Про АГАЛЬНІ "солдати" імунної системи (ІС) є класом рухливих білих клітин крові - лейкоцитів.
Є два різних типи лейкоцитів. фагоцити - макрофаги, нейтрофіли і дендритні клітини і лімфоцити - В-клітини, Т-клітини і природні кілери (рисунок 1). Фагоцити поглинають і знищують мікроби і інші частинки. Вони є частиною ІС і включають моноцити / макрофаги. нейтрофіли і дендритні клітини. Моноцити циркулюють в крові як попередники макрофагів і диференціюються в макрофаги після виходу з циркуляції і міграції в тканини організму. Макрофаги і нейтрофіли мають рецептори. які допомагають їм розпізнавати структури. загальні для багатьох збудників - це Toll- подібні рецептори (див вставку №1).
Рецептори основних клітин імунної системи, які розпізнають "чужі" молекулярниеструктури
Найперше завдання імунної системи не розпізнавати всілякі антигени, але виділити кілька, високо консервативних молекулярних структур, які характернидля всіх мікроорганізмів. Ці структури розпізнаються специфічними рецепторами, які називають рецептори розпізнавання образів (PRR). Структура цих рецепторів инвариантна, на відміну від вкрай різноманітних структур В і Т-клітинних рецепторів. PRR - це типові шаблони, які розташовані виключно на поверхні мікробних патогенів. Ці шаблони називають патоген-асоційовані молекулярні моделей (PAMP).
PAMP відповідають трьом важливим вимогам:
- Присутні тільки на патогенних мікроорганізмів, а не клітинах людини
- Загальні для цілих класів патогенів
- Необхідні для виживання або патогенності
- мікроорганізмів
Toll-подібні рецептори розпізнають PAMP, такі як ліпополісахариди всіх грамнегативних бактерій, дволанцюжкові РНК вірусів і багато інших структур. Як тільки PRR макрофагів або нейтрофілів ідентифікує конкретну структуру PAMP, вони негайно активуються для виконання своїх ефекторних функцій. Toll-подібні
рецептори - важлива ланка між імунологічними сигналами і компонентами їжі, регулюючи експресію генів, що ведуть до підвищення антимікробної захисту (наприклад, вітамін D).
Зв'язування Toll-подібних рецепторів на нейтрофілах і макрофагах з патоген асоційованими молекулами збудника запускає механізми активації імунних клітин - вони поглинають і вбивають збудника і секретують хімічні медіатори - цитокіни та хемокіни (вставка №2)
Деякі поживні речовини (нутрієнти). наприклад, вітамін Д, зв'язуються Toll-рецепторами і індукують синтез антибактеріальних пептидів в клітинах імунної системи (макрофаги і нейтрофіли).
Цитокіни - продукти секреції основних клітин імунної системи
Цитокіни - білки, синтезовані різними видами імунних і не імммунних, що впливають на поведінку інших клітин.
Кожен цитокин має кілька ефектів на різні типи клітин. Цитокіни, що виробляються лейкоцитами і надають ефекти, головним чином, на інші лейкоцити, називаються інтерлейкіни (IL). Цитокіни діють вибірково на ті чи інші клітини за допомогою специфічних рецепторів на клітинах-мішенях. Зв'язування рецептора викликає активацію клітини: зростання, диференціацію або смерть. Цитокіни, які синтезуються на початку імунної відповіді, діючи певні імунні клітини, визначають тип розвивається імунної відповіді (запалення, реакція утворення антитіл). Різні підгрупи Т-лімфоцитів секретують різний цитокіновий профіль:
- Т хелпери 1 (Th 1): ІЛ-2 і інтерферон γ (стимуляція запальних процесів)
- Т-хелпери 2 (Th2): ІЛ-4, ІЛ-5, ІЛ-9 і IL-13 (стимуляція утворення антитіл)
- Т-хелпери 17 (Th17): Іл-17 (посередник запальних і аутоімунних захворювань)
- Т регуляторні (Т рег): Іл-10, що трансформує фактор росту-бета (інгібування запальних процесів)
Більшість цитокінів діють узгоджено з іншими, і викликають фізіологічні ефекти. Крім того, цитокіни клітин імунної системи можуть вплинути і на НЕ-імунні клітини тканин таких як мозок і печінку.
