Abstraktný systém mononukleárnych fagocytov v ľudskom tele. Mononukleárny fagocytový systém (MPS)

Všetky zložky sú fylogeneticky starodávnejšími prostriedkami ochrany organizmu (v porovnaní s imunitným systémom), ktoré bez účasti lymfocytov a protilátok môžu pôsobiť na široké spektrum infekčných agens.

Rezistentný systém je aktivovaný induktormi zápalu a potláčaný jeho inhibítormi. V porovnaní s imunitou sa systém nešpecifickej rezistencie výrazne líši v závislosti od časových a individuálnych rozdielov. Syntéza všetkých zložiek je podmienená geneticky, sú prítomné v tele v čase narodenia. Vďaka vyváženosti imunitný systém a systémom nešpecifickej rezistencie sa dosiahne zachovanie individuálnej integrity vysoko vyvinutého organizmu. Na druhej strane čiastočné defekty a poruchy regulačných mechanizmov vedú k početným ochoreniam.

Fagocytárny systém. Fagocytóza sa týka aktívnej absorpcie pevného materiálu bunkami. U jednobunkových organizmov tento proces slúži najmä na výživu. Pre veľa mnohobunkové organizmy, vrátane ľudí, slúži fagocytóza ako základný mechanizmus protiinfekčnej obrany. Fagocyty sú bunky s obzvlášť výraznou schopnosťou fagocytózy. Morfologicky a funkčne sa rozlišujú monocytárne (makrofágy) a granulocytárne (granulocyty a mikrofágy) zložky fagocytárneho systému. Všetky fagocyty majú nasledujúce funkcie:
- migrácia a chemotaxia;
- adhézia a fagocytóza;
- cytotoxicita;
- sekrécia hydroláz a iných biologických účinných látok.

Mononukleárne fagocyty sú schopné obmedzenej proliferácie mimo kostnej drene, syntézy a sekrécie mnohých proteínov a podieľajú sa na procesoch diferenciácie a dozrievania tkanív. Okrem toho sú makrofágy bunkami prezentujúcimi antigén, t.j. spracovávajú a prezentujú antigén na rozpoznanie bunkami imunitného systému a tým spúšťajú mechanizmus imunitnej odpovede.

Systém fagocytózy granulocytov. Granulocyty sú generované procesom granulopoézy v kostnej dreni. Je to pre nich typické veľké množstvo granule v cytoplazme na základe ich farbiacej schopnosti rozlišujeme bazofilné, eozinofilné a neutrofilné granulocyty. Z pohľadu posudzovania systému ľudského odporu veľkú hodnotu majú polymorfonukleárne neutrofily (PMN), čo je určené ich počtom aj funkciou. Doba dozrievania PMN v kostnej dreni sa pohybuje od 8 do 14 dní. Do krvi sa potom dostávajú ako zrelé, nedeliace sa bunky s priemerom 10-12 mikrónov so zložitým segmentovaným jadrom. Mnohé bunky obsahujú značné množstvo slabo azurofilných cytoplazmatických granúl, ako aj zloženú membránu. Po niekoľkých hodinách polymorfonukleárne neutrofily opúšťajú krvný obeh do intersticiálneho priestoru a po 1-2 dňoch odumierajú. Odlišné typy granulocyty sa podieľajú na všetkých formách zápalu a zohrávajú vedúcu úlohu. Je odhalený úzky vzťah medzi makrofágmi a polymorfonukleárnymi neutrofilmi, ako aj eozinofilnými a bazofilnými granulocytmi. Polymorfonukleárne neutrofily sú hlavnou zložkou ľudských krvných leukocytov. Denne sa z kostnej drene do krvi uvoľní množstvo polymorfonukleárnych neutrofilov a pri akútnych infekciách sa toto číslo môže zvýšiť 10-20x, pričom v krvi sa objavujú aj nezrelé formy (posun krvného obrazu doľava). Veľkosť myelopoézy je určená a regulovaná špecifické faktory rast granulocytov produkovaných periférnymi granulocytmi a makrofágmi. Výstup z kostnej drene a akumulácia buniek v mieste zápalu sú regulované faktormi chemotaxie. PMN zohrávajú rozhodujúcu úlohu v protiinfekčnej obrane, ktorá sa v organizme uskutočňuje nepretržite, preto trvalá agranulocytóza nie je zlučiteľná s koncepciou živého, fungujúceho organizmu. Aktivita PMN úzko súvisí s granulami, ktorých obsahom sú enzýmy a iné biologicky aktívne látky. V štádiu promyelocytov sa v cytoplazme bunky zisťujú aj takzvané sekundárne (špecifické) granuly; Tieto formy možno rozlíšiť elektrónovou mikroskopiou a oddeliť frakcionáciou subcelulárnych štruktúr. Preparatívna ultracentrifugácia tiež umožnila identifikovať frakciu malých granúl zodpovedajúcich lyzozómom polymorfonukleárnych neutrofilov. Bez ohľadu na typ sú granule bunkové štruktúry obsahujúce hydrolytické enzýmy alebo proteíny. Sú obklopené lipoproteínovým obalom, ktorý je po aktivácii schopný fúzie s podobnými subcelulárnymi štruktúrami a cytoplazmatickou membránou.

