Реферат: Макрофаги перитонеального экссудата как модель фагоцитоза и нарушений фагоцитарной активности
Содержание
Краткий экскурс в историю……………………………………………………………………………………………… 2
Современное состояние учения офагоцитозе……………………………………………………………..5
Макрофагиперитонеального экссудата как модель
фагоцитоза и нарушений фагоцитарной активности…………………………………………….13
Получениемодели………………………………………………………………………………………………………….14
Методы регистрации результатов…………………………………………....................................................14
Некоторые моделируемые процессы
СНИЖЕНИЕ БАКТЕРИАЛЬНОЙ АКТИВНОСТИПЕРИТОНЕАЛЬНЫХ
МАКРОФАГОВ МЫШЕИ В УСЛОВИЯХ СОЧЕТАННОГО
ПРИМЕНЕНИЯ СТАФИЛОКОККОВОГО ЭНТЕРОТОКСИНА ТИПА А И ЭНДОТОКСИНА………………………………………………17
ОТМЕНАУСИЛИВАЮЩЕГО ФАГОЦИТОЗ ДЕЙСТВИЯ ОПСОНИНОВ
С ПОМОЩЬЮ ФРАГМЕНТОВ АНТИТЕЛ ПРОТИВ Fc-РЕЦЕПТОРОВ МАКРОФАГОВ……………………………...................................18
УСИЛЕНИЕ С ПОМОЩЬЮ ХИТОЗАНАРЕАКЦИИ
КОНТАКТНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ МАКРОФАГА С ТИМОЦИТАМИ invitro…………………………………………………………..19
АКТИВАЦИЯ ФАГОЦИТАРНЫХ КЛЕТОК И КЛЕТОЧНОГО
ИММУНИТЕТА СИНТЕТИЧЕСКИМИ ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТАМИ………………………………………………………………………………20
АКТИВАЦИЯМАКРОФАГОВ ПОД ВЛИЯНИЕМ СИНТЕТИЧЕСКОГОАНТИОКСИДАНТА……………………………………………… 22
ФАГОЦИТАРНАЯ АКТИВНОСТЬ МАКРОФАГОВ
ПЕРИТОНЕАЛЬНОГО ЭКССУДАТА МЫШЕЙ ДЕЙСТВИИ ПРЕПАРАТОВ ПЛАТИНЫ………………………………………………………23
ИЗУЧЕНИЕФАГОЦИТАРНОЙ АКТИВНОСТИ ПЕРИТОНЕАЛЬНЫХ МАКРОФАГОВ В
ОТНОШЕНИИYERSINIAPESTISС ДЕФЕКТНЫМИ И ПОЛНОЦЕННЫМИ FRA-ГЕНАМИ…………………………………………………25
ВЛИЯНИЕМОДИФИКАТОРОВ БИОЛОГИЧЕСКОГО ОТВЕТА ПРИРОДНОГО
ПРОИСХОЖДЕНИЯНА ФУНКЦИОНАЛЬНУЮ АКТИВНОСТЬ МАКРОФАГОВ……………………………………………………………….26
ПЕРИТОНЕАЛЬНЫЕМАКРОФАГИ КАК МОДЕЛЬ
ДЛЯИЗУЧЕНИЯ АТЕРОГЕННОГО ПОТЕНЦИАЛАСЫВОРОТКИ КРОВИ……………………………………………………………………...29
ВЛИЯНИЕГАМК, ГОМК И ГЛУТАМИНОВОИ
КИСЛОТЫНА ФУНКЦИОНАЛЬНУЮ АКТИВНОСТЬ ФАГОЦИТОВ……………………………………………………………………………32
Заключение………………………………………………………………………. ……………………………………………………………33
Некоторые другие моделиизучения фагоцитоза……………………………………………………………… 34
Литература…………………………………………………………………………………………………………………………………………36
Краткий экскурс в историю
Более 100 лет прошло с моментаоткрытия фагоцитарной теории, созданнойнашим великим натуралистом,лауреатом Нобелевской премии И. И. Мечниковым.Открытие, осмысление явления фагоцитоза и формулирование в общих чертахоснов фагоцитарной теории было сделано им в декабре 1882 г. В 1883 г. он изложил основы новой фагоцитарной теории вдокладе «О целебных силах организма» вОдессе на VIIсъезде естествоиспытателей и врачейи опубликовал их в печати. Были впервые высказаны основные положения фагоцитарной теории, которые И. И. Мечников развивал в последующем на протяжении всей своей жизни. Хотя сам фактпоглощения живыми клетками других частиц был описан многими натуралистамизадолго до ученого, однако только он дал блестящее толкование огромной ролифагоцитов в защите организма от болезнетворных микробов.
