Rola granulocytów i

makrofagów

Natalia Puterko

Marzena Poździk

Zagadnienia:



Czym są granulocyty i makrofagi



Miejsce powstawania granulocytów i makrofagów



Chemotaksja



Aktywacja



Fagocytoza i immunofagocytoza



Mechanizmy tlenowe i pozatlenowe zabijania
drobnoustrojów



Komórki NK, efekt cytotoksyczny

granulocyty i makrofagi

=

siły szybkiego reagowania

-chemotaksja

-aktywacja

-fagocytoza

-zabijanie drobnoustrojów

Zadania komórek
żernych:

Miejsce
powstawania

CHEMOTAKSJ
A



Polega na przyciąganiu komórek żernych do

miejsca inicjowanej odpowiedzi zapalnej lub

immunologicznej za pomocą czynników

chemotaktycznych. Komórka przemieszcza się

w kierunku wzrastającego stężenia czynnika

chemotaktycznego.

Czynniki
chemotaktyczne

a). działające na
granulocyty i
monocyty

• Fragmenty C5a i C3a

• Formylowane peptydy

• Defensyny

• IL-4, TNF, TGF-β, IL-8

• Leukotrien LTB4

• PAF

• Limfotoksyny

• Tuftsyna

• Białko C-reaktywne

• Λ-trombina

• Kalikreina

• Galektyny

• Fragmenty włóknika

b). działające na eozynofile

• Eotaksyna

• RANTES

• MCP-2

• PAF

Najefektywniejsze
czynniki chemotaktyczne:



C5a



LTB

4



FMLP



niektóre chemokiny

AKTYWACJA



Proces, dzięki któremu leukocyty nabywają

wzmożonych właściwości cytotoksycznych.

W wyniku aktywacji dochodzi do zwiększenia

ekspresji enzymów, powiększenia objętości

komórki, pojawienia się pofałdowań błony

komórkowej.

Makrofagi i neutrofile ulegają aktywacji

w wyniku kontaktu z niektórymi

mikroorganizmami i pochodzącymi

od nich związkami, np.

endotoksynami

Czynniki aktywujące
makrofagi

1. Czynniki pochodzenia bakteryjnego

2. Cytokiny (wśród nich najsilniej

aktywującą jest IFN-γ)

Czynniki aktywujące
neutrofile



IL-8

Chemokiny:



CXC



G-CSF



GM-CSF

Czynniki aktywujące
eozynofile



Eotaksyny



MIP-1λ



IL-3



IL-5



GM-CSF



RANTES



Czynnik aktywujący płytki PAF

W aktywowanych
makrofagach pobudzeniu
ulegają następujące procesy:



Przemiany metaboliczne



Właściwości bakteriobójcze



Cytotoksyczność wobec komórek nowotworowych



Prezentacja antygenów limfocytom T



Odpowiedź na czynniki chemotaktyczne



Fagocytoza



Pinocytoza



Przyleganie do podłoża



Zawartość enzymów w lizosomach



Wydzielanie czynników i cytokin

Aktywacja komórek

żernych

=

zwiększenie efektywności

niszczenia

mikroorganizmów

Negatywna
regulacja procesu
aktywacji



TGF-β



Prostaglandyna E

2



IL-10

Czynniki dezaktywujące:

Fagocytoza

Fagocytoza – zjawisko polegające na

wychwytywaniu i pochłanianiu drobnych

cząsteczek organicznych (w tym także

bakterii, wirusów, pierwotniaków i

grzybów) przez wyspecjalizowane

komórki tzw. fagocyty – komórki żerne.

Immunofagocytoz
a

• Immunofagocytoza – zjawisko
fagocytozy indukowane przez opsoniny.

• Opsoniny – czynniki opłaszczające
komórkę bakteryjną i uławiające
fagocytozę np. przeciwciała, składniki
dopełniacza.

Etapy procesu fagocytozy

1. Rozpoznanie drobnoustroju przez komórkę

żerną.

2. Otoczenie go wypustkami

cytoplazmatyznymi komórki żernej.

3. Powstanie fagosomu pierwotnego.

4. Powstanie fagosomu wtórnego – fuzja

fagosomu pierwotnego z lizosomem.

5. Powstanie niepatogennych ciałek

resztkowych i determinant antygenowych.

Immunofagocytoza

Opsoniny, dla których
komórka żerna ma
odpowiednie receptory:

 przeciwciała

 składniki dopełniacza

 białko C-reaktywne

 białko wiążące LPS

 kolektyny

ADCC (Antibody-Depented Cell
Cytotoxity)

Cytotoksyczność komórkowa
zależna od przeciwciał – proces,
będący połączeniem mechanizmów
swoistych i nieswoistych, w którym
komórka docelowa jest zabijana przez
komórkę K.

