?

Log in

No account? Create an account

Previous Entry | Next Entry

Прежде, чем начать говорить о том, как клетки иммунной системы узнают те объекты, которые нужно атаковать, нужно поговорить о том, как наши клетки вообще что-то узнают.
У них ведь нет органов чувств, позволяющих доставить к мозгу информацию о происходящих вовне событиях, да и самого мозга у них нет. Тем не менее, в нас, многоклеточных существах, каждая клетка находится во взаимодействии с другими клетками, получает от них самую разнообразную информацию, и отвечает на эту информацию, изменяя те или иные свои параметры и функции.



Все взаимодействия между нашими клетками – химические, обмен информацией между клетками происходит посредством обмена между ними определенными химическими веществами. Эти вещества представляют из себя достаточно сложно устроенные сигнальные молекулы. Одни клетки выделяют сигнальные молекулы, эти молекулы достигают других клеток и передают им сигнал о том, что клетка должна что-то сделать – выполнить свою специализированную функцию, прекратить выполнять свою специализированную функцию, начать питаться, прекратить питаться немедленно, а иногда сигнал может нести информацию о том, что клетке нужно умереть – программируемая клеточная смерть, так называемый апоптоз, тоже определяется командой, полученной клеткой через сигнальную молекулу.

Чтобы проиллюстрировать общую схему взаимодействия, можно вспомнить такой гормон – адреналин. Само слово гормон происходит от слова «приводить в движение, побуждать», и как понятно из этого названия, гормон – это некое вещество, побуждающая наши клетки к строго определенным действиям. Все гормоны – это вещества, передающие сигналы нашим клеткам и побуждающие их к каким-то действиям.
Адреналин (другое его название – эпинефрин) – сигнальная молекула, которая синтезируются в клетках внутреннего слоя надпочечников. Усиленный выброс адреналина происходит, в частности, при опасности. Мозг, получив информацию о грозящей катастрофе, посылает сигнал клеткам мозгового слоя надпочечников, и они массированно выбрасывают в кровь большое количество адреналина. В течение долей секунд адреналин достигает всех клеток в организме. И что же происходит?



По воздействием адреналина расслабляются мышцы бронхов – каждая клетка мышц бронхов получает сигнал расслабиться. Бронхи расширяются и легкие оказываются подготовленными к усиленной работе при физической нагрузке - беге, например: в них кислород будет проходить беспрепятственно. Такой же сигнал к расслаблению получают клетки, образующие мышцу, ответственную за сужение и расширение зрачка: если опасность угрожает в темное время суток (так сложилось, что на заре нашего развития, темное время суток было опаснее светлого), зрачок расширяется и глаза начинают лучше видеть в темноте.

Клетки сердечной мышцы под воздействием адреналина приобретают способность сильнее и быстрее сокращаться – чтобы интенсифицировать кровообращение, когда мы побежим или нападем, защищаясь, чтобы все клетки нашего организма получали кислород и питательные вещества в условиях резко возросшей в них потребностей. Достигая клеток печени, адреналин останавливает в них производство запасов депонированной глюкозы, не до запасов сейчас, нужно быстро накормить все клетки организма. С той же целью в клетках мышц запасы глюкозы начинают высвобождаться из депо под его, адреналина, воздействием, и начинает синтезироваться новая глюкоза: питательные вещества очень нужны клеткам при усиленной работе. Одновременно усиливается распад жиров и тормозится их синтез.

Одновременно адреналин вызывает и множество других реакций в других же клетках, и в совокупности получается следующее: через мгновение после того, как мозг получил сигнал об опасности, весь организм оказывается мобилизован. Готов к бегству, атаке, у него быстро и слажено работает дыхательная и сердечно-сосудистая система, обострены все чувства, ускорены психические процессы, он не чувствует голода, усталости, и он готов к борьбе за жизнь всеми средствами, которыми наделила его эволюция.

И заметьте, это всё делает всего один вид сигнальных молекул, упреждая то, что с организмом произойдет через пару секунд.

Как же клетки узнают, что в кровь поступил адреналин и пора мобилизоваться?
На поверхности всех клеток – участниц шоу находятся рецепторы к адреналину. Это сложные белковые комплексы, которые встроены в мембраны клеток. Часть такого комплекса находится над поверхностью мембраны – она так и называется: надмембранная часть. Большая часть этого айсберга проходит через мембрану и находится во внутренней части клетки.

