<<
>>

Системы инактивации микроорганизмов, сопряженные со слизистыми, наружными покровами и гуморальными средами организма

Эпителии многоклеточных животных являются тканями, покрывающими их тело и выстилающими в виде пласта их многочисленные полости. Они формируют ведущие физико-химические барьеры макроорганизмов на пути возможного проникновения в их внутреннюю среду патогенных микробов и комменсалов микробиотов (нормальной микрофлоры) (Boman, 1995; Кокряков, 1999).

В процессе эволюции у животных возникли и совершенствовались многочисленные механизмы активного химического противодействия инвазии микроорганизмов через барьерные эпителии, в том числе и базирующиеся на продукции антибиотических пептидов (дефенсины, кателицидины, магейнины, дерма- септины и др.) и белков (лизоцим, лактоферрин, пероксидазы и др.). Эпителии кожи и слизистых желудочно-кишечного, респираторного и урогенитального трактов млекопитающих и человека вырабатывают многочисленные антимикробные вещества белково-пептидной природы, обеспечивающие защиту животных от болезнетворных микробов и вирусов на уровне «входных ворот инфекции» (Huttner et al., 1997; Schroder, Harder, 1999; Bevins, 2003). Среди этих эндогенных антибиотиков животного происхождения наиболее часто встречаются пептиды дефенсинового и кателицидинового семейств.

Первые представители эпителиальных дефенсинов были выявлены в клетках Панета, являющихся специализированными на секрецию эпителиальными клетками слизистой тонкого кишечника и локализованными в основании их Либеркюновых крипт. В силу этого данные дефенсины получили название криптди- нов (Ouelette et al., 1989; Eisenhauer et al., 1992; Selsted et al., 1992). По своей структуре они относятся к группе а-дефенсинов (рис. 11). У человека соответствующие им пептиды были обозначены как HD5 и HD6. Синтез этих дефенсинов носит преимущественно конститутивный характер в период дифференциров- ки клеток эпителиального слоя тощей и подвздошной кишок. Пептиды упаковываются в специальные гранулы, содержимое которых секретируется в просвет в ответ на бактериальный или холинергический стимул.

При этом в просвете крипт концентрация дефенсинов достигает миллимолярного уровня, более чем достаточного для инактивации инфекционных агентов различной этиологии. По-видимому, именно благодаря столь высокой концентрации антибиотических пептидов в рассматриваемом отделе желудочно-кишечного тракта детектируется наименьшее количество микробов.

.Эпителиальные клетки респираторного тракта также являются активными продуцентами антибиотических пептидов. Первый пептид Р-дефенсинового семейства был выявлен в клетках эпителия трахеи крупного рогатого скота (Diamond et al., 1991, 1993). Он известен как трахеальный антимикробный пептид (tracheal antimicrobial peptide - ТАР), продукция которого эпителиоцита- ми существенно возрастает при инфицировании слизистой трахеи или аппликации на нее липополисахаридов (Diamond et al.,

1996) . Индуктивный синтез ТАР в этих условиях реализуется через CD 14 рецептор и, возможно, ТПР4, которые являются инициирующими звеньями пути сигнальной трансдукции, ведущего к активации транскрипционного фактора NFkB. У человека в эпителии дыхательных путей выявлено три пептида Р-дефенсинового семейства (HBD1, HBD2 и HBD3), гомологичных ТАР (Schroder, Harder, 1999), а также кателицидин LL-37 (FALL-39) (Agerberth et al., 1995). Их синергетическое действие с антимикробными белками (лизоцим, лактоферрин) на микроорганизмы обеспечивает иммунитет на уровне слизистых респираторного тракта.

Некоторые из рассматриваемых пептидов (HBD2, HBD3 и LL-37) выявлены в качестве факторов защиты и на уровне кожи человека, кератиноциты которой по индуктивному механизму продуцируют эти соединения в количестве, достаточном для инактивации потенциально патогенных микроорганизмов (Schroder, Harder, 1999). В качестве индукторов этого синтеза выступают как бактерии, так и некоторые эндогенные цитокины человека (ИЛ-1, ФНОа).

У насекомых процесс индуктивного синтеза антибиотических пептидов (дефенсины, цекропины, дрозомицин и др.) связан преимущественно с жировым телом (Hoffmann, Hetru, 1992; Hoffmann, Reichhart, 1997), но он протекает, хотя и с меньшей интенсивностью, в эпителиальных клетках кишечника и мальпигиевых клубочков.

Попадание бактерий и грибов на латеральную и базальную поверхность клеток эпителиального слоя инициирует в них продукцию антибиотических пептидов. Сходный процесс наблюдается при повреждении или инфицировании кутикулы насекомых (Brey et al., 1993). Это позволяет говорить о том, что между индуктивным синтезом антибиотических пептидов клетками барьерных эпителиев насекомых (Hoffmann, 2003) и эпителием трахеи крупного рогатого скота (Diamond et al., 1993, 1996) и кожи млекопитающих (Schroder, Harder, 1999) наблюдается заметное сходство. Более того, отдельные звенья путей сигнальной трансдукции, ведущие к активации транскрипционного фактора NFkB у млекопитающих (ТПР, MyD88, TRAF6, ІкВ) и структурно-функционально гомологичного ему Dif/Relish фактора у дрозофилы (Толл-рецептор, Tube, dTRAF, Cactus) представлены структурно родственными белками (рис. 7) (Aderem, Ulevitch, 2000; Hoffmann, 2003).

Таким образом, структурно-функциональный анализ путей сигнальной трансдукции, отвечающих за активацию транс-факторов, ответственных за индуцибельный синтез антибиотических пептидов, выявил заметное сходство ряда звеньев этой регуляции в клетках жирового тела и эпителиоцитах насекомых (Hoffmann, 2003) и эпителиев млекопитающих (Bevins, 2003), что свидетельствует о древнем происхождении ряда ключевых молекул распознавания патогенассоциированных молекулярных паттернов (Толл- и Толл-подобные рецепторы) и отдельных звеньев путей сигнальной трансдукции, ведущих к активации генов иммунного ответа в эволюции животного мира.

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

Еще по теме Системы инактивации микроорганизмов, сопряженные со слизистыми, наружными покровами и гуморальными средами организма:

  1. ОЧИЩЕНИЕ ОРГАНИЗМА ОТ ПАТОГЕННЫХ МИКРООРГАНИЗМОВ
  2. НА КАКИЕ СИСТЕМЫ ОРГАНИЗМА БОЛЬШЕ ВСЕГО ДЕЙСТВУЮТ ИЗМЕНЕНИЯ ПОГОДЫ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТАЯ И КРОВЕНОСНАЯ СИСТЕМА
  3. ГУМОРАЛЬНЫЙ
  4. Желтушность кожных покровов
  5. О сопряжённой магии
  6. Приложение 5 Продукты живых организмов в системе лечения рака
  7. МИКРООРГАНИЗМЫ
  8. Неблагоприятные последствия доминирования на протяжении жизни «спокойного» (неглубокого) дыхания для различных органов и систем организма.
  9. СЛИЗИСТАЯ ОБОЛОЧКА
  10. Слизистые секреты, сорбированные на пористые губки
  11. Повреждения слизистых оболочек и внутренние воспаления
  12. Массаж слизистой оболочки десен и твердого нёба
  13. ПРЕПАРАТЫ, УСТРАНЯЮЩИЕ ОТЕК СЛИЗИСТОЙ ОБОЛОЧКИ БРОНХОВ
  14. Брахитерапия после курса наружного облучения
  15. 2.  Наружный, пяточный, чудесный меридиан, ян-цзяо-май, ЧМ № 2.
  16. НАРУЖНАЯ СТОРОНА СТОПЫ
  17. Наружный Loop Recorder
  18. Воспаление наружных половых органов, вагинит, бели
  19. Рекомендации по наружному уходу за кожей
  20. Слизисто-кожный лимфонодулярный синдром (синдром Кавасаки)