Много позже к70-летнему юбилею ученого коллега и друг И. И.Мечникова Эмиль Ру напишет: «Сегодня, мойдруг, Вы наблюдаете доктринуфагоцитоза со спокойным удовлетворением отца, дитя которого сделалохорошую карьеру в мире, но сколько беспокойств оно Вам доставило! Его появление вызвало протесты и сопротивление и в течение двадцати лет Вам пришлось сражаться за него». Доктрина фагоцитоза «… однаиз наиболее плодотворных в биологии: онасвязала явление иммунитета с внутриклеточным пищеварением, она объяснила наммеханизм воспаления и атрофии; она оживила патологическую анатомию,которая, не будучи в состоянии датьприемлемое объяснение, оставалась чисто описательной… Ваша эрудициятакая обширная и верная, что она служит всему миру».
И. И. Мечников утверждал, что«… иммунитет в инфекционных болезняхдолжен быть приписан активной целлюлярной деятельности. Среди клеточныхэлементов фагоциты должны занять первоеместо. Чувствительность и подвижность, способность поглощать твердыетела и вырабатывать вещества, могущие разрушать и переваривать микробов — вот главные факторы деятельностифагоцитов. Если эти свойства в достаточноймере развиты и парализуют патогенное действие микробов, тогда животноеот природы иммунно… когда фагоциты необнаруживают наличия всех или одного из этих свойств в достаточной степени, тоживотное восприимчиво к инфекции...».Вместе с тем, если бактериальные продукты вызывают у фагоцитовотрицательный хемотаксис или, если при положительном хемотаксисе фагоциты непоглощают бактерий или поглощают, но не убивают их, — также развиваетсясмертельная инфекция. Решение фундаментальных проблем сравнительнойэмбриологии и биологии, приведшее ккрупнейшим открытиям ученого, позволило И. И. Мечникову установить, что «фагоцитоз чрезвычайно распространен в животноммире… как на самой низшей ступени животнойлестницы, например, у простейших, так и… у млекопитающих животных ичеловека… фагоциты представляютсобой мезенхимальные клетки».
И. И. Мечников был в то же время первым, кто занялсясравнительным изучением явления фагоцитоза. Внимание ученого было обращено нетолько на традиционные лабораторные объекты, но и на таких представителей мираживотных, как дафнии, морские звезды, крокодилы, обезьяны. Сравнительноеизучение фагоцитоза было необходимо И. И. Мечникову для доказательствавсеобщности явлений поглощения и разрушения чужеродного материалафагоцитирующими мононуклеарами, широкого распространения в природе изучаемойим формы иммунологической защиты.
