126

Наши внутренние войска: врожденный иммунитет и фагоцитоз

Предыдущий пост о комплексе иммунных белков комплементе тут.


А сегодня расскажу про фагоцитоз. Я уже упоминал о нем ранее, но попробуем нырнуть глубже в омут этого процесса.


Итак, фагоцитоз - процесс поглощения клеткой крупных частиц. К таким веществам относятся как крупные молекулы, так и бактерии, вирусы, простейшие, а также свои собственные состарившиеся или поврежденные клетки.

Наши внутренние войска: врожденный иммунитет и фагоцитоз Иммунитет, Иммунология, Биология, Видео, Гифка, Длиннопост

Нейтрофил пытается съесть палочку сибирской язвы (картинка отсюда).

Нейтрофил - желтый справа, палочка - темно-оранжевая слева

Клетки, промышляющие фагоцитозом, называются фагоцитами. Чтобы поглощать другие микроорганизмы, фагоциты должны иметь внушительные размеры. Согласитесь, трудновато слопать хот-дог, если вы не больше сосиски. Например, макрофаг, относящийся к фагоцитам, имеет величину от 18 до 80 мкм. Для сравнения, размер кишечной палочки варьирует от 1 до 3 мкм, а эритроцита - около 7 мкм. Кстати, толщина человеческого волоса колеблется от 70 до 100 мкм. Так что фагоцит можно увидеть невооруженным глазом. Представьте, где-то внутри нашего организма ползает огромная клетка и убивает бактерии. Мы - это вселенная для миллиардов существ.


В мирное время фагоциты циркулируют в крови, а также несут службу в разных тканях организма (поедают старые клетки и всякие отходы). Они не трогают своих граждан и реагируют только на преступников.


Как же фагоцит поймет, что перед ним нарушитель? Вот теперь нам пригодятся знания о рецепторах узнавания чужака (PRR). Именно они находятся на поверхности фагоцитов и будут активированы в случае соединения с лигандами, находящимися на поверхности бактерий или вирусов. Кроме того, рецепторы, свободно плавающие в крови (маннозосвязывающий лектин, липополисахарид-связывающий белок и другие) облепляют микробы и сигнализируют о них фагоцитам. Ещё внимание фагоцитов привлекают бактерии, покрытые комплементом и антителами (антитела - специальные белки против чужеродных веществ, до них доберемся позже). Вещества, делающие бактерии для фагоцитов более вкусными и заметными, называют опсонинами.

Наши внутренние войска: врожденный иммунитет и фагоцитоз Иммунитет, Иммунология, Биология, Видео, Гифка, Длиннопост

Синяя куча слева - фагоцит. На нем есть много разных рецепторов, сигнализирующих о том, что пора обедать.

Мембрана фагоцита покрыта разными типами рецепторов. Как только лиганд микроба встретился с одним из рецепторов, фагоцит прикрепляется к чужеродной клетке и поглощает её, словно прожорливая амёба. Кстати, макрофаги по форме и способу питания очень похожи на амёб. Есть даже гипотеза, согласно которой макрофаги произошли от амёб, но серьёзных подтверждений этому предположению пока нет. Но вот вам видео, как амёба поедает свою жертву.

После прикрепления к бактерии фагоцит выпячивает со своей поверхности щупальца (ложноножки) и обволакивает ими несчастного нарушителя. Щупальца полностью охватывают бактерию, смыкаются со всех сторон и образуют пузырёк, который погружается внутрь фагоцита. Такой пузырек с добычей внутри называется фагосомой.


Напомню, что внутри клетки присутствуют лизосомы - маленькие капсулы с кислотой и ферментами. Эти капсулы сливаются с фагосомой и выплескивают внутрь неё агрессивное содержимое. В итоге получается фаголизосома. Кислота и ферменты, будто желудочный сок, начинают переваривать бактерию. Бедняга томится в этом соусе несколько часов, после чего часть переваренного используется фагоцитом для своих питательных нужд, а остатки еды выбрасываются наружу (процесс называется экзоцитоз).


Кроме кислот и ферментов внутри фагосомы происходит так называемый кислородный взрыв. При этом образуются разные формы активного кислорода, который является токсичным для мембран клеток. К таким формам относятся перекись водорода, озон, оксид азота и некоторые другие. Перекись водорода при взаимодействии с хлором образует очень токсичную гипохлорную кислоту.


Фагоцитоз может и не завершиться (по разным причинам). Например, если фагоцит не смог переварить бактерии, и они разрушили его. Или бактерии остались жить внутри фагосомы, нарушив слияние фагосомы и лизосом (так коварно поступает туберкулезная палочка). В этом случае фагоцитоз называется незавершенным.


Описанный процесс можно увидеть в схематической анимации:

Наши внутренние войска: врожденный иммунитет и фагоцитоз Иммунитет, Иммунология, Биология, Видео, Гифка, Длиннопост

Бактерия, как и беда, не приходит одна. Поэтому в процессе трапезы фагоцит выделяет во внеклеточное пространство противомикробные вещества, чтобы убить остальные бактерии. К сожалению, эти вещества повреждают и собственные клетки (особенно при бурном воспалении). На войне как на войне - страдают и невинные.


Кроме того, фагоцит призывает на помощь и другие иммунные клетки. Делает он это с помощью специальных веществ, именуемых цитокинами.


Цитокины - биологически активные вещества, которые позволяют клеткам общаться друг с другом. Например, интерферон. Этот небольшой, но отважный цитокин стимулирует противовирусную активность. Сам по себе он не убивает вирусы, но заставляет клетки замедлять размножение вирусов. Кроме того, он активирует иммунитет и подавляет рост опухолей.

Дубликаты не найдены

+8

Классно написано, таких талантливых и знающих людей как автор поста надо отлавливать, щедро финансировать и загонять в вузы и школы, так как, правильно поданная информация залог успеха и хорошего образования. Пишите ещё, обо всём и побольше!

+1

Тест Рохшаха точно не пройду нормально,  на первой картинке попугай трахает труп богомола. Явно же...

раскрыть ветку 1
0

черт побери, теперь и я вижу!) это же так очевидно

+1

Очень интересные посты, прочитал все, накинул плюсцов и подписался, большое спасибо за материал.

Скажите, а можно задать прикладной вопрос из разряда "доктор, что со мной", как человеку, который в курсе темы?

раскрыть ветку 2
0

Спасибо за отзыв и за доверие, но я уже не практикую) Медицина осталась как хобби. Поэтому не рискну практиковать онлайн и давать какие-то советы, кроме самых общих. Но вы можете спросить, например, здесь https://forums.rusmedserv.com/

раскрыть ветку 1
0

Нну ладно, собственно, ответ и нужен был довольно общий, чтоб было с каким аргументом требовать направление к иммунологу у  участкового терапевта. Но всё равно спасибо за ссылку. =)

+1
Очень интересно!
+1
Большое спасибо, интересная тема, хорошо и понятно подано. Подпишусь)
А от чего зависит успешность деятельности этих войск? Болеем семьёй с сентября не переставая, из вируса в вирус, сил уже никаких нет
раскрыть ветку 4
+1

Ох, какие только умы не думали над этим :) Кстати, очень много знакомых тоже долго болеют этой осенью, плавно перетекающей в зиму (особенно у кого дети в садик ходят).

По сути, эффективность иммунитета слагается из:

- наших генов (повлиять на это не можем);

- среды, в которой мы живем и образа жизни (повлиять можем);

- искусственные методы (лекарства)


Нам остается только менять среду и поведение. Есть общие рекомендации, которые знают все: сбалансированно питаться (особенно важны белки - из них строятся клетки, рецепторы, ферменты, природные антибиотики и так далее), не стрессировать (длительный стресс посредством глюкокортикоидов угнетает иммунную систему), высыпаться, находится в комфортном микроклимате (то есть с нормальной температурой, с нормальной влажностью, в проветриваемом помещении и тд). Звучит банально, но это, действительно, важные факторы для иммунитета. Система очень сложная и взаимосвязанная, нет волшебной таблетки для повышение иммунитета. А ещё можно так повысить, что он начнет атаковать свой собственный организм.

Есть и более специфические приемы, которые мы можем пробовать - например, закаливание, спорт (но не тяжелый изнуряющий). Но ещё раз, если у человека постоянный стресс (а недосып, алкоголизм - это тоже стресс), то всё другое будет мало значить. Грубо говоря, в условиях стресса организм думает, как бы спасти свою шкуру, а не сфагоцитировать какую-то там кишечную палочку.


Все остальное должно курироваться врачом - семейным доктором (терапевтом), инфекционистом, иммунологом (если уж совсем туго). Есть лекарства для модуляции конкретных звеньев иммунитета, но их должен назначать специалист, и я бы сказал, очень хороший специалист (иначе можно делов наделать).

раскрыть ветку 3
+1
Спасибо вам огромное за исчерпывающий безнадёжный ответ) наверное, все же причина именно в садике.
Потому что, судя по моему прошлому, генетически я такой крепкий организм. Питанию уделяю много внимания, дома свежо и чисто, всю жизнь занимаюсь спортом, но с сентября я была здорова недели две 😲 врач в предпоследний заход, когда я просто помирала, назначила антибиотики, вылечиться и заняться спортом. Это все ее советы 🙈 а хорошего иммунолога я не знаю. Более того, насколько я понимаю, у нас это довольно хромающая тема. Пойду покормлю своих фагоцитиков, съем белок 😁
ps я вас читаю, пишите)
раскрыть ветку 2
+1

Интересно

+1

а расскажите про митохондрии так же интересно :)

раскрыть ветку 6
+2

окей, займусь этим, тоже интересно :)

раскрыть ветку 5
+3
Автор, такой вот вопрос. В видео хорошо видно как бактерия мечется, пытаясь вырваться от амебы. Что мешает ей двигаться вверх и вниз...мир вроде как трехмерный. На всех подобных видео подобная ситуация. Такое ощущение, что действия происходят на плоскости и у бактерий просто нет шанса вырваться, кроме как вправо - влево.
раскрыть ветку 4
Похожие посты
54

Наши внутренние войска: органы иммунной системы

Предыдущий пост о макрофагах.


Я рассказал о рецепторах узнавания чужого, о фагоцитозе и лейкоцитах. Нам остается большой раздел иммунологии, связанный с адаптивным иммунитетом - об антигенах, о лимфоцитах и антителах. Но прежде чем перейти к этим темам, мне снова хочется взглянуть на наш организм с более общего ракурса и поговорить об органах иммунной системы. Пост обзорный, без детального разбора каждого органа.

Наши внутренние войска: органы иммунной системы Иммунитет, Иммунология, Медицина, Длиннопост

Начну с костного мозга. Внезапно, этот орган располагается внутри костей: черепных, реберных, тазовых, трубчатых (кости рук и ног), внутри грудины и немного в позвонках. Именно здесь образуется гемопоэтическая стволовая клетка, о которой я рассказывал в посте про лейкоциты. Эта клетка дает начало различным росткам костного мозга, из которых потом получаются эритроциты, лейкоциты и тромбоциты. Костный мозг не имеет ничего общего с мнестически-когнитивными процессами, мы им никак не думаем, и назван он “мозгом”, очевидно, из-за схожести по консистенции с головным мозгом.

Наши внутренние войска: органы иммунной системы Иммунитет, Иммунология, Медицина, Длиннопост

Сканирующая электронная микроскопия сломанного ребра. Костный мозг - кузница эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов.

Следующий важный орган иммунной системы - тимус. Он располагается за грудиной и из-за схожести с двузубой вилкой ещё именуется вилочковой железой. В этом дольчатом органе происходит дозревание отдельного вида лейкоцитов - T-лимфоцитов (T - тимус). То есть рождаются эти клетки в костном мозге, но окончательно созревают именно внутри вилочковой железы. После полового созревания тимус начинает медленно уменьшаться в размерах и сокращать свою активность, к старости он практически полностью замещается жировой и соединительной тканями, хотя отдельные островки продолжают функционировать. Тимус синтезирует около двадцати различных веществ, регулирующих иммунитет. Есть такой миф, что если периодически стучать по грудине, то это будет активировать тимус и улучшать работу иммунной системы. Ах, если бы, если бы… Не получится поумнеть, если постоянно стучать по черепу, и не получится активировать иммунитет, если постоянно стучать по тимусу.

