Типы сооружений для обработки осадков: Септиками называются сооружения, в которых одновременно происходят осветление сточной жидкости...
Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
Топ:
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов...
История развития методов оптимизации: теорема Куна-Таккера, метод Лагранжа, роль выпуклости в оптимизации...
Техника безопасности при работе на пароконвектомате: К обслуживанию пароконвектомата допускаются лица, прошедшие технический минимум по эксплуатации оборудования...
Интересное:
Уполаживание и террасирование склонов: Если глубина оврага более 5 м необходимо устройство берм. Варианты использования оврагов для градостроительных целей...
Аура как энергетическое поле: многослойную ауру человека можно представить себе подобным...
Принципы управления денежными потоками: одним из методов контроля за состоянием денежной наличности является...
Дисциплины:
2018-01-07 | 266 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Под фагоцитозом понимают активное поглощение и разрушение клетками твердых частиц, чуждых для организма. Эти частицы могут быть любой природы: микроорганизмы и вирусы, иммунные комплексы антиген-антитело, простейшие или гельминты, твердые неорганические частицы, попадающие в наш организм в виде пыли и др. Фагоцитозу подвергаются и отмершие клетки и части погибших клеток собственного организма. В любом случае киллерный механизм и последующий механизм деструкции неживых частиц универсален. Фагоциты способны проявлять как цитотоксическое, так и бактерицидное действие. Цитотоксическое действие реализуется экстрацеллюлярными факторами, в то время как бактерицидность обеспечивается, главным образом, внутриклеточными механизмами.
Фагоциты представляют собой клетки с выраженной способностью к фагоцитозу. Особо важное значение имеют полиморфноядерные нейтрофилы, что определяется их количеством и особенностями функции. Полиморфоноядерные нейтрофилы представляют собой основной компонент лейкоцитов крови человека.
Моноциты периферической крови и, формирующиеся на их основе, тканевые макрофаги образуют, так называемую, «мононуклеарно-фагоцитирующую систему – МНС». Основной структурной единицей МНС являются макрофаги – активно фагоцитирующие клетки, содержащие внутриклеточные ферменты для деструкции поглощенного материала и имеющие необходимый аппарат для выработки этих ферментов.
Взаимодействие твердых частиц с поверхностными рецепторами вызывает активацию фагоцитов, заключающуюся в повышении проницаемости цитоплазматической мембраны и перестройке клеточного метаболизма, опосредованной повышением внутриклеточной концентрации ионов кальция, активированием аденилатциклазы и протеинкиназы С. В активированных фагоцитах значительно усиливается окисление глюкозы по гексозо-монофосфатному пути (пентозный цикл) и резко (в десятки раз) усиливается потребление кислорода. Последнее обстоятельство, а также внезапность и скорость, с которой возникают и развиваются эти реакции, послужили основанием для того, чтобы назвать это явление «респираторным» или «дыхательным» взрывом. Это действительно напоминает взрыв, ибо потребление кислорода возрастает уже в первые секунды после стимуляции фагоцита. Следует отметить, что утилизация кислорода не связана с процессами митохондриального окисления, так как не ингибируется цианидами, и направлена, главным образом, на образование активных форм кислорода.
|
Респираторный взрыв – одно из универсальных проявлений реактивности фагоцитирующих клеток. Основной механизм сводится к активации фагоцитов в результате контакта плазматической мембраны с фагоцитируемым объектом, что стимулирует активность цитоплазматического ферментного комплекса NADPH-оксидазы, который катализирует перенос электронов с NADPH на молекулярный кислород с образованием супероксидного анионрадикала. NADPH-оксидаза представляет собой мультикомпонентную систему, состоящую из мембраносвязанных и цитозольных компонентов (FAD, цитохром b558, убихинон). Фермент локализован на мембране таким образом, что NADPH-связывающий центр направлен внутрь клетки, а супероксиданион-связывающий центр расположен на внешней стороне мембраны. В результате молекулярный кислород восстанавливается на внутренней поверхности мембраны, а супероксидный анионрадикал продуцируется либо в среду окружающую фагоцит, либо, если плазматическая мембрана образует фагосому, внутрь фагосомы, содержащей фагоцитированный материал (микроорганизмы). Убыль NADPH по механизму обратной связи стимулирует пентозный цикл (гексозо-монофосфатный путь) окисления глюкозы, восполняющий фонд НАДФН.
|
Таким образом, биохимическую основу «респираторного» взрыва составляют два сопряженных механизма:
1) окисление НАДФН с образованием супероксидного анионрадикала:
NADPH + О2 НАДФН- оксидаза NADP + О2∙ + Н+
2) восстановление НАДФ в реакциях пентофосфатного цикла:
глюкозо-6-фосфат + NADP пентозный цикл пентозы +NADPH
В настоящее время доказано, что стимуляция рецепторов фагоцитов приводит к мобилизации связанного с мембранами Ca2+ и увеличением его концентрации в цитоплазме. Мобилизация внутриклеточного кальция является ведущим механизмом в активации NADPH-оксидазы. Одновременно с мобилизацией внутриклеточного кальция при стимуляции рецепторов происходит включение системы транспорта ионов кальция, расположенной в плазматической мембране.
