КЛЕТОЧНЫЕ ЭФФЕКТОРЫ И МЕДИАТОРЫ ВОСПАЛЕНИЯ
Клеточные эффекторы воспаления (флогогены) - это клетки, реализация взаимодействий между которыми, вызывает в тканях местную острую воспалительную реакцию и системные сдвиги регуляции, обмена веществ и функций, составляющие реакцию острой фазы и системную воспалительную реакцию.
Медиаторы воспаленш - это вещества, обладающие определенными функциями, которые, отчасти представляя собой агенты ауто- и пара- кринной регуляции и реализуя межклеточные взаимодействия, способны вызывать в тканях компоненты острой воспалительной реакции.
Многие из флогогенов (медиаторов воспаления) вызывают компоненты острой воспалительной реакции, активируя ее основные клеточные эффекторы, полиморфонуклеарные лейкоциты. Роль нейтрофилов как ключевого клеточного эффектора острого воспаления особенно видна при острой воспалительной реакции, вызванной образованием в тканях иммунных комплексов антиген-антитело. Известно, что воспаление, инициирующим моментом которого является образование иммунных комплексов, значительно ослабевает при нейтропении, то есть при снижении содержания нейтрофилов в циркулирующей крови. Иммунные комплексы запускают воспаление через нейтрофилы, наружная поверхность которых содержит рецепторы к относительно стабильной по структуре части молекулы иммуноглобулинов (Бс-фрагмент). Взаимодействие соответствующих рецепторов наружной поверхности нейтрофилов с Бс-фрагментом активирует полиморфонуклеа- ры. Активированные нейтрофилы выделяют массу флогогенов, в частности обладающих свойством вызывать тромбоз микрососудов. Тромбоз сосудов через ишемию вызывает быстрый некроз прилежащих к обтурированным сосудам тканей и формирование полиморфонуклеарных инфильтратов в очагах их некробиотических изменений.
Эволюционно воспаление формировалось в первую очередь как неспецифическая защитная реакция уничтожения потенциально патогенных микроорганизмов после их проникновения во внутреннюю среду организма.
Сам по себе богатый арсенал фагоцитов, фиксированных в тканях и циркулирующих с кровью, еще не гарантирует надежной защиты организма от болезнетворных бактерий, попадающих во внутреннюю среду из внешней, и эффективных уничтожения и элиминации из внутренней среды всего чужеродного посредством эндоцитоза. Для того, чтобы при воспалении произошел эндоцитоз, необходимы: а) сближение фагоцита и объекта фагоцитоза (патогенного микроорганизма в том числе); б) адгезия микроорганизма на поверхности фагоцита; в) активация плазматической мембраны фагоцита как инициирующий момент эндоцитоза. Некоторые из патогенных микроорганизмов в качестве потенциальных объектов эндоцитоза на своей поверхности содержат лиганды к поверхностным рецепторам нейтрофилов, другие высвобождают хемоаттрактанты и биоактивные вещества, активирующие наружную мембрану фагоцита. Если чужеродный потенциальный объект эндоцитоза не обладает такими свойствами, то в дело вступает система комплемента, функционирование которой реализует три необходимых условия эндоцитоза при воспалении.Комплементом называют белковый комплекс, состоящий примерно из 20 протеинов, которые присутствуют в плазме крови и в интерстиции (фракции системы комплемента). Больше всего в сыворотке крови содержится фракции системы комплемента СЗ (1,2 г/л). Активация системы комплемента - это алгоритмизированный процесс, состоящий из ряда последовательных реакций, продукт каждой из которых служит катализатором последующего этапа активации (следующей реакции). Поэтому для системы комплемента характерен быстрый многократно усиленный ответ на действие первичного стимула ее активации. Это частное проявление общей биологической закономерности потенциально патогенной избыточности защитных реакций в сравнении с силой действия стимулов, их вызывающих. Данная закономерность определяет способность защитных реакций к превращению в звенья патогенеза болезней, патологических процессов и состояний. Так избыточная и на уровне всего организма активация системы комплемента является одним из звеньев патогенеза системной воспалительной реакции, разрушающей структурно-функциональные единицы эффекторов функциональных систем.
