Связывание иммуноглобулинов, комплемента и лектинов
На поверхности фагоцитов представлен широкий спектр структур, позволяющих им взаимодействовать с опсонизированными патогенами и запускать иммунный ответ.
- Лектиновые рецепторы. Распознают углеводные структуры микроорганизмов. Нейтрофилы и моноциты имеют на мембране дектин-1. Эозинофилы лектиновых рецепторов лишены, а моноциты, напротив, дополнительно экспрессируют специфическую молекулу DC-SIGN.
- Fc-рецепторы. Необходимы для связывания антител. Общими для всех трех типов клеток в покое являются FcγRII и FcγRIII, а также FcαR (у моноцитов появляется только при активации). Эозинофилы отличаются наличием рецепторов к иммуноглобулину E — FcεRI и FcεRII. При переходе в активное состояние и нейтрофилы, и эозинофилы начинают экспрессировать FcγRI (на моноцитах он присутствует изначально).
- Рецепторы системы комплемента. Позволяют клеткам реагировать на компоненты каскада комплемента. CR1 и C3aR есть у всех рассматриваемых клеток. Нейтрофилы и моноциты дополнительно несут CR3 и C5aR. Моноциты уникальны наличием CR4, а нейтрофилы — рецептора C5L2.
Цитокиновые и хемокиновые рецепторы
Для координации действий с другими участниками иммунного ответа фагоциты используют рецепторы к растворимым медиаторам воспаления.
В отношении цитокинов самым богатым арсеналом обладают моноциты: они воспринимают сигналы от M-CSF, GM-CSF, интерферонов (IFNγ, IFNα/β), а также целого каскада интерлейкинов (IL-1, IL-2, IL-3, IL-4, IL-6, IL-10, IL-15, IL-21) и TNFα. Эозинофилы избирательно реагируют на GM-CSF, IL-3, IL-4, IL-5 и IL-13. Нейтрофилы имеют рецепторы к G-CSF, GM-CSF, IL-3 и IL-17.
Система хемокиновых рецепторов позволяет клеткам двигаться по градиенту концентрации привлекающих веществ. Нейтрофилы ориентируются с помощью рецепторов с мотивом CXC (CXCR1, CXCR2, CXCR3, CXCR4). Эозинофилы опираются на CC-рецепторы (CCR1, CCR2, CCR3, CCR5). Моноциты используют комбинированный набор: CCR1, CCR2, CCR3, CCR5, а также специфический рецептор фракталкина — CX3CR1.
Молекулы клеточной адгезии и презентации антигена
Для выхода из кровеносного русла в ткани и межклеточного взаимодействия фагоцитам требуются интегрины.
- Нейтрофилы используют β2-интегрины (LFA-α, Mac-1, αDβ2), а также рецептор ICAM-2.
- Эозинофилы несут β1-интегрин (VLA-4) и β2-интегрин (αDβ2).
- Моноциты обладают самым широким репертуаром: множество β1-интегринов (VLA-1, VLA-2, VLA-4, VLA-5, VLA-6), β2-интегринов (LFA-1, Mac-1, p150, p45, αDβ2), а также рецепторы ICAM-2 и ICAM-3.
Взаимодействие с лимфоцитами требует участия молекул главного комплекса гистосовместимости (MHC). Молекулы класса MHC-I присутствуют на всех клетках по умолчанию. Молекулы MHC-II исходно есть только на моноцитах (при активации их количество возрастает), тогда как на нейтрофилах и эозинофилах они появляются исключительно после стимуляции.
Среди костимулирующих молекул нейтрофилы не имеют специфических маркеров. На активированных эозинофилах появляется CD154. Моноциты в покое слабо экспрессируют CD86, а при активации на их мембране мощно представлены CD80 и CD86. К другим важным поверхностным маркерам относят CD14 и CD13 (нейтрофилы и моноциты) и CD9 (эозинофилы).
Внутренняя структура: гранулы нейтрофилов
Главное оружие нейтрофилов — их секреторный аппарат. Гранулы нейтрофилов являются специализированной формой лизосом и делятся на четыре разновидности: азурофильные (первичные), специфические (вторичные), желатиназные (третичные) и секреторные везикулы.
Особую роль играют первые два типа:
- Специфические (вторичные) гранулы. Их ферменты наиболее активны в нейтральной или слабощелочной среде. Внутри содержатся лактоферрин, лизоцим, щелочная фосфатаза и белок BPI (отвечает за связывание витамина B12). Маркерами этих гранул служат сам лактоферрин и поверхностная молекула CD66. Главная особенность вторичных гранул — высокая концентрация фермента NADPH-оксидазы. Она катализирует образование активных форм кислорода (АФК), запуская так называемый «кислородный взрыв». Именно АФК выступают основным бактерицидным фактором фагоцитов.
- Азурофильные (первичные) гранулы. В отличие от специфических, их содержимое работает при кислых значениях pH. Они депонируют мощный арсенал гидролаз и других разрушительных ферментов, среди которых важнейшим является миелопероксидаза.
Вопросы с занятий и экзамена
Какие рецепторы к иммуноглобулинам есть только у эозинофилов?
Только эозинофилы среди рассматриваемых клеток несут на своей поверхности рецепторы к иммуноглобулину E — FcεRI и FcεRII.
В чем заключается функция NADPH-оксидазы?
Этот фермент локализуется в специфических гранулах нейтрофилов. Он запускает «кислородный взрыв», приводящий к синтезу активных форм кислорода (АФК) — главных агентов для уничтожения захваченных бактерий.
Экспрессируют ли нейтрофилы молекулы MHC-II?
В покоящемся состоянии молекулы MHC-II на нейтрофилах отсутствуют. Они появляются на мембране только после активации клетки.
Что ещё разобрать по теме
- Механизм «кислородного взрыва» и биохимия образования активных форм кислорода
- Функции желатиназных гранул и секреторных везикул нейтрофилов
- Роль молекулы DC-SIGN в функционировании моноцитов
- Сигнальные пути рецепторов семейства CXCR и CCR
- Участие молекул CD80 и CD86 в костимуляции Т-лимфоцитов
Разберите тему целиком в курсе «Иммунология»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Рецепторы клеток врожденного иммунитета» и ещё 723 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 23 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Врождённый иммунитет»
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.