5.1.2. Основні фактори природженого імунітету

До факторів природженого імунітету відносяться: механічні: шкіра та слизові; очисні рефлекси; секрети організму; хімічні: рН секретів, молочна та жирні кислоти, ферменти тощо; фізичні: температура тіла; біологічні: мікрофлора.

Клітинна ланка природженого імунітету представлена наступними клітинами: мононуклеарні фагоцити (моноцити, тканинні макрофаги); гранулоцити (нейтрофіли, еозинофіли); базофіли та тучні клітини, лімфоцити (натуральні кілери (НК), власне кілери (К), лімфокінактивовані клітини (ЛАК).

Функції фагоцитів: приймають участь в безпосередньому захисті організму від чужорідних речовин за допомогою фагоцитозу та антитілозалежної клітинно-опосередкованої цитотоксичності; взаємодіють з лімфоїдними клітинами, “включаючи” та регулюючи механізми адаптивного імунітету (презентація антигену, продукція цитокінів). Функції моноцитів/макрофагів можна розділити на: локомоторні (міграція та хемотаксис); секреторні (синтез цитокінів та інших імунологічно активних речовин); здатність до фагоцитозу;здатність до презентації та процесінгу антигену; здатність до спонтанної та антитілозалежної цитотоксичності. Антитілозалежна клітинно-опосередкована цитотоксичність – цитотоксична реакція, при якій клітини-мішені, покриті антитілами, руйнуються завдяки тому, що до Fc-рецептору антитіл, покриваючих клітину-мішень, прикріплюються цитотоксичні клітини, котрі мають рецептор до Fc-фрагменту імуноглобулінів – макрофаги, нейтрофіли, природні кілерні клітини.

Функції нейтрофільних гранулоцитів: хемотаксис; фагоцитоз; секреція; участь в патогенезі гострого запалення; реалізація імунокомплексного пошкодження тканин

Функції еозинофільних гранулоцитів: знищення великих паразитів типу гельмінтів; протиалергічна активність; хемотаксис; фагоцитоз.

Функції базофільних гранулоцитів (базофілів) та тканинних базофілів: володіють здатністю до хемотаксису і фагоцитозу; мають на своїй поверхні рецептор для Fc-фрагменту Ig Е, який після зв’язування з комплексом Ig Е-алерген приводить до дегрануляції клітин і вивільнення активних компонентів гранул в середовище; сприяють стимуляції та гальмуванню процесів згортання крові; сприяють запуску калікреїн-кінінової системи; активують тромбоцити за рахунок продукції специфічного фактору.

Функції лімфоцитів (природні або натуральні кілери (НК), просто кілерні клітини (К) та лімфокінактивовані кілерні клітини (ЛАК):

1\ природні або натуральні кілери (НК)

- здійснюють функцію імунного нагляду, лізуючи клітини-мішені (практично всі ядровмісні клітини, в першу чергу пухлинні та поражені вірусом) без попередньої сенсибілізації, цей процес називається спонтанною клітинно-опосередкованою цитотоксичністю

- здійснюють регуляторну функцію, виділяючи різні імунологічно активні речовини (цитокіни, простагландини, інгібітори протеаз)

- здійснюють антитілозалежну клітинно-опосередковану цитотоксичність

2\ кілери (К)

- здійснюють антитілозалежну клітинно-опосередковану цитотоксичність

- приймають участь в розвитку автоімунних хвороб

- приймають участь в реакціях відторгнення трансплантату

3\ лімфокінактивовані кілерні клітини (ЛАК)

- здійснюють кілінг після активації IL-2

- протипухлинний нагляд

Антигенрозпізнаючі рецептори на клітинах неспецифічної ланки імунітету називаються PRR (pattern recognition receptors). Ці рецептори реагують на відповідні структури на клітинах мікроорганізмів PAMP ( pathogen associated molecular patterns) і діляться на групи:

- рецептори вивільнені (синтезовані), котрі є найчастіше опсонінами

- поверхневі рецептори (на фагоцитах та антигенпредставляючих клітинах)

- поверхневі активуючі рецептори на епітеліоцитах, ендотеліоцитах, адипоцитах, кардіоміоцитах, фібробластах, тобто клітинах, котрі здатні також знищувати мікроорганізми

Також на епітеліоцитах, ендотеліоцитах та адипоцитах містяться Toll-подібні рецептори, названі TLR (Toll-like-receptors). Ці рецептори служать для розпізнавання і звязування пептидогліканів, ліпопротеїнів, нуклеїнових кислот бактерійних клітин, котрі після цього підлягають фагоцитозу. Особливо багато цих рецепторів є на дендритних клітинах.

Функції дендритних клітин: ендоцитоз і піноцитоз, фагоцитоз, депонування в лімфовузлах; синтез цитокінів; презентація антигенів.

Гуморальна ланка природженого імунітету:

Система комплементу - це термолабільна система глікопротеїнових та білкових факторів сироватки крові, котрі виконують такі функції:

- цитоліз та бактерицидність;

• утворення анафілатоксинів;

• хемотактичний вплив на нейтрофіли, еозинофіли,моноцити;

• забезпечення адгезії, опсонізації та фагоцитозу;

• забезпечують неспецифічну резистентність проти вірусів;

• беруть участь у елімінації імунних комплексів;

• впливають на активність факторів згортання крові

Активація системи комплементу може здійснюватися двома шляхами –класичним, або імунним, та альтернативним, або пропердиновим

Відмінності класичного шляху активації системи комплементу від альтернативного :

- для активації системи комплементу за класичним шляхом необхідне утворення специфічних імуноглобулінів (Ig G або Ig М) та ім.. комплексів, що вимагає певного часу

- класичний шлях активації системи комплементу починається з перших, так званих ранніх, компонентів комплементу: С1, який складається з трьох субкомпонентів (С1q, C1r, C1s), і далі С4, С2, і С3.

Альтернативний шлях активації комплементу спрацьовує відразу після потрапляння антигену і є свого роду “швидкою допомогою” для негайного захисту, поки не утворилися специфічні імуноглобуліни та імунні комплекси.

Біологічні наслідки активації системи комплементу: утворення анафілатоксинів (С3а, С4а і С5а); утворення опсонінів (С3b тощо); утворення С3-нефротичного фактору; утворення хемотактичних факторів для нейтрофілів (Ва і Вb); утворення мембраноатакуючого комплексу (С5b6789).

Лізосомальні ферменти діляться на дві групи (кисневозалежні та киснево незалежні):

- кисневозалежні (мієлопероксидаза, лактопероксидаза) викликають утворення активних форм кисню з перекису водню, що сприяє “респіраторному вибуху” та кіллінгу патогену

- кисневонезалежні (протеїнази, катіонні білки, лізоцим, лактоферин) мають протеолітичну дію на патоген.

Запальні білки (білки гострої фази запального процесу) - чотири групи білків, котрі утворюють окремі фракції при електрофоретичному розділенні сироватки, названі альфа-1, альфа-2, бета і гамма. Дедалі частіше визначаються окремо: С-реактивний протеїн, Альфа-2-макроглобулін, Бета-2 –мікро глобулін, Антитрипсин, трансферин тощо.

Природні антитіла - це група молекул мономерного Ig М, котра знаходиться на поверхні зрілих В-лімфоцитів, мають полівалентну специфічність.

Гемолізини – антитіла проти антигенів еритроцитів, діляться на: гетеролізини (лізини проти чужорідних еритроцитарних антигенів, ізолізини (лізини проти еритроцитарних антигенів свого виду); аутолізини (лізини проти еритроцитарних антигенів свого організму).

Гемаглютиніни – характерний компонент багатьох вірусів, котрий in vitro неспецифічно звязується з мембраною еритроцитів, викликаючи їх аглютинацію і седиментацію.

