Неспецифическая иммунная клетка
Неспецифическая иммунная клетка — это иммунная клетка (например, макрофаг , нейтрофил или дендритная клетка ), которая реагирует на множество антигенов , а не только на один антиген. Неспецифические иммунные клетки функционируют на первой линии защиты от инфекции или травмы. Врожденная иммунная система всегда присутствует в месте заражения и готова бороться с бактериями; ее также можно назвать «естественной» иммунной системой. Клетки врожденной иммунной системы не имеют специфических ответов и реагируют на каждого чужеродного захватчика, используя один и тот же механизм. [ 1 ]
Врожденная иммунная система
[ редактировать ]Есть две категории, к которым относятся части иммунной системы : неспецифическая, или врожденная иммунная система и адаптивная иммунная система . Неспецифический ответ представляет собой генерализованный ответ на патогенные инфекции, включающий использование нескольких лейкоцитов и белков плазмы. Неспецифический иммунитет, или врожденный иммунитет, — это иммунная система, с которой вы родились, состоящая из фагоцитов и барьеров. Фагоцитоз , происходящий от греческих слов phagein , что означает «есть», «kytos» или «клетка», и «osis», означающего процесс, был впервые описан Эли Мечниковой , получившей Нобелевскую премию 100 лет назад. Фагоцитоз включает интернализацию организмом твердых веществ, таких как бактерии.
Макрофаги, нейтрофилы и дендритные клетки — все это клетки врожденной иммунной системы, которые используют фагоцитоз и оснащены Toll-подобными рецепторами (TLR) . Toll-подобные рецепторы присутствуют на каждой из этих клеток и распознают различные микробные продукты, что приводит к индукции более специфических иммунных ответов. [ 2 ] Когда фагоцитирующая клетка поглощает бактерию, вокруг нее формируется фагосома, и весь комплекс в конечном итоге попадает в лизосому для деградации. Эти клетки, которые участвуют в неспецифическом ответе иммунной системы, не различают типы микроорганизмов, но обладают способностью различать свое и чужое. Клетки этой системы известны как неспецифические иммунные клетки. [ 3 ]
Клетки врожденной иммунной системы
[ редактировать ]Нейтрофилы представляют собой разновидность фагоцитов, содержащихся в крови, которые фагоцитируют патогены при остром воспалении. Нейтрофилы вместе с эозинофилами и базофилами составляют категорию гранулоцитов . Макрофаги , также известные как моноциты, фагоцитируют широкий спектр молекул. Дендритные клетки представляют собой древовидные клетки, которые связывают антигены и предупреждают лимфоциты об инфекции, по сути направляя Т-клетки на иммунный ответ. Белки комплемента — это белки, которые играют роль в неспецифических иммунных реакциях наряду с этими неспецифическими иммунными клетками, образуя первую линию иммунной защиты. [ 4 ]
Неспецифический иммунный ответ представляет собой немедленный антигеннезависимый ответ, однако он не является антигенспецифичным. Неспецифический иммунитет приводит к отсутствию иммунологической памяти. Существуют механические, химические и биологические факторы, влияющие на эффективность и результаты неспецифического иммунного ответа. К таким факторам относятся эпителиальные поверхности, образующие физический барьер, жирные кислоты, подавляющие рост бактерий, и микрофлора желудочно -кишечного тракта, служащая для предотвращения колонизации патогенных бактерий. Неспецифическая иммунная система включает клетки, для которых антигены неспецифичны в отношении борьбы с инфекцией. Упомянутые выше неспецифические иммунные клетки (макрофаги, нейтрофилы и дендритные клетки) будут обсуждаться с точки зрения их немедленного ответа на инфекцию. [ 5 ]
Макрофаги
[ редактировать ]
Макрофаги обладают пластичностью, которая позволяет им реагировать на многочисленные типы инфекций, позволяя им изменять свою физиологию, одновременно служа общей «управляющей клеткой» иммунной системы. [ 6 ] Макрофаги производятся путем дифференциации моноцитов и после попадания в организм бактерий выделяют ферменты, разрушающие проглоченную частицу. Эти клетки находятся в каждой ткани организма и при инфицировании ткани рекрутируются в нее. После рекрутирования макрофаги дифференцируются в специфические тканевые макрофаги. Рецепторы макрофагов обладают широкой специфичностью, которая позволяет им различать свое и чужое при неспецифическом распознавании чужеродных веществ. На макрофагах присутствуют рецепторы типа I и типа II, которые представляют собой тримерные мембранные гликопротеины, каждый из которых содержит NH2-концевой внутриклеточный домен, внеклеточный домен со спейсерной областью и альфа-спиральный домен. [ 7 ] В отличие от структуры типа II, рецепторы типа I имеют СООН-концевой домен, богатый цистеином. Эти характеристики рецепторов макрофагов придают им широкую специфичность, которая позволяет им функционировать как обычные неспецифические иммунные клетки.
