Фагоцитарная теория воспаления мечникова

Мечников основоположник фагоцитарной теории иммунитета

Русский биолог И.И.Мечников является основоположником теории иммунитета. Им разработана фагоцитарная теория иммунитета, которая объясняет сложную работу системы иммунитета.

Мечников изучал, как ведут себя различные возбудители в лейкоцитах (защитных клетках крови) человека и обезьян. Многочисленные опыты стали основой для создания теории фагоцитоза, предложенной учёным.

Илья Ильич Мечников

Согласно теории, все клетки человеческого организма, которые участвуют в фагоцитозе, можно разделить на макрофаги и микрофаги.

К микрофагам относятся гранулярные лейкоциты (базофилы, нейтрофилы), это клетки крови. Макрофаги – это подвижные лейкоциты (клетки селезенки, лимфы, моноциты) и неподвижные (эпителиальные клетки, выстилающие изнутри стенки сосудов, клетки пульпы селезенки).

Основа фагоцитарной теории

В основу фагоцитарной теории Мечников положил три основных свойства фагоцитов.

1. Фагоциты способны защищать и очищать от токсинов, от инфекций, от продуктов распада тканей.
2. Фагоциты представляют (располагают) антигены на мембране клетки.
3. Фагоциты обладают способностью секретировать ферменты и биологически активные вещества.

В процессе фагоцитоза выделяют пять стадий:

1. Активация или ускорение энергетического обмена. Вызвать активацию могут бактериальные продукты, компоненты комплемента, антитела и цитокины.
2. Хемотаксис – направленное движение фагоцита к чужеродной клетке или организму.
3. Адгезия – присоединение к опасному агенту.
4. Эндоцитоз – поглощение фагоцитом чужеродного агента и переваривание его.
5. Исход фагоцитоза.

Адгезия становится возможной благодаря рецепторам на поверхности фагоцитов. Это могут рецепторы к фрагментам Fc иммуноглобулинов, к фибронектину, к компонентам системы комплимента. Кроме того, образуются специальные опсонины – вещества, которые обволакивают микроорганизм, к которому присоединяется фагоцит, и ограничивают его подвижность.

Фагоциты имеют псевдоподии – это отростки мембраны клетки, которые напоминают ножки у амёб. Этими ложноножками фагоцит окружает бактерию и поглощает её, образуется фагосома. Затем к такой фагосоме присоединяется лизосома, в которой находятся ферменты, способные к перевариванию клеточных структур. Формируется фаголизосома.

Известно несколько исходов фагоцитоза: фагоцитоз завершенный, фагоцитоз незавершенный, процессинг антигенов. При завершенном фагоцитозе захваченный микроорганизм полностью переваривается внутри клетки-фагоцита.

Незавершенный фагоцитоз сопровождается выживание микроорганизмов в фагоците, иногда их размножением. Такой механизм характерен для внутриклеточных облигатных паразитов.

Причин, почему микроорганизмы не погибают в фагоците, несколько. Токсоплазма, вирус гриппа, микобактерии способны блокировать слияние фагосомы с лизосомой.

Ферменты не поступают в фагоцит и переваривание не наступает. Стафилококки и гонококки устойчивы к действию лизосомальных ферментов. Риккетсии умеют быстро покидать фагосому, которая их поглотила, и длительно находиться в цитоплазме.

Бактерицидный эффект (способность убивать микроорганизмы) фагоцитов объясняется тем, что при фагоцитозе происходит «окислительный взрыв», в результате которого образуется много активных форм кислорода. Они полностью уничтожают бактерии.

Макрофаги способны не только участвовать в фагоцитозе, двигаться к чужеродному организму, уничтожать его, секретировать биологически активные вещества, но и перерабатывать антиген, а затем предоставлять его специальным иммунокомпетентным клеткам. Эти клетки «запоминают» представленный антиген, чтобы при повторном его попадании суметь ответить должным образом.

В результате фагоцитоза не только уничтожается чужеродный организму биологический объект, но и происходит распознавание его антигенов для дальнейшего запуска иммунных реакций и реакций воспаления.

