu bunkovej homeostázy

Vykonáva ich imunitný systém tela a sú základom imunity.

Proteíny a ich zlúčeniny s lipidmi, polysacharidy

Imunitný systém je totalita.

Nešpecifické ochranné faktory sú chápané ako vrodené vnútorné mechanizmy na udržanie genetickej stálosti organizmu, ktoré majú široké spektrum antimikrobiálnych účinkov. Sú to nešpecifické mechanizmy, ktoré fungujú ako prvá ochranná bariéra pri zavlečení infekčného agens. Nešpecifické mechanizmy nevyžadujú reštrukturalizáciu, zatiaľ čo špecifické činidlá (protilátky, senzibilizované lymfocyty) sa objavia po niekoľkých dňoch. Je dôležité poznamenať, že nešpecifické obranné faktory pôsobia proti mnohým patogénnym agens súčasne.

Kožené. Neporušená pokožka je silnou bariérou proti prenikaniu mikroorganizmov. V tomto prípade sú dôležité mechanické faktory: odmietnutie epitelu a sekrétov mazových a potných žliaz, ktoré majú baktericídne vlastnosti (chemický faktor).

Sliznice. V rôznych orgánoch sú jednou z prekážok prieniku mikróbov. V dýchacom trakte mechanickú ochranu zabezpečuje riasinkový epitel. Pohyb riasiniek epitelu horných dýchacích ciest neustále posúva hlienový film spolu s mikroorganizmami smerom k prirodzeným otvorom: ústnej dutine a nosovým priechodom. Kašeľ a kýchanie pomáhajú odstraňovať choroboplodné zárodky. Sliznice vylučujú sekréty, ktoré majú baktericídne vlastnosti, najmä vďaka lyzozýmu a imunoglobulínu typu A.

Výlučky tráviaceho traktu spolu so svojimi špeciálnymi vlastnosťami majú schopnosť neutralizovať mnohé patogénne mikróby. Sliny sú prvým sekrétom, ktorý spracováva potravinové látky, ako aj mikroflóru vstupujúcu do ústnej dutiny. Okrem lyzozýmu obsahujú sliny enzýmy (amyláza, fosfatáza atď.). Žalúdočná šťava má škodlivý účinok aj na mnohé patogénne mikróby (prežívajú pôvodcovia tuberkulózy a antraxový bacil). Žlč spôsobuje smrť pasteurely, ale je neúčinná proti salmonele a E. coli.

V črevách zvieraťa sú miliardy rôznych mikroorganizmov, ale jeho sliznica obsahuje silné antimikrobiálne faktory, v dôsledku čoho je infekcia cez ňu zriedkavá. Normálna črevná mikroflóra má výrazné antagonistické vlastnosti voči mnohým patogénnym a hnilobným mikroorganizmom.

Lymfatické uzliny. Ak mikroorganizmy prekonajú kožné a mukózne bariéry, lymfatické uzliny začnú plniť ochrannú funkciu. V nich av infikovanej oblasti tkaniva sa vyvíja zápal - najdôležitejšia adaptačná reakcia zameraná na obmedzenie účinku škodlivých faktorov. V oblasti zápalu sú mikróby fixované vytvorenými fibrínovými vláknami. Okrem koagulačného a fibrinolytického systému sa na zápalovom procese podieľa systém komplementu, ako aj endogénne mediátory (prostaglandidy, vazoaktívne amíny atď.). Zápal je sprevádzaný horúčkou, opuchom, začervenaním a bolesťou. Následne sa fagocytóza (bunkové obranné faktory) aktívne podieľa na oslobodzovaní tela od mikróbov a iných cudzích faktorov.