Клеточная теория Мечникова сразу наткнулась насопротивление. Прежде всего она была предложена в то время, когдабольшинство патологов видели в воспалительной реакции, а также в связанных сней микрофагах и макрофагах не защитную, а вредоносную реакцию. В то времясчитали даже, что, хотя фагоцитирующие клетки действительно способны поглощатьболезнетворные микроорганизмы, это приводит не к разрушению возбудителя, а кпереносу его в другие части тела и распространению болезни. Также в тот периодвремени интенсивно развивалась гуморальная теория иммунитета, основы которойбыли заложены П.Эрлихом. Были открыты антитела и антигены, были выявленымеханизмы гуморальной устойчивости организма против некоторых патогенныхмикроорганизмов и их токсинов (дифтерия, столбняк и др.). Как это ни странно, но два таких открытия немогли некоторое время ужиться вместе. Позднее в 1888 г. Наттолл нашел всыворотке нормальных животных вещества, токсичные для некоторыхмикроорганизмов, и показал, что такие антибактериальные свойства значительноповышаются в результате иммунизации животного. В дальнейшем было обнаружено,что в сыворотке имеются два разных вещества, совместное действие которыхприводит к лизису бактерий: термостабильный фактор, затем идентифицированныйкак сывороточные антитела, и термолабильный фактор, названный комплементом, илиалексином (от греч. aleksein — защищать).Учениксамого Мечникова Борде описал лизис эритроцитов гуморальными антителами икомплементом, и большинство исследователей стали соглашаться с Кохом, чтопобеду одержали гуморалисты.Мечников и егоученики отнюдь не собирались сдаваться. Были поставлены простые опыты, вкоторых микробы, помещенные в маленький мешочек из фильтровальнойбумаги, защищающий их от фагоцитов, сохраняли свою вирулентность, хотябуквально купались в тканевой жидкости, богатой антителами. ВАнглии сэр Элмрот Райт и С. Р. Дуглас попыталисьпримирить различия между этими двумя школами в своих капитальныхисследованиях процесса опсонизации (от греч. opsonein — делатьсъедобным). Эти ученые утверждали, что клеточный и гуморальный факторы являютсяодинаково важными и взаимозависимыми в том отношении, что гуморальные антитела,специфически реагируя со своей мишенью — микроорганизмом, подготавливаютего к фагоцитозу макрофагами.
В 1908 г. Шведская академия удостоила Нобелевской премии по медицинесовместно Мечникова — основателя клеточного направления и Эрлиха — олицетворявшего гуморалистские идеи того времени.Они были удостоены премии в качестве «признания их работ поиммунитету».
Заслуга Мечниковасостоит не только в создании им гениальной теории.<span Arial CYR",«sans-serif»">
Еще ранее он начал изучать заразные болезничеловека и домашних животных: вместе со своим учеником Н. Ф. Гамалеей он изучалтуберкулез, чуму рогатого скота, искал способы борьбы с вредителями сельскогохозяйства. К 1886 г. относится одно из важнейших событий в истории русскоймедицины. Летом этого года в Одессе начала работать созданная Мечниковым и еготалантливым учеником Н. Ф. Гамалеей первая русская бактериологическая станция.Он создал в России крупнейшую научную школу микробиологов. Выдающиеся ученые Н.Ф. Гамалея, Д. К. Заболотный, Л. А. Тарасевич и многие другие были учениками И.И. Мечникова. Илья Ильич Мечников умер в 1916 году, до конца жизни занимаясьвопросами иммунологии и клеточного иммунитета. А наука об иммунитете быстро истремительно развивалась. В этот период было необычайно много работ и ученых,изучавших факторы внутренней защиты организма.Период с 1910 по1940гг. был периодом серологии. В это время было сформулированоположение о специфичности и о том, чтоАТ являются естественными,высоковариабельными глобулинами. Большую роль здесь сыграли работы Ландштейнера, который пришел в выводу, что специфичность антител не являетсяабсолютной.
С 1905 появилисьработы (Сarrel, Guthrie) потрансплантации органов. В 1930г. К.Ландштейнер открывает группы крови. Работамипо фагоцитозу, бактериофагии, вирусам,патогенезу чумы занимается Амадей Боррель. Премия присуждена Ф. МакфарлейнуБернету (1899 — 1985) и Питеру Медавару (1915 — Англия) «за открытиеприобретенной иммунолотической толерантности». Медавар показал, что отторжение чужеродногокожного трансплантата подчиняется всем правилам иммунологической специфичности,и в основе его лежат такие же механизмы, как и при защите от бактериальных ивирусных инфекций. Последующая работа, которую он провел вместе с рядомучеников, заложила прочную основу для развития трансплантационнойиммунобиологии, которая стала важной научной дисциплиной и в дальнейшемобеспечила многие достижения в области клинической трансплантации органов. Бернетопубликовал книгу «Образование антител» (1941 г.). Со своим коллегой, ФранкомФеннером, Бернет утверждал, что способность к иммунологическим реакциямвозникает на сравнительно поздних стадиям эмбрионального развития и при этомпроисходит запоминание существующих маркеров «своего» у антигенов,присутствующих в данный момент. Организм в последующем приобретает к нимтолерантность и не способен отвечать на них иммунологической реакцией. Всеантигены, которые не запомнились, будут восприниматься как «не свои» и смогут вдальнейшем вызывать иммунологический ответ. Было высказано предположение, чтолюбой антиген, введенный в течение этого критического периода развития, будетзатем восприниматься как свой и вызывать толерантность, в результате чего несможет в дальнейшем активировать иммунную систему. Эти идеи были далее развитыБернетом в его клонально-селекционной теории образования антител. ПредположенияБернета и Феннера были подвергнуты экспериментальной проверке в исследованияхМедавара, который в 1953 г. на мышах чистых линий получили четкое подтверждениегипотезы Бернета — Феннера, описав феномен, которому Медавар дал названиеприобретенной иммунологической толерантности.
