Креш курс “Імунологія для чайників”. Частина 2

Запалення.

Як я вже зазначила, клінічно запалення визначають по певним чітким ознакам, такі як набряк, почервоніння, біль, підвищення температури і функціональне обмеження запаленого органу. Біологічна роль його полягає в тому, щоб в короткий час зібрати в місці пошкодження клітини і молекули, які здатні знищити збудника, омбежити його розповюдження в організмі, розібрати некротичні клітини на складові, знешкодити токсини і включити механізми відновлення. Запалення не є синонімом слова інфекція. Правильно говорити, що запалення це реакція організму на подразнення, яке буває:

Механічне -(тертя, здавлення, травми)

Фізичне -термічне (опіки і обмороження) і випромінення (іонізуюча радіація і ультрафіолет)

Хімічне -токсичні речовини (певні отрути, кислоти, луги), деякі ензими, алергени і автоаллергени (які продукуються в самому організмі)

Біологічне -(віруси, гриби, бактерії, паразити)

Оскільки типи подразнення відрізняються, то відповідно і медіатори, які запускають механізм можуть бути різні, втім, в процесі є багато спільного.

Розглянемо запалення на прикладі типового механічного пошкодження шкіри з наступним бактеріальним забрудненням.

Про гістамін, тучні клітини і імуноглобулін IgE.

Перш за все, на місці подразнення спостерігається тимчасово змінений кровообіг, який регулюється нейромедіатором гістаміном: одні судини (артеріоли) спазмуються, інши розширяються (веноли). Де береться гістамін? В сполучній клітині під шкірою, навколо судин і біля лімфатичних вузлів розташовані так звані тучні клітини. Якраз вони являються «мішками» з гістаміном (і не тільки гістаміном), який вивільняється при механічному пошкодженні або в результаті запуску певних молекулярних механізмів. Про тучні клітини корисно знати наступне: у них є ще така особливість, що на їхій поверхні є рецептори, які «хапають» імуноглобуліни IgE. Про імуноглобуліни (вони ж антитіла і частина адаптивної імунної системи) ми будемо говорити пізніше і багато, але тут зауважу, що з усіх корисних імуноглобулінів, саме цей пов»язаний з алергічними реакціями. Еволюційно цей імуноглобулін «задумувався» для захисту він паразитичних червів. Є така теорія, яка каже, що імунна система людини розвивалась в сімбіозі з глистами. Якщо глистів нема, то імуноглобуліну IgE нема що робити і він займається не тим, чим треба. Так ось, організм його виробляє в В-лімфоцитах і цей IgE причіплюється на поверхню цих тучних клітин і сидить там роками. Ці клітини фактично вкриті IgE. Так ось деякі протеїни, або полісахариди, які мали б бути цілком нестрашними, коли пропливають повз IgE, можуть ним розпізнатись, і тоді він “хапає” їх як ворожі. Тучна клітина “думає”, що це паразит і срочно випускає гістамін. Це називається алергічною реакцією. Крім тучних клітин гістамін виробляється і зберігається в клітинах епідермісу, в клітинах слизової оболонки, кров”яних клітинах базофілах, а також в нервових.

Регуляція стану судин в місці пошкодження це одна, але не єдина функція гістаміну. Гістамін розпізнається 4-ма різними рецепторами на поверхні різних клітин в різних органах. І в залежності від того, який рецептор гістаміну де присутній, він відповідно запускає різні молекулярні каскади, які мають різну фізіологічну роль від регулювання виділення шлункового соку і сердцевого ритму, до передачі нервових сигналів. Сучасний стан наукових знань про гістамін і його роль чудово описано в 2006 році в Nature.

Отже, в результаті дії гістаміну плин крові уповільнюється, проникність судин збільшується, плазма крові скопичується у місці пошкодження і утворюється набряк. Що ж такого корисного припливло з плазмою крові і проникло з судин?

