6.1.3. Неспецифический фагоцитоз

Феномен фагоцитоза был открыт Нобелевским лауреатом (1908), великим русским учёным И.И. Мечниковым. Нeйтрофилы являются самыми быстрыми клетками, которые мигрируют к патогену под влиянием хемоаттрактантов: липополисахаридов, C3a, C5a, IL1, IL8, IFN, TNF/, PAF, LTB4, калликреина и др. Перед поглощением частица связывается с опсонинами (opsonins) (CRP, MBL, C3b, фибриноген и др.), которые облегчают её захват. Maкрофаги также способны к неспецифическому, но более медленному по сравнению с нейтрофилами поглощению объектов фагоцитоза. Иногда их называют "клетками-мусорщиками".

Основные стадии процесса фагоцитоза следующие:

1. Хемотаксис (сhemotaxis).

2. Опсонизация (оpsonization) и адгезия (adhesion).

3. Эндоцитоз (еndocytosis) и цитотоксичность (cytotoxicity).

4. Деградация патогена (рathogen degradation) и экзоцитоз (exocytosis).

Хемотаксис - это движение фагоцита по направлению к патогенной частице в градиенте концентрации хемоаттрактанта. Как показано выше, опсонизация является процессом взаимодействия фагоцита с сывороточным фактором - опсонином. Фагоцитоз является неспецифическим, если в качестве опсонинов служат любые другие вещества кроме антител.

Mикробицидный потенциал нейтрофилов может быть реализован с помощью кислородозависимых (oxygen-dependent) и кислородонезависимых микробицидных (oxygen-independent) систем. При участии кислородозависимых механизмов происходит активация мембраны в ходе "респираторного или метаболического взрыва" ("respiratory or metabolic burst"). Реакционные кислородные радикалы: супероксиданион (superoxide anion), синглетный кислород (singlet oxygen) и гидроксильный радикал (hydroxyl radical) являются короткоживущими токсическими частицами, образующимися при гексозомонофосфатном шунте за счёт повышенного потребления кислороды и глюкозы. Генерация оксида азота (nitric oxide) более характерна для макрофагов и служит их главным микробицидным фактором. Эти радикалы индуцируют апоптоз, провоцируют перекисное окисление липидов, инактивируют некоторые ферменты и нарушают синтез ДНК и РНК микробов. Однако респираторный взрыв является потенциально опасным в плане деструкции собственных тканей, поэтому в норме он регулируется супероксидной дисмутазой, каталазой, неферментными антиоксидантами (витамины С, Е, А и др.). Ещё один важный микробицидный механизм связан с системой миелопероксидаза- перекись водорода-галоген (myeloperoxydase-hydrogen peroxide-halide system), которая инактивирует микроорганизмы путём галогенизации.

1. Генерация супероксиданиона: O₂ + электрон = O₂^-

2. Генерация синглетного кислорода: H₂O₂ + OCl^- = ¹O₂ + H₂O + Cl ^-

3. Генерация гидроксильного радикала: O₂^- + H₂O₂ = O₂+ OH^- + ^.OH

4. Генерация перекиси водорода: H₂O + O₂^-+ H⁺ = O₂ + H₂O₂

5. Система миелопероксидаза-H₂O₂-галоген: H₂O₂ + 2Cl ^- + H⁺ = H₂O + Cl₂ + OH ^-

6. Цикл оксида азота: NO₃^- + 2 электрона = NO₂^-+ электрон = NO^- + O₂  NO₂^. + H₂O = NO₃^-

Кислородонезависимые системы связаны с факторами прямого воздействия на микробы. Лизоцим (lysozyme или 1,4--acetylmuramidase) деполимеризует мукопептиды, из которых состоят стенки некоторых бактерий, расщепляя 1,4--связи между фрагментами пептидогликанов (N-ацетилглюкозамина и N-aцетилмураминовой кислоты). Лактоферрин (lactoferrin) ингибирует активность железосодержащих бактерий за счёт связывания этого элемента и потенцирует эффекты системы миелопероксидаза-перекись водорода-галоген. -дефензин ( defensin) является неферментным положительнозаряженным катионным белком, который взаимодействуя с отрицательнозаряженными стенками бактерий, нарушает их целостность.

Однако, фагоцитоз может быть незавершённым, при этом патоген персистирует. Имеется много иммунологических дефектов, обусловленных фагоцитарными расстройствами (хроническая грануломатозная болезнь, синдром "ленивых лейкоцитов" и др.).

Фагоцитарный процесс сопровождается активацией эпителия, что включает воспалительную реакцию. К сожалению, нейтрофилы сами становятся жертвами своей активности и, как "клетки-камикадзе", погибают в этом процессе, потенцируя воспаление, а за счёт высвобождения ферментов - деструкцию собственных тканей.