\

Роль белков острой фазы в миграции фагоцитов

Белки острой фазы

Белки острой фазы – это эволюционно консервативное семейство белков, продуцируемых, в основном, в печени в ответ на травму и инфекции.

Ответ острой фазы – это способность организма успешно реагировать на травму и инфекцию, это общие неспецифические реакции на повреждение.

Рост концентрации в плазме белков острой фазы имеет целью помочь иммунной защите, способствуя распознаванию вторгшихся микробов, мобилизации лейкоцитов из циркуляции и повышению скорости артериального кровотока в месте поражения ткани и ее инфицирования. Эти действия способствуют локальному накоплению эффекторных молекул и лейкоцитов в участке воспаления. В сущности, белки острой фазы усиливают местное воспаление и антимикробную защиту. Одновременно белки острой фазы предотвращают воспаление в окружающих тканях путем нейтрализации молекул воспаления, индуцировавших воспаление и поступающих в кровоток. Белки острой фазы предотвращают активацию клеток эндотелия и лейкоцитов в циркуляции. Особенно важную роль белки острой фазы играют в создании иммунной защиты. О важной роли белков острой фазы свидетельствует их короткий период полужизни и широкие функциональные возможности в воспалении, заживлении, адаптации к болевым раздражителям.

Белки острой фазы осуществляют различные функции, способствующие сохранению гемостаза:

— обеспечивают развитие воспаления;

— нейтрализуют свободные радикалы;

— разрушают потенциально опасные для тканей белки.

Комплекс функциональных особенностей белков острой фазы позволяют относить их к медиаторам и ингибиторам воспаления:

  • классические компоненты комплемента (С3, С4), многие из которых являются белками острой фазы, играют центральную противовоспалительную роль в иммунитете;
  • активация комплемента приводит к хемотаксису клеток воспаления в очаг локализации инфекции, опсонизации инфекционных агентов, изменению проницаемости сосудов и экссудации белков в место воспаления;
  • другие белки острой фазы (фибриноген, плазминоген, тканевый активатор плазминогена, урокиназы и ингибитора активатора плазминогена-1) играют активную роль в восстановлении и ремоделировании ткани, проявляют противовоспалительное действие.
  • белки острой фазы принимают непосредственное участие во врожденном иммунитете против патогенов;
  • повышение уровня СРБ — прогностически неблагоприятный тест при ишемии – СРБ активирует систему комплемента. Повышенный уровень СРБ связан с увеличением риска атеросклероза у человека.

Изменение со временем концентрации белков острой фазы в плазме после повреждения(травмы, ожоги, хирургические вмешательства):

  1. СРБ повышается с первого дня, через 6-8 часов, пик – 3-й день, потом падает к норме к 6-7 дню. Принадлежит к числу главных белков врожденной иммунной системы, способных распознавать чужеродные антигены. Активирует комплемент, способствуя лизису бактерий и развитию воспаления. Усиливает цитотоксическое действие макрофагов на клетки опухоли и стимулирует высвобождение цитокинов.
  2. Гаптоглобин, фибриноген. Максимум повышения — к 4-му дню, постепенно падает, норма — к 14-му дню. Фибриноген – белок свертывающей системы крови, он создает матрикс для заживления ран, обладает противовоспалительной активностью, препятствует развитию отека. Гаптоглобин связывает гемоглобин, а образующийся при этом комплекс действует как пероксидаза (фермент, способствующий окислению различных органических веществ перекисями), ограничивает утилизацию кислорода патогенными бактериями.
  3. С3, С4, церулоплазмин повышается к 5-му дню, постепенно падает, норма — к 14-му дню. Церулоплазмин – протектор клеточных мембран, нейтрализующих активность супероксидного и других радикалов, образующихся при воспалении.
  4. Трансферрин, апоА-липопротеин падает максимально к 5-му дню, потом постепенное повышение, норма — к 14-му дню. Трансферрин – белок, обеспечивающий транспорт железа по крови. При ООФ его содержание снижается, что приводит к гипосидеремии. Антиферменты – сывороточные белки, которые ингибируют протеолитические ферменты, попадающие в кровь из мест воспаления. К ним принадлежат а-антитрипсин, который подавляет действие трипсина, коллагеназы, эластазы, урокиназы, хемотрипсина, плазмина, тромбина, ренина, лейкоцитарных протеаз. Недостаточность а-антитрипсина приводит к разрушению тканей ферментами лейкоцитов в очаге воспаления.

Уровень белков острой фазы определяется, прежде всего, синтезом и секрецией их печенью.

Синтез белков острой фазы регулируется воспалительными цитокинами (интерлейкин-6, интерлейкин-1 и фактор некроза опухоли).

  • Интерлейкин-1 продуцирует моноциты, макрофаги, эндотелиоциты, нейтрофилы, В-лимфоциты, натуральные киллеры, фибробласты, дендритные клетки кожи, мезенгиальные клетки почек, клетки глии, нейроны.

Синтез м.б. вызван различными факторами:

— микроорганизмами и продуктами их жизнедеятельности;

— антигенами немикробного происхождения;

— органическими и неорганическими соединениями неантигенной природы (соли кремния, желчных кислот, мочевой кислоты, активные компоненты комплемента, нейрогормоны, ионизирующее излучение, перегревание и др.).

Интерлейкин-1 опосредует различные защитные процессы в организме, активируемые при его повреждении, стимулирует иммунную систему (активирует Т-клетки, обладает выраженным действием на центральную нервную систему).

  • Интерлейкин-6 секретируется Т-клетками, вызывает конечную дифференцировку В-клеток в плазматические, продуцирующие антитела. Синтезируется макрофагами, фибробластами, моноцитами, Т-клетками, кератоцитами кожи, клетками эндокринных желез, глиальными элементами и нейронами отдельных областей мозга.

Главными стимуляторами являются вирусы, бактерии, эндотоксины, липополисахариды, грибы. Опухолевые клетки, в отличие от нормальных, продуцируют интерлейкин-6 постоянно в отсутствии внешней стимуляции.

  • Фактор некроза опухолей обладает мощным противовоспалительным действием, активирует лейкоциты, экспрессирует молекулы адгезии на мембранах эндотелиоцитов, способствует миграции лейкоцитов в межклеточный матрикс, стимулирует продукцию активных метаболитов кислорода, секрецию противовоспалительных цитокинов клетками воспалительной ткани. Способен убивать опухолевые клетки и вызывать геморрагический некроз опухолевого трансплантанта. Ответственен за развитие кахексии при тяжелых хронических заболеваниях.

Врач лабораторной диагностики ЦДЛ

Новополоцкой городской больницы

Л.И.Быкова

Приемная главного врача
(+375 214) 50-62-70
(+375 214) 50-62-11 (факс)

Канцелярия
(+375 214) 50-15-39 (факс)

Воспаление. Фагоцитоз. Асептическое и острое воспаление. Часть 7

» data-image-caption=»» data-medium-file=»https://unclinic.ru/wp-content/uploads/2020/11/vospalenie.-fagocitoz.-asepticheskoe-i-ostroe-vospalenie-900×600.jpg» data-large-file=»https://unclinic.ru/wp-content/uploads/2020/11/vospalenie.-fagocitoz.-asepticheskoe-i-ostroe-vospalenie.jpg» title=»Воспаление. Фагоцитоз. Асептическое и острое воспаление. Часть 7″>

Александр Попандопуло, студент медицинского института УЛГУ. Редактор А. Герасимова

  • Запись опубликована: 25.11.2020
  • Время чтения: 1 mins read

Фагоцитоз – это способность определенных клеток (фагоцитов) удерживать и переваривать плотные частицы. Это явление было открыто И. Мечниковым.

Фагоцитоз осуществляется микрофагами (нейтрофилами) и системой мононуклеарных макрофагов.

Мононуклеарные макрофаги

Система (MMS) включает следующие элементы:

  • промоноциты (костный мозг);
  • моноциты (кровь);
  • тканевые макрофаги;
  • гистиоциты соединительной ткани;
  • печеночные клетки Куппера;
  • легочные альвеолярные макрофаги;
  • свободные и фиксированные макрофаги лимфатической ткани;
  • плевру и перитонеальные макрофаги.

Клетки мононуклеарной системы объединяет общее происхождение гемопоэтических клеток и саморегуляция.

Моноцитопоэз

Моноцитопоэз – это стимулирующий фактор колонии фибробластов и фактор роста макрофагов, но он же подавляет (отрицательная саморегуляция) интерферон фибробластов и лейкоцитов и т. д.

Процесс фагоцитоза делится на четыре стадии:

  • Приближение.
  • Адгезия.
  • Оседание;
  • Стадия пищеварения.

Фаза приближения

Фагоцит приближается к объекту – бактериям, мервому клеточному элементу, инородному объекту. При движении под действием хемотаксиса цитоплазма фагоцита образует удлинения (псевдоподии).

Адгезия

Способствует образованию аминополисахаридов на поверхности фагоцитов и перекрытию фагоцитарного объекта белками сыворотки, особенно иммуноглобулинами. Последний механизм по сути является опсонизацией – бактерии и поврежденные клетки перекрываются с IgM, IgG и компонентами комплемента (C3, C5 и др.), что облегчает адгезию к фагоциту.

» data-medium-file=»https://unclinic.ru/wp-content/uploads/2020/11/adgezija.jpg» data-large-file=»https://unclinic.ru/wp-content/uploads/2020/11/adgezija.jpg» loading=»lazy» src=»https://unclinic.ru/wp-content/uploads/2020/11/adgezija.jpg» alt=»Адгезия» width=»800″ height=»600″ srcset=»https://unclinic.ru/wp-content/uploads/2020/11/adgezija.jpg 800w, https://unclinic.ru/wp-content/uploads/2020/11/adgezija-768×576.jpg 768w» sizes=»(max-width: 800px) 100vw, 800px» title=»Воспаление. Фагоцитоз. Асептическое и острое воспаление. Часть 7″> Адгезия

Поверхность фагоцита заряжена отрицательно, поэтому адгезия лучше, если объект, подлежащий фагоцитозу, заряжен положительно. Менее фагоцитарны отрицательно заряженные объекты, такие как опухолевые клетки.

Оседание

Этап фагоцитации объекта – путь инвагинации. Сначала фагоцит образует углубление, а затем фагосому – вакуоль, содержащую объект, подлежащий фагоцитозу. НАДН-зависимая оксидаза в мембране фагоцитов активируется до образования фагосом; в результате O2 превращается в O 2

(супероксид-анион) и образуется H 2 O 2.

Эти продукты обладают бактерицидным действием, а также вызывают образование свободных радикалов. Под действием пероксидаз и каталаз H 2 O 2 расщепляется и высвобождается молекулярный O 2. Свободные радикалы и активный молекулярный O 2 действуют на мембрану фагоцита и объект, подлежащий фагоцитозу, активируя перекисное окисление липидов.

Липопероксиды и свободные радикалы неустойчивы к лизосомным мембранам и способствуют высвобождению лизосомальных ферментов.

Стадия пищеварения

Лизосомы присоединяются к фагосоме, содержащей фагоцитарный объект. Эти органеллы содержат все ферменты, необходимые для расщепления углеводов, белков, жиров и нуклеиновых кислот. В еще неактивной форме они попадают в вакуоль фагоцитов.

Пищеварительная вакуоль образуется при pH около 5,0, близком к оптимальному для лизосомальных ферментов. Активируются лизосомальные ферменты, и фагоцитарный объект постепенно переваривается. Во время стадии пищеварения проницаемость мембраны фагосомы увеличивается, содержимое фагосомы ускользает в цитоплазму, и микрофаг умирает (этому процессу способствует ацидоз). В этом случае фагоцитарный микроорганизм также может сохранять жизнеспособность.

Роль макрофагов в воспалительном процессе

Макрофаги начинают участвовать в фагоцитозе позже микрофагов. Макрофаги также более устойчивы к гипоксии и ацидозу, например, моноциты жизнеспособны даже при pH 5,5.

В очаге воспаления макрофаги выполняют несколько функций:

  • Фагоцитируют бактериальные остатки, оставшиеся после эвакуации гноя и продуктов распада тканей – очищающая функция;
  • Высвобождают лизосомальные ферменты – гиалуронидазу, аминопептидазу и др;
  • Синтезируют компоненты системы комплемента и простагландины.

Взаимодействие макрофагов и лимфоцитов при хроническом воспалении

Взаимодействие макрофагов и лимфоцитов при хроническом воспалении

» data-medium-file=»https://unclinic.ru/wp-content/uploads/2020/11/vzaimodejstvie-makrofagov-i-limfocitov-pri-hronicheskom-vospalenii.jpg» data-large-file=»https://unclinic.ru/wp-content/uploads/2020/11/vzaimodejstvie-makrofagov-i-limfocitov-pri-hronicheskom-vospalenii.jpg» loading=»lazy» src=»https://unclinic.ru/wp-content/uploads/2020/11/vzaimodejstvie-makrofagov-i-limfocitov-pri-hronicheskom-vospalenii.jpg» alt=»Взаимодействие макрофагов и лимфоцитов при хроническом воспалении» width=»800″ height=»600″ srcset=»https://unclinic.ru/wp-content/uploads/2020/11/vzaimodejstvie-makrofagov-i-limfocitov-pri-hronicheskom-vospalenii.jpg 800w, https://unclinic.ru/wp-content/uploads/2020/11/vzaimodejstvie-makrofagov-i-limfocitov-pri-hronicheskom-vospalenii-768×576.jpg 768w» sizes=»(max-width: 800px) 100vw, 800px» title=»Воспаление. Фагоцитоз. Асептическое и острое воспаление. Часть 7″> Взаимодействие макрофагов и лимфоцитов при хроническом воспалении

В то же время воспаленная тканевая среда также стимулирует образование фибробластов и фиброцитов. Постепенно появляется новая, богатая сосудами грануляционная ткань.

Фагоцитоз стимулируется продуктами повреждения тканей – внутриклеточные белки, ферменты, полипептиды, аминокислоты, электролиты и т. д., биологически активными веществами, половыми гормонами, тироксином, адреналином, лихорадкой. Но подавляется недостатком стимулирующих факторов, глюкокортикоидов, гликолортикоидов, ацетилхолина, ацетилхолина.

» data-medium-file=»https://unclinic.ru/wp-content/uploads/2020/11/fagocitoz.jpg» data-large-file=»https://unclinic.ru/wp-content/uploads/2020/11/fagocitoz.jpg» loading=»lazy» src=»https://unclinic.ru/wp-content/uploads/2020/11/fagocitoz.jpg» alt=»Фагоцитоз» width=»900″ height=»367″ srcset=»https://unclinic.ru/wp-content/uploads/2020/11/fagocitoz.jpg 900w, https://unclinic.ru/wp-content/uploads/2020/11/fagocitoz-768×313.jpg 768w» sizes=»(max-width: 900px) 100vw, 900px» title=»Воспаление. Фагоцитоз. Асептическое и острое воспаление. Часть 7″> Фагоцитоз

Считается, что клетки плаценты и злокачественные опухоли способны секретировать вещество, которое подавляет функцию макрофагов, иммунологические реакции лимфоцитов и эмиграцию лейкоцитов, что приводит к значительному ослаблению или даже прекращению воспаления.

Объекты, которые фагоциты не могут переваривать, остаются в этих клетках в течение длительного времени и покрываются тонкой пленкой аминополисахаридов. После гибели фагоцитов они повторно фагоцитируются или выводятся из организма. Процесс, при котором фагоцит после переваривания высвобождает часть продуктов своего фагоцитоза в окружающую среду, называется экструзией.

Фагоцитоз – не единственный в организме механизм борьбы с воспалением. Большинство микроорганизмов погибают в условиях ацидоза, а также от ферментов, высвобождаемых во время гибели клеток и функционирования иммунокомпетентной системы.

Нейтрофилы во внеклеточном пространстве секретируют катионные белки, которые могут убивать ферменты без ферментов и фагоцитоза. Таким образом, воспалительные очаги постепенно избавляются от микроорганизмов и мертвых клеток.

Асептическое и острое воспаление

Дальнейшее течение воспаления зависит от того, является ли воспаление асептическим или бактериальным.

В асептических воспалительных условиях, например, вокруг хирургического шва, инородного тела, стенка микрофагов (нейтрофилов) начинает формироваться в течение нескольких часов, достигая максимума в течение дня.

Позже появляется следующий вал макрофагов, который достигает максимума через 2-3 раза. в день. Эмигрировавшие лейкоциты постепенно становятся неподвижными, больше не могут делиться и погибают в течение 3-5 дней. 2-3. на 5 сутки начинает формироваться стенка фибробластов, а на 5 сутки – соединительнотканная капсула.

Таким образом, в случае острого воспаления патогенный агент в организме преобразует белки, которые участвуют в реакции антиген-антитело, медиаторы и модуляторы воспаления, систему фагоцитов и миграцию клеток. В результате заканчивается острое воспаление. Однако, если инфекционные агенты попадают в участок асептического воспаления, например, в результате травмы, это воспаление становится септическим (бактериальным) воспалением.

Бактериальные воспалительные состояния бактерий и токсинов, не вызывающие гиперемии, экссудации и эмиграции лейкоцитов. Между клетками воспаленных тканей и особенно вокруг кровеносных сосудов накапливается все больше и больше микрофагов. Лизосомы микрофагов содержат множество активных ферментов, и эти клетки также начинают процесс фагоцитоза. При пальпации воспаленная ткань в это время кажется плотной, поэтому это называется стадией воспалительной инфильтрации.

Читайте также  Артериовенозный свищ легочных сосудов

По мере прогрессирования воспаления лейкоциты и те тканевые клетки, которые претерпели необратимые изменения во время воспаления, погибают. В этих клетках высвобождаются лизосомальные ферменты, которые расщепляют тканевые белки, белковые и липидные комплексы и другие структуры. Это стадия гнойного размягчения воспаления.

Эти стадии наблюдаются, например, у пациентов с гнойным воспалением перикарда (фурункул), гнойным воспалением апокринных потовых желез (гидраденит) и гнойным воспалением соединительной ткани (флегмона). При вдыхании воспаленная ткань выглядит мягкой, с характерным раскачиванием – флюктуацией. Образуется замкнутое скопление гноя – абсцесс.

Гнойное воспаление перикарда

Гнойное воспаление перикарда

» data-medium-file=»https://unclinic.ru/wp-content/uploads/2020/11/gnojnoe-vospalenie-perikarda.jpg» data-large-file=»https://unclinic.ru/wp-content/uploads/2020/11/gnojnoe-vospalenie-perikarda.jpg» loading=»lazy» src=»https://unclinic.ru/wp-content/uploads/2020/11/gnojnoe-vospalenie-perikarda.jpg» alt=»Гнойное воспаление перикарда» width=»800″ height=»558″ srcset=»https://unclinic.ru/wp-content/uploads/2020/11/gnojnoe-vospalenie-perikarda.jpg 800w, https://unclinic.ru/wp-content/uploads/2020/11/gnojnoe-vospalenie-perikarda-768×536.jpg 768w» sizes=»(max-width: 800px) 100vw, 800px» title=»Воспаление. Фагоцитоз. Асептическое и острое воспаление. Часть 7″> Гнойное воспаление перикарда

Гной разрывается в направлении наименьшего сопротивления (либо наружу, либо внутри тела). Если гной попадает в кровоток (пемия), в организме может развиться множество очагов гноя, но под действием микроорганизмов и токсических веществ – угрожающее общее заболевание (сепсис, септикопиемия). Поэтому важно диагностировать накопление гноя и обеспечить хирургический дренаж гноя наружу.

Роль белков острой фазы в миграции фагоцитов

Введение. Термин «эндотелий» впервые был придуман в 1865 году швейцарским анатомом Вильгельмом Гизом [3,9]. До начала 1970-х годов этот монослой считался простым диффузионным барьером, препятствующим доступу клеток крови к сосудистому матриксу, но теперь он признан доминирующим игроком в контроле крови, агрегации тромбоцитов и сосудистого тонуса, основного субъекта в регуляции иммунологии, воспаления и ангиогенеза, а также метаболизма [1].

Как известно, стенка сосудов организма человека состоит из трех оболочек: наружная, средняя и внутренняя. Эндотелий сосудов является клеточным элементом внутренней оболочки, состоящим из эндотелиоцитов, и представляет собой однослойный плоский эпителий мезодермального происхождения [20]. Он выстилает просвет различных сосудов, таких как артерии, вены, сосуды микроциркуляторного звена, лимфатические сосуды и капилляры, кроме этого эндотелий выстилает камеры сердца. Таким образом, эндотелий находится в непосредственном контакте с кровью и в связи с этим выполняет ряд специфических функций. Особый интерес представляет эндокринная функция эндотелия. Он непрерывно вырабатывает огромное количество различных митогенов, ингибиторов, факторов роста и цитокинов, являясь, таким образом, гигантским паракринным органом, распределённым по всем органам и тканям человеческого организма.

Эндотелиальные клетки прикреплены к базальной мембране толщиной 80 нм. Базальная мембрана представляет из себя важный компонент кровеносного сосуда, так как она является основой каждой артерии, вены или капилляра. Внутренняя часть этого каркаса выстилается эндотелиальными клетками, а снаружи покрыта гладкомышечными клетками или перицитами. Эндотелиальные клетки могут синтезировать практически все белки, составляющие базальную мембрану, и продуцировать соответствующие ферменты, участвующие в ее ремоделировании, такие как матриксные металлопротеиназы, которые деградируют этот внеклеточный матрикс, это свойство обеспечивает пластичность кровеносных сосудов и делает возможным ангиогенез [8,12].

Форма эндотелиальных клеток различна по всему сосудистому руслу, но они обычно тонкие и слегка удлиненные, их размер составляет примерно 50-70 мкм в длину, 10-30 мкм в ширину, а толщина их составляет 0,1-10 мкм. В стенке кровеносного сосуда эндотелиальные клетки ориентированы вдоль оси сосуда, что сводит к минимуму величину сдвигового усилия, оказываемое циркулирующей кровью. Предполагается, что общая масса эндотелиальных клеток в организме достаточно велика и составляет 1,5–1,8 кг (сопоставимо с весом печени), а длина непрерывного монослоя эндотелиальных клеток достигает 7 км. Эндотелиальные клетки покрывают всю сосудистую сеть позвоночных и, таким образом, образуют гемокапитализированный контейнер для крови с большой поверхностью, которая, по оценкам, варьирует от 700 до 4000 м2 [11,14,18]. Эти морфологические данные показывают, что эндотелиальные клетки являются привилегированным сайтом для обмена и передачи различных веществ и клеток. Однако сосудистые эндотелиалиоциты не везде одинаковы, и между ними в разных частях артериального дерева, а также между артериями и венами существуют важные морфологические, физиологические и фенотипические различия [2,3].

В настоящее время эндотелий рассматривается в качестве эндокринного органа, широко исследуется роль эндотелиоцитов в процессах гемостаза, в том числе миграции лейкоцитов [6,13].

Миграция лейкоцитов. Взаимодействие между лейкоцитами и сосудистым эндотелием может быть как физиологическим, так и патофизиологическим процессом. Эти взаимодействия сопутствуют иммунной реакции, заживлению ран, а также миграции лейкоцитов при воспалительных реакциях. Прохождение лейкоцитов из кровеносного русла в окружающие ткани требует адгезии лейкоцита к поверхности эндотелиальных клеток, многоступенчатого каскада (рис.1) с участием захвата (или привязки), качения и остановки лейкоцитов, а затем их переселения (или диапедеза) [19]. Эти стадии, часто связанные с воспалением, происходят преимущественно, но не исключительно в посткапиллярных венулах, поскольку их можно наблюдать в больших венах, капиллярах и артериолах [3,15].

Рис.1 Стадии миграции лейкоцитов

Захват и качение. В нормальных условиях лейкоциты не прилипают к эндотелиальным клеткам. После активации лейкоцит сначала связывается с поверхностью эндотелия, затем начинается процесс качения, сопровождающийся формированием новых границ эндотелиоцитов [17]. Этот процесс активации в основном зависит от экспрессии селектинового семейства молекул адгезии как в эндотелиальных клетках, так и лейкоцитах. Селектины представляют собой трансмембранные гликопротеины типа I, которые обладают значительной структурной гомологией (> 50%) и были названы в честь клеток, в которых были впервые обнаружены: E-селектин, L-селектин и P-селектин для эндотелия, лейкоцитов и тромбоцитов соответственно. Селективный внеклеточный домен участвует в связывании лейкоцитов, тогда как цитоплазматический домен имеет сигнальные функции, например, через MAP-киназы и ERK-пути [15].

В покоящихся эндотелиальных клетках P-селектин хранится в телах Вейбеля-Паладе и после активации (под действием воспалительных медиаторов, при травмах) быстро экспрессируется на поверхности клетки, преимущественно в посткапиллярных венулах. E-селектин относится к числу немногих генов, которые сильно ограничены эндотелиальными клетками. В условиях физиологической нормы этот ген очень слабо экспрессируется, но после активации уровень его экспрессии повышается, опять же преимущественно в эндотелиальных клетках посткапиллярных венул. E- и P-селектин опосредуют адгезию лейкоцитов и качение их в месте воспаления. Мыши с дефицитом либо E-селектина, либо P-селектина показывают только умеренный фенотип, тогда как в модели, где наблюдается недостаток сразу двух селектинов, адгезия лейкоцитов сильно нарушена, что указывает на избыточность между двумя путями [4]. В лейкоцитах были идентифицированы различные лиганды селектина, но наиболее важным для P-селектина и E-селектина, по-видимому, является гликопротеиновый лиганд-1 (PSGL-1) [10].

Во вторичных лимфоидных органах имеет место иная форма миграции лейкоцитов. Специализированные посткапиллярные венулы (высокоэндотелиальными венулы) участвуют в непрерывном невоспалительном хоуминге, а также рециркуляции лейкоцитов. В этих сосудистых пластах периферического лимфатического узла захват и качение лейкоцитов опосредуется взаимодействием L-селектина, который экспрессируется в большинстве лейкоцитов, с его эндотелиальным лигандом [1, 15].

Качение лейкоцитов на поверхности эндотелия обеспечивает тесный контакт между двумя типами клеток, который приводит к устойчивой адгезии и остановка – это две более поздние стадии с участием другого семейства молекул адгезии.

Устойчивая адгезия и остановка. Медленно протаскивающиеся лейкоциты активируются эндотелиальными хемокинами, что приводит к конформационным изменениям в интегринах (суперсемейству адгезионных рецепторов, экспрессируемых лейкоцитами). До сих пор было идентифицировано по меньшей мере 25 αβ-гетеродимеров, каждый из которых имеет различную функцию в зависимости от типа клетки, в которой они экспрессируются, и лиганда, к которому они привязаны (рис.2). Интегрины взаимодействуют со своими лигандами на эндотелиальных клетках, принадлежащих к семейству иммуноглобулинов, таким как молекула адгезии тромбоцитарно-эндотелиальных клеток (PECAM-1), молекула адгезии сосудов (VCAM-1), молекула межклеточной адгезии (ICAM-1) или связывающие молекулы адгезии (JAM).

Рис. 2 Миграция лейкоцитов и молекулы адгезии с их лигандами

ICAM-1 (CD 54) экспрессируется в покоящихся эндотелиальных клетках и опосредует как качение, так и прочную адгезию лейкоцитов, преимущественно взаимодействует с лимфоцитарным функционально-ассоциированным антигеном-1 (LFA-1) и антигеном-1 дифференцировки макрофагов (Mac-1). VCAM-1 (CD106) очень слабо выражен в покоящихся эндотелиальных клетках, но быстро индуцируется воспалительными медиаторами. VCAM-1 взаимодействует преимущественно с лейкоцитарным поздним антигеном-4 (VLA-4), и также опосредует качение и адгезию, что указывает на перекрывающиеся функции между двумя путями (рис. 3) [15].

Рис. 3 Молекулярные механизмы адгезии лейкоцитов на эндотелиальных клетках

Диапедез. Диапедез – процесс прохождения клеток крови через неповрежденные стенки капилляров, обычно сопровождающий воспаление. Трансэндотелиальная миграция происходит преимущественно через межэндотелиальные соединения (Рис. 4 парацеллюлярный путь), хотя также наблюдался трансцеллюлярный путь [7]. Парацеллюлярный путь диапедеза находится под контролем молекул адгезии, некоторые из которых сильно выражены в межэндотелиальных соединениях. Интегрины лейкоцитов могут играть роль не только в миграции через эндотелий, но и в инфильтрации через субэндотелиальную базальную мембрану [15].

Рис. 4 Парацеллюлярная миграция лейкоцитов

Миграция через межэндотелиальные соединения должна включать разрыв селектиновых связей на поверхности эндотелия и установление новых связей на краю эндотелиальных клеток. Активация лейкоцитов уменьшает связывание селектина и способствует опосредованную интегринами ассоциацию. В эндотелиальных клетках PECAM-1, CD99, JAM чаще всего расположены в межэндотелиальных соединениях и способствуют парацеллюлярной миграции. Аналогично, ICAM-1 и VCAM-1 сильно выражены в участках, участвующих в трансклеточной миграции лейкоцитов, – трансмиграционных чашках [15, 5].

Миграция лейкоцитов необходима в физиологии для развития иммунного ответа в Т-клетках (лимфоидных органах) и для гемопоэтического гомеостаза (поддержание числа циркулирующих лейкоцитов). Однако нарушения регуляции этого механизма приводит к многочисленным патофизиологическим состояниям, связанными с воспалительными реакциями, включая атеросклероз, где остановка лейкоцитов в стенке сосуда является ранним этапом в развитии заболевания [16].

Благодаря своему стратегическому положению на границе между кровью и тканями эндотелий контролирует текучесть крови и перфузию тканей, в то же время он направляет группы воспалительных клеток в районы, нуждающиеся в защите или восстановлении. Эндотелиоциты различной локализации осуществляют тонкую регуляцию процессов тромбообразования и воспаления, адаптируя их к существующим условиям. Однако, их регуляторный баланс может быть нарушен под действием генетических, иммунологических факторов и хронического воспаления. В связи с этим, понимание эндотелий-зависимых механизмов регуляции процессов воспаления, может способствовать эффективному лечению.

Биологические маркеры воспаления

Опубликовано пт, 29/01/2016 — 16:29

Под воспалением некоторые иммунологи понимают реакции организма на внедрение инфекционного агента. Воспаление усиливает клеточную миграцию и вызывает приток различных молекул из плазмы крови. Лейкоциты мигрируют через эндотелий везикул, а молекулы плазмы крови попадают в воспалительный экссудат из капилляров , где кровяное давление выше. Кровенаполнение капилляров увеличивается , также как и их проницаемость. Проницаемость капилляров повышается вследствие «втягивания» клеток эндотелия и усиления транспорта везикул сквозь эндотелий. В очаг воспаления поступают антитела, компоненты комплемента, ферментные системы плазым крови. Кромето того, развитие процессов воспаления происходит при участии хемокинов , продукции активации ферментных систем плазмы , вазоактивных медиаторов , выделяемых лейкоцитами и др. Достигая очага инфекции , лейкоциты ранней волны миграции выделяют медиаторы , обеспечивающие накопление и активацию клеток, но главная роль регулятора воспалительных реакций принадлежит антигену. Очаг хронической инфекции или аутоиммунных реакций , в которых антиген не удается устранитьокончательно отличается по клеточному составу инфльтрата от очагов острого воспаления , быстро освобождаемых от антигена.

Острофазные белки — белки коагуляции ( фибриноген, протромбин) , транспортные белки ( целуроплазмин , ферритин, трансферрин , гаптоглобин, С — реактивный белок и др.) способны выполнять функции медиаторов иммунной системы. Определение концентрации отдельных цитокинов не позволяет оценить состояние клеточного иммунитета, поскольку у них короткий период полужизни , они связываются со специфическими рецепторами , представленными на клетках — мишенях или циркулируют в растворимой форме. Биологический эффект одного цитокина реализуется при содействии другого. Клеточное звено иммунитета можно оценить с помощью биологически интертного продукта — неоптерина. Последний является интегральным показателем совместного действия цитокинов на популяцию моноцитов / макрофагов , стимулированных гамма — интерфероном.

Неоптерин — промежуточный продукт в синтезе биоптерина , учавствующего в активации лимфоцитов. Иммуная реакция сопровождается значительным увеличением концентрации неоптерина. Определение неоптерина используют для клинической оценки иммуномодуляторов ( интерферонов, интерлейкинов, фактора некроза опухоли). , диагностики вирусных инфекций , оценки эффективности иммуностимулирующей терапии.

Читайте также  Как подойти к девушке и завести знакомство

К биологическим маркерам воспаления также относятся: MRP8, MRP14 , белок амилоида А сывороточный ( SAA) , С — реактивный белок , циркулирующие иммунные комплексы пероксиды, хемокины, цитокины.

MRP8 и MRP14 — белки , продуцируемые нейтрофилами в стадии покоя , а кератиноцитами , инфильтрированной тканью , макрофагами и эпителиальными клетками при активном воспалительном процессе. Фагоциты эскпрессируют как MRP8 так и MRP14. Два белка формируют Са2+ — зависимые гомо — или гетерокомплексы , разные по составу. Гетерокомплекс MRP8 / 14 называют кальпротектином ( родственный MIP белок ) или L1 — протеином . Белок амилоида А сывороточный является маркером острой фазы воспаления, предшественником фибриллярного тканевого белка АА. Усиленный синтез SAA гепатоцитами при их воспалении стимулируетя макрофагальным медиатором — IL-1 , что приводит к резкому увеличению содержания SAA в крови. По завершению воспалительно процесса SAA разрушается макрофагами. В случае длительно существующего воспалительного процесса макрофаги не в состоянии осуществить полную деградацию SAA и из его фрагментов происходит синтез фибрилл амилоида , который представляет гликопротеид , а его основным компонентом являются фибриллярные белки. С — реактивный белок — показатель острой фазы течения воспалительных и некротических процессов. С — реактивный белок усиливает подвижность лейкоцитов., связываясь с Т — лимфоцитами он влияет на их функциональную активность , инициируя реакции преципитации , аггулютинации, фагоцитоза, связывания комплемента. С — реактивный белко синтезируется в печени и состоит из 5 кольцевых субъединиц. Повышение концентрации С — реактивного белка характерно для ревматизма , острых бактериальных, грибковых , вирусных и паразитарных инфекций , ревматоидного артрита, ревмакардита. Циркулирующие иммунные комплексы состоят из антигена , антител и связанных с ними компонентнов комплемента С3, С4, C1q. При увеличении размеров комплексов , при избытке антигена и наличии в их структуре IgM , C1q — компонента комплемента , комплексы могут откладываться в периваскулярном пространстве и корковом слое почек , вызывая активацию комплемента и воспалительные процессы. Патологические реакции на иммунные комплексы обусловлены повышением скорости их образования над скоростью элиминации , дефицитом одного или нескольких компонентнов комплемента или функциональными дефектами фагоцитарной системы. Определение циркулирующих иммунокомплексов позволяет оценить активность заболевания , особенно аутоиммунного. Пероксиды , представляяя собой свободные радикалы учавствуют в патогенезе многих заболеваний , от ревматоидного артирита до гепатита. Свободным радикалом считается молекула , содержащая один или более неспаренных электронов , напримре, супероксид — радикал , гидроксил — радикал. Свободные радикалы — активные молекулы способные вызывать гибель клеток. Для оценки состояния антиоксидантной активности определяют общую оксидантную активность , что позволяет в динамике оценить эффективность антиоксидантной терапии. Хемокины — группа хемотаксических гепарин — связывающих молекул , в которую входят не менее 25 низкомолекулярных цитокинов , в частности, IL-8 , RANTES, MCP-I и др. Хемокины высвобождаются в очаге воспаления и связываются на поверхности эндотелия, взаимодействуя с сульфатными группами присутствующего на нем гепарина. Цитокины служат для межклеточной сигнализации при развитии воспалительного процесса. На начальной стадии воспаления местные тканевые клетки выделяют такие цитокины, как IL-1 , IL-6. При появлении в очаге воспаления лимфоцитов и мононуклеарных фагоцитов они активируясь под действием антигена , выделяют собственные цитокины ( IL-1, IL-4, TNF — альфа, INF- гамма) , которые воздействуя на эндотелий местных сосудов усиливают клеточную миграцию. IL-8 способны оказывать хемотаксическое и активирующее действие на прибывающие клетки. Длительная циркуляция и гиперпродукция цитокинов — неблагоприятный прогностический признак. На пролиферацию эозинофилов влияют цитокины IL-3 и IL-5 , на пролиферацию Т — клеток — IL-2, на GM-CSF -IL-3.

8. Секреторные рецепторы врожденного иммунитета.

Растворимые рецепторы для патогенов. Это белки крови, непосредственно связывающиеся с различными консервативными, повторяющимися углеводными или липидными структурами микробной клетки (pattern-структурами). Эти белки обладают опсоническими свойствами, некоторые из них активируют комплемент.

Основную часть растворимых рецепторов составляют белки острой фазы. Концентрация этих белков в крови быстро нарастает в ответ на развитие воспаления при инфекции или повреждении тканей. К белкам острой фазы относятся:

• С-реактивный белок (он составляет основную массу белков острой фазы), получивший название вследствие способности связываться с фосфорилхолином (С-полисахаридом) пневмококков. Образование комплекса С-реактивный белок- фосфорилхолин способствует фагоцитозу бактерий, поскольку комплекс связывается с Clg и активирует классический путь комплемента. Белок синтезируется в печени, и его концентрация быстро нарастает в ответ на интерлейкин-б;

Липополисахарид-связывающий белок (ЛСБ, англ. lipopolysaccharide binding protein, LBP) — секретируемый белок, компонент острой фазы воспаления, который связывает с высокой афинностью бактериальный липополисахарид и усиливает связывание с ним CD14. Таким образом, ЛСБ обеспечивает первый этап в процессе моноцитарного иммунного ответа.

• сывороточный амилоид Р близок по структуре и функции к С-реактивному белку;

• маннозосвязывающий лектин активирует комплемент по лектиновому пути, является одним из представителей сывороточных белков-коллектинов, распознающих углеводные остатки и действующих как опсонины. Синтезируется в печени;

• белки сурфактанта легких также принадлежат к семейству коллектинов. Обладают опсоническим свойством, особенно в отношении одноклеточного гриба Pneumocystis carinii;

• другую группу белков острой фазы составляют белки, связывающие железо, — трансферрин, гаптоглобин, гемопексин. Такие белки препятствуют размножению бактерий, нуждающихся в этом элементе.

9. Система комплемента

Комплемент — система сывороточных белков и нескольких белков клеточных мембран, выполняющих 3 важные функции: опсонизацию микроорганизмов для дальнейшего их фагоцитоза, инициацию сосудистых реакций воспаления и перфорацию мембран бактериальных и других клеток. Компоненты комплемента обозначают буквами латинского алфавита C, B и D с добавлением арабской цифры (номер компонента) и дополнительных строчных букв. Компоненты классического пути обозначают латинской буквой «С» и арабскими цифрами (C1, C2 . C9), для субкомпонентов комплемента и продуктов расщепления к соответствующему обозначению добавляют строчные латинские буквы (C1q, C3b и т.д.). Активированные компоненты выделяют чертой над литерой, инактивированные компоненты — буквой «i» (например, iC3b).

Активация комплемента В норме, когда внутренняя среда организма «стерильна» и патологического распада собственных тканей не происходит, уровень активности системы комплемента невысок. При появлении во внутренней среде микробных продуктов происходит активация системы комплемента. Она может происходить по трём путям: альтернативному, классическому и лектиновому.

— Альтернативный путь активации. Его инициируют непосредственно поверхностные молекулы клеток микроорганизмов [факторы альтернативного пути имеют буквенное обозначение: P (пропердин), B и D].

Из всех белков системы комплемента в сыворотке крови больше всего C3 — его концентрация в норме составляет 1,2 мг/мл. При этом всегда имеется небольшой, но значимый уровень спонтанного расщепления C3 с образованием C3a и C3b. Компонент C3b — опсонин, т.е. он способен ковалентно связываться как с поверхностными молекулами микроорганизмов, так и с рецепторами на фагоцитах. Кроме того, «осев» на поверхности клеток, C3b связывает фактор В. Тот, в свою очередь, становится субстратом для сывороточной сериновой протеазы — фактора D, который расщепляет его на фрагменты Ва и Bb. C3b и Bb образуют на поверхности микроорганизма активный комплекс, стабилизируемый пропердином (фактор Р).

◊ Комплекс C3b/Bb служит С3-конвертазой и значительно повышает уровень расщепления С3 по сравнению со спонтанным. Кроме того, после связывания с C3 он расщепляет C5 до фрагментов C5a и C5b. Малые фрагменты C5a (наиболее сильный) и C3a — анафилатоксины комплемента, т.е. медиаторы воспалительной реакции. Они создают условия для миграции фагоцитов в очаг воспаления, вызывают дегрануляцию тучных клеток, сокращение гладких мышц. C5a также вызывает повышение экспрессии на фагоцитах CR1 и CR3.

◊ С C5b начинается формирование «мембраноатакующего комплекса», вызывающего перфорацию мембраны клеток микроорганизмов и их лизис. Сначала образуется комплекс C5b/C6/ C7, встраивающийся в мембрану клетки. Одна из субъединиц компонента C8 — C8b — присоединяется к комплексу и катализирует полимеризацию 10-16 молекул C9. Этот полимер и формирует неспадающуюся пору в мембране, имеющую диаметр около 10 нм. В результате клетки становятся неспособными поддерживать осмотический баланс и лизируются.

— Классический и лектиновый пути сходны друг с другом и отличаются от альтернативного способом активации C3. Главной C3конвертазой классического и лектинового пути служит комплекс C4b/C2a, в котором протеазной активностью обладает C2a, а C4b ковалентно связывается с поверхностью клеток микроорганизмов. Примечательно, что белок C2 гомологичен фактору В, даже их гены расположены рядом в локусе MHC-III.

◊ При активации по лектиновому пути один из белков острой фазы — MBL — взаимодействует с маннозой на поверхности клеток микроорганизмов, а MBL-ассоциированная сериновая протеаза (MASP — Mannose-bindingprotein-Associated Serine Protease) катализирует активационное расщепление C4 и C2.

◊ Сериновой протеазой классического пути служит C1s, одна из субъединиц комплекса C1qr2s2. Она активируется, когда по крайней мере 2 субъединицы C1q связываются с комплексом антиген-антитело. Таким образом, классический путь активации комплемента связывает врождённый и адаптивный иммунитет.

Рецепторы компонентов комплемента. Известно 5 типов рецепторов для компонентов комплемента (CR — Complement Receptor) на различных клетках организма.

— CR1 экспрессирован на макрофагах, нейтрофилах и эритроцитах. Он связывает C3b и C4b и при наличии других стимулов к фагоцитозу (связывания комплексов антиген-антитело через FcyR или при воздействии ИФНу — продукта активированных T-лимфоцитов) оказывает пермиссивное действие на фагоциты. CR1 эритроцитов через C4b и C3b связывает растворимые иммунные комплексы и доставляет их к макрофагам селезёнки и печени, обеспечивая тем самым клиренс крови от иммунных комплексов. При нарушении этого механизма иммунные комплексы выпадают в осадок — прежде всего в базальных мембранах сосудов клубочков почек (CR1 есть и на подоцитах клубочков почек), приводя к развитию гломерулонефрита.

— CR2 B-лимфоцитов связывает продукты деградации C3 — C3d и iC3b. Это в 10 000-100 000 раз увеличивает восприимчивость B-лимфоцита к своему антигену. Эту же мембранную молекулу — CR2 — использует в качестве своего рецептора вирус Эпштейна-Барр — возбудитель инфекционного мононуклеоза.

— CR3 и CR4 также связывают iC3b, который, как и активная форма C3b, служит опсонином. В случае если CR3 уже связался с растворимыми полисахаридами типа бета-глюканов, связывания iC3b с CR3 самого по себе достаточно для стимуляции фагоцитоза.

— C5aR состоит из семи доменов, пенетрирующих мембрану клетки. Такая структура характерна для рецепторов, связанных с G-белками (белки, способные связывать гуаниновые нуклеотиды, в том числе ГТФ).

Защита собственных клеток. Собственные клетки организма защищены от деструктивных воздействий активного комплемента благодаря так называемым регуляторным белкам системы комплемента.

— C1-ингибитор (C1inh) разрушает связь C1q с C1r2s2, тем самым ограничивая время, в течение которого C1s катализирует активационное расщепление C4 и C2. Кроме того, C1inh ограничивает спонтанную активацию C1 в плазме крови. При генетическом дефекте dinh развивается наследственный ангионевротический отёк. Его патогенез состоит в хронически повышенной спонтанной активации системы комплемента и избыточном накоплении анафилактинов (C3a и С5а), вызывающих отёки. Заболевание лечат заместительной терапией препаратом dinh.

C4-связывающий белок — C4BP (C4-Binding Protein) связывает C4b, предотвращая взаимодействие C4b и С2а.

DAF (Decay-Accelerating Factor — фактор, ускоряющий деградацию, CD55) ингибирует конвертазы классического и альтернативного путей активации комплемента, блокируя формирование мембраноатакующего комплекса.

Фактор H (растворимый) вытесняет фактор В из комплекса с C3b.

Фактор I (сывороточная протеаза) расщепляет C3b на C3dg и iC3b, а C4b — на C4c и C4d.

Мембранный кофакторный белок MCP (Membrane Cofactor Protein, CD46) связывает C3b и C4b, делая их доступными для фактора I.

Протектин (CD59). Связывается с C5b678 и предотвращает последующее связывание и полимеризацию С9, блокируя тем самым образование мембраноатакующего комплекса. При наследственном дефекте протектина или DAF развивается пароксизмальная ночная гемоглобинурия. У таких больных эпизодически возникают приступы внутрисосудистого лизиса собственных эритроцитов активированным комплементом и происходит экскреция гемоглобина почками.

Читайте также  Консервативные операции на яичниках

Патофизиология воспаления. Эмиграция лейкоцитов в очаге воспаления.

При переходе артериальной гиперемии в венозную лейкоциты постепенно перемещаются из осевого слоя в периферический — пристеночный и начинают прилипать к поверхности эндотелия .Возникает «краевое стояние лейкоцитов» и с этого момента начинается массовая миграция лейкоцитов в очаг воспаления.

Лейкоцит должен преодолеть две преграды: эндотелий и базальную мембрану. Слой эндотелия лейкоциты проходят, протискиваясь между эндотелиальными клетками, а базальную мембрану временно растворяют своими протеазами. Весь процесс перехода лейкоцита через стенку сосуда занимает от 2 до 12 минут и не вызывает повреждения стенки сосуда. Главным место эмиграции лейкоцитов являются посткапиллярные венулы. При остром воспалении прежде всего эмигрируют нейтрофилы и значительно позднее — моноциты. Эозинофилы, базофилы и лимфоциты так же способны к эмиграции. Эмиграция лейкоцитов связана с появлением в очаге воспаления специальных медиаторов хематтрактантов. Наиболее сильными хематтарактантами являются липополисахариды, входящие в состав бактериальных эндотоксинов. К наиболее сильным эндогенным хематтрактантом относятся фрагменты активируемого при воспалении комплемента, особенно С5а, лейкотриен В4, фактор активации тромбоцитов и каликреин.

Эмиграция лейкоцитов в очаг воспаления начинается с адгезии их к эндотелию сосудов микроциркуляторного русла. Адгезивность увеличивается в результате усиленного образования эндотелиальными клетками специальных молекул РНК и соответствующего им белка.

Прохождение лейкоцитов через сосудистую стенку это результат присущей этим клеткам способности к движению — т.е. локомоции, которая так же активируется хематтрактантами. Внутри цитоплазмы лейкоцитов увеличивается концентрация ионов кальция.

Это активирует микротубулярную систему, образующую внутренний скелет клетки, активирует актомиозиновые комплексы, усиливается секреция нейтрофилами их гранулярного содержимого, в том числе нейтрофильных протеаз, способных растворять базальную мембрану сосудов. Взаимодействие хематтрактантов с поверхностными рецепторами лейкоцитов сопровождается активацией различных находящихся в них ферментов, в том числе кальций-зависимой фосфолипазы А2, кальций-зависимых протеиновых киназ: протеинкиназы А и протеинкиназы С.

Под влиянием хематтрактантов в лейкоците на переднем полюсе кортикальный гель превращается в золь, т.е. становится более жидким. В эту разжиженную часть лейкоцита переливается золь его центральной части. Лейкоцит укорачивается сзади и удлиняется спереди. Разжиженная часть кортикального геля переднего полюса с силой выбрасывается назад и тем самым лейкоцит передвигается вперед.

Наибольшей функциональной активностью обладают нейтрофильные лейкоциты. Полиморфноядерные лейкоциты первыми приходят в очаг воспаления, поскольку они более чувствительны, их гораздо больше в крови. Их называют клетками «аварийного реагирования» и одноразового пользования.

Моноциты находятся в крови до 3 суток, уходят в ткани и находятся в них около 10 дней. Часть их дифференцируется в оседлые тканевые макрофаги, часть находится в неактивном состоянии и может вновь активироваться. Поэтому моноциты называют клетками многоразового пользования. Такая последовательность выхода форменных элементов крови за пределы сосуда была выявлена Мечниковым и называется «закон эмиграции» или «стадии клеточной реакции при воспалении»:

1) полинуклеарная (нейтрофилы и эозинофилы) до 2 суток,

2) мононуклеарная (моноциты и лимфоциты) до 5-6 дней,

3) фибробластическая, характеризуется скоплением в очаге воспаления гистиоцитов и фибробластов.

Важнейшей функцией лейкоцитов в очаге воспаления является фагоцитоз — т.е. захват, убиение и переваривание бактерий, а так же переваривание продуктов распада тканей и клеток собственного организма.

В ходе фагоцитоза различают 4 стадии :

1) стадия приближения фагоцита к объекту;

2) стадия прилипания фагоцита к объекту;

3) стадия поглощения фагоцитом объекта;

4) стадия внутриклеточных превращений поглощенного объекта.

Первая стадия объясняется способностью фагоцитов к хемотаксису. В механизмах прилипания и последующего поглощения фагоцитом объекта большую роль играют опсонины — антитела и фрагменты комплемента, плазменные белки и лизоцим. Установлено, что определенные участки молекул опсонинов связываются с поверхностью атакуемой клетки, а другие участки той же молекулы — с мембраной фагоцита.

Механизм поглощения не отличается от прилипания — захват осуществляется путем постепенного обволакивания фагоцитом микробной клетки, т.е. по-существу путем прогрессирующего прилипания поверхности фагоцита к поверхности микроба до тех пор, пока весь объект не будет «обклеен» мембраной фагоцита. В следствие этого поглощаемый объект оказывается внутри фагоцита, заключенным в мешок, образованный частью мембраны фагоцитирующей клетки. Этот мешок называется фагосома. Образование фагосомы начинает стадию внутриклеточных превращений поглощенного объекта внутри фагосомы, т.е. вне внутренней среды фагоцита.

Основная часть внутриклеточных превращений поглощенного при фагоцитозе объекта связана с дегрануляцией — т.е.переходом содержимого цитоплазматических гранул фагоцитов внутрь фагосомы. В этих гранулах у всех облигатных фагоцитов содержится большое количество биологически активных веществ преимущественно ферментов, которые убивают и затем переваривают микробы и другие поглощенные объекты. В нейтрофилах имеется 2-3 вида гранул, которые содержат лизоцим — растворяющий микробную стенку, лактоферрин — белок, связывающий железо и тем самым оказывающий бактериостатические действие, миелопероксидазу, нейтральные протеазы, кислые гидролазы, белок, связывающий витамин В12 и другие. Как только образуется фагосома, к ней вплотную подходят гранулы. Мембраны гранул сливаются с мембраной фагосомы и содержимое гранул поступает внутрь фагосомы.

Как уже говорили, нейтрофилы — первые лейкоциты, инфильтрирующие зону воспаления. Они обеспечивают эффективную защиту от бактериальных и грибковых инфекций. Если же рана не инфицирована, то содержание нейтрофилов в ней быстро снижается и через 2 суток в очаге воспаления преобладают макрофаги. Как и нейтрофилы, воспалительные макрофаги — это подвижные клетки, защищающие организм с помощью фагоцитоза от различных инфекционных агентов. Они также способны секретировать лизосомальные ферменты и кислородные радикалы, но отличаются от нейтрофилов рядом качеств, которые делают эти клетки особенно важными на более поздних этапах острого воспаления и в механизмах заживления ран:

1. Макрофаги живут гораздо дольше (месяцы, а нейтрофилы – неделю).

2. Макрофаги способны распознавать, а затем поглощать и разрушать поврежденные и нежизнеспособные клетки собственного организма, в том числе и нейтрофилы. С этим связана их чрезвычайная роль в «уборке» воспалительного экссудата. Макрофаги это главные клетки, участвующие в растворении и удалении из очага воспаления поврежденной соединительной ткани, что необходимо для последующей реконструкции тканей. Они синтезируют и секретируют нейтральные протеазы: эластазу, коллагеназу, активатор плазминогена, разрушающие внеклеточные коллагеновые и эластиновые волокна соединительной ткани. Макрофаги играют одну из ключевых ролей в заживлении ран. У животных в эксперименте, лишенных мононуклеаров, раны не заживают. Это объясняется тем, что макрофаги синтезируют факторы роста для фибробластов и других мезенхимальных клеток, продуцируют факторы, увеличивающие синтез коллагена фибробластами, являются источниками факторов, управляющих различными этапами ангиогенеза — реваскуляризации поврежденной ткани, продуцируют полипептидные гормоны, являющиеся медиаторами «ответа острой фазы» — интерлейкин-1 и ИЛ-6 и фактор некроза опухолей.

Воспаление делят на острое и хроническое. Острое воспаление (inflammatio acuta) развивается в связи с внезапным повреждением — ожогом, отморожением, механической травмой, некоторыми инфекциями. Его продолжительность обычно не превышает нескольких суток. Острое воспаление характеризуется выраженными экссудативными реакциями, в ходе которых вода, белки, форменные элементы крови (в основном лейкоциты) покидают кровоток и поступают в зону повреждения.

Хроническое воспаление (inflammatio chronica) развивается, когда повреждающий агент действует в течение длительного времени. Хроническое воспаление продолжается недели, месяцы и годы. Оно характеризуется не столько экссудацией, сколько пролиферацией фибробластов и сосудистого эндотелия, а также скоплением в очаге воспаления специальных клеток — макрофагов, лимфоцитов, плазматических клеток и фибробластов. Большая часть наиболее тяжелых болезней человека характеризуется как раз хроническим воспалительным процессом — это лепра, ревматоидный артрит, туберкулез, хронический пиелонефрит, сифилис, цирроз печени и так далее. Хроническое воспаление обычно сопровождается необратимыми повреждениями нормальной паренхимы, дефекты которой заполняются фиброзной соединительной тканью, деформирующей пораженные органы.

В оптимальном случае прекращение действия повреждающего агента сопровождается затуханием воспалительного ответа и полным устранением всех последствий самих воспалительных реакций — т.е. «полное разрешение воспаления». Это означает прекращение образования медиаторов и исчезновение их из зоны повреждения, прекращение эмиграции лейкоцитов, восстановление сосудистой проницаемости, удаление жидкости, белков, продуктов распада бактерий и клеток (в том числе нейтрофилов и макрофагов).

Исчезновение медиаторов обусловлено отчасти их спонтанной диффузией из очага воспаления и частично инактивацией различными ферментами, причем система инактивации развивается в ходе самого воспаления. Если повышение проницаемости сосудов не было связано с грубым повреждением эндотелиальных клеток, то проницаемость быстро нормализуется после исчезновения медиаторов.

Большая часть скопившейся в очаге воспаления жидкости удаляется с током лимфы. Отложения фибрина растворяются фибринолитическими ферментами крови, ферментами клеток воспаления и также удаляются по лимфатическим сосудам. Возможно, что по лимфатическим сосудам уходят и макрофаги. Часть макрофагов, нагруженных нетоксичными неразрушенными веществами, может оставаться долгое время в месте бывшего воспаления.

Полное разрешение воспаления создает условия для полного восстановления структуры и функции поврежденных тканей. Однако это бывает только при относительно небольших ранениях органов и тканей, обладающих к тому же высокой способностью к регенерации — кожа, слизистые, паренхима внутренних органов. Неполное разрешение воспаления приводит к тому, что восстановление происходит при помощи рубцевания.

Общая реакция организма на воспаление зависит от локализации, причины, степени повреждения органа, возникновения недостаточности функции органа, реактивности и резистентности организма, иммунитета, состояния желез внутренней секреции, питания,конституции, пола, возраста, ранее перенесенных заболеваний.

Биологическая сущность воспаления.И.И. Мечников 25 лет (с 1882 г.) исследовал фагоцитоз. Его метод сравнительной патологии — изучение процесса в эволюционном аспекте. Он доказал, что воспаление встречается у всех представителей животного мира. У одноклеточных защита и питание совпадают. У низших многоклеточных (губка) фагоцитировать могут все клетки. При формировании зародышевых листков фагоцитоз закрепляется за мезодермой. При формировании сосудистой системы открытого типа (раки) фагоциты проще доставляются в очаг воспаления и у высших к фагоцитарной реакции присоединяется реакция сосудов, нервной системы и соединительной ткани. Это реакция целостного организма, выработанная в процессе эволюции, имеет защитно-приспособительное значение — в основе защиты лежит фагоцитоз, все остальное есть лишь аксессуары воспалительной реакции.

Диагностика воспаления — на видимых участках тканей оно проявляется вышеуказанными признаками: покраснение, повышение температуры, припухлось, боль и нарушение функции.

Методы оценки функциональной оценки фагоцитов:

а) определение функциональной активности лейкоцитов:

1. % фагоцитоза — это экстенсивный показатель % фагоцитирующих клеток на 100 потенциальных фагоцитов,

2. фагоцитарное число — это количество объектов фагоцитоза, захваченных этими 100 фагоцитами,

3. фагоцитарный индекс — или интенсивность поглощения — это количество захваченных объектов фагоцитоза, которое приходится на долю каждого фагоцитирующего лейкоцита,

4. суммарная интенсивность поглощения — это количество объектов фагоцитоза, захваченных фагоцитами, содержащимися в 1 мм 3 ,

5. завершенность фагоцитоза,

6. конгоротовый индекс — скорость исчезновения из крови крупнодисперсной краски при внутривенном введении после повторного исследования венозной крови через 15-20 мин,

7. для оценки степени вакцинации определяют титр антител,

8. Исследуется клеточный состав экссудата,

9. Определение общего количества лейкоцитов и лейкоцитарной формулы.

Зависимость воспалительной реакции от общего состояния — реактивности и резистентности, которые обеспечивают появление, развитие, течение и исход воспаления.

Воспаление может быть:

● нормэргическое — при хорошей реактивности у здоровых лиц,

● гиперэргическое (очень бурное) — при аллергии или у холериков,

● гипоэргическое — как положительная гипо- и анергия при иммунитете и отрицательная гипо- и анергия при низкой реактивности, голодании, истощении регуляторных систем (нервной и эндокринной).

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: