Роль макрофагов в противолейкозном иммунитете

Содержание

Противоопухолевый иммунитет — опухоли иммунной системы, лейкоциты, рак

Роль макрофагов в противолейкозном иммунитете

Современная медицина пока не может полностью обеспечить лечение раковых заболеваний. Новшества в лечебной терапии с помощью комбинации механизмов и реакций врожденной системы иммунитета и приобретаемой иммунологической защиты. Противоопухолевый иммунитет обеспечивается адаптивным переносом иммунных лимфоцитов типа Т и появлением антител к собственным мутирующим клеткам.

Опухоли

Опухоль — это новообразование, имеющее патологическую природу, связано с нарушением генетической информации внутри клеток или молекул. Рак приобретает свои химические, морфологические и функциональные черты.

На появление опухолей влияет:

  • Угнетающие внешние факторы: вирусы, канцерогены;
  • Наличие первичного или вторичного иммунодефицита;
  • Понижение активности иммунологических органов и механизмов;
  • Наличие в крови антител противовирусного типа и лимфоцитов, которые восприимчивы к действию антигенов опухолей;
  • Искусственное подавление иммунной системы.

В результате такого рода воздействий происходит генетическое изменение проонкогенов в онкоген. Где проонкоген является регулятором роста и изменения клеточной структуры, а онкоген — стимулятор образования опухолевых клеток.

Новообразования имеют свои специфические антигены, которые индивидуальны для каждой опухоли, вызванной определенным фактором.

Разновидности опухолевых процессов:

  • Бластома — вид эмбриональной злокачественной опухоли;
  • Доброкачественная — опухолевый рост тканей без повреждения сосудов, не имеют тяжелых последствий, полностью вылечиваются;
  • Злокачественная — разрастание опухолевых тканей с причинением тяжелого вреда общему здоровью человека, рост идет прогрессивно со сдавливанием окружающих тканей и разрывам сосудов.

Так же в онкологии есть распределение опухолевых болезней в зависимости от места их развития. В категории заболеваний иммунной системы рассматривают такие опухоли как: лейкоз; лимфома; миелома.

Рак иммунной системы

Опухолевые заболевания иммунитета вызываются мутировавшими иммунными клеточными элементами. Различают три вида рака:

  • Лейкоз — лейкимия — злокачественное заболевание системы кроветворения, имеющее обширную группу разной этиологии, связанное с неконтролируемым ростом в крови числа белых клеток. Происходит замена нормальных кровяных тел на опухолевые лейкоциты, иммунитет при таком действии теряет здоровые кровяные клетки. Страдает красный костный мозг — один из центральных органов иммунной системы, а так же постепенно поражаются остальные кроветворные органы;
  • Лимфома — болезнь, относящаяся к гематологии, связанная с резким накоплением во внутренних органах и лимфатической системе переродившихся лимфоцитов опухолевого типа. Лимфома поражает лимфоциты, играющие одну из главных ролей в иммунной системе. К категории лимфом относят несколько заболеваний с различной клинической картиной, симптоматикой и разными формами терапии;
  • Миелома — злокачественное раковое поражение крови, возникающее при мутации ее плазматических частей, лимфоцитов типа В, которые продуцируют антитела. Различают несколько видов заболевания, при чем очаги поражения характеризуются своей множественностью.

Механизм действия опухолей

С чем связывают развитие рака — при проникновении единичных раковых  клеток, устойчивых к защитным механизмам системы иммунитета, в русло кровеносной системы, затем в определенные органы или ткани образуют новообразования, не способные или способные  к метастазированию.

Имея системное влияние на организм, рак нарушает связь пораженной части с ЦНС и эндокринной системы, чем вызывают хроническое состояние стресса, иммунодепрессивность. Данные действия подавляют как врожденную, так и приобретенную сопротивляемость организма.

Иммунитет против рака

Противоопухолевый иммунитет — это разновидность механизмов и реакций сопротивляемости и устойчивости организма, направленных против развития рака.

Иммунология в изучении опухолевых механизмов выявила конструкции взаимоотношений между раковым развитием опухолей и иммунитетом:

  • Концепция иммунологического надзора, элементы которого , как Лимфоциты типа Т и антитела, способствуют отторжению генетически мутировавших клеток;
  • Представление о стимуляции роста патогенных раковых элементов вследствие сниженного иммунитета;
  • Последние исследования раскрыли положение о взаимодействии иммунных механизмов: развитие онкологии вызывает как врожденный ответ иммунитета — реакции на появление мутации в клетке, так и приобретенного — корректируя наступление иммунного ответа с помощью формирования лимфоцитарных клеток, борющихся с опухолевым антигеном. Это вызывает формирование и поддержку качественного и своевременного иммунологического ответа, направленного на разрушение онкологический поражений.