Хемокіни - білки, члени сімейства цитокінів. Вони діють як хемоаттрактанти і стимулюють міграцію і активацію клітин, особливо фагоцитів і лімфоцитів. Хемокіни грають центральну роль в запальних процесах.
Дендритні клітини імунної системи
Це антиген-що представляють клітини периферичних тканин, здатні до поглинання збудника, його процесингу (специфічного розщеплення) і презентації (поданням) Т лімфоцитів, які потім диференціюються в активні, імуногенні Т лімфоцити. Через своїх функціональних властивостей дендритні клітини розташовані в поверхневих тканинах тіла, що межують з навколишнім середовищем: шкіра і слизові дихальних шляхів, сечостатева система і шлунково-кишковий тракт.
В лімфоцити
Це клас лімфоцитів, дозрівання яких відбувається в кістковому мозку. При стимуляції антигенами В лімфоцити розвиватися в плазматичні клітини, які продукують антитіла. Антитіла - складні білки, які називають імуноглобуліни. Кожна В-клітина виробляє один тип антитіл, який специфічно реагує з одним антигеном. Антигени, що стимулюють В лімфоцити, як правило, білкові молекули (див вставку 3). Деякі функції В-лімфоцитів знаходяться під контролем Т-лімфоцитів.
Т лімфоцити
Ця популяція основних клітин ІС виникає в кістковому мозку, але важливі етапи розвитку проходить в вилочкової залозі, тимусі. Під впливом специфічних сигналів недиференційовані Т лімфоцити розвиватися в функціонально різні види Т лімфоцитів (див вставку 4).
Природні кілери (ЄК)
ЄК - основні клітини ІС, здатні розпізнавати і вбивати клітини-мішені швидко. Мішені ЄК включають інфіковані вірусом і пухлинні клітини. Розпізнавання мішеней і їх подальше знищення (киллинг) ЄК не регулюється антиген-залежними механізмами, а тільки через рецептори на ЄК. Рецептори спрацьовують при контакті з потенційними клітинами-мішенями.
Вставка № 4
Чому імунні реакції повинні регулюватися?
Імунна відповідь не може бути занадто сильним, і не може бути пригніченим. Хіба не завдання імунної системи вбити і ліквідувати шкідливих патогенів, так швидко і ефективно, наскільки це можливо?
Але немає. Щоб відбувалося, якби Т хелпери самі активувалися, покидали тимус і надходили в кровообіг? Вони нападали б на здорові клітини тіла. Без адекватної імунної придушення вони б розмножилися і ініціювали аутоімунний відповідь, нап равленіях проти власних структур організму. Однак, в разі пухлин т від же механізм імуносупресії, пригнічує імунну відповідь, необхідний для знищення ракових клітин. Або, що трапляється, коли білкові фракції їжі проходять через кишкову стінку і вступають в контакт з лейкоцитами кишечника? Без регуляторних механізмів і індукції оральної толерантності це викликає харчову алергію, імунна відповідь проти нешкідливих компонентів їжі.
Лімфоцити імунної системи, які найбільш важливі в регуляції інтенсивності і тривалості відповідного імунної відповіді, називають регуляторними Т лімфоцитами. Вони можуть бути ідентифіковані за різними поверхневим маркерами і по секреції певних цитокінів. Иммунорегуляции - безперервний баланс між стимулюванням і придушенням імунних ефекторних лімфоцитів і лейкоцитів. Інші лімфоцити також можуть бути залучені в регуляцію імунних реакцій. Так, В лімфоцити синтезують специфічні IgA антитіла до антигенів продуктів харчування в кишечнику ссавців.