Funkčná aktivita polymorfonukleárnych neutrofilov je regulovaná veľkým počtom membránových receptorov, rozpustných a korpuskulárnych aktivátorov. Existujú pokojové a aktivované polymorfonukleárne neutrofily. Prvé z nich majú okrúhly tvar, cirkulujú v krvnom obehu a iných biologických tekutinách tela a vyznačujú sa oxidačným charakterom metabolizmu. Adhézia k iným bunkám, chemotaktické faktory a fagocytóza vedú k aktivácii polymorfonukleárnych neutrofilov, čo je podmienené zvýšenou absorpciou kyslíka a glukózy, ako aj uvoľňovaním oxidu uhličitého bunkami. Počas fagocytózy alebo masívneho pôsobenia chemotaktických faktorov sa zvyšuje energetická náročnosť buniek, čo sa dosahuje prostredníctvom monofosfátového skratu. V hypoxických podmienkach je možné krátky čas pomocou glykolýzy na získanie dostatočného prísunu ATP. Následné reakcie aktivovaných polymorfonukleárnych neutrofilov závisia od typu stimulácie. Produkty syntézy sú obmedzené na metabolity kyseliny arachidónovej a iné lipidové faktory.

Mononukleárny fagocytárny systém. Dominantnými bunkami mononukleárneho fagocytárneho systému sú makrofágy. Formy prejavu ich činnosti sú mimoriadne heterogénne. Celkový pôvod buniek závisí od monocytopoézy kostnej drene, odkiaľ monocyty vstupujú do krvi, kde cirkulujú až tri dni a potom migrujú do susedných tkanív. Tu dochádza ku konečnému dozrievaniu monocytov, či už na mobilné histiocyty (tkanivové makrofágy), alebo na vysoko diferencované tkanivovo špecifické makrofágy (pľúcne alveolárne makrofágy, Kupfferove bunky pečene). Morfologická heterogenita buniek zodpovedá funkčnej diverzite mononukleárneho systému. Histiocyt má výrazné schopnosti pre fagocytózu, sekréciu a syntézu. Na druhej strane dendritické bunky z lymfatické uzliny a slezina, ako aj Langerhansove bunky kože, sú viac špecializované na spracovanie a prezentáciu antigénu. Bunky mononukleárneho fagocytárneho systému môžu žiť niekoľko týždňov až niekoľko mesiacov, ich priemer je 15-25 mikrónov, jadro je oválne alebo obličkovité. V promonocytoch a monocytoch sa detegujú azurofilné granuly a v zrelých makrofágoch - podobne ako bunky granulocytovej série. Obsahujú množstvo hydrolytických enzýmov, ďalšie účinné látky a len stopy myeloperoxidázy a laktoferínu. Monocytopoéza kostnej drene sa môže zvýšiť iba 2-4 krát. Bunky mononukleárneho fagocytárneho systému proliferujú mimo kostnej drene extrémne obmedzene. Náhrada buniek mononukleárneho fagocytárneho systému v tkanivách sa uskutočňuje krvnými monocytmi. Je potrebné rozlišovať medzi pokojovými a aktivovanými makrofágmi a aktivácia môže ovplyvniť širokú škálu bunkových funkcií. Makrofágy majú všetky funkcie buniek mononukleárneho fagocytárneho systému, okrem toho syntetizujú a vylučujú veľké množstvo proteínov do extracelulárneho prostredia. Hydrolázy sú syntetizované makrofágmi vo veľkých množstvách a buď sa hromadia v lyzozómoch, alebo sú okamžite vylučované. Lysozým sa neustále produkuje v bunkách a je tiež vylučovaný pod vplyvom aktivátorov, jeho hladina v krvi sa zvyšuje, čo umožňuje posúdiť stav aktivity mononukleárneho fagocytárneho systému. Metabolizmus v makrofágoch môže prebiehať oxidačnou aj glykolytickou cestou. Po aktivácii sa tiež pozoruje „explózia kyslíka“, ktorá sa realizuje cez hexózový monofosfátový skrat a prejavuje sa tvorbou reaktívnych foriem kyslíka.

Špecifické funkcie fagocytov. Fagocytóza je charakteristická funkcia fagocytov, môže sa vyskytnúť v rôzne možnosti a kombinovať s inými prejavmi funkčná činnosť:
- rozpoznávanie chemotaktických signálov;
- chemotaxia;
- fixácia na pevný podklad (adhézia);
- endocytóza;
- reakcia na nefagocytované (kvôli veľkosti) agregáty;
- sekrécia hydroláz a iných látok;
- intracelulárny rozklad častíc;
- odstránenie produktov rozpadu z bunky.

Cytotoxické a zápalové mechanizmy. Aktivované fagocyty sú vysoko účinné cytotoxické bunky. V tomto prípade by sa mali rozdeliť tieto mechanizmy:

1) intracelulárna cytolýza a baktericídna aktivita po fagocytóze;

2) extracelulárna cytotoxicita:
- kontaktná cytotoxicita (fagocyt a cieľová bunka sú navzájom spojené aspoň na krátky čas);
- vzdialená cytotoxicita (fagocyt a cieľová bunka sú vedľa seba, ale nie sú v priamom kontakte).

Intracelulárne a typy kontaktov cytotoxicita môže byť stanovená imunologicky (sprostredkovaná protilátkami) alebo nešpecifická. Vzdialená cytotoxicita je vždy nešpecifická, t.j. je indukovaná toxickými enzýmami a reaktívnymi formami kyslíka z aktivovaných makrofágov. Táto kategória zahŕňa cytotoxické účinky na nádorové bunky sprostredkované nádorovým nekrotickým faktorom a interferónom alfa.

V rámci protiinfekčnej ochrany sa veľký význam prikladá baktericídnej schopnosti fagocytov, ktorá sa prejavuje intracelulárne po fagocytóze mikroorganizmov. Pri mikroskopii fagocytózy neutrofilných granulocytov sa pozoruje viac alebo menej výrazná degranulácia buniek. Je to o o fúzii špecifických a azurofilných granúl s fagozómom a cytoplazmatickou membránou. Lysozomálne enzýmy a biologicky aktívne látky sa vylučujú ako do fagozómu, tak aj životné prostredie. V tomto prípade dochádza k aktivácii hydroláz, ktoré pôsobia mimo bunky ako faktory podporujúce zápal a sprostredkujúce vzdialenú cytotoxicitu. Ich maximálna koncentrácia sa pozoruje vo fagolyzozóme, čo vedie k rýchlej degradácii proteínov, lipidov a polysacharidov. Je potrebné poznamenať, že mikroorganizmy majú membránu, ktorá je relatívne odolná voči pôsobeniu lyzozomálnych enzýmov, ale vo fagolyzozóme musí byť zničená. Existujú O2-dependentné a O2-nezávislé mechanizmy cytotoxicity a baktericídnej aktivity fagocytov.