Почему идет развитие рака

Механизмы и реакции противоопухолевого иммунитета работают совокупно и точно, но распространение онкологических заболеваний говорит о том, что рак преодолевает природные барьеры и механизмы резистентности организма. Это связано стем, что:

  • Степень и уровень генной чужеродности относительна, так как рак начинается с мутации собственной клетки организма;
  • Слабость опухолевого антигена высока, что делает его менее заметным на фоне с антигенами вирусов и бактерий, соответственно и иммунологический ответ менее эффективен;
  • Раковые новообразования имеют такую особенность, как резистентность иммунитету путем сбора наиболее сильных клеток, противостоящих иммунологическому надзору, благодаря антиоксидантным свойствам и синтезированию простагландина Е2;
  • Иммунодепрессивные механизмы раковых болезней;
  • Токсическое отравление организма от деятельности опухолевых частиц.

Все выше перечисленное обуславливает формирование, рост, и распространение опухолевых компонентов.

Механизм противоопухолевого иммунитета

Так как рак — это мутировавшая клетка, имеющая свой собственные белки и пептиды, иммунная защита оценивает их по гистосовместимости и вызывает тем самым иммунологический ответ на клеточном уровне. Таким образом, можно говорить о том что ведущее положение в противоопухолевом иммунитете играют клеточные механизмы. К основам такого механизма относится:

  • СД8 лимфоциты типа Т положительной цитотоксической категории — их деятельность направлена на распознавание генетически трансформировавшегося белка, после чего происходит поглощение раковой клетки и ее уничтожение.
  • СД4 хелперы типа Т, первой положительной категории — деятельность направлена на регулирование и способствование успешному выполнению апоптозной функции лимфоцитов СД8. К их задачам относится вовлечение в процесс уничтожения опухоли макрофагов, дендритных клеток, моноцитов. Так же данный тип иммунного механизма вырабатывает цитокины, в частности интерферон гамма вида, способствующий активации и полному уничтожению как самой мутировавшей клетки, так и ее элементов, и цитотоксические вещества;
  • Клетки типа В — фиксируют действия системы комплимента и естественных клеток киллеров на опухолевых мембранах
  • Макрофаги — элементы иммунитета, выполняющие процесс уничтожения раковых компонентов, имеет функции фагоцитоза и киллерное свойство, которые активизируются посредством локального производства цитотоксических секретов;
  • Естественные киллеры — под влиянием гамма интерферона и деятельности СД4 естественные клетки киллеры локализуются в месте рака и благодаря своим особенностям уничтожают множество опухолевых элементов;
  • Интерферон — Способствует качественному увеличению цитотоксических лимфоцитов типа Т, макрофагов, естественных клеток киллеров;
  • Система комплимента -начинает свою иммунологическую деятельность под воздействием иммуноглобулинов типа М, воздействующего с раковыми молекулами, вследствие чего начинается процесс комплиментзависемого цитолиза — разрушение генетически изменившихся частей;
  • Антитела — их роль двояка. При благоприятном состоянии иммунной системы их действие направлено на уничтожение рака, но если условия функционирования иммунитета нарушены, антитела провоцируют рост и развитие опухоли, так как рак уходит из под контроля иммунологического надзора.

Изучение проблематики развития и полноценности действий механизмов и реакций иммунитета против опухолей очень важно в настоящее время. Усугубление экологии, качества питания и воды ведет к повышению числа онкологических больных. И современная медицина нуждается в поиске и применении действенных мер для повышения иммунологической защиты против новообразований злокачественного характера.

Источник: http://imunohelp.ru/zabolevaniya/protivoopuholevyj-immunitet.html

Одураченные макрофаги, или Несколько слов о том, как злокачественные опухоли обманывают иммунитет

Роль макрофагов в противолейкозном иммунитете

Статья на конкурс «био/мол/текст»: Иммунная система — это мощная многослойная защита нашего организма, которая потрясающе эффективна против вирусов, бактерий, грибов и других патогенов извне.

Кроме того, иммунитет способен эффективно распознавать и уничтожать трансформированные собственные клетки, которые могут перерождаться в злокачественные опухоли. Однако сбои в работе иммунной системы (по генетическим либо другим причинам) приводят к тому, что однажды злокачественные клетки берут верх.

Разросшаяся опухоль становится нечувствительной к атакам организма и не только успешно избегает уничтожения, но и активно «перепрограммирует» защитные клетки для обеспечения собственных нужд.

Поняв механизмы, которые опухоль использует для подавления иммунного ответа, мы сможем разработать контрмеры и попытаться сдвинуть баланс в сторону активации собственных защитных сил организма для борьбы с болезнью.

Долгое время считалось, что причина низкой эффективности иммунного ответа при раке — то, что опухолевые клетки слишком похожи на нормальные, здоровые, чтобы иммунная система, настроенная на поиск «чужаков», могла их как следует распознавать. Этим как раз и объясняется тот факт, что иммунная система успешнее всего противостоит опухолям вирусной природы (их частота резко возрастает у людей, страдающих иммунодефицитом). Однако позже стало ясно, что это не единственная причина.

