Опсонин - Opsonin

Действие опсонинов: фагоцитарная клетка распознает опсонин на поверхности антигена.

An опсонин (от греч. Opsōneîn, чтобы подготовиться к еде) - это любая молекула, которая усиливает фагоцитоз отметив антиген для иммунного ответа или маркировки мертвых клеток для повторного использования (т.е. заставляет фагоцит «смаковать» маркированную клетку).[1] Опсон в Древней Греции относился к вкусному гарниру к любому блюду, а не к ситос, или основной продукт еды.

Опсонизация (также опсонизация) - это молекулярный механизм, посредством которого патогенные молекулы, микробы или апоптотические клетки (антигенные вещества) соединяются с антитела, дополняет или другие белки для прикрепления к рецепторам клеточной поверхности на фагоциты и NK-клетки.[2] Когда антиген покрыт опсонинами, связывание с иммунными клетками значительно усиливается. Опсонизация также опосредует фагоцитоз посредством сигнальных каскадов от рецепторов клеточной поверхности.[3]

Опсонины помогают иммунной системе разными способами. У здорового человека они помечают мертвые и умирающие собственные клетки для выведения макрофагами и нейтрофилами, активируют белки комплемента и клетки-мишени для разрушения под действием естественный убийца (NK) клетки.

Механизм

Все клеточные мембраны имеют отрицательный заряд (Дзета-потенциал ), что затрудняет сближение двух ячеек. Когда опсонины связываются со своими мишенями, они усиливают кинетику фагоцитоза, способствуя взаимодействию между опсонином и рецепторами клеточной поверхности на иммунных клетках.[4] Это перекрывает отрицательные заряды клеточных мембран. Этот принцип верен для очистки патогены а также мертвые или умирающие я клетки.

Разновидности

Разные опсонины выполняют разные функции. Молекулы опсонина включают:

Антитела

Антитела являются частью адаптивный иммунный ответ и генерируются В-клетками в ответ на воздействие антигена. В Fab регион антитела связывается с антигеном, тогда как Fc регион антитела связывается с Рецептор Fc на фагоците, облегчая фагоцитоз.[5] В комплекс антиген-антитело также можно активировать систему дополнений через классический путь комплемента. Фагоцитарные клетки не имеют Рецептор Fc для иммуноглобулин М (IgM),[6] что делает IgM неэффективными в помощи только фагоцитозу. Однако IgM чрезвычайно эффективны при активации комплемента.[7] и поэтому считается опсонином.[8] Антитела IgG также способны связываться с эффекторными иммунными клетками через их Fc-домен, вызывая высвобождение продуктов лизиса из связанных иммунных эффекторных клеток (моноцитов, нейтрофилов, эозинофилов и естественных клеток-киллеров). Этот процесс, называемый антителозависимая клеточная цитотоксичность, может вызвать воспаление окружающих тканей и повреждение здоровых клеток.

Белки комплемента

В система комплемента является частью врожденный иммунный ответ. C3b, C4b и C1q - важные молекулы комплемента, которые служат опсонинами. В составе альтернативный путь комплемента, спонтанная активация каскада комплемента превращает C3 в C3b, компонент, который может служить опсонином при связывании с поверхностью антигена.[9] Антитела также могут активировать комплемент классическим путем, что приводит к отложению C3b и C4b на поверхности антигена.[10] После того как C3b связался с поверхностью антигена, он может распознаваться рецепторами фагоцитов, которые сигнализируют о фагоцитозе. Рецептор комплемента 1 экспрессируется на всех фагоцитах и ​​распознает ряд опсонинов комплемента, включая C3b[10] и C4b, которые являются частями C3-конвертаза. C1q, член С1 комплекс, способен взаимодействовать с Fc-областью антител.[10]

Циркулирующие белки

Пентраксины, Colleins, и фиколины все циркулирующие белки, которые могут служить опсонинами.[11] Они скрыты Рецепторы распознавания образов (PRR). Эти молекулы покрывают микробы в виде опсонинов и усиливают реактивность нейтрофилов против них посредством ряда механизмов.

Цели

Апоптотические клетки

Апоптоз связан с уменьшением воспаления тканей. Ряд опсонинов играет роль в маркировке апоптотических клеток для фагоцитоза без провоспалительного ответа.[11]

Члены пентраксин семейство может связываться с компонентами апоптотической клеточной мембраны, такими как фосфатидилхолин (ПК) и фосфатидилэтаноламин (ПЭ). IgM антитела также связываются с ПК. Коллектин молекулы, такие как лектин, связывающий маннозу (MBL), сурфактантный белок А (SP-A) и СП-Д взаимодействуют с неизвестными лигандами на мембранах апоптотических клеток. При связывании с соответствующим лигандом эти молекулы взаимодействуют с рецепторами фагоцитов, усиливая фагоцитоз меченой клетки.[4]