Cytotoxicita nezávislá od kyslíka. V oblastiach zápalu s poruchou mikrocirkulácie, hypoxiou a anoxiou sa fagocyty vyznačujú obmedzenou životaschopnosťou a aktivitou v dôsledku glykolytického metabolizmu. Baktericídnu aktivitu fagolyzozómov určujú kyslé hodnoty pH, obsah množstva toxických katiónových proteínov, kyslých hydroláz a lyzozýmu. Aktivované PMN a makrofágy sú tiež schopné nezávislej kontaktnej cytotoxicity. Môže to byť spôsobené ADCC alebo inými nešpecifickými mechanizmami zameranými napríklad na nádorové bunky. Biochemický základ tohto javu zatiaľ nie je známy. Závislá a nezávislá cytotoxicita sa prejavuje prevažne celkovo, avšak množstvo lyzozomálnych hydroláz je inaktivovaných voľnými radikálmi. Vzájomný vplyv rôznych lyzozomálnych hydroláz, proteináz, lipáz na jednej strane a katiónových proteínov spolu s inhibítormi enzýmov na strane druhej nie je možné úplne pokryť.

Mechanizmy baktericídnej aktivity granulocytov a makrofágov sú podobné. V závislosti od ich umiestnenia môžu makrofágy pôsobiť protizápalovo a spôsobiť zápal. Tieto účinky sú spôsobené procesmi sekrécie a syntézy.

Funkcie sekrécie a syntézy fagocytov. Spolu s chemotaxiou a fagocytózou je sekrécia jednou zo základných funkcií fagocytov. Všetky 3 funkcie spolu úzko súvisia a syntéza a sekrécia sú nevyhnutné pre spoluprácu leukocytov s endotelovými bunkami, aktiváciu krvných doštičiek, reguláciu Endokrinné žľazy a krvotvorbu. Okrem toho je syntéza bielkovín v makrofágoch a ich sekrécia dôležitá pre systém zrážania krvi, systém komplementu a kinínový systém. Je potrebné zdôrazniť niekoľko procesov:

1) vyprázdnenie granúl alebo lyzozómov makrofágov a granulocytov;

2) syntéza a sekrécia aktívnych lipidov;

3) syntéza a sekrécia mnohých proteínov v makrofágoch.

Makrofágy syntetizujú množstvo faktorov komplementového systému a samy nesú receptory pre niektoré aktivačné produkty tohto systému. Pre imunitný systém je obzvlášť dôležitá syntéza interleukínu-1 bunkami makrofágového systému, ktorá na jednej strane vyvoláva proliferáciu lymfocytov, na druhej strane aktivuje syntézu proteínov akútnej fázy v pečeni a podporuje zvýšenie telesnej teploty (endogénny pyrogén).

Prostredníctvom syntézy interferónu regulujú makrofágy odolnosť tela voči vírusová infekcia. Významnú úlohu v regulácii rezistencie uskutočňovanej makrofágmi zohráva syntéza týchto buniek faktorov stimulujúcich kolónie G-CSF, GM-CSF) myelo- a monocytopoézy kostnej drene. Veľký rozsah Funkcie vykonávané makrofágmi umožňujú posúdiť ich úlohu v patogenéze chorôb vyskytujúcich sa so zápalovými prejavmi aj bez nich. Porovnanie údajov o vlastnostiach makrofágov s informáciami o iných bunkách rezistentného systému a imunitného systému nám umožňuje konštatovať, že naše poznatky sú skôr obmedzené. Pomocou metód molekulárnej biológie a genetické inžinierstvo umožňuje získať produkty syntézy makrofágov v purifikovanej forme a vo významných množstvách. Medzi najzaujímavejšie známe makrofágové faktory patrí tumor nekrotizujúci faktor a interferón. Makrofágový systém zaberá vďaka svojim vlastnostiam centrálne miesto v obrane proti bakteriálnym, vírusovým a nádorovým ochoreniam.

Mononukleárny fagocytárny systém

Ryža. 7.1. Mononukleárny fagocytárny systém

Mononukleárny fagocytárny (MP) systém je súbor buniek odvodených z monocytov, ktoré majú fagocytárnu aktivitu. Okrem toho medzi fagocytárne bunky patria polynukleárne fagocyty (PMNL) – neutrofily, eozinofily, bazofily, mikroglie (na obrázku vytieňované).

Dôležitú úlohu v mechanizmoch nešpecifickej ochrany zohrávajú aj retikulárne a endotelové bunky, ktoré nevykonávajú fagocytárnu funkciu, ale zachovávajú integritu lymfoidné tkanivo A cievy(Endotelové bunky vystielajú cievy, retikulárne bunky sú základom krvotvorných orgánov a sú tvorené z mezenchýmu).

Fagocyt opísaný I.I. Mechnikov, pozostáva z nasledujúcich 7 fáz:

1) Chemotaxia - pohyb buniek v smere gradientu molekúl vylučovaných mikroorganizmami.

Chemotaktické faktory regulujú pohyby fagocytov. Pôsobia na špecifické receptory plazmalemy fagocytov, ktorých stimulácia sa prenáša na prvky jej cytoskeletu a mení expresiu adhezívnych molekúl. V dôsledku toho sa vytvárajú pseudopódia, ktoré sú reverzibilne pripojené k prvkom spojivového tkaniva, čo zabezpečuje riadenú migráciu buniek.