В першу чергу молекулярні компоненти плазми крові, які виробляються деінде, а припливають туди разом з плазмою крові.

А саме деякі складові так званої системи комплементу. Система комплементу це одна з частин вродженого імунітету і про неї буде докладніше пізніше. Тут лише зауважу, що це здоровенний білковий комплекс, який плаває в плазмі крові у вигляді 20 окремих білків і збирається в купу, після того, як отримає певний сигнал. Після цього його робота виглядає я каскад складних реакцій, які з одного боку допомогають розпізнати збудника і його вбити, а з іншого боку, саме в запальному процесі створюють умови для хемотаксису, тобто “приваблення” інших клітин, які можуть допомогти в процесі боротьби. Тобто вони ніби кличуть на допомогу нейтрофіли і фагоцити, а також вішаються самі на бактерію ніби мітка, що сигналізує фагоцитам, що треба негайно пожирати. Що таке нейтрофіли і фагоцити буде в цьому ж розділі трохи пізніше.

Крім молекул системи комплементу туди прибувають робітники інь і янь (система коагуляції і фібрінолізу). Одні будують, інші валять. Будівник — це тромбін з підручним матеріалом фібріногеном. Тромбін бере матеріал фібриноген і перетворює його на волокна фібріну. В нормі фібрін латає дірки в капілярах, але тут його роль полягає в тому, що він добудовує капіляри в роздутих від набряку тканинах, щоб постачати плазму крові туди, куди її ще не вистачає (це називається ангіогенез). Це тільки на перший погляд просто, тому що одночасно лишні капіляри руйнуються антагоністичними процесами системи фібринолізу, в даному випадку білком плазміном. Плазмін ріже на шматки зайві згустки фібріну, а за одно ріже компоненти вищезгаданої системи комлементу на шматки, продукуючи активні форми цього комплементу. І нарешті активує ще одну молекулу так званого фактора ХІІ (раніше звався фактором Хагемана), яка плаває неактивна, аж поки від неї не відріжуть шматочок. Після цього вона активує і систему звертання крові, і систему фібріноліза, і наступну систему, яка називається кінінова і є останньою в списку основних молекулярних компонентів плазми крові, задіяних в запаленні. Про фактор Хагемана два слова – кодується геном на ХІІ хромосомі. Мутація викликає дефект звертання крові, причому без геморагічних симптомів, а відповідно хвороба це один з типів набряку Квінке.

Про кінінову систему. Давайте попорядку. Плазмін, той самий, який ріже непотрібні волокна фібрину, він же й активував фактор ХІІ. Фактор ХІІ, після того, як став активним, зустрів молекулу ензиму прекалліреїну. Вірдрізва лишє і прекаллікреїн перетворився на активну форму каллікреїн. Каллікреїн зустрів неактивну форму кініногену, відрізав лишнє і получився активний кінін. А тепер щоб змія вкусила себе за хвіст, додам, що каллікреїн, коли зустріне неактивний плазміноген, то зробить з нього активний плазмін і все почнеться спочатку. Нам же наразі цікавий тільки кінін, а особливо брадикінін. Брадикінін в дечому схожий по дії на гістамін, але крім того задіяний в механізм формування болю.

Це власне все про молекулярні компоненти, тепер можем розглянути клітини, які щойно проникли з капілярів. Першими на місці з”являються нейтрофіли. Нейтрофіли це один з видів клітин крові, які об”єднуються в групу білих кров”яних тілець, або лейкоцитів. Вони всі різні і за походженням і за функціями, а в одну групу їх віднесли тільки через те, що після того, як відцентрифугувати кров, утворюється три шари: червоний (з еритроцитами), білий (з лейкоцитами) і прозорий (плазма крові). Так ось, вони всі виявились в білому шарі, так що тепер буде мучатись. Нейтрофіли це також чисто естетична назва, яка прийшла з цитології після того, як цитологічний препарат крові фарбували кислими і лужними фарбниками. Нейтрофіл, відповідно, фарбується і тим, і тим. (Забігаючи наперед додам, що базофіл фарбується лужним фарбником. А еозинофіл кислим).