источник

4. 13. 091 Фагоцитарная теория иммунитета Мечников

4.13.091 Фагоцитарная теория иммунитета Мечникова

Зоолог, эмбриолог, физиолог, бактериолог, иммунолог, патолог; лектор, пропагандист; создатель первой русской школы микробиологов, иммунологов и патологов; профессор Новороссийского университета; почетный доктор Кембриджского университета; почетный член Петербургской АН, член Французской академии медицины, Шведского медицинского общества и других зарубежных АН, научных обществ и институтов; организатор и руководитель первой в России Одесской бактериологической станции для борьбы с инфекционными заболеваниями; создатель и заведующий лабораторией в Пастеровском институте (Париж), заместитель директора этого института; лауреат премии К. Бэра (вместе с А.О. Ковалевским), Нобелевской премии по физиологии и медицине (совместно с П. Эрлихом); обладатель медали Копли Лондонского королевского общества и других наград и знаков отличия — Илья Ильич Мечников (1845—1916) является одним из основоположников эволюционной эмбриологии, творцом сравнительной патологии воспаления, первооткрывателем фагоцитоза и внутриклеточного пищеварения, родоначальником научной геронтологии.

Выдающимся достижением биолога стала его фагоцитарная теория иммунитета.

Убежденный и не раз наученный горьким опытом, что «в России на кафедрах хорошие чиновники предпочтительнее самых выдающихся ученых», И.И. Мечников своей научно-педагогической деятельностью занимался большей частью за пределами нашей страны в добровольном изгнании в Италии, Германии, Франции.

Источник: https://f-help.ru/mechnikov-osnovopolozhnik-fagotsitarno/

Фагоцитарная клеточная теория иммунитета Мечникова

Один из самых древних механизмов, обеспечивающих уничтожение опасных микроорганизмов и их токсинов, посторонних включении — это специальные иммунные клетки.

Современный подход к изучению которых, как части иммунологической защиты на клеточном уровне, был основан русским биологом Ильей Ильичом Мечниковым.

Его вклад — фагоцитарная теория иммунитета — один из важнейших в развитии иммунологии.

Автор

Российский ученый родился в сороковых годах девятнадцатого века в районе Харьковской Губернии. С отличием окончив гимназию, Илья Ильич поступил на физико-математический факультет Харьковского Университета. Делая огромные успехи по учебе, в девятнадцатилетнем возрасте получает диплом об образовании с отличием.

Затем он занимался изучением биологии и зоологии в Германии, Италии. В шестьдесят седьмом году девятнадцатого века получает магистратурную степень, в течение года становится доктором зоологии.

Став профессором Университета в Одесской Губернии, вскоре покидает Российскую Империю и отправляется в Италию, где продолжает заниматься своими исследованиями.

Вернувшись Одесскую губернию, Мечников организует медицинскую станцию по борьбе с бактериальными инфекциями, проведение первых прививочных компаний.

В восемьдесят седьмом году девятнадцатого века навсегда покидает пределы Российской Империи, вследствие сложившийся политической ситуации, и уезжает во Францию. Умирает на семьдесят втором году, перенеся повторный инфаркт.

Самыми трудами являются исследования:

• Над структурным образованием клеток;
• Эмбрионально-зародышевого развития, где становится автором нового течения биологии — эволюционной эмбрионологии;
• О мерах защиты растений от вредителей;
• В области патологии, которые помогли разработать теорию поглощения чужеродного объекта;
• О пользе иммунопрофилактики в виде вакцинирования;
• По предотвращению старения и последующей смерти;
• О пользе пищи и кисломолочной продукции (Простокваша Мечникова);
• О видах и распространении смертельных заболеваний.

Предложил и доказал теорию фагоцитированных микроорганизмов специальными иммунными клетками, выполняющими защитную и санитарную функции.

Рождение теории фагоцитоза

В своих наблюдениях и изучение биологических реакций ученый множество раз наблюдал процессы борьбы между клетками организма и внешним вредоносным микроорганизмом.

Он пришел к выводу, что это иммунологический ответ на возникновение заболеваний.

Проводя огромного количество опытов и исследований, определил основу фагоцитарной теории: «блуждающие» клетки начинают окружать чужеродный объект, после чего происходит его поглощение. К «блуждающим» тельцам Мечников отнес:

• макрофоговые тела — лейкоциты гранулярного типа: нейтрофилы, базофилы;
• Микрофаговые тела — лейкоциты подвижного типа: моноциты, эпителиальные тельца.

Защитные и санитарные свойства фагоцитов основаны на:

• Сохранении и очищении организма от токсических веществ, инфекций, продуктов тканевого распада;
• Связывание патогена специфичными рецепторами;
• Синтезировании специальных ферментных и биологически активных веществ для выполнения поглотительной функции.

У многих ученых умов теория иммунитета не полностью вызывала понимание. Так как в этот же период шли успешные доказательства концепции Пастера о химической гуморальной форме. В качестве обоснования Мечников объединил теории в совокупность: обе формы не исключают, а дополняющих друг друга:

• Гуморальная — защита, осуществляемая белковыми антигенами;
• Клеточная — фагоцитарная теория.

