А.А. Ярилин - Иммунология (1112185), страница 35
Текст из файла (страница 35)
Процесс разборки актиновых нитей зависит от ионов Са2+. В тоже время актиновые филаменты формируют нити, отходящие от фагосомывнутрь клетки, и их сокращение перемещает фагосому в глубь цитоплазмы.Сразу после образования фагосома не несет бактерицидных веществ иферментов, способных разрушить патоген. Перемещаясь внутрь клетки,фагосома проходит процесс созревания, основу которого составляют множественные акты слияния с фагосомой различных гранул, привносящих внее эффекторные молекулы. Показатель созревания — смена мембранныхмаркеров фагосом: сначала на ее мембране присутствуют маркеры ранних эндосом (Rab5, EEA1), затем они сменяются маркерами поздних эндосом (Rab7, Rab9, белки группы LAMP2).
Другие показатели созревания —закисление содержимого и изменение спектра ферментов, содержащихся вфаголизосомах, о чем подробнее будет сказано далее. При созревании фагосомы претерпевают изменения, характерные для эндосом в целом. Слияниес эндосомами реализуется по механизму, сходному с механизмом доставки2.3. Клеточные механизмы врожденного иммунитета133мембран к фагоцитарной чаше. Ключевую роль при этом играют белкисемейства SNARE, входящие в состав мебран сливающихся гранул. Этибелки гомотипически взаимодействуют между собой. В большинстве случаев направление движения эндосом к фагосоме определют микротрубочки.Слияние гранул стимулируется повышением уровня внутриклеточного Са2+.Решающий вклад в созревание фагосом и обретение ими способностиубивать и расщеплять поглощенные объекты вносят лизосомы. Слияниефагосомы и лизосомы рассматривают как момент формирования фаголизосомы. В нейтрофилах источник бактерицидных веществ и ферментовдля фагосомы — специализированные лизосомоподобные гранулы — специфические (нейтральные, раньше всего сливающиеся с фагосомами),азурофильные (кислые, сливающиеся с фагосомами позже), желатиназные,а также секреторные гранулы (см.
раздел 2.1.2). Наиболее важна при созревании доставка в фаголизосому комплексов NADPH-оксидазы при помощиспецифических гранул (см. далее). По мере последовательного вливания вфаголизосому содержимого различных гранул изменяется рН ее содержимого, возрастает ее бактрицидный потенциал и способность разрушать теили иные субстраты. Последовательность вовлечения различных гранул вформирование фаголизосомы зависит от порогового уровня их чувствительности к ионам Са2+: он выше для азурофильных гранул, чем для специфических, поэтому азурофильные гранулы позже сливаются с фагосомами.Это придает процессу созревания фаголизосомы определенную «логику»:сначала проявляют свою активность ферменты с нейтральным оптимумомдействия, поступающие из специфических гранул, а по мере закислениясреды мобилизуются ферменты азурофильных гранул, наиболее активныепри кислых значениях рН.
Сенсорами для ионов Са2+ в гранулах служатбелки семейства синаптостагминов. Процесс слияния гранул контролируют также киназы и ГТФазы семейства Rab (в частности белок Rab5).Сформированная фаголизосома — клеточная органелла, специализированная для осуществления киллинга и расщепления фагоцитированныхкорпускулярных объектов.2.3.5. Бактерицидная функция фагоцитовКонечное назначение фагоцитоза состоит в создании оптимальныхусловий для киллинга и цитолиза патогенов, т.е.
в осуществлении внутриклеточного цитолиза. Поэтому эффективность фагоцитоза обусловленане столько поглощением патогена, сколько его разрушением внутри клетки.В зависимости от реализации бактерицидных свойств, различают завершенный и незавершенный фагоцитоз. Только первый отвечает своему биологическому предназначению и может рассматриваться как эффективнаязащитная реакция — проявление врожденного иммунитета.Киллинг происходит в фаголизосомах фагоцитов. Фаголизосомысодержат факторы, разрушающие микроорганизмы (табл. 2.20). Выделяютнесколько групп таких факторов:• кислородзависимые факторы:– активные формы кислорода;– галоидсодержащие соединения;• азотистые метаболиты;134Глава 2. Врожденный иммунитет• кислород- и оксид азота-независимые факторы:– факторы, обусловливающие локальное закисление;– бактрицидные пептиды;– катионные белки;– ферменты;– конкурентные ингибиторы метаболизма.Таблица 2.20. Факторы бактерицидности фагоцитовГруппа факторов или воздействиеФакторыЗакисление (рН 4,5–5,0)Результат активности V-АТФазыАктивные формы кислорода*О2-, Н 2О2 , *ОН, ОН-, ОCl-, ‘О2 , О3Активные формы азотаNO, OO*NOЇ и т.д.Катионные белкиCерпроцидины (катепсин G, эластаза, азурацидин и протеиназа-3), лизоцим, лактоферрин,BPI-белкиКислые гидролазыМиелопероксидаза, 5’-нуклеотидаза, β-арилсульфатаза, β-глюкуронидаза, кислая глицерофосфатаза и т.д.Бактерицидные пептидыДефензины α и β, кателицидиныВсе эти факторы проявляют свою бактерицидную и литическую активность преимущественно в фаголизосомах, в которые они поступают излизосом (ферменты, пептиды) или генерируются de novo (активные формыкислорода и азота).
Некоторые из бактерицидных факторов (NO и его метаболиты) могут формироваться и действовать вне гранулярного аппаратаклеток. Все бактерицидные факторы могут проявлять свою активностьтакже за пределами клетки, куда они попадают в результате дегрануляции или других форм секреции. Однако эти факторы следует отличать отбактерицидных факторов, не связанных с фагоцитозом, а участвующих вреализации внеклеточного цитолиза (см.
2.3.6.1).2.3.5.1. Кислородзависимые факторы бактерицидностиВ обеспечении киллинга фагоцитированных микроорганизмов наиболее важна роль производных кислорода. Главное событие в образованиикислородзависимых бактерицидных факторов — кислородный взрыв — быстрое (реализуемое за секунды) и высокопродуктивное осуществление цепиреакций, приводящих к образованию активных форм кислорода. Активныеформы кислорода включают высокореактивные свободные радикалы, ионыкислорода и кислородсодержащих химических групп. Образование активныхформ кислорода катализируется ферментом NADPH-оксидазой (NADPH —восстановленная форма никотинамиддинуклеотидфосфата), называемойтакже оксидазой фагоцитов (Phоx).Сборка NADPH-оксидазыКислородный взрыв реализуется в мембране фаголизосом.
СборкаNADPH-оксидазы — исходное событие в запуске кислородного взрыва игенерации активных форм кислорода. NADPH-оксидаза активируется подвлиянием сигналов, возникающих при связывании лигандов с Fc-рецеп-1352.3. Клеточные механизмы врожденного иммунитетаторами, рецепторами-«мусорщиками», родопсиноподобными рецепторами.Сначала этот процесс происходит в участке клеточной мембраны, примыкающем к зоне действия хемотаксического агента или к зоне контакта сфагоцитируемым объектом. При формировании фагосомы сборка NADPHоксидазы перемещается внутрь клетки.Неактивная NADPH-оксидаза локализуется в мембране секреторных везикул и специфических гранул. Она представляет собой флавоцитохром b558,состоящий из субъединиц α (p22phox) и β (gp91phox), а также белка Rap1а. Приактивации к NADPH-оксидазе подсоединяется 4 цитозольных белка: p47phox,p67phox, p40phox и ГТФаза Rac-2. При фагоцитозе гранулы и везикулы, содержащие NADPH-оксидазу, сливаются с фагосомой.
Активация фермента происходит уже в составе мембраны фаголизосомы. В привлечении цитозольныхкомпонентов важная роль принадлежит мембранным фосфоинозитидам, обеспечивающим связывание цитозольных компонентов Phox — фосфотидилинозитол-3,4-дифосфата (PI-3,4P2) и фосфотидилинозитол-3-монофосфата (PI-3P),а также фосфотидилинозитолкиназ, катализирующих их образование.Под влиянием активационных сигналов, генерируемых при связыванииродопсиноподобных рецепторов, происходят фосфорилирование p47phox и активация двух его доменов: PX и SH3.
При участии PX-домена p47phox прикрепляется к PI(3,4)P2 мембраны фаголизосомы, а с помощью SH3-домена — к С-концевой цитозольной части мембранного компонента цитохрома b558 — p22phox.Переместившись в мембрану, p47phox способствует внедрению в нее белка p67phox,происходящему за счет взаимодействия С-концевого домена p47phox и С-концевого SH3-домена p67phox. Адапторный белок p40phox связан с p67phox исходно, ачерез PX-домен он присоединяется к PI-3P мембраны.
Одновременно ГТФазаRac-2 освобождается от ингибитора, блокирующего ее при покоящемся состоянии клетки (отделение от ингибитора обусловлено фосфорилированием Rac-2),и внедряется в мембрану фагосомы, где взаимодействует с молекулой p67phox.Таким образом, осуществляется полная сборка NADPH-оксидазы (рис. 2.28).ГликолизированиеАктивированнаяоксидазаО2:О2gp 91+H +NADPp47Фосфорилиро:вание РКСp40p67p47 HemePИнтактнаяоксидазаRap1FADNADPH+p21RacGTPGTP гидролизGDP/GTPстимуляторPRacGTPRacGTPGDIРис. 2.28. Схема активации NADPH-оксидазыp21gp 91p47p67PGTPGDPp67FADRacGDPGDIHeme136Глава 2.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