Наши внутренние войска: органы иммунной системы Иммунитет, Иммунология, Медицина, Длиннопост

Это тимус. Он покрыт нежной оболочкой, от которой вглубь органа отходят множественные перегородки и делят его на дольки.

Костный мозг и тимус относятся к центральным органам иммунной системы. Все остальные компоненты, которые вы видели на картинке c витрувианским человеком, относятся к периферической иммунной системе.

Лимфоидная ткань - это скопления лимфоцитов, раскиданные по всему организму в слизистых оболочках и коже. Напомню, что лимфоциты - это тип лейкоцитов, относящихся к адаптивному (специфическому, приобретенному) иммунитету. Нам ещё предстоит с ними разобраться. Каждый тип лимфоидной ткани в зависимости от места расположения имеет собственное название.


Для слизистых оболочек это MALT - лимфоидная ткань, ассоциированная со слизистыми оболочками (Mucosal-Associated Lymphoid Tissue). Причем внутри MALT делится ещё подробнее. Например, лимфоидная ткань пищеварительной слизистой - GALT (Gut-Associated Lymphoid Tissue). Сюда относятся миндалины, аппендикс, пейеровы бляшки и некоторые другие.


О миндалинах, наверное, слышал каждый. Этот иммунный орган находится на условной границе между внешним миром и дыхательным и пищеварительными путями. Отмечено, что раннее удаление миндалин приводит к более раннему “старению” тимуса. Поэтому не стоит спешить удалять миндалины без крайней необходимости.


Пейеровы бляшки - это лимфатические скопления в основании ворсинок кишечника и между ними. При брюшном тифе, вызываемом тифозной сальмонеллой, эти бляшки некротизируются (отмирают) в попытке побороть бактерию.

Срез подвздошной кишки. Villus - микроворсинки, Peyer’s Patch - пейеровы бляшки.

Лимфоидная ткань бронхов называется BALT (Bronchus-Associated Lymphoid Tissue), женских половых путей - VALT (Vulvovaginal-Associated Lymphoid Tissue), носоглотки - NALT - (Nose-Associated Lymphoid Tissue). Лимфоидная ткань кожи называется SALT (Skin-Associated Lymphoid Tissue).


Как видите, наши покровные ткани реализуют множество механизмов, защищающих нас от окружающего мира. Это и кислая жировая пленка кожи, и антибактериальные вещества слизистых оболочек (лизоцим), и кислая среда желудка, и лимфоидная ткань, и местные макрофаги, и дендритные клетки вместе с тучными клетками. За века эволюции наш организм вырабатывал огромное количество способов защиты от внешней среды. Но, к сожалению, недруг тоже не спал и эволюционировал, чтобы преодолевать все уровни защиты нашего тела. Вот так и живем в вечной эволюционной гонке.


Лимфатическая система представляет собой образование, по которой лимфа циркулирует по организму. Как получается лимфа? Жидкая часть крови (плазма) частично выходит из сосудистого русла в ткани, где омывает все структуры, а затем частично всасывается обратно в кровь. Остальная же часть из тканей поступает в лимфатические капилляры. Из капилляров она движется к более крупным лимфатическим сосудам и, в конце концов, опять поступает в кровь. Таким образом, у нас в организме происходит бесконечный цикл “промывки” тканей. Чужеродные вещества из тканей, опухолевые клетки, обломки собственных тканей попадают по лимфатическим сосудам в лимфоузлы. Помимо иммунных функций, лимфа участвует в транспорте жиров и белков, осуществляет отток избыточного количества жидкости из тканей.


Кстати, ток лимфы по сосудам осуществляется пассивно - за счет клапанов, препятствующих движению лимфы обратно, и отрицательного давления, создаваемого во время цикла вдох-выдох. Кроме того, мышечные сокращения также способствуют току лимфы, так что вот вам ещё одна причина жить в движении.

Наши внутренние войска: органы иммунной системы Иммунитет, Иммунология, Медицина, Длиннопост

Лимфатический узел - это заключенное в капсулу скопление лимфоидной ткани и некоторых “служебных” клеток. Помимо лимфоцитов, здесь могут присутствовать и другие клетки иммунной системы (например, макрофаги). Лимфатический узел имеет размеры от пяти миллиметров до полутора сантиметров. Обычно лимфоузлы располагаются группами и находятся по ходу лимфатических сосудов. Подобно таможне, внутри лимфоузлов проверяется “пришедшая” по приносящим сосудам лимфа, а из лимфоузла выходит лимфа, богатая лимфоцитами и антителами.

Немного оффтопа, но вот видео миграции нейтрофилов в лимфатический узел мышки при его повреждении лазером.

Наши внутренние войска: органы иммунной системы Иммунитет, Иммунология, Медицина, Длиннопост

Схематическое изображение лимфоузла. Слева изображены приносящие лимфатические сосуды, справа - выносящий лимфатический сосуд и кровеносные сосуды.

Селезенка также относится к иммунным органам. Здесь происходит первый контакт лимфоидной ткани с возможными чужеродными веществами из крови. Селезенка участвует в образовании и созревании лимфоцитов, а также в их депонировании (создании резервных запасов). Кроме того, селезенка уничтожает старые или поврежденные эритроциты и тромбоциты. Люди с удаленной селезенкой имеют бОльшую уязвимость к инфекционным болезням, хотя после её удаления другие органы частично восполняют потерю. Селезенка может увеличиваться во время некоторых инфекционных болезней (тиф, малярия, туберкулез). Такое состояние называется спленомегалия. Значительное увеличение селезенки может быть вызвано опухолевыми заболеваниями крови.


О печени, думаю, тоже слышали все. Этот орган выполняет массу функций, но нас интересует именно иммунная. Во-первых, печень служит источником лимфоцитов во внутриутробном состоянии. Во-вторых, она синтезирует так называемые вещества острой фазы - С-реактивный белок, MBL (маннозосвязывающий лектин), комплемент и некоторые другие, о которых я писал в предыдущих постах. В печени обезвреживаются многие токсины, аллергены и другие потенциально опасные вещества. Через печень проходит 15-20 % всего лимфотока организма. Также печень хранит резерв крови, который организм использует в случае кровопотери.


Здесь описаны основные органы иммунной системы, и этой темой я завершаю знакомство с врожденным иммунитетом. Получилось 18 постов. Спасибо всем, кто их терпеливо дочитал :)

Я ещё сделаю обзорный пост о врожденном иммунитете и далее начну готовить об адаптивном иммунитете. Всем желаю сил и крепких иммунных органов!

Показать полностью 4
41

Наши внутренние войска: большие гурманы макрофаги

Предисловие к макрофагам, о моноцитах, тут.


Макрофаг - это дословно огромный пожиратель. Он может достигать до 80 мкм. По размеру это сопоставимо с самой большой клеткой человеческого тела - яйцеклеткой (которую можно увидеть невооруженным глазом - 100 мкм). Если нейтрофил может поглотить от 10 до 20 микробов (иногда и 30), то макрофаг способен слопать до 100 штук. Именно поэтому нейтрофилы называют микрофагами, а окрепшие моноциты - макрофагами.



Вот видео макрофагов, поедающих чужеродные клетки. Использованы человеческие макрофаги и овечья кровь. Обратите внимание на активированные лизосомы в макрофагах, фагоцитирующих эритроциты. Лизосомы - пузырьки с ферментами внутри макрофагов.

Макрофаги способны образовывать цитоплазматические выросты, которыми, словно длинными руками-щупальцами, дотягиваются до своей цели. Обволакивают её и погружают внутрь, с удовольствием фагоцитируя субстрат. Чтобы макрофаг смог понять, что ему нужно съесть, у него есть куча рецепторов на поверхности мембраны. Это и знакомые вам Toll-подобные рецепторы, и рецепторы к чужеродному сахару маннозе, рецепторы к бактериальным полисахаридам, вирусам, рецепторы к комплементу и ещё куча других рецепторов. Вообще, макрофаги лучше всего поедают те микробы и клетки, которые покрыты комплементом или антителами. Из-за обилия рецепторов и множества микровыростов цитоплазмы “макрофажная” клетка выглядит шипастой с многочисленными отростками.

Наши внутренние войска: большие гурманы макрофаги Иммунология, Иммунитет, Биология, Видео, Длиннопост

Макрофаг вытянул псевдоподии, дабы поглотить семя зла.

Моноциты, поступившие в очаг воспаления, активируются и трансформируются в воспалительные макрофаги. Их ещё называют М1 макрофаги. Активация моноцитов происходит в результате встречи с патогенными веществами (PAMP), а также под действием специальных веществ (цитокинов), выделяемыми другими иммунными клетками. Примером таких веществ могут служить интерферон-гамма, фактор некроза опухоли, интерлейкин-4 и другие вещества, о которых я немного расскажу в одном из постов. Эти вещества выделяются клетками в очаге повреждения, а также нейтрофилами и базофилами.


М1 макрофаги продуцируют наружу различные антимикробные вещества, такие как активные формы кислорода и оксид азота (убивающий даже устойчивую ко многому туберкулезную палочку). Кроме того, M1 клетки производят вещества, привлекающие к месту событий клетки адаптивного иммунитета (лимфоциты). И, конечно же, эти макрофаги поедают все вокруг, что показалось им аппетитным.

Наши внутренние войска: большие гурманы макрофаги Иммунология, Иммунитет, Биология, Видео, Длиннопост

Макрофаг поглощает палочки туберкулеза.

Но, к сожалению, враг тоже не дремлет. Например, рассмотрим бактерию туберкулеза. За столетия эволюции, она научилась выживать, несмотря на иммунитет. Эта хитрая палочка позволяет альвеолярному макрофагу фагоцитировать себя и оказывается внутри клетки в фагосоме. Далее по сценарию фагоцитоза должно быть так: лизосомы с пищеварительным соком сливаются с фагосомой и переваривают палочку Коха. Однако коварная бактерия научилась вырабатывать ферменты, которые препятствуют слиянию лизосомы и фагосомы. Бактерия остается внутри фагосомы целой и невредимой. Кроме того, эта нахалка ещё и заставляет макрофаг накапливать жиры, которыми сама питается. Бактерия размножается и, в конце концов, макрофаг погибает.

Наши внутренние войска: большие гурманы макрофаги Иммунология, Иммунитет, Биология, Видео, Длиннопост

Туберкулезные палочки внутри макрофага. Зеленые шарики - жировые включения, которыми питается бактерия.

Кстати, подобным образом ведет себя и хламидия - внутриклеточная бактерия.

Наши внутренние войска: большие гурманы макрофаги Иммунология, Иммунитет, Биология, Видео, Длиннопост

Мириады хламидий внутри клетки.

Если существуют М1 макрофаги, то должны существовать, как минимум, и М2 макрофаги. И они есть! Эти клетки образуются из моноцитов под влиянием других стимулов. Например, глюкокортикоиды (преднизолон) могут стимулировать образование М2 клеток. Их роль во многом противоположна М1 макрофагам. Они подавляют воспаление, выделяя особый цитокин интерлейкин-10 - наш внутренний аспирин. Кроме того, М2 макрофаги участвуют в регенерации тканей: способствуют росту новых сосудов, синтезируют соединительную ткань и помогают  образованию новых клеток. Итак, М1 все крушат на своем пути, а M2 успокаивают воспалительную реакцию и залечивают раны.


Некоторые болезни могут нарушить работу макрофагов. Например, генетическая хроническая гранулематозная болезнь. При этом страдает фагоцитоз, а именно: фагоциты не могут выработать перекись кислорода, в результате чего нарушено дальнейшее кислородзависимое переваривание микроба внутри фагосомы. Дефектные нейтрофилы, которые смогли проглотить бактерию, погибают, но не убивают возбудителя. Непереваренные бактерии вылезают обратно и продолжают вызывать неспокойствие в организме. Поэтому в очаг воспаления приходят моноциты с макрофагами и тоже фагоцитируют бактерии, однако не могут их переварить. Вокруг таких очагов формируются гранулемы - бугорки из иммунных клеток. Такое заболевание проявляется в первый год жизни человечка постоянными пневмониями, кожными абсцессами и воспалениями лимфоузлов. Но не каждая бактерия опасна для такого иммунитета, а только та, которая обычно уничтожается с помощью перекиси водорода. Другие бактерии и вирусы уничтожаются нейтрофилами и макрофагами как обычно.