В физиологических условиях в плазме крови и интерстиции происходит постоянное и очень медленное расщепление СЗ с образованием его продукта СЗЬ или аналогичной по функциям молекулы. В присутствии ионов магния СЗЬ, соединяясь с другим элементом системы комплемента фактором В, образует молекулярный комплекс. В составе молекулярного комплекса фактор В расщепляется одним из ферментов плазмы крови фактором О. В результате образуется молекулярный комплекс СЗЬВЬ, представляющий собой «СЗ-конвертазу», способную расщеплять СЗ на СЗа и СЗЬ. После образования СЗ-конвертазы возможно быстрое и неограниченное образование СЗЬ из СЗ, так как отщепление СЗЬ от СЗ - это начальный этап образования конвертазы. В физиологических условиях этот цикл биохимических реакций блокируется через замещение в составе конвертазы фактора В фракцией системы комплемента фактором Н. В результате молекулярный комплекс становится доступным для взаимодействия с фактором I, инактивирующим СЗЬ. Инактивированный СЗЬ в дальнейшем расщепляется трипсиноподобными ферментами.
СЗЬВЬ-конвертаза обладает способностью связываться с углеводными элементами наружной клеточной мембраны некоторых микроорганизмов. Фиксация на поверхности микроорганизмов стабилизирует ее, то есть делает невозможным замещение в ее составе фактора В фактором Н. Стабилизацию конвертазы усиливает другой белок плазмы крови, присутствующий в интерстиции, - пропердин. Связанная с поверхностью микроорганизма конвертаза отщепляет от СЗЬВЬ фракцию СЗЬ. СЗЬ ковалентно связывается с наружной мембраной микроорганизма. Таким образом, одна фиксированная на наружной клеточной поверхности СЗЬВЬ-конвертаза позволяет связаться с микроорганизмом большому количеству молекул СЗЬ. СЗЬ и ее неактивная форма, фиксированные на поверхности микроорганизмов, представляют собой флогогены с функцией опсонинов, которые обуславливают адгезию микроорганизмов на поверхности фагоцита и активацию плазматической мембраны фагоцита как инициирующий момент эн- доцитоза.
Адгезия фагоцитов и объектов фагоцитоза происходит через связывание СЗЬ и ее неактивной формы со своими рецепторами на поверхности полиморфонуклеаров и макрофагов.С фиксацией множества молекул СЗЬ на поверхности фагоцитов завершается альтернативный путь активации системы комплемента, который также называют пропердиновым. Первичная альтерация тканей под воздействием экзогенного этиологического фактора физико-химической природы разрушает защитное покрытие наружных клеточных мембран, преимущественно состоящее из слоя сиаловых кислот. Это делает возможным альтернативную активацию системы комплемента на поверхности поврежденных клеток, которая также состоит в стабилизации на их поверхности СЗЬВЬ- конвертазы с участием пропердина. В результате система комплемента атакует некробиотически измененные клетки своего организма, что обуславливает их цитолиз. Поверхность продуктов цитолиза, в том числе фрагментов плазматической и цитоплазматических мембран, также пригодна для активации комплемента по пропердиновому пути. Активация системы комплемента по альтернативному пути в очаге некробиотических изменений в основном происходит на поверхности поврежденных межклеточных структур, эритроцитов, попавших после повреждения микрососудов в интерстиций, на микротромбах и сгустках фибрина, которые все способны связывать СЗЬ, которая в свою очередь служит субстратом для образования СЗЬВЬ-конвертазы. Таким образом, в очаге некробиотических изменений, связанных с первичной альтерацией, происходит почти полная активация всех поступивших в него неактивных протеинов, составляющих систему комплемента.
Функция системы комплемента состоит не только в атаке патогенных микроорганизмов и своих переродившихся и ставших чужеродными клеток. Активация комплемента в ответ на первичную альтерацию или инфицирование по пропердиновому пути индуцирует острое воспаление как неспецифическую реакцию уничтожения и элиминации всего чужеродного в основном через функционирование фагоцитов крови и тканей.
При этом фракции системы комплемента выступают в роли флогогенов.Специфический иммунный ответ сенсибилизированного определенным иммуногеном организма также усиливается острой воспалительной реакцией, которую вызывает активация системы комплемента по более в филогенетическом отношении молодому классическому пути (был открыт позже пропердинового).
Индукция активации системы комплемента по классическому пути состоит в связывании и активации иммунными комплексами антиген-антитело на поверхности чужеродного объекта фагоцитоза первой фракции системы комплемента С1я. Эта фракция системы комплемента в небольших концентрациях постоянно присутствует в плазме крови и интерстиции. С Ц — это молекула, состоящая из коллагеноподобного стержня, который разветвляется на шесть пептидных цепочек. Каждая из цепочек оканчивается связывающей антитело субъединицей. Такое строение определяет поливалентность С Ц при связывании антител в составе комплексов антиген-антитело на поверхности чужеродных объектов фагоцитоза. На поверхности объекта эндоцитоза СЦ связывается с одной молекулой иммуноглобулина М или с двумя молекулами иммуноглобулина в.
СЦ, фиксированный относительно стабильными по структуре фрагментами молекулы иммуноглобулина Бс на поверхности объекта фагоцитоза, объединяется с двумя другими элементами системы комплемента, ее субъединицами ОгиСЛвв молекулярный комплекс, стабилизируемый ионами кальция. В составе данного молекулярного комплекса субъединица С 1в приобретает свойство протеолитического фермента. Протеаза С1в расщепляет фракцию системы комплемента С4. В результате расщепления фракции системы комплемента С4 образуются два ее фрагмента, больший С4Ь, обладающий свойствами протеолитического фермента, и меньший С4а. Фракция системы комплемента С2 образует комплекс с С4Ь. Этот молекулярный комплекс представляет собой субстрат для СЬ. Под влиянием СЛв как энзима из данного субстрата образуется молекулярный комплекс С4Ь2Ь, который обладает функциями специфичной СЗ-конвертазы.
В результате расщепления фракции СЗ высвобождается ее субъединица СЗЬ. Молекула СЗЬ, соединяясь с комплексом С4Ь2Ь, превращает его в фермент, расщепляющий фракцию С5. При альтернативном пути активации комплемента ферментом, расщепляющим фракцию системы комплемента С5, является молекулярный комплекс СЗЬВЬ. В дальнейшем активация системы комплемента происходит одинаково как по классическому, так и по альтернативному пути. Механизм блокирования активации системы комплемента по классическому пути состоит в деградации комплекса С4Ь2Ь под влиянием С4-связывающего белка или вследствие взаимодействия с СЗЬ- рецепторами клеточной поверхности в присутствии фактора I.
Фракция системы комплемента С5 расщепляется на короткий пептид С5а и большую часть С5, С5Ь. С5Ь фиксируется на объекте фагоцитоза и последовательно связывает фракции системы комплемента С6, С7 и С8. Образованный молекулярный комплекс способствует правильной ориентации одной или более молекул последней фракции системы комплемента С9. Это обуславливает развертывание молекул С9 и их проникновение в липидный бислой наружной мембраны атакуемых микроорганизма или чужеродной клетки. Полимеризация молекул С9 внутри наружной мембраны образует в ней кольцеобразный «мембраноатакующий комплекс», формирующий канал, по которому незатрудненно в соответствии с градиентами осмотических концентраций мигрируют осмоли и вода. Высокое коллоидно-осмотическое давление в клетке приводит к поступлению в нее воды и натрия, что и служит основным механизмом цитолиза.
Основными функциями системы комплемента и его фракций как молекулярных эффекторов острого воспаления являются:
♦ фиксация на поверхности потенциальных объектов фагоцитоза (патогенные микроорганизмы и свои ставшие чужеродными клетки и антигены);
♦ создание градиента концентрации хемоаттрактантов между просветом прилежащих к объекту эндоцитоза микрососудов и поверхностью объекта;
♦ активация фагоцитов циркулирующей крови; индукция их адгезии к эндотелиоцитам в локусе воспаления;
♦ рост проницаемости стенок микрососудов для белков плазмы и форменных элементов крови;
♦ обеспечение эндоцитоза через функционирование фракций системы комплемента в качестве опсонинов;
♦ индукцш воспаления как реакции уничтожения и элиминации всего чужеродного после связывания в ходе вторичного иммунного ответа антител с чужеродными антигенами;
♦ воздействие на тучные клетки в качестве стимула для их дегрануляции с высвобождением флогогенов.
СЗа и С5а - небольшие пептиды, отщепляемые при активации комплемента от своих молекул-предшественниц, представляют собой флогогены, обладающие рядом важных функций медиаторов острого воспаления. Они оказывают непосредственное влияние на фагоциты в просвете сосудов, прилежащих к локусу нахождения объекта фагоцитоза в интерстиции. СЗа и С5а активируют фагоциты и особенно нейтрофилы, резко повышая потребление полиморфонуклеарами кислорода, что связано с усиленным образованием свободных кислородных радикалов.
Как флогогены СЗа и С5а в первую очередь являются хемоаттрактантами и индукторами адгезии нейтрофилов и активированных моноцитов к эндотелию в очаге острого воспаления. Их эффект в качестве медиаторов воспаления, вызывающих адгезию фагоцитов к эндотелиоцитам и выход фагоцитов в интерстиций, в основном реализуется через экспрессию на поверхности по- лиморфонуклеаров, моноцитов и эндотелиальных клеток ЭЛАМ.
Кроме того, СЗа и С5а обладают свойством активировать тучные клетки и базофилы, высвобождающие целый ряд флогогенов. Активация тучной клетки приводит к высвобождению ею медиаторов воспаления по двум основным путям:
♦ выброс в интерстиций ранее образованных медиаторов из гранул тучной клетки;
♦ образование из арахидоновой кислоты и ее метаболитов медиаторов воспаления и высвобождение новосинтезированных флогогенов во внеклеточное пространство (табл. 12.2).
Лейкотриены (ЛТ) - это низкомолекулярные биоактивные молекулы, которые синтезируются и высвобождаются лейкоцитами, макрофагами, тучными и другими клетками в ответ на антигенную стимуляцию или действие иных раздражителей. Синтез ЛТ происходит через окисление арахидоновой кислоты в положении С-5, в результате которого образуется промежуточное соединение лейкотриен А4 (ЛТА4) Катализатором этой реакции является 5-липооксигеназа. Удаление из состава ЛТА4 гамма-глютамилового остатка образует ЛТ04. ЛТЭ4 лишенный глицина, - это ЛТЕ4. Гидратирова- ние ЛТА4 приводит к образованию ЛТВ4. Синтез ЛТС4 состоит в добавлении
Медиаторы острого воспаления, высвобождаемые в его очаге тучными клетками
Функционирование в качестве флогогенов
Образованные тучными клетками до начала острого воспаления
Гистамин Расширение артериол и спазм венул, увеличение гидростати
ческого давления в капиллярах, рост проницаемости микрососудов на уровне венул через сокращение венупярных эндотелиоци- тов и образование «зазоров»между ними, интерстициальный отек Гепарин Предупреждение тромбоза в микрососудах, несмотря на рост
экспрессии тромбогенного потенциала эндотелиоцитов, для эффективной мобилизации организменного резерва фагоцитов, комплемента, других клеточных и молекулярных эффекторов о строго воспаления Хемотаксис эозинофилов и нейтрофилов
