какое значение имеет фагоцитоз для одноклеточных организмов
фагоцитоз
ФАГОЦИТОЗ (от греч. phagos — пожиратель и kytos — вместилище, здесь — клетка), способность одноклеточных организмов и особых клеток — фагоцитов, захватывать и переваривать живые (микробы, клетки и др.) и неживые твёрдые частицы. Ф. играет большую роль в защитных реакциях организма — воспалении и иммунитете.
У низших организмов функции питания и Ф. осуществляются одними и теми же клетками; у высокоорганизованных животных Ф. присущ только специфич. клеткам опорно-трофич. тканей — фагоцитам. Они подразделяются на микрофаги и макрофаги. К микрофагам относятся гл. обр. лейкоциты, к макрофагам — клетки ретикулоэндотелиальной системы, плазматич. клетки. Микрофаги фагоцитируют гл. обр. бактерий — возбудителей острых инфекций (стрептококков, пневмококков и др.); макрофаги — возбудителей хронич. инфекций (туберкулёз и др.), а также животные клетки и продукты распада тканей. Различают 4 фазы Ф.: сближение фагоцита с объектом, прилипание объекта к фагоциту, внутриклеточное расположение поглощённого объекта и его переваривание (цитолиз). В фагоцитирующей клетке увеличивается потребление кислорода и повышаются окислит. процессы, активизируются обмен веществ и различные ферментативные системы. Во время Ф. наблюдается усиление функций всех микроструктур цитоплазмы (митохондрий, рибосом, лизосом и др.). Если поглощённые частицы (бактерии) подвергаются цитолизу, то Ф. наз. совершённым, если бактерии не лизируются, то Ф. наз. незавершённым. Степень Ф. зависит от изменения наружных структур фагоцитируемых частиц под влиянием опсонинов, бактериотропинов крови.
Между активностью Ф. и резистентностью организма существует прямая зависимость: чем активнее Ф. по отношению к к.-л. микробам, тем отчетливее выражен к ним иммунитет, и наоборот. Резистентность организма можно искусственно повысить или понизить путём усиления или ослабления его фагоцитарной реакции. У иммунизированных животных Ф. к соответств. микробу более выражен, чем у неиммунизированных. Активность Ф. зависит от возраста (для молодых животных характерен незавершённый Ф.), от физиол. состояния, патол. процессов, протекающих в организме (голодание, гиповитаминозы).
Лит.: Журавель А. А., Реактивность организма и ее значение в патологии, в кн.: Патологическая физиология с.-х. животных, М., 1968.
Какое значение имеет фагоцитоз для одноклеточных организмов?
Какое значение имеет фагоцитоз для одноклеточных организмов?
Фагоцитоз это клеточное питание, а т.
К организм являетсяодноклеточным, то это единственный способ получить энергию.
Какое строение имеют одноклеточные организмы?
Какое строение имеют одноклеточные организмы?
Чем отличаются одноклеточные организмы от одноклеточных?
Чем отличаются одноклеточные организмы от одноклеточных?
Какие есть одноклеточные организмы?
Какие есть одноклеточные организмы?
Какое значение имеет дыхание для живого организма?
Какое значение имеет дыхание для живого организма.
К растениям относится : 1) Только многоклеточные организмы 2) Одноклеточные организмы 3) Многоклеточные и одноклеточные организмы 4) Не клеточные, одноклеточные и многоклеточные формы?
К растениям относится : 1) Только многоклеточные организмы 2) Одноклеточные организмы 3) Многоклеточные и одноклеточные организмы 4) Не клеточные, одноклеточные и многоклеточные формы.
Какого значение транспорта веществ в организме?
Какого значение транспорта веществ в организме?
Как переносятся вещества у одноклеточных организмов?
Какое значение для организмов имеет способность к размножению?
Какое значение для организмов имеет способность к размножению.
Какие организмы относятся к одноклеточным животным?
Какие организмы относятся к одноклеточным животным.
Потому что 1) химический состав клеток растений и животных схож 2)И у животных, и у растений есть клеточное строение Ну, и в итоге все мы от бактерий произошли.
1) И растения, и животные имеют клеточное строение. Клетки их устроены по единому плану, т. Е. имеют плазматическую мембрану, ядро, гиалоплазму, митохондрии, рибосомы и многие другие органеллы. 2)В настоящее время на земле обитают организмы, заним..
Латинское название рода отражает кислый вкус растения (лат. Oxys — “острый”).
Потому что кислое (вроде сок к слый).
Ответ : волнушка, свинушка рибы из вые перечисленного удачи).
Удвоение молекул ДНК происходит перед каждым митозом и мейозом клетки. В результате репликации из одной материнской молекулы создаются две дочерние. Смысл в сохранении и передаче наследственного материала.
Образовании новых комбинаций генов.
В пробірці де сира картопля будуть бульбашки, а там де варена ничого не відбувається.
Фагоцитоз
Помните Лизуна в «Охотниках за приведениями»? Ел и не мог остановиться. Фагоцитоз — это процесс пожирания макрофагами чужеродных микроорганизмов
Фагоцитоз: кто кого?
Собственно, эволюция и шла по тому пути, чтобы один одноклеточный сожрал другой. Кто кого быстрее съест. Одноклеточные организмы объединялись в организованные группы — в итоге это привело к формированию многноклеточных. Так было безопаснее. Каждая клетка такого организма приобретала свою специализацию. Когда появились многоклеточные, понятие «кто кого быстрее съест» своей актуальности не утратило. Среди организации клеток выделились те, из которых и сформировалась в дальнейшем примитивная иммунная система. У более развитых многоклеточных появились специализированные клетки иммунитета.
Одни из важнейших в составе иммунной защиты — клетки, способные к фагоцитозу. Одна клетка пожирает другую. Чтобы ее уничтожить, наестся, или получить таким образом информацию («считать» возбудителя и предупредить остальных).
Кроме того, что слово «фагоцитоз» является одним из самых забавных слов в биологии, сам процесс фагоцитоза довольно эффектен и крут. Помните старую игру про Пакмана? Круглый желтый шарик с большим ртом бегает по лабиринту, уклоняется от врагов, и поедает маленькие желтые точки.
Статью решил написать перед последующими, посвященными стафилококковой инфекции. Именно стафилококковая инфекция является доминирующей в гнойной хирургии. Да и что такое гной? Это все, что остается после сражения клеток иммунной системы и микроорганизмов… Фагоцитоз в борьбе со стафилококком играет ключевую роль.
Что же такое фагоцитоз?
В биологии есть термин «эндоцитоз». Процесс поглощения клеткой частицы, молекулы, другой клетки или бактерии. Если поглощается большая и твердая частица, то эндоцитоз и называют фагоцитозом.
Макрофаг vs микроб. Кто такой макрофаг?
Мир в котором мы живем — довольно грязное место. Так как и все в природе стремится к хаосу, так и в нашей жизни все стремится замусориться. Нужно постоянно следить за тем, чтобы в нашем доме всегда все было чисто и вещи лежали на своем месте.
Подобная ситуация происходит и в нашем теле. Постоянно происходит рождение и гибель новых клеток, каждый день и час в нашем организме в одной из клеток происходит генетический сбой — она становится раковой. В кишечнике проживают бактерии, постоянно проникающие в печень по воротной вене. Вирусы, бактерии, простейшие, старающиеся превратить наше тело в питательную среду…
Наша иммунная система работает постоянно, постоянно поддерживая порядок. Неотъемлемая часть этой системы — макрофаг.
Это амебоподобный организм (как слизеподобный добряк в «Охотниках за приведениями»). Задача макрофага — очистить организм от микроскопического мусора и бактерий. Родина макрофагов — костный мозг, предшественник — белая кровяная клетка — моноцит.
Живут макрофаги около полутора месяцев, в течение этого времени они патрулируют организм (в анализе крови смотрим сегментоядерные нейтрофилы, попадая в ткани, они становятся макрофагами).
Тканевой макрофаг «общается» с лимфоцитом хелпером. Псеводоподиями (выпячиваниями цитоплазмы) он «зондирует» внешнюю среду.
Этапы фагоцитоза
Рассмотрим этот процесс на примере лейкоцитов (нейтрофилы — самые многочисленные из них), как клеток иммунной системы, поглощающих вредоносную бактерию. Ну, во-первых, лейкоцит должен четко понимать, что перед ним чужеродный организм. Процесс распознавания довольно сложен.
Иммунная клетка определяет высвобождаемые бактерией молекулы как сигнал к действию. Затем лейкоцит должен зацепиться, прилипнуть к бактерии. Для этого на его поверхности есть специальные рецепторы, при помощи которых происходит прилипание к чужеродной клетке (это может быть не только бактерия, но и своя клетка, которая не отвечает на команды — например раковая).