Оказалось, что взаимодействие раковых клеток с иммунной системой носит гораздо более разносторонний характер. Опухоль не просто «прячется» от атак, она умеет активно подавлять местный иммунный ответ и перепрограммировать иммунные клетки, заставляя их обслуживать собственные злокачественные нужды.

«Диалог» между переродившейся, вышедшей из-под контроля клеткой с ее потомством (то есть будущей опухолью) и организмом развивается в несколько стадий, и если вначале инициатива почти всецело находится на стороне защитных сил организма, то в конце (в случае развития болезни) — переходит на сторону опухоли. Несколько лет назад учеными-онкоиммунологами была сформулирована концепция «иммуноредактирования» (immunoediting), описывающая основные этапы этого процесса (рис. 1) [2].

Рисунок 1. Иммуноредактирование (immunoediting) в процессе развития злокачественной опухоли.

Первая стадия иммуноредактирования — процесс устранения (elimination). Под действием внешних канцерогенных факторов или в результате мутаций нормальная клетка «трансформируется» — приобретает способность неограниченно делиться и не отвечать на регуляторные сигналы организма.

Но при этом она, как правило, начинает синтезировать на своей поверхности особые «опухолевые антигены» и «сигналы опасности». Эти сигналы привлекают клетки иммунной системы, прежде всего макрофаги, натуральные киллеры и Т-клетки.

В большинстве случаев они успешно уничтожают «испортившиеся» клетки, прерывая развитие опухоли.

Однако иногда среди таких «предраковых» клеток оказывается несколько таких, у которых иммунореактивность — способность вызывать иммунный ответ — по каким-то причинам оказывается ослабленной, они синтезируют меньше опухолевых антигенов, хуже распознаются иммунной системой и, пережив первую волну иммунного ответа, продолжают делиться.

В этом случае взаимодействие опухоли с организмом выходит на вторую стадию, стадию равновесия (equilibrium). Здесь иммунная система уже не может полностью уничтожить опухоль, но еще в состоянии эффективно ограничивать ее рост.

В таком «равновесном» (и не обнаруживаемом обычными методами диагностики) состоянии микроопухоли могут существовать в организме годами.

Однако такие затаившиеся опухоли не статичны — свойства составляющих их клеток постепенно меняются под действием мутаций и последующего отбора: преимущество среди делящихся опухолевых клеток получают такие, которые способны лучше противостоять иммунной системе, и в конце концов в опухоли появляются клетки-иммуносупрессоры. Они в состоянии не только пассивно избегать уничтожения, но и активно подавлять иммунный ответ. По сути, это эволюционный процесс, в котором организм невольно «выводит» именно тот вид рака, который его убьет.

Этот драматический момент знаменует собой переход опухоли к третьей стадии развития — избегания (escape), — на которой опухоль уже малочувствительна к активности клеток иммунной системы, более того — обращает их активность себе на пользу.

Она принимается расти и метастазировать.

Именно такая опухоль обычно диагностируется медиками и изучается учеными — две предыдущие стадии протекают скрыто, и наши представления о них основаны главным образом на интерпретации целого ряда косвенных данных.

Дуализм иммунного ответа и его значение в канцерогенезе

Существует множество научных статей, описывающих, как иммунная система борется с опухолевыми клетками, но не меньшее количество публикаций демонстрирует, что присутствие клеток иммунной системы в ближайшем опухолевом окружении является негативным фактором, коррелирующим с ускоренным ростом и метастазированием рака [2], [3]. В рамках концепции иммуноредактирования, описывающей, как изменяется характер иммунного ответа по мере развития опухоли, подобное двойственное поведение наших защитников получило, наконец, свое объяснение.

Переориентирование иммунной системы от борьбы с опухолью на ее защиту возможно благодаря пластичности клеток этой системы. Говоря об иммунном ответе, мы, как правило, используем «воинственные» метафоры — «борьба», «уничтожение», «подавление».

Но мало уничтожить врага, будь то вирус, бактерия или другой паразит. Организм должен еще и исправить причиненные им повреждения.

Регенерация поврежденных тканей и заживление ран тоже находятся под контролем клеток иммунной системы: она не только «воин», но еще и «целитель».

Коварство рака заключается в том, что, будучи по сути «чужеродным агентом» в организме, он выделяет специальные вещества, которые подавляют активный иммунный ответ и побуждают лейкоциты воспринимать опухоль не как врага, требующего уничтожения, а как рану, требующую помощи, защиты и исцеления.

Мы рассмотрим некоторые механизмы того, как это происходит, на примере макрофагов. Похожие приемы опухоль использует и для того, чтобы обманывать другие клетки врожденного и приобретенного иммунитета.