В 1969г. одновременно несколькими авторами (Р.Петров, М.Беренбаум, И.Ройт) былапредложена трехклеточнаясхема кооперации иммуноцитов виммунном ответе (Т-, В-лимфоцитов имакрофагов), определившая на многие годы изучение механизмов иммунного ответа, субпопуляционной организации клеток системы иммунитета.
Существенную роль в этих исследованиях сыграликинематографические методы. Возможность непрерывного динамического изучениямикробиологических объектов invivoи invitro в условиях, совместимыхс их жизнедеятельностью, визуализация невидимых для человеческого глаза электромагнитныхизлучений, регистрация как быстрых, так и медленных процессов, управлениемасштабом времени и некоторые другие характерные особенности исследовательскойкинематографии открыли большие и во многих отношениях уникальные возможностидля изучения взаимодействия клеток.
Представлениео фагоцитах за истекшее время подверглось существенной эволюции. В 1970 г. VanFurthи соавт.предложили новую классификацию, выделяющуюМФ из РЭС в отдельную системумононуклеарных фагоцитов. Исследователи отдали дань уважения И. И. Мечникову,пользовавшемуся термином «мононуклеарный фагоцит» еще в начале XXвека. Фагоцитарная теория не стала, однако, неизменяемойдогмой. Непрерывно накопляемые наукой факты изменили и усложнили понимание техявлений, в которых фагоцитоз казался решающим или единственным фактором.
Можно утверждать, что в наши днисозданное И. И. Мечниковым учение о фагоцитах переживает свое второе рождение,новые факты значительно обогатили его, показав, как это и предсказывал ИльяИльич, огромное общебиологическое значение. Теория И. И. Мечникова явилась мощныминдуктором прогресса иммунологии во всем мире, большой вклад в него внеслисоветские ученые. Однако и сегодня основные положения теории остаютсянезыблемыми.
Первостепенное значение фагоцитарнойсистемы подтверждается созданием в США общества ученых, занимающихся изучениемретикулоэндотелиальной системы (РЭС), издается специальный «JournalofReticulo-EndothelialSociety».
В последующие годы развитие фагоцитарнойтеории связано с открытием цитокиновой регуляции иммунного ответа и, конечно,изучения влияния цитокинов на клеточный ответ в том числе и макрофагов. На зареэтих открытий стоя ли работы таких ученых, как Н.Ерне,
Г. Келер, Ц. Милштейн.
В СССР бурный интерес к фагоцитам исвязанным с ними процессами наблюдался в 80-е годы. Здесь необходимо отметить работы А.Н.Маянского, изучавшеговлияния макрофагов не только в свете их иммунной функции. Он показал значениеклеток РЭС на функционирование таких органов как печень, легкие, желудочно-кишечныйтракт. Работы также проводили А.Д. Адо, В.М.Земсков, В.Г.Галактионов,эксперименты по изучению работы МФ в очаге хронического воспаления ставилСеров.
Следует сказать, что в 90-е годыинтерес к неспецифическому звену иммунитета упал. Отчасти это можно объяснитьтем, что все усилия ученых были в основном устремлены к лимфоцитам, но особенно– к цитокинам. Можно сказать, что сейчас продолжается «цитокиновый бум».
