Моноцитарно- макрофагальная система: функции, особенности, роль в становлении и реализации иммунного ответа

Важную роль в выполнении фагоцитарной функции играют также рецепторы компонентов комплемента, рецепторы иммуноглобулинов. Наличие большого количества рецепторов позволяет макрофагам выполнять защитные функции до развития полноценного адаптивного иммунного ответа. То есть макрофаги — один из важнейших факторов естественной резистентности организма. В то же время они являются одним из важнейших звеньев адаптивного иммунитета, поскольку являются профессиональными антигенпрезентирующими клетками. Макрофаги выполняют специализированную функцию представления чужеродных антигенов T-клеткам.

Моноциты. Функции, причины повышения и понижения

Моноциты – одна из разновидностей лейкоцитов, белых клеток крови. Моноциты наряду с лимфоцитами относятся к агранулоцитам, то есть к лейкоцитам, цитоплазма которых не содержит зёрен (гранул).Одним из показателей в общем анализе крови является относительное содержание моноцитов, которое выражено в процентах. В норме этот показатель составляет от 3 до 11% (по данным некоторых авторов до 9-10%). 
Моноциты являются специфическими клетками крови, выполняющими защитную функцию организма и первыми отвечающими агрессией на внедрение инородного агента. В крови их насчитывается 1-8% от числа всех лейкоцитов. Моноциты созревают в красном костном мозге и находятся в периферическом русле крови в течение 36 — 104 часов. После этого они мигрируют в ткани и становятся гистиоцитами. Наибольшая их активность наблюдается в период нахождения в кровяном русле. Способность моноцитов захватывать очень крупные чужеродные элементы в больших количествах и уничтожать их в кислой среде выгодно отличает от других лейкоцитов. Моноциты именуются «дворниками» за их способность при инфекциях и прочих патогенных состояниях подбирать и выносить с «поля боя» оставшиеся поврежденные клетки. Моноциты являются очень активным белыми крупными клетками. Их содержит печень, костный мозг, селезенка, лимфатические узлы. 
 

Функции моноциитов 
 
В крови моноциты «живут» не долго – всего 2-3 дня, после этого они мигрируют в ткани, где созревают в тканевые макрофаги. В тканях они движутся подобно амебам. Очень важной функцией моноцитов являются их противоопухолевые свойства. Интерферон также вырабатывается моноцитами. Моноциты участвуют в патологическом процессе и способны удалять из организма бактерии, мертвые и повреждённые клетки. Они обладают цитотоксическим действием на опухоли и возбудителей малярии. При понижении количества специфических кровяных клеток наступает монопения, наблюдаемая после родов, стрессового состояния, при анемии, истощении организма, при острых инфекционных заболеваниях или при употреблении глюкокортикоида. 
 

Если повышены моноциты у взрослого, то это моноцитоз, который бывает относительным и абсолютным. 
 
При относительном характере моноцитоза в крови снижается уровень и других лейкоцитов, а при абсолютном — увеличивается лишь число моноцитов. Причиной повышения относительного содержания клеток крови может быть нейтропения или лимфоцитопения. 
 
Повышенный уровень моноцитов в крови вызывается: 
 
- инфекционным эндокардитом, грибковыми, вирусными и протозойными инфекциями, инфекционным мононуклеозом; 
- сифилисом, туберкулезными формами заболеваний, бруцеллезом, энтеритом, колитом; 
- лимфогранулематозами, лейкозами и другими болезнями крови; 
- ревматоидным артритом, полиартритом, паротитом, сепсисом, системной красной волчанкой. 
- саркоидоз 
- после хирургических вмешательств 
- отравление некоторыми веществами (тетрахлорэтан, фосфор) 
 
Моноциты понижены в крови при: 
 
- Некоторых острых инфекционных заболеваниях, сопровождающихся снижением количества всех лейкоцитов – к примеру, брюшной тиф. 
- Интенсивное длительное лечение гормонами – глюкокортикостероидами. 
- Гематологическое заболевание апластическая анемия, которая возникает на фоне плохой работы костного мозга человека и сопровождается панцитопенией – снижением числа всех клеток крови, в том числе и моноцитов. Это может также наблюдаться и в период - после химиотерапии. 
- Выраженное истощение организма. 
- Понижены моноциты можно отметить по анализу в раннем послеродовом периоде 
- В период активного хирургического лечения 
- При шоке. 
- Поражение костного мозга больного - после химиотерапевтического лечения, под воздействием ионизирующей радиации. 
- Тяжелые гнойные процессы 
 
При оценке снижения количества моноцитов необходимо учитывать возраст пациента, так как норма этих клеток для детей и взрослых отличается.

Таблица 1. Цитокины

Роль моноцитарно- макрофагальной системы в реализации  иммунного ответа.