Надмембранная часть связывается с циркулирующим снаружи адреналином. Это взаимодействие больше всего напоминает автомобильный ключ и замок зажигания – адреналин тут ключ, надмембранная часть рецептора – замочная скважина, ну а то, что глубже – остальные части сложного механизма зажигания и двигателя: провода, которые питаются от аккумулятора и ведут к стартеру, сам стартер, двигатель, который реагирует на его включение, трансмисиия и колеса, которые начинают крутиться, когда надо. Как только в замок зажигания вставлен и повернут подходящий к нему ключ, происходит множество процессов, и в результате весь автомобиль начинает работать и ехать. Автомобиль в этой аналогии – клетка, которая начинает выполнять свои, определенные ей природой, функции.


Один из видов адренорецепторов. Клик по картике ведет на источник изображения на сайте http://3dciencia.com.

Клеток в организме много, на всех них есть такие замки зажигания. Когда ключи - молекулы адреналина - их запустили, идет весь системный ответ реакции на опасность.
Это достаточно грубая аналогия, но, полагаю, зато понятная. На самом деле, конечно, все тоньше и сложнее – и адренорецепторы бывают разных типов, и функции их не равнозначны, и внутри клетки не провода и механизмы, а другие сигнальные молекулы – так называемые вторичные мессенджеры, которые доходят до других рецепторов внутри самой клетки, и запускают те или иные внутриклеточные механизмы, приводящие к выполнению разнообразных функций, которые заложены внутри одной клетки. Но не в этом суть.


На рисунке схематично представлен один из эффектов адреналина и другого медиатора - ацетилхолина в клетке сердца - как видите, все гораздо сложнее, чем просто провода и ключ. Расшифровывать, думаю, не стоит, это просто иллюстрация о сложности дальнейших внутриклеточных реакций. Клик по изображению ведет на источник картинки на сайте www.nature.com.

Суть в том, что на поверхности каждой клетки расположено большое количество рецепторов к самым разным сигнальным молекулам. Любая клетка находится в состоянии непрерывного обмена информацией с другими клетками организма, и этот обмен обусловлен химическим взаимодействием между некой сигнальной молекулой и рецептором, расположенным на поверхности клетки.

Клетки иммунной системы тут не представляют исключения. Они активизируются или тормозятся посредством взаимодействия их рецепторов с сигнальными молекулами иммунной системы – цитокинами, они сами выделяют такие цитокины, чтобы активировать те клетки, в работе которых они нуждаются.
Вирусы, бактерии, иные микроорганизмы узнают клетки, на которых они могут паразитировать, тоже по наличию на них специфических рецепторов.


Вирус иммунодефицита человека атакует иммунную клетку - лимфоцит, распознавая на ней рецепторы CD-4 и корецепторы, которые в норме служат клетке для выполнения ее функций.

Клетки иммунной системы узнают инфицированные вирусами клетки и чужеродные микроорганизмы по аналогичным механизмам. Везде работает одна и та же универсальная система лиганда и рецептора – двух молекул, узнающих друг друга по принципу ключ-замок, в том числе и в иммунной системе. Подробнее об этом, применительно уже к иммунной системе – в следующем посте.

promo dr_jamais february 19, 2018 10:00 30
Buy for 1 000 tokens
Этот вопрос от пациентов встречается в моей практике довольно часто, и отвечать на него всякий раз непросто, потому что долго, и немного противоречиво. Действительно, с одной стороны, во всех учебниках по онкологии описана классическая аббревиатура ABCDE, где критерий D - diameter - заявлен как…

