В настоящее время является неоспоримым тот факт, что фагоцитоз, как фактор иммунитета, является одним из основных защитных механизмов макроорганизма в его борьбе с различными возбудителями инфекционных заболеваний.

Фагоцитарная защита организма является наиболее древним механизмом иммунитета.

Данные, накопленные исследователями за последние десятилетия, указывают на то, что фагоцитоз является первым неспецифическим фактором общей иммунологической перестройки организма, которая происходит в ответ на проникновение в него антигена.

Одним из важнейших показателей неспецифического иммунитета является фагоцитарная реакция лейкоцитов.

Известно, что фагоцитарная активность лейкоцитов отражает не только иммунологическую реактивность организма, но и степень йодной недостаточности, недостаточность белкового питания, степень утомления организма при его физическом напряжении, эффективность препаратов, применяемых с профилактической и лечебной целью (антибиотики, витамины, химиотерапевтические препараты, биологически активные вещества и пр.), степень влияния облучающих, шумовых, стрессовых, физических, химических и многих других факторов.

В настоящее время для лечения многих инфекционных заболеваний широко применяются антибиотики старых и новых поколений, естественного и искусственного происхождения.

Изучению влияния антибиотиков на фагоцитоз посвящено большое число работ.

Многочисленными исследованиями доказано, что антибиотики, обладая в организме антибактериальным действием, оказывают влияние как на общую, так и на иммунологическую реактивность организма, действуя на гуморальный и фагоцитарный иммунитет.

Исследованиями многих авторов показа, что разные антибиотики не однозначно влияют на иммунный процесс.

По данным одних авторов антибиотики усиливают фагоцитарную активность лейкоцитов, другие исследователи отмечают ингибирующее действие антибиотиков на фагоциты. По данным третьих авторов – некоторые антибиотики вообще не оказывают какого – либо действия на фагоцитарную активность лейкоцитов.

Такие разноречивые данные можно объяснить влиянием различных факторов: своеобразный механизм действия самого препарата, особенность его структуры, методика проведения исследования (in vivo или in vitro), режим проведения исследований, состояние иммунной реактивности макроорганизма и многие другие факторы.

Фагоцитарная защита макроорганизма (особенно при инфекционных заболеваниях) возможна благодаря перевариванию захваченных фагоцитами антигенов (в том числе и микроорганизмов), которое обеспечивается биохимическими процессами, происходящими в фагоцитарной клетке.

Сочетанное изучение фагоцитарной и метаболической активности клеток приобретает особое значение в условиях воздействия на макроорганизм антибактериальных и химиотерапевтических препаратов, так как способствует раскрытию физиологической и биохимической сущности их действия.

В основе любой защитной реакции организма лежит его способность распознавать чужеродный агент и избавляться от него.

Наиболее древней формой этой функции является пищеварение.

Причем, для многоклеточного организма и для отдельной клетки, основные этапы пищеварительного процесса – поглощение вещества, переваривание и выведение в окружающую среду продуктов переваривания – однотипны.

В процессе эволюции у высокоорганизованных организмов внутриклеточное пищеварение заменяется на внеклеточное, в результате чего клетки тканей высших животных получают большую часть питательных веществ из кровяного русла в виде небольших молекул, не нуждающихся в переваривании внутри клеток.

Однако, наряду с этим у высших животных имеются клетки, которые поглощают крупные молекулы, микроорганизмы или инертные вещества.

В дальнейшем судьба захваченного агента зависит от переваривающей способности ферментных систем клеток.

В 60–х годах XIX века появились первые работы, в которых делалась попытка разъяснить механизм защиты организма от инфекции.

Так, в 1859 году Геккель описал наблюдение над поглощением лейкоцитами речного рака краски индиго.

Более подробно процесс поглощения лейкоцитами частичек краски (индиго, кармин, киноварь) описали Грейер (1864) и Шульце (1865).

Эти авторы указали на то, что поглощению частичек предшествует прикрепление их к поверхности протоплазмы лейкоцита. Они также установили наличие стадии фагоцитоза – аттракцию. Была сделана попытка понять и объяснить механизм следующей стадии фагоцитоза – погружение объекта в протоплазму фагоцита.

Шульце (1865), объясняя механизм погружения частичек краски в протоплазму, считал, что частички как бы вдавливаются внутрь протоплазмы. Но дать объяснение механизму фагоцитоза в целом Шульце не смог.

Прейер (1864) полагал, что основой фагоцитарного процесса является активное действие протоплазмы лейкоцита. Он полагал, что частички краски прикрепляются к липким отросткам протоплазмы и потом увлекаются в центральную часть клетки в результате втягивания этих отростков.

Основателю фагоцитарной теории иммунитета И.И.Мечникову с первых же шагов работы в этом направлении пришлось выдержать не один раз критику по поводу его представлений о сущности и природе фагоцитоза.

Рассматривая явление фагоцитоза с эволюционной точки зрения, И.И.Мечников считал, что захватывание лейкоцитами попавших в ткани посторонних тел или собственных клеток (ставших для макроорганизма бесполезными) является проявлением биологической защиты, возникшей и развившейся в процессе эволюции.

На фоне представлений о жизни в конце XIX и начале XX столетий, взгляды Мечникова на фагоцитоз казались многим недостаточно материалистическими и способствовали обвинению его в витализме.

Оппоненты Мечникова считали, что хорошо объясняющими механизм фагоцитоза являются простые физико-химические закономерности.

Авторы этих представлений считали, что фагоцитоз не зависит от жизни клетки и что фагоцитирующие клетки держатся при этом акте пассивно по отношению к образованиям, вдавливающимся в них под влиянием физических сил.

Образование псевдоподий и движение лейкоцитов к источнику раздражения (или от него) объяснялось с точки зрения изменения поверхностного натяжения, производимого посторонним телом на обращенной к нему стороне лейкоцита.

Начиная с 1871 года в публикуемых результатах исследований Эртля, Кребса, Г.Н.Минха, Гойема и других сообщалось о присутствии бактерий в лейкоцитах при различных инфекционных заболеваниях.

Авторы этих исследований считали, что микробы, проникшие в лейкоциты, находят в лейкоцитах благоприятные условия для своей жизнедеятельности. Лейкоциты, по их мнению, в данной ситуации являются разносчиками возбудителей инфекции по всему организму.

Заслугой И.И.Мечникова является то, что он первый отказался от этого представления и на основании огромной многогранной экспериментальной работы показал истинную роль фагоцитов в борьбе макроорганизма с инфекцией.

Именно И.И.Мечников показал, что фагоцитоз играет защитную роль и очищает не только от посторонних инертных частиц или погибших собственных клеток, но и от возбудителей инфекций.

В 1883 году на YII съезде естествоиспытателей и врачей в Одессе И.И.Мечников в своем докладе «О целебных силах организма» впервые сформулировал положение о значении фагоцитоза в защите организма от инфекции и заложил основы клеточной теории иммунитета.

По мере усложнения организма в процессе эволюции появились и другие факторы защиты организма.

Однако, фагоцитарная защита макроорганизма является одним из ведущих факторов неспецифической защиты макроорганизма.

Со времени классических исследований И.И.Мечникова и по настоящее время фагоцитарная деятельность клеток макроорганизма считается важнейшим фактором защиты от инфекционных заболеваний.

Приступая к своим исследованиям, И.И.Мечников имел вначале совсем другую цель.

Он изучал значение и роль различных зародышевых листиков у молодых эмбрионов беспозвоночных животных.

Для изучения роли среднего зародышевого листика (мезодермы) Мечников поставил целый ряд опытов на различных прозрачных морских животных.

Первые же опыты показали, что мезодермальные клетки этих животных заглатывают различные посторонние вещества и переваривают их подобно амебам.

Эти опыты позволили Мечникову предположить, что внутриклеточное пищеварение этих мезодермальных клеток должно играть большую роль во всех явлениях жизни у всех животных, в том числе и у человека.

Опыты, проведенные И.И.Мечниковым над прозрачными личинками морских звезд, показали, что при введении под кожу этих личинок занозы происходит движение амебообразных клеток по направлению к занозе и кроме того подвижные клетки образуют обильный экссудат.

И.И.Мечников обратил внимание на то, что подобное наблюдается и при других воспалительных процессах у животных и людей, когда вокруг пораженного места скапливается огромное количество белых кровяных телец, образующих гной.

Эти наблюдения позволили Мечникову высказать предположение, что образование гнойного экссудата при воспалительных процессах следует понимать как защитную реакцию организма против любого вредного для организма агента (в том числе и микробов, способствующих возникновению и развитию инфекционного процесса).

Дальнейшими опытами И.И.Мечников показал, что белые кровяные тельца не только направляются к месту воспаления, но также активно захватывают и переваривают микробы.

Для подтверждения этих заключений, он поставил опыты над пресноводными прозрачными рачками Daphnia magna.

Мечников заражал этих рачков грибком из группы Blastomycetes.

Острые споры этого паразита прободают кишечник рачка и попадают в полость тела, где они заглатываются кровяными тельцами и ими перевариваются.

В тех случаях, когда спор проникало немного, кровяные тельца уничтожали их, и животное выздоравливало. Если же споры проникали в огромном количестве, кровяные тельца были не в состоянии справиться с ними. В этом случае споры прорастали в вегетативные клетки, которые быстро размножались в полости тела дафнии и животное погибало.

Подобные опыты Мечников поставил на позвоночных животных, заражая их рожистым стрептококком, бациллами возбудителя сибирской язвы, палочками туберкулеза.

Этими исследованиями И.И.Мечников также показал, что лейкоциты позвоночных животных заглатывают микроорганизмы и если микробов небольшое количество, переваривают их, освобождая тем самым организм от возбудителей инфекции.

Фагоцитарная система в организме представлена разнообразными типами клеток, морфологически отличающихся друг от друга.

Эти клетки, специализировавшиеся в процессе эволюции, являются производными мезодермы.

К фагоцитарной системе следует относить только те виды клеток, которые являются активными фагоцитами и способствуют освобождению макроорганизма от микроорганизмов, способствующих возникновению и развитию инфекционного процесса.

В 1887 году И.И.Мечников разделил фагоциты на две системы: 1)микрофаги – зернистые лейкоциты крови и 2)макрофаги – очень разнообразная по составу группа клеток.

Это деление клеток полостью сохранилось и до наших дней.

Клетки первой группы (микрофаги) – исключительно подвижные фагоциты.

К микрофагам относятся: а) нейтрофильные лейкоциты, б) эозинофильные лейкоциты, в) базофильные лейкоциты.

Нейтрофильные лейкоциты являются самыми активными фагоцитами. Их способность захватывать и переваривать микробы впервые была показана И.И.Мечниковым при изучении инфекции, вызванной рожистым стрептококком (Streptococcus pyogenes). Мечников отметил, что при рожистом воспалении активная борьба со стрептококками обуславливалась исключительно нейтрофильными микрофагами.

Такая активность нейтрофильных лейкоцитов в дальнейшем была подтверждена многочисленными и многолетними исследованиями как in vitro, так и in vivo в отношении к самым разнообразным видам микроорганизмов (A.Ingolt and F.Davenport, J.Goodman, R.Moore, R.Tonipselt и др.).

Было удостоверено, что нейтрофильные лейкоциты активно подвижны, цитоплазма их легко образует псевдоподии и выступы, осуществляющие обволакивание чужеродной частицы, с последующим ее погружением и перевариванием.

Эозинофильные лейкоциты намного менее активные фагоциты, чем нейтрофилы, Однако, и они обладают способностью захватывать микробы (Z.Dorothea, I.Hirsch).

Базофильные лейкоциты обладают незначительной фагоцитарной активностью.

Микрофаги могут как сами активно перемещаться, так и переносится кровью или лимфой. Они защищают макроорганизм от острой гнойной инфекции.

Аккумулируются микрофаги в очаге воспаления в течение острой фазы.

Их основная функция – способность к фагоцитозу проявляется весьма активно (И.И.Мечников, F.Davenport, I.Goodman, R.Tompseltt).

Клетки второй группы (макрофаги) в основном принимают участие в борьбе с возбудителями, вызывающими хронические инфекционные заболевания.

В группу макрофагов входят все активно фагоцитирующие клетки, кроме зернистых лейкоцитов.

Группу макрофагов принято делить на две подгруппы – фиксированные и свободные макрофаги.

Подгруппа фиксированных макрофагов в основном представлена эндотелиальными клетками синусов лимфатических узлов и селезенки, капиллярами печени, клетками костного, коры надпочечников и средней доли гипофиза. Сюда же относятся ретикулярные клетки лимфатических узлов селезенки, а также фиксированные клетки рыхлой соединительной ткани – гистиоциты, широко представленные во всех органах (А.Игонин, М.Покровская, А.Поликар).

О роли гистиоцитов в защите организма от хронической инфекции сообщал Мечников.

При заражении сусликов туберкулезными палочками И.И.Мечников отмечал, что микобактерии в основном фагоцитировались гигантскими клетками – гистиоцитами, которые были обнаружены в большом количестве в печени, селезенке и лимфоузлах.

В группу подвижных макрофагов входят такие клетки как полибласты, активизированные гистиоциты, а также моноциты и лимфоциты.

Клетки группы макрофагов в 1913 году Ашоффом были объединены в ретикуло – эндотелиальную систему (РЭС).

Функциональная активность макрофагов значительно шире, чем у микрофагов.

Макрофаги способны захватывать и переваривать самые разнообразные микроорганизмы. Они фагоцитируют также клетки ткани, осуществляют фагоцитоз погибших клеток и клеточного детрита (Б.Кедровский, E.Perkins and M.Leonard, R.Vaughan and S.Boyden).

Защитные функции как подвижных, так и неподвижных макрофагов теснейшим образом связаны друг с другом. Одна группа клеток компенсирует и дополняет другую (В.Рубин).

В процессе фагоцитоза различают четыре стадии: 1.Движение подвижных фагоцитов к объекту фагоцитоза (положительный хемотаксис). К неподвижным фагоцитам объект фагоцитоза доставляется током жидкости (лимфа, кровь, тканевая жидкость). 2. Прилипание (аттракция объекта к фагоциту). 3.Захват фагоцитом объекта, образование фагосомы с последующим его погружением внутрь фагоцита. 4. Внутриклеточное переваривание захваченного объекта.

Результат фагоцитоза может быть разным, так как он зависит от вида микроорганизма, опсонизирующей способности сыворотки, состояния фагоцита.

Как показали исследования многих авторов, существеннее влияние на фагоцитоз оказывают различные лекарственные вещества, токсины, физические и химические факторы, применяемые дозы антибиотиков и других лечебных препаратов, продолжительность экспозиции антибиотика с ингредиентами фагоцитоза, степень чувствительности микробов к тому или иному антибиотику и от многих других факторов.

Исследователи приводят три исхода фагоцитоза: 1. полное внутриклеточное переваривание микробов, приводящее к полному исчезновению их в организме – это завершенный фагоцитоз, 2. выталкивание микробов из фагоцитов обратно в окружающую среду, 3. активное размножение микробов внутри фагоцита – это незавершенный фагоцитоз (Дюбо, Брауцде, Вайсберг, Гращенкв, Гаузе, Житова, Гурвич, Форштер, Мешалова, Минервина, Жак, Червякова, Голубева, Пельц, Бухарин, Берзинь, Блумберг, Берман, Славская, Метальникова, Hirsch, Lerner, Victor, Rowley, Patterson, Suszko, Pruzansky, Waisbren, Brown, Dannenberg, Walter, Kapral, Smadel, Thoni, Morse, Mudd, Shayegani, Mckei, Leter, Nelson, Boyden, Wilkinson, Smith, Fleming, Wood, Fhoni, Isliker).

В начало страницы