Основными элементами иммунной системы организма являются белые клетки крови – лимфоциты, существующие в двух формах. Обе формы происходят из клеток-предшественников в костном мозге, т.н. стволовых клеток. Незрелые лимфоциты покидают костный мозг и попадают в кровяное русло. Некоторые из них направляются к тимусу (вилочковой железе), расположенному у основания шеи, где происходит их созревание. Прошедшие через тимус лимфоциты известны как Т-лимфоциты, или Т-клетки (Т от «тимус»). В экспериментах на цыплятах было показано, что другая часть незрелых лимфоцитов закрепляется и созревает в сумке Фабрициуса – лимфоидном органе около клоаки. Такие лимфоциты известны как В-лимфоциты, или В-клетки (B от bursa – сумка). У человека и других млекопитающих В-клетки созревают в лимфатических узлах и лимфоидной ткани всего организма, эквивалентных сумке Фабрициуса у птиц.

Оба типа зрелых лимфоцитов имеют на своей поверхности рецепторы, которые могут «узнавать» специфический антиген и связываться с ним. Контакт В-клеточных рецепторов со специфическим антигеном и связывание определенного его количества стимулируют рост этих клеток и последующее многократное деление; в результате образуются многочисленные клетки двух разновидностей: плазматические и «клетки памяти». Плазматические клетки синтезируют антитела, выделяющиеся в кровоток. Клетки памяти являются копиями исходных В-клеток; они отличаются большой продолжительностью жизни, и их накопление обеспечивает возможность быстрого иммунного ответа в случае повторного попадания в организм данного антигена.

Что касается Т-клеток, то при связывании их рецепторами значительного количества определенного антигена они начинают секретировать группу веществ, называемых лимфокинами. Некоторые лимфокины вызывают обычные признаки воспаления: покраснение участков кожи, местное повышение температуры и отек за счет увеличения кровотока и просачивания плазмы крови в ткани. Другие лимфокины привлекают фагоцитирующие макрофаги – клетки, которые могут захватывать и поглощать антиген (вместе со структурой, например бактериальной клеткой, на поверхности которой он находится). В отличие от Т- и В-клеток эти макрофаги не обладают специфичностью и атакуют широкий спектр разных антигенов. Еще одна группа лимфокинов способствует разрушению инфицированных клеток. Наконец, ряд лимфокинов стимулирует добавочное количество Т-клеток к делению, что обеспечивает быстрое возрастание числа клеток, которые отвечают на тот же антиген и выделяют еще больше лимфокинов.

Антитела, вырабатываемые В-клетками и поступающие в кровь и другие жидкости организма, относят к факторам гуморального иммунитета (от лат. humor – жидкость). Защита организма, осуществляемая с помощью Т-клеток, называется клеточным иммунитетом, так как в ее основе лежит взаимодействие отдельных клеток с антигенами. Т-клетки не только активируют другие клетки путем выделения лимфокинов, но и атакуют антигены с помощью содержащих антитела структур на поверхности клетки.

Антиген может индуцировать оба типа иммунного ответа. Более того, в организме происходит определенное взаимодействие между Т- и В-клетками, причем Т-клетки осуществляют контроль над В-клетками. Т-клетки могут подавлять B-клеточный ответ на безвредные для организма чужеродные вещества или, наоборот, побуждать В-клетки вырабатывать антитела в ответ на вредные вещества с антигенными свойствами. Повреждение или недостаточность данной контролирующей системы может проявляться в виде аллергических реакций на вещества, обычно безопасные для организма.

Этапы иммунной реакции

Иммунную реакцию от начала до завершения можно разделить на три этапа: 
 
 ► распознавание антигена; 
 ► формирование эффекторов; 
 ► эффекторная часть иммунного ответа.

Основу теории специфического распознавания антигенов составляют следующие постулаты: 
 
1. На поверхности лимфоцитов присутствуют специфические антигенсвязывающие рецепторы, которые экспрессируются вне зависимости от того, встречался ли ранее организм с данным антигеном. 
 
2. Каждый лимфоцит имеет рецептор только одной специфичности. 
 
3. Антигенсвязывающие рецепторы экспрессируются на поверхности как Т-, так и В-лимфоцитов. 
 
4. Лимфоциты, наделенные рецепторами одной специфичности, являются потомками одной родительской клетки и составляют клон . 
 
5. Макрофаги осуществляют презентацию антигена лимфоциту. 
 
6. Распознавание «чужого» напрямую связано с распознаванием « своего », т.е. антигенсвязывающий рецептор лимфоцита распознает на поверхности макрофага комплекс , состоящий из чужеродного антигена и собственного антигена гистосовместимости (МНС). 
 
В состав молекулярного аппарата антигенного распознавания входят антигены главного комплекса гистосовместимости, антигенсвязывающие рецепторы лимфоцитов, иммуноглобулины, молекулы клеточной адгезии. 
 
К основным этапам антигенного распознавания относятся: 
 
 ► неспецифический этап; 
 ► распознавание антигена Т-клетками; 
 ► распознавание антигена В-клетками; 
 ► клональная селекция.

Неспецифический этап

Макрофаг первым вступает во взаимодействие с антигеном, осуществляя филогенетически самую древнюю разновидность иммунной реакции. Антиген подвергается фагоцитозу и перевариванию, результатом которого является «разборка» крупных молекул на составные части. Этот процесс называется «процессингом антигена». Затем процессированный антиген экспрессируется в комплексе с белками главного комплекса гистосовместимости на поверхности макрофага. 
 
Распознавание антигена Т- клетками. Т — хелпер распознает комплекс, состоящий из чужеродного антигена и собственного антигена МНС. Для иммунного ответа необходимо одновременное распознавание как чужеродного антигена , так и собственного антигена МНС. 
 
Распознавание антигена В- клетками. В- лимфоциты распознают антигены посредством своих иммуноглобулиновых рецепторов. Антиген также может подвергаться повторному процессингу при взаимодействии с В-лимфоцитом . Процессированный антиген помещается на поверхность В- клетки , где он распознается активированным Т — хелпером. В- лимфоцит не способен к самостоятельному ответу на антигенную стимуляцию, поэтому ему необходимо получить второй сигнал от Т -хелпера. Антигены, иммунная реакция на которые возможна только с таким повторным сигналом, называются тимусзависимыми . Иногда активация В — лимфоцитов возможна и без участия Т — клеток. Бактериальный липополисахарид в высоких концентрациях вызывает активацию В — лимфоцитов . При этом специфичность иммуноглобулиновых рецепторов В — лимфоцита не имеет значения. В данном случае собственная митогенная активность липополисахарида исполняет роль второго сигнала для В — лимфоцитов. Такие антигены называют тимуснезависимыми антигенами типа I. Некоторые линейные антигены (полисахариды пневмококков, поливинилпирролидон и др.), также стимулируют В- клетки без участия Т — лимфоцитов . Эти антигены длительное время остаются на мембране специализированных макрофагов и называются тимуснезависимыми антигенами типа II. 
 
Клональная селекция

При попадании в организм антигена происходит селекция клонов с рецепторами, комплементарными данному антигену. Только представители этих клонов участвуют в дальнейшей антигензависимой дифференцировке клона В-лимфоцитов. 
 
Формирование эффекторного звена иммунной реакции происходит путем дифференцировки клона В-лимфоцитов и образования цитотоксических Т-лимфоцитов. 
 
Взаимодействие между клетками в процессе формирования иммунного ответа на антигенную стимуляцию осуществляется за счет особых растворимых медиаторов — цитокинов. Под воздействием различных цитокинов, продуцируемых макрофагами либо Т-лимфоцитами, происходит созревание В-лимфоцитов в антителообразующие клетки. 
 
Для В- лимфоцитов конечным этапом дифференцировки является преобразование в плазматическую клетку , которая продуцирует огромное количество антител. Специфичность этих антител соответствует специфичности иммуноглобулинового рецептора В- лимфоцита -предшественника. 
 
После того, как эффекторное звено иммунной реакции сформировано, наступает ее третий этап. На завершающем этапе иммунного ответа задействованы антитела, система комплемента, а также цитотоксические Т-лимфоциты, осуществляющие цитотоксическую реакцию. 
 
Комплекс микроорганизма с антителом запускает классический путь активации системы комплемента, в результате чего образуется мембраноатакующий комплекс ( МАК), наносящий клеточной стенке бактерии повреждения. Кроме того антитела нейтрализуют бактериальные токсины и, связываясь с инкапсулированными бактериями, облегчают их фагоцитоз макрофагами . Этот феномен называется опсонизацией. Доказано, что неопсонизированным инкапсулированным бактериям часто удается избежать фагоцитоза. 
 
Внешне же иммунный ответ проявляется в развитии острой воспалительной реакции.

Список литературы

1. http://biofile.ru/bio/8756.html
2. https://ru.wikipedia.org/wiki/Иммунная_система
3. http://culthealth.org/content/monotsitarno-makrofagalnaya-sistema-v-imunnoi-sisteme-cheloveka
4. Гущин И.С. Аллергическое воспаление и его фармакологический контроль. -М.: Изд-во "Фармарус Принт", 1998. - 252 с.
5. Иммунология и аллергология (цветной атлас): учебное пособие для студентов медицинских вузов /Под ред. А.А.Воробьева, А.С.Быкова, А.В.Караулова. – М.: «Практическая медицина», 2006. – 288 с.
6. Климов В.В. и соавт. Клиническая иммунология и аллергология. – Т.: Изд-во «Печатная мануфактура», 2008. – 212 с.
7. Клиническая иммунология и аллергология/ Под ред. Г.Лолора-мл., Т.Фишера, Д.Адельмана. Пер. с англ. - М.: Изд-во "Практика", 2000. - 806 с.
8. Мирошник О.А., Редькин Ю.В. Иммуномодуляторы в России: Справочник. 2-е издание. Омск: Изд-во «Омская областная типография», 2006. – 432 с.5.
9. Хаитов Р.М., Игнатьева Г.А., Сидорович И.Г. Иммунология. Норма и патология - М.: Изд-во "Медицина", 2010. - 752 с.