2) Adhézia (prichytenie) bunky k objektu fagocytózy Vyskytuje sa, keď interaguje receptorový aparát s molekulami na povrchu baktérie. Vyskytuje sa v dvoch štádiách: -reverzibilné a krehké -ireverzibilné, trvanlivé.

3) Zachytenie baktérie bunkou s vytvorením fagozómu Pseudopódia obalia baktériu, uzatvoria ju do membránového vezikula – fagozómu. Ak je baktéria zapuzdrená, potom sa k nej pripojí IgG alebo SZV. V tomto prípade je baktéria opsonizovaná.

4) Fúzia neutrofilných granúl s fagozómom za vzniku fagolyzozómu Obsah granúl sa naleje do lúmenu fagolyzozómu (pH kyslé).

5) Poškodenie a vnútrobunkové trávenie baktérií Smrť baktérie nastáva pôsobením antimikrobiálnych látok na ňu, následne je natrávená lyzozomálnymi enzýmami. Baktericídny účinok je zosilnený pôsobením toxických reaktívnych biooxidantov (peroxid vodíka, molekuly kyslíka, superoxidové radikály, chlórnan...)

Hydrofóbnosť

Ryža. 7.2. Fago diagram

Ryža. 7.2. Schéma fagacytózy

Fagocytóza, ktorá je mechanizmom nešpecifickej ochrany (akékoľvek cudzie častice môžu byť fagocytované bez ohľadu na prítomnosť imunizácie), zároveň prispieva k imunologickým mechanizmom ochrany. Je to spôsobené predovšetkým skutočnosťou, že pohlcovaním makromolekúl a ich rozkladom sa zdá, že fagocyt odhaľuje štruktúrne časti molekúl, ktoré sa vyznačujú cudzosťou. Po druhé, fagocytóza v podmienkach imunologickej ochrany prebieha rýchlejšie a efektívnejšie. Fenomén fagocytózy teda zaujíma medziľahlé miesto medzi mechanizmami špecifickej a nešpecifickej ochrany. To opäť zdôrazňuje konvenčnosť delenia mechanizmov ochrany bunkovej homeostázy na špecifické a nešpecifické.

Nefagocytárny mechanizmus mikrobiálnej deštrukcie je charakteristický pre situácie, keď sú mikroorganizmy také veľké, že ich bunky nedokážu absorbovať. V takýchto prípadoch sa fagocyty hromadia okolo baktérie a uvoľňujú obsah svojich granúl, čím ničia mikrób veľkými koncentráciami antimikrobiálnych látok.

Zápalové reakcie sa tiež týkajú bunkových nešpecifických reakcií. Ide o evolučne vyvinutý proces ochrany vnútorné prostredie z prenikania cudzích makromolekúl, pretože cudzie prvky, ktoré prenikli do tkaniva, napríklad mikroorganizmy, sú fixované v mieste prieniku, zničené a dokonca odstránené z tkaniva počas vonkajšie prostredie s tekutým médiom miesta zápalu - exsudátom. Bunkové elementy, tak tkanivového pôvodu, ako aj tie, ktoré vystupujú do lézie z krvi (leukocyty), vytvárajú okolo miesta prieniku akúsi ochrannú stenu, ktorá zabraňuje šíreniu cudzorodých častíc do vnútorného prostredia. V mieste zápalu je proces fagocytózy obzvlášť účinný.

Humorálnymi faktormi vnútorného prostredia, ktoré zabezpečujú mechanizmy nešpecifickej ochrany, sú systém properdin a systém komplementu, ktoré uskutočňujú lýzu. cudzie bunky. V tomto prípade je komplementový systém, hoci môže byť aktivovaný aj neimunologickým spôsobom, zvyčajne zapojený do imunologických procesov, a preto by mal skôr súvisieť so špecifickými obrannými mechanizmami.

Obr.7.3. Doplnkový systém.

Systém properdin realizuje svoj ochranný účinok bez ohľadu na imunitné reakcie.

Humorálne faktory nešpecifickej ochrany zahŕňajú aj tie, ktoré sú obsiahnuté v krvnej plazme a tkanivový mok leukíny, plakíny, betalyzíny, lyzoty m atď. Leukíny sú vylučované leukocytmi, plakíny krvnými doštičkami, majú výrazný bakteriolytický účinok. Betalyzíny krvnej plazmy majú ešte väčší lytický účinok na stafylokoky a anaeróbne mikroorganizmy. Obsah a aktivita týchto humorálnych faktorov sa počas imunizácie nemení, čo dáva dôvod ich zvážiť nešpecifické faktory ochranu. Ten by mal zahŕňať aj pomerne veľkú škálu látok tkanivového moku, ktoré majú schopnosť potláčať enzymatickú aktivitu mikroorganizmov a aktivitu vírusov. Ide o inhibítory hyaluronidázy, fosfolipázy, kolagenázy, plazmínu a leukocytového interferónu.

