<<
>>

Кислороднезависимые механизмы инактивации микроорганизмов при фагоцитозе и воспалении

Ранний период изучения кислороднезависимых механизмов инактивации микроорганизмов был связан с поиском веществ, которые И. И. Мечников (1903) определял как «цитазы». Под «цитазом» (автор использовал этот термин в мужском роде) И.

И. Мечников понимал внутриклеточное бактерицидное вещество белковой природы с ферментативным, преимущественно протеолитическим, механизмом антимикробного действия. Он допускал существование разнообразных по ферментативной специфичности «цитазов», совокупность которых в микрофагах (пейтрофильных гранулоцитах) была обозначена им как «микро- цитаз», а в моноцитах/макрофагах как «макроцитаз». Причем он не исключал того, что подобное деление цитазов из двух источников относительно условно и допускал присутствие идентичных антимикробных компонентов как в макро-, так и в микроцитазе, но в разных количественных соотношениях. И. И. Мечников интуитивно предполагал, что «последний акт фагоцитарной реакции заключается в химическом или физико-химическом процессе переваривания микробов посредством цитазов...», и в этом, по его мнению, состоит ключевая биологическая роль этих соединений в формировании невосприимчивости (иммунитета) к инфекции бактериальной и грибковой этиологии.

Необходимо, однако, отметить, что концепция «цитаз» И. И. Мечникова носила преимущественно характер гипотезы до тех пор, пока Ф. Петтерсон в 1905 г. не выделил из лейкоцитов гноя человека антимикробные субстанции, которые по заключению автора представляли смесь щелочных протеинов, родственных по ряду свойств протаминам рыб (Petterson, 1905).

Продолжение этих исследований имело место только через 50 лет и было по времени и идеологически сопряжено с открытием и доказательством функциональной роли лизосом в клетках (De Duve et al., 1955), в том числе и лейкоцитах гранулоцитарного ряда (Robineaux, Frederic, 1955; Cohn, Hirsch, I960). Антимикробные свойства фагоцитов в тот период пытались связать с активностью кислых гидролаз лизосом этих клеток.

Однако уже в первых работах этого направления было продемонстрировано, что бактерицидная активность препаратов «лейкин» (Scarnes, Watson, 1956) и «фагоцитин» (Hirsch, 1956), полученных из псевдоэозинофилов (клеток структурно и функционально гомологичных нейтрофиль- ным гранулоцитам человека) кролика, обусловлена присутствием в них белковых компонентов, являющихся по своим электрохимическим свойствам поликатионами и, по-видимому, не относящихся к ферментам. Строгое доказательство эти наблюдения получили в исследованиях другой группы американских ученых (Zeya, Spitznagel, 1963, 1966а, 1966b), которые из смеси кислоторастворимых белков гранул (лизосом) псевдоэозинофилов кролика и морской свинки выделили и охарактеризовали по физико-химическим свойствам группу катионных белков и полипептидов с молекулярной массой менее 10 кДа. В модельной системе in vitro ими были продемонстрированы микробоцидные свойства этих белков, отсутствующие у паралельно изученных кислых гидролаз (кислая фосфатаза, РНКаза, ДНКаза, р-глюкуронидаза) лейкоцитов (Zeya et al., 1966). Следует отметить, что этим биохимическим исследованиям предшествовали морфологические, в которых с использованием красителя прочного зеленого, селективно выявляющего основные по природе белки и пептиды, был установлен факт переноса лизосомных катионных белков на поверхность фагоцитированных бактерий и грибов, по времени совпадающий с потерей микроорганизмами жизнеспособности (Spitznagel, Chi, 1963). В своей совокупности эти наблюдения, которые получили дальнейшее развитие в исследованиях школы отечественных морфологов (Пигаревский, 1983, 1988), дали основание рассматривать низкомолекулярные лизосомные катионные белки (полипептиды) ней- трофильных гранулоцитов (НГ) в качестве специализированной группы веществ, проявляющих в отношении фагоцитированных микробов цитотоксическую активность. В настоящее время эти полипептиды названы дефенсинами (от англ, defense — защита, оборона) (Ganz et al., 1985), они выделены и секвенированы из НГ человека, крупного рогатого скота, кролика, крысы, морской свинки, хомячка, курицы и индейки (Lehrer et al., 1993; Кокряков и др., 1997).
Их структура характеризуется наличием большого числа остатков основных аминокислот (аргинин, лизин) и шести остатков цистеина, образующих три внутримолекулярных дисульфидных мостика (в частности, дефенсин человека HNP-1: ЛСYCRIPACIAGERRYGTCIYQGRLWAFCC). По механизму антимикробного действия дефенсины относятся к молекулярным перфораторам мембран клеток-мишеней. Формируя неспецифические поры и каналы в цитоплазматической мембране бактерий и грибов, они нарушают структурную целостность клеток, вызывают утечку из них жизненно важных компонентов, способствуют проникновению воды в клетки, их набуханию и осмотическому лизису. Таким образом, антимикробное действие дефенсинов не связано с каким-либо известным энзиматическим механизмом. Сходным образом действуют на микроорганизмы описанные нами в совместных исследованиях с американскими учеными катионные пептиды из нейтрофилов свиньи — протегрины (Kokryakov et al., 1993). В гранулярном аппарате НГ обнаружено еще несколько белковых компонентов с неферментативным механизмом антимикробного действия, которые наряду с дефенсинами будут более подробно рассмотрены нами далее.

<< | >>
Источник: Кокряков В. Н.. Очерки о врожденном иммунитете. — СПб.: Наука,2006.—261 с.. 2006

Еще по теме Кислороднезависимые механизмы инактивации микроорганизмов при фагоцитозе и воспалении:

  1. Метаболизм гранулоцитов и макрофагов в состоянии относительного покоя и при фагоцитозе
  2. ФАГОЦИТОЗ
  3. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ПРИ ОЧИСТКЕ ПЕЧЕНИ
  4. Применение продуктов пчеловодства при хроническом гнойном воспалении среднего уха
  5. КОЛЕБАНИЯ ДАВЛЕНИЯ В ПЛЕВРАЛЬНОЙ ПОЛОСТИ ПРИ ДЫХАНИИ. ИХ МЕХАНИЗМ.
  6. МИКРООРГАНИЗМЫ
  7. Механизм схваток при положении крестца ребёнка относительно таза матери вправо-вперёд
  8. ОЧИЩЕНИЕ ОРГАНИЗМА ОТ ПАТОГЕННЫХ МИКРООРГАНИЗМОВ
  9. ВОСПАЛЕНИЕ
  10. ЛЕЧЕБНЫЙ РЕЖИМ ПРИ БОЛЯХ В ЖЕЛУДКЕ, ПРИ СЛАБОСТИ ЖЕЛУДКА И ПРИ РАЗЛИЧНЫХ СОСТОЯНИЯХ АППЕТИТА