Предприняв опытные сложные исследования, Мечников вместе с Луи Пастером развили концепцию о сложном иммунологическом механизме. Таким образом, ученые доказал, что воспалительные реакции, протекающие в организме — это нормальный физиологический процесс, говорящий об начале иммунного ответа: фагоцитарного и гуморального.

Клетки, осуществляющие фагоцитоз

Фагоцитарная теория иммунитета основана на механизме действия клеток, осуществляющих систему фагоцитоза. К таким телам относятся профессиональных и непрофессиональных исполнителей фагоцитоза.

Профессиональные исполнители — это клетки, чьей главной функцией является обеспечение системы фагоцитоза:

• Моноциты — самый активный вид фагоцитов, циркулирующих в периферической крови;
• Макрофаги — клетки, имеющие способность к захвату и перевариванию патогена;
• Дендритные клетки — помогает формировать клеточный и гуморальный виды защиты;
• Тучные клетки — лаброциты и мастоциты;
• Лейкоциты полиморфоядерного типа — тела, имеющие ядра неправильной формы с большим количеством долей. К ним относят:

нейтрофилы — клетки формирующие антибактериальная иммунная система, и эозинофилы — участвуют в уничтожении чужеродного генетического материала.

Непрофессиональные клетки, то есть фагоцитоз для таких телец не является основной задачей, так как они не имеют специфических рецепторов, поэтому выполняют еще и сопутствующие функции, к ним относятся:

• Фибропласты — осуществляют синтез мелкозернистого жидкого вещества внутри клетки;
• Эндотелий — осуществляет обменные процессы между кровью и тканями;
• Эпителии — секретирующие железистые тела.

Все компоненты фагоцитоза находятся в состоянии постоянной боеготовности, так  как в один момент могут быть призваны цитокинами в место проникновения патогена. Цитокины сигнализируют об опасности и помогают передавать информацию между фагоцитарными телами, активизируя «дремлющие» клетки.

Стадии фагоцитоза

Весь процесс фагоцитарной реакции представляет однообразную схему, состоящую из восьми определенных действий:

• Первое — направленность на чужеродный объект. При попадании во внутреннюю среду инородный ген выделяет токсические вещества, чем активирует цитокины, лейкоперины, гистамины — происходит процесс хемотаксиса, благодаря чему идет миграция в очаг инфицирования нейтрофилов, макрофагов;
• Второе — прикрепление рецепторной связкой или адгезия, произведя распознавание чужака с помощью специальных рецепторов лектиноподобного типа: маннозосвязывающие белки, селектин, происходит фиксирование фагоцита на поверхности чужеродного агента или опсонизация, где последняя является фактором, облегчающим присоединение фагоцитарного тела, стимулируя его функции;
• Третье — активизация мембранного действия в виде актин-миозиновой реакции, в результате которой освобождается протеинкиназа типа С, дополнительно поступают внутриклеточные ионы кальция, что говорит о подготовке к поглощению антигена;
• Четвертое — образование цитоплазматического выроста или псевдоподия для обволакивания и полного захвата патогена;
• Пятое — возникновение вауколевой полости или фагосомы, в которой находится генетически чужеродный элемент и часть фагоцитарной мембраны;
• Шестое — процесс сливания вауколевой фагосомы и лизосома, тельца, внутри которых имеется большой уровень ферментных веществ, в результате слияния происходит формирование фаголизосома;
• Седьмое — нейтрализация и переработка патогенной частицы, то есть вредоносный объект погибает под действием ферментов (протеаза, нуклеаза, липаза) и переваривается фагоцитом;
• Восьмое — дегрануляция с выбросом внутреннего содержимого, образовавшегося после уничтожения патогена, тем самым освобождая специфические медиаторы.

При этом, степень выброса продуктов деградации может говорить о:

• Незавершенности фагоцитоза, это связано либо с тем, что для одних болезнетворных микроорганизмов это естественный процесс обеспечения их жизнедеятельности (гонококк, микобактерия), либо со слабостью иммунитета;
• Завершенности — уничтожение патогена.

Механизм действия

Фагоцитарные тельца способны циркулировать по всем внутренним органам и системам. При обнаружении возникшей угрозы, фагоцит, с помощью специфических рецепторов, связывает антиген и начинает его поглощение.

Попав внутрь фагоцитарной клетки, патоген нейтрализуется под действием сочетания внутренней фагосомы, лизосомы и ее ферментных веществ.

Затем происходит выброс фаголизосом и их гранул и во внеклеточную среду, где начинают функционировать другие иммунные компоненты, образуя очаг воспаления и активируя сосудистую реакцию.

Источник: https://imunohelp.ru/baza-znanij/fagotsitarnaya-teoriya-immuniteta.html

Фагоцитоз: стадии и пути фагоцитоза. Макро- и микрофагоциты

Всем известный отечественный ученый, биолог Илья Ильич Мечников впервые описал процессы фагоцитоза и стал основоположником учения. Это произошло в 1883 году и спустя 25 лет, в 1908 году, он был награжден Нобелевской премией за вклад в развитие биологических наук. Именно мечников открыл явления фагоцитоза.

Неспецифическая защита организма – одно из важнейших явлений в процессах жизнедеятельности человека и других организмов.

Механизм, благодаря которому осуществляется защита, достаточно сложный.

Частички больших размеров (сосредоточение молекул, бактерии) обволакиваются со всех сторон мембраной клетки-захватчика с дальнейшим втягиванием образованного субстрата внутрь клетки (интернализация).

Само явление захвата твердых частиц называют фагоцитозом. Осуществляют этот процесс фагоциты – клетки входящие в иммунную систему живых организмов. Они все время циркулируют в кровеносном русле и моментально реагируют на попадание в организм чужеродных агентов.

Незавершенный фагоцитоз

Описанный выше процесс называют завершенным фагоцитозом. Но существует и другой вариант исхода – это незавершенный фагоцитоз.

Попавший микроорганизм захваченный макрофагом не поддается действию лизосомальных ферментов и остается в клетке в спящем состоянии. Но при наступлении благоприятных условий он может выходить из нее и провоцировать различные болезни.

Внутриклеточный и внеклеточный пути фагоцитоза

Существует внутриклеточный и внеклеточный пути фагоцитоза.

1. При захвате чужеродного агента, в организме резко повышается потребность в кислороде, так как из него начинают формироваться активные формы (перекись водорода, гидроксильные радикалы). Они обладают токсичными свойствами, способными разрушать микроорганизмы – это кислородзависимый внутриклеточный фагоцитоз. При кислородНЕзависимом пути используются лизосомальные ферменты, протеазы, гидролазы.
2. Макрофаги в активном состоянии способны выделять оксид азота. Сначала он синтезируется внутри клетки, а высвобождается после встречи фагоцита с патогеном. Наличие опухолевого роста стимулирует выработку цитокинов, которые борются с раковыми клетками. Это внеклеточный путь фагоцитоза.

Учение Мечникова о защитных свойствах крови дало миру представление об иммунной системе, которая способна функционировать благодаря двум факторам: наличие клеточного иммунитета (лейкоцитарные клетки и их производные) и гуморального (антитела).

Какие клетки защищают наш организм? Еще И. И. Мечников выделял две группы клеток-защитников: макрофагоциты и микрофагоциты:

Макрофагоциты (моноциты и макрофаги)

Моноциты – это лейкоцитарные клетки, составляющие 4-11% от общего числа клеток крови. Они самые большие представители белой крови (10-12 мкм в диаметре). Внутри находится множество лизосом, что обуславливает их фагоцитарную активность.

Благодаря своим размерам моноциты уничтожают чужеродные тела большой величины, на что другие клетки не способны. Продолжительность жизни моноцитов составляет около 2-4 дней, после чего они не гибнут, а проникают через сосудистую стенку в ткани, где преобразуются в макрофаги-гистиоциты.

Макрофаги есть везде, во всех органах и тканях организма, оснащены выростами — псевдоподиями, которые необходимы при захвате чужеродных клеток, основная масса цитоплазмы заполнена лизосомами и фагосомами. Важная функция макрофагов — секреция лизоцима (бактерицидного средства).

Множество клеток в нашем организме каждый день отмирают – это естественный физиологический процесс, продукты апоптоза также поглощаются и растворяются внутри фагоцитов.

Микрофагоциты (нейтрофильные клетки)

Нейтрофилы – это полиморфноядерные гранулоциты, в диаметре около 7мкм. При воспалительных процессах они первые появляются в месте патологического очага и способны фагоцитировать бактерии и мелкие частицы. Сами нейтрофилы здесь и погибают, превращаясь в гнойную массу.

Сложно переоценить важность фагоцитарной системы, поскольку она выполняет не только очищение организма от чужеродных тел, но перенося на свою поверхность пептиды разрушенных антигенов, фагоциты стимулируют выработку стойкого иммунитета к этим микроорганизмам.

Оцените, пожалуйста, статью. Мы старались:) (2 5,00 из 5)
Загрузка…

Источник: https://animals-world.ru/uchenie-i-i-mechnikova-o-zashhitnyx-svojstvax-krovi/