Mononukleárny fagocytový systém(grécky monox jeden + lat. jadro nucleos: grécky fagos požierajúci, pohlcujúci + histol. bunka sutus; synonymum: makrofágový systém, monocytovo-makrofágový systém) - fyziologický ochranný systém buniek so schopnosťou pohlcovať a tráviť cudzorodý materiál. Bunky, ktoré tvoria tento systém, majú spoločný pôvod, sa vyznačujú morfologickou a funkčnou podobnosťou a sú prítomné vo všetkých tkanivách tela.

základ moderná prezentácia o S.m.f. je fagocytárna teória vyvinutá I.I. Mečnikov na konci 19. storočia, a učenie nemeckého patológa Aschoffa (K. A. L. Aschoff) o retikuloendoteliálnom systéme (RES). Pôvodne bol RES morfologicky identifikovaný ako systém telesných buniek schopných akumulovať životne dôležité farbivo karmín. Podľa tohto kritéria boli histiocyty spojivového tkaniva, krvné monocyty, Kupfferove bunky pečene, ako aj retikulárne bunky krvotvorných orgánov, endotelové bunky kapilár, sínusov kostnej drene a lymfatických uzlín klasifikované ako RES. S hromadením nových poznatkov a zdokonaľovaním morfologických výskumných metód sa ukázalo, že predstavy o retikuloendoteliálnom systéme sú vágne, nešpecifické a na mnohých pozíciách sú jednoducho mylné. Napríklad retikulárne bunky a endotel prinosových dutín kostnej drene a lymfatických uzlín mali dlhú dobu prisudzovanú úlohu zdroja fagocytujúcich buniek, čo sa ukázalo ako nesprávne. Teraz sa zistilo, že mononukleárne fagocyty pochádzajú z cirkulujúcich krvných monocytov. Monocyty dozrievajú v kostnej dreni, potom vstupujú do krvného obehu, odkiaľ migrujú do tkanív a seróznych dutín a stávajú sa makrofágmi. Retikulárne bunky plnia podpornú funkciu a vytvárajú takzvané mikroprostredie pre hematopoetické a lymfoidné bunky. Endotelové bunky transportujú látky cez steny kapilár. Retikulárne bunky a vaskulárny endotel priamo nesúvisia s ochranným systémom buniek. V roku 1969 na konferencii v Leidene venovanej problému OZE bol koncept „retikuloendoteliálneho systému“ považovaný za zastaraný. Namiesto toho bol prijatý koncept „mononukleárneho fagocytového systému“. Tento systém zahŕňa histiocyty spojivového tkaniva, pečeňové Kupfferove bunky (hviezdicové retikuloendoteliocyty), alveolárne makrofágy pľúc, makrofágy lymfatických uzlín, slezinu, kostnú dreň, pleurálne a peritoneálne makrofágy, osteoklasty kostného tkaniva, mikroglie nervové tkanivo, synoviocyty synoviálnych membrán, Langergaisove bunky kože, bezpigmentové granulárne dendrocyty. Existujú bezplatné, t.j. pohybujúce sa tkanivami a fixované (rezidentné) makrofágy, ktoré majú relatívne stále miesto.

Makrofágy tkanív a seróznych dutín majú podľa skenovacej elektrónovej mikroskopie tvar blízky guľovému, s nerovnomerne zloženým povrchom tvoreným plazmatickou membránou (cytolema).

V podmienkach kultivácie sa makrofágy rozprestierajú na povrchu substrátu a nadobúdajú sploštený tvar a pri pohybe vytvárajú mnohopočetné polymorfné pseudopódie. Charakteristickým ultraštrukturálnym znakom makrofágu je prítomnosť mnohých lyzozómov a fagolyzozómov alebo tráviacich vakuol v jeho cytoplazme ( ryža. 1 ). Lyzozómy obsahujú rôzne hydrolytické enzýmy, ktoré zabezpečujú trávenie absorbovaného materiálu. Makrofágy sú aktívne sekrečné bunky, ktoré uvoľňujú enzýmy, inhibítory a zložky komplementu do prostredia. Hlavným sekrečným produktom makrofágov je lyzozým. Aktivované makrofágy vylučujú neutrálne proteinázy (elastázu, kolagenázu), aktivátory plazminogénu, komplementové faktory ako C2, C3, C4, C5 a interferón.

Bunky S. m. majú množstvo funkcií, ktoré sú založené na ich schopnosti endocytózy, t.j. vstrebávanie a trávenie cudzie častice a koloidné kvapaliny. Vďaka tejto schopnosti plnia ochrannú funkciu. Prostredníctvom chemotaxie makrofágy migrujú do ložísk infekcie a zápalu, kde uskutočňujú fagocytózu mikroorganizmov, zabíjajú ich a trávia. V podmienkach chronický zápal sa môže objaviť špeciálne formuláre fagocyty - epiteloidné bunky (napríklad v infekčnom granulóme) obrovské viacjadrové bunky typu a bunkového typu Pirogov-Langhans cudzie telesá. ktoré vznikajú splynutím jednotlivých fagocytov do polykaryónu – mnohojadrovej bunky ( ryža. 2 ). V granulómoch produkujú makrofágy glykoproteín fibronektín, ktorý priťahuje fibroblasty a podporuje rozvoj a.

Bunky S. m. podieľať sa na imunitných procesoch. Predpokladom pre rozvoj riadenej imunitnej odpovede je teda primárna interakcia makrofágu s antigénom. V tomto prípade je antigén absorbovaný a spracovaný makrofágom do imunogénnej formy. Imunitná stimulácia lymfocytov nastáva priamym kontaktom s makrofágom nesúcim konvertovaný antigén. Imunitná odpoveď ako celok sa uskutočňuje ako komplexná viacstupňová interakcia G- a B-lymfocytov s makrofágmi.

Makrofágy majú protinádorovú aktivitu a vykazujú cytotoxické vlastnosti proti nádorovým bunkám. Táto aktivita je obzvlášť výrazná v takzvaných imunitných makrofágoch, ktoré lyzujú cieľové nádorové bunky pri kontakte so senzibilizovanými T-lymfocytmi nesúcimi cytofilné protilátky (lymfokíny).

Bunky S. m. podieľajú sa na regulácii myeloidnej a lymfoidnej hematopoézy. Tak sa okolo špeciálnej bunky – centrálneho makrofágu, ktorý organizuje erytropoézu erytroblastického ostrova, vytvárajú krvotvorné ostrovčeky v červenej kostnej dreni, slezine, pečeni a žĺtkovom vaku embrya. Kupfferove bunky pečene sa podieľajú na regulácii hematopoézy produkciou erytropoetínu.

