ИММУНОЛОГИЯ - Ройт А. - Мир 2000

Глава 2. Клетки, осуществляющие иммунный ответ

МОНОНУКЛЕАРНЫЕ ФАГОЦИТЫ

Система мононуклеарных фагоцитов выполняет две основные функции, осуществляемые двумя разными типами клеток костномозгового происхождения:

✵ «профессиональными» макрофагами, главная роль которых - устранение корпускулярных антигенов, и

✵ антигенпрезентирующими клетками (АПК), роль которых заключается в поглощении, процессинге и представлении антигена Т-клеткам.

(Ранее тканевые макрофаги вместе с эндотелиальными клетками функционально объединяли под названием ретикулоэндотелиальная система.) Макрофаги присутствуют во многих органах (рис. 2.24) и могут быть выявлены, например у мыши, путем введения в вену мельчайших частиц угля, которые оказываются локализованными в фагоцитах (рис. 2.25).

Рис. 2.24. В систему мононуклеарных фагоцитов входят моноциты крови, оседлые фагоциты тканей и макрофаги, прикрепленные к эндотелиальной выстилке кровеносных капилляров. Оседлые макрофаги печени известны как клетки Купфера, в то же время при локализации в почках они названы интрагломерулярными мезангиальными клетками. Альвеолярные макрофаги и фагоциты серозных полостей (например, перитонеальные) относятся к «блуждающим». Мозговая микроглия - это клетки, проникшие в нервную ткань в момент рождения и дифференцировавшиеся в фиксированные фагоциты. (Реальные соотношения размеров клеток на схеме не соблюдены.)

Рис. 2.25. Введенные в вену частицы локализуются в ретикулоэндотелиальной системе. В вену мыши ввели мельчайшие частицы угля и спустя 5 мин животное умертвили Уголь накопился в органах, богатых мононуклеарными фагоцитами, - в легких (Л), печени (П), селезенке (С) и на стенке кишечника (СК). Слева - контрольная мышь (нормальная окраска внутренних органов).

Миелоидные предшественники в костном мозге дифференцируются в промоноциты, а затем в зрелые моноциты, поступающие в кровь (см. гл. 12). Клетки этого циркулирующего пула мигрируют через стенки сосудов в различные органы, где превращаются в макрофаги. По сравнению с лимфоцитами моноциты человека — это более крупные клетки (диаметром 10—18 мкм) с характерным подковообразным ядром и азурофильными гранулами в цитоплазме (рис. 2.26). При электронно-микроскопическом исследовании ультраструктуры моноцитов обнаружены ее особенности — складчатость наружной мембраны, развитый комплекс Гольджи и большое количество лизосом в цитоплазме (рис. 2.27). Эти лизосомы содержат пероксидазу и несколько кислых гидролаз, необходимых для внутриклеточного разрушения микробных клеток.

Рис. 2.26. Морфология моноцита. Моноциты крови крупнее большинства циркулирующих лимфоцитов и имеют характерное подковообразное ядро. Окрашивание по Гимзе. х 1200.

Рис. 2.27. Ультраструктура моноцита - подковообразное ядро (Я), пиноцитарные везикулы (ПВ), лизосомные гранулы (Г), митохондрии (М) и изолированные цистерны эндоплазматического ретикулума (ЭР), х 8000. (Фото любезно предоставлено д-ром В. Nichols; J. Cell. Biol. 1971 50: 498).

Моноциты и макрофаги способны прочно прилипать к поверхности стекла и пластика, а также активно фагоцитировать микроорганизмы и даже опухолевые клетки in vitro. При связывании специализированных моноцитарных рецепторов с микробными клетками происходит их адгезия и поглощение моноцитами. Эти рецепторы взаимодействуют с определенными углеводами в составе клеточных стенок микробов либо с IgG и компонентами комплемента, опсонизировавшими их поверхность.

Молекулярные маркеры моноцитов и макрофагов

У моноцитов и макрофагов человека и мыши имеются маннозил-фукозильные рецепторы, связывающиеся с этими сахарами на поверхности микробов или дефектных клеток организма- хозяина, например старых эритроцитов. К рецепторам углеводной специфичности относятся также N-ацетилглюкозаминовые рецепторы и рецепторы, распознающие клеточный детрит. Удаляемые моноцитами и макрофагами апоптотичные клетки распознаются, в частности, фосфатидилсериновыми рецепторами. Кроме того, моноциты/макрофаги экспрессируют CD14 — рецептор для липополисахаридсвязывающего белка, который в норме содержится в сыворотке и связывается с грамотрицательными бактериями. На поверхности моноцитов/макрофагов имеется также три разновидности рецепторов для Fc-фрагменга IgG:

✵ FcγRI (CD64); присутствует на клетках человека и обладает высокой аффинностью; гомологичен рецепторам FcγRIIа мыши;

✵ FcγRII (CD32); обладает средней аффинностью и эквивалентен FcγRIIb/1 мыши;

✵ FcγRIII (CD16); присутствует у одной из субпопуляций моноцитов, обладает низкой аффинностью, эквивалентен FcγR10 мыши. Вероятно, эти виды Fc-рецепторов выполняют различные функции, среди которых - индукция внеклеточной цитотоксичности и фагоцитоза опсонизированных микробов. Для поглощения последних важен также рецептор комлемента CRI (С3b-рецептор, CD35; см. гл. 4). В активации и адгезии обычно участвуют рецептор для комплемента CR3 (С3bi-рецепторы, CDIIb/CD18, Мас-I, присутствующие прежде всего на активированных макрофагах), а также «лейкоцитарный функциональный антиген» LFA-I (CDIIa/CD18), р150,95 (CDIIc/CD18) и αDβ₂. Маркеры LFA-I и р 150,95, обнаруженные в цитоплазматических везикулах макрофагов, экспрессируются сразу же после активации. На поверхности определенной части моноцитов и макрофагов присутствуют белки МНС класса II, необходимые для презентации антигенов Т-клеткам. Активированные макрофаги экспрессируют также низкоаффинный рецептор для Fc-фрагмента IgE (FcεRII, CD23). Кроме того, на макрофагах человека обнаружены маркеры CD13, CD15, CD68 и VLA-4 (CD29/CD49d). Необходимо отметить, что ни один из названных выше маркеров не специфичен только для моноцитов и макрофагов человека, но все же наиболее надежный признак этих клеток — FcγRI. В то же время у мыши к макрофаг специфичным маркерам относятся F480 (160 кДа), рецептор к эритроцитам барана (SER; не путать с CD2 !) и рецептор к эритробластам (EbR). Основные маркеры моноцитов и макрофагов человека и мыши перечислены на рис. 2.28.

Рис. 2.28. На клетках мыши не удалось пока идентифицировать ряд CD-молекул, эквивалентных маркерам человека. (МФР - рецептор для маннозил-фукозильных остатков.)

Помимо всех упомянутых выше молекулярных маркеров, моноциты и макрофаги имеют также рецепторы к цитокинам, таким как ИЛ-2, ИЛ 4 и ИФγ. Поэтому функциональная активность этих клеток может быть усилена Т-клеточными цитокинами через указанные рецепторы. Активированные таким образом моноциты и макрофаги сами продуцируют цитокины, в том числе ИФ, ИЛ-1 и ФНОα (см. гл. 10), и, кроме того, компоненты комплемента, простагландины, реакционноспособные метаболиты кислорода и оксид азота NО. Подобно нейтрофилам, моноциты и, в меньшей степени, зрелые макрофаги содержат пероксидазу, разлагающую пероксид водорода.