11.3H: Харчовий імунітет
- Page ID
- 3110
Цілі навчання
- Опишіть як мінімум чотири способи позбавлення організму мікроорганізмів заліза.
Ми зараз докладніше розглянемо поживний імунітет. Залізо необхідно як кофактор для певних ферментів як у бактерій, так і у людини. І бактерії, і клітини людини виробляють хелатори заліза, які затримують вільне залізо з навколишнього середовища і транспортують його в клітину. Під час інфікування організм робить значну метаболічну корекцію, щоб зробити залізо недоступним для мікроорганізмів. Значна частина цього пов'язана з виробництвом захисної хімічної речовини під назвою лейкоцитарно-ендогенний медіатор (LEM). В результаті зараження виникає:
- зниження кишкового всмоктування заліза з раціону;
- зниження вмісту заліза в плазмі і збільшення заліза при зберіганні у вигляді феритину;
- посилений синтез залізозв'язуючих білків людини (хелаторів заліза), таких як лактоферин, трансферин, феритин та гемін, які затримують залізо для використання клітинами людини, роблячи його недоступним для більшості мікробів;
- в поєднанні з гарячковою реакцією знижується здатність бактерій синтезувати власні хелатори заліза, звані сидерофорами;
- попереднє розміщення лактоферину в поширених місцях мікробної інвазії, таких як слизові оболонки, і надходження трансферину в тканини при запаленні.
Цей недолік заліза, який необхідний як кофактор для певних ферментних реакцій, може пригнічувати ріст багатьох бактерій.
Як видно в блоці 3, деякі бактерії виробляють, крім власного сидерофора, рецептори до сидерофорів інших бактерій таким чином забирають залізо з інших бактерій. Крім того, ряд патогенних бактерій здатні зв'язувати людський трансферин, лактоферин, феритин та гемін і використовувати їх як джерело заліза. Наприклад, Neisseria gonorrhoeae, Neisseria meningitidis та Haemophilus influenzae здатні використовувати залізо, пов'язане з трансферином людини та лактоферином, для своїх потреб у залізі, тоді як патогенні види Yersinia здатні використовувати трансферрин і гемін як джерела заліза. Borrelia burgdorferi навіть не використовує залізо як кофактор, а замість цього використовує марганець. Крім того, ряд бактерій здатні виробляти екзотоксини, які вбивають клітини господаря лише тоді, коли концентрація заліза низька. Можливо, таким чином бактерії зможуть отримати доступ до заліза, яке було в тих клітині.
Резюме
- Залізо необхідно як кофактор для певних ферментів як у бактерій, так і у людини.
- І бактерії, і клітини людини виробляють хелатори заліза, які затримують вільне залізо з навколишнього середовища і транспортують його в клітину.
- Під час інфікування організм робить значну метаболічну корекцію, щоб зробити залізо недоступним для мікроорганізмів.
- Нестача заліза може гальмувати ріст багатьох бактерій.
- Деякі бактерії на додаток до власних сидерофорів, виробляють рецептори для хелаторів заліза інших бактерій та/або клітин людини і таким чином приймають залізо в пастці для використання іншими організмами.
- Ряд бактерій здатний виробляти токсини, які вбивають клітини господаря лише тоді, коли концентрації заліза низькі, і таким чином отримують доступ до заліза, яке було в цих клітині.