Významnú úlohu v mechanizmoch nešpecifickej ochrany zohrávajú aj retikulárne, endotelové bunky, ktoré neplnia fagocytárnu funkciu, ale zachovávajú celistvosť lymfatického tkaniva a ciev (endotelové bunky vystielajú cievy, retikulárne bunky sú základom krvotvorných orgánov , vytvorený z mezenchýmu).

Fagocyt opísaný I.I. Mechnikov, pozostáva z nasledujúcich 7 fáz:

1) Chemotaxia - pohyb buniek v smere gradientu molekúl vylučovaných mikroorganizmami.

2) Adhézia (prichytenie) bunky k objektu fagocytózy Vzniká pri interakcii jej receptorového aparátu s molekulami na povrchu baktérie. Vyskytuje sa v dvoch štádiách: -reverzibilné a krehké -ireverzibilné, trvanlivé.

4) Fúzia neutrofilných granúl s fagozómom za vzniku fagolyzozómu Obsah granúl sa naleje do lúmenu fagolyzozómu (pH kyslé).

Zápalové reakcie sa tiež týkajú bunkových nešpecifických reakcií. Ide o evolučne vyvinutý proces ochrany vnútorného prostredia pred prienikom cudzorodých makromolekúl, keďže cudzie prvky, ktoré prenikli do tkaniva, napríklad mikroorganizmy, sú v mieste prieniku fixované, zničené a dokonca odstránené z tkaniva do tkaniva. vonkajšie prostredie s tekutým médiom ohniska zápalu – exsudátom. Bunkové elementy, tak tkanivového pôvodu, ako aj tie, ktoré vystupujú do lézie z krvi (leukocyty), vytvárajú okolo miesta prieniku akúsi ochrannú stenu, ktorá zabraňuje šíreniu cudzorodých častíc do vnútorného prostredia. V mieste zápalu je proces fagocytózy obzvlášť účinný.

Humorálnymi faktormi vnútorného prostredia, ktoré zabezpečujú mechanizmy nešpecifickej ochrany, sú systém properdin a systém komplementu, ktoré uskutočňujú lýzu cudzorodých buniek. V tomto prípade je komplementový systém, hoci môže byť aktivovaný aj neimunologickým spôsobom, zvyčajne zapojený do imunologických procesov, a preto by mal skôr súvisieť so špecifickými obrannými mechanizmami.

Systém properdin realizuje svoj ochranný účinok bez ohľadu na imunitné reakcie.

Medzi humorálne faktory nešpecifickej ochrany patria aj leukíny, plakíny, betalizíny, lyzocimy atď. obsiahnuté v krvnej plazme a tkanivovom moku Leukíny sú vylučované leukocytmi, plakíny krvnými doštičkami, majú výrazný bakteriolytický účinok. Betalyzíny krvnej plazmy majú ešte väčší lytický účinok na stafylokoky a anaeróbne mikroorganizmy. Obsah a aktivita týchto humorálnych faktorov sa počas imunizácie nemení, čo dáva dôvod považovať ich za nešpecifické ochranné faktory. Ten by mal zahŕňať aj pomerne veľkú škálu látok tkanivového moku, ktoré majú schopnosť potláčať enzymatickú aktivitu mikroorganizmov a aktivitu vírusov. Ide o inhibítory hyaluronidázy, fosfolipázy, kolagenázy, plazmínu a leukocytového interferónu.

Mononukleárny fagocytový systém (gr. monox jeden + lat. nucleos nucleus: grécky fagos požierajúci, pohlcujúci + histol. sutus bunka; synonymum: makrofágový systém, monocytovo-makrofágový systém) je fyziologický ochranný systém buniek so schopnosťou absorbovať a tráviť cudzie materiál. Bunky, ktoré tvoria tento systém, majú spoločný pôvod, vyznačujú sa morfologickou a funkčnou podobnosťou a sú prítomné vo všetkých tkanivách tela.

Základom modernej koncepcie mononukleárneho fagocytového systému je fagocytárna teória vyvinutá I.I. Mečnikov na konci 19. storočia, a učenie nemeckého patológa Aschoffa (K. A. L. Aschoff) o retikuloendoteliálnom systéme (RES). Pôvodne bol RES morfologicky identifikovaný ako systém telesných buniek schopných akumulovať životne dôležité farbivo karmín. Podľa tohto kritéria boli histiocyty spojivového tkaniva, krvné monocyty, Kupfferove bunky pečene, ako aj retikulárne bunky krvotvorných orgánov, endotelové bunky kapilár, sínusov kostnej drene a lymfatických uzlín klasifikované ako RES.

S hromadením nových poznatkov a zdokonaľovaním morfologických výskumných metód sa ukázalo, že predstavy o retikuloendoteliálnom systéme sú vágne, nešpecifické a na mnohých pozíciách sú jednoducho mylné. Napríklad retikulárne bunky a endotel dutín kostnej drene a lymfatických uzlín dlho sa pripisovala úloha zdroja fagocytujúcich buniek, čo sa ukázalo ako nesprávne. Teraz sa zistilo, že mononukleárne fagocyty pochádzajú z cirkulujúcich krvných monocytov. Monocyty dozrievajú v kostnej dreni, potom vstupujú do krvného obehu, odkiaľ migrujú do tkanív a seróznych dutín a stávajú sa makrofágmi. Retikulárne bunky plnia podpornú funkciu a vytvárajú takzvané mikroprostredie pre krvotvorné a lymfoidné bunky. Endotelové bunky transportujú látky cez steny kapilár. Retikulárne bunky a vaskulárny endotel priamo nesúvisia s ochranným systémom buniek. V roku 1969 na konferencii v Leidene venovanej problému OZE bol koncept „retikuloendoteliálneho systému“ považovaný za zastaraný. Namiesto toho bol prijatý koncept „mononukleárneho fagocytového systému“.

