Типы реакции клеток на контакт с инфекцией

или на цитокины, сообщающие о вторжении инфекции:

1.Выброс заранее подготовленных субстанций (содержимое гранул).

●

2.Усиленный синтез защитных и сигнальных веществ

●

3.Транскрипционное перепрограммирование клетки

●

4.Направленное движение клетки

В течение первых минут макрофаг начинает выбрасывать готовые и синтезировать новые противомикробные вещества.

• NO синтаза 2 (NOS2) – производство микробицидных веществ

?• CD80 и CD86 ко-стимуляторные молекулы

Кроме противомикробных веществ, вырабатываются сигнальные молекулы, задача которых активировать защитные свойства соседних клеток и привлечь в зону бедствия дополнительных бойцов

• Цитокины:TNF, IL-6, IL-12, IL-1β

• Рецепторы цитокинов IL-7R and IL-15RA

• Хемокины CCL2, CCL5, and CXCL8

• Рецептор хемокина CCR7

Макрофаг, реагирующий на инфекцию или сигналы других клеток, встретивших инфекцию, сильно меняется – в нем активируется транскрипция ~200-300 ранее молчавших генов

1.6. Механизмы хемотаксиса. Природа хемоаттрактантов. Какие клетки и когда вырабатывают хемоаттрактанты.

Хемотаксис - движение клетки к источнику химического сигнала.

Механизм:

У клетки на мембране сидят рецепторы хемокинов. Связывание хемокинов приводит к активации специального каскада внутри клетки (G-protein->PIP3->Rac), который в итоге приведет к активации белка Arp2/3.Arp2/3 активирует полимеризацию актиновых филамент, что приводит к образованию тонкого выпячивания мембраны - филоподии. Филоподия прикрепляется к субстрату за счет интегринов (белки-рецепторы к материалу, по которому ползет клетка). Если с какой-то стороны приплывает много хемокинов, то и филоподий образуется много, и они сливаются в ламеллоподию. Ламеллоподия - это передний край клетки, очень-очень тонкий, на лопату похожа. Если клетка успешно зацепилась, то к ламеллоподии подтягивается и остальное тело.

Природа хемоаттрактантов:

Это SOS-сигналы - хемокины и факторы, обладающие эффектами хемокинов (например, белок дефенсин). Хемокины - семейство белков цитокинов, небольшого размера.

Какие клетки и когда вырабатывают хемоаттрактанты (в контексте ответа на инфекцию):

а) эпителиальные клетки при контакте с инфекционным агентом

б) клетки под эпителием - фибробласты, макрофаги, дендритные клетки и тучные клетки. Они воспринимают сигналы SOS и Danger от клеток эпителия, активируются, и начинают сами вырабатывать эти же сигналы.

1.7. Описание процесса фагоцитоза. Типы клеток, способные к фагоцитозу. Где, в каких тканях и органах располагаются фагоциты?

Процесс фагоцитоза:

называется “механизм крюка и лопаты”. Фагоцит выбрасывает филоподии вокруг себя, при удаче филоподия попадает в бактерию. Если удалось к бактерии прикрепиться, то под нее подсовывается лопата=ламеллоподия. Далее, когда бактерия уже лежит на лопате, на нее сверху наползает и остальная клетка, процесс поглощения завершается.

Типы клеток: макрофаги, дендритные клетки, нейтрофилы, тучные клетки

Где располагаются фагоциты:

на границах (в коже, легких и кишечнике), во многих тканях организма (кровь, лимфа, соединительная ткань, нервная ткань), а также в костном мозге, печени, селезенке, тимусе.

1.8. Перечислите основные семейства рецепторов, позволяющие фагоцитам распознавать молекулярные признаки микроорганизмов.

Toll-like:

Содержатся в наружней мембране клетки и в мембране эндосомы. Умеют узнавать разные куски патогенов.

Во внешней мембране:

● TLR4 - ЛПС

● TLR5 - флагеллин

● TLR2/6 - ЛТК

● TLR11 - профилин

● TLR2/1 - липопептиды

В эндосоме:

● TLR3 - dsRNA

● TLR7 - ssRNA

● TLR9 - неметилированная по CpG ДНК

RIG-like:

распознают куски вирусов в цитоплазме (1ц и 2 ц РНК, некэпированные концы РНК)

NOD-like:

распознают петидогликаны (вроде как их отдельные куски)

• Цитокины:TNF, IL-6, IL-12, IL-1β

• Рецепторы цитокинов IL-7R and IL-15RA

• Хемокины CCL2, CCL5, and CXCL8

• Рецептор хемокина CCR7

1.9. Активация фагоцита (в чем она состоит, чем индуцируется).

Активация состоит в масштабном изменении программы поведения клетки:

фагоцит сам начинает выделять сигналы SOS и Danger, выделять яды (АФК, OCL-анион, CL-анион).

Разделяют быструю и медленную реакцию. Быстрая реакция - сборка и активация NADPH-оксидазы, которая быстро-быстро делает супероксид-анион. Медленная реакция - синтез цитокинов и дефенсинов.

(более общая формулировка: выброс готовых и
синтез новых противомикробных веществ, выработка сигналов SOS и danger, активация транскрипции 200-300 ранее молчавших генов).

Активация индуцируется: а) под влиянием цитокинов и дефенсинов

б) при контакте с веществами инфекционной природы

1.10. Бактерицидные химические вещества, производимые фагоцитами.

Поглотив бактерию в фагосому, фагоцит подключает к ней специальные ферменты для синтеза ядов (чаще всего активные формы кислорода). Прекурсоры этих соединений обычно хранятся в цитоплазме в гранулах и в норме не реагируют друг с другом.

В активированном фагоците происходит сборка NADPH-оксидазы

Везикулы с активным ферментом, где O₂ может трансформироваться в супероксид-анион O₂^- , сливаются с внешней мембраной.