Макрофаги — «клетки-воины» и «клетки-целители»

Макрофаги, пожалуй, самые знаменитые клетки врожденного иммунитета — именно с изучения их способностей к фагоцитозу Мечниковым и началась классическая клеточная иммунология.

В организме млекопитающих макрофаги — боевой авангард: первыми обнаруживая врага, они не только пытаются уничтожить его собственными силами, но также привлекают к месту сражения другие клетки иммунной системы, активируя их.

А после уничтожения чужеродных агентов принимаются активно участвовать в ликвидации причиненных повреждений, вырабатывая факторы, способствующие заживлению ран. Эту двойственную природу макрофагов опухоли используют себе на пользу.

В зависимости от преобладающей активности различают две группы макрофагов: М1 и М2.

М1-макрофаги (их еще называют классически активированными макрофагами) — «воины» — отвечают за уничтожение чужеродных агентов (в том числе и опухолевых клеток), как напрямую, так и за счет привлечения и активации других клеток иммунной системы (например, Т-киллеров). М2 макрофаги — «целители» — ускоряют регенерацию тканей и обеспечивают заживление ран [4], [8].

Присутствие в опухоли большого количества М1-макрофагов тормозит ее рост [5], а в некоторых случаях может вызвать даже практически полную ремиссию (уничтожение). И наоборот: М2-макрофаги выделяют молекулы — факторы роста, которые дополнительно стимулируют деление опухолевых клеток, то есть благоприятствуют развитию злокачественного образования.

Экспериментально было показано, что в опухолевом окружении обычно преобладают именно М2-клетки («целители»).

Хуже того: под действием веществ, выделяемых опухолевыми клетками, активные М1-макрофаги «перепрограммируются» в М2-тип [6], перестают синтезировать антиопухолевые цитокины, такие как интерлейкин-12 (IL12) или фактор некроза опухолей (TNF) и начинают выделять в окружающую среду молекулы, ускоряющие рост опухоли и прорастание кровеносных сосудов, которые будут обеспечивать ее питание, например фактор роста опухолей (TG) и фактор роста сосудов (VGF). Они перестают привлекать и инициировать другие клетки иммунной системы и начинают блокировать местный (противоопухолевый) иммунный ответ (рис. 2).

Рисунок 2. М1- и М2-макрофаги: их взаимодействие с опухолью и другими клетками иммунной системы.

Ключевую роль в этом перепрограммировании играют белки семейства NF-kB [7]. Эти белки являются транскрипционными факторами, контролирующими активность множества генов, необходимых для М1 активации макрофагов.

Наиболее важные представители этого семейства — р65 и р50, вместе образующие гетеродимер р65/р50, который в макрофагах активирует множество генов, связанных с острым воспалительным ответом, таких как TNF, многие интерлейкины, хемокины и цитокины. Экспрессия этих генов привлекает все новые и новые иммунные клетки, «подсвечивая» для них район воспаления.

В то же время другой гомодимер семейства NF-kB — р50/р50 — обладает противоположной активностью: связываясь с теми же самыми промоторами, он блокирует их экспрессию, снижая градус воспаления.

И та, и другая активность NF-kB транскрипционных факторов очень важна, но еще важнее равновесие между ними. Было показано, что опухоли целенаправленно выделяют вещества, которые нарушают синтез p65 белка в макрофагах и стимулируют накопление ингибиторного комплекса р50/р50 [7].

Таким способом (помимо еще ряда других) опухоль превращает агрессивных М1-макрофагов в невольных пособников своего собственного развития: М2-тип макрофагов, воспринимая опухоль как поврежденный участок ткани, включают программу восстановления, однако секретируемые ими факторы роста только добавляют ресурсы для роста опухоли.

На этом цикл замыкается — растущая опухоль привлекает новые макрофаги, которые перепрограммируются и стимулируют ее рост вместо уничтожения.

Реактивация иммунного ответа — актуальное направление антираковой терапии

Таким образом, в ближайшем окружении опухолей присутствует сложная смесь молекул: как активирующих, так и ингибирующих иммунный ответ. Перспективы развития опухоли (а значит, перспективы выживания организма) зависят от баланса ингредиентов этого «коктейля».

Если будут преобладать иммуноактиваторы — значит, опухоль не справилась с задачей и будет уничтожена или ее рост сильно затормозится. Если же преобладают иммуносупрессорные молекулы — это значит, что опухоль смогла подобрать ключ и начнет быстро прогрессировать.

Понимая механизмы, которые позволяют опухолям подавлять наш иммунитет, мы сможем разработать контрмеры и сдвинуть баланс в сторону уничтожения опухолей [8].

Как показывают эксперименты, «перепрограммирование» макрофагов (и других клеток иммунной системы) обратимо.

Поэтому одним из перспективных направлений онко-иммунологии на сегодняшний день является идея «реактивации» собственных клеток иммунной системы пациента с целью усиления эффективности других методов лечения.

Для некоторых разновидностей опухолей (например, меланом) это позволяет добиться впечатляющих результатов.

