Система мононуклеарных фагоцитов в организме человека

 

        Министерство здравоохранения социального развития РФ

        Волгоградский государственный медицинский университет

        Кафедра гистологии, эмбриологии, цитологии

        Зав. каф. д.м.н. профессор М.Ю. Капитонова 
 
 
 
 

Самостоятельная работа студента.

«Система мононуклеарных фагоцитов в организме человека» 
 
 
 
 

Выполнил:

Студент I курса 4 группы

Медико-биологического факультета

Никулин Д.А.

Проверил: Загребин В. Л.

 

Волгоград 2011

Содержание 

Введение………………………………………………………………..…2

1. Фагоциты……………………………………………………………….3

2. Моноциты………………………………………………………………5

3. Макрофаги……………………………………………………………...6

3.1 Макрофаги: общие сведения ……………………………………7

3.2 Макрофаги: роль в инициации клеточного иммунитета..11

3.3 Макрофаги: роль в иммунологическом процессе ……….13

4. Моноциты и фагоциты: патология……………………………..14

5.Клетки Купфера в печени………………………………………….16

6.Макрофаги селезёнки……………………………………………....18

7. Система мононуклеарных фагоцитов ……………................19

7.1 Распознавание и представление антигенов макрофагами……………………………………………………………21

7.1.1 Нейтрофилы……………………………………………………..23

7.1.2 Базофилы…………………………………………………………25

7.1.3 Эозинофилы……………………………………………………..27

Заключение……………………………………………………………..29

Литература………………………………………………………………31 
 
 
 
 
 

Введение

    Ретикулоэндотелиальная система, макрофагическая система, совокупность клеток мезенхимного происхождения, объединяемых на основе способности к фагоцитозу; свойственна позвоночным животным и человеку. К РЭС относят клетки ретикулярной ткани, эндотелия синусоидов (расширенных капилляров) кроветворных и др. органов, а также все виды макрофагов, объединяемых на основании общего происхождения из стволовой кроветворной клетки в систему мононуклеарных (одноядерных) фагоцитов. Выполняет защитную функцию, играет существ, роль во внутр. обмене веществ организма.

Система мононуклеарных фагоцитов (греч. monox один + лат. nucleos ядро: греч. рhagos пожирающий, поглощающий + гистол. суtus клетка; синоним: макрофагальная система, моноцитарно-макрофагальная система) — физиологическая защитная система клеток, обладающих способностью поглощать и переваривать чужеродный материал. Клетки, входящие в состав этой системы, имеют общее происхождение, характеризуются морфологическим и функциональным сходством и присутствуют во всех тканях организма. 
 

 

1. Фагоциты

    Фагоци́ты — клетки иммунной системы, которые защищают организм путём поглощения (фагоцитоза) вредных чужеродных частиц, бактерий, а также мёртвых или погибающих клеток. Их название произошло от греческого phagein, «есть» или «поедать», и «-cyte», суффикс, в биологии означающий «клетка». Они важны для борьбы с инфекцией и постинфекционного иммунитета. Фагоцитоз важен для всего животного мира и высоко развит у позвоночных. Фагоциты и фагоцитоз как способ пищеварения у животных были открыты И.И. Мечниковым при изучении губок и плоских червей. Роль фагоцитов в защите от бактерий была впервые открыта И. И. Мечниковым в 1882 году, когда он изучал личинок морских звёзд. Мечников был удостоен в 1908 году Нобелевской премии по физиологии за создание клеточной теории иммунитета. Фагоциты присутствуют в организмах многих видов; некоторые амёбы по многим деталям поведения похожи на макрофаги, что указывает на то, что фагоциты появились на ранних этапах эволюции.

    Фагоциты человека и других животных называют «профессиональными» или «непрофессиональными» в зависимости от того, насколько эффективно они фагоцитируют. К профессиональным фагоцитам относятся нейтрофилы, моноциты, макрофаги, дендритные клетки и тучные клетки. Основное отличие профессиональных фагоцитов от непрофессиональных в том, что профессиональные имеют молекулы, называемые рецепторы, на своей поверхности, которые обнаруживают чужеродные объекты, например бактерии. Один литр крови взрослого человека в норме содержит около 2,5—7,5 млрд нейтрофилов, 200—900 млн моноцитов.