Однако это ни в коем случае неозначает, что актуальность проблемы упала. Фагоцитоз составляет пример тогопроцесса, интерес к которому не может пропасть. Будет открытие новых факторовстимулирующих его активность, будут обнаружены вещества угнетающие РЭС. Будутоткрытия, уточняющие тонкие механизмы взаимодействия МФ с лимфоцитами, с клеткамиинтерстиция, с антигенными структурами. Особенно это может быть актуальносейчас в связи с проблемой опухолевого роста и СПИД’а. Остается надеяться, чтов ряду открытий, начатых великим Мечниковым, будут стоять имена русских ученых.
СОВРЕМЕННОЕСОСТОЯНИЕ УЧЕНИЯ О ФАГОЦИТОЗЕ
Основныеположения о фагоцитах и системе фагоцитоза, блестяще сформулированные И. И.Мечниковым и разработанные его учениками и последователями, надолго определилиразвитие этого важнейшего направления биологии и медицины. Идея опротивоинфекционном иммунитете, которая так увлекла современников И. И.Мечникова, сыграла решающую роль в становлении клеточной иммунологии, эволюциивзглядов на воспаление, физиологию и патологию реактивности и резистентностиорганизма. Парадоксально и вместе с тем закономерно, что учение о фагоцитозеначалось с крупных обобщений и концепций, которые на протяжении многих летдополнялись фактами частного характера, мало повлиявшими на развитие проблемы вцелом. Волна современной иммунологической информации, изобилие изящных методови гипотез направили интересы многих исследователей в сторону изучениялимфоцитарных механизмов клеточного и гуморального иммунитета. И еслииммунологи быстро поняли, что без макрофага им не обойтись, то судьба другогокласса фагоцитирующих клеток — полинуклеарных (сегментоядерных) лейкоцитов — донедавнего времени оставалась неясной. Только теперь можно с уверенностьюсказать, что и эта проблема, сделав за последние 5—10 лет качественный скачок,прочно утвердилась и успешно развивается не только иммунологами, но ипредставителями смежных профессий — физиологами, патологами, биохимиками,клиницистами. Изучение полинуклеарных фагоцитов (нейтрофилов) — один изнемногих примеров в цитофизиологии, а тем более в иммунологии, когда числоисследований на объекте «человеческого происхождения» превосходит количестворабот, выполненных в эксперименте на животных.
Сегодняучение о фагоцитозе — это совокупность представлений о свободных и фиксированныхклетках костномозгового происхождения, которые, обладая мощным цитотоксическимпотенциалом, исключительной реактивностью и высокой мобилизационнойготовностью, выступают в первой линии эффекторных механизмов иммунологическогогомеостаза. Противомикробная функция воспринимается как частный, хотя и важный,эпизод этой общей стратегии. Доказаны мощные цитотоксические потенции моно- иполинуклеарных фагоцитов, которые, кроме бактерицидности, находят выражение вуничтожении малигнизированных и иных форм патологически измененных клеток,альтерации тканей при неспецифическом воспалении в иммунопатологическихпроцессах. Если нейтрофилы (доминирующий тип полинуклеаров) почти всегда нацеленына деструкцию, то функции мононуклеарных фагоцитов сложнее и глубже. Ониучаствуют не только в разрушении, но и в созидании, запуская фибробластическиепроцессы и репаративные реакции, синтезируя комплекс биологически активныхсубстанций (факторы комплемента, индукторы миелопоэза, иммунорегуляторныебелки, фибронектини пр.). Сбывается стратегический прогноз И. И. Мечникова,который всегда смотрел на фагоцитарные реакции с общефизиологических позиций,утверждая значение фагоцитов не только в защите от «вредных деятелей», но и вобщей борьбе за гомеостаз, которая сводится к поддержанию относительногопостоянства внутренней среды организма. «При иммунитете, атрофии, воспалении иизлечении, во всех явлениях, имеющих величайшее значение в патологии, участвуютфагоциты».