Fagocytóza (z gréckeho fago - jesť, cytos - bunka) je proces aktívnej absorpcie patogénnych živých alebo mŕtvych mikróbov a iných cudzích častíc, ktoré do nej vstupujú, bunkami tela, po ktorom nasleduje trávenie pomocou intracelulárnych enzýmov. V nižších jednobunkových a mnohobunkových organizmoch sa proces výživy uskutočňuje pomocou fagocytózy. U vyšších organizmov fagocytóza nadobudla vlastnosť ochrannej reakcie, oslobodzujúc telo od cudzorodých látok, a to tak tých, ktoré sú prijímané zvonku, ako aj tých, ktoré sa tvoria priamo v tele samotnom. V dôsledku toho fagocytóza nie je len reakciou buniek na zavedenie patogénnych mikróbov - je to všeobecnejšia biologická reakcia bunkových prvkov, ktorá sa pozoruje za patologických aj fyziologických podmienok.

Typy fagocytárnych buniek. Fagocytárne bunky sú zvyčajne rozdelené do dvoch hlavných kategórií: mikrofágy (alebo polymorfonukleárne fagocyty - PMN) a makrofágy (alebo mononukleárne fagocyty - MN). Prevažná väčšina fagocytujúcich PMN sú neutrofily. Medzi makrofágmi sa rozlišujú mobilné (cirkulujúce) a nepohyblivé (sedavé) bunky. Mobilné makrofágy sú monocyty periférnej krvi a imobilné makrofágy sú makrofágy pečene, sleziny, lymfatických uzlín, výstelky stien malých ciev a iných orgánov a tkanív.

Jedným z hlavných funkčných prvkov makro- a mikrofágov sú lyzozómy - granule s priemerom 0,25-0,5 mikrónu, obsahujúce veľkú sadu enzýmov (kyslá fosfatáza, B-glukuronidáza, myeloperoxidáza, kolagenáza, lyzozým atď.) iných látok (katiónové proteíny, fagocytín, laktoferín) schopných podieľať sa na deštrukcii rôznych antigénov.

Fázy fagocytárneho procesu. Proces fagocytózy zahŕňa nasledujúce štádiá: 1) chemotaxia a adhézia častíc na povrch fagocytov; 2) postupné ponorenie (zachytenie) častíc do bunky s následným oddelením časti bunkovej membrány a vytvorením fagozómu; 3) fúzia fagozómu s lyzozómami; 4) enzymatické štiepenie zachytených častíc a odstránenie zostávajúcich mikrobiálnych prvkov. Aktivita fagocytózy je spojená s prítomnosťou opsonínov v krvnom sére. Opsoníny sú proteíny v normálnom krvnom sére, ktoré sa kombinujú s mikróbmi, vďaka čomu sú tieto mikróby prístupnejšie pre fagocytózu. Existujú termostabilné a termolabilné opsoníny. Prvé patria najmä do imunoglobulínu G, aj keď fagocytózu môžu podporovať opsoníny príbuzné imunoglobulínom A a M. Termolabilné opsoníny (rozkladajú sa pri teplote 56 °C počas 20 minút) zahŕňajú zložky komplementového systému - C1, C2, C3 a C4.

Fagocytóza, pri ktorej nastáva smrť fagocytovaného mikróbu, sa nazýva dokončená (dokonalá). V niektorých prípadoch však mikróby nachádzajúce sa vo fagocytoch neumierajú a niekedy sa dokonca množia (napríklad pôvodca tuberkulózy, antraxový bacil, niektoré vírusy a huby). Takáto fagocytóza sa nazýva neúplná (nedokonalá). Je potrebné poznamenať, že makrofágy, okrem fagocytózy, vykonávajú regulačné a efektorové funkcie, kooperatívne interagujú s lymfocytmi počas špecifickej imunitnej odpovede.

Humorné faktory. Humorálne faktory nešpecifickej obrany organizmu zahŕňajú: normálne (prirodzené) protilátky, lyzozým, properdín, beta-lyzíny (lyzíny), komplement, interferón, vírusové inhibítory v krvnom sére a množstvo ďalších látok, ktoré sú v organizme neustále prítomné. .