Нейтрофилы
[ редактировать ]
Нейтрофилы являются одними из первых иммунных клеток, которые попадают в места заражения и помогают бороться с инфекцией, поглощая микроорганизмы и предоставляя ферменты для их уничтожения. Этот процесс характеризует нейтрофилы как разновидность фагоцита . [ 8 ] Нейтрофилы содержат нейтрофильные внеклеточные ловушки (NET), состоящие из гранул и ядерных компонентов, которые играют роль в разрушении и уничтожении бактерий, проникших в иммунную систему. Сети, состоящие из активированных нейтрофилов, представляют собой хрупкие структуры, состоящие из гладких участков и глобулярных доменов, как показано с помощью сканирующей электронной микроскопии высокого разрешения . [ 9 ]
После стимуляции нейтрофильного ответа нейтрофилы теряют свою форму, позволяя эухроматину и гетерохроматину гомогенизироваться, что впоследствии приводит к смешиванию компонентов NET. Образование сетей происходит после распада ядерной оболочки и мембраны гранул нейтрофилов. Сети высвобождаются при разрыве клеточной мембраны, что приводит к уникальному процессу гибели клеток. Эти NET-структуры нейтрофилов связывают грамположительные и грамотрицательные бактерии , а также грибы, что придает нейтрофилам широкую специфичность, объясняя их роль в первой линии защиты после вторжения микробов. [ 10 ]
Дендритные клетки
[ редактировать ]
Классификация дендритных клеток как другого типа лейкоцитов произошла более тридцати пяти лет назад Ральфом Штайнманом и Занвилом А. Коном и обеспечила важное звено во врожденной иммунной системе. [ 11 ] Дендритные клетки выстилают дыхательные пути и кишечник, участвуют в богатой сети, составляющей часть эпидермального слоя кожи, и играют уникальную роль в инициации первичного иммунного ответа. Дендритные клетки названы в честь их структуры, напоминающей структуру дендрита аксона , и они выполняют две жизненно важные функции: отображают антигены , которые распознаются Т-клетками и предупреждают лимфоциты о наличии повреждения или инфекции. Когда в организм попадает инфекция или травма, дендритные клетки мигрируют в иммунные или лимфоидные ткани . Эти два типа тканей богаты Т-клетками, клетками, действие которых индуцируется дендритными клетками. Дендритные клетки захватывают антигены и поглощают их в процессе фагоцитоза. Дендритные клетки содержат Toll-подобные рецепторы (TLR), которые распознают широкий спектр микроорганизмов в случае инвазии. [ 12 ] Активация этих рецепторов стимулирует специфические антигенные реакции и развитие антигенспецифического адаптивного иммунитета. Уникальной особенностью дендритных клеток является то, что они способны открывать плотные соединения между эпителиальными клетками и самими захватчиками образца, сохраняя при этом целостность эпителиального барьера за счет экспрессии собственных белков плотных соединений. Реальный пример функций дендритных клеток — отторжение трансплантатов органов .
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Альбертс Б. и др. Молекулярная биология клетки. 4-е издание. Нью-Йорк: Garland Science; 2002. Врожденный иммунитет. Доступно по адресу: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK26846/.
- ^ Лиен, Эгиль; Ингаллс, Робин (январь 2002 г.). «Толл-подобные рецепторы» . Общество медицины критических состояний . 30 (1).
- ^ Лодиш, Харви; Берк, Арнольд; Кайзер, Крис; Кригер, Монти; Бретчер, Энтони; Плоэ, Хидде; Амон, Анжелика; Скотт, Мэтью. Молекулярно-клеточная биология (Седьмое изд.). WH Фриман и компания. стр. 1062–1065.
- ^ Мюллер, Майкл. «Иммунная система» . Проверено 15 ноября 2015 г.
- ^ Майер, Джин. «Врожденный (неспецифический) иммунитет» . Микробиология и иммунология онлайн .
- ^ Моссер Д.М., Эдвардс Дж.П. (2008). «Изучение всего спектра активации макрофагов» . Обзоры природы Иммунология . 8 (12): 958–969. дои : 10.1038/nri2448 . ПМЦ 2724991 . ПМИД 19029990 .
- ^ Эломаа, Оути; Санкала, Марко; Пиккарайнен, Тимо; Бергманн, Ульрих; Туттила, Ари; Сариола, Ханну; Трггвасон, Карл; Раатикайнен-Ахокас, Анна (20 февраля 1998 г.). «Структура человеческого макрофагального рецептора MARCO и характеристика его бактерисвязывающей области» . Журнал биологической химии . 273 (8): 4530–4538. дои : 10.1074/jbc.273.8.4530 . ПМИД 9468508 .
- ^ «Нейтрофилы» . ПабМед Здоровье . Национальный институт рака.
- ^ Бринкман, Волкер; Райхард, Ульрике; Гусманн, Кристиан; Фаулер, Беатрикс; Улеманн, Ивонн; Вайс, Дэвид; Вайнраух, Иветт; Зыхлинский, Артуро (24 декабря 2003 г.). «Нейтрофильные внеклеточные ловушки убивают бактерии». Наука . 303 (5663): 1532–1535. Бибкод : 2004Sci...303.1532B . дои : 10.1126/science.1092385 . ПМИД 15001782 . S2CID 21628300 .
- ^ Фукс Тобиас А.; Абед Ульрике; Гусманн Кристиан; Гурвиц Роберт; Шульце Илька; Ван Волкер; Вайнраух Иветт; Бринкманн Фолькер; Зыхлинский Артуро (2007). «Новая программа гибели клеток приводит к образованию внеклеточных ловушек нейтрофилов» . J Клеточная Биол . 176 (2): 231–241. дои : 10.1083/jcb.200606027 . ПМК 2063942 . ПМИД 17210947 .
- ^ «Лаборатория клеточной биологии и физиологии» . Университет Рокфеллера . Университет Рокфеллера . Проверено 16 ноября 2015 г.
- ^ Такеда, Киёси; Кайсё, Цунеясу; Акира, Шизуо (апрель 2003 г.). «Толл-подобные рецепторы». Ежегодный обзор иммунологии . 21 : 335–376. doi : 10.1146/annurev.immunol.21.120601.141126 . ПМИД 12524386 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Запись неспецифических иммунных клеток в общественном достоянии. Словарь терминов по раку Национального института рака.
В этой статье использованы общедоступные материалы из Словарь терминов, посвященных раку . Национальный институт рака США .