Моноциты и макрофаги участвуют в гранулематозном воспалении - то есть таком, при котором вокруг очага воспаления образуются бугорки или гранулемы. Суть этих гранулем - скопление моноцитов и макрофагов вокруг участка с воспалением. Кроме инфекций (как сифилис или болезнь кошачьих царапин), гранулемы образуются и при неинфекционных болезнях, таких как силикоз. Силикоз - болезнь, вызываемая осаждением частиц оксида кремния (песка) в легких. Макрофаги гибнут в попытке переварить песок, и в легких образуются множественные рубцы.

Наши внутренние войска: большие гурманы макрофаги Иммунология, Иммунитет, Биология, Видео, Длиннопост

Гистология легкого, пораженного силикоантракозом (силикоз + антракоз). Антракоз - отложение угольной пыли в легких. На снимке видны черный пигмент и белые разрастания соединительной ткани. В норме должно быть все розовое и немного белого.

В крови нельзя увидеть макрофаги, так как они образуются в тканях из моноцитов. Поэтому в анализе крови вы не увидите графы “макрофаги”. Однако косвенно можно судить, что повышение моноцитов в крови означает скорое появление макрофагов в тканях. В начале воспалительного процесса моноциты повышаются в крови вследствие их выхода из костного мозга. А выходят они оттуда вследствие цитокинов, выделяемых в очаге воспаления нейтрофилами, тучными клетками и тканевыми макрофагами. В течение одних-двух суток моноциты мигрируют в ткани, где превращаются в макрофаги. В это время количество моноцитов может снижаться.

Схематическая анимация работы макрофага. Моноцит выходит из сосуда, превращается в макрофаг и начинает поглощать бактерии. “Конфетки”, выпадающие из макрофага, это цитокины и антимикробные вещества. Бактерии, которые макрофаг не поглотил, погибают от химической атаки.

Показать полностью 5 1
93

Наши внутренние войска: моноциты

По сложившемуся ритуалу, вот ссылка на предыдущий пост о базофилах.


Вот мы и добрались до агранулоцитов. Несмотря на то, что к ним относятся только моноциты и лимфоциты, это огромная тема.


Моноциты относятся к незернистым лейкоцитам, в них нет гранул со всякими гистаминами и гепаринами. Они составляют от 3 до 11 % общей массы лейкоцитов.

Наши внутренние войска: моноциты Иммунитет, Иммунология, Биология, Длиннопост

Моноцит в капилляре (желтый с отростками). Рядом проплывает красный эритроцит.

Моноциты относят к фагоцитам - клеткам, способным поедать другие клетки и различные крупные частицы. Они рождаются в костном мозге, плавают 1-2 дня в крови, а затем попадают в разные ткани. Они - солдаты общего назначения, которые проходят одну и ту же боевую школу. А потом каждый солдат попадает в определенный род войск.


Наши внутренние войска: моноциты Иммунитет, Иммунология, Биология, Длиннопост

Моноцит в мазке крови. В центре видно большое подковообразное (бобовидное) ядро.

Моноцит мигрирует из крови в ткань и под действием различных веществ, выделяемых этой тканью, превращается в макрофаг. Макрофаги - большие клетки, призванные поедать наших врагов. Я о них расскажу отдельно. Во время воспаления моноциты спешат на помощь в очаг зла, где превращаются в воспалительные макрофаги. В обычное же время моноциты мигрируют в различные ткани и превращаются в “мирные” тканевые макрофаги, которые выполняют “уборочные” функции. Такие макрофаги называют оседлыми или резидентными. Они присутствуют практически во всех тканях организма: в коже, легких, кишечнике, селезенке, печени, нервной ткани и даже в костях. В каждой ткани резидентный макрофаг выполняет определенную функцию, и не всегда мирную. Особенно важны альвеолярные макрофаги (которые в легких) и кишечные. Важны потому, что в легких и пищеварительном тракте наш организм особенно плотно контактирует с внешним миром, который таит в себе миллионы маленьких чудищ, желающих нас съесть. Вообще, ткани, которые непосредственно соприкасаются с внешним миром, максимально упакованы разными защитными механизмами.

Наши внутренние войска: моноциты Иммунитет, Иммунология, Биология, Длиннопост

Макрофаги кожи - клетки Лангерганса в толще эпидермиса.

На срезе они видны как темно-красные клетки с отростками.

Наши внутренние войска: моноциты Иммунитет, Иммунология, Биология, Длиннопост

Макрофаг селезенки поглощает эритроциты (нужно же куда-то старые девать).

Стрелками указаны выросты мембраны макрофага, которыми он, словно щупальцами (или губами?), захватывает еду.

Наши внутренние войска: моноциты Иммунитет, Иммунология, Биология, Длиннопост

Клетки Купфера - макрофаги печени. Они также занимаются переработкой старых клеток крови.

Наши внутренние войска: моноциты Иммунитет, Иммунология, Биология, Длиннопост

Альвеолярный (легочный) макрофаг поглощает кишечную палочку.

Наши внутренние войска: моноциты Иммунитет, Иммунология, Биология, Длиннопост

Остеокласт - резидентный макрофаг костной ткани. Остеокласты уничтожают костную ткань (по мере роста кости, во время перестройки скелета и т.д.)

Моноциты производят кучу разных воспалительных веществ. Одни из них убивают микробы, другие стимулируют рост сосудов в очаге поражения. Третьи, такие как интерлейкин-1, заставляют печень вырабатывать C-реактивный белок (воспалительный белок, о котором упоминал здесь), фибриноген (участвует в свертывании крови) и некоторые другие вещества. Кроме того, моноциты наряду с макрофагами вырабатывают пирогены - вещества, заставляющие гипоталамус повышать температуру тела. Эти внутренние (эндогенные) пирогены вырабатываются макрофагами в ответ на внешние (экзогенные) пирогены. К внешним пирогенам относятся многие чужеродные вещества, такие как бактериальные токсины или частички микробных клеток, а также собственные разрушенные ткани. С помощью цитокинов - биологических смсок, посредством которых клетки общаются друг с другом - моноциты и макрофаги призывают нейтрофилы с эозинофилами в очаг воспаления. Моноциты ещё и вырабатывают интерферон, который замедляет размножение вирусов внутри клеток.

Моноциты и их потомки макрофаги участвуют во всех иммунных процессах. Они также служат мостиком между врожденным и приобретенным иммунитетом. Без работы врожденного иммунитета начало адаптивного иммунитета невозможно. Позже я расскажу ещё об одной важной функции моноцитов и макрофагов - антигенпрезентации. Ко всему прочему, макрофаги участвуют в аллергических реакциях гиперчувствительности замедленного типа. Это тип аллергии, которая развивается не сразу, а через несколько суток, а то и недель. К таким реакциям относятся, например, проба Манту или отторжение трансплантата.

Количество моноцитов увеличивается во время инфекционных заболеваний (например, корь, краснуха, туберкулез). Такое состояние называется моноцитозом. Оно характерно в первые сутки заболевания. Костный мозг начинает производить больше моноцитов, и они выходят в кровь. На вторые-третьи сутки воспаления, а также при хроническом воспалении моноциты мигрируют в ткани, поэтому их количество в крови снижается. Глюкокортикоиды (кортизол, преднизолон) и некоторые антибиотики также снижают количество моноцитов. Нормальным считается небольшое понижение моноцитов у беременных. Понижение моноцитов в крови называется моноцитопенией.


В следующей главе подробнее расскажу о макрофагах. Всем умеренных моноцитов и эффективных тканевых макрофагов!

Показать полностью 6
50

Наши внутренние войска: базофилы и тучные клетки

Пост про эозинофилы лежит тут.

А сегодня осталось рассмотреть последних представителей из рода гранулоцитов.

Базофилы являются зернистыми лейкоцитами, и их доля от общего количества лейкоцитов - самая маленькая (около 0,5%). Норма базофилов в крови - до 1 % (ноль тоже является нормой). Эти клетки окрашиваются щелочными или основными (basis) красителями. В мазке они видны как пурпурно-черные клетки с большим количеством крупных гранул. Гранул так много, что сквозь них трудно увидеть дольчатые ядра. Основная часть базофилов циркулирует в крови от шести часов до суток, после чего выходит в ткани.

Наши внутренние войска: базофилы и тучные клетки Иммунитет, Иммунология, Биология, Длиннопост

В базофильных зернах в большом количестве содержатся гистамин и гепарин, а также серотонин, пероксидаза и другие вещества, обеспечивающие воспалительную реакцию. Напомню, что гистамин вызывает расширение капилляров и увеличивает их проницаемость, также вызывает спазм гладких мышц, кожный зуд и увеличивает секрецию носовой и бронхиальной слизи. Спазм гладкой мускулатуры в кишечнике способствует развитию диареи или рвоты, спазм в бронхах - затруднению дышать. Гепарин замедляет свертываемость крови. Серотонин, как и гистамин, вызывает расширение капилляров и служит хемоаттрактантом для иммуных клеток. Пероксидаза ускоряет распад перекиси водорода до воды и атома кислорода, являющегося губительным для клеточных мембран.

Наши внутренние войска: базофилы и тучные клетки Иммунитет, Иммунология, Биология, Длиннопост

Электронная микроскопия базофила. В центре - три крупных сегмента ядра. Черные пятна B и MF - это базофильные гранулы. Буква М обозначает митохондрии.

Кроме того, базофильные зерна содержат специальные вещества (хемотаксические факторы) для привлечения эозинофилов и нейтрофилов в очаг воспаления.

Наши внутренние войска: базофилы и тучные клетки Иммунитет, Иммунология, Биология, Длиннопост

Фотография базофила в электронном микроскопе. В центре видно большое светло-синее ядро, вокруг - зеленоватые базофильные гранулы.

Двоюродные братья базофилов - тучные клетки. Ещё их называют лаброциты или мастоциты. Они чуть больше размером своих кузенов, но содержат точно такие же гранулы и выполняют схожие функции. Если базофилы созревают в костном мозге и выходят в кровь совершеннолетними, то тучные клетки выходят в кровь незрелыми. Они попадают в слизистые оболочки и соединительную ткань, где завершают созревание. Также мастоциты обладают меньшей подвижностью и живут гораздо дольше собратьев. Мастоциты в большом количестве представлены в покровных тканях: коже, кишечнике, легких.

Наши внутренние войска: базофилы и тучные клетки Иммунитет, Иммунология, Биология, Длиннопост

Электронная фотография тучной клетки. По центру расположено ядро, вокруг - множество гранул

Базофилы и тучные клетки имеют на своей поверхности Tall-подобные рецепторы, рецепторы к комплементу, к антителам класса IgE и IgG, а также к различным цитокинам. При активации этих рецепторов базофилы и мастоциты реализуют свои биологические эффекты. Tall-подобные рецепторы реагируют на бактерии, грибы и некоторые вирусы. Антитела класса Ig E вырабатываются в связи с аллергическими реакциями и глистной инфекцией. Антитела класса IgG вырабатываются в связи со многими инфекциями (бактериальными, вирусными, грибковыми).


Базофилы и тучные клетки играют ключевую роль в развитии аллергий. Однако первоначальная функция тучных клеток, располагающихся на границе нашего организма и внешнего мира, это привлечение к месту опасности других иммунных клеток. Обилие лаброцитов в покровных тканях позволяет им оперативно реагировать на любые повреждения (инфекция, травмы, ожоги и т.д.) Как только произошло нарушение целостности тканей, лаброциты выделяют гранулы с гистамином и серотонином.


