30 Вопрос

Макрофаги

Макрофаги играют важную роль как в естественном, так и в приобре­тенном иммунитете организма. Участие макрофагов в естественном имму­нитете проявляется и их способности к фагоцитозу и в синтезе ряда актив­ных вешеств — пищеварительных ферментов, компонентов системы комп­лемента, фагоциткна, лизоцима, интерферона, эндогенного пирогена и др., являющихся основными факторами естественного иммунитета. Их роль » приобретенном иммунитете заключается в пассивной передаче антигена иммунокомпстентным клеткам (Т- и В-лимфоцитам), в индукции специ­фического ответа на антигены. Макрофаги также участвуют в обеспечении иммунного гомеостаза путем контроля над размножением клеток, характе­ризующихся рядом отклонений от нормы (опухолевые клетки).

Для оптимального развития иммунных реакций при действии большин­ства антигенов необходимо участие макрофагов как в первой индуктивной фазе иммунитета, когда они стимулируют лимфоциты, так и в его конеч­ной фазе (продуктивной), когда они участвуют в выработке антител и раз­рушении антигена. Антигены, фагоцитированные макрофагами, вызывают

более сильный иммунный ответ по сравнению с теми, которые не фагоци­тированы ими. Блокада макрофагов введением в организм животных взвеси инертных частиц (например, туши) значительно ослабляет иммунный от­вет. Макрофаги способны фагоцитировать как растворимые (например, бел­ки), так и корпускулярные антигены. Корпускулярные антигены вызывают более сильный иммунный ответ.

Некоторые виды антигенов, например пневмококки, содержащие на поверхности углеводный компонент, могут быть фагоцитированы после предварительной опсонизации. Фагоцитоз значительно облегчается, если антигенные детерминанты чужеродных клеток опсонизированы, т.е. соеди­нены с антителом или комплексом антитела и комплемента. Процесс опсо­низации обеспечивается присутствием на мембране макрофага рецепторов, которые связывают часть молекулы антитела (Fc-фрагмент) или часть ком­племента (С₃). С мембраной макрофага у человека непосредственно могут связываться только антитела класса IgG, когда они находятся в комбина­ции с соответствующим антигеном. IgM могут связываться с мембраной макрофага в присутствии комплемента. Макрофаги способны «распознавать» растворимые антигены, например гемоглобин.

В механизме распознавания антигена выделяют два этапа, тесно связан­ных друг с другом. Первый этап заключается в фагоцитозе и переваривании антигена. Во втором этапе в фаголизосомах макрофага накапливаются поли­пептиды, растворимые антигены (сывороточные альбумины) и корпуску­лярные бактериальные антигены. В одних и тех же фаголизосомах может быть обнаружено несколько введенных антигенов. Изучение иммуногенности раз­личных субклеточных фракций выявило, что наиболее активное антитело- образование вызывает введение в организм лизосом. Антиген обнаружива­ется также в мембранах клеток. Выделяемая макрофагами большая часть пе­реработанного материала антигенов оказывает стимулирующее влияние на пролиферацию и дифференцировку клонов Т- и В-лимфоцитов. Небольшое количество антигенного материала может длительное время сохраняться в макрофагах в виде химических соединений, состоящих не менее чем из 5 пептидов (возможно, в связи с РНК).

В В-зонах лимфатических узлов и селезенки имеются специализирован­ные макрофаги (дендритные клетки), на поверхности многочисленных от­ростков которых сохраняются многие антигены, попадающие в организм и передающиеся соответствующим клонам В-лимфоцитов. В Т-зонах лимфати­ческих фолликулов расположены интердигитирующие клетки, влияющие на дифференцировку клонов Т-лимфоцитов.

Таким образом, макрофаги принимают непосредственное активное уча­стие в кооперативном взаимодействии клеток (Т- и В-лимфоцитов) в им­мунных реакциях организма (рис.231, А,Б).