Tento systém zahŕňa histiocyty spojivového tkaniva, pečeňové Kupfferove bunky (hviezdicové retikuloendoteliocyty), alveolárne makrofágy pľúc, makrofágy lymfatických uzlín, slezinu, kostnú dreň, pleurálne a peritoneálne makrofágy, osteoklasty kostného tkaniva, mikroglie nervového tkaniva, synoviálne bunky membrány, Langergaisove bunky kože, bezpigmentové granulárne dendrocyty. Existujú bezplatné, t.j. pohybujúce sa tkanivami a fixované (rezidentné) makrofágy, ktoré majú relatívne stále miesto.

Tkanivové makrofágy a serózne dutiny, podľa rastrovacej elektrónovej mikroskopie majú tvar blízky guľovému, s nerovnomerne zloženým povrchom tvoreným plazmatickou membránou (cytolema). V podmienkach kultivácie sa makrofágy rozprestierajú na povrchu substrátu a nadobúdajú sploštený tvar a pri pohybe vytvárajú mnohopočetné polymorfné pseudopódie. Charakteristickým ultraštrukturálnym znakom makrofágu je prítomnosť mnohých lyzozómov a fagolyzozómov alebo tráviacich vakuol v jeho cytoplazme. Lyzozómy obsahujú rôzne hydrolytické enzýmy, ktoré zabezpečujú trávenie absorbovaného materiálu.

Makrofágy sú aktívne sekrečné bunky, ktoré uvoľňujú enzýmy, inhibítory a zložky komplementu do prostredia. Hlavným sekrečným produktom makrofágov je lyzozým. Aktivované makrofágy vylučujú neutrálne proteinázy (elastázu, kolagenázu), aktivátory plazminogénu, komplementové faktory ako C2, C3, C4, C5 a interferón.

Bunky mononukleárneho fagocytového systému majú množstvo funkcií, ktoré sú založené na ich schopnosti endocytózy, t.j. absorpcia a trávenie cudzích častíc a koloidných tekutín. Vďaka tejto schopnosti plnia ochrannú funkciu. Prostredníctvom chemotaxie makrofágy migrujú do ložísk infekcie a zápalu, kde uskutočňujú fagocytózu mikroorganizmov, zabíjajú ich a trávia. V podmienkach chronického zápalu sa môžu objaviť špeciálne formy fagocytov - epiteloidné bunky (napríklad v infekčnom granulóme) a obrovské viacjadrové bunky, ako sú Pirogov-Langhansove bunky a typ buniek cudzieho telesa. ktoré vznikajú splynutím jednotlivých fagocytov do polykaryónu – mnohojadrovej bunky. V granulómoch produkujú makrofágy glykoproteín fibronektín, ktorý priťahuje fibroblasty a podporuje rozvoj sklerózy.

Bunky mononukleárneho fagocytového systému sa zúčastňujú imunitných procesov. Predpokladom pre rozvoj riadenej imunitnej odpovede je teda primárna interakcia makrofágu s antigénom. V tomto prípade je antigén absorbovaný a spracovaný makrofágom do imunogénnej formy. Imunitná stimulácia lymfocytov nastáva priamym kontaktom s makrofágom nesúcim konvertovaný antigén. Imunitná odpoveď ako celok sa uskutočňuje ako komplexná viacstupňová interakcia G- a B-lymfocytov s makrofágmi.

Bunky mononukleárneho fagocytového systému sa podieľajú na regulácii myeloidnej a lymfoidnej hematopoézy. Tak sa okolo špeciálnej bunky – centrálneho makrofágu, ktorý organizuje erytropoézu erytroblastického ostrova, vytvárajú krvotvorné ostrovčeky v červenej kostnej dreni, slezine, pečeni a žĺtkovom vaku embrya. Kupfferove bunky pečene sa podieľajú na regulácii hematopoézy produkciou erytropoetínu. Monocyty a makrofágy produkujú faktory, ktoré stimulujú produkciu monocytov, neutrofilov a eozinofilov. IN týmusová žľaza(thymus) a týmus-dependentné zóny lymfoidných orgánov, boli nájdené tzv. interdigitujúce bunky - špecifické stromálne elementy, súvisiace aj so systémami mononukleárnych fagocytov, zodpovedné za migráciu a diferenciáciu lymfocytov.

Metabolickou funkciou makrofágov je ich účasť na metabolizme železa. V slezine a kostnej dreni makrofágy uskutočňujú erytrofagocytózu a akumulujú železo vo forme hemosiderínu a feritínu, ktoré potom môžu byť znovu využité erytroblastmi.

Nulové lymfocyty nemajú povrchové markery na plazmaléme charakteristickej pre B a T lymfocyty. Sú považované za rezervnú populáciu nediferencovaných lymfocytov.

V súčasnosti sa hodnotenie imunitného stavu tela na klinike vykonáva pomocou imunologických a imunomorfologických metód identifikácie rôzne druhy lymfocytov.

Životnosť lymfocytov sa pohybuje od niekoľkých týždňov až po niekoľko rokov. T lymfocyty sú „dlhožijúce“ (mesiace a roky) bunky, zatiaľ čo B lymfocyty sú „krátkoveké“ (týždne a mesiace). T-lymfocyty sa vyznačujú fenoménom recyklácie, t.j. výstup z krvi do tkanív a návrat lymfatickým traktom späť do krvi. Vykonávajú teda imunologický dohľad nad stavom všetkých orgánov a rýchlo reagujú na zavedenie cudzích činiteľov. Medzi bunky, ktoré majú morfológiu malých lymfocytov, patria cirkulujúce krvné kmeňové bunky (CBC), ktoré vstupujú do krvi z kostnej drene. Tieto bunky prvýkrát opísal A.A. Maksimova a ním označená ako „mobilná mezenchymálna rezerva“. Od vstupu do CCM krvotvorných orgánov rôzne krvinky sa diferencujú a z HSC vstupujú spojivové tkanivo, - žírne bunky fibroblasty atď.