Процесс выхода веществ из гранул называется дегрануляцией. Дегрануляция тучных клеток усиливает локальный кровоток, в результате чего в очаг выходят другие иммунные клетки (нейтрофилы, эозинофилы, моноциты и макрофаги). Как выглядит дегрануляция под микроскопом посмотреть можно здесь. Физиологический смысл дегрануляции - обеспечить больший приток крови, создать отек и привлечь остальных участников иммунного процесса. Отек нужен для того, чтобы ограничить распространение патогена и не допустить его распространение в кровоток (кровь притекает, но не оттекает). Если базофилов (мастоцитов) много и они дегранулируют слишком быстро и активно, то развивается аллергия вплоть до анафилактического шока.


Базофилы и тучные клетки слабо способны к фагоцитозу, но могут секретировать антимикробные вещества. Они также способны к образованию внеклеточных ловушек - этозу (подробнее об этом в нейтрофилах).

Наши внутренние войска: базофилы и тучные клетки Иммунитет, Иммунология, Биология, Длиннопост

Иллюстрация этоза тучной клетки.

А - тучная клетка “в покое”. B, C - тучная клетка образует внеклеточные ловушки в ответ на инфекцию пиогенным стрептококком. D - кокки “пойманы” в ловушку.

Кроме того, эффект гистамина привлекает эозинофилы и обеспечивает спазм гладких мышц кишечника. Белки, выделяемые эозинофилами, оказывают повреждающий эффект на личинки гельминтов, а также на эпителий кишечника. Эпителий отмирает и слущивается, вместе со спазмом кишечника этот механизм пытается изгнать глистов из просвета кишки. Антитела и комплемент также атакуют оболочку гельминтов вместе с активными формами кислорода, вырабатываемыми эозинофилами. Так что глистам тоже приходится несладко.

Наши внутренние войска: базофилы и тучные клетки Иммунитет, Иммунология, Биология, Длиннопост

Ещё одна электронная фотография тучной клетки.

Вещества, блокирующие действие гистамина, называются антигистаминными. Они блокируют рецепторы гистамина, в результате чего гистамин не может связаться с родственными белками. К таким веществам относятся супрастин, диазолин, цетрин и многие другие.


Ещё есть лекарства, которые относятся к стабилизаторам мембран тучных клеток. Эти вещества предотвращают дегрануляцию тучных клеток, а значит, никакие вещества из лейкоцитарных зерен не попадут в ткани или в кровоток. Дегрануляция блокируется не только у тучных клеток и базофилов, но и у эозинофилов, нейтрофилов и макрофагов. К лекарствам этого класса относятся, например, недокромил или тайлед. Часто применяются в лечении бронхиальной астмы и других легочных заболеваний.


Повышенное количество базофилов называется базофилией. Оно возникает при аллергиях, бронхиальной астме, язвенном колите, некоторых аутоиммунных заболеваниях (ревматоидный артрит, псориаз), а также при опухолевых заболеваниях крови (лейкозы, лимфомы). Также повышаться базофилы могут вследствие анемии, когда костный мозг в попытке компенсировать анемию усиленно синтезирует лейкоциты. Так как базофилы привлекают эозинофилы, то с большой долей вероятности при повышенных базофилах в крови будут повышены и эозинофилы.


Определить снижение базофилов в крови (базопения) практически невозможно, так как они быстро мигрируют из крови в ткань, и их отсутствие в крови нельзя рассматривать как нарушение.


В следующий раз расскажу о моноцитах. Всем хорошей весны и никаких аллергий!

Показать полностью 5
38

Наши внутренние войска: эозинофилы

Последний пост о нейтрофилах тут.


Эозинофилы по размеру чуть больше нейтрофилов и тоже относятся к гранулоцитам. Их количество в крови варьирует от 1 до 5% среди всех лейкоцитов. В гранулах этих клеток содержится большое количество главного щелочного белка (базисный протеин), который поражает личинки некоторых глистов и бактерии. Кроме этого, там содержатся другие белки, обладающие антимикробной и противовирусной активностью (катионный протеин, нейротоксин). Также эозинофилы способны образовывать большое количество перекиси водорода (за счет фермента эозинофильной пероксидазы), даже больше, чем нейтрофилы. Перекись водорода в совокупности с другими активными формами кислорода, как вы помните, губительны для клеточных мембран. И не только для микробных мембран, но и для наших тоже.

Наши внутренние войска: эозинофилы Иммунитет, Иммунология, Биология, Видео, Длиннопост

Эозинофил в мазке крови

Эозинофилы окрашиваются кислым красителем эозином, что дало название этим клеткам. Кстати, впервые такую окраску применил нобелевский лауреат Пауль Эрлих. Это вообще он придумал методы окраски, которые помогли открыть разные типы лейкоцитов.


Эозинофилы образуются в костном мозге, откуда выходят в кровь и плавают там 6 - 8 часов. После этого они мигрируют в различные ткани, где проживают свой век от пяти до десяти дней. Больше всего их находится в желудочно-кишечном тракте, но также их немало в легких, коже и некоторых других органах.


Наши внутренние войска: эозинофилы Иммунитет, Иммунология, Биология, Видео, Длиннопост

Сможете узнать эозинофилы?

Эозинофилы подавляют эффекты гистамина и гепарина. Напомню, гистамин как медиатор воспаления вызывает расширение капилляров и увеличивает их проницаемость, способствует отеку тканей, вызывает бронхиальный спазм и некоторые другие эффекты. Гистамин - один из активных участников аллергий. Гепарин - это вещество, которые замедляет свертываемость крови. Также эозинофил подавляет активность нейтрофилов, поэтому при возрастании эозинофилов количество нейтрофилов снижается. Нивелируя эффекты гистамина и гепарина, а также угнетая способность других клеток (базофилов) выделять эти вещества, эозинофилы способны контролировать аллергические и воспалительные реакции.

Наши внутренние войска: эозинофилы Иммунитет, Иммунология, Биология, Видео, Длиннопост

Электронная микроскопия эозинофила. Два больших образования по центру - сегментированное ядро. Черные “семечки” - гранулы с химическим оружием против микробов.

Эозинофилы также способны к фагоцитозу, но в гораздо меньшем объеме, чем нейтрофилы. Эозинофилы - активные участники противоглистной защиты. Лучше всего эозинофилы борются с личинками гельминтов и паразитами внутри тканей. Конечно, сама иммунная клетка не может переварить паразита - он слишком большой для нее. Гельминта нельзя просто сфагоцитировать, как несчастную одноклеточную бактерию. Поэтому противогельминтный иммунитет задействует многие механизмы защиты. Белки гельминтной оболочки активируют комплемент и стимулируют выработку антител. Комплемент и антитела сами по себе могут воздействовать на паразита, но также являются хемоаттрактантами (химически привлекательными) для эозинофилов, в результате чего те мигрируют в сторону гельминта, словно акулы, учуявшие кровь. Гистамин тоже является хемоаттрактантом для эозинофилов. Прибыв по месту вызова, гранулоциты начинают продуцировать различные токсические вещества, поражающие оболочку паразита. К сожалению, эти вещества поражают и наши собственные ткани. Воспаление - это всегда смерть невинных. Кроме выделения токсических веществ, эозинофилы продуцируют молекулы, стимулирующие разрастание соединительной ткани вокруг паразитов.

Вот видео атаки эозинофилов на круглого червя:

Полное описание работы здесь, там же есть и другие ролики. Видео снималось на Матригеле (специальная желатино-белковая среда для опытов), в живых тканях события будут развиваться по-другому. Но здесь показана модель миграции эозинофилов к месту обитания паразита. Для общения между собой эозинофилы используют цитокин лейкотриен-B4 - это как смска, которую клетки посылают друг другу для помощи. Кроме того, этот цитокин активирует работу макрофагов и нейтрофилов, усиливая их фагоцитоз и бактерицидные свойства.


Прямое воздействие эозинофилов на гельминты было показано in vitro, то есть “в пробирке” или вне живого организма. Хотя классически эозинофилы признают борцами против гельминтов, в настоящее время остается дискуссионным вопрос об их роли в борьбе с паразитами. Например, при изучении гельминтированных мышей эффект от эозинофилов описывается от значительного до незначительного и противоположного - то есть в определенных условиях эозинофилы даже подавляли иммунитет, защищая таким образом гельминтов (вот исследование, если вдруг кто не верит). Но это модель исследований на мышах, а человек - не мышь, и у него могут быть чуть-чуть другие механизмы и чуть-чуть другие гельминты. В заключении другой статьи, например, говорится “что эозинофилы вместе с антителами и комплементом участвуют в уничтожении личиночных стадий большинства, если не всех гельминтозных паразитов, изученных до сих пор”. В то же время, эозинофилы мало эффективны в борьбе против взрослых (“вылупившихся”) паразитов. Поэтому вопрос защиты от глистов и роль эозинофилов в нем остается открытым.


Эозинофилы способны фагоцитировать бактерии, грибки, собственные поврежденные ткани, но, как я уже писал, их фагоцитирующая способность гораздо ниже таковой у нейтрофилов. Несмотря на то, что эозинофилы способны подавлять действие гистамина, их собственные белки оказывают повреждающее воздействие на наши ткани. Так, основной белок повреждает эпителий почек, трахеи и желудочно-кишечного тракта, а пероксидаза губительна для бронхов. Нейротоксин и катионный белок разрушительно влияют на клетки нервной системы. Выделяемые эозинофилами токсические вещества повреждают дыхательный эпителий при бронхиальной астме. Катионный белок, кроме того, обнаруживается и в коже больных атопическим дерматитом.



В предыдущем посте о нейтрофилах я упоминал об особом виде клеточной защиты - нетозе (NETosis - Neutrophil Extracellular Trap, нейтрофильная внеклеточная ловушка). Эозинофилы также способны к образованию подобных ловушек, как, впрочем, и другие клетки иммунной системы. Более общее название для этого процесса - этоз (ETosis).


Итак, эозинофилы участвуют в противоглистном иммунитете, а также в развитии аллергических реакций. Эти клетки продуцируют базисный белок, повреждающий личинки гельминтов, а также много активных форм кислорода, являющимся губительным для личинок, бактерий и грибов. Вместе с тем активный эозинофильный ответ способен повреждать собственные ткани организма, поддерживая аллергические и некоторые аутоиммунные заболевания.


Эозинофилы повышаются при заражении глистами, при аллергических заболеваниях и некоторых инфекциях (например, туберкулез или сифилис). Это состояние называется эозинофилией. Эозинофилы наряду с нейтрофилами являются активными участниками воспалительных процессов при бронхиальной астме.


Снижение эозинофилов может быть вызвано приемом глюкокортикоидов (лекарства для подавления иммунитета). Наши внутренние глюкокортикоиды вырабатываются во время стрессов, поэтому стрессы, шок и травма также снижают количество эозинофилов. Такое состояние называется эозинопенией.

Показать полностью 2 1
119

Иммунитет (часть 3). Натуральные киллеры или что делать, если забыл дома свой MHC I

Автор: Максим Савин.

В прошлых частях мы рассмотрели как действует иммунитет при борьбе с бактериями и вирусами (если вы все пропустили — вот первая и вторая части).


В частности, во всех клетках специально обученная хреновина, именуемая главный комплекс гистосовместимости первого типа (MHC I), тащит на поверхность все антигены, которые найдет внутри клетки (если кто не знает чего это такое — истинно тебе говорю, почитай прошлую часть, и нет, это не гены, сделанные из антиматерии). Если среди представленного на поверхности оказывается что-нибудь враждебное, то приходят Т-киллеры и убивают такую клетку. Но что же делать, если на поверхности клетки вовсе не окажется MHC I?


В таком случае Т-киллеры не смогут ничего ей сделать. Неужели в правовом человеческом государстве не предусмотрели такую лазейку? Конечно, предусмотрели! Встречайте представители Управления по борьбе с организованной преступностью врожденного иммунитета, бдительные лимфоциты и просто хорошие ребята — натуральные киллеры. Они же естественные киллеры, они же NK-клетки.

