Определение. Классификация
Клетки организма имеют на своей поверхности особые рецепторы – паттернраспознающие рецепторы ($PRR$), позволяющие обнаруживать микробные клетки.
Поверхность микроорганизмов имеет особые повторяющиеся молекулярные углеводные и липидные структуры. На клетках организма хозяина они, в большинстве случаев, отсутствуют.
В зависимости от локализации выделяют две формы $PRR$:
-
Растворимые рецепторы. Это белки сыворотки крови, которые синтезирует печень: липополисахаридсвязывающий белок ($LBP$), компонент системы комплемента $C1g$ и белки острой фазы (маннозосвязывающий лектин, или МСЛ и С-реактивный белок, или СРБ). Эти соединения обеспечивают связывание микробных продуктов, они являются опсонинами, т.е. обеспечивают возможность связывания фагоцитами этих продуктов. Некоторые могут активировать систему комплемента.
- МСЛ – из семейства коллектинов. Имеет сродство к остаткам маннозы, запускает лектиновый путь активации комплемента;
- СРБ связывает фосфорилхолин стенок клеток некоторых бактерий и одноклеточных грибов, активирует систему комплемента;
- $SP^-A$ и $SP^-D$ - белки сурфактанта легких, связывают клеточную стенку микроорганизма и антител.
- Мембранные рецепторы, или $TLR$ - $Toll$-подобные рецепторы. Некоторые из них вязывают продукты патогенов, другие функционируют совместно с иными рецепторами.
Статья: Паттернраспознающие рецепторы
Мембранные рецепторы
У человека известно 10 вариантов $TLR$, распознающих различные микробные продукты:
- $TLR2$ – распознает пептидогликан грамположительных бактерий;
- $TLR4$ – распознает липополисахарид (эндотоксин) грамотрицательных бактерий;
- $TLR3$ и $TLR5$ участвуют в распознавании двухцепочечной вирусной РНК.
Связывание $TLR$ и соответствующих лигандов инициирует каскад биохимических реакций, синтез противоспалительных цитокинов и других антимикробных продуктов.
Проведение сигналов с $Toll$-подобных рецепторов
На цитоплазматических участках молекул $TLR$ находятся специфические последовательности остатков аминокислот – $TIR$-домен.
При взаимодействии рецептора с лигандом $TIR$-домен связывает адапторный белок, взаимодействующий с серин и/или треониновыми киназами. В результате последующих взаимодействий активируется $IKK$ киназа, в результате чего освобождается фактор транскрипции от ингибирующего его белка $IkB$ и транслоцируется в клеточное ядро.
$NF^-kB$ является пусковым механизмом для транскрипции генов цитокинов, хемокинов, оказывающих противовоспалительное действие, костимуляторных молекул, а также инициирует транскрипцию гена своего белка-ингибитора, что ведет к постепенному затуханию сигнала с $TLR$.
Биологические свойства рецепторов врожденного иммунитета
К биологическим свойствам врожденных рецепторов для патогенов относятся:
- уникальность – рецепторы неклональные, т.е. у всех клеток определенного гистотипа одинаковы;
- геномная последовательность – рецепторы кодируются генами «зародышевого генома»;
- диапазон распознавания широкий, распознают ттиповые множества патогенов;
- специфичность – рецепторы распознают «чужое, микробное», попавшее в организм;
- распознаваемые детерминанты – рецепторы имеют повторяющиеся структуры липидов, углеводов, неметилированный $CpG$ мотив бактериальной ДНК, двухцепочечной РНК;
- скорость развития иммунного ответа – после связывания патогена сразу развиваются процессы, направленные на его деструкцию.
Биологические последствия ответов врожденных иммунных механизмов
- Гуморально-опосредованные последствия характеризуются развитием сосудистых реакций, которые управляются ферментными каскадами системы коагуляции и кининовой системы и медиаторами тучных клеток. Вследствие чего происходит экссудация в ткани белков сыворотки крови.
- Клеточно-опосредованные последствия реализуется фагоцитоз патогена и его «утилизация»: хемотаксис нейтрофилов из крови в очаг воспаления, после моноцитов и лейкоцитов; в нейтрофилах антибактериальных пептидов индукция биосинтеза; биосинтез воспалительных цитокинов, которые обеспечивают развитие иммунного ответа приспособительного характера.
- События при повторном контакте с патогеном: врожденные иммунные механизмы могут дать ответ такой же или ниже, чем предыдущий.