Важнейшую роль в развитии дыхательного взрыва играет активация протеинкиназы С. Протеинкиназа С может активироваться высокими концентрациями ионов кальция (в отсутствие диацилглицерина), либо - диацилглицерином в присутствии небольших количеств ионов кальция. Протеинкиназа С осуществляет фосфорилирование мембранных белков, что приводит к их активированию, в частности, это относится к NADPH-оксидазе.
Как в среде, окружающей фагоцит, так и внутри фагосомы дальнейшее превращение супероксида, примерно, одинаковое. Супероксиданионы дисмутируют с образованием перекиси водорода, дисмутации способствует снижение рН (закисление среды) в очаге воспаления:
О2∙ + О2∙ + 2 Н+ СОД Н2О2 + О2
Перекись водорода под влиянием ионов двухвалентного железа (донор электронов) распадается с образованием гидроксильного радикала (НО ∙) – самой агрессивной из всех активных форм кислорода. Гидроксильный радикал инициирует перекисное окисление липидов бактериальной стенки, обеспечивая тем самым, один из механизмов бактерицидности, в деструктивный процесс вовлекаются не только липиды, но и белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды.
Рис.13. Образование активных форм кислорода в процессе фагоцитоза
(МПО-миелопероксидаза, aГ– азурофильная гранула).
Перекись водорода используется также для образования высокотоксичных гипогалоидов. Эта реакция катализируется, содержащимися в фагоцитирующих клетках, миелопероксидазой (МПО) и пероксидазой эозинофилов (ЭПО), которые различаются по структуре и субстратной специфичности. Так, основным продуктом МПО является НОСl, в то время как ЭПО катализирует преимущественно образование HOBr, HOI, HOSCN.
|
МПО представляет собой сложный гемопротеин, содержащий две ковалентно связанные железосодержащие простетические группы. Очищенная МПО имеет интенсивный зеленый цвет. Характерный для гнойных выделений зеленоватый оттенок обусловлен, содержащейся в них, МПО. Первичным продуктом окисления миелопероксидазной системой хлоридов является НОCl- гипохлорная (хлорноватистая) кислота:
Н2О2 + Cl- + H+ МПО НОCl + Н2О
Гипогалоиды представляют собой мощные токсины, обладающие чрезвычайной реакционноспособностью в химическом отношении, галогенируя объект либо окисляя его. При взаимодействии с гипогалоидами, в первую очередь, окисляются сульфгидрильные и тиоэфирные группы белков. Гипохлорит может взаимодействовать с биологическими аминами, аминокислотами и белками, продуцируя хлорамины:
НОCl +R-NH2 → RN-HCl + H2O
R–CH–COOH+НОCl → R–CH–COOH + Н2О
| |
NH2 NHCl
Хлорированию подвергаются как свободные аминокислоты, так и аминокислоты, входящие в структуру белковых молекул, с последующим расщеплением, декарбоксилированием и дезаминированием.
Система МПО,Н2О2, Cl- хлорирует и пептидные связи в белковых молекулах. Этим объясняются детоксицирующий и бактерицидный эффекты. Известно, что хлорная известь и хлорамины издавна используются в качестве дезинфицирующих средств.
Активированные макрофаги и другие фагоцитирующие клетки продуцируют также и оксид азота – NO ∙. Оксид азота обладает антимикробной, антивирусной, противопаразитарной и противоопухолевой активностью. При взаимодействии с супероксидным антионрадикалом образуется пероксинитрит, также обладающий высокой токсичностью:
О2∙-+NO∙ → ONOO
Бактерицидному действию способствует лизоцим, который разрушает полисахариды бактериальной стенки, обеспечивая АФК (гидроксильный радикал, гипохлорит-ион) более свободный доступ к белковым структурам.
В результате деструкции белков и липидов как самих бактерий, так и тканей окружающих очаг воспаления, образуются продукты, обладающие антигенной и хемоатрактантной способностью. Эти вещества, в свою очередь, активируют фагоциты и усиливают их миграцию в очаг воспаления.
|
Установлено, что НАДФН-оксидазная активность усиливается лишь в результате контакта с плазматической мембраной, после поглощения и разрушения фагоцитированного объекта, стимулирующий эффект исчезает.
Следует отметить, что в случае незавершенного фагоцитоза, который характеризуется сохранением жизнеспособности объекта внутри фагосомы, повышенная продукция активных форм кислорода продолжается, что представляет реальную опасность как для самого фагоцита, так и для окружающих его клеток и тканей, так как АФК диффундируют в окружающую среду, следствием этого может быть некроз тканей в очаге воспаления с образованием полостей.
Таким образом, пока существует и действует чужеродный фактор, миграция и активация фагоцитов будет постоянно возрастать. Исходом может быть либо уничтожение этого чужеродного фактора, либо гибель организма вследствие подавления или истощения защитных сил. Сложность тактики врача заключается в том, чтобы коррегировать воспалительный процесс таким образом, чтобы ограничить некроз окружающих тканей и в то же время сохранить свободнорадикальную активность на уровне, достаточном для быстрого и полного уничтожения бактерий или других факторов, вызывающих воспалительный процесс.
IX. Дополнительный материал
|
|
Семя – орган полового размножения и расселения растений: наружи у семян имеется плотный покров – кожура...
Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...
Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...
Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!