Иммунитет (часть 3). Натуральные киллеры или что делать, если забыл дома свой MHC I Cat_cat, Иммунитет, Клетка, Биология, Бактерии, Длиннопост

Непростая работа NK-клеток


Кстати, быть представителями врожденного иммунитета, очень даже неплохо В- ибо они могут действовать быстро. Им не нужно рассусоливать пока там одни хелперы удосужатся презентировать антиген другим хелперам, пока те почешутся, пока киллеры размножатся в нужных количествах и т п. Натуральные(они же естественные) уже с самого начала во всеоружии и готовы мочить любого встречного и поперечного.


В отличии от Т-киллеров, которые заканчивают там всякие разные академии, в виде тимуса, проходят две стадии обучения в виде позитивной и негативной селекции, учатся узнавать что-то чужеродное, натуральные киллеры такой фигней не страдают. Они сразу начинают неистово блюсти закон.


Суть их службы проста но на первый взгляд как будто не видна, они останавливают подозрительных граждан на входе в метро и проверяют наличие паспорта и регистрации, то есть того самого МНС I. Если паспорта/регистрации (молекул МНС I в достаточной концентрации на поверхности клетки) нету или паспорт выдан не той страной — расстреливают на месте.

Иммунитет (часть 3). Натуральные киллеры или что делать, если забыл дома свой MHC I Cat_cat, Иммунитет, Клетка, Биология, Бактерии, Длиннопост

NK-клетка проверяет наличие MHC I на поверхности подозрительной клетки. Фото в цвете.


Кстати, касательно паспортов, выданных не той страной. Дело в том, что MHC I бывают не только у человека, он есть вообще у всех млекопитающих. Так что, если клетка даже обмазалась этим МНС I по самое не балуйся, но он не правильный— ее тоже убьют. Какой правильный, а какой нет, решают, конечно сами NK-клетки.

Иммунитет (часть 3). Натуральные киллеры или что делать, если забыл дома свой MHC I Cat_cat, Иммунитет, Клетка, Биология, Бактерии, Длиннопост

Клетка с низким уровнем социальной ответственности экспрессии MHC I пытается переубедить NK-клетку.


Вот вам кстати наглядное объяснение, почему вам нельзя пересадить печень вашего кота если вы, не дай бог, пропили свою. У ее клеток будет неподходящий МНС I. А ну да, еще она немного меньше, и вообще кот будет категорически против.


Кстати говоря, хоть мы говорим партия подразумеваем Ленин МНС, как будто он одинаковый, но даже внутри человеческой популяции они бывают разные. Для обозначения именно человечьего МНС придумали аббревиатуру HLA — Human Leukocyte Antigens. Все HLA — МНС, но не только лишь все МНС — HLA, мало кто…

Иммунитет (часть 3). Натуральные киллеры или что делать, если забыл дома свой MHC I Cat_cat, Иммунитет, Клетка, Биология, Бактерии, Длиннопост

Разнообразие видов MHC человека на примере одной популяции. HLA — это Human Leukocyte Antigens (Человеческие лейкоцитарные антигены)


Впрочем, про совместимость и случаи очень сложного поиска донора говорить можно долго. Ведь мало того, чтобы трансплантируемый орган понравился естественным киллерам организма, надо, чтобы и Т-клетки ничего против этого не имели, а еще те, вон эти и вон те, ну и да вот этих еще забыли спросить. Короче, если вы знаете про существование четырех групп крови, это еще не значит, что вы стали гуру трансплантологии. Дело обстоит немножечко сложнее.

Иммунитет (часть 3). Натуральные киллеры или что делать, если забыл дома свой MHC I Cat_cat, Иммунитет, Клетка, Биология, Бактерии, Длиннопост

Механизм действия естественных киллеров.


В случае встречи с клеткой, без документов, или даже с малым количеством правильного МНС I естественный киллер достает свои перфорины, и с криками «потроши ее» — разделывает клетку под орех. Как и в «Белом солнце пустыни» — существуют два варианта — можно сразу прикончить, или помучиться? То есть N-киллер, вероятно, сначала попробует запустить программу апоптоза(программируемой клеточной смерти) в клетке-мишени, ну а если она откажется, будет запущена потрошительная программа.

Иммунитет (часть 3). Натуральные киллеры или что делать, если забыл дома свой MHC I Cat_cat, Иммунитет, Клетка, Биология, Бактерии, Длиннопост

Кусь по N-киллерски


Изменение концентрации или вообще прекращение презентации MHC I на поверхности клетки — обычно свойственно опухолетрансформированным клеткам (впрочем не обязательно им). То есть, это когда у клетки съезжает крыша, и она вместо, заложенной в нее полезной для организма программы, начинает выполнять какую-то совсем другую. А как известно отклонение от линии партии карается расстрелом. Например, клетка может начать неконтролируемо делиться, то есть создаст троцкистскую ячейку злокачественную опухоль.


Однако, в организме продумана защита и от этого. И это теломеры, точнее их ограниченная длина.


Дело в том, что процесс деления клетки начинается с удвоения ДНК, то есть хромосом. Теломеры — это концевые участки хромосом, которые при каждом делении укорачиваются. И в конце концов, в какой-то момент укорачиваются настолько, что клетка больше не способна делиться. Это явление носит название лимита(предела) Хейфлика.

Иммунитет (часть 3). Натуральные киллеры или что делать, если забыл дома свой MHC I Cat_cat, Иммунитет, Клетка, Биология, Бактерии, Длиннопост

Иллюстрация лимита Хейфлика


Все вышеперечисленное верно для соматических клеток, впрочем, если бы это касалось всех — человечество бы вымерло крайне быстро, на втором третьем поколении. На половые, стволовые и некоторые другие клетки, это правило не распространяется.

Иммунитет (часть 3). Натуральные киллеры или что делать, если забыл дома свой MHC I Cat_cat, Иммунитет, Клетка, Биология, Бактерии, Длиннопост

А вот у него все клетки СОМотические!


У них есть специально обученный фермент — теломераза, который достраивает укоротившийся хвостик. А вот если клетка поедет крышей настолько, что синтезирует себе эту теломеразу, вот тогда может быть беда. Таким образом по мнению партии мудрого руководства организма это способствует борьбе со злокачественными новообразованиями. Правда есть один небольшой нюанс, наличие лимита Хейфлика неминуемо приведет к старению и смерти организма ….но кого это нафиг интересует, если организм уже успел дать потомство, а значит передал гены.


Хотя теорий старения насчитывается очень много (но все таки меньше, чем статей в нашем паблике), почти 146% что организм помрет от причин никак не связанных с лимитом Хейфлика, но если вдруг так сильно повезет, и всё, от чего можно было склеить ласты с индивидуумом не случится, то случится лимит Хейфлика. Этакая гарантированная причина смерти.


Таким образом, получается этакая палка о двух концах, с одной стороны этот механизм защиты от опухолей, с другой его наличие исключает бессмертие. Впрочем, автор, белены похоже объелся? Какое бессмертие? Гены которые, включаются, скажем, после жалких 120 лет, ни в каком естественно отборе не участвовали, и чего он там кодируют остаются только догадываться. Так что лимит Хейфлика, это скорее хорошо, чем плохо, но это не точно.

Иммунитет (часть 3). Натуральные киллеры или что делать, если забыл дома свой MHC I Cat_cat, Иммунитет, Клетка, Биология, Бактерии, Длиннопост

Расстроился, когда узнал о наличии лимита Хейфлика


Но это уже совсем другая история, которая не имеет отношения к иммунитету.


За предоставленные материалы автор сердечно благодарит студентов кафедры иммунологии ПЕРВОГО САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО МЕДИЦИНСКОГО УНИВЕРСИТЕТА имени академика И.П. Павлова.


Источник: https://vk.com/wall-162479647_124335

Автор: Максим Савин. Альбом автора: https://vk.com/album-162479647_268305396

Личный хештег автора в ВК - #Савин@catx2, а это наш Архив постов. Январь 2020

Показать полностью 8
94

Наши внутренние войска: нейтрофилы

Предыдущий обзорный пост о лейкоцитах здесь.


Описание лейкоцитов начну с нейтрофилов, так как это первые клетки, которые приплывают на помощь. Они - группа быстрого реагирования. Это клетки-камикадзе, которые погибают в борьбе с недругом. Но обо всем по порядку.

Наши внутренние войска: нейтрофилы Иммунология, Иммунитет, Биология, Видео, Длиннопост

Нейтрофил в электронном микроскопе и в мазке крови (в световом микроскопе). Видно темное сегментированное ядро и множество небольших серых гранул.

Нейтрофилы относятся к зернистым лейкоцитам и являются наибольшей популяцией среди белых клеток крови. Зерна (гранулы) этих лейкоцитов могут окрашиваться как кислотными красителями, так и щелочными - поэтому их назвали нейтрофилами. В норме их от 40 до 70 % от общего количества лейкоцитов. Они образуются в костном мозге и выходят оттуда по мере созревания. В крови могут присутствовать нейтрофилы разной стадии зрелости. Самые зрелые называются сегментоядерными. Более молодые формы называются палочкоядерными и могут составлять 1 - 6 %. Изредка могут встречаться юные нейтрофилы, но их в норме не больше 0.5 % в крови. Все другие формы нейтрофилов в крови не должны наблюдаться (они дозревают в костном мозге). Если юных и палочкоядерных становится больше, это говорит об активации иммунитета. Такое состояние ещё называют сдвигом формулы крови влево - организм столкнулся со свежей (острой) инфекцией или травмой и усиленно вырабатывает новые нейтрофилы. Бывает и сдвиг формулы вправо - в этом случае соотношение нейтрофилов сдвигается в сторону зрелых. Это происходит при любых состояниях, когда угнетен синтез нейтрофилов (например, при сильном недостатке витамина B12, при лучевой болезни).


Наши внутренние войска: нейтрофилы Иммунология, Иммунитет, Биология, Видео, Длиннопост

Нейтрофилы живут от 1 до 6 дней. Их большая часть дремлет у стенок мелких сосудов или мигрирует в ткани. Ещё есть резервная часть - зрелые нейтрофилы, ожидающие боевой тревоги в костном мозге. Получив сигнал об опасности, нейтрофилы активируются и спешат к месту горячих событий. Вещества, привлекающие нейтрофилы - это куски разрушенных бактерий (пресловутый PAMP), собственные поврежденные клетки (DAMP или алармины), активированный комплемент и некоторые другие биологически активные вещества, такие как цитокины. Цитокины - сигнальные молекулы, которые позволяют клеткам “общаться” друг с другом.


Нейтрофилы относятся к фагоцитам, то есть они способны поедать микробы и крупные частицы. В лизосомах нейтрофилов содержится двадцать видов разных ферментов. Лучше всего фагоцитируются те бактерии, которые покрыты биологическими “вкусняшками” - опсонинами (комплементом или антителами). Нейтрофилы поглощают бактерии, грибы, простейшие и собственные поврежденные (старые) ткани. Один нейтрофил может проглотить до 30 микробов (конечно, все зависит от размера чужака).

Наши внутренние войска: нейтрофилы Иммунология, Иммунитет, Биология, Видео, Длиннопост

Нейтрофил фагоцитирует бактерию туберкулеза. В тканях нейтрофил достигает размеров до 20 мкм (в крови - 12). А размер туберкулезной палочки - от 1 до 10 мкм.

Нейтрофилы также способны выпускать антимикробные вещества прямо во внеклеточное пространство. В результате этого повреждаются и те микробы, которые не получилось фагоцитировать.


Кстати, один из ферментов в зернах (гранулах) нейтрофилов - миелопероксидаза. Он имеет зеленоватый оттенок и окрашивает гной в зеленый цвет. А гной состоит из погибших нейтрофилов, моноцитов, микробов, поврежденных тканей и плазмы. Остальные 50 оттенков гноя зависят от вида микроба и тканей, в которых развернулась драматическая борьба.


Нейтрофилы содержат очень много гликогена - сложного сахара, который при разложении образует глюкозу. Глюкоза же используется клеткой для всяких энергетических нужд. В нейтрофилах мало органелл для синтеза белка, поэтому эти клетки долго не живут. Они активируются один раз, усиленно фагоцитируют бактерии, дают бурную реакцию в виде кислородного взрыва, продуцируют всякие токсические вещества, а потом погибают. Затем мертвые нейтрофилы съедаются макрофагами. Вот такие клетки “на один раз”.


