- •«Физиология иммунной системы» Пермь 2009
- •Научно-популярное издание
- •Физиология иммунной системы
- •614090, Г. Пермь, ул. Коммунистическая, 23 тел. 210-35-34
- •Введение
- •Хронология изучения иммунитета
- •Глава 1. Антигены, основные свойства
- •Глава 2. Неспецифическая резистентность организма
- •2.1. Естественные и физиологические барьеры
- •2.2. Гуморальные факторы естественного иммунитета
- •2.3. Клеточные механизмы неспецифической защиты
- •2.3.1. Nk-лимфоциты
- •2.3.2. Фагоциты
- •2.3.3. Макрофаги
- •2.3.4. Нейтрофилы
- •2.3.5. Эозинофилы
- •2.3.6. Тучные клетки и базофилы
- •Глава 3. Структура иммунной системы
- •3.1. Органы и ткани иммунной системы
- •3.2. Клетки иммунной системы
- •3.2.1. Лимфоциты
- •3.2.2. Антигенпредставляющие клетки
- •Глава 4. Молекулярные основы специфической защиты
- •4.1. Цитокины
- •4.2. Антитела
- •Глава 5. Механизмы специфического иммунного ответа
- •5.1. Эволюция иммунных механизмов
- •5.2. Иммунный ответ клеточного типа
- •5.3. Гуморальный механизм специфического иммунного ответа
- •5.4. Специфическая регуляция интенсивности протекания иммунных реакций
- •Глава 6. Частные проявления иммунного ответа
- •6.1. Иммунная система, связанная со слизистыми оболочками
- •6.3. Иммунологическая толерантность
- •6.4. Возрастные особенности иммунологического статуса животных Каждому возрасту животных соответствует определенное состояние иммунной системы.
- •6.5. Взаимодействие иммунной и нейроэндокринной систем целостного организма
- •Реакции иммунной системы на нейромедиаторы и избыток ряда гормонов
- •6.6. Использование достижений иммунологии в животноводстве и ветеринарии
- •Словарь использованных терминов и сокращений
- •Перечень рекомендуемой литературы
- •Предметный указатель
2.3. Клеточные механизмы неспецифической защиты
В неспецифическом разрушении клеток и продуктов их распада участвуют такие клетки как натуральные киллеры и фагоциты.
2.3.1. Nk-лимфоциты
Единственными представителями зрелых лимфоцитов, способных до формирования антигенспецифичных механизмов обеспечивать иммунную защиту макроорганизма являются натуральные киллеры (NK-лимфоциты или естественные киллеры). Их предшественники мигрируют из красного костного мозга с кровотоком, но отсутствуют в лимфе. Затем одна их часть выполняет свою цитотоксическую функцию в крови (кровяная субпопуляция), а другая (тканевая субпопуляция) после оседания, преимущественно, в печени, селезенке, слизистых и беременной матке.
Функциональное состояние NK-клеток зависит от активности рецепторов на их мембране. Причем, если одни из них способствуют проявлению цитотоксических свойств естественных киллеров, то другие – отменяют ее. Например, рецепторы KIR предотвращают проявления эффекторных свойств естественных киллеров при их контакте с теми клетками, на поверхности которых присутствует достаточное количество нормальных для данной особи молекул ГКГС. Если такие молекулы отсутствуют или их мало (это наблюдается при инфицировании и злокачественном перерождении клеток), то цитотоксичность NK-клеток возрастает. Это является следствием взаимодействия других рецепторов киллера с наиболее общими компонентами поверхности клетки (антителонезависимая клеточно опосредованная цитотоксичность) или с Fc-фрагментом осевших на её антигенах антител (антителозависимая клеточно опосредованная цитотоксичность).
Таким образом, антителонезависимая цитотоксичность (характерна для тканевых NK-лимфоцитов), до выработки специфических механизмов, способна препятствовать существованию в организме животного как чужих, так и собственных изменившихся клеток. В то же время, несмотря на отсутствие антигенспецифичности, антителозависимая цитотоксичность (характерна для кровяных NK-лимфоцитов) существенно повышает эффективность специфической защиты, дополняя действие антител.
Цитотоксические свойства активированных NK-киллеров обусловлены их способностью прикрепляются к подлежащей уничтожению клетке и секретировать на ее поверхность цитотоксины (перфорины и гранзимы).
Перфорины, подобно мембраноактивному комплексу комплемента, образуют трансмембранные поры в клетке-мишени. Через них в цитоплазму проникают гранзимы, которые включают механизмы апоптоза. Апоптоз - это такая форма гибели клетки, при которой, ее содержимое делится на окруженные мембраной фрагменты (апоптозные тельца) и быстро фагоцитируется (макрофагами, нейтрофилами и многими другими клетками-соседями). Важным свойством апоптоза является ферментативное расщепление ДНК, что предотвращает распространение генетической информации от разрушаемой клетки-мишени по макроорганизму.
В различных тканях апоптоз избирательно поражает отдельные клетки, а их содержимое не выходит в окружающую среду, не сопровождается развитием воспаления и практически не повреждает соседние с уничтожаемой киллерами мишенью структуры. Однако, некоторые патогены (например, аденовирусы, хламидии, токсоплазмы) делают инфицированную ими клетку-мишень нечувствительной к гранзимам. В этом случае, атакованная киллером клетка подвергается некрозу и выходу ее содержимого в окружающую среду, что сопровождается развитием воспаления.
Помимо цитотоксических функций, натуральные киллеры вырабатывают цитокины (ИЛ-5, -8, γ-интерферон, факторы некроза опухоли и др.), активирующие фагоцитоз и друге варианты иммунного ответа.
Исключительная важность естественных киллеров обусловлена тем, что в природе существуют вирусы и чужеродные клетки, которые маскируют (характерно для многих раковых клеток) или периодически меняют свои поверхностные антигены, поражают другие лимфоциты, а также разрушают систему комплемента. В перечисленных случаях NК-лимфоциты становятся основным, или даже единственным, средством защиты.
Активность NК-лимфоцитов может подавляться при стрессе. Поэтому вызывающие его факторы ослабляют иммунный надзор и делают неэффективной противоопухолевую защиту организма.