Monocyty. Mononukleárny fagocytový systém (MPS).

V kvapke čerstvej krvi sú tieto bunky len o málo väčšie ako ostatné leukocyty (9-12 µm v krvnom nátere, sú silne rozložené na skle a ich veľkosť dosahuje 18-20 µm); V ľudskej krvi sa počet monocytov pohybuje od 6 do 8 % celkový počet leukocyty.

Jadrá monocytov majú rôznorodú a premenlivú konfiguráciu: fazuľovité, podkovovité a zriedkavo laločnaté jadrá s početnými výbežkami a priehlbinami. Heterochromatín je rozptýlený v malých zrnkách po celom jadre, ale zvyčajne v veľké množstvá nachádza sa pod jadrovou membránou. Monocytové jadro obsahuje jedno alebo viac malých jadierok (obr. 8).

Obr.8. Monocyt

Cytoplazma monocytov je menej bazofilná ako cytoplazma lymfocytov. Pri farbení metódou Romanovského-Giemsa má svetlomodrú farbu, ale po obvode je zafarbený o niečo tmavšie ako blízko jadra; obsahuje rôzne množstvo veľmi malé azurofilné granuly (lyzozómy). Charakterizované prítomnosťou výrastkov cytoplazmy v tvare prstov a tvorbou fagocytárnych vakuol. Cytoplazma obsahuje veľa pinocytotických vezikúl. Existujú krátke tubuly granulárneho endoplazmatického retikula, ako aj malé mitochondrie. Monocyty patria do makrofágového systému tela alebo do takzvaného mononukleárneho fagocytárneho systému (MPS). Bunky tohto systému sú charakteristické svojim pôvodom z promonocytov kostnej drene, schopnosťou priľnúť k povrchu skla, aktivitou pinocytózy a imunitnej fagocytózy a prítomnosťou receptorov pre imunoglobulíny a komplement na membráne. Cirkulujúce krvné monocyty sú mobilnou zásobou relatívne nezrelých buniek na ceste z kostnej drene do tkanív. Doba zotrvania monocytov v krvi sa pohybuje od 36 do 104 hodín Monocyty, ktoré sa pohybujú v tkanivách, sa menia na makrofágy a vyvíja sa v nich veľké množstvo lyzozómov, fagozómov a fagolyzozómov.

7,0-106 monocytov opustí krv do tkanív za 1 hodinu. V tkanivách sa monocyty diferencujú na orgánovo a tkanivovo špecifické makrofágy. Extravaskulárna zásoba monocytov je 25-krát väčšia ako cirkulujúca.

Systém mononukleárnych fagocytov je centrálny, zjednocujúci Rôzne druhy bunky zapojené do obranné reakcie telo. Makrofágy hrajú kľúčovú úlohu v procesoch fagocytózy. Odstraňujú z tela odumierajúce bunky, úlomky zo zničených buniek, denaturovaný proteín, baktérie a komplexy antigén-protilátka. Makrofágy sa podieľajú na regulácii hematopoézy, imunitnej odpovede, hemostázy, metabolizmu lipidov a železa. Normálny obsah monocytov v krvi je uvedený v tabuľke 2.

Tabuľka 3.

Monocytóza- zvýšenie počtu monocytov v krvi (>0,8109/l) - sprevádza celý riadok chorôb (tabuľka 1.28). Pri tuberkulóze sa výskyt monocytózy považuje za dôkaz aktívneho šírenia procesu tuberkulózy. V tomto prípade je dôležitým ukazovateľom pomer absolútneho počtu monocytov k lymfocytom, ktorý je normálne 0,3-1,0. Tento pomer je počas aktívnej fázy ochorenia viac ako 1,0 a počas zotavovania sa znižuje, čo umožňuje posúdiť priebeh tuberkulózy.

Pri septickej endokarditíde, sepsa nízkeho stupňa je možná významná monocytóza, ktorá sa často vyskytuje pri absencii leukocytózy. Relatívna alebo absolútna monocytóza sa pozoruje u 50 % pacientov so systémovou vaskulitídou.

Krátkodobá monocytóza sa môže vyvinúť u pacientov s akútne infekcie v období rekonvalescencie. Monocytopénia – zníženie počtu monocytov (< 0,09109/л). При гипоплазии кроветворения количество моноцитов в крови снижено.

2.3 Postcelulárne štruktúry

2.3.1 Červené krvinky

Erytrocyty alebo červené krvinky ľudí a cicavcov sú bezjadrové bunky, ktoré stratili svoje jadro a väčšinu organel počas fylo- a ontogenézy. Červené krvinky sú vysoko diferencované postcelulárne štruktúry, ktoré nie sú schopné delenia.

Funkcie červených krviniek sa vykonávajú v cievnom riečisku, ktoré zvyčajne nikdy neopúšťajú:

1) dýchacie - transport kyslíka a oxidu uhličitého. Táto funkcia je zabezpečená tým, že červené krvinky sú naplnené kyslíkom obsahujúcim železo - väzbovým pigmentom - hemoglobínom (tvorí 33% ich hmoty), ktorý určuje ich farbu (jednotlivé prvky do žlta a hmotnosť do červena)

2) Regulačné a ochranné funkcie sú poskytované vďaka schopnosti červených krviniek niesť na svojom povrchu množstvo biologicky aktívnych látok, vrátane imunoglobulínov, zložiek komplementu a imunitných komplexov.

3). Okrem toho sa erytrocyty podieľajú na transporte aminokyselín, protilátok, toxínov a množstva liečiv, ktoré ich adsorbujú na povrchu plazmalemy.