Цитокины. Общая характеристика цитокинов

ЛЕКЦИЯ №3. ГУМОРАЛЬНЫЕ ФАКТОРЫ ВРОЖДЕННОГО ИММУНИТЕТА

Содержание

1. Система комплемента. Механизм действия системы комплемента

2. Цитокины. Общая характеристика цитокинов

3. Интерлейкины. Механизм действияинтерлейкинов

4. Интерфероны. Механизм действия интерферонов

5. Фактор некроза опухоли. Механизм действия фактора некроза опухоли.

Гуморальные факторы врожденного иммунитета – это группа механизмов, обозначенных как реакции острой фазы. Они развиваются при повреждении в острый период и особенно в тех случаях, когда повреждение приводит к активации иммунитета, системы крови и развитию воспаления. Обеспечивают реакцию острой фазы острофазные белки.Острофазные белки вырабатываются в гепатоцитах и клетках иммунной системы при остром воспалении. В интактном состоянии они содержатся в сыворотке крови в небольших концентрациях, при остром воспалении их концентрация возрастает кратно ( в 2 – 1000 раз).

Система комплемента. Механизм действия системы комплемента

Комплемент — система белков, включающая около 20 взаимодействующих компонентов: С1 (комплекс из трех белков), С2, СЗ, …, С9, фактор В, фактор D и ряд регуляторных белков. Все эти компоненты — растворимые белки, циркулирующие в крови и тканевой жидкости. Белки комплемента синтезируются в основном в печени и составляют приблизительно 5 % от всей глобулиновойфракции плазмы крови. Большинство из них неактивны до тех пор, пока не будут приведены в действие или в результате иммунного ответа (с участием антител), или непосредственно внедрившимся микроорганизмом.

Механизм активации комплемента. Система комплемента работает как биохимический каскад реакций. Комплемент активируется тремя биохимическими путями: классическим, альтернативным и лектиновым путём. Все три пути активации производят разные варианты C3-конвертазы (белка, расщепляющего С3).

Классический путь.При появлении во внутренней среде микробных продуктов запускается процесс, который называют активацией комплемента. Активация протекает по типу каскадной реакции, когда каждый предшествующий компонент системы активирует последующий. Связывание антител с поверхностью антигена запускает каскад системы комплемента:

При встрече антигена и антитела образуется комплекс белков С1. К ним присоединяются белки С2 и С4. К ним присоединяется белок С3 конвертаза. С3 является центральным компонентом этого каскада. Его активация путем расщепления представляет собой главную реакцию всей цепи активации комплемента. При гидролизе С3 образуются фрагменты белков С3б и С3а.К ним присоединяются белки С5.

Белки С5 и С6 связываются с мембраной клетки антигена, к ним присоединяются белки С7, С8, С9. Эти белки образуют мембраноатакующий комплекс, который образует в мембране антигена пору. Через эту пору мембраноатакующий комплекс проходит в тело антигена и лизирует (разрушает) антиген.

Альтернативный путь.При встрече антигена и антитела образуется комплек белков С3, исключая фазу присоединения белков С1, С2 и С4.Этот путь быстрого реагирования иммунной системы, необходимый в экстремальных ситуациях.

Лектиновый путьгомологичен классическому пути активации системы комплемента. Он использует лектин, связывающий маннозу, (MBL) — белок, подобный C1q классического пути активации, который связывается с маннозными остатками и другими сахарами на мембране, что позволяет распознавать разнообразные болезнетворные микроорганизмы. MBL — сывороточный белок, принадлежащий к группе белков коллектинов, который синтезируется преимущественно в печени и может активировать каскад комплемента, непосредственно связываясь с поверхностью патогена.

В сыворотке крови MBL формирует комплекс с MASP-I и MASP-II (Mannan-bindinglectinAssociatedSerineProtease, связывающие MBL сериновые протеазы). Когда несколько активных центров MBL связываются определенным образом c ориентированными маннозными остатками на фосфолипидном бислое болезнетворного микроорганизма, MASP-I и MASP-II активируются и расщепляют белок C4 на C4a и C4b, а белок С2 на C2a и C2b. Затем C4b и C2a объединяются на поверхности болезнетворного микроорганизма, формируя C3-конвертазу, а C4a и C2b действуют как хемоаттрактанты для клеток иммунной системы.

Цитокины. Общая характеристика цитокинов

Цитокины – это подобные гормонам специфические белки, которые синтезируются различными клетками в организме: клетками иммунной системы, клетками крови, селезенки, вилочковой железы, соединительной ткани и другими типами клеток. Основная масса цитокинов образуется лимфоцитами.

Цитокины представляют собой низкомолекулярные информационные растворимые белки, обеспечивающие передачу сигналов между клетками. Синтезированный цитокин выделяется на поверхность клетки и взаимодействует с рецепторами соседних клеток. Таким образом, сигнал передается от клетки к клетке.

Образование и выделение цитокинов длится кратковременно и четко регулируется. Один и тот же цитокин может вырабатываться разными клетками и оказывать действие на разные клетки (мишени). Цитокины могут усиливать действие других цитокинов, но могут и наоборот – нейтрализовать, ослаблять его.

Цитокины проявляют активность в очень маленьких концентрациях. Они играют важную роль в развитии физиологических и патологических процессов. В настоящее время цитокины используют в диагностике многих заболеваний и применяют в качестве лечебных средств при опухолевых, аутоиммунных, инфекционных и психиатрических заболеваниях.

Функции цитокинов.

1. Обеспечение взаимодействия между клетками и системами:

¾ регуляция продолжительности и интенсивности иммунных реакций (противоопухолевая и противовирусная защита организма);

¾ регуляция воспалительных реакций;

¾ участие в развитии аутоиммунных реакций;

¾ определение выживаемости клеток;

¾ участие в механизме возникновения аллергических реакций;

¾ стимуляция или подавление роста клеток;

¾ участие в процессе кроветворения;

¾ обеспечение функциональной активности или токсического воздействия на клетку;

¾ согласованность реакций эндокринной, иммунной и нервной систем;

¾ поддержание гомеостаза (динамического постоянства) организма.

2. Регуляторная:

¾ регуляция процесса оплодотворения, закладки органов (включая иммунную систему) и их развитие;

¾ регуляция нормально протекающих (физиологических) функций организма;

¾ регуляция клеточного и гуморального иммунитета (местных и системных защитных реакций);

¾ регуляция процессов восстановления (регенерации) поврежденных тканей.

Классификация цитокинов

В настоящее время уже известно больше 200 цитокинов, и их обнаруживается с каждым годом все больше и больше. Существует несколько классификаций цитокинов.

Классификация цитокинов по механизму биологического действия:

1. Цитокины, регулирующие воспалительные реакции:

провоспалительные (интерлейкины 1, 2, 6, 8, интерферон и другие);

противовоспалительные (интерлейкины 4, 10, и другие).

2. Цитокины, регулирующие клеточный иммунитет: интерлейкин-1 (ИЛ-1 или IL-1), ИЛ-12 (IL-12), ИФН-гамма (IFN-гамма), ТРФ-бета и другие).

3. Цитокины, регулирующие гуморальный иммунитет (ИЛ-4, ИЛ-5, ИФН-гамма, ТРФ-бета и другие).

Классификация цитокинов по характеру действия:

1. Интерлейкины (ИЛ-1 – ИЛ-18) – регуляторы иммунной системы (обеспечивают взаимодействие в самой системе и ее связи с другими системами).

2. Интерфероны (ИФН-альфа, бета, гамма) – противовирусные иммунорегуляторы.

3. Факторы некроза опухолей (ФНО-альфа, ФНО-бета) – обладают регуляторным и токсическим действием на клетки.