    При инфекции химические сигналы привлекают фагоциты к месту, где патоген проник в организм. Эти сигналы могут исходить от бактерий или от других фагоцитов, уже присутствующих там. Фагоциты перемещаются путём хемотаксиса. Когда фагоциты контактируют с бактериями, рецепторы на их поверхности связываются с ними. Эта связь приводит к поглощению бактерий фагоцитами. Некоторые фагоциты убивают проникших патогенов с помощью оксидантов и оксида азота. После фагоцитоза, макрофаги и дендритные клетки могут также участвовать в презентации антигена — процессе, при котором фагоциты перемещают патогенный материал обратно на свою поверхность. Этот материал затем отображается (презентируется) для других клеток иммунной системы. Некоторые фагоциты поступают в лимфатические узлы и презентируют материал лимфоцитам. Этот процесс важен в формировании иммунитета. Тем не менее, многие болезнетворные микроорганизмы устойчивы к атакам фагоцитов.

 

2. Моноциты

    Моноциты - это лейкоциты, не содержащие гранул. Их диаметр в сухом мазке составляет 12 - 20 мкм. На долю моноцитов приходится 4 - 8% всех лейкоцитов крови (примерно 450 клеток в 1 мкл). Моноциты образуются в костном мозге, а не в ретикулоэндотелиальной системе, как считалось ранее. В кровь выходят не окончательно созревшие клетки, которые обладают самой высокой способностью к фагоцитозу. Моноциты, выходя из кровяного русла, становятся макрофагами, которые наряду с нейтрофилами являются главными "профессиональными фагоцитами". Макрофаги, однако, значительно больше по размерам и дольше живут, чем нейтрофилы. Клетки-предшественицы макрофагов - моноциты, выйдя из костного мозга, в течение нескольких суток циркулируют в крови, а затем мигрируют в ткани и растут там. В это время в них увеличивается содержание лизосом и митохондрий. Достигнув зрелости, моноциты превращаются в неподвижные клетки - гистоциты, или тканевые макрофаги. Вблизи воспалительного очага они могут размножаться делением. Они образуют отграничивающий вал вокруг инородных тел, которые не могут быть разрушены. Эти клетки всегда присутствуют в больших количествах в лимфатических узлах, стенках альвеол и синусах печени, селезенки и костного мозга. Моноциты также являются предшественниками клеток Лангерганса, клеток микроглии и других клеток, способных к переработке и представлению антигена. В отличие от В - и Т-лимфоцитов, макрофаги и моноциты не способны к специфическому распознаванию антигена. 
 
 

3. Макрофаги

    Макрофаги — клетки системы мононуклеарных фагоцитов (до 15-80 мкм). Образуются из моноцитов крови. Обладают фагоцитарной, секреторной и регуляторной активностью. Способны перерабатывать и презентировать чужеродный антиген.

    Мигрируют в различные ткани. Локальные факторы существенно влияют на их морфологию и функциональную специализацию. Различают альвеолярные, перитонеальные, соединительнотканные, Купферовские клетки печени, остеокласты костной ткани, микроглиальные клетки ЦНС, многоядерные гигантские клетки гранулемы (клетки Микулича).

    Макрофаги — долгоживущие клетки, играющие важную роль в формировании естественного и приобретенного иммунитета. Они синтезируют цитокины (ИЛ-1, ФИО, ИЛ-12) и белки комплемента. На их мембране локализуются диференцировочные поверхностные маркеры: молекула CD 14 — рецептор для ЛПС; молекула CD35 — рецептор для C3b фрагмента комплемента; CD11b/CD18 (LFA-1) — адгезивные молекулы; CD64 (FcR1) — рецептор Fc-фрагмента иммуноглобулинов; CD4 антиген — корецептор; HLA-DR молекулы распознавания II класса. 
 
