Неиммунологические функции макрофагов
Роль макрофагов в иммунитете млекопитающих. Понятие о системе фагоцитирующих мононуклеров. Основные типы мембранных рецепторов и маркеров. Митогенетические факторы макрофагов. Участие системы фагоцитирующих мононуклеаров в репаративной регенерации.
Рубрика | Биология и естествознание |
Вид | научная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 08.12.2015 |
Размер файла | 54,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
15. Фактор некроза опухоли альфа (TNF-б)
Относится к суперсемейству факторов некроза опухоли, которое в настоящее время включает в себя 18 различных цитокинов. Из них только TNF-б вырабатывается активированными макрофагами, являющимися главными продуцентами этого цитокина в организме. Существует в двух формах: в виде мембранноассоциированного трансмембранного белка или в свободнорастворимой секреторной форме. Секреторная растворимая молекула TNF-б обладает высокой биологической активностью и образуется в результате протеолиза трансмембранной формы.
Внутриклеточные пути трансдукции TNF-б сигналов достаточно многообразны - это секреция арахидоновой кислоты, активация многочисленных цитозольных ферментов фосфолипаз, протеиназ, протеинкиназ, сфингомиелинз. Эти ферменты осуществляют ограниченный протеолиз различных белков, приводящий в конечном итоге к коллапсу белком цитоскелета, перестройке плазмолеммы и фрагментации ДНК за счет разрушения белков, контролирующих ее строение. В результате чего образуются олигонуклеосомные фрагменты ДНК и апоптозные тельца.
Также вызывает и нерецепторный апоптоз клеток за счет своего негативного влияния на «оксидантный статус» клетки. Увеличение количества активных форм кислорода и свободнорадикального окисления вследствие действия TNF-б приводит к изменению структуры митохондриальной мембраны, нарушению соотношения про- и антиапоптогенных белков, обладающих антиоксидантной активностью.
Являясь важнейшим регулятором апоптоза, TNF-б служит одним из медиатором деструкции тканей, возникающей при длительном хроническом воспалении.
Эпидермальный ростовой фактор (EGF)
Представляет собой пептид, состоящий из 53 аминокислот, существующий в виде комплекса белков. Является типичным ростовым фактором, регулирующим выживание клеток в условиях изменения экстрацеллюлярного матрикса. Усиливает репаративные процессы в различных тканях: кожа, роговица глаза, эпителий ЖКТ.
16. Оксид азота (NO)
Оксид азота является важнейшим регулятором структурного гомеостаза как баланса между пролиферацией и апоптозом клеток, нарушение которого лежит в основе патогенеза многих заболеваний. Индукция процессов апоптоза и регенерации оксидом азота определяется разнообразными факторами, характеризующими физиологический статус клетки. В их число входят экзогенный и эндогенный уровень NO и его метаболитов, активность ферментных систем их синтезирующих, а также митогенные и ростовые факторы, цитокины, активные формы кислорода.
Может модулировать эти процессы в клетке, являясь эндогенным регулятором активности каспаз (семейство цистеиновых протеиназ, определяющих выраженности апоптоза).
В нормальных концентрациях NO вызывает стимуляцию апоптоза, тогда как в условиях повышенной его выработки, значительно снижается степень выраженности апоптоза. Также NO тормозит TNF-б зависимый апоптоз
в эндотелиоцитах. Выполняет роль ингибитора программируемой смерти клетки в гепатоцитах, спленоцитах, макрофагах, эозинофилах, В-лимфоцитах.
7. Участие системы фагоцитирующих мононуклеаров в репаративной регенерации
В настоящее время установлено, что ростовые факторы и цитокины, вырабатываемы макрофагами, участвую в стимуляции овальных стволовых клеток печени, а также в рекрутировании и направленной миграции из костного мозга в печень кроветворных стволовых клеток, а TNF-б, HGF, TGF-б, FGF, SCF вовлечены в процесс дифференцировки овальных клеток в гепатоциты.
Активация макрофагов приводит, в основном, к развитию клеточных механизмов регенерации, сопровождающихся нарастанием массы регенерирующего органа в обе фазы регенерации и увеличением количества активно делящихся митозом клеток в пролиферативную фазу. Блокирование макрофагов, наоборот, уменьшает массу регенерирующего участка в деструктивно-реактивную фазу и полностью ингибирует прохождение митозов в печени.
