Что такое опсонизация в иммунологии
Опсонизация
Примечания
Источники
А.Ройт, Дж. Бростофф, Д.Мейл. Иммунология. М., «Мир», 2000.
Полезное
Смотреть что такое «Опсонизация» в других словарях:
опсонизация — Процесс захвата в кровяном русле патогенных организмов при помощи белка опсонина [http://www.dunwoodypress.com/148/PDF/Biotech Eng Rus.pdf] Тематики биотехнологии EN opsonization … Справочник технического переводчика
ОПСОНИЗАЦИЯ — (opsonwtion) процесс взаимодействия опсонинов с бактериями, в ходе которого последние становятся более восприимчивыми к действию фагоцитов. Опсонины прикрепляются к наружным стенкам бактерий, изменяя их физическую и химическую структуру … Толковый словарь по медицине
Опсонизация (Opsonwtion) — процесс взаимодействия опсонинов с бактериями, в ходе которого последние становятся более восприимчивыми к действию фагоцитов. Опсонины прикрепляются к наружным стенкам бактерий, изменяя их физическую и химическую структуру.ОПСОНИН (opsonin)… … Медицинские термины
Иммунитет — I Иммунитет (лат. immunitas освобождение, избавление от чего либо) невосприимчивость организма к различным инфекционным агентам (вирусам, бактериям, грибкам, простейшим, гельминтам) и продуктам их жизнедеятельности, а также к тканям и веществам… … Медицинская энциклопедия
АНТИГЕН—АНТИТЕЛО РЕАКЦИЯ — специфич. связывание антигена с соответствующим антителом, приводящее к образованию иммунного комплекса. А. а.р. обусловлена комплеме.нтарностью взаимодействующих структур и осуществляется под действием гидрофобных, водородных, электростатич.… … Биологический энциклопедический словарь
Система комплемента — … Википедия
Приобретённый иммунитет — Приобретённый иммунитет способность организма обезвреживать чужеродные и потенциально опасные микроорганизмы (или молекулы токсинов), которые уже попадали в организм ранее. Представляет собой результат работы системы… … Википедия
Иммунобиология беременности — Практически у всех женщин с наступлением беременности снижается иммунитет, так как в этот период включается естественный механизм его подавления. В первую очередь это относится к клеточному иммунитету. Женский организм, плацента и плод… … Википедия
Fc — У этого термина существуют и другие значения, см. FC. Фермент папаин разрезает мономеры иммуноглобулинов на два Fab и один Fc Кристаллизующийся фрагмен … Википедия
Коллектин — Коллектины растворимые рецепторы опознавания паттерна, принадлежащие к одному из суперсемейств Са зависимых лектинов ( типа С), содержащих коллагеноподобный домен. В настоящее время идентифицировано восемь коллектинов человека, в том числе … Википедия
Опсонизация, в чем она состоит, типы и функции
opsonización это клеточное явление, которое повышает эффективность фагоцитоза. Для достижения этого необходимо присутствие специальных элементов, называемых опсонинами, которые представляют собой антитела или другие молекулы, обладающие адгезивной способностью к поверхности клетки микроба, которая должна быть разрушена..
Таким образом, присутствие опсонинов на поверхности патогена или микробного агента делает процесс фагоцитоза более эффективным и быстрым, способствуя распознаванию и уничтожению микроба. В результате они также увеличивают количество фагоцитированных микробов.
Существуют разные виды опсонинов. Фактически, эта группа молекул объединена довольно широким и гетерогенным рядом биологических объектов, принадлежащих иммунной системе или системе комплемента..
Когда в организме возникают воспалительные процессы, количество фагоцитарных клеток значительно увеличивается по сравнению с обычными жителями ткани. Кроме того, есть еще ряд изменений: клетки гораздо более активны в отношении хемотаксических раздражителей. В присутствии опсонинов все эти процессы повышают их эффективность..
Что такое опсонизация?
Это процесс присоединения молекул, называемых опсонинами, к патогенам, которые повышают эффективность фагоцитоза. Опсонизация является очень важным процессом в области иммунологии, так как она активно участвует в борьбе с инфекциями..