Comments

( 23 comments — Leave a comment )
jackdaw75
Feb. 13th, 2013 07:33 pm (UTC)
Не совсем понятно, как адреналин за долю секунды попадает из надпочечников во все клетки организма, если полный оборот крови через оба круга кровообращения совершается аж за 21 сек.
dr_jamais
Feb. 13th, 2013 07:51 pm (UTC)
С долями секунды для всех клеток - немного увлекся, непроизвольно срабатывают художественные штампы в голове.
jackdaw75
Feb. 13th, 2013 08:12 pm (UTC)
Но в сердце он попадает за доли секунды? Или это субъективное ощущение?
dr_jamais
Feb. 13th, 2013 08:26 pm (UTC)
Вы про иннервацию сердца поговорить хотите?
vladicusmagnus
Feb. 13th, 2013 09:16 pm (UTC)
Кстати, если я ошибаюсь, поправьте меня. Выходит, у сердца три цепочки которые задействованы в работе. Мозг, автономная система самого сердца, и плюс гормональная. Верно ?
dr_jamais
Feb. 14th, 2013 05:13 am (UTC)
Примерно. Нервная регуляция, собственные узлы автоматизма, гуморальная регуляция, плюс еще влияет на деятельность сердца электролитный состав плазмы, рефлекторная регуляция (но она тесно связана с нервной).
jackdaw75
Feb. 14th, 2013 04:38 pm (UTC)
Погуглила. Стало немного понятнее. Как всё сложно, оказывается!
dr_jamais
Feb. 15th, 2013 04:12 am (UTC)
Да, непросто :)
vladicusmagnus
Feb. 13th, 2013 09:12 pm (UTC)
Основные получатели я думаю в течении 1-2 секунд получают. Вы не забывайте, что полный круг, включает в себя и довольно "труднодоступные" по времени органы и части тела (кончики пальцев рук к примеру). И ЕМНИС то не 21, а 26 секунд оборот.
(Anonymous)
Feb. 19th, 2013 08:23 am (UTC)
Рефлекс. Желудочный сок выделяется как только видишь лимон!
vladicusmagnus
Feb. 13th, 2013 09:14 pm (UTC)
Спасибо !!!

Кстати, по поводу аналогии с зажиганием - я попытался именно ее в предыдущем посте нарисовать, но не нашел слов, и слился))) Ограничился размытым пояснением. Так что аналогия хороша.

А вот "На рисунке схематично представлен один из эффектов адреналина".... Меня поверг в уныние. Выходит, я совсем-совсем мало знаю. Хоть и не самый мракобесный. Но что ж, это позитив, значит, надо стараться, и изучать )))
dr_jamais
Feb. 14th, 2013 05:15 am (UTC)
Мы все совсем-совсем мало знаем, кто-то из этого "мало" - чуть меньше, кто-то чуть больше. Но чем больше в какую-то тему углубляешься, тем больше понимаешь, насколько объем знаемого тобой меньше объема незнаемого :)
isvlasov
Feb. 14th, 2013 06:11 am (UTC)
Как всегда большое спасибо :)
Правда теперь вопросов еще больше стало)))
dr_jamais
Feb. 14th, 2013 06:25 am (UTC)
Так... кажется, я все-таки могу лишь плодить вопросы, а не ответы... :)
isvlasov
Feb. 14th, 2013 06:29 am (UTC)
Так это наоборот отлично же! Значит есть интерес узнавать дальше :)
analogi4no
Feb. 14th, 2013 08:02 am (UTC)
занятно, доступно и интересно. Спасибо
enalev
Feb. 14th, 2013 08:44 am (UTC)
Спасибо!
Адреналин вливают и при реанемации в некоторых случаях. Как и гормоны, преднизолон, например. У меня сын астматик, много раз ему это делали, пока был ребенком.. потом видимо свой адреналин стал вырабатываться.
Хочется спросить - чем то череваты для организма такие внешние вливания?

dr_jamais
Feb. 15th, 2013 04:16 am (UTC)
Нет, механизм тут не в том, что стал вырабатываться собственный адреналин, он и до того вырабатывался :)
Вопрос про "внешние вливания" слишком общий. От разовых реанимационных мероприятий никаких ужасных последствий нет, последствия определяются, скорее, самим заболеванием и его течением, а также той терапией, которая при бронхиальной астме может назначаться длительно.
enalev
Feb. 15th, 2013 06:18 am (UTC)
Спасибо еще раз! Интересно все это, подписалась..
itsmyfitness
Feb. 14th, 2013 08:45 am (UTC)
Спасибо за познавательный пост. Очень интересно.
dr_jamais
Feb. 15th, 2013 04:16 am (UTC)
Всегда пожалуйста :)
serp
Feb. 14th, 2013 04:33 pm (UTC)
Извини, что не по теме. Ты читал Теда Чана? Мне кажется, тебе бы "понимай" и "история твоей жизни" понравились, мне кажется.
dr_jamais
Feb. 15th, 2013 04:17 am (UTC)
Нет, не доводилось, первый раз слышу. Погуглю на досуге.
( 23 comments — Leave a comment )

Latest Month

November 2019
S M T W T F S
     12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930
Powered by LiveJournal.com
Designed by yoksel