Мононуклеарные фагоциты, которые ранее относилик ретикулоэндотелиальной системе, выделены в самостоятельное семейство клеток— систему мононуклеарных фагоцитов, которая объединяет моноциты костногомозга и крови, свободные, и фиксированные тканевые макрофаги. Доказано, что,выходя из крови, моноцит меняется, адаптируясь к условиям той среды, в которуюпопадает. Это обеспечивает специализацию клетки, т. е. максимальноесоответствие тем условиям, в которых ей предстоит «работать». Не исключена идругая альтернатива. Подобие моноцитов может быть чисто внешним (как это случилосьс лимфоцитами), и часть из них предетерминирована к трансформации в различнееварианты макрофагов. Гетерогенность зрелых нейтрофилов хотя и существует, новыражена гораздо слабее. Они почти не меняются морфологически, попадая в ткани,в отличие от макрофагов живут там недолго (не более 2—5 сут) и явно необладают пластичностью, присущей моноцитам. Это высокодифференцированныеклетки, которые практически заканчивают свое развитие в костном мозге. Неслучайно, известные в прошлом попытки отыскать корреляцию между сегментациейядра и способностью лейкоцитов к фагоцитозу не увенчались успехом. Тем не менееидея о функциональной неоднородности морфологически зрелых нейтрофилов продолжаетполучать подтверждения. Известны различия между нейтрофилами костного мозга ипериферической крови, нейтрофилами крови, тканей и экссудатов. Причины ифизиологический смысл этих особенностей неизвестны. По-видимому, изменчивостьполинуклеаров в отличие от моноцитов-макрофагов носит тактический характер.
Изучение фагоцитоза ведется согласноклассическим постулатам И. И. Мечникова о фазах фагоцитарной реакции —хемотаксису, аттракции (связывании)и поглощении,уничтожении (переваривании). К характеристике каждого из этих процессов внастоящее время приковано внимание, им посвящают монографии, обзоры. Результатымногочисленных исследований позволили углубиться в суть этих реакций,конкретизировать молекулярные факторы, лежащие в их основе, нащупать общиеузлы и вскрыть частные механизмы клеточной реактивности. Фагоцитоз служитпрекрасной моделью для изучения миграционной функции, пространственнойориентации клеток и их органелл, слияния и новообразования мембран, регуляцииклеточного гомеостаза и других процессов. Иногда фагоцитоз нередко отождествляютс поглощением. Это явно неудачно, ибо нарушает исторически сложившееся представлениео фагоцитозе как об интегральном процессе, который объединяет сумму клеточныхреакций, начиная с распознавания объекта и кончая его разрушением илистремлением к разрушению. С функциональной точки зрения фагоциты могутпребывать в двух состояниях — покоящемся и активированном. В наиболее общемвиде активация — есть результат преобразования внешнего стимула в реакциюэффекторных органелл. Больше пишут об активированном макрофаге, хотя в принципето 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 активированонебольшое количество фагоцитов. Появление раздражителя резко меняет этотпоказатель, отражая подключение фагоцитов к реакциям, корригирующимвнутреннюю среду организма. Стремление проактивировать фагоцитарную систему,усилив тем самым ее эффекторные возможности, неоднократно звучало в работах И.И. Мечникова. Современные исследования по адъювантам, биологическим ифармакологическим модуляторам мононуклеарных и полинуклеарных фагоцитов посуществу развивают эту мысль с позиций межклеточной кооперации, общей и частнойпатологии. В этом видится перспектива рационального воздействия навоспаление, репаративные и регенеративные процессы, иммунопатологию, резистентностьк острому и хроническому стрессу, устойчивость к инфекциям, опухолям и пр.
Многие признакиактивации стереотипны, повторяясь у всех фагоцитирующих клеток. К ним относятся изменение активности лизосомальных и мембранных ферментов,усиление энергетического и окислительного метаболизма, синтетических исекреторных процессов, изменение адгезивных свойств и рецепторной функцииплазматической мембраны, способности к случайной миграции и хемотаксису,поглощению и цитотоксичности. Если учесть, что каждая из этих реакций по своейприроде интегративна, то количество частных признаков, по которым можно судить о возбуждении клеток,будет огромным.