Наши внутренние войска: нейтрофилы Иммунология, Иммунитет, Биология, Видео, Длиннопост

Нейтрофил поглощает грибок молочницы

Но это ещё не всё, на что способны нейтрофилы. Они умеют по-особому умирать, продолжая убивать микробы даже после своей героической гибели. Как только нейтрофил активирован, он выбрасывает наружу содержимое своего ядра - ДНК (а точнее, нити хроматина), к которому крепятся всякие токсические и воспалительные вещества. Эти длинные нити прилипают к тканям, а нейтрофил из последних сил ползёт в сторону. Нити переплетаются, образуя эдакую иммунную паутину или сеть. Этот процесс называется нетозом - внеклеточная нейтрофильная ловушка (NET - Neutrophil Extracellular Trap). В этой ловушке запутываются бактерии и застревают другие вредные вещества. Словно огромный паук, нейтрофил плетет вокруг себя смертельную паутину, после чего ядро лейкоцита разрушается, и иммунная клетка гибнет. Поэтому такой процесс ещё называют суицидальным нетозом. Однако есть и прижизненный нетоз, когда только часть ДНК нейтрофила выходит из клетки для образования ловушки. При этом для развития суицидального нетоза требуется несколько часов, тогда как витальный занимает от 5 до 60 минут. Активация разных рецепторов и разные вещества стимулируют свой тип нетоза.

Вот как очень примерно выглядит нетоз

А вот как нетоз виден в электронном микроскопе

Наши внутренние войска: нейтрофилы Иммунология, Иммунитет, Биология, Видео, Длиннопост

Бактерия клебсиелла попала в нейтрофильную ловушку. Цветная электронная фотография из легкого мышки:

Наши внутренние войска: нейтрофилы Иммунология, Иммунитет, Биология, Видео, Длиннопост

Понижение нейтрофилов в крови называется нейтропенией. Нейтрофилы снижаются при долго текущих инфекциях, затяжных воспалительных процессах, а также при некоторых вирусных инфекциях (например, корь, краснуха, гепатиты, ВИЧ или грипп). Острые вирусные инфекции стимулируют миграцию нейтрофилов из крови в ткань, поэтому наблюдается снижение нейтрофилов в крови. Тяжелые аллергии также могут вызвать снижение нейтрофилов. Существуют и другие причины нейтропений. Например, эозинофилы угнетают деятельность и синтез нейтрофилов.


Повышение нейтрофилов называется нейтрофилия или нейтрофилез. Организм реагирует увеличением нейтрофилов на любое воспаление, то есть при любых инфекциях в первые сутки заражения, а также при травмах, ожогах, при инфаркте миокарда и так далее. Кортизол и его аналоги (гормон стресса) повышают количество нейтрофилов - организм как бы подготавливается для возможных повреждений.


Как только нейтрофилы начали активную деятельность, они выделяют вещества (цитокины) для привлечения остальных участников иммунной реакции. Эти гранулоциты синтезируют почти все известные типы цитокинов. Нейтрофилы спешат на помощь в авангарде нашей защиты. Но завершают бой другие клетки - моноциты, макрофаги и лимфоциты.


В следующих постах расскажу о других гранулоцитах. Всем долгих дней и приятных ночей, берегите здоровье, и ваши нейтрофилы будут в норме :)

Показать полностью 5 1
67

Наши внутренние войска: лейкоциты

Прошлый пост о внешней защите здесь.


Мы начинаем знакомство с иммунными клетками и ступаем на тропу, ведущую в сокрытый мир маленьких живых существ. В этой вселенной разворачивается многовековая драматическая борьба с победами и поражениями, с затянувшимися конфликтами и перемириями. Здесь действуют суровые законы природы - съешь или будь съеден, убей или будь убит. Жизнь, написанная эволюцией и редактируемая современностью.

Наши внутренние войска: лейкоциты Иммунитет, Иммунология, Биология, Гифка, Длиннопост

Белая клетка крови среди эритроцитов

Лейкоциты - собирательное название белых клеток крови. “Лейкос” означает белый, ну, а “цитос” - вы уже знаете. Итак, в отличие от эритроцитов, лейкоциты - белого цвета. В норме их насчитывается от четырех до девяти миллиардов на литр крови. Это в тысячу раз меньше, чем эритроцитов (а их в нашем организме больше всего), но все равно очень много. На защиту нашего организма отведено большое количество ресурсов.

Наши внутренние войска: лейкоциты Иммунитет, Иммунология, Биология, Гифка, Длиннопост

Что может быть общего у жидкого кота и лейкоцита?

Лейкоциты образуются в костном мозге из родоначальной клетки - стволовой клетки гемопоэтической стволовой клетки, ГСК. ГСК дает начало не только лейкоцитам, но эритроцитам и тромбоцитам.

Под воздействием различных веществ эта клетка превращается (дифференцируется) во все остальные клетки крови. По-научному кроветворение поэтично называется гемопоэзом. Созревание эритроцитов называется эритропоэзом, а лейкоцитов - лейкопоэзом.


К лейкоцитам относятся нейтрофилы, базофилы, эозинофилы, тучные клетки, лимфоциты и моноциты. В клиническом анализе крови можно увидеть количественное содержание этих клеток (кроме тучных). Кстати, в лабораториях подсчет элементов крови осуществляет специальный прибор - гематологический анализатор, а раньше это делал человек. Но и сейчас лаборант может кинуть суровый взгляд в окуляр микроскопа, если получены сомнительные или плохие результаты.


Наши внутренние войска: лейкоциты Иммунитет, Иммунология, Биология, Гифка, Длиннопост

Белые клетки крови обладают схожими функциями. Самая базовая - это участие в иммунном ответе. Они способны к амёбовидному передвижению и могут ползти в сторону химически привлекательных веществ (это называется хемотаксис). Вот видео, если вы вдруг не видели как двигается амеба. Лейкоциты буквально просачиваются из крови в ткань, пролезая, словно коты, между тесными контактами клеток капилляров. Некоторые из них способны к фагоцитозу, другие выделяют вещества для инициации и поддержания воспалительной реакции.

Наши внутренние войска: лейкоциты Иммунитет, Иммунология, Биология, Гифка, Длиннопост

Лейкоцит просочился между клетками капилляра в соединительную ткань. Этот процесс называется диапедезом.


А вот тот же самый процесс запечатлен электронным микроскопом:

Наши внутренние войска: лейкоциты Иммунитет, Иммунология, Биология, Гифка, Длиннопост

Лейкоциты включают в себя клетки как врожденного, так и приобретенного иммунитетов. По классификации лейкоциты ещё разделяют на зернистые и незернистые. Их так называют потому, что при окраске красителями в зернистых клетках видны крупные гранулы или зерна. В этих зернах содержатся биологически активные вещества, выделяющиеся при иммунном ответе (например, гистамин или лизоцим). К зернистым лейкоцитам (гранулоцитам) относятся базофилы, эозинофилы и нейтрофилы. Гранулоциты, ко всему прочему, имеют ещё и сегментированное ядро (поэтому их называют полиморфноядерные или полинуклеары).

Наши внутренние войска: лейкоциты Иммунитет, Иммунология, Биология, Гифка, Длиннопост

А вот незернистые лейкоциты имеет более скромный облик. У них и гранул нет (агранулоциты), и ядро у них обычное (поэтому называются моноядерные или мононуклеары). К этим клеткам относят лимфоциты и моноциты.

Наши внутренние войска: лейкоциты Иммунитет, Иммунология, Биология, Гифка, Длиннопост

Уровень лейкоцитов колеблется в течение суток. Их содержание повышается после приема пищи, во время физических нагрузок и стресса, а также ближе к вечеру. Вот почему кровь лучше сдавать натощак и утром. Повышение лейкоцитов называют лейкоцитозом. Также повышаются лейкоциты во время инфекционных болезней и при лейкозах (рак крови). Во время беременности лейкоциты также могут незначительно повышаться.


Гормоны коры надпочечников - глюкокортикоиды - угнетают работу иммунной системы. Их важнейший представитель - кортизол, выделяемый в условиях стресса. Он стимулирует образование нейтрофилов, но в тоже время подавляет активность остальных иммунных клеток и в целом угнетает воспаление. Поврежденные ткани хуже заживают в условиях повышенного кортизола, так как иммунный ответ не развивается в должной мере. Поэтому важно не грустить во время любых заболеваний :) Синтетические глюкокортикоиды (такие как преднизолон или дексаметазон) используют в лечении аутоиммунных и аллергических заболеваний для подавления иммунитета. Например, крем “Тридерм” наряду с антибиотиком и противогрибковым средством содержит гормон бетаметазон, угнетающий местный (кожный) иммунитет.


К старости количество лейкоцитов снижается (как, впрочем, и весь иммунитет). У младенцев в первые пару недель после рождения лейкоциты могут быть повышены до тридцати миллиардов на литр (это нормально - реакция на родовой стресс за счет увеличения нейтрофилов). Длительные стрессы, депрессии и некоторые инфекционные болезни также приводят к снижению лейкоцитов. Низкий уровень лейкоцитов именуют лейкопенией.

Это обзорное описание большого семейства клеток, в следующих постах подробнее напишу о каждом виде лейкоцита. Всем тепла, меньше стрессируйте, и пусть лейкоцитов в вашей крови будет от 4 до 9 миллиардов на литр :)

Показать полностью 5
274

Иммунитет (часть 2) Интриги клеточного двора

Автор: Максим Савин.

В предыдущих сериях:

Иммунитет (часть 1). Внеклеточные паразиты наносят ответный удар!

Итак, дорогой читатель, как ты помнишь из первой части, иммунитет защищает человека от бактерий (и других внеклеточных паразитов), различного рода токсинов, вирусов (внутриклеточных паразитов) и своих собственных клеток, которые решили пойти на государственную измену, свержение конституционного строя и т д.


Вирусы и борьба с ними


И если о том что находится вне клетки мы довольно подробно поговорили в первой части, то сегодня пришло время перенестись внутрь клетки и о тех маргинальных личностях которые стремятся пробраться туда.

Иммунитет (часть 2) Интриги клеточного двора Cat_cat, История, Иммунитет, Клетка, Биология, Вирус, Длиннопост

Просто как дверь, но при этом работает же!


Вообще давайте напомним вдруг кто забыл что такое вирус. Как выразился какой-то умный лауреат нобелевской премии по биологии — вирус это плохие новости в белковой оболочке. И черт возьми, как он прав. Вирус — конструкция простая как дверь — это цепь ДНК или РНК (то есть по сути программный код, который вирус хочет заставить выполнить клетку, дабы размножиться), окруженная белковой оболочкой — капсидом. Впрочем некоторые вирусы не парятся даже этим и у них нет оболочки.

Иммунитет (часть 2) Интриги клеточного двора Cat_cat, История, Иммунитет, Клетка, Биология, Вирус, Длиннопост

Вирус гриппа- его главная мечта пробраться в клетку и устроить там «майдан»


Если вирус просто шарится где-то в поисках ледяной свежести по организму, он весьма безобиден, его вполне вероятно, может шарахнуть гуморальным иммунным ответом, и он нарвется на специфические антитела против себя, которые его повяжут и на этом-то все и закончится. Или его может захавать какой-нибудь макрофаг. Однако, все это только до тех пор, пока он не попадет в клетку. Туда вход строжайше воспрещен кому-либо, после этого вирус может сказать что он в домике.


По конституции организма клетка неприкосновенна, проход в нее любым силовым структурам, и вообще почти всем — категорически запрещен. Попадание в саму клетку для вируса — это огромная проблема и решают ее разные вирусы по-разному. Кто-то проходит клеточную мембрану по фальшивым документам, кто-то силовым путем прорывает границу.

Иммунитет (часть 2) Интриги клеточного двора Cat_cat, История, Иммунитет, Клетка, Биология, Вирус, Длиннопост

Пацаны прорывают границы Гватемалы с Мексикой


Так или иначе пока они в нее не попадут — они вовсе не способны проявлять признаки свойственные живым существам (ученые даже долго думали считать ли их живыми, если вы помните что они решили -напишите в комментариях). Как правило вирусы способны поражать только определенные клетки организма, причем порой очень специфичные — а далеко не все под ряд.

Иммунитет (часть 2) Интриги клеточного двора Cat_cat, История, Иммунитет, Клетка, Биология, Вирус, Длиннопост

Варианта проникновения вируса в клетку, на примере бактериофага — вируса, который поражает бактерии


Но если вирусу удалось проникнуть внутрь, дальше он захватывает власть в клетке и получает в свое распоряжение самое главное — средства производства, то что по версии Ленина должно принадлежать пролетариату, а именно рибосомы. Теперь вместо программы поведения заданной при помощи ДНК и РНК человека, клетка будет выполнять программу вируса. А программа у него простая — создать побольше своих копий, которые, развалив клетку, выйдут наружу и заразят другие клетки и т д. Теперь главная задача вычислить инфицированные клетки.

Иммунитет (часть 2) Интриги клеточного двора Cat_cat, История, Иммунитет, Клетка, Биология, Вирус, Длиннопост

Если бы Шерлока снимали в организме — его бы играл Т-хелпер.


Надо сказать, что если смотреть на человеческий организм с точки зрения государственного устройства — он практически идеален. Задумайтесь над этим! Никаких налогов, никакой коррупции, нет никаких олигархов, ни президентов, ни парламентов, ни царей — закон один для всех: будь готов работать всю жизнь 24/7 и умереть за родину по первому же требованию, более того самостоятельно и аккуратно, чтобы, не дай бог, твои составные части не испортились, они еще пригодятся! А еще нужно показывать документы, силовикам и всё по первому требованию.


Именно этот момент и позволяет бороться с вирусами. Дело в том, что в клетках существует специальная приблуда, которая хватает все что найдет внутри клетки, крепко к себе привязывает и тащит на поверхность клетки. Приблуда называется MHC I типа (major histocompatibility complex или по-русски главный комплекс гистосовместимости).

Иммунитет (часть 2) Интриги клеточного двора Cat_cat, История, Иммунитет, Клетка, Биология, Вирус, Длиннопост

Сложна, сложна ничего не понятна. Но смысл в том, что MHC I хватает все что плохо лежит внутри клетки(антигены) и тащит на поверхность, выставляя всем напоказ. Если хотите подробнее — статью придется кратно увеличить.


Он(комплекс же) презентирует на поверхности клетки все антигены (антиген это, как правило белковая, молекула, несущая признаки генетической информации), которые есть в клетке, в том числе и части вируса.


Если клетка поражена вирусом, то вылечить ее практически невозможно, а самое главное нафиг никому не нужно (новых нарожают!). Ну не будет же никто разбираться с тем какие у нее там ДНК, РНК правильные, какие неправильные, делать что ли нечего? Поэтому ее просто убивают. Это позволит остановить дальнейшее размножение вируса.

Иммунитет (часть 2) Интриги клеточного двора Cat_cat, История, Иммунитет, Клетка, Биология, Вирус, Длиннопост

Когда обсуждают, что делать с зараженной клеткой


Для этого в организме есть специально обученные клетки — Т-киллеры они же цитотоксические лимфоциты, эти ребята действуют значительно более решительно чем ВЧК (Не путать с ЧВК!)в годы красного террора — подходят к клетке и нюхают все, что у нее лежит на поверхности. Если Т-киллер распознает на поверхности клетки MHC I и чужеродный антиген, он достает маузер и пускает ей пулю в голову. Вообще, конечно есть варианты, Т-киллер может попросить клетку умереть самостоятельно и по-хорошему, запустив в клетке программу самоубийств — апоптоз, так как он вообще гуманист и марать руки ему сегодня западло. Если клетка откажется — продырявит ей мембрану девятью пулями перфоринами и клетка погибнет от осмотического шока.

Иммунитет (часть 2) Интриги клеточного двора Cat_cat, История, Иммунитет, Клетка, Биология, Вирус, Длиннопост

Весь разговор с инфицированной клеткой. В фуражке со звездой, видимо, Т-хелпер, но это не точно.


Важно понимать — просто так презентировать антиген на поверхности клетки увы нельзя, для этого нужна специальная чашка, в которую он запакован. Ее роль выполняет как раз комплекс гистосовместимости он же MHC I.

Иммунитет (часть 2) Интриги клеточного двора Cat_cat, История, Иммунитет, Клетка, Биология, Вирус, Длиннопост

CD8+ — это как раз наименование военно-учетной специальности Т-киллера. Красное — это как раз антиген вируса. А TCR — специфический рецептор Т-киллера.


Каждый Т-киллер способен распознавать только один единственный чужеродный антиген — у него для этого есть специфический рецептор. Рецепторы предшественников Т-лимфоцитов генерятся случайным образом, и имеют огромное количество комбинаций. Так как очень важно, чтобы Т-киллер мочил чужих, и ни в коем случае не мочил своих — он проходит длительное обучение в специализированной академии ФСБ — тимусе, он же вилочковая железа.

Иммунитет (часть 2) Интриги клеточного двора Cat_cat, История, Иммунитет, Клетка, Биология, Вирус, Длиннопост

Тимус — фото в цвете.


И на этом моменте следует остановиться подробнее: Курсанты с огромным желанием поступают в Тимус. Обучение состоит всего из двух курсов, но зато каких!

Иммунитет (часть 2) Интриги клеточного двора Cat_cat, История, Иммунитет, Клетка, Биология, Вирус, Длиннопост

Расположение тимуса в организме человека.


На первом курсе их учат распознавать главный комплекс гистосовместимости (MHC), тем кто не умеет его распознавать не место в стройных защитников родины организма. И их отчисляют (отчисление в данном случае проводится методом апоптоза, то есть нерадивые курсанты совершают самоубийство). Мне кажется при подобном подходе у нас в ВУЗах студенты все как один заканчивали бы с красным дипломом. Этот этап именуется позитивной селекцией.

Иммунитет (часть 2) Интриги клеточного двора Cat_cat, История, Иммунитет, Клетка, Биология, Вирус, Длиннопост

Когда не сдал сессию в Тумусе.


На втором курсе будущим защитникам правопорядка предлагают понюхать собственные антигены организма, то есть то, что презентировано на мембране у здоровых клеток организма. У кого рецепторы сработают — также получают сигнал к апоптозу (программируемой клеточной смерти). Всего за время обучения погибает до 98% всех курсантов лимфоцитов. Мне кажется что такой лозунг можно размещать над входом в ВУЗ, отбоя от абитуриентов не будет. Второй этап называется негативной селекцией.

Иммунитет (часть 2) Интриги клеточного двора Cat_cat, История, Иммунитет, Клетка, Биология, Вирус, Длиннопост

Такая занимательная статистика.


Однако, те кто закончил первый и второй курсы способны узнать любой чужеродный антиген, даже тот который никогда не существовал в природе(так как рецепторы Т-лимфоцитов генерировались случайным образом), вместе с MHC I. Таким образом министерство обороны уполномочено заявить, что наш организм готов дать отпор всем существующим и перспективным вирусам противника, и даже тем которые они еще не разработали.

«И, верьте нам, на каждый ультиматум

Воздушный флот сумеет дать ответ!»

Иммунитет (часть 2) Интриги клеточного двора Cat_cat, История, Иммунитет, Клетка, Биология, Вирус, Длиннопост

Гимн Т-лимфоцитов

«А если к нам полезет враг матерый,

Он будет бит повсюду и везде!

Тогда нажмут водители стартеры

И по лесам, по сопкам, по воде.…»

«Если враг навяжет нам войну, Рабоче-крестьянская Красная Армия будет самой наступающей из всех когда-либо наступавших армий»

И все в этом духе. Пока реальная война не начнется, конечно, наша армия самая сильная в галактике. Потом правда оказывается что нужно отойти до аж до Москвы, но то такое. В случае человеческого иммунитета, дела обстоят, конечно получше, и разбить врага малой кровью на чужой территории никто не обещает, но фейлы тоже случаются. Иначе бы люди от вирусов вообще не умирали, но теоретически дело обстоит действительно так — Т-лимфоциты способны мочить клетки с абсолютно любыми чужеродными антигенами.


После окончания Тимуса Т-лимфоциты получают звание младшего лейтенанта наивного лимфоцита, то есть такого, который еще не встречал свой антиген (а у каждого Т-киллера он свой и всего один).

Иммунитет (часть 2) Интриги клеточного двора Cat_cat, История, Иммунитет, Клетка, Биология, Вирус, Длиннопост

Можно ли простить чужеродный антиген? Цитотоксический лимфоцит простит — наша задача организовать их встречу (с) Неизвестная антигенпрезентирующая клетка.


Так как Т-киллеров, специфичных к данному антигену — не так и много, а может и очень мало — главная задача организовать встречу Т-киллера с данным антигеном. Для помощи в этом существует еще целый класс специально обученных клеток, они так и называются -Хелперы (существуют B- и Т — хелперы). Они проходят аналогичные этапы обучения, что и киллеры, но пистолет им выдать побоялись.


Хелперы(и другие антиген презентирующие клетки)тащут этот антиген в лимфатические узлы, и вообще куда могут, дабы раструбить повсюду что произошло нападение именно такого врага.


В этот момент внимательные читатели могли заметить нюанс— если они несут на своей поверхности вражий антиген, да еще и вместе с MHC (а просто так его нельзя нести, он отвалится), не грохнут ли их свои же киллеры прямо на месте без регистрации и СМС? И ответ -нет! Не даром мы писали везде про МНС I (главный комплекс гистосовместимости первого класса), это неспроста! Потому что существует еще и MHC II класса. По сути MHC II класса является чем-то вроде справки для киллеров, о том, что предъявителя сего убивать на месте не нужно.

Иммунитет (часть 2) Интриги клеточного двора Cat_cat, История, Иммунитет, Клетка, Биология, Вирус, Длиннопост

Когда сразу не поняли что MHC был второго класса, а не первого.


Молекулы МНС I класса экспрессируются на всех ядросодержащих клетках, МНС II класса -только на клетках, участвующих в иммунном ответе.

Иммунитет (часть 2) Интриги клеточного двора Cat_cat, История, Иммунитет, Клетка, Биология, Вирус, Длиннопост

Взаимодействие рецепторов лимфоцитов с MHC разных классов


Однако, сами по себе Т-киллеры учинить массовые расправы просто так не


могут — для этого им нужна помощь Т-хелперов(СD4+ клетки) , они их активируют. Возможно, те выдают им лицензии на убийство, а Т-хелперам в свою очередь помогают В-хелперы, которые презентируют для них антигены.


Короче, MHC II позовляет одним хелперам (В) помочь другим хелперам (Т) чтобы те пнули в подбрюшье ленивых Т-киллеров и те начали наконец работать и клонироваться.


Когда вирус напал на организм нужно срочно увеличивать популяцию Т-лимфоцитов, ибо, как мы знаем. Если одна зараженная клетка приводит к заражению больше чем одной, то рост инфицированных клеток происходит по степенному закону, аналогично ведут себя и клетки иммунитета, специфичные именно к данному антигену.


После того, как инфекция будет побеждена в организме остаются ветераны войны с вирусом, которые, в отличии от нейтрофилов из первой части, не едут кукухой, а наоборот очень даже адекватно блюдут воинские традиции, проводят парады и держат свой бронепоезд на запасном пути.

Иммунитет (часть 2) Интриги клеточного двора Cat_cat, История, Иммунитет, Клетка, Биология, Вирус, Длиннопост

Т- клетка памяти приготовилась к повторной встрече с антигеном.


При повторной встрече с этим же вирусом (важно в данном случае, чтобы именно этим же этим же, а не другим штаммом того же вируса) иммунный ответ будет значительно более мощным и быстрым, чем при первой встрече. Настолько, что человек может вообще не заметить, что что-то произошло. На этом и основано действие прививок.

Иммунитет (часть 2) Интриги клеточного двора Cat_cat, История, Иммунитет, Клетка, Биология, Вирус, Длиннопост

Сравнение первичного и вторичного ответа на один и тот же патоген.


Хотелось сюда вместить еще и деятельность натуральных киллеров NK-клеток, которые относятся к совершенно другому депаратаменту - врожденному иммунитету. И рассказать о том какая судьба ждет клетки, которые вообще демонстративно отказываются соблюдать общественный порядок, ломают систему мочат манту и отказываются презентировать на своей мембране MHC I, но не поместилось, так что продолжение следует.


Источник: https://vk.com/wall-162479647_116302

Автор: Максим Савин. Альбом автора: https://vk.com/album-162479647_268305396

Личный хештег автора в ВК - #Савин@catx2, а это наш Архив постов. Январь 2020

Показать полностью 18
396

Иммунитет (часть 1). Внеклеточные паразиты наносят ответный удар!

Автор: Максим Савин.

Вот, дорогой читатель, сидишь ты такой с кружкой кофе, читаешь эту статью и, скорее всего, помнишь, что ты многоклеточный сложнейший организм. Однако, с большой долей вероятности ты и не представляешь какое количество внутренних войск организма прямо в данный момент поддерживают твою территориальную молекулярную целостность от всевозможных посягательств, не щадя ни живота, ни ложноножек.


Сегодня мы немного приоткроем эту завесу. На самом деле с вооруженными силами государства у иммунитета очень много общего.

Иммунитет (часть 1). Внеклеточные паразиты наносят ответный удар! Cat_cat, История, Иммунитет, Биология, Клетка, Длиннопост

Цитотоксические лимфоциты организма, когда рядом чихнул больной ОРВИ.


Для начала разберемся с тем какие именно угрозы подстерегают наш организм.


В первую очередь это, конечно, бактерии, грибки, химические токсины(например змеиный яд) и даже другие животные — паразиты и т п. Они вполне не против поселиться у вас в организме в каких-нибудь органах где тепло, хорошо и есть чем поживиться. Всех их объединяет то, что это внеклеточные патогены — внутрь клеток организма-хозяина они, как правило, не пробираются.


В свою очередь вирусы стремятся попасть внутрь клетки организма хозяина -устраивают там разброд и шатание с последующим ее уничтожением, ну и попутно размножаются таким образом.


Как говорил П.Н Милюков на заседании госдумы в ноябре 1916 года «Что это глупость, или измена?» Ведь иногда у самой что ни на есть патриотичной и законнорожденной клетки едет крыша безо всяких вирусов (например из-за канцерогенов или радиации) и она может начать неконтролируемо делиться и тем самым убьет свой организм, оказавшись намного опаснее многих бактерий и вирусов.


Для отражения всех этих угроз в вашем организме есть специальные рода войск, и бешеное количество департаментов которые еще и тесно взаимодействуют между собой. Ну реально пол-страны сидит — пол-страны охраняет.

Иммунитет (часть 1). Внеклеточные паразиты наносят ответный удар! Cat_cat, История, Иммунитет, Биология, Клетка, Длиннопост

Органы иммунной системы организма.


В этой части мы разберем только борьбу с внеклеточными патогенами. Вообще надо отметить, что в смысле политического устройства человеческий организм смог в лютейшее тоталитарное государство — любой отступление от принятых правил и норм карается расстрелом на месте без суда и следствия. Тов Сталин и Мао были образцами демократии на этом фоне.


Борьбой с внеклеточными патогенами занимаются клетки потомки миелобластов: Тучные клетки, Эозинофилы, Базофилы, Нейтрофилы и т д.


Нейтрофилы


Нейтрофилы составляют 60-70% всех лейкоцитов крови. Чтобы стать нейтрофилом курсант(унипотентная гемопоэтическая стволовая клетка) заканчивает филиал высшего военного учебного заведения — миелоидный факультет костного мозга.


После окончания учебного заведения нейтрофил получает автомат Калашникова, три гранаты РГН, одну РГО и РПГ-7 с боекомплектом выходит в кровь, патрулирует циркулирует там 8-10 часов, затем поступает на службу мигрирует в ткани.


Разумеется не стоит думать, что они вот просто так рандромно шарятся по всему организму и только случайно натыкаются на вражин — ни в ком случае. Если кто-то из их коллег по иммунитету встречает врага отечества — они выделяет специальные вещества — хемокины. Учуяв их нейтрофилы стремятся туда, где их концентрация выше, то есть к линии фронта очагу воспаления. Это называется хемоаттракцией.


За время обучения в военной шараге в их нейтрофильную казенную башку втемяшили определенные характеристики врагов отечества — например способность распознавать оболочку грамм-положительных или грамм-отрицательных бактерий.

Иммунитет (часть 1). Внеклеточные паразиты наносят ответный удар! Cat_cat, История, Иммунитет, Биология, Клетка, Длиннопост

Предшественники нейтрофилов изучают строение грамм-отрицательных бактерий. Миелоедный факультет, фото в цвете.


При встрече с патогенной бактерией нейтрофил просто поглощает ее и убивает. Правда контакт с противником — не проходит для нейтрофила бесследно. У него съезжает крыша, он впадает в раж и начинает палить из калаша вообще во все что рядом находится (не только в бактерии), выделать активные формы кислорода, ежедневные вьетнамские флешбеки, в общем все прелести посттравматического синдрома.

Иммунитет (часть 1). Внеклеточные паразиты наносят ответный удар! Cat_cat, История, Иммунитет, Биология, Клетка, Длиннопост

Нейтрофил после встречи с патогеном.


И если его не утилизировать, то проблемы будут не только у бактерий но и у родного организма. Своевременное удаление активированных нейтрофилов, или того, что от них осталось (так как часто после поглощения бактерии нейтрофил погибает) — очень важная задача. Так что нет никаких причин удивляться тому, что после вьетнамской войны в США все тюрьмы были просто забиты ветеранами.


Также нейтрофилы умеют в нетоз. Это оригинальный способ самоубийства — что-то типа броситься на толпу врагов с гранатой. В результате нейтрофил разрывается и выбрасывает в межклеточное пространство трехмерную сеть состоящую из собственных нитей ДНК и прочих внутренностей нейтрофила. Бактерии, грибы, паразиты и вирусы «запутываются» в этих сетях и гибнут.


Удалением остатков бывших военных занимаются макрофаги. И нет бы как положено под гимн и крики press F to pay respect, гроб, покрытый звездно-полосатым флагом, почетный караул, последний салют, речи, мемориальная доска, посмертное награждение…ммм…нет. Вместо этого их съедают другие клетки — макрофаги. Вот такая вот неблагодарная судьба у нейтрофилов. В целом они живут порядка 2-3 суток.

Иммунитет (часть 1). Внеклеточные паразиты наносят ответный удар! Cat_cat, История, Иммунитет, Биология, Клетка, Длиннопост

Жми F если стало жалко нейтрофилов.


Аналогичными вещами занимаются и другие клетки миелоидного ряда, такие как эозинофилы, базофилы и т п. со своей спецификой и особенностями.


Иммуноглобулины (Антитела)


Представим типичную ситуацию — нашли вы старые советские запасы консервов 1956 года выпуска, и само собой решили ими полакомиться — мимо ползла гадюка, и, разумеется, тоже их возжелала, для чего укусила вас за ногу. Вы дали ей консервной банкой по голове, заставив ретироваться, и доели остатки консервов. Однако, теперь есть две проблемы — в ваш организм поступило сразу два яда — собственно гадюки+ так как консервы были сделаны с нарушением технологии — ботулотоксин, который между прочим является сильнейшим из ядов.

Иммунитет (часть 1). Внеклеточные паразиты наносят ответный удар! Cat_cat, История, Иммунитет, Биология, Клетка, Длиннопост

Реквестирует советские консервы


Что буде делать иммунитет? Он попробует их обоих нейтрализовать при помощи антител — это так называемый гуморальный ответ Чемберлену. Правда, если в случае с ботулотоксином шансов очень мало, то в случае с ядом гадюки определенно больше. Ситуация будет еще лучше если вы — лошадь/конь. Ну или на худой конец вколите себе антитела одолженные у лошади, на этом основаны сыворотки против укуса змей. В этом случае нейтрализация яда произойдет быстро и относительно безболезненно для организма.


Антитела представляют собой здоровенные молекулы, относящиеся к гликопротеинам.

Иммунитет (часть 1). Внеклеточные паразиты наносят ответный удар! Cat_cat, История, Иммунитет, Биология, Клетка, Длиннопост

Иммуноглобулин — цифрой 5 обозначен участок, которым он цепляется за антиген.


Антитела бывают не только против ядов, но и против паразитов, бактерий, вирусов, тканей других организмов, против других антител.

Иммунитет (часть 1). Внеклеточные паразиты наносят ответный удар! Cat_cat, История, Иммунитет, Биология, Клетка, Длиннопост

Мы синтезируем антитела к антителам, чтобы ты мог синтезировать антитела, пока синтезируешь антитела к антителам антителам.


Проще, наверное, сказать к чему антител не бывает — к отрубанию головы и расстрелу из пулемета, ко всему остальному вроде есть, но это не точно. Антитела связывают, допустим токсин, непосредственно мешая наносить ему вред организму + запускают активацию системы комплимента (то есть говоря по-русски сообщает в компетентные органы иммунной системы с целью устранить причину появления этого токсина). В общем, гуморальный ответ Чемберлену — штука серьезная. Антитела могут уничтожать и вирусы, но только в случае если они еще не забрались в клетку, а где-то еще шарятся по кровотоку. Синтезом антител занимаются различные клетки иммунной системы, например те же эозинофилы.


Презентация антигенов


В случае если тактика «пришел увидел победил поглотил» сразу не сработала — допустим бактерий (или любого другого патогена) завезли слишком много и вообще они сопротивляются — может потребоваться помощь. Есть разные механизмы запроса такой помощи — например разбрасывать хемокины и медиаторы воспаления привлекая и активируя различные клетки иммунитета — макрофаги, нейтрофилы, тучные клетки и т д. Если ситуация еще более серьезная помогает антигенпрезентация. Презентация антигена — это что то вроде кнопки «поделиться в социальных сетях» — когда клетки берут кусок патогена в руки и тащут его показать друзьям. Дабы те подумали что с ним можно сделать. А как мы знаем в комментариях -всегда найдутся эксперты и те, кто знает что «этим» делать.


Например, профессионально антигенпрезентацией занимаются дендритные клетки.

Иммунитет (часть 1). Внеклеточные паразиты наносят ответный удар! Cat_cat, История, Иммунитет, Биология, Клетка, Длиннопост

Фоточка дендритной клетки — как она есть, только в 5000 раз меньше.


Дендритные клетки хватают антиген и тащут его на местную военную базу -то есть в лимфатический узел. Своеобразный оплот иммунитета в данном районе тела. Лимфатические узлы расположены по всему организму, примерно как базы НАТО в Европе.

Иммунитет (часть 1). Внеклеточные паразиты наносят ответный удар! Cat_cat, История, Иммунитет, Биология, Клетка, Длиннопост

Схема расположения лимфатических узлов человека.


Из лимфатического узла в очаг воспаления мигрируют клетки способные вломить как раз именно этому виду антигена (возможно это эффекторные клетки памяти, у которых с данным антигеном личные счеты и кровная месть).


Макрофаги -очень интересные клетки они занимаются и всем где-то на пол ставки. Они и сами жрут нарушителей общественного порядка, и презентацией антигенов занимаются,а в свободное от этого время поедают размазанных по стене межклеточному пространству нейтрофилов.

Иммунитет (часть 1). Внеклеточные паразиты наносят ответный удар! Cat_cat, История, Иммунитет, Биология, Клетка, Длиннопост

Макрофаг увеличенный в 5000 раз. Страшно?

Конечно, мы при всем желании не смогли бы объять все подробности иммунных реакций, так как очень много чего пришлось опустить, но иначе бы вы не дочитали до этого места, дорогой читатель.


В следующей серии мы поговорим о борьбе с вирусами — а это интересней.


Источник: https://vk.com/wall-162479647_115639

Автор: Максим Савин. Альбом автора: https://vk.com/album-162479647_268305396

Личный хештег автора в ВК - #Савин@catx2, а это наш Архив постов. Январь 2020

Показать полностью 10
Похожие посты закончились. Возможно, вас заинтересуют другие посты по тегам: