Клеточная защита макроорганизма
К одному из неспецифических факторов клеточного иммунитета организма относится фагоцитоз.
Фагоцитоз как фактор иммунитета является одним из основных защитных механизмов макроорганизма в борьбе с инфекциями.
Одним из важнейших показателей неспецифического клеточного иммунитета является фагоцитарная реакция лейкоцитов. Она изменяется в зависимости от действия антибактериальных и химиотерапевтических препаратов, иммунизации, развития инфекционного процесса, влияния витаминов, облучения, голодания, физического и умственного перенапряжения, стрессового состояния, действия токсинов и других факторов.
Фагоцитарной реакцией в последние годы стали широко пользоваться как тестом для определения реактивности организма.
Между гуморальной и клеточной защитой существует тесная связь.
Фагоцитарная реакция усиливается под влиянием лизоцима, лизинов, опсонинов и других неспецифических и специфических факторов гуморальной защиты.
Фагоцитарная система в организме представлена разнообразными типами клеток, морфологически отличающимися друг от друга.
К фагоцитарной системе следует относить только те клетки, которые являются активными фагоцитами и способствуют освобождению организма от проникших чужеродных агентов, в том числе и микроорганизмов.
В 1887 году основоположник фагоцитарной теории И.И.Мечников разделил фагоциты на две группы:
1) микрофаги – зернистые лейкоциты крови;
2) макрофаги – очень разнообразные по составу клетки.
Это деление фагоцитов полностью сохранилось и до наших дней.
Клетки первой группы (микрофаги) – исключительно подвижные фагоциты. К микрофагам относятся:
1. Нейтрофильные лейкоциты, которые являются самыми активными фагоцитами. Их способность захватывать и переваривать микробы впервые была показана И.И.Мечниковым при изучении инфекции, вызванной стрептококком.
2. Эозинофильные лейкоциты, гораздо менее активные фагоциты, чем нейтрофилы, однако и они обладают способностью захватывать микробы.
3. Базофильные лейкоциты, обладающие незначительной фагоцитарной активностью.
Микрофаги могут как сами активно передвигаться, так и переноситься кровью или лимфой. Они защищают организм от острой гнойной инфекции. Аккумулируются микрофаги в очаге воспаления в течение острой фазы. Их основная функция – способность к фагоцитозу – проявляется весьма активно.
Клетки второй группы (макрофаги) в основном принимают участие в борьбе с возбудителями, вызывающими хронические инфекции.
В группу макрофагов входят все активно фагоцитирующие клетки, кроме зернистых лейкоцитов.
Группу макрофагов принято делить на две подгруппы: фиксированные и подвижные
Подгруппу фиксированных макрофагов составляют в основном эндотелиальные клетки синусов лимфатических узлов и селезенки, капилляров печени (купферовские клетки), костного мозга, коры надпочечников и средней доли гипофиза.
Сюда же относятся ретикулярные клетки лимфатических узлов и селезенки, также фиксированные клетки рыхлой соединительной ткани – гистиоциты, которые были обнаружены в большом количестве в печени, селезенке и лимфоузлах.
В группу подвижных макрофагов входят такие активизированные клетки, как плазмобласты, плазмоциты, гистиоциты, также моноциты и лимфоциты.
Функциональная активность макрофагов значительно шире, чем у микрофагов. Макрофаги способны захватывать и переваривать самые разнообразные микроорганизмы. Они также осуществляют фагоцитоз погибших тканевых клеток и клеточного детрита.
Защитные функции как микрофагов, так и макрофагов (подвижных и неподвижных) теснейшим образом связаны друг с другом. Одна группа клеток дополняет другую.
Процесс фагоцитоза состоит из четырех фаз.
Первой фазой является сближение фагоцитов и микробов. Подвижные фагоциты в результате изменения поверхностного натяжения протоплазмы под влиянием продуктов жизнедеятельности микробов приближаются к объекту фагоцитоза. К неподвижным макрофагам микробы доставляются током жидкости.
Во второй фазе происходит прилипание микроорганизмов к поверхности фагоцита. Этот процесс совершается под влиянием электролита, изменяющего электрический потенциал фагоцитируемого объекта (микроба).
Третья фаза характеризуется погружением микроба в пищеварительную вакуоль и образованием фаголизосомы (слияние пищеварительной вакуоли и лизосомы).
Четвертая фаза завершается внутриклеточным перевариванием поглощенных фагоцитами микробов.
Фагоцитарная защита обеспечивается биохимическими процессами, происходящими в фагоцитах.
Большое значение в функциональной активности фагоцитов имеют нуклеиновые кислоты, которые играют важную роль в синтезе внутриклеточного белка и ферментов. Большое значение для активности фагоцитов имеют и ферменты, катализирующие окислительно – восстновительные реакции. При окислительно – восстановительных реакциях образуется энергия, обеспечивающая жизненно важные процессы. К одному из ферментов, катализирующих процессы биологического окисления, относится сукцинатдегидрогеназа.
Значительным достижением является открытие лизосом, содержащих протеолитические и гидролитические ферменты. Физиологическая функция лизосомальных ферментов, к которым относится и фосфатаза (кислая и щелочная), тесно связана с обменными процессами, происходящими в клетках, в том числе и фагоцитах.
Активность ферментов (окислительно – восстановительных и лизосомальных) играет чрезвычайно важную роль в процессах разрушения микробных клеток. Она может изменяться в зависимости от действия антибиотиков, химиотерапевтических препаратов, развития инфекционного процесса, действия ионизирующего излучения, стрессовых ситуаций, физического истощения, иммунизации (фагоцитоз в иммунном организме протекает более энергично, чем в неимунном) и пр.
Угнетающе на фагоцитарную защиту действуют токсины, хинин, холестерин, алкалоиды, капсульные вещества бактерий, блокада ретикуло-эндотелиальной системы, стресс, авитаминоз, передозировка антибиотиков и гормональных препаратов, белковое голодание, переохлождение, умственное и физическое переутомление и пр.
Не всегда процесс захвата фагоцитами микробов заканчивается перевариванием последних.
Некоторые виды микроорганизмов, в силу своих особенностей, не только не разрушаются фагоцитами, а наоборот, будучи поглощенными фагоцитами, начинают размножаться, разрушая фагоциты (при туберкулезе, лепре, гонорее, лейшманиозе).
Фагоцитарная защита значительно снижена в отношении микроорганизмов резистентных к антибиотикам, химиотерапевтическим препаратам и дезинфицирующим веществам, применяемым с целью текущей и заключительной дезинфекции.
Учитывая тот факт, что фагоцитарная реакция очень четко отражает изменения, происходящие с реактивностью организма, показатели фагоцитарной реакции (активность, интенсивность, завершенность фагоцитоз) используются с диагностической целью.
Учет результатов фагоцитарной реакции проводится микроскопически на основании просмотра в каждом препарате 100 фагоцитов, в частности, нейтрофилов (как самых активных микрофагов).
Активность фагоцитоза – количество нейтрофилов с поглощенными микробными клетками при подсчете 100 нейтрофилов. Интенсивность фагоцитоза – среднее количество микробных клеток в одном нейтрофиле при подсчете 100 фагоцитов. Завершенность фагоцитоза – отношение дезинтегрированных микробных клеток ко всем подсчитанным в 100 нейтрофилах. Опсоно –фагоцитарный индекс – отношение показателей фагоцитарной реакции в иммунном организме к таковым в неимунном организме.