Другой пример, обнаруженный группой Меджитова [9], — обычный лактат, молекула, которая производится при недостатке кислорода в быстрорастущих опухолях за счет эффекта Варбурга [10]. Эта простая молекула стимулирует перепрограммирование макрофагов, заставляя их поддерживать рост опухоли. Лактат транспортируется внутрь макрофагов через мембранные каналы, и потенциальная терапия заключается в блокировке этих каналов.

Развитие методов антираковой терапии в настоящее время идет по нескольким направлениям сразу , и все они важны. Ведь научившись управлять иммунным ответом так же эффективно, как это делают злокачественные опухоли, мы сумеем окончательно «переиграть» эту болезнь, которая остается одной из главных причин смертности в России и в мире.
  1. Страшней клешней на свете нет…;
  2. Schreiber R.D., Old L.J., Smyth M.J. (2011). Cancer immunoediting: integrating immunity’s roles in cancer suppression and promotion. Science. 331, 1565–1570;
  3. Hanahan D. and Weinberg R.A. (2011). Hallmarks of cancer: the next generation. Cell. 144, 646–674;
  4. Martinez F.O. and Gordon S. (2014). The M1 and M2 paradigm of macrophage activation: time for reassessment. F1000Prime Rep. 6, 13;
  5. Ma J., Liu L., Che G., Yu N., Dai F., You Z. (2010). The M1 form of tumor-associated macrophages in non-small cell lung cancer is positively associated with survival time. BMC Cancer. 10, 112;
  6. Hagemann T., Wilson J., Burke F., Kulbe H., Li N.F., Plüddemann A. et al. (2006). Ovarian cancer cells polarize macrophages toward a tumor-associated phenotype. J. Immunol. 176, 5023–5032;
  7. Mantovani A. and Sica A. (2010). Macrophages, innate immunity and cancer: balance, tolerance, and diversity. Curr. Opin. Immunol. 22, 231–237;
  8. Biswas S.K. and Mantovani A. (2010). Macrophage plasticity and interaction with lymphocyte subsets: cancer as a paradigm. Nat. Immunol. 11, 889–896;
  9. Толл-подобные рецепторы: от революционной идеи Чарльза Джейнуэя до Нобелевской премии 2011 года;
  10. Colegio O.R., Chu N.Q., Szabo A.L., Chu T., Rhebergen A.M., Jairam V. et al. (2014). Functional polarization of tumour-associated macrophages by tumour-derived lactic acid. Nature. 513, 559–563;
  11. Как распознать рак при помощи биомаркеров?;
  12. Биоинформатика: Большие БД против «большого Р».

Источник: https://biomolecula.ru/articles/odurachennye-makrofagi-ili-neskolko-slov-o-tom-kak-zlokachestvennye-opukholi-obmanyvaiut-immunitet

Характеристика, развитие, расположение и роль макрофагов

Роль макрофагов в противолейкозном иммунитете

Макрофаги представляют собой клетки иммунной системы, которые жизненно важны для развития неспецифических защитных механизмов, обеспечивающих первую линию защиты от патогенов.

Эти крупные иммунные клетки присутствуют почти во всех тканях и активно удаляют из организма мертвые и поврежденные клетки, бактерии, раковые клетки и клеточный мусор.

Процесс, посредством которого макрофаги поглощают и переваривают клетки и патогены, называется фагоцитозом.

Макрофаги также помогают в клеточном или адаптивном иммунитете, захватывая и представляя информацию о чужеродных антигенах иммунным клеткам, называемые лимфоцитами.

Это позволяет иммунной системе лучше защищаться от будущих атак тех же “захватчиков”.

Кроме того, макрофаги участвуют в других важных функциях в организме, включая производство гормонов, гомеостаз, иммунную регуляцию и заживление ран.

Фагоцитоз макрофага

Фагоцитоз позволяет макрофагам избавляться от вредных или нежелательных веществ в организме. Фагоцитоз – это форма эндоцитоза, при котором вещество поглощается и разрушается клеткой. Этот процесс инициируется, когда макрофаг обращается к инородному веществу при помощи антител.

Антитела представляют собой белки, продуцируемые лимфоцитами, которые связываются с чужеродным веществом (антигеном), помещая его в клетку для разрушения. Как только антиген обнаружен, макрофаг отправляет проекции, которые окружают и поглощают антиген (бактерии, вирусы, мертвые клетки и т.д.

), окружая его в везикуле.

Интернализованный везикул, содержащий антиген, называется фагосомой. Лизосомы в макрофаге сливаются с фагосомой, образуя фаголисосому.

Лизосомы являются мембранными мешочками гидролитических ферментов, образованных комплексом Гольджи, которые способны переваривать органический материал.

ферментов в лизосомах высвобождается в фаголисосому, а постороннее вещество быстро деградирует. Затем деградированный материал выталкивается из макрофага.