Один итот же раздражитель способен индуцировать все или большинство признаков активации.Однако это, скорее, исключение, чем правило. Сегодня многое известно оконкретных механизмах, реализующих эффекторные свойства моно и полинуклеарныхфагоцитов. Расшифрована структурная основа двигательных реакций, открытыорганеллы, обеспечивающие векторную ориентацию в пространстве, изученызакономерности и кинетика образования фаголизосом, установлена природа цитотоксичностии бактерицидности, определены синтетические и секреторные потенции, обнаруженырецепторные и каталитические процессы в плазматической мембране и пр.Становится все более очевидным, что дискретные проявления клеточнойреактивности обеспечиваются или по крайней мере инициируются обособленнымимеханизмами и могут возникать независимо друг от друга. Удается подавить или усилитьхемотаксис, не изменив способности к поглощению и цитотоксичности, секреция несвязана с поглощением, повышение адгезивности не зависит от потреблениякислорода и т. д. Известны генетические дефекты, когда выпадает одна илинесколько из перечисленных функций, причем многие из них стереотипны поклинической симптоматике. Если к этому присовокупить патологию медиаторныхсистем, генерирующих хемоаттрактанты и опсонины, станет понятно, насколькосложным и одновременно конкретным должен быть сегодня диагноз, констатирующийнарушение фагоцитоза.
Крупнымсобытием 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. Многиегоды 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 сильнопоколеблена, после того как оказалось, что лизосомальные гидролазы обладают слабой бактерицидностью invitro или лишены ее. В основу современных взглядов положены наблюдения, свидетельствующие об усилении окислительногометаболизма активированныхфагоцитов и разобщении двух главных событий —киллинг-эффекта и деградации убитых, нежизнеспособных объектов. Прежняя терминология, в которой закреплена причиннаясвязь между уничтожением живой мишени и переваривающей функцией клетки, оставлена. Переваривание, которое обусловленокислыми и нейтральными гидролазами, преформированными в гранулах, являетсявторичным и нацелено на объекты, убитые зависимыми и независимыми от кислородамеханизмами — биооксидантами, системой миелопероксидазы, катионными белками, лактоферрином, лизоцимом. Реализация цитотоксичности отражает реактивноевозбуждение фагоцитирующих клеток, которые секретируют эффекторныемолекулы внутрь фагосом (собразованием фаголизосом) либо наружу, атакуя внеклеточные (непоглощенные) объекты. То, что количество кислорода, поглощаемоголейкоцитами, значительно увеличивается при фагоцитозе, известно давно. Однакоистинное значение этого феномена, который в современной литературе частоназывают респираторным, или метаболическим, взрывом, осмыслено лишь в последниегоды. В отличие от многих клеток кислородное дыхание не является системойжизнеобеспечения фагоцитов — они хорошо переносят гипоксию и выполняют рядфункций в условиях анаэробиоза. При помощи респираторного взрывамоноциты-макрофаги и нейтрофилы решают чисто эффекторные задачи, «вооружаясь»против микробов и других объектов, которые воспринимаются ими какантигомеостатические факторы. В анаэробной среде фагоциты сохраняют способностьк поглощению, но резко снижают токсичность в отношении многих патогенных и условно-патогенныхбактерий. Ключевой механизм сводится к активации мембранных оксидаз, катализирующихперенос электронов с НАДФН на молекулярный кислород. Это стимулирует окислениеглюкозы в гексозомонофосфатном шунте, приводя к гиперпродукции перекиси водородаи свободных радикалов кислорода — биологических оксидантов с мощнымицитотоксическими потенциями. Клиническое значение подобных реакций сталоочевидным после того, как было обнаружено фатальное снижениепротивоинфекционного иммунитета у детей с врожденной патологией системы респираторноговзрыва нейтрофилов. Впрочем, было бы неверно противопоставлять различныеантимикробные факторы. Их эффективность во многом зависит от взаимнойсбалансированности условий, в которых происходит фагоцитоз, вида микроба. Нейтрофилы,лишенные возможности использовать бактерицидные свойства активированногокислорода, тем не менее нормально убивают эпидермальный стафилококк, синегнойнуюпалочку, зеленящий стрептококк, облигатные анаэробы. Относительная устойчивостьк фагоцитозу определяется суммой признаков — поверхностными свойствамимикробной клетки, наличием факторов типа лейкотоксинов и антифагинов, инактивациейбиооксидантов и пр. Давно обнаружена способность некоторых бактерий тормозитьобразование фаголизосом. Этот механизм,который исключает контакт с цитотоксическими компонентами фагоцитов, обеспечиваетдлительное персистирование в макрофагах туберкулезной палочки, aвнейтрофилах — бруцелл, а также других микроорганизмов. Одну из причин видят вповышении внутриклеточного уровня циклического аденозинмонофосфата, блокирующегомобилизацию гранул и их слияние с фагосомами. Этот пример показывает, насколькоглубокими могут быть взаимоотношения, которые складываются в процессе фагоцитоза.