Фагоцитоз происходит с помощью моноцитов и макрофагов, клеток, которые являются частью мононуклеарной фагоцитарной системы. Вышеупомянутые клетки способны поглощать или проглатывать элементы из среды, которая подвергается воспалительному процессу. Эти клетки в изобилии в крови и в различных тканях.
Опсонизация является ключевой на стадии распознавания, так как опсонины позволяют формировать мостик между фагоцитом и бактериями, которые будут фагоцитированы..
Опсонины
Наиболее важными являются иммуноглобулины G, в их Fc-части активированный комплемент C3b и лектины. Есть также туфсин, белок сыворотки амилоида Р, среди других. Мы уточним позже использование этих терминов.
Типы опсонизации
Опсонизация делится на два основных типа: иммунный и неиммунный. Эта классификация основана на типе опсины, которые участвуют.
Иммунная опсонизация
Чтобы понять этот тип опсонизации, мы должны знать определенные аспекты, связанные с иммунным ответом. Система комплемента является одним из важнейших компонентов воспалительной реакции на присутствие микроорганизма или патогена.
Он состоит из набора молекул плазмы, которые участвуют в биохимических путях, которые усиливают воспаление и облегчают фагоцитоз. В частности, он состоит из около 30 гликопротеинов.
Фагоциты, такие как макрофаги, моноциты и нейтрофилы, имеют в своих клеточных мембранах серию рецепторов (называемых CR1) для C3b и Fc для антитела.
C3b является компонентом системы комплемента, упомянутой выше. Fc (кристаллизующийся фрагмент), с другой стороны, представляет собой часть антитела, образованную двумя или тремя доменами тяжелых цепей..
Типичное антитело образовано основной структурой. В свою очередь, это формируется из так называемых тяжелых цепей и легких цепей, по два каждого типа.
В случае, если иммунная система активировала систему комплемента, рецепторы Fc и CR1 в фагоците связываются с областями Fc антитела, и C3b связывается с иммунным комплексом, способствуя фагоцитозу. Как элементы антитела и комплемента участвуют, называется иммунной опсонизацией.
Неиммунная опсонизация
Этот тип опсонизации аналогичен описанному выше, за исключением того, что компонентом процесса является только опсонин C3b. Альтернативный путь может быть активирован бактериями в крови и генерировать C3b, который окружает бактерии.
C3b связан с рецепторами CR1, расположенными в фагоцитах, что способствует фагоцитозу. Различные комплексы, которые растворимы, вирусы и клетки с опухолевыми характеристиками также опсонизированы и удалены этим механизмом.
Вовлеченные органы
Опсонизация происходит в иммунной системе, а вовлеченные органы зависят от используемого механизма..
Лимфатическая система отвечает за транспорт и фильтрацию лимфатических жидкостей, которые содержат лимфоциты и антитела. Сердечно-сосудистая система отвечает за организацию кровообращения в организме, что необходимо для пути комплемента системы.
Лектиновая система требует дополнительного поражения печени, органа, который является частью желудочно-кишечного тракта. Все упомянутые системы работают вместе, чтобы бороться с бактериями, вирусами и другими захватчиками, которые пытаются атаковать организм.
Функция опсонизации
Человеческое тело постоянно подвергается атакам внешних агентов. К счастью, попыткам патогенов угнать клеточный аппарат противодействуют элементы иммунной системы. Существуют разные механизмы противодействия этим атакам, и одним из них является опсонизация..
Чтобы понять его функцию, мы должны знать структуру поверхности возбудителя. Как правило, капсулы нескольких бактерий заряжены отрицательно, что значительно затрудняет взаимодействие с клеткой, которая будет фагоцитоз.
Когда патоген подвергается опсонизации, сближение между клеткой иммунной системы и бактериями происходит путем создания очень тесной связи между.
Если бы опсонина не было, отрицательные нагрузки на клеточную стенку патогена и фагоцита отталкивали друг друга. Таким образом, возбудитель сможет избежать разрушения и продолжить вторжение в организм человека..
Таким образом, опсонины помогают преодолеть электростатические силы, что позволяет устранить микробов.
ОПСОНИНЫ
Опсонины — факторы сыворотки крови, обусловливающие прилипание микроорганизмов, погибших клеток или их фрагментов, индифферентных частиц к поверхности фагоцитов и повышающие скорость и эффективность фагоцитарной реакции. Усиление фагоцитарной реакции в присутствии сывороток крови животных наблюдали И. И. Мечников (1895), Ж. Борде (1895), Дени, Леклеф (J. Denis, J. Leclef, 1895), И. Г. Савченко (1901).
Термин «опсонины» впервые предложили в 1903 г. А. Райт и Дуглас (S. R. Douglas), к-рые считали, что Опсонины действуют на бактерии, подготавливая их к поглощению лейкоцитами. Оказалось, что Опсонины иммунных сывороток по активности и специфичности действия, устойчивости к температуре и нек-рым другим признакам отличаются от Опсонинов нормальных сывороток крови. Для их обозначения Ф. Нейфельд и Римпау (W. Rimpau) в 1904 г. ввели термин «бактериотропины», к-рый мало используется.
Опсонины состоят из термолабильных и термостабильных факторов сыворотки крови. Наиболее важным термолабильным О. является фрагмент 3-й фракции комплемента (см.), обозначаемый C3b. Он образуется в сыворотке крови или тканях при активации системы комплемента. При классическом пути активации комплексы IgG + антиген или IgM + антиген связывают фрагмент комплемента С1, к-рый в присутствии ионов кальция и магния активирует компоненты комплемента С4 и С2. Активированный комплекс G42 (СЗ-конвертаза) расщепляет компонент комплемента СЗ на два фрагмента: СЗа и C3b; последний и обладает оисонической активностью. Образование фрагмента C3b из СЗ происходит также под влиянием СЗ-конвертазы, возникающей в результате активации чужеродными полисахаридами, липополисаха-ридами и агрегатами иммуноглобулинов пропердиновой системы в присутствии ионов магния (альтернативный путь активации). Образованный фрагмент комплемента C3b адсорбируется на поверхности частиц и обусловливает феномены опсонизации и иммунного прилипания (см.). В сыворотке крови обычно находится C3b-инактиватор и, возможно, другие неидентифицированные белки, к-рые расщепляют фрагмент комплемента C3b на два не обладающих оисонической активностью фрагмента: C3c, находящийся в жидкой фазе, и С3с1, адсорбированный на частицах. Нек-рые исследователи выявили опсоническую активность у активированных С5- и С4-фракций комплемента. Косвенное влияние на опсоническую активность сывороток крови оказывают белки пропердиновой системы (см. Пропердин) и ранние фракции комплемента, поскольку их присутствие в системе и превращение в активированную форму являются обязательной ступенью образования фрагмента комплемента C3b. Предполагается присутствие в сыворотке крови термолабильных субстанций, в частности 5—6 s-бета-псевдоглобулинов, не относящихся к системе комплемента, но обладающих оисонической активностью.
Действие термолабильных О., присутствующих в свежей сыворотке крови людей и животных, мало специфично. Они утрачивают свою активность под влиянием прогревания при t° 56° в течение 30 мин., а также при хранении, обработке ядом кобры, инкубации с иммунными комплексами, нек-рыми бактериями и частицами.
Термостабильная опсоническая активность сыворотки крови обеспечивается гл. обр. антителами (см.), относящимися к иммуноглобулинам класса IgG, субклассов IgGl и IgG3 (см. Иммуноглобулины). В связи с этим они высоко специфичны в своем действии. Вопрос о прямом оп-соническом действии IgM-антител не решен; косвенное опсоническое влияние их несомненно, т. к. они обладают высоко выраженной способностью индуцировать образование фрагмента комплемента C3b. Иммуноглобулины А, вероятно, не обладают прямой опсонической активностью, но агрегаты этого класса иммуноглобулинов, индуцируя образование фрагмента комплемента C3b по альтернативному пути, повышают опсоническую активность сывороток крови. Опсонические антитела в небольших количествах могут присутствовать также в нормальных сыворотках. Имеются факты, указывающие на оцсоническую активность сывороточного лизоцима (см.) и C-реактивного белка (см.).
На темпы и эффективность фагоцитарной реакции (см. Фагоцитоз) определенное стимулирующее влияние оказывает много других факторов (гормоны, медиаторы в. н. с., липоиды, pH среды, температура и др.).
В отдельную от Опсонинов группу выделяют хемотаксические факторы, к-рые способствуют скоплению фагоцитарных клеток в месте поражения и оказывают выраженное стимулирующее влияние на эффективность фагоцитарной реакции (см. Медиаторы клеточного иммунитета).
Механизм опсонического действия в основном выяснен. В феномене опсонизации фрагментом комплемента C3b и IgG-антителами может быть выделено по меньшей мере две фазы: фаза опсонизации частиц и фаза прикрепления (аттракции) опсонизированных частиц к поверхности фагоцитарных клеток.
Механизм опсонизации фрагментом комплемента C3b. В первой фазе на поверхности микробов или других органических и неорганических частиц оседают C3b-молекулы, образовавшиеся в результате активации компонента комплемента СЗ по альтернативному или основному пути. Сразу же после соединения с фрагментом комплемента C3b частица распознается как чужеродная и прикрепляется к поверхности фагоцитарных клеток (вторая фаза) с последующим захватом. Присоединение C3b-опсонизированных частиц к фагоцитам происходит в присутствии двухвалентных катионов на специальных рецепторах (C3b-рецегггорах) поверхности цитоплазматической мембраны мононуклеарных фагоцитов и нейтрофилов. Эти рецепторы разрушаются протеолитическими ферментами и устойчивы к действию антимакрофагальных антител.
Механизм опсонизации IgG-антителам и. В первой фазе опсонизации антидетерминантные группы антител соединяются с детерминантными группами поверхностных антигенов частиц. Это соединение одинаково хорошо протекает при t° 37° и 4°. В результате взаимодействия в молекуле иммуноглобулина происходят конформационные изменения, к-рые, по мнению нек-рых исследователей, оказывают влияние на эффективность второй фазы опсонизации. Фаза опсонизации частиц антителами, как и другие иммунол, реакции, высоко специфична. Особо важное значение она имеет при заражении человека и животных капсульными и высоковирулентными микробами, опсонизация к-рых C3b-фрагментом малоэффективна.
Во вторую фазу опсонизированные IgG-антителами частицы прикрепляются Fc-фрагментом к Fc-pe-цепторам цитоплазматической мембраны мононуклеарных фагоцитов и нейтрофилов. Fc-рецепторы резистентны к протеолитическим ферментам, взаимодействуют одинаково активно как в присутствии, так и в отсутствие двухвалентных катионов при t° 37° и 4°. Скорость и прочность прикрепления частиц зависит от концентрации антител и их авидности (см. Авидитет). Инкубация фагоцитарных клеток с антисыворотками к ним и Fc-фрагментами IgG блокирует Fc-рецепторы фагоцитов. На Fc-рецепторах фагоцитарных клеток адсорбируются не только частицы, но и их микроагглютинаты.
Опсоническая активность антител усиливается в присутствии комплемента. В этом случае на поверхности IgG-опсонизированных частиц происходит активация системы комплемента по классическому пути с образованием и адсорбцией множества C3b-молекул. Прикрепление такой опсонизированной частицы к фагоцитарным клеткам происходит по типу иммунного прилипания к C3b-рецепторам или по смешанному типу — одновременно к C3b- и Fc-рецепторам, что резко увеличивает силу сцепления частиц с фагоцитами и, следовательно, ведет к более быстрому и эффективному захвату.
Стимуляция фагоцитарной активности макрофагов. На этот путь опсонизации указывал еще И. И. Мечников. Эффект опсонизации при этом пути состоит в прикреплении частиц к поверхности фагоцитов. Однако механизм этого явления иной. Бонден, Соркин (S. V. Boyden, E. Sorkin, 1960) выявили на поверхности макрофагов иммунных особей цитофильные антитела, к-рые по ряду признаков близки к свободным опсоническим антителам. Макрофаги, несущие цитофильные антитела (на поверхности нейтрофилов их нет), способны специфически присоединять частицы к своей поверхности но типу образования иммунного комплекса и т. о. усиливать фагоцитарную реакцию. Образовавшийся на поверхности фагоцита иммунный комплекс, кроме того, может активировать комплемент по основному, но не альтернативному пути, что еще более усиливает прикрепление.
Имеются данные, свидетельствующие об активном участии О. в процессах захвата и переваривания частиц. Гриффин (F. М. Griffin) с соавт. (1975, 1976) показал, что контакт опсонизированной IgG- или C3b-молекулами частицы с рецепторами мембраны фагоцитов служит сигналом для возникновения изменений в структуре актина и микроворсинок, ведущих к удлинению псевдоподий, обволакиванию ими частиц и образованию инвагинаций и вакуолей. Причем заключение частицы в вакуоли (фагосомы) происходит в результате сцепления молекул О., расположенных по всей поверхности частицы, с рецепторами, находящимися на поверхности псевдоподий и инвагинаций. Установлено также участие О. в переваривании бактерий. Механизм близкого к фагоцитозу явления — пиноцитоза (см.), вероятно, также включает фазу опсонизации.
Т. о., современные знания об Опсонинах и опсонизации указывают на их исключительно важную роль в защите организма людей и животных от инфекции и в поддержании постоянства внутренней среды организма (см. Иммунитет). Одним из доказательств этого является повышенная чувствительность организма к возбудителям инф. заболеваний в случаях наследственного или приобретенного дефекта клеток или дефицита веществ, участвующих в продукции и активации СЗ и IgG (см. Иммунологическая недостаточность).
Для оценки опсонической активности цельной крови и ее сыворотки используется определение опсонического индекса, опсонофагоцитарного индекса и титра О. Повышение показателей этих тестов у больных по сравнению со здоровыми людьми или в течение болезни оценивается как благоприятный прогностический признак, слабое повышение или отсутствие такового — как неблагоприятный признак.
Под опсоническим индексом понимают отношение фагоцитарного числа (частного от деления числа фагоцитированных частиц на число фагоцитов) исследуемой сыворотки крови к фагоцитарному числу нормальной сыворотки. В качестве объекта фагоцитоза при определении опсонического индекса используются стандартные штаммы грамотрицательных бактерий. Опсонический индекс выявляет изменения опсонической активности, обусловленные изменениями в системе комплемента.
Опсонофагоцитарный индекс, в отличие от опсонического, отражает изменения как опсонических свойств сыворотки крови, так и фагоцитарной активности лейкоцитов больного к специфическому возбудителю. Методика расчета опсонофагоцитарного индекса при разных заболеваниях различна.
Титр Опсонинов количественно характеризует силу опсонической активности сыворотки крови по отношению к специфическому возбудителю болезни. В отличие от опсонофагоцитарной реакции здесь исключается влияние изменений со стороны фагоцитов, поскольку в опыт берутся лейкоциты или макрофаги здорового человека или животного.
В клинической практике определение опсонической активности цельной крови или ее сыворотки используется при бруцеллезе, коклюше, дифтерии, риккетсиозах и других болезнях. Суждения о ценности этого теста противоречивы, что в основном связано с трудоемкостью и несовершенством методик.
Библиография: Адо А. Д. Патофизиология фагоцитов, с. 100, М., 1961; Андреев В.П. и Подопригора Г. И. Современные методы изучения опсонизирующей активности сыворотки крови, Лаборат. дело, № 8, с. 479, 1977; Мечников И. И. Невосприимчивость в инфекционных болезнях, М., 1947; Многотомное руководство по микробиологии, клинике и эпидемиологии инфекционных болезней, под ред. H. Н. Жукова-Вережникова, т. 3, с. 157, М., 1964; Griffin F. М. Opsonization, в кн.: Biol, amplification syst. immunol., ed. by N. K. Day a. R. A. Good, p. 85, N. Y., 1977; Roitt I. M. Essential immunology, Oxford, 1979; Stossel T. P. Phagocytosis, New Engl. J. Med., v. 290, p. 717, 774, 833, 1974; Wright A. E. a. Douglas S. R. An experimental investigation of the role of body fluids in connection with phagocytosis, Proc. roy. Soc. B., v. 72, p. 357, 1903—1904.