Etapy ADCC

1. Opłaszczenie komórki docelowej

przeciwciałami (gł. IgG)

2. Połączenie komórki efektorowej K z

fragmentem Fc przeciwciał

3. Pobudzenie i degranulacja komórki K,
co powoduje zabicie komórki docelowej.

Mechanizmy
zabijania
drobnoustrojów

Komórki żerne dysponują kilkoma

mechanizmami zabijania drobnoustrojów.
Niektóre zabijane są zewnątrzkomórkowo,

jednak podstawowym mechanizmem jest

fagocytoza i niszczenie wewnątrzkomórkowe:

• fuzja fagosomów z ziarnami leukocytów

• degranulacja wewnątrzkomórkowa

• zabijanie drobnoustrojów tlenowo lub

pozatlenowo

Mechanizmy
tlenowe

fagocytoza drobnoustrojów

pobudzenie procesów oddechowych

powstanie toksycznych i reaktywnych utleniaczy

Kolejne przemiany tlenowe
zachodzące w komórkach
żernych

1.

Aktywacja oksydazy NADPH

2.

Powstanie anionu ponadtlenkowego

3.

Powstanie nadtlenku wodoru z anionu
ponadtlenkowego

4.

Powstanie przy udziale jonów żelazawych
rodników hydroksylowych i tlenu
singletowego

5.

Powstanie kwasu podchlorowego

6.

Powstanie chloraminy

reaktywne związki tlenowe

możliwość wydostania się z fagolizosomu

potencjalna toksyczność dla komórki żernej

Dezaktywacja reaktywnych
związków tlenowych
następuje poprzez:



glutation



dysmutaza ponadtlenkowa



katalaza

Mechanizmy
pozatlenowe



Synteza białek zdolnych do zabicia
mikroorganizmów



Zlewanie się ziaren zawierających białka
z fagosomem



Zabicie mikroorganizmów przez komórki
żerne

Czynniki biorące udział
w pozatlenowym
zabijaniu
drobnoustrojów:



Lizozym



BPI



Katepsyna G



Defensyny



Laktoferyna



MBP



Azurocydyna



Elastaza



Kolagenaza



Proteaza 3

Komórki NK

Komórki NK są limfocytami mającymi

zdolność zabijania komórek bez

wcześniejszej immunizacji. Komórki

docelowe to przede wszystkim komórki

nowotworowe lub zakażone wirusem.

Komórki NK mają więc znaczny udział w

odporności przeciwnowotworowej oraz

przeciwzakaźnej.

Efekt cytotoksyczny
komórek NK

Bezpośredni

Polegający na indukcji w komórkach
docelowych szlaków prowadzących
do apoptozy poprzez:

•uwolnienie zawartości ziaren
cytoplazmatycznych

•aktywację receptorów dla
cząsteczek nadrodziny TNF
(czynnik martwicy nowotworu)
obecnych na komórkach
docelowych.

Pośredni

Za pośrednictwem

przeciwciał w procesie

ADCC.

Reakcja cytotoksyczna
zależna od ziaren
cytolitycznych – efekt
bezpośredni

Właściwości cytotoksyczne komórek NK są
związane głównie z obecnością w tych
komórkach azurofilnych ziaren, zawierających
różne związki cytotoksyczne. Najważniejsze z
nich to:

•perforyna

•proteazy serynowe (granzymy i granulizyny)

•toksyny

•białko TIA-1

Reakcja cytotoksyczna
zależna od ziaren
cytolitycznych

Reakcja cytotoksyczna zależna
od receptorów dla cząsteczek
nadrodziny TNF

Oparta jest na interakcji wytwarzanych przez

komórki efektorowe ligandów ze swoistymi

receptorami obecnymi na komórkach docelowych,

konsekwencją czego jest przekazanie sygnału do

komórki docelowej.

Aktywacja komórek NK może prowadzić do

ekspresji na ich powierzchni cząsteczki FasL oraz

TRAIL . Związanie się tych czynników ze swoistymi

receptorami indukuje zależnie od domeny śmierci

mechanizmy komórkowe prowadzące do aktywacji

kaspaz i apoptozy.

Reakcja cytotoksyczna
zależna
od receptorów dla
cząsteczek nadrodziny TNF

Komórki NK
–cytotoksyczność pośrednia

Komórki NK łączą się z fragmentem Fc
przeciwciał, za których pośrednictwem
oddziałują na komórkę docelową,
wyzwalając mechanizmy
cytotoksyczne,
a tym samym powodując śmierć tej
komórki.

Aktywacja komórek NK

Zachodzi pod wpływem cytokin,
głównie IL-2.

Aktywowane komórki NK są
efektywniejsze, wydzielają
cytokiny: IL3, IL5, IL8, GM-CSF,
M-CSF, IFN, TNF a także chemokiny.

Bibliografia



J. Gołąb, M. Jakóbisiak, W. Lasek,
„Immunologia”, PWN, Warszawa 2006