Але повернемось до лейкоцитів. Їх розрізняють 6 (ШІСТЬ).

-Нейтрофіли

-Еозинофіли

-Базофіли

-Лімфоцити

-Моноцити

-Макрофаги

Я не буду зараз розглядати всі, а буду оглядати окремо кожен в процесі розповіді. Ми зуминились на нейтрофілах, які перші з”явились на місці набряку. Вони здатні знаходити місце пошкодження завдяки хемотаксису. На їх поверхні розташовані рецептори, які розпізнають молекули (компоненти вищезгаданої системи комлементу), що вказують шлях до масця аварії. А там вже попрацював гістамін, який посприяв тому, щоб в пошкоджених клітинах включився ген, який продукує Р-селектин. Цей Р-селектин розглядається як фактор, який також приваблює нейтрофіли.

Нейтрофіли здатні захоплювати збудника (або його частини) способом фагоцитозу, тобто втягувати його в себе. Всередині у нейтрофіла відбуваються драматичні речі. Нейтрофіл формує фаголізосому, де відбувається знешкодження збудника, причому в цем момент нейтрофіл починає використовувати шалену кількість кисню, утворюючі агресивні молекули пероксиду, які врешті решт утворють високотоксичні сполуки. Довго після того нейтрофіл не живе, його токсичний вміст вивалюється з мертвої оболонки і можливо вбиває наступні бактерії. Слідом за нейтрофілами з”являються макрофаги і лімфоцити. Тут потрібно зауважити, що коли ми спостерігаємо хронічний запальний процес, то там макрофаги засиджуються довше. А коли запальний процес обумовлений алергічними реакціями, то в місці запалення будуть збиратись еозинофіли і базофіли. Макрофаги взагалі багато чого корисного роблять, але ми зупинимось на їх ролі в запальному процесі. Їм також притаманне явище фагоцитозу, причому вони здатні захоплювати набагато більші чужерідні частинки, які так само деактивуються агресивним пероксидом. Крім того, вони продукують цитокіни, які приваблюють нові і свіжі лейкоцити. А ще макрофаги секретують інтерлейкіни, які відповідають за підвищення температури.

Завершення запального процесу.

Коли рана почистилась, включаються механізми термінації запального процесу. В ньому ж задіяні ті самі лейкоцити, які обслуговують процесс запалення. Через деякий час частина клітин переключає синтез медіаторів запального процесу на гальмувачі. Тут на горизонті з”являються омега-3-ненасичені кислоти, з яких утворюються ресольвіни. Ресольвіни скоріше працюють зворотньо до хемотаксису і навпаки “проганяють” нові нейтрофіли. Макрофаги пожирають спочатку залишки мертвих нейтрофілів. А залишки мертвих макрофагів виносить лімфатична система. Таким чином завершається програма запального процесу.

Я свідомо нічого не писала про хронічні запальні процеси та про патологічні запальні процеси, бо тема запалення дуже обширна і складна, а я не ставлю собі за мету читати лекцію. Наступним разом повернемось до системи комплементу і розглянемо її докладніше.

Реклама

2 Responses to Креш курс “Імунологія для чайників”. Частина 2

  1. […] Progenes пише до WordPress Імунологію для чайників. Частина 2. […]

Добавить комментарий

Заполните поля или щелкните по значку, чтобы оставить свой комментарий:

Логотип WordPress.com

Для комментария используется ваша учётная запись WordPress.com. Выход / Изменить )

Фотография Twitter

Для комментария используется ваша учётная запись Twitter. Выход / Изменить )

Фотография Facebook

Для комментария используется ваша учётная запись Facebook. Выход / Изменить )

Google+ photo

Для комментария используется ваша учётная запись Google+. Выход / Изменить )

Connecting to %s

%d такие блоггеры, как: