Современное состояние учения о фагоцитозе

Изучение фагоцитоза ведется согласно классическим постулатам И. И. Мечникова о фазах фагоцитарной реакции — хемотаксису, аттракции (связывании) и поглощении, уничтожении (переваривании). К характеристике каждого из этих процессов в настоящее время приковано внимание, им посвящают монографии, обзоры. Результаты многочисленных исследований позво­лили углубиться в суть этих реакций, конкретизи­ровать молекулярные факторы, лежащие в их ос­нове, нащупать общие узлы и вскрыть частные механизмы клеточной реактивности. Фагоцитоз служит прекрасной моделью для изучения мигра­ционной функции, пространственной ориентации клеток и их органелл, слияния и новообразова­ния мембран, регуляции клеточного гомеостаза и других процессов. Иногда фагоцитоз нередко отождествляют с поглощени­ем. Это явно неудачно, ибо нарушает исторически сложившееся представление о фагоцитозе как об интегральном процессе, который объединяет сумму клеточных реакций, начиная с распознавания объекта и кончая его разрушением или стремлением к разрушению. С функциональной точки зрения фагоциты могут пребывать в двух состояниях — покоящемся и активирован­ном. В наиболее общем виде активация — есть результат преобразования внешнего стимула в реакцию эффекторных органелл. Больше пишут об активированном макрофаге, хотя в прин­ципе то же самое можно сделать и для полинук­леаров. Надо выбрать лишь точку отсчета — к примеру, функциональный статус в сосудистом русле нормального организма. Активация разли­чается не только степенью возбуждения индиви­дуальных клеток, но и масштабом охвата клеточ­ной популяции в целом. В норме активировано небольшое количество фагоцитов. Появление раз­дражителя резко меняет этот показатель, отра­жая подключение фагоцитов к реакциям, корри­гирующим внутреннюю среду организма. Стремление проактивировать фагоцитарную систему, усилив тем самым ее эффекторные возможности, неоднократно звучало в работах И. И. Мечнико­ва. Современные исследования по адъювантам, биологическим и фармакологическим модулято­рам мононуклеарных и полинуклеарных фагоци­тов по существу развивают эту мысль с позиций межклеточной кооперации, общей и частной па­тологии. В этом видится перспектива рациональ­ного воздействия на воспаление, репаративные и регенеративные процессы, иммунопатологию, резистентность к острому и хроническому стрессу, устойчивость к инфекциям, опухолям и пр.

Многие признаки активации стереотипны, повторяясь у всех фагоцитирующих клеток. К ним относятся изменение активности лизосомальных и мембранных ферментов, усиление энергетиче­ского и окислительного метаболизма, синтетических и секреторных процессов, изменение адгезивных свойств и рецепторной функции плазматической мембраны, способности к случайной ми­грации и хемотаксису, поглощению и цитотоксичности. Если учесть, что каждая из этих реакций по своей природе интегративна, то количество ча­стных признаков, по которым можно судить о возбуждении клеток, будет огромным.

Один и тот же раздражитель способен индуцировать все или большинство признаков актива­ции. Однако это, скорее, исключение, чем прави­ло. Сегодня многое известно о конкретных меха­низмах, реализующих эффекторные свойства моно и полинуклеарных фагоцитов. Расшифрована структурная основа двигательных реакций, открыты органеллы, обес­печивающие векторную ориентацию в простран­стве, изучены закономерности и кинетика образо­вания фаголизосом, установлена природа цитотоксичности и бактерицидности, определены син­тетические и секреторные потенции, обнаружены рецепторные и каталитические процессы в плаз­матической мембране и пр. Становится все более очевидным, что дискретные проявления клеточ­ной реактивности обеспечиваются или по крайней мере инициируются обособленными механиз­мами и могут возникать независимо друг от дру­га. Удается подавить или усилить хемотаксис, не изменив способности к поглощению и цитоток­сичности, секреция не связана с поглощением, повышение адгезивности не зависит от потребле­ния кислорода и т. д. Известны генетические дефекты, когда выпадает одна или несколько из перечисленных функций, причем многие из них стереотипны по клинической симптоматике. Если к этому присовокупить патологию медиаторных систем, генерирующих хемоаттрактанты и опсонины, станет понятно, насколько сложным и одно­временно конкретным должен быть сегодня диа­гноз, констатирующий нарушение фагоцитоза.

Крупным событием явилось утверждение моле­кулярных основ цитотоксичности (в том числе бактерицидности) и ее отношения к реактивно­сти клеток. Стремление понять сущность реакций, приводящих к гибели поглощенных бактерий, проглядывает в большинстве работ И. И. Мечни­кова. Многие годы эта проблема традиционно сводилась к «перевариванию», в котором участву­ют гидролитические ферменты (цитазы, по И. И. Мечникову), определяющие, как полагали, антимикробные свойства фагоцитов. Эта позиция была сильно поколеблена, после того как оказа­лось, что лизосомальные гидролазы обладают слабой бактерицидностью in vitro или лишены ее. В основу современных взглядов положены наблюдения, свидетельствующие об усилении окислительного метаболизма активированных фагоцитов и разобщении двух главных собы­тий — киллинг-эффекта и дегра­дации убитых, нежизнеспособных объектов. Прежняя терминология, в которой закреплена причинная связь между уничтожением живой ми­шени и переваривающей функцией клетки, оставлена. Переваривание, которое обу­словлено кислыми и нейтральными гидролазами, преформированными в гранулах, является вторич­ным и нацелено на объекты, убитые зависимыми и независимыми от кислорода механизмами — биооксидантами, системой миелопероксидазы, катионными белками, лактоферрином, лизоцимом. Реализация цитотоксичности отражает реактивное возбуждение фагоцитирующих кле­ток, которые секретируют эффекторные молеку­лы внутрь фагосом (с образованием фаголизосом) либо наружу, атакуя внеклеточные (непо­глощенные) объекты. То, что количество кислорода, поглощаемого лейкоцитами, значительно увеличивается при фа­гоцитозе, известно давно. Однако истинное значение этого феномена, который в современ­ной литературе часто называют респираторным, или метаболическим, взрывом, осмыслено лишь в последние годы. В отличие от многих клеток кис­лородное дыхание не является системой жизне­обеспечения фагоцитов — они хорошо переносят гипоксию и выполняют ряд функций в условиях анаэробиоза. При помощи респираторного взрыва моноциты-макрофаги и нейтрофилы решают чи­сто эффекторные задачи, «вооружаясь» против микробов и других объектов, которые восприни­маются ими как антигомеостатические факторы. В анаэробной среде фагоциты сохраняют способ­ность к поглощению, но резко снижают токсич­ность в отношении многих патогенных и условно-патогенных бактерий. Ключевой механизм сводится к активации мембранных оксидаз, ката­лизирующих перенос электронов с НАДФН на молекулярный кислород. Это стимулиру­ет окисление глюкозы в гексозомонофосфатном шунте, приводя к гиперпродукции перекиси водо­рода и свободных радикалов кислорода - биологических оксидантов с мощными цитотоксическими потенциями. Клини­ческое значение подобных реакций стало очевид­ным после того, как было обнаружено фатальное снижение противоинфекционного иммунитета у детей с врожденной патологией системы респи­раторного взрыва нейтрофилов. Впрочем, было бы неверно противопоставлять различные антимикробные факторы. Их эффективность во многом зависит от взаимной сбалансированности условий, в которых происходит фагоцитоз, вида микроба. Нейтрофилы, лишенные возможности использовать бактерицидные свойства активированного кислорода, тем не менее нормально уби­вают эпидермальный стафилококк, синегнойную палочку, зеленящий стрептококк, облигатные анаэробы. Относительная устойчивость к фагоцитозу определяется суммой признаков — поверхностными свойствами микробной клетки, наличием факторов типа лейкотоксинов и антифагинов, инактивацией биооксидантов и пр. Давно обнаружена способность некоторых бакте­рий тормозить образование фаголизосом. Этот механизм, который исключает контакт с цитотоксическими компонентами фа­гоцитов, обеспечивает длительное персистирование в макрофагах туберкулезной палочки, a в нейтрофилах — бруцелл, а также других микроорганизмов. Одну из при­чин видят в повышении внутриклеточного уров­ня циклического аденозинмонофосфата, блокиру­ющего мобилизацию гранул и их слияние с фагосомами. Этот пример показывает, насколько глубокими могут быть взаимоотношения, которые складываются в процессе фагоцитоза.

Перейти на страницу: 1 2 3 4 5 6

Узнайте немного больше

Урогенитальная хламидийная инфекция
К заболеваниям, передающихся половым путем (ЗППП) относят и урогенитальную хламидийную инфекцию, или хламидиоз. Возбудитель этой инфекции, Chlamydia trachomatis (C. trachomatis), имеет 18 разновидностей (так называемых серологических штаммов), которые были идентифицир ...

Рак шейки матки
Статистика показывает, что среди злокачественных опухолей у женщин рак шейки занимает четвертое место (после рака желудка, кожи и молочных желез), а по показателям смертности - второе. Встречается он в возрасте 40—60 лет, но в последнее время рак шейки матки стал встре ...