Молекулярные механизмы и физиологическая роль фагоцитарной реакции, осуществляемой нейтрофилами

О2- + О2- + 2Н+ → Н2О2 + О2

Второй кислородзависимый механизм разрушения микроорганизмов осуществляется при участии миелопероксидазы, которая катализирует развитие токсического воздействия на различные микроорганизмы; перекиси водорода; супероксидного аниона; синглетного кислорода и гидроксильных радикалов, атомарного хлора (Сl). [39] Под действием миелопероксидазы, проникающей в фагосому при её слиянии с лизосомой, из пероксидов в присутствии галогенов (йодидов и хлоридов) образуются дополнительные токсичные окислители - гипойодид и гипохлорид.

Н2О2 + Cl- + H+ → НОС1 + H2O

В целом кислородзависимый механизм представлен на рисунке 7.

Рисунок 7 - Кислородзависимый механизм киллинга при фагоцитозе

Резкое увеличение потребления кислорода фагоцитирующей клеткой называется "респираторным взрывом". Активные формы кислорода инициируют свободнорадикальные реакции, разрушающие липиды клеточных мембран поглощённых фагоцитами бактерий. Некоторые устойчивые микроорганизмы остаются жизнеспособными внутри фагоцитов, и их антигены вызывают в месте скопления фагоцитов клеточный иммунный ответ и формирование гранулём. [14]

Бактерицидное действие в нейтрофилах оказывает и оксид азота (NO). Оксид азота в этих клетках образуется под действием фермента NO- синтазы из аргинина (рисунок 8). [17]

Супероксид-анион образует с NO соединения, обладающие большими бактерицидными свойствами, чем сам NO:

NO + О2- → ONOO- → ОН* + NO2

Пероксинитрил (ONOO-), оксид азота, диоксид азота, радикал гидроксила вызывают окислительное повреждение белков, нуклеиновых кислот и липидов бактериальных клеток. Оксид азота может непосредственно взаимодействовать с железосерными белками ЦПЭ, ингибируя дыхание и синтез АТФ в бактериях. При взаимодействии NO с О2 образуются нитриты, которые превращаются в нитраты, также обладающие токсическим действием.

Рисунок 8 - Работа NO- синтазы

Вспышка метаболической активности нейтрофила заканчивается его гибелью.