При токсическом поражении печени важным компонентов патогенеза является воспалительная реакция. Роль макрофагов в развитии гепатотоксичности противоречива, что связано с функциональными особенностями этих клеток, позволяющим им выступать как в роли протоксикантов, так и в роли гепатопротекторов. Данный факт объясняется удивительной пластичностью и гетерогенностью популяций макрофагов, которые в ответ на изменение микроокружения меняют свой фенотип и физиологию, регулируя врожденный или адаптивный иммунный ответ, структурный гомеостаз тканей, метаболизм и регенерацию клеток. Фактически макрофаги являются клетками, опосредующими воспаление и регенерацию. Доказано, что на первых этапах токсического поражения активация этих клеток сопровождает процессы альтрации (изменение структуры клеток и тканей, сопровождающееся нарушением из жизнедеятельности) и воспаления за счет секреции большого количества провоспалительных и цитотоксических медиаторов (оксид азота, интерлейкины-1,6 и др.). Именно эти медиаторы и цитокины, выделяемые активированными макрофагами, вызывают апоптоз и некроз гепатоцитов. Фрагменты разрушенных клеток и компоненты их цитозоля являются антигенами, которые в свою очередь усиливают воспаление и иммунный ответ. Прогрессирующее воспаление представляет серьезную проблему в патогенезе острого токсического поражения печени, поскольку оно всегда способствует возникновению фиброза, цирроза печени и является одной из основных причин возникновения гепатоцеллюлярных карцином.
С другой стороны, установлено, что при отравлении вновь рекрутируемые макрофаги с ткани печени умеют уже совсем другой фенотип и относятся к группе альтернативно-активированных макрофагов, которые вызывают апоптоз нейтрофилом, уменьшают воспаление за счет выделения антивоспалительных цитокинов, усиливают ангиогенез и регенерацию гепатоцитов. Также эти клетки способны активно восстанавливать структуру экстрацеллюлярного матрикса за счет выделения различных энзимов, расщепляющих его патологические компоненты. Ростовые факторы, выделяемый синусоидальными непаренхиматозными клетками, осуществляют межклеточную коммуникацию клеток печени, восстанавливают функциональную способность гепатоцитов, усиливая в них метаболизм глюкозы и синтез АТФ.
Таким образом, не вызывает сомнений, что клетки Купфера печени играют важную роль в регуляции регенераторных процессов печени после частичной гепатоэктомии, токсического поражения, либо в результате развития в ней патологических процессов. По современным представления регулирующее влияние этих клеток опосредуется выработкой различных цитокинов и медиаторов, модулирующих экспрессию генов и синтез ДНМ в гепатоците, а также пролиферацией и направленной миграцией стволовых клеток в пораженный орган.
I. Регенерация почек
В физиологических условиях регенераторные процессы почечного эпителия включают в себя сочетания как клеточной, так и внутриклеточной формы восстановительного роста. При этом, как и в других органах, существенную роль играют ростковые зоны.
Известно, что макрофаги играют ключевую роль в ремоделировании почек во время эмбриогенеза, а также при их репаративной регенерации во взрослом организме. Макрофаги практически всегда инфильтруют почку в ответ на повреждение.
Моноциты, из циркулирующий крови, поступают в почку в ответ на воспалительные стимулы и могут дифференцироваться в классические или альтернативные макрофаги. Активация по классическому пути макрофагов ведет к выделению широкого спектра провоспалительных цитокинов, что приводит к апоптозу подоцитов и клеток эпителия канальцев, нарушает структурную архитектуру почек и их функции. TGF-в, синтезируемый фибробластами, паракринно активирует в миофибробластах экспрессию генов, кодирующих коллаген и другие белки экстрацеллюлярного матрикса, вследствие чего возникает фиброз. Более того, макрофаги сами могут синтезировать коллаген.
В зависимости от микроокружения или при воспалении, сопровождающегося деструкцией тканей, активация макрофагов в почке может меняться. Альтернативно активированные макрофаги - это антивоспалительные макрофаги, секретирующие регенераторные трофические факторы, усиливающие пролиферацию, уменьшающие апоптоз и стимулирующие ангиогенез. Ассоциированы с высоким уровнем экспрессии рецепторов, опосредующих эндоцитоз.
Таким образом, на основании проведенных исследований можно заключить, что макрофаги почек и их функциональная активность оказывает выраженное влияние на интенсивность восстановительного роста в почках в условиях частичной нефротомии.
II. Регенерация крови
Макрофагальная регуляция эритропоэза является в настоящее время доказанным фактов. Моноциты крови, костномозговые и перитонеальные макрофаги продуцируют соединения, активирующие пролиферацию эритроидных клеток-предшественников. Клетки макрофагально-моноцитарного звена продуцируют бустромоноторную активность, эритропоэтин, простагландины, цитокины, интерфероны и ряд других соединений, способных активировать и ингибировать эритропоэз.
Также макрофаги костного мозга, перитонеальные макрофаги, моноциты периферической крови продуцируют соединения, стимулирующие пролиферацию КОЕ-Э и БОЕ-э. Запуск «резервного эритропоэза» находятся под контролем перитонеальных макрофагов.
Моноцит-макрофаг - это важней регулятор гранулоцитопоэза. Также относятся к важнейшим продуцентам колониестимулирующих факторов. Способность макрофагов вырабатывать КСФ возрастает по мере созревания или при активации клеток бактериальными продуктами, Т-лимфоцитами и другими факторами. В деструктивно-реактивную фазу регенерации наблюдается усиление эритропоэза в эритробластических островках костного мозга. Кровопотеря является внешним фактором, стимулирующим эритропоэтическую активность макрофагов.
Стимуляция функциональной активности макрофагов приводит к активации моноцитарного ростка кроветворения и к усилению эритропоэтической функции макрофагов. Блокада фагоцитарной активности макрофагов, в целом, не влияет на реакцию моноцитарного ростка кроветворения, но угнетает эритропоэтическую функцию моноцитов костного мозга.
иммунитет макрофаг фагоцитирующий мононуклеар
Заключение
Система фагоцитирующих мононуклеаров, безусловно, играет важную роль не только в обеспечении клеточного иммунитета, но и в процессах репаративной регенерации. Процессами обеспечения иммунитета с участием СФМ уделяли внимание многие исследователи с момента открытия этой системы, в то время как проблемам репаративной регенерации и роли СФМ в этих процессах до недавнего времени занимался узкий круг ученых. В последние годы актуальность этой темы возросла, в связи с чем учеными были открыты многие неспецифические функции СФМ, некоторые из которых детально описаны в данной работе.
Список литературы
1. Юшкков Б.Г., Абидов М.Т., Данилова И.Г., Медведева С.Ю. Неиммунологические функции макрофагов. -Екатеринбурге: УрО РАН, 2011. / 246с.
2. Бабаева А.Н. Регенерация и система иммуногенеза. - М.: Медицина, 1985. - 255с.
3. Брыкина И.А., Данилова А.Г. Новые аспекты иммунологической регуляции регенерации органов // Вестник Уральской Государственной медицинской академической науки. / №2/1. - 2010. - с.18
4. Данилова И.Г. Влияние системы фагоцитирующих мононуклеаров на регенерацию тканей с разной восстановительной способностью: Автореф. дис. … д-ра биол. наук: Институт иммунологии и физиологии. - Екатеринбург, 2006. - 50с.
5. Кетлинский С.А., Симбирцев А.С. Цитокины. - СПб: ООО «Издательство Фолиант», 2008. - 552с.
6. Улитко М.В. Роль моноцитов-макрофагов в адаптивных реакциях кроветворной ткани при действии на организм экстремальных факторов: Автореф. дис. … кандидат биол. наук: Институт иммунологии и физиологии. - Екатеринбург, 2008. - 25с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Регенерация в центральной нервной системе млекопитающих. Роль глиальных клеток в регенерации ЦНС. Эксперименты с нейрональными трансплантатами. Мосты из шванновских клеток и регенерация. Формирование синапсов при регенерации аксонов в ЦНС млекопитающих.
реферат [711,0 K], добавлен 06.11.2009Общие черты млекопитающих, их типы, классы и подтипы. Отрицательное и положительное значение млекопитающих в жизни человека. Рекордсмены среди млекопитающих: землеройка-малютка, синий кит, кенгуру, бегемот. Значение волосяного покрова для зверей.
презентация [10,2 M], добавлен 26.04.2014Основные этапы обработки зрительной информации. Методы исследования функции нервной системы. Тестирование зрительной функции млекопитающих с помощью оптического картирования коры головного мозга по внутреннему сигналу. Схема экспериментальной установки.
курсовая работа [6,0 M], добавлен 17.10.2012Топография мембранных белков и использование протеаз для ее определения. Трансмембранное и латеральное распределение мембранных компонентов. Свойства, степень ассоциации и функции эритроцитарных мембранных белков. Химическая модификация фосфолипидов.
реферат [2,5 M], добавлен 03.08.2009Особенности строения и жизнедеятельности млекопитающих. Органы полости, нервная система и поведение млекопитающих. Происхождение, размножение и развитие млекопитающих. Основные экологические группы млекопитающих. Значение млекопитающих и их охрана.