После прилипания мембрана разбухает наружу и как бы обволакивает бактериальную клетку. В результате, непрошенный гость оказывается как бы в мыльном пузыре — фагосоме.
Внутрь фагосомы клетка-фагоцит выделяет ферменты, которые разрушают клеточную стенку бактерии, разрушая ее. 
Рассмотрим по порядку.
1. Хемотаксис. А нюх как у собаки… Как макрофаг находит чужеродный объект? Неужели нужно все клетки (как человек по комнате, ночью, на ощупь) нужно «потрогать» рецепторами?
Нет. Хемотаксис — это направленное движение относительно объекта, в зависимости от химических веществ, которые выделяет этот самый объект. Про отрицательный хемотаксис написано было еще в учебнике зоологии: бросался кристаллик соли в воду и амеба старалась уползти от такого соседства подальше. С макрофагами хемотаксис положительный. Ползет, реагируя на химические вещества, выделяемые чужеродными организмами. Привлекают также вещества — цитокины, выделяемые своими же клетками: зовут подомогу. Туберкулезная палочка, к примеру, токсинов не выделяет («не пахнет»), поэтому иммунная система выявляет их не сразу.
Первыми в очаг воспаления мигрируют нейтрофилы из крови, существенно позже поступает «большой пожиратель». По скорости хемотаксиса эти клетки идентичны, но макрофаги активируются заметно позднее.
2. Адгезия макрофагов к объекту. Или «прилипание». На поверхности как здоровых, так и патологических клеток и микробов есть определенный набор химических молекул, которые сигнализируют макрофагу: «съешь меня» или «не ешь меня».
Распознавание осуществляется специальными рецепторами. И хотя макрофаги способны фагоцитировать неживые клетки (кусочки угля, асбеста, стекла), фагоцитарный процесс активируется после команды других клеток — Т-хелперов.
Именно Т-хелперы (вид лимфоцитов) «подсвечивают» то, что нужно скушать: на «неподготовленный» объект налипают специфические белки — опсонины. На «запах» опсонинов и идет макрофаг.
3. В том месте, где произошел контакт с микробом, активируется мембрана клетки. Она как бы вминается внутрь.
4. Формирование фагосомы. Фагосома — это полость, в котором оказывается объект поглощения. Своеобразный «желудок», в котором под действием ферментов происходит расщепление чужеродного организма.
В лизисе (расщеплении) участвует перекись водорода (прекращайте постоянно лить на рану перекись, таким образом повреждаются и здоровые клетки!), закись азота, лизоцим. Различного рода ферменты — протеазы, липазы.
Самый ударный фермент лизосом — эластаза.
5. Выброс перевариваемых остатков.
Profit! Go to step №1!
Когда не все так просто: незавершенный фагоцитоз
Есть микроорганизмы, для которых нападение на них макрофагов не является какой-то проблемой. Даже напротив — это для них важный этап в развитии. Как уже говорилось, макрофаг поглощает микроб, формируя фагосому. А вот тут и происходит сбой. Ферменты, участвующие в расщеплении всего, что поглотил макрофаг, концентрируются в другом «мыльном пузыре» — лизосоме.
В норме лизосома сливается с фагосомой. В фагосоме создается кислая среда, снижается pH. В кислой среде начинают действовать ферменты, расщепляющие бактерию.
А вот листерия, к примеру выделяет вещества, препятствующие присоединению липосомы (содержащей ферменты) с фагосомой. Блокада фагосомно-лизосомального слияния также характерна для вируса гриппа и токсоплазм. Не может макрофаг «переварить» и возбудителя гонококковой инфекции. Гонококк (стафилококки, кстати, тоже) довольно устойчив к лизосомальным ферментам. А риккетсии разрушают фагосому и могут свободно плавать с цитоплазме фагоцита.
Как же можно справиться с тем, что не получается переварить и уничтожить?
Прежде чем продолжить рассказ, стоит поговорить о том, как сам механизм фагоцитоза изучался. Точнее от том, благодаря кому. Диктиостеллиум.
Именно этому микроорганизму принадлежит самая главная роль в исследовании фагоцитоза. Клеточный слизевик. Хотел написать, что это одноклеточный организм, но это не совсем так… Но и не многоклеточный тоже.
Этот амебоподобный организм был описан в 1935 году. В связи с тем, что очень легко выращивается в лаборатории, стал самым изучаемым микроорганизмом. Механизм фагоцитоза очень древний, у слизевика и у наших с вами макрофагов он очень схож. Обитает во влажном листовом опаде, питается слизевик бактериями. Еще уникальная особенность — у диктиостелиума три «пола», причем для полового размножения достаточно двух из трех в любых сочетаниях. Большую часть жизни диктиостелиум живет в форме одиночных амеб, питаясь бактериями листовой подстилки.
А вот теперь самое интересное. Помните фильм про трансформеров, когда несколько роботов собиралось в одного огромного?
Так вот эти амебы при нехватке пищи образуют клеточные агрегаты, причем размеры такого клеточного образования для микромира огромны — до 1 см. Этот макроорганизм способен ползать и впоследствии формирует «плодовое тело».
«Плодовое тело» диктиостелиума, способное к перемещению
Слизевики перед тем как сформировать многоклеточный организм (псевдоплазмодий), поглощают бактерии, но не переваривают их. Более того, на новом месте дают этим бактериям размножится. Такие вот одноклеточные садовники.
Макрофаги нашего организма тоже способны к созданию такого многоклеточного образования. Этого «монстра» называют клеткой Пирогова-Лангханса. Ранее эти многоядерные клетки выявлялись как иммунный ответ на внедрение туберкулезной палочки.
Когда пациенту с длительно продолжающимся кашлем рекомендуют сдать анализ мокроты, то в заключении пишется «КУМ не обнаружены». КУМ — это кислотоустойчивые микобактерии. Туберкулезную палочку клетки нашей иммунной системы полноценно фагоцитировать не могут.
Когда происходит контакт макроорганизма с микобактерией туберкулеза, то первыми в борьбу вступают нейтрофилы. И погибают все. Микобактерия оказывается им не по зубам. Затем в бой идет «старший брат» — макрофаг. Макрофаг поглощает бактерии одну за другой, но полноценно переварить их не может. Бактерия устойчива к кислой среде фагосомы, влияет она и на фагосомно-лизосомальное слияние.
Бороться иммунной системе с возбудителем туберкулеза предельно сложно (почему клиника во многом зависит от количества бактерий, попавших в организм). Чтобы ограничить распространение инфекции, «наевшиеся» микобактериями макрофаги начинают объединяться в большую многоклеточную структуру — клетку Пирогова-Лангханса. Поначалу такую микроскопическую находку приписывали воспалению при туберкулезе, но затем выявились и другие заболевания (например, актиномикоз).
Огромная многоядерная клетка Пирогова-Лангханса
Вот про такой воспалительный процесс и говорят: специфический. Ну а что же организму делать с туберкулезной палочкой, которая ну никак умирать не хочет? Вокруг зоны специфического воспаления формируется своеобразный саркофаг. Сначала состоит из волокнистого белка — фибрина, затем кальцифицируется. Очаг Гона в легких — нередкая находка на флюорографии. Полностью выздороветь от туберкулеза нельзя. Человек остается навсегда инфицированным (но клинически абсолютно здоровым).
БЦЖ — прививка от туберкулеза. Содержит убитые бактерии, чтобы познакомить иммунные клетки с антигенами возбудителя. Гарантированно защитить прививка не может (понятно, почему), но эффективность иммунного ответа повышается. Повторюсь, все зависит от количества бактерий и состояния организма.
Очаг Гона чаще всего выявляется субплеврально и в верхних долях легких лучше вентилируемых: микобактериям хорошо в кислородной среде
Некоторые последние исследования фагоцитоза.
Как сон влияет на фагоцитарную активность
Одна бессонная ночь — это конечно нехорошо, но в большинстве случаев не вызывает каких-либо последствий.
Другое дело — бесчисленные бессонные ночи. В одном из исследований, опубликованных в журнале «Neuroscience» был оценен биологический эффект лишения сна лабораторных мышей. Было выяснено, что мозг при длительной нехватке сна причиняет себе ущерб. Лабораторных животных разделили на четыре группы. Одна группа — «хорошо отдохнувшие», мышей второй группы периодически будили, в третьей группе животные не спали несколько дней. После чего ученые изучали активность мозга у каждой группы. У мышей, длительно лишенных сна было выявлено повышение активности фагоцитоза. Фагоциты — это клетки-уборщики, необходимые мозгу для очищения от побочных продуктов нейронной активности в течение дня.
После длительного отсутствия сна мозг включает «овердрайв», что может быть очень вредным. Не стоит паниковать, если ваш режим сна и бодрствования не в идеальной форме, но постарайтесь высыпаться.
Фагоцитоз и гипергликемия
Почему хирурги часто назначают при гнойно-воспалительных процессах анализ крови с определением уровня глюкозы?
Почему у больных с сахарным диабетом инфекционные заболевания протекают тяжелее? Один из факторов: быстрые углеводы влияют на активность макрофагов.
Людям давали стограммовые порции углеводов из глюкозы, фруктозы, сахарозы, меда. Затем брали венозную кровь через 1,2,3 и 5 часов после приема пищи. К крови добавляли суспензию, содержащую эпидермальный стафилококк (Staphylococcus epidermidis).
В дальнейшем проводилось исследование активности макрофагов. Установлено, что быстроусвояемые углеводы угнетают фагоцитарную активность макрофагов.
Так что очень важно следить за уровнем глюкозы, тем более больных с сахарным диабетом, проходящих лечение гнойно-воcпалительных процессов.
В заключение
И хотя фагоцитоз — самый древний способ защиты от чужеродных организмов, значения он не утратил. Этот механизм является ключевым в борьбе со стафилококковой инфекцией.
Если вы нашли опечатку в тексте, пожалуйста, сообщите мне об этом. Выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Фагоцитоз
Фагоцито́з (др.-греч. φαγεῖν — пожирать и κύτος — клетка) — процесс, при котором специально предназначенные для этого клетки крови и тканей организма (фагоциты) захватывают и переваривают твёрдые частицы. Осуществляется двумя разновидностями клеток: циркулирующими в крови зернистыми лейкоцитами (гранулоцитами) и тканевыми макрофагами. Открытие фагоцитоза принадлежит И. И. Мечникову, который выявил этот процесс, проделывая опыты с морскими звёздами и дафниями, вводя в их организмы инородные тела. Например, когда Мечников поместил в тело дафнии спору грибка, то он заметил, что на неё нападают особые подвижные клетки. Когда же он ввёл слишком много спор, клетки не успели их все переварить, и животное погибло. Клетки, защищающие организм от бактерий, вирусов, спор грибов и пр., Мечников назвал фагоцитами.
У человека различают два типа профессиональных фагоцитов:
Основные этапы фагоцитарной реакции сходны для клеток обоих типов. Реакция фагоцитоза может быть подразделена на несколько этапов:
1. Хемотаксис. В реакции фагоцитоза более важная роль принадлежит положительному хемотаксису. В качестве хемоаттрактантов выступают продукты выделяемые микроорганизмами и активированными клетками в очаге воспаления (цитокины, лейкотриен В4, гистамин), а также продукты расщепления компонентов комплемента (С3а, С5а), протеолитические фрагменты факторов свертывания крови и фибринолиза (тромбин, фибрин), нейропептиды, фрагменты иммуноглобулинов и др. Однако, «профессиональными» хемотаксинами служат цитокины группы хемокинов.
Ранее других клеток в очаг воспаления мигрируют нейтрофилы, существенно позже поступают макрофаги. Скорость хемотаксического перемещения для нейтрофилов и макрофагов сопоставима, различия во времени поступления, вероятно, связаны с разной скоростью их активации.
2. Адгезия фагоцитов к объекту. Обусловлена наличием на поверхности фагоцитов рецепторов для молекул, представленных на поверхности объекта (собственных или связавшихся с ним). При фагоцитозе бактерий или старых клеток организма хозяина происходит распознавание концевых сахаридных групп — глюкозы, галактозы, фукозы, маннозы и др., которые представлены на поверхности фагоцитируемых клеток. Распознавание осуществляется лектиноподобными рецепторами соответствующей специфичности, в первую очередь маннозосвязывающим белком и селектинами, присутствующими на поверхности фагоцитов.
В тех случаях, когда объектами фагоцитоза являются не живые клетки, а кусочки угля, асбеста, стекла, металла и др., фагоциты предварительно делают объект поглощения приемлемым для осуществления реакции, окутывая его собственными продуктами, в том числе компонентами межклеточного матрикса, который они продуцируют.
3. Активация мембраны. На этой стадии осуществляется подготовка объекта к погружению. Происходит активация протеинкиназы С, выход ионов кальция из внутриклеточных депо. Большое значение играют переходы золь-гель в системе клеточных коллоидов и актино-миозиновые перестройки.
4. Погружение. Происходит обволакивание объекта.
5. Образование фагосомы. Замыкание мембраны, погружение объекта с частью мембраны фагоцита внутрь клетки.
6. Образование фаголизосомы. Слияние фагосомы с лизосомами, в результате чего образуются оптимальные условия для бактериолиза и расщепления убитой клетки. Механизмы сближения фагосомы и лизосом неясны, вероятно имеется активное перемещение лизосом к фагосомам.
7. Киллинг и расщепление. Велика роль клеточной стенки перевариваемой клетки. Основные вещества участвующие в бактериолизе: перекись водорода, продукты азотного метаболизма, лизоцим и др. Процесс разрушения бактериальных клеток завершается благодаря активности протеаз, нуклеаз, липаз и других ферментов, активность которых оптимальна при низких значениях pH.
8. Выброс продуктов деградации.
Фагоцитоз может быть:
Что такое фагоциты и какова их роль в организме
Фагоциты – это уникальная группа клеток в нашем организме. Они одновременно являются частью иммунной и кровеносной систем, а также соединительной ткани. Их главная задача – защитить организм от продуктов тканевого распада, выстроить барьер от проникновения инфекции органической или неорганической природы. И для этого они используют уникальную, свойственную только им, функцию.
Общая характеристика фагоцитов
Фагоцитоз был впервые описан русским ученым Ильей Ильичем Мечниковым более 100 лет тому назад. Ученый, наблюдая за плоскими червями и личинками морских звезд, обнаружил у них удивительное свойство: не имея рта, они способны поглощать и растворять разные вещества. В ходе наблюдения биолог предположил, что это свойство особых клеток, которые содержатся в этих организмах. Оказалось, что эти клетки быстро перемещаются внутри личинок и поглощают все, что попадает в организм. Причем выявленные клетки способны поглощать не только пищу. Мечников вонзил в тельце личинки морской звезды маленькую деревянную занозу и начал наблюдать в микроскоп за поведением удивительных клеток. Вскоре они скопились вокруг занозы и начали ее пожирать. Эти «прожорливые» клетки и есть фагоциты, их название происходит от греческих слов, которые так и переводятся – «пожирать».
В ходе дальнейших исследований было обнаружено, что фагоциты продуцируются костным мозгом, содержатся в организме всех животных и человека, концентрируются в крови и почти всех тканях, в нашем организме они представлены в нескольких видах.
Как «работают» фагоциты в человеческом организме
Фагоциты защищают организм от бактерий, токсических веществ и некоторых вирусов, способны продуцировать разные биоактивные вещества, стимулировать воспалительные реакции, а также активизировать работу других агентов иммунной системы. По сути, фагоциты – это вторая линия защиты организма от патогенов, которые все же проникли в организм. Процесс поглощения фагоцитарными клетками опасных для человека агентов называется фагоцитозом.
Для упрощенного понимания механизмов фагоцитоза следует вспомнить амебу – представителя одноклеточных, известного большинству со школьной программы. Как и амеба, фагоцит имеет так называемые ложные ножки, которыми обволакивает свою добычу и поглощает ее. Сообщается о филогенетическом родстве амебы и фагоцитов.
При попадании в организм патогена рецепторы фагоцитов улавливают высвобождаемые им химические вещества и направляются к ним. При связывнии мишени с рецепторами фагоцита осуществляется фагоцитоз и чужеродный для организма агент разрушается индуцируемыми фагоцитами окислителями или оксидом азота. Остатки «съеденного» патогена выбрасываются обратно на поверхность фагоцита и элиминируются из организма.
Однако существуют факторы инвазивности, при которых патогены могут не только уклоняться от распознавания иммунной системой, но и управлять иммунными процессами. На ранних этапах инфицирования происходит взаимодействие патогенов с факторами врожденного иммунитета, и это является основным этапом для выживания возбудителей. Для того, чтобы ускользнуть от распознавания рецепторами фагоцитов патогенные бактерии используют следующие механизмы: прикрывают свою поверхность белками хозяина, образуют капсулы, варьируют молекулярными структурами клеточной стенки и др. Такие фагоцитированные бактерии могут выживать и размножаться внутри фагоцита, тем самым блокировать созревание фагосомы и воздействовать на внутриклеточные сигнальные пути.
Виды фагоцитов
Все фагоциты, которые присутствуют в человеческом организме, принято делить на две группы: так называемые непрофессиональные и профессиональные.
Профессиональные фагоциты
Профессиональные фагоцитарные клетки характеризуются более узкой специализацией, то есть они взаимодействуют с определенной категорией мишеней. К профессиональным фагоцитам относятся моноциты, макрофаги, нейтрофилы, дендритные и тучные клетки. Эта группа считается особо важной для защиты организма.
Моноциты
Мононуклеарные фагоциты, или моноциты, представляют собой самые большие клетки среди лейкоцитов (белых кровяных клеток). На наружной стороне плазматической мембраны моноцитов локализовано множество рецепторов, число которых увеличивается по мере созревания моноцитов. Среди них имеются рецепторы к разным веществам, которые связывают JgG и иммунные комплексы; обеспечивают способность мононуклеарных клеток к фагоцитозу бактерий и различных клеток. В кровоток моноциты попадают из костного мозга, в котором они синтезируются. Эти клетки довольно быстро передвигаются и в сосудах остаются всего лишь от 24 до 48 часов, после чего проникают в другие ткани и превращаются в макрофаги.
Концентрация моноцитов в крови варьируется зависимо от возраста и регулируется балансом стимуляторов и ингибиторов. Повышение количества может быть признаком:
Недостаточное количество клеток из этой группы может быть связано с иммунными расстройствами – как врожденными, так и приобретенными (например, СПИД, атрофия костного мозга).
Макрофаги
Макрофаги – это также мононуклеарные клетки. Макрофаги разных тканей имеют различные форму, размеры, биохимический состав. Однако общим признаком для них является наличие большого количества лизосом, митохондрий, вакуолей, эндоплазматических пузырьков и разнообразных гранул. Для макрофага и моноцита характерно единство строения, происхождения и функций. На поверхности их мембраны присутствуют различные антигены, среди которых общие антигены находятся и на макрофагах (костного мозга, лимфатических узлов, селезенки), и на моноцитах. Только на макрофагах выявляются дифференцировочные антигены по мере их созревания. Перекрестнореагирующие с другими клетками антигены взаимодействуют с Т-лимфоцитами, эндотелиоцитами, гранулоцитами. Функциональная активность мембраны определяется ее антигенным составом, мембранным транспортом, наличием рецепторов, интенсивностью синтеза и ее самообновления. В процессе фагоцитоза и пиноцитоза происходит протеолитическое разрушение мембраны, целостность которой восстанавливается за счет синтеза через 6 часов, что обеспечивает восстановление функций макрофагов.
Нейтрофилы
Нейтрофилы, как и моноциты, являются представителями группы клеток-лейкоцитов. В кровотоке на долю нейтрофилов приходится от 50% до 75% всех лейкоцитов. Продолжительность жизни нейтрофила составляет около 5 суток. Их основная задача – предотвратить развитие инфекции.
Современные лабораторные методы позволяют определять количество нейтрофилов в организме. Снижение их количества отмечается при таких заболеваниях, как:
Дефицит нейтрофилов также может быть вызван приемом некоторых лекарств, например, антибиотиков или диуретиков. Снижение лейкоцитов, в том числе и нейтрофилов, отмечается у онкологических пациентов, проходящих лучевую или химиотерапию.
Существенное повышение количества нейтрофилов может указывать на следующие заболевания:
Дендритные клетки
Свое название дендритные клетки получили из-за специфического строения. Они имеют множество разветвленных отростков, которые напоминают крону дерева (dendron). Клетки из этой группы в больших количествах содержатся в разных тканях, их основное количество концентрируются в полостях органов, а также в близости к внешней среде, то есть в слизистых оболочках носа, желудка, в альвеолярных тканях легких. После полного созревания дендритные клетки проникают в лимфоидную ткань (лимфоузлы, миндалины, серозную оболочку, носоглотку) и усиливают активность лимфоцитов и макрофагов.
Тучные клетки (лаброциты)
Главная задача лаброцитов – активизировать воспалительные реакции в организме, которые являются сигналом для макрофагов, нейтрофилов и других фагоцитов и должны защитить организм от внешнего возбудителя. Любое воспаление – это своеобразная команда к действию для всех присутствующих в организме фагоцитов. То есть лаброциты повышают активность разных групп фагоцитарных клеток и выполняют незаменимые функции, от которых зависит работа всей иммунной системы. Но сами тучные клетки также не лишены фагоцитарной активности. Они, как правило, специализируются на грамотрицательных бактериях.
Непрофессиональные фагоциты
Непрофессиональные фагоциты лишены направленного действия против конкретного вида патогена. Их фагоцитарная активность не столь выражена, как у профессиональных клеток. К этой группе принадлежат фибробласты, а также клетки эндотелия сосудов и эпителия. Они реагируют на любой патоген, проникший в организм.
Функции фагоцитов
Фагоциты – незаменимое звено иммунной системы. Анализируя главные характеристики разных типов фагоцитарных клеток, можно решить, что их основная задача – защищать от инфекции. Но это далеко не единственная их функция. Они «пожирают» (процесс фагоцитоза) твердые частицы, которые в человеческом организме являются патогенными, очищают кровь, поддерживают здоровье внутренних органов и выполняют еще множество полезных функций.
1. Защита от чужеродных тел
Чтоб понять, как фагоциты выполняют эту функцию, достаточно вспомнить, что происходит, когда вонзается заноза. Если ее сразу не удалить, то вокруг инородного тела образуется очаг воспаления и нагноения, а через некоторое время гной вместе с занозой вырывается наружу. Гной – это отмершие фагоциты, которые таким образом обеспечили защиту от загрязнения инородным телом здоровой ткани организма.
2. Защита от опухолей
Известно, что в результате множества подтвержденных и подозреваемых факторов в организме человека происходят нарушения, которые приводят к неконтролируемому делению и росту клеток, который может быть как доброкачественного, так и злокачественного характера. Иммунная система играет важную роль в противоопухолевой защите: фагоциты немедленно отыскивают перерожденные клетки и уничтожают их, предотвращая таким образом онкологические заболевания.
3. Участие в процессе апоптоза
В среднем организм взрослого человека – это примерно 100 триллионов клеток, среди которых некоторые живут несколько суток, другие являются «долгожителями» и живут по несколько лет. Ежедневно гибнет около 70 миллиардов клеток, которые удаляют макрофаги. При естественной гибели клеток, они выделяют некие вещества, на которые реагируют фагоциты и уничтожают старые клетки. Этот процесс называется апоптозом.
4. Защита от болезней
Фагоцитарные образования способны предотвращать заболевания, которые не связаны с инфекцией, опухолью или другими факторами, интересными для фагоцитов. Например, при атеросклерозе макрофаги участвуют в замедлении прогрессии заболевания. Когда холестерин откладывается в эндотелии сосудов, макрофаги «поедают» частицы жира и вместо него образуются так называемые пенистые клетки. Но фагоцитарные клетки не способны полностью уничтожать липопротеины, поэтому холестериновые бляшки продолжают образовываться на стенках сосудов, хотя в некоторых случаях и несколько медленнее.
5. Поддержка функций иммунной системы
Фагоцитарные клетки обладают способностью повышать активность друг друга, а также других агентов иммунной системы. Кроме того, фагоциты выделяют специфические вещества, которые стимулируют костный мозг на выработку клеток иммунной системы.
6. Способствуют восстановлению тканей
Фагоциты также могут участвовать в формировании тканей при их повреждении за счет образования рубцовых клеток (фибробластов). В результате в месте повреждения появляется «латка» в виде рубца. Этот процесс происходит не только при внешних повреждениях кожи. Фибробласты незаменимы для рубцевания язвы органов ЖКТ и заживления миокарда в постинфарктный период.
Всегда ли фагоциты полезны
Механизм воздействия на патогены у фагоцитов отработан тысячелетиями эволюции. Но даже это не делает их абсолютно безопасными и полезными для человеческого организма. И во многом виной являются не столько сами фагоциты, сколько условия современной жизни человека. Плохая экология, хронические стрессы часто приводят к тому, что в принципах работы фагоцитов появляются сбои. Взять хотя бы аутоиммунные заболевания. Эта группа болезней вызвана тем, что вследствие сбоя иммунитет воспринимает клетки собственного организма как патогены. Как следствие, фагоциты «набрасываются» на ткани почек, суставы, разные части сердца, и организм начинает стареть в несколько раз быстрее.
В человеческом организме присутствует огромное количество клеток специфического действия – фагоцитов. Они взаимодействуют между собой и другими клетками, поэтому очень важно обеспечение нормального протекания этого процесса. Любой дисбаланс этого взаимодействия влечет за собой проблемы со здоровьем. Лучшая помощь для оптимального функционирования системы фагоцитоза – это соблюдение здорового образа жизни, правильного питания и поддержания иммунитета в норме.
Больше свежей и актуальной информации о здоровье на нашем канале в Telegram. Подписывайтесь: https://t.me/foodandhealthru