Цитокіни – це спільна назва групи біологічно активних речовин (факторів неспецифічної імунної відповіді), котрі продукуються різними клітинами та здатні стимулювати або пригнічувати диференціювання, проліферацію імунних клітин, регулюючи міжклітинну взаємодію. Особливості цитокінів:

-один цитокін може продукуватися більш ніж одним типом клітин;

- одна клітина може продукувати більш ніж один цитокін;

- один цитокін може діяти на більш ніж один тип клітин;

- декілька цитокінів можуть індукувати однакову функцію в конкретно взятого типу клітин.

Види цитокінів:

1/. Інтерлейкіни – їх відомо близько 40. Основні:

• IL-1- лімфоцитатакуючий, синтезується в основному моноцитами/макрофагами, є прозапальним

• IL-2- фактор росту Т-лімфоцитів, продукується Т-хелперами 1, є прозапальним

• IL-3- колонієстимулюючий

• IL-4- стимулюючий В-лімфоцити, протизапальний, переключає синтез Ig G1 на IgG4 і IgЕ

• IL-5- еозинофільний фактор, переключає синтез Ig G на IgЕ та sIgА, є протизапальним

• IL-6- фактор диференціації В-лімфоцитів

• IL-7- лімфопоетин

• IL-8- нейтрофільний фактор

• IL-9- фактор росту Т-хелперів

• IL-10- супресорний фактор, протизапальний

• IL-11- тромбоцитарний фактор

• IL-12- підтримує баланс між Т-хелперами 1 та Т-хелперами 2

• IL-13- індукує синтез Ig Е

• IL-14- фактор В-клітинної памяті.

2/. Ростові фактори: G-CSF – гранулоцитарний колонієстимулюючий фактор; M-CSF- моноцитарний колонієстимулюючий фактор; TGF-бета – трансформуючий фактор росту (негативний регулятор імунологічних реакцій; сприяє регенерації ран); Еритропоетин; протипухлинними властивостями; TNF-бета- лімфотоксин, сприяє апоптозу.

3/. Хемокіни: CXC – альфа-хемокіни; CC- бета-хемокіни; С – гамма-хемокіни; СХ3С – дельта-хемокіни.

4/. Інтерферони:1-й тип: альфа-лейкоцитарний, продукується макрофагами; 2-й тип: бета – фібробласний, продукується фібробластами; 3-й тип: гамма – продукується активованими Т-хелперами 1-го порядку і натуральними кілерами після стимуляції антигеном.

5/. Фактори некрозу пухлин (TNF) – альфа та бета. TNF-альфа – кахексин, потужний прозапальний цитокін, володіє цитостатичними, імуномодулюючими, противірусними властивостями.

Молекули клітинної адгезії (адгезивні молекули) – біологічно активні речовини, котрі сприяють прикріпленню (адгезії) однієї клітини до іншої при виконанні своїх функцій, діляться на три великі групи:

- суперсімейство імуноглобулінів (ICAM-1, LFA-3, VCAM-1, N-CAM)

- інтегрини (LFA-1, VLA-1, VNR, MAC-1)

- селектини (LECAM-1, GMP-140, ELAM-1, PECAM)

Відмінності між природженою та набутою імунною відповіддю.

Природжена відповідь Набута відповідь

1. Дуже швидка (часом негайна), не по- Розвивається повільно, часом кілька днів

требує попередньої активації

2. Рецептори, розпізнаючі мікроорганіз- Рецептори, розпізнаючі антиген, створю-

ми, є незмінні на протязі життя особи ються заново на протязі кожної первин-

ної імунної відповіді

3. Є селективною ( не атакує власні Є специфічною, але можуть виникнути

структури) аутореактивні процеси

4. Не залишає за собою імунологічної Після неї залишається часом багаторічна

памяті імунологічна память

5. Розвивається незалежно від Для розвитку завжди потрібна неспеци-

специфічної імунної відповіді фічна імунна відповідь.