Становлениевзглядов на механизмы цитотоксичности фагоцитов не подорвало мечниковской концепции о цитазах как о медиаторах, опосредующих деструктивные функции клеток. И. И. Мечников не разподчеркивал, что, кроме разрушения микробов, фагоциты способны повреждать собственные ткани. Эти идеиполучили блестящее развитие в современных работах по ферментологиилизосомальных гранул и способам их подключения к фагоцитарным реакциям. В гранулах моно- иполинуклеарных фагоцитовидентифицированбольшой арсенал гидролитических ферментов (нейтральных и кислых гидролаз), для каждого из которыхможно подыскать мишень во внеклеточном пространстве. Под их прицелом находятсяколлагеновые и эластиновые волокна, пептидогликановый матрикс хряща, фибронектин, факторыкомплемента, системы калликреин-кининов, свертывания, фибрино-лиза,иммуноглобулины, клеточные мембраны. В противовес старым представлениям сегоднясделан акцент на активном, секреторном высвобожденииэффекторных молекул, которое значительноповышает эффекторную пластичность клетки, позволяя в кратчайший срокмобилизовать и рационально использовать свои возможности в физиологических ситуациях и в ходе разнообразных патологических процессов. Секретируя, фагоцитывоздействуют на другие медиаторные системы и разрушают внеклеточные объекты, размеркоторых исключает возможность поглощения. Так, по-видимому, обстоит дело приэмфиземе легких, в реакциях на иммунныекомплексы, при остром и хроническом воспалении. Кроме гидролаз и другихкомпонентов лизосомальных гранул, активированные фагоциты выделяют пирогены,интерфероны и интерфероноподобные вещества, простагландины, тромбоксаны,биооксиданты, монокины, факторы,стимулирующие предшественники миелопоэза и пр. Лейкотриены вызывают сокращение гладких мышц и повышениесосудистой проницаемости, действуя в 100— 10000 раз сильнее, чем гистамин.
Прав былИ. И. Мечников, когда говорил о широком спектре задач, решаемых фагоцитами, имногообразии их функциональных контактов («живой цепи», по И. И. Мечникову) сдругими клетками и тканями. Активированные макрофаги и нейтрофилы служат однимиз самых ярких примеров экстренной мобилизации эффекторных механизмов с обширнойсферой приложения в масштабе не только соединительной ткани, но и всегоорганизма.
Активаторымоноцитов-макрофагов и полинуклеаров образуются в системах комплемента, свертывания,фибринолиза, калликреин-кининов, иммуноглобулинов, выделяются лимфоцитами, фибробластами, тромбоцитами, эндотелием. Сложные взаимоотношенияскладываются и внутри самой фагоцитарной системы. Моноцитарный инфильтрат при воспалении формируется подвлиянием хемоаттрактантов, продуцируемых нейтрофилами, которые первыми мигрируют в зону альтерации. В своюочередь моноциты и макрофаги выделяют факторы, избирательно активирующие нейтрофилы. Существенное значение имеетфункциональная кооперация между однотипными фагоцитами, которая предполагает участие «аутокаталитических» механизмов, контролирующих миграционную, секреторную и другие функцииактивированных клеток. Липоксигеназные метаболиты арахидоновой кислоты — различные варианты гидроксиэйкозантетраеновые кислоты хемотаксичны в ничтожных дозах (особенно для нейтрофилов) и, являясьпотенциальными «осколками» клеточного метаболизма унифицируют сигналы, которыеобеспечивают направленную миграцию фагоцитов в очаги тканевого повреждения. Любая травма любой ткани может стать инициатором подобны