Normálne protilátky. V krvi zvierat a ľudí, ktorí nikdy predtým neboli chorí alebo neboli imunizovaní, sa nachádzajú látky, ktoré reagujú s mnohými antigénmi, ale v nízkych titroch nepresahujúcich riedenie 1:10-1:40. Tieto látky sa nazývali normálne alebo prirodzené protilátky. Predpokladá sa, že vznikajú v dôsledku prirodzenej imunizácie rôznymi mikroorganizmami.

lyzozým. Lysozým patrí k lyzozomálnym enzýmom, nachádza sa v slzách, slinách, nosnom hliene, sekrétoch slizníc, krvnom sére a extraktoch orgánov a tkanív, mlieku a veľa lyzozýmu je v bielku slepačích vajec. Lysozým je odolný voči teplu (inaktivuje sa varom) a má vlastnosť lyzovať živé a mŕtve, najmä grampozitívne mikroorganizmy.

Sekrečný imunoglobulín A. Zistilo sa, že SIgA je neustále prítomný v obsahu sekrétov slizníc, v sekrétoch mliečnych a slinných žliaz, v črevnom trakte a má výrazné antimikrobiálne a antivírusové vlastnosti.

Properdin (lat. pro a perdere - pripravte sa na zničenie). Opísaný v roku 1954 Pillimerom ako faktor nešpecifickej ochrany a cytolýzy. Obsiahnuté v normálnom krvnom sére v množstvách do 25 mcg/ml. Ide o srvátkový proteín s mol. s hmotnosťou 220 000. Properdin sa podieľa na ničení mikrobiálnych buniek, neutralizácii vírusov a lýze niektorých červených krviniek. Všeobecne sa uznáva, že aktivita nie je spôsobená samotným properdinom, ale systémom properdinu (komplement a dvojmocné ióny horčíka). Natívny properdín hrá významnú úlohu pri nešpecifickej aktivácii komplementu (alternatívna dráha aktivácie komplementu).

Lyzíny sú proteíny krvného séra, ktoré majú schopnosť lyzovať určité baktérie alebo červené krvinky. Krvné sérum mnohých zvierat obsahuje beta-lyzíny, ktoré spôsobujú lýzu Bacillus subtilis a sú tiež veľmi aktívne proti mnohým patogénnym mikróbom.

laktoferín. Laktoferín je nehymínový glykoproteín s aktivitou viazať železo. Viaže dva atómy trojmocného železa, aby súťažil s mikróbmi, čo vedie k inhibícii rastu mikróbov. Je syntetizovaný polymorfonukleárnymi leukocytmi a bunkami v tvare hrozna žľazového epitelu. Je špecifickou zložkou sekrécie žliaz - slinného, ​​slzného, ​​mliečneho, dýchacieho, tráviaceho a urogenitálneho traktu. Všeobecne sa uznáva, že laktoferín je faktorom lokálnej imunity, ktorý chráni epiteliálne vrstvy pred mikróbmi.

Doplniť. Komplement je viaczložkový systém bielkovín v krvnom sére a iných telesných tekutinách, ktoré hrajú dôležitú úlohu pri udržiavaní imunitnej homeostázy. Prvýkrát ho opísal Buchner v roku 1889 pod názvom „alexín“ - termolabilný faktor, v prítomnosti ktorého sa pozoruje lýza mikróbov. Pojem „komplement“ zaviedol Ehrlich v roku 1895. Už dlho sa uvádza, že špecifické protilátky v prítomnosti čerstvého krvného séra môžu spôsobiť hemolýzu červených krviniek alebo lýzu bakteriálnej bunky, ale ak sa sérum zahreje na 56 °C. C počas 30 minút pred reakciou, potom k lýze nedôjde. Ukázalo sa, že hemolýza (lýza) nastáva v dôsledku prítomnosti komplementu v čerstvom sére. Najväčšie množstvo komplementu sa nachádza v krvnom sére morčiat.

Systém komplementu pozostáva z najmenej 11 rôznych sérových proteínov, označených C1 až C9. C1 má tri podjednotky: Clq, Clr, C Is. Aktivovaná forma komplementu je označená pomlčkou nad (C).

Existujú dva spôsoby aktivácie (samoorganizácie) komplementového systému – klasický a alternatívny, líšia sa spúšťacími mechanizmami.