реферат [25,3 K], добавлен 03.07.2010Гистология как наука о происхождении, строении, функции и регенерации тканей живых организмов. Эволюционная эмбриология, развитие на примере млекопитающих. Критический период как период повышенной чувствительности организма к действию внешних факторов.
реферат [20,3 K], добавлен 18.01.2010Краткая характеристика класса млекопитающих. Среда обитания. Особенности строения пищеварительной системы, ротовых органов. Трофические группы млекопитающих: растительноядные и животноядные. Роль млекопитающих в экосистемах и в народном хозяйстве.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 04.11.2011Описание особенностей оплодотворения и формирования бластомеров в клетке. Понятие поздней гаструляции, специфика протекания ее этапов у низших и высших млекопитающих. Изменения плаценты в процессе эволюции, характеристика ее типов и основные функции.
реферат [13,6 K], добавлен 01.12.2011Нервная система как важнейшая интегрирующая функция организма. Участие нервной системы человека в процессе адекватного приспособления к окружающей среде. Нижний и верхний абсолютный порог чувствительности. Классификация нервных рецепторов и их функции.
реферат [19,9 K], добавлен 23.02.2010Исследование рецепторов как сложных образований, состоящих из нервных окончаний, обеспечивающих превращение влияния раздражителей в нервный импульс. Классификация рецепторов и механизм физиологии рецепции. Адаптация рецепторов и сенсорные модальности.
реферат [1,1 M], добавлен 19.02.2011Генетический полиморфизм и его причины. Взаимодействие рецептора и гормона. Основные примеры полиморфных маркеров, ассоциированных с поведенческими реакциями. Анализ ассоциаций изученных полиморфных локусов с различными формами агрессивного поведения.
дипломная работа [667,1 K], добавлен 02.02.2018Классификация рецепторов, механизм их возбуждения. Функции зрительной сенсорной системы, строение органа зрения и сетчатки. Роль таламуса в восприятии зрительного образа. Основные элементы слуховой системы, значение кортиева органа и слухового нерва.
контрольная работа [762,0 K], добавлен 05.02.2012Пространственная структура мембранных липидов. Структура и термодинамика водно-липидных систем. Смеси липидов с водой и полиморфизм. Изучение пространственного строения липидов в кристаллах. Основные типы структурной организации водно-липидных систем.
реферат [2,9 M], добавлен 30.07.2009Классы птиц и млекопитающих, являющиеся вершиной эволюции позвоночных, возникли независимо друг от друга. Рыбы – водные позвоночные животные, дышащие жабрами. Строение тела и скелет птиц, млекопитающих и рыб. Отличительные признаки млекопитающих.
контрольная работа [19,8 K], добавлен 24.04.2009Проблемы сборки мембранных белков, методы исследования и условия переноса белков через мембраны. Сигнальная и мембранная (триггерная) гипотеза встраивания белков в мембрану. Процесс сборки мультисубъединичных комплексов и обновление мембранных белков.
курсовая работа [289,5 K], добавлен 13.04.2009Клеточные стенки и клеточные мембраны. Состав мембранных липидов. Структура и функции органелл. Природа жирных кислот в мембранных липидах. Особенности строения клеточной стенки у разных организмов. Соотношение различных классов фосфолипидов в мембране.
контрольная работа [642,7 K], добавлен 26.07.2009Понятие рефлекса и рефлекторной дуги, ответная реакция организма на раздражение. Рефлексы и деятельность нервной системы. Рефлекторная дуга и путь нервного импульса от рецепторов до рабочего органа. Разработка учения об условных рефлексах живых существ.
контрольная работа [63,1 K], добавлен 08.11.2011История происхождения первых млекопитающих. Млечные железы, вырабатывающие молоко для вскармливания детенышей, волосяной покров, более или менее постоянная температура тела как признаки класса млекопитающих. Строение кожи, скелета и внутренних органов.
презентация [11,0 M], добавлен 26.02.2010История открытия Г-КСФ, их характеристики и классификация. Исследование локализации рецепторов Г-КСФ в головном мозге крысы на базе распределения CD 114 позитивных клеток для последующего применения в изучении расположения рецепторов в мозге человека.
дипломная работа [2,2 M], добавлен 19.06.2019Сущность и основные свойства гормонов, выделяемых эндокринными железами млекопитающих и человека. Типы реализации гормонального действия, регулирование активности клеток организма. Главные эндокринные железы и их свойства, мужские и женские гормоны.
презентация [776,9 K], добавлен 04.03.2013