 
 
 
 

 

    3.1 Макрофаги (мононуклеарные фагоциты): общие сведения

    Мононуклеарные фагоциты (макрофаги) составляют наиболее важную группу способных кфагоцитозу долгоживущих клеток.

    Тканевые макрофаги и их предшественники - моноциты, промоноциты и монобласты - образуют систему мононуклеарных фагоцитов. Макрофаги - это долгоживущие фагоциты, имеющие много общих функций с нейтрофилами. Кроме того, макрофаги в качестве секреторных клеток участвуют во многих сложных иммунных и воспалительных реакциях, в которых не участвуют нейтрофилы.

    Моноциты, как и нейтрофилы, покидают сосудистое русло путем диапедеза, но дольше циркулируют в крови: их период полуциркуляции составляет от 12 до 24 ч. После того как моноциты попадают в ткани, они превращаются в макрофаги, выполняющие специфические функции в зависимости от анатомической локализации. Особенно богаты этими клетками селезенка, печень, костный мозг и легкие, где функция макрофагов состоит в удалении из крови микроорганизмов и других вредных частиц.

    Альвеолярные макрофаги, купферовские клетки, клетки микроглии, дендритные клетки, макрофаги селезенки, брюшины, костного мозга и лимфоузлов - все они выполняют специфические функции.

     

    Мононуклеарные фагоцитов выполняет две основные функции, осуществляемые двумя разными типами клеток костномозгового происхождения:

    - "профессиональными" макрофагами, главная роль которых - устранение корпускулярных антигенов, и

    - антигенпрезентирующими клетками (АПК), роль которых заключается в поглощении, процессинге и представлении антигена T-клеткам.

    Макрофаги образуются из промоноцитов костного мозга, которые после дифференцировки вмоноциты крови задерживаются в тканях в виде зрелых макрофагов, где и формируют систему мононуклеарных фагоцитов. Особенно высоко их содержание в печени и медулярных синусахлимфатических узлов.

    Макрофаги - долгоживущие клетки с хорошо развитыми митохондриями и шероховатым эндоплазматическим ретикулумом.

    Роль макрофагов в иммунитете исключительно важна - они обеспечивают фагоцитоз, переработку и представление антигена T-клеткам. Макрофаги вырабатывают ферменты, некоторые белки сыворотки, кислородные радикалы, простагландины и лейкотриены, цитокины (интерлейкины, фактор некроза опухолей и другие). Макрофаги секретируют лизоцим, нейтральные протеазы, кислые гидролазы, аргиназу, многие компоненты комплемента, ингибиторы ферментов (антиактиватор плазминогена, альфа2-макроглобулин), транспортные белки (трансферрин, фибронектин, транскобаламин II), нуклеозиды и цитокины (ФНО альфа, ИЛ-1, ИЛ-8, ИЛ-12). ИЛ-1 выполняет много важных функций: воздействуя на гипоталамус, вызывает лихорадку; стимулирует выход нейтрофилов из костного мозга; активируетлимфоциты и нейтрофилы. ФНОальфа (называемый также кахектином) - это пироген. Во многом он дублирует действие ИЛ-1, но кроме того, играет важную роль в патогенезесептического шока, вызванного грамотрицательными бактериями. Под влиянием ФНОальфа резко увеличивается образование макрофагами и нейтрофилами перекиси водорода и других свободных радикалов. При хроническом воспалении ФНОальфа активирует катаболические процессы и тем самым способствует развитию кахексии - симптома многих хронических заболеваний.

    Макрофаги продуцируют также активные формы кислорода, производные арахидоновой кислоты, фактор активации тромбоцитов, хемокины, колониестимулирующие факторы, факторы, стимулирующие пролиферацию фибробластов и разрастание мелких сосудов. Макрофаги регулируют пролиферацию лимфоцитов, разрушают опухолевые клетки, вирусы и некоторых бактерий (Mycobacterium tuberculosis, Listeria monocytogenes). В уничтожениивнутриклеточных паразитов макрофагам принадлежит ключевая роль. Для этого они сливаются в гигантские клетки, которые под влиянием провоспалительных цитокинов объединяются в гранулемы. Образование гигантских клеток, возможно, регулирует интерферон гамма.