V klasickej aktivačnej dráhe sa prvá zložka komplementu C1 viaže na imunitné komplexy (antigén + protilátka), ktoré zahŕňajú sekvenčné subkomponenty (Clq, Clr, Cls), C4, C2 a C3. Komplex C4, C2 a C3 zaisťuje fixáciu aktivovanej zložky komplementu C5 na bunkovej membráne a následne sa aktivuje prostredníctvom série reakcií C6 a C7, ktoré prispievajú k fixácii C8 a C9. V dôsledku toho dochádza k poškodeniu bunkovej steny alebo lýze bakteriálnej bunky.

V alternatívnej dráhe aktivácie komplementu sú samotnými aktivátormi samotné vírusy, baktérie alebo exotoxíny. Alternatívna aktivačná dráha nezahŕňa zložky C1, C4 a C2. Aktivácia začína v štádiu S3, ktorý zahŕňa skupinu proteínov: P (properdin), B (proaktivátor), D (S3 proaktivátor konvertáza) a inhibítory J a H. V reakcii Properdin stabilizuje konvertázy S3 a C5, preto táto aktivácia dráha sa nazýva aj systém properdin. Reakcia začína pridaním faktora B k S3; ako výsledok série sekvenčných reakcií sa do komplexu (S3 konvertáza) vloží P (properdin), ktorý pôsobí ako enzým na S3 a C5; kaskáda komplementu aktivácia začína C6, C7, C8 a C9, čo vedie k poškodeniu bunkovej steny alebo bunkovej lýze.

Pre telo teda komplementový systém slúži ako účinný obranný mechanizmus, ktorý sa aktivuje v dôsledku imunitných reakcií alebo priamym kontaktom s mikróbmi či toxínmi. Všimnime si niektoré biologické funkcie zložiek aktivovaného komplementu: Clq sa podieľa na regulácii procesu prepínania imunologických reakcií z bunkových na humorálne a naopak; C4 naviazaný na bunku podporuje imunitné pripojenie; S3 a C4 zosilňujú fagocytózu; C1/C4 väzbou na povrch vírusu blokujú receptory zodpovedné za zavedenie vírusu do bunky; C3 a C5a sú identické s anafylaktozínmi, pôsobia na neutrofilné granulocyty, tie vylučujú lyzozomálne enzýmy, ktoré ničia cudzie antigény, zabezpečujú riadenú migráciu mikrofágov, spôsobujú kontrakciu hladkého svalstva a zvyšujú zápal (obr. 13).

Zistilo sa, že makrofágy syntetizujú C1, C2, C4, C3 a C5. Hepatocyty - bunky C3, C6, C8.

Interferón, izolovaný v roku 1957 anglickými virológmi A. Isaacom a I. Lindenmanom. Interferón bol pôvodne považovaný za antivírusový obranný faktor. Neskôr sa ukázalo, že ide o skupinu proteínových látok, ktorých funkciou je zabezpečiť genetickú homeostázu bunky. Okrem vírusov sú induktormi tvorby interferónu baktérie, bakteriálne toxíny, mitogény atď. V závislosti od bunkového pôvodu interferónu a faktorov indukujúcich jeho syntézu existujú interferón alebo leukocyt, ktorý je produkovaný leukocytmi ošetrenými vírusmi a ďalšie činidlá, interferón alebo fibroblast, ktoré sú produkované fibroblastmi ošetrenými vírusmi alebo inými činidlami. Oba tieto interferóny sú klasifikované ako typ I. Imunitný interferón alebo y-interferón je produkovaný lymfocytmi a makrofágmi aktivovanými nevírusovými induktormi.

Interferón sa podieľa na regulácii rôznych mechanizmov imunitnej odpovede: zvyšuje cytotoxický účinok senzibilizovaných lymfocytov a K-buniek, má antiproliferatívne a protinádorové účinky atď. Interferón má tkanivovú špecifickosť, t.j. je aktívnejší v biologickom systéme ktorý je produkovaný, chráni bunky pred vírusovou infekciou iba vtedy, ak s nimi interaguje pred kontaktom s vírusom.

Proces interakcie interferónu s citlivými bunkami je rozdelený do niekoľkých etáp: 1) adsorpcia interferónu na bunkových receptoroch; 2) indukcia antivírusového stavu; 3) rozvoj antivírusovej rezistencie (akumulácia interferónom indukovanej RNA a proteínov); 4) výrazná odolnosť voči vírusovej infekcii. V dôsledku toho interferón neinteraguje priamo s vírusom, ale zabraňuje prenikaniu vírusu a inhibuje syntézu vírusových proteínov na bunkových ribozómoch počas replikácie vírusových nukleových kyselín. Ukázalo sa tiež, že interferón má vlastnosti ochrany pred žiarením.

Sérové ​​inhibítory. Inhibítory sú nešpecifické antivírusové látky proteínovej povahy, obsiahnuté v normálnom natívnom krvnom sére, sekrétoch epitelu slizníc dýchacích a tráviacich ciest a v extraktoch orgánov a tkanív. Majú schopnosť potlačiť aktivitu vírusov mimo citlivej bunky, keď je vírus v krvi a tekutinách. Inhibítory sa delia na termolabilné (stratia svoju aktivitu pri zahriatí krvného séra na 60-62 °C počas 1 hodiny) a termostabilné (odolajú zahriatiu do 100 °C). Inhibítory majú univerzálny vírus neutralizujúci a antihemaglutinačný účinok proti mnohým vírusom.

Okrem sérových inhibítorov boli opísané aj inhibítory tkanív, sekrétov a zvieracích exkrétov. Ukázalo sa, že takéto inhibítory sú účinné proti mnohým vírusom, napríklad sekrečné inhibítory dýchacieho traktu majú antihemaglutinačný a vírus neutralizujúci účinok.

Baktericídna aktivita krvného séra (BAS). Čerstvé krvné sérum ľudí a zvierat má výrazné, hlavne bakteriostatické vlastnosti proti mnohým patogénom infekčných chorôb. Hlavnými zložkami, ktoré potláčajú rast a vývoj mikroorganizmov, sú normálne protilátky, lyzozým, properdín, komplement, monokíny, leukíny a ďalšie látky. Preto je BAS integrovaným vyjadrením antimikrobiálnych vlastností, ktoré sú súčasťou humorálnych faktorov nešpecifickej obrany. BAS závisí od podmienok chovu a kŕmenia zvierat, pri zlom ustajnení a kŕmení sa aktivita séra výrazne znižuje.

Význam stresu. Medzi nešpecifické ochranné faktory patria aj ochranno-adaptívne mechanizmy, ktoré sa nazývajú „stres“ a faktory, ktoré stres spôsobujú, nazýva G. Silje stresory. Stres je podľa Silyeho zvláštny nešpecifický stav organizmu, ktorý vzniká ako reakcia na pôsobenie rôznych škodlivých faktorov prostredia (stresorov). Okrem patogénnych mikroorganizmov a ich toxínov môžu byť stresormi chlad, teplo, hlad, ionizujúce žiarenie a iné látky, ktoré majú schopnosť vyvolať v organizme reakcie. Adaptačný syndróm môže byť všeobecný a lokálny. Je to spôsobené pôsobením hypofýzno-adrenokortikálneho systému spojeného s hypotalamickým centrom. Pod vplyvom stresora začne hypofýza intenzívne vylučovať adrenokortikotropný hormón (ACTH), ktorý stimuluje funkcie nadobličiek, čo vedie k tomu, že zvyšujú uvoľňovanie protizápalového hormónu, ako je kortizón, ktorý znižuje ochranné funkcie nadobličiek. zápalová odpoveď. Ak je stresor príliš silný alebo dlhotrvajúci, potom počas adaptačného procesu dochádza k ochoreniu.

S intenzifikáciou chovu hospodárskych zvierat výrazne narastá počet stresových faktorov, ktorým sú zvieratá vystavené. Preto je prevencia stresových účinkov, ktoré znižujú prirodzenú odolnosť organizmu a spôsobujú choroby, jednou z najdôležitejších úloh veterinárnej a zootechnickej služby.