Участие тучных клеток и эозинофилов в иммунных реакциях

При первичном и особенно при повторном введении антигенов наблю­даются увеличение числа тучных клеток, их контакт с макрофагами и мас­совая дегрануляция. Высказывается предположение, что дегрануляция обус­ловлена соединением антигена с антителами (IgE), фиксированными на ци- толемме. При этом выделяются содержащиеся в гранулах биологически ак­тивные вещества (гистамин, серотонин, гепарин), которые могут оказывать

неспецифическое стимулирующее влияние на процессы пролиферации и дифференцировки иммунокомпетентных клеток Т- и В-лимфоцитов.

Появление в тканях избытка гистамина приводит к увеличению числа эозинофилов, которые участвуют в его разрушении. Введение в организм большинства антигенов сопровождается увеличением числа эозинофилов в тканях и регионарных лимфатических узлах. В ранней (индуктивной) фазе иммунной реакции, когда происходит «распознавание антигена», эозино- филы, как и тучные клетки, принимают участие в активизации макрофа­гов (см. рис.231,Б). В продуктивной фазе иммунитета (выработка антител) эозинофилы выполняют дезинтоксикационную функцию, участвуя в фаго­цитозе и разрушении комплекса антиген — антитело (АГ — AT).

Механизмы интеграции элементов иммунной системы

Иммунная система функционирует как единое целое благодаря нали­чию центральных нейрогуморальных и местных факторов, регулирующих процессы пролиферации и дифференцировки клеток, упорядоченную миг­рацию, осуществляемую через кровь и лимфу (рис.232). В эмбриональный период происходит переключение кроветворения из желточного мешка в печень и далее в костный мозг. У взрослых основным поставщиком СКК становится костный мозг, при этом в кровь мигрирует за сутки около 2 % всех стволовых клеток костного мозга. При действии антигенов их число увеличивается в десятки раз. Предполагают, что процесс миграции СКК из костного мозга и их рециркуляция находятся под контролем гормонов ги­пофиза и надпочечников. Глюкокортикоидные гормоны коры надпочечни­ков препятствуют избыточной миграции СКК и тем самым предохраняют их от «перерасходования».

Циркуляция лимфоцитов зависит также от специфических взаимодей­ствий между поверхностью лимфоцита и поверхностью специализирован­ных эндотелиальных клеток, выстилающих посткапиллярные венулы с высо­ким эндотелием — HEV (hight endothelial venulae) во вторичных лимфоид- ных органах: лимфоциты временно прикрепляются к ним, а затем мигри­руют через посткапиллярные венулы (рис. 233, А,Б,В). Моноклональные антитела, связываясь с поверхностью лимфоцитов и подавляя их способ­ность присоединяться к специализированным эндотелиальным клеткам в срезах тканей, а также циркулировать in vivo, помогают определить различ­ные «homing-рецепторы» на эндотелиоцитах, от которых зависят пути миг­рации лимфоцитов.

Различают два типа миграции клеток иммунной системы: медленный и быстрый. Продолжительность медленной миграции измеряется неделями. Медленный тип миграции характерен для стволовых клеток и Т-и В-лимфоцитов, заселяющих периферические лимфоидные органы. Быст­рый тип миграции (несколько часов) характерен для постоянно ре- циркулирующих долгоживущих лимфоцитов памяти. Они мигрируют из кро­ви в периферические лимфоидные органы и из них обратно в кровь. Попу­ляция быстро рециркулирующих лимфоцитов содержит главным образом Т-лимфоциты. Большинство медленно мигрирующих клеток относится к В-клеткам. При остром иммунном ответе происходит миграция предше­ственников эффекторных цитотоксических лимфоцитов и плазмоцитов че­рез кровь и лимфу во все отделы иммунной системы и соединительную

ткань, где обеспечиваются условия для иммунного ответа. Число рецирку- лирующих лимфоцитов в крови человека составляет около Ю¹⁰.

Ре циркулирующие лимфоциты представляют собой основную часть популяции малых лимфоцитов, большинство из которых являются дол- гоживущими Т-лимфоцитами; меньшее число состаачяют В-лимфоциты.

Рециркулирующие лимфоциты имеют оптимальную возможность к встрече с любой чужеродной мишенью, которую они сами непосредствен­но уничтожают, вырабатывая антитела.