Основные «солдаты» иммунной системы (ИС) представляют собой класс подвижных белых клеток крови — лейкоцитов.
Есть два различных типа лейкоцитов: фагоциты — макрофаги, нейтрофилы и дендритные клетки и лимфоциты — В-клетки, Т-клетки и естественные киллеры (рисунок 1). Фагоциты поглощают и уничтожают микробы и другие частицы. Они являются частью ИС и включают моноциты / макрофаги, нейтрофилы и дендритные клетки. Моноциты циркулируют в крови как предшественники макрофагов и дифференцируются в макрофаги после выхода из циркуляции и миграции в ткани организма. Макрофаги и нейтрофилы имеют рецепторы, которые помогают им распознавать структуры, общие для многих возбудителей — это Toll-подобные рецепторы (см вставку №1).
Вставка №1
Рецепторы основных клеток иммунной системы, которые распознают «чужие» молекулярные структуры
Важный класс PRR — семейство Toll-подобных рецепторов. |
Связывание Toll-подобных рецепторов на нейтрофилах и макрофагах с патоген ассоциированными молекулами возбудителя запускает механизмы активации иммунных клеток — они поглощают и убивают возбудителя и секретируют химические медиаторы — цитокины и хемокины ( вставка №2)
Некоторые питательные вещества (нутриенты), например, витамин Д, связываются Toll-рецепторами и индуцируют синтез антибактериальных пептидов в клетках иммунной системы ( макрофаги и нейтрофилы).
Вставка №2
Цитокины — продукты секреции основных клеток иммунной системы
Большинство цитокинов действуют согласованно с другими, и вызывают физиологические эффекты. Кроме того, цитокины клеток иммунной системы могут повлиять и на не-иммунные клетки тканей таких как мозг и печень. Хемокины — белки, члены семейства цитокинов. Они действуют как хемоаттрактанты и стимулируют миграцию и активацию клеток, особенно фагоцитов и лимфоцитов. Хемокины играют центральную роль в воспалительных процессах. |
Дендритные клетки иммунной системы
Это антиген-представляющие клетки периферических тканей, способны к поглощению возбудителя, его процессингу (специфическому расщеплению) и презентации (представлению) Т лимфоцитам, которые затем дифференцируются в активные, иммуногенные Т лимфоциты. Из-за своих функциональных свойств дендритные клетки расположены в поверхностных тканях тела, граничащих с окружающей средой: кожа и слизистые дыхательных путей, мочеполовая система и желудочно-кишечный тракт.
Вставка №3
Подробнее о В и Т-клетках как основных в ИС |
В лимфоциты
Это класс лимфоцитов, созревание которых происходит в костном мозге. При стимуляции антигенами В лимфоциты развиваться в плазматические клетки, которые продуцируют антитела. Антитела — сложные белки, которые называют иммуноглобулины. Каждая В-клетка производит один тип антител, который специфически реагирует с одним антигеном. Антигены, стимулирующие В лимфоциты, как правило, белковые молекулы (см вставку 3). Некоторые функции В-лимфоцитов находятся под контролем Т-лимфоцитов.
Т лимфоциты
Эта популяция основных клеток ИС возникает в костном мозге, но важные этапы развития проходит в вилочковой железе, тимусе. Под влиянием специфических сигналов недифференцированные Т лимфоциты развиваться в функционально различные виды Т лимфоцитов (см вставку 4).
Естественные киллеры (ЕК)
ЕК — основные клетки ИС, способны распознавать и убивать клетки-мишени быстро. Мишени ЕК включают инфицированные вирусом и опухолевые клетки. Распознавание мишеней и их последующее уничтожение (киллинг) ЕК не регулируется антиген-зависимыми механизмами, а только через рецепторы на ЕК. Рецепторы срабатывают при контакте с потенциальными клетками-мишенями.
Вставка № 4 Почему иммунные реакции должны регулироваться? Иммунный ответ не может быть слишком сильным, и не может быть подавленным.Разве не задача иммунной системы убить и ликвидировать вредных патогенов, так быстро и эффективно, насколько это возможно? Но нет. Чтобы происходило, если бы Т хелперы сами активировались, покидали тимус и поступали в кровообращение? Они нападали бы на здоровые клетки тела. Без адекватного иммунного подавление они бы размножились и инициировали аутоиммунный ответ, направленный против собственных структур организма. Однако, в случае опухолей тот же механизм иммуносупрессии, подавляет иммунный ответ, необходимый для уничтожения раковых клеток. Или, что случается, когда белковые фракции пищи проходят через кишечную стенку и вступают в контакт с лейкоцитами кишечника? Без регуляторных механизмов и индукции оральной толерантности это вызывает пищевую аллергию, иммунный ответ против безвредных компонентов пищи. Лимфоциты иммунной системы, которые наиболее важны в регуляции интенсивности и продолжительности соответствующего иммунного ответа, называют регуляторными Т лимфоцитами. Они могут быть идентифицированы по различным поверхностным маркерам и по секреции определенных цитокинов. Иммунорегуляция — непрерывный баланс между стимулированием и подавлением иммунных эффекторных лимфоцитов и лейкоцитов. Другие лимфоциты также могут быть вовлечены в регуляцию иммунных реакций. Так, В лимфоциты синтезируют специфические IgA антитела к антигенам продуктов питания в кишечнике млекопитающих. |