Фагоцитоз

Фагоцитоз - механизм действия клеток, необходимый для здоровья человека, который появился раньше.

Стоит задуматься, куда деваются вирусы и микробы, проникшие в организм, куда исчезает оставленная в пальце занозка, и откуда берётся нагноение.

Тело человека составляет много клеток, выполняющих собственные функции. Макромолекулы и вещества проникают внутрь клеток через оболочку, но эти каналы слишком узкие для бактерий и частиц. Поэтому некоторые клетки способны к эндоцитозу – фагоцитозу.

↑ Определение. В чем сущность

Фагоцитами называют лейкоциты (белые кровяные тельца) –и другие клетки многоклеточного животного организма. Фагоцитозом владеют клетки простейших. Когда фагоцит приближается вплотную к чужеродному телу, обтекает содержимым, поглощая и затем, переваривает, такой процесс называется фагоцитозом.

С греческого языка это обозначает «пожирание клеткой». В международной медицине, с окончанием «осис» - это уже называется процессом или явлением. Дословный перевод: при распознавании фагоцитами чужеродных тел, они целенаправленно движутся к объекту, захватывают, поглощают и расщепляют.

Внутри фагоцита содержится пищеварительная вакуоль с ферментами, которыми снабжают многочисленные лизосомы. Различают фагоциты по набору ферментов. Процесс фагоцитоза не получится, если фагоцит не контактирует с «опасным телом», которое требуется уничтожить.

↑ Открытие

В 1881 г., находясь в Италии, Мечниковым, русским бактериологом и иммунологом, изучался механизм внутриклеточного пищеварения в опытах с личинками морских звёзд. Учёный выяснял, способны ли обособленные клетки многоклеточного организма обволакивать частицы пищи и разлагать, как делает амёба.

Вводя в просвечивающее тело личинки кристаллы красного порошка, Мечников отметил, как перед чужеродными телами образовалась преграда из клеток. Клетка обтекала и втягивала в себя кристалл краски. Так появилось предположение о существовании защитных клеток внутри организма. Чтобы подтвердить гипотезу, Мечников провёл другой опыт – с введением окрашенных шипов. Действия клеток повторились: они снова встали на защиту, прогоняя вредителей.

В конце 1882 г. учёный сформировал теорию фагоцитоза: маленькие чужеродные тела, попавшие в организм, поглощаются блуждающими клетками. Это фагоциты, которые играют главную защитную роль в иммунитете, отчего и возникает воспаление. Механизм действия фагоцитов Мечников назвал фагоцитозом.

О результатах опытов иммунолог доложил на VII съезде (1883 г.), где собрались врачи и естествоиспытатели. За полезное для науки открытие, Мечникову и Паулю Эрлиху, выявившему антитела, присуждена в 1908 г. Нобелевская премия в области физиологии и медицины.

↑ Функции

Фагоцитоз относится к древнейшему механизму защиты у многоклеточных организмов против посторонних твёрдых частиц. Но это не единственная функция блуждающих «охранников». 

Эту работу выполняют ретикуло-эндотелиальные клетки: 

Если уничтожение собственной микроструктуры перестанет контролироваться, ткань саморазрушается и развивается заболевание.

↑ Фагоцитоз и пиноцитоз

Отличие фагоцитоза и пиноцитоза в том, что в первом случае клетка захватывает твёрдые частицы, а во втором - вбирание жидкой капли, где содержится вещество (с греческого языка переводится, как пить или впитывание с помощью вместилища, клетки). Таким образом, содержимое клетки пополняется высокомолекулярными соединениями - белками и углеводно-белковыми комплексами.

Пиноцитоз открыт американским учёным У. Льюисом в 1931 г. Жидкая частица окружается и вбирается внутрь с помощью коротких тонких выростов плазматической клеточной мембраны. Плавающие пузырьки перемещаются в клеточном содержимом, сливаются вместе. Так же они присоединяются к внутриклеточным мембранным структурам.

↑ Почему фагоцитоз невозможен в растительной клетке

Фагоцитоз выполняется подвижной плазматической мембраной. У амёбы и других простейших животных это способ питания. В теле человека фагоцитами – лейкоцитами обезвреживаются вредные бактерии и микробы, опасные для здоровья частицы. Наружная мембрана выпячивается и захватывает объект, затем впячивается внутрь.

Растительная клетка сверху покрыта прочными твёрдыми волокнами целлюлозы. Это превращает поверхность в плотную и непластичную оболочку, невозможную к выпячиванию и захвату частиц. По этой причине растительная клетка не сокращается, не двигается и не изменяется.

↑ Клетки, участвующие в фагоцитозе

В организме человека фагоцитоз выполняется дифференцированными мононуклеарно-фагоцитарными клетками и гранулоцитами. Это микрофаги, которые борются с условно – патогенными микроорганизмами и макрофаги. Усиливается фагоцитоз веществами, которые входят в нормальную сыворотку крови позвоночных животных - опсонинами. Эти вещества ослабляют бактерии и микроорганизмы, после чего фагоциты их легко поглощают.

Клетки фагоциты - главные клетки иммунитета, они связываются с «врагами» рецепторами, затем поглощают за 9 мин.

К моноцитам, «дворникам», относят белые кровяные тельца - лейкоциты. Нейтрофилами поглощаются даже превышающие в размерах частицы, не помеха и кислая среда.

Макрофагами, «большими пожирателями» называют фагоциты, способные к захвату и уничтожению частями чужеродных, мёртвых или повреждённых клеток. Причём если это инфицированная или злокачественная клетка, макрофаг оставляет нетронутым некоторые чужеродные компоненты для дальнейшего использования. При этом образуются антигены, помогающие образовывать специфичные антитела. Макрофаги способны разрушать опухоли, образуя некроз.

Нейтрофилы относятся к лейкоцитам и составляют 50-60 % этой группы крови. Маленькие клетки, первыми (за 30 мин.) реагируют на воспаление в организме. Гной состоит из мёртвых нейтрофилов.

Дендритными, антиген-презентующими клетками, с длинными отростками (дендритами), поглощаются патогены. Расположение этих клеток: в кожных тканях и внутренних слизистых оболочках.

Тучными клетками наносится урон грамотрицательным бактериям с антигенами. Кроме того, тучными клетками образуются сигнальные молекулы - цитокины.

«Непрофессиональные» фагоциты – фибропласты, клетки без специальных рецептов. Действия таких клеток ограничено.

↑ Роль в иммунитете

Иммунная защита действует с участием нейтрофилов, макрофагов, дендритных клеток и В-лимфоцитов. Эти клетки умеют распознавать патогенные или посторонние частицы и специально нацеливаются на их уничтожение. Таким образом, сдерживается распространение и размножение инфицирующих клеток. Патогены уничтожаются иммунными клетками с помощью:

↑ Интересные факты

Фагоцит «гоняется» за порученным ему врагом со специфичным антигеном, вызывающим болезнь. Лимфоциты-хелперы, с антителами гамма - глобулинами, помечают вирус. Лейкоциты – супрессоры сообщают о местонахождении бактерии лейкоцитам – убийцам, которые гонятся за обозначенной целью и захватывают.

Прививка – введение вакцины (живые, но ослабленные вирусы или мёртвые), чтобы выявить, как реагирует организм на антигены. Измерение красного пятна – определение скорости действия фагоцитов. После прививки организм способен противостоять инфекционной болезни, запоминая врага. Излишки в организме быстроусвояемых углеводов (глюкоза, фруктоза, сахароза и мёд) снижают действие фагоцитов-макрофагов при гнойно - воcпалительных процессах.

Оболочка туберкулезной палочки устойчива к действию ферментов пищеварительной вакуоли фагоцита и, кроме того, вырабатывает вещество, снижающее действие иммунных клеток. В этом случае возникает образование из «объевшихся» макрофагов - многоклеточная структура, играющая роль саркофага, клетка Пирогова-Лангханса.

↑ Итоги

Механизм фагоцитоза относится к древнему способу, который включает защиту, восстановление и очищение организма, когда появляются чужеродные тела. Таким образом, создавая постоянную внутреннюю среду, обеспечивается выживание организма. Но человеку, кроме этого, требуется помогать собственной иммунной системе: ведением здорового образа жизни, приобретением полезных привычек, избегать стрессов и перегрузки. Так же полезно пить витамины.