C1q способен связываться непосредственно с апоптотическими клетками. Он также может косвенно связываться с апоптотическими клетками через промежуточные соединения, такие как аутоантитела IgM, MBL и пентраксины. В обоих случаях C1q активирует комплемент, в результате чего клетки маркируются для фагоцитоза C3b и C4b. C1q вносит важный вклад в удаление апоптотических клеток и дебриса. Этот процесс обычно происходит в поздних апоптотических клетках.[4]

Опсонизация апоптотических клеток происходит по разным механизмам в зависимости от ткани. Например, хотя C1q необходим для правильного очищения апоптотических клеток в брюшной полости, он не важен в легких, где SP-D играет важную роль.[4]

Патогены

В рамках поздней стадии адаптивного иммунного ответа патогены и другие частицы отмечены IgG антитела. Эти антитела взаимодействуют с Рецепторы Fc на макрофаги и нейтрофилы, что приводит к фагоцитозу.[3] В С1 комплементарный комплекс также может взаимодействовать с Fc регион иммунных комплексов IgG и IgM, активирующих классический путь комплемента и маркирующих антиген C3b. C3b может спонтанно связываться с поверхностями патогенов через альтернативный путь комплемента. Кроме того, пентраксины могут напрямую связываться с C1q из комплекса C1.[10]

SP-A опсонизирует ряд бактериальных и вирусных патогенов для их удаления альвеолярными макрофагами легких.[11]

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ Баррет, Джеймс (1980). Основы иммунологии и ее медицинское применение (2-е изд.). Сент-Луис: C.V. Компания Мосби. ISBN  978-0-8016-0495-9.
  2. ^ Анупама Сапкота. «Опсонизация - определение, механизм, опсонины, примеры». MicrobeNotes.com. Получено 23 июля 2020.
  3. ^ а б Чжан, Юксинь; Хоппе, Адам Д .; Суонсон, Джоэл А. (09.11.2010). «Координация передачи сигналов рецептора Fc регулирует клеточную приверженность фагоцитозу». Труды Национальной академии наук. 107 (45): 19332–19337. Bibcode:2010PNAS..10719332Z. Дои:10.1073 / pnas.1008248107. ISSN  0027-8424. ЧВК  2984174. PMID  20974965.
  4. ^ а б c d Роос, Аня; Сюй, Вэй; Кастеллано, Джузеппе; Nauta, Alma J .; Гарред, Питер; Daha, Mohamed R .; ван Кутен, Сиз (2004-04-01). «Мини-обзор: ключевая роль врожденного иммунитета в очищении апоптотических клеток». Европейский журнал иммунологии. 34 (4): 921–929. Дои:10.1002 / eji.200424904. ISSN  1521-4141. PMID  15048702.
  5. ^ Пархэм, П. (2005). Иммунная система, издательство Garland Science Publishing, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк.
  6. ^ Сима, Хидеаки; Хироюки, Такацу (2009). «Идентификация TOSO / FAIM3 как рецептора Fc для IgM». Международная иммунология. 22 (3): 149–56. Дои:10.1093 / intimm / dxp121. PMID  20042454. Получено 30 ноября 2014.
  7. ^ Шульман, MJ; Пеннел, Н. (1986). «Активация комплемента иммуноглобулином М нарушается заменой серин-406 - аспарагин в тяжелой цепи иммуноглобулина mu». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 83 (20): 7678–82. Bibcode:1986ПНАС ... 83.7678С. Дои:10.1073 / pnas.83.20.7678. ЧВК  386784. PMID  3094013.
  8. ^ Уильямс, MR; Хилл, AW (1982). «Роль IgM в опсонизации in vitro Staphylococcus aureus и Escherichia coli полиморфно-ядерными лейкоцитами крупного рогатого скота». Исследования в области ветеринарии. 33 (1): 47–53. Дои:10.1016 / S0034-5288 (18) 32358-0. PMID  6753075. Получено 30 ноября 2014.
  9. ^ Този, Майкл Ф. (1 августа 2005 г.). «Врожденные иммунные ответы на инфекцию». Журнал аллергии и клинической иммунологии. 116 (2): 241–249. Дои:10.1016 / j.jaci.2005.05.036. PMID  16083775.
  10. ^ а б c d Сарма, Дж. Видья; Уорд, Питер А. (14 сентября 2010 г.). «Система комплемента». Исследования клеток и тканей. 343 (1): 227–235. Дои:10.1007 / s00441-010-1034-0. ISSN  0302-766X. ЧВК  3097465. PMID  20838815.
  11. ^ а б c Litvack, Michael L .; Паланияр, Надес (01.06.2010). «Обзор: Растворимые белки распознавания паттернов врожденного иммунитета для очистки умирающих клеток и клеточных компонентов: влияние на обострение или разрешение воспаления». Врожденный иммунитет. 16 (3): 191–200. Дои:10.1177/1753425910369271. ISSN  1753-4259. PMID  20529971.

внешние ссылки