Развитие макрофагов

Макрофаги развиваются из лейкоцитов, называемых моноцитами. Моноциты представляют собой самый большой тип лейкоцитов. У них большое одиночное ядро, которое часто имеет почечную форму. Моноциты продуцируются в костном мозге и циркулируют в крови от одного до трех дней.

Эти клетки выходят из кровеносных сосудов, проходя через эндотелий кровеносных сосудов, чтобы войти в ткани. После достижения своего назначения моноциты превращаются в макрофаги или в другие иммунные клетки, называемые дендритными клетками.

Дендритные клетки помогают в развитии антигенного иммунитета.

Макрофаги, которые отличаются от моноцитов, специфичны для ткани или органа, в которых они локализируются.

Когда возникает потребность в большем количестве макрофагов в определенной ткани, живые макрофаги продуцируют белки, называемые цитокинами, вызывающие ответные моноциты, чтобы развиться в необходимый тип макрофаг.

Например, макрофаги, борющиеся с инфекцией, производят цитокины, способствующие развитию макрофагов, которые специализируются на борьбе с патогенами. Макрофаги, которые специализируются на заживлении ран и восстановлении тканей, развиваются из цитокинов, полученных в ответ на повреждение тканей.

Функция и расположение макрофагов

Макрофаги встречаются почти во всех тканях тела и выполняют ряд функций вне иммунитета. Макрофаги помогают в производстве половых гормонов в мужских и женских половых органах.

Они способствуют развитию сетей кровеносных сосудов в яичнике, что жизненно важно для производства гормона прогестерона. Прогестерон играет важную роль в имплантации эмбриона в матку.

Кроме того, макрофаги, присутствующие в глазу, помогают развить сети кровеносных сосудов, необходимые для правильного зрения. Примеры макрофагов, которые находятся в других местах тела, включают:

  • Центральная нервная система: микроглии – глиальные клетки, обнаруженные в нервной ткани. Эти чрезвычайно маленькие клетки патрулируют головной и спинной мозг, удаляя клеточные отходы и защищая от микроорганизмов.
  • Жировая ткань: макрофаги в жировой ткани защищают от микробов, а также помогают жировым клеткам поддерживать чувствительность организма к инсулину.
  • Покровная система: клетки Лангерганса представляют собой макрофаги в коже, служащие иммунной функции и помогают в развитии клеток кожи.
  • Почки: макрофаги в почках помогают фильтровать микробы из крови и способствовать образованию протоков.
  • Селезенка: макрофаги в красной мякоти селезенки помогают фильтровать поврежденные эритроциты и микробы из крови.
  • Лимфатическая система: макрофаги, хранящиеся в центральной области лимфатических узлов, фильтруют лимфу с микробами.
  • Репродуктивная система: макрофаги в гонадах помогают в развитии половых клеток, эмбриона и производстве стероидных гормонов.
  • Пищеварительная система: макрофаги в кишечнике контролируют окружающую среду, защищающую от микробов.
  • Легкие: альвеолярные макрофаги, удаляют микробы, пыль и другие частицы с дыхательных поверхностей.
  • Кость: макрофаги в кости могут развиться в костные клетки, называемые остеокластами. Остеокласты помогают реабсорбировать и ассимилировать костные компоненты. Незрелые клетки, из которых образуются макрофаги, находятся в несосудистых отделах костного мозга.

Макрофаги и заболевания

Хотя основной функцией макрофагов является защита от бактерий и вирусов, иногда эти патогены могут уклоняться от иммунной системы и инфицировать иммунные клетки. Аденовирусы, ВИЧ и бактерии, вызывающие туберкулез, являются примерами патогенов, которые вызывают заболевание, заражая макрофаги.

В дополнение к этим типам заболеваний макрофаги связаны с развитием таких заболеваний, как сердечно-сосудистые, диабет и рак. Макрофаги в сердце способствуют сердечно-сосудистым заболеваниям, помогая в развитии атеросклероза. При атеросклерозе стенки артерии становятся толстыми вследствие хронического воспаления, вызванного лейкоцитами.

Макрофаги в жировой ткани могут вызвать воспаление, которое индуцирует устойчивость жировых клеток к инсулину. Это может привести к развитию диабета. Хроническое воспаление, вызванное макрофагами, также может способствовать развитию и росту раковых клеток.

Источник: https://NatWorld.info/raznoe-o-prirode/harakteristika-razvitie-raspolozhenie-i-rol-makrofagov

Реферат

Роль макрофагов в противолейкозном иммунитете

План

1. Понятие иммунитета

2. Защитные механизмы организма

3. Органы иммунитета

4. Т- и В-лимфоциты

5. Иммунологические заболевания (аллергия, СПИД)

Использованная литература

1. Понятие иммунитета

Основоположником учения об иммунитете является Э. Дженнер, который в конце XVIII века опытным путем нашел способ предупреждения заболеваний натуральной оспой. И.И. Мечников сформулировал клеточную теорию иммунитета и открыл защитную роль фагоцитоза. С середины 20-х годов началось самостоятельное развитие иммунологии- науки, изучающей защитные реакции организма.

