Гуморальные механизмы врожденного иммунитета: система комплемента, антимикробные пептиды и белки. Lektsia 4

1.

Гуморальные механизмы
врожденного иммунитета:
Система комплемента
Антимикробные пептиды и белки
ЛЕОНОВ Вадим Вячеславович
Ханты-Мансийская государственная
медицинская академия
кафедра биологии с курсом микробиологии
[email protected]

2. Гуморальные факторы врожденного иммунитета

1. Система комплемента
2. Антимикробные белки
3. Белки острой фазы воспаления
4. Цитокины

3. Комплемент

От англ. to complement – дополнять
Комплемент – система взаимноактивирующихся по принципу
биологического усиления в определенной последовательности
белков сыворотки крови (некоторые из них - протеазы клеточных
мембран)
Пути активации комплемента:
1. Классический (Ж. Борде, 1898 г)
2. Альтернативный (Л. Пиллемер, 1970 г)
3. Лектиновый ( … 1990 г)

4. Схема взаимодействия С1qrs с иммунными комплексами

5.

С4bC3bC2b
Комплекс Аt+Аg
C1
C1
С3а С3b + С4bC2b
С1r
С1q
С1s
С5
С4a + С4b
С4
С4bC2b
С2a + С2b
С2
С5b
С3
С6
С7
Мембрана клетки
С5а + С5b
С8
С9n
Внедрение мембраноатакующего комплекса

6. Схема поры, образованной компонентами комплемента

7. Схема поры, образованной компонентами комплемента

8.

Д
В
белки
Р
С3
С3a + С3b
В
Р
Д
Bb
С5b
Р
С5b
С3b
С6
С7
Мембрана клетки
+ Ba
С8
С9n
Внедрение мембраноатакующего комплекса
С3b В

9.

Пути активации
системы комплемента
Classical
Pathway
Alternative
Pathway
Lectin-Binding
Pathway
C1q
MBP
[C4bС2b]
C3
[C3bBbP]
C3 Convertase
C3a
anaphylatoxins
C5a
C3b
C5b
C5b-C 9
(membrane attack complex)
Cell Injury
C3b, C3bi
(opsonlzation)

10. Пути активации системы комплемента

11. Основные этапы активации комплемента и ее результаты

12. Белки острой фазы

13. Реактанты острой фазы

Группа белков
Пентраксины
Транспортные белки
Протеазы
Ингибиторы протеаз
Компоненты комплемента
Положительные реактанты
С-реактивный белок, сывороточный
амилоид А, пентраксин 3
Маннозасвязывающий белок, гаптоглобин,
гемопексин, церулоплазмин и др.
Трипсиноген, эластаза, катепсины,
гранзимы, триптаза, хемаза,
металлопротеиназы
α2-макроглобулин, α1-антихимотрипсин, α1антитрипсин
Отрицательные
реактанты
нет
Трансферрины,
ретинолсвязывающий белок
нет
нет
С2, С3, С4, фактор В
Пропердин
Факторы свертывания
Фибриноген, протромбин, фактор VIII,
плазминоген
Фактор XII
Прочие
Фибронектин, прокальцитонин, ЛПСсвязывающий белок
Альбумин,
ЛПНП, ЛПОНП

14. Антимикробные пептиды и белки

1. Пептиды:
• Дефенсины
α-дефенсины
β-дефенсины
-дефенсины
Кателицидины (LL-37, протегрины, профенины) и др.
2. Белки:
• Лизоцим
• Лактоферрин
• ВРI
• Сериновые протеиназы (эластаза, катепсин G) и др.

15.

Структуры дефенсинов
α Дефенсин
-
(
1
-
6
,
2
-
4
,
3
-
5
)
HNP-1
β Дефенсин
-
ACYCRIPACIAGERRYGTCIYQGRLWFCC
(
1
-
5
BNBD-12
,
2
-
4
,
3
-
6
)
GPLSCGRNGGVCIPIRCPVPMRQIGTCFGRPVKCCRSW
Дефенсин насекомых (1-4, 2-5, 3-6)
Формицин A
α-Дефенсин
ATCDLLSGTGINHSACAAHCLLRGNRGGYCNGKGVCVCRN
β-Дефенсин
Дефенсин насекомых
Дефенсин растений

16. Механизм действия антимикробных пептидов

Модель «бочарной клепки» (barrel-stave), (по Yang L., et al.,2001)
Модель тороидальной поры (по Yang L., et al.,2001)

17. Механизм действия антимикробных пептидов

Модель «коврового» механизма
(по Orenetal., 1999)

18. Механизмы резистентности бактерий к антимикробным пептидам

(Peschel A., 2002)

19. Эффекты дефенсинов

1. Противовоспалительный (ингибиция синтеза ФНО-α)
2. Хемотаксический (индукция ИЛ-8, хемоаттрактанты для МН,
Т-клеток и ДК)
3. Неспецифический
стимулирующий
(заживление
раны,
стимуляция апоптоза)
4. Иммуностимулирующий
(индукция
стимуляция дифференцировки ДК и др.)
5. Прямой антимикробный
синтеза
цитокинов,

20. Лизоцим (мурамидаза)

ацетилглюкозамин
CH2OH
CH2OH
O
H
H
OH
H
H
O
H
O
H
H
O
H
OH
H
H
H
CH2OH
O
H
O
NHCOCH3
H3C
CH
CO
L
ала
D
глу
L
лиз
D
ала
NHCOCH3
O
H
H
H
NHCOCH3
ацетилмурамовая кислота

21. Лактоферрин

Лактоферрин
Липополисахарид
Лизоцим
Тейхоевые
кислоты
Пептидогликан
Порин
Цитоплазматическая
мембрана
Грамположительные
бактерии
Грамотрицательные
бактерии
Gonzalez-Chavez S. A., Arevalo-Gallegos S., Rascon-Cruz Q. / Int. J. Antimicrob. Agents. 2009. V. 33. P. 301.e1 – 301.e8.

22. Лактоферрин

23. Спасибо за внимание!