Под иммунитетом понимается способность организма распознавать появление в организме чужеродных веществ или клеток и мобилизовывать клетки и образуемые ими вещества на эффективное их удаление с целью сохранения своей жизнеспособности.

Наш организм наделен врожденным и приобретенным иммунитетом. В основе врожденного иммунитета лежат неспецифические защитные механизмы. Это – барьерная функция крови и слизистых оболочек, бактерицидное действие молочной кислоты и жирных кислот в выделениях потовых и сальных желез, бактерицидные свойства желудочного и кишечного содержимого.

Важную роль играет лизоцим, который разрушает оболочки бактериальных клеток и присутствует в слезной железе. К неспецифическим реакциям врожденного типа относится взаимодействие факторов сыворотки крови с поверхностью чужеродных частиц (микроорганизмов), что облегчает их захват фагоцитами.

Фагоцитоз- главный механизм защиты против инфекций у беспозвоночных и центральный механизм неспецифического иммунитета у позвоночных.

К естественно приобретенному иммунитету относится невосприимчивость к болезням после перенесенного заболевания. Приобретенный активный иммунитет можно образовать путем введения вакцин – ослабленных или убитых возбудителей инфекционных заболеваний или введением ослабленных токсинов, вырабатываемых микроорганизмами. В ответ на введение вещества организм приобретает иммунитет. Это – искусственный активный иммунитет. Если же в организм человека вводится сыворотка, в которой находятся готовые антитела к возбудителю заболевания, то такой приобретенный иммунитет называется пассивным.

2. Защитные механизмы организма

В организме существуют три взаимодополняющие системы, которые обеспечивают защиту от болезнетворных агентов.

1. Неспецифические клеточные системы. К ним относятся лейкоциты и макрофаги, способные осуществлять фагоцитоз и благодаря этому уничтожающие болезнетворные агенты и комплексы антиген-антитело. Тканевые макрофаги играют существенную роль в распознавании инородных частиц специфической иммунной системой.

2. Неспецифические гуморальные системы. К ним относится система комплемента и другие белки плазмы, способные разрушать комплексы антиген-антитело, уничтожать инородные частицы и активировать клетки организма, участвующие в воспалительных реакциях.

3. Специфическая иммунная система. Она отвечает на внедрение чужеродных клеток, частиц или молекул (антигенов) образованием специфических защитных веществ, локализованных внутри клеток или на их поверхности (специфический клеточный иммунитет), либо растворенных в плазме (антитела) (специфический гуморальный иммунитет).

Неспецифические клеточные защитные механизмы. В их основе лежит способность лейкоцитов к фагоцитозу, наиболее выраженная у моноцитов и нейтрофилов. В этих клетках есть ферменты, с помощью которых они расщепляют микроорганизмы, остатки клеток, комплексы антиген-антитело. Нейтрофилы устремляются к очагу воспаления. Происходит фагоцитоз.

Моноциты крови и тканевые макрофаги играют важную роль в первичном распознавании антигенов.

На клеточных мембранах макрофагов располагаются рецепторы, с которыми соединяются иммуноглобулины, делая макрофаги способными связывать антигены.

Последние расщепляются на более мелкие фрагменты, доступные для действия лимфоцитов. Кроме того, макрофаги выделяют монокины – вещества, стимулирующие рост лимфоцитов.

Неспецифические гуморальные защитные механизмы. Реакции антиген-антитело происходят с участием особой группы нескольких белков, называемых комплементом.

Некоторые из этих белков вырабатываются клетками печени – гепатоцитами, другие – клетками эпителия кишечника или макрофагами. Они присутствуют в крови в виде неактивных проферментов.

Начальную активацию системы комплемента вызывают комплексы антиген-антитело и бактериальные агенты. В случае инфекции скорость их образования существенно возрастает в течение нескольких дней.

Лизоцим. Во многих тканях и жидких средах организма присутствует лизоцим – белок, подавляющий рост и размножение бактерий и вирусов. В больших концентрациях он найден в гранулах лейкоцитов и макрофагах легочной ткани.

Он содержится также в слизистой оболочке желудочно-кишечного тракта, носоглотке и в слезной железе. Он сдерживает в этих средах рост обитающих здесь сапрофитных микроорганизмов, т.е. бактерий, питающихся органическими веществами.

С-реактивный белок. При бактериальных инфекциях его количество в плазме крови повышается. Он может активировать систему комплемента и способствовать фагоцитозу бактерий.

Интерферон. Это группа видоспецифических гликопротеидов, обладающих антивирусным действием. Они тормозят размножение вирусов, подавляя синтез вирусных белков, и повышают активность макрофагов.

Специфические иммунные системы.Специфический иммунитет формируется (приобретенный иммунитет) лишь после начального взаимодействия с чужеродными факторами. В специфическом клеточном иммунитете важнейшая роль принадлежит Т-лимфоцитам, а в специфическом гуморальном иммунитете – В-лимфоцитам.

3. Органы иммунитета

К органам иммунитета относится комплекс взаимосвязанных органов: вилочковая железа (тимус), костный мозг, лимфатические узлы, лимфоидная ткань селезенки, кишечника, соединительная ткань, а также система кровеносных и лимфатических сосудов.

Функциональное значение этого лимфо-миелоидного комплекса – обеспечение кроветворения, т.е. размножение, развитие и созревание клеток крови в организме человека в результате последовательных изменений.

Это многостадийный процесс специализации клеток.

В миелоидной ткани костного мозга образуются эритроциты, гранулоциты, тромбоциты. Формирование клеток иммунной системы происходит в лимфоидной ткани. Т-лимфоциты образуются в вилочковой железе, В-лимфоциты – в красном костном мозге. Лимфоциты также образуются в селезенке, лимфатических узлах, лимфоидных фолликулах, по ходу пищеварительного и дыхательного трактов.

Вилочковая железа (тимус) – центральный орган иммунной системы. Она расположена в верхней части грудной клетки за грудиной. Этот орган состоит из двух больших долей, каждая из которых включает в себя более мелкие дольки.

Каждая долька состоит из коркового и мозгового вещества.

В корковом веществе происходит образование Т-лимфоцитов, которые затем мигрируют в мозговое вещество, а потом переносятся в периферические лимфоидные органы – лимфатические узлы, селезенку.

Костный мозг заполняет полости костей у позвоночных. Различают красный костный мозг, в котором преобладает миелоидная ткань.

Она является основным органом кроветворения и сохраняется в течение жизни в ребрах, грудине, в костях черепа, таза, позвонках. С возрастом красный костный мозг заменяется желтым.

В состав красного мозга входят стволовые кроветворные клетки, а основу его составляет ретикулярная ткань.

Лимфатический узел представляет собой образование, расположенное обычно в месте слияния крупных лимфатических сосудов. Лимфоидная ткань делится на корковый и мозговой слои. В корковом слое находятся фолликулы, в части которых образуются зародышевые центры, образующиеся в ответ на проникновение в орган антигена.

Селезенка расположена в брюшной полости. Этот орган выполняет функцию кроветворения, участвуя в защитных реакциях организма. Селезенка является депо крови. Она относится к периферическим органам иммунной системы. Снаружи она покрыта соединительной тканью, а внутри делится перегородками.

В теле селезенки различают белую (место локализации лимфоцитов) и красную (состоит из ретикуло – капиллярных петель, пространство между которыми заполнено кровью, где преобладают эритроциты) пульпу. Белая пульпа заполнена Т – и В-лимфоцитами, проникающими сюда из центральных органов иммунной системы.

Лимфоидная ткань селезенки участвует в лимфоидных реакциях гуморального типа.

4. Т- и В-лимфоциты

В процессе эволюции у человека сформировались две системы иммунитета- клеточная и гуморальная. Они возникли как средство борьбы с веществами, которые воспринимаются как чужие. Эти вещества называются антигенами.

В ответ на внедрение антигена в организм в зависимости от химического состава, дозы и формы введения иммунная реакция будет различна: гуморальная или клеточная. Разделение функций иммунитета на клеточный и гуморальный связано с существованием Т- и В-лимфоцитов.

Обе линии лимфоцитов развиваются из лимфатической стволовой клетки костного мозга.

Т-лимфоциты. Клеточный иммунитет. Благодаря Т-лимфоцитам происходит клеточная иммунная система организма. Т-лимфоциты образуются из стволовых кроветворных клеток, которые мигрируют из костного мозга в вилочковую железу.

Формирование Т-лимфоцитов делится на два периода: антигеннезависимый и антигензависимый. Антигеннезависимый период заканчивается образованием антиген-реактивных Т-лимфоцитов.

Во время антигензависимого периода клетка подготавливается для встречи с антигеном и под его воздействием размножается, в результате чего образуются различные типы Т-клеток. Распознавание антигена происходит в связи с тем, что на мембране этих клеток находятся рецепторы, распознающие антигены.

В результате распознавания клетки размножаются. Эти клетки вступают в борьбу с несущими антиген микроорганизмами или вызывают отторжение чужеродной ткани. Т-клетки регулярно переходят из лимфоидных элементов в кровь, межтканевую среду, что увеличивает вероятность их встречи с антигенами.

Существуют различные субпопуляции Т-лимфоцитов: Т-киллеры (т.е. истребители), разрушающие клетки с антигеном; Т-хелперы, помогающие Т- и В-лимфоцитам реагировать на антиген и др.

Источник: https://mirznanii.com/a/149966/immunitet

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.