Расширение резистивных сосудов с раскрытием артериоло- венулярных анастомозов (предположительно) и агрегация тромбоцитов с биологической целью отграничения очага воспаления через тромбоз, обусловленный падением обменной скорости кровотока на постартериолярном уровне и функционированием агрегатов активированных тромбоцитов
Новосинтезированные производные арахидоновой кислоты
Спазм бронхов. Раскрытие артериоло-венулярных анастомозов и расширение резистивных сосудов, рост гидростатического давления крови в капиллярах, увеличение проницаемости микрососудов для усиления экссудации как компонента воспаления. Функционирование в качестве хемоаттрактантов Расширение микрососудов для мобилизации эффекторов воспаления и экссудации, функционирование в качестве иммуносупрессоров, блокирующих индукцию системной иммунной реакции в ответ на антигенную стимуляцию в очаге воспаления, в том числе и эндогенными иммуногенами, высвобождаемые вследствие первичной альтерации и цитолиза (в основном простагландин Е2) Спазм и тромбоз микрососудов с биологической целью изоляции очага воспаления от внутренней среды
глютатиона к молекуле ЛТА4. ЛТА4 образуется в больших количествах нейт- рофилами и тучными клетками в легких больных бронхиальной астмой. ЛТА4 вызывает сокращение гладкомышечных элементов стенок бронхов. ЛТВ4 пред-1 ставляет собой агент аутокринной регуляции активированных нейтрофилов, функционирующих как клеточные эффекторы воспаления в его очаге. ЛТВ4. стимулирует адгезию и хемотаксис полиморфонуклеаров, то есть обладает функциями хемоаттр актанта. Кроме того, действие ЛТВ4 на нейтрофилы усиливает экзоцитоз ими протеолитических ферментов, а также синтез и выс-. вобождение полиморфонуклеарами свободных кислородных радикалов.
ЛТС4, ЛТЦ,, ЛТЕ4 и фактор активации тромбоцитов составляют медленно реагирующую субстанцию анафилаксии.
Патогенно высокий уровень образования и секреции лейкотриенов представляет собой звено патогенеза заболеваний и синдромов, механизм развития которых во многом составляет воспаление, лишенное биологической цели: респираторный дистресс-синдром взрослых, аллергический ринит, бронхиальная астма, ревматоидный артрит, неонатальная легочная гипертензия и др.
Трамбоксаны - это ряд биоактивных веществ, которые образуются из арахидоновой кислоты циклооксигеназой. Циклооксигеназа образует из арахидоновой кислоты простагландин 02, который тромбоксансинтетаза превращает в наиболее функционально активный тромбоксан А2. Синтез и высвобождение тромбоксанаэндотелиоцитами растет в очаге острого воспаления в ответ на первичную альтерацию стенки микрососудов. Под влиянием тромбоксана А2 в просвете микрососудов зоны острого воспаления происходит агрегация тромбоцитов. При этом предположительно тромбоксан действует через торможение активности аденилатциклазы кровяных пластинок. Одновременно тромбоксан вызывает сокращение гладкомышечных элементов стенок микрососудов. Биологический смысл секреции тромбоксана эндотелиоцитами при остром воспалении как причины тромбоза и спазма микрососудов—это отграничение от внутренней среды зоны первичной альтерации, очага инфекции и изоляция от всего организма очага злокачественного клеточного роста.
В начальный период острого воспаления его основным клеточным эффектором со свойствами фагоцита является нейтрофил. Функционирование полиморфонуклеаров как эффекторов острого воспаления не приводит к значительным системным последствиям и в основном сводится к эндоцитозу, бактерицидному действию и высвобождению лизосомальных ферментов и свободных кислородных радикалов, эффект которых во многом обуславливает вторичную альтерацию. Первые моноциты и лимфоциты из циркулирующей крови появляются в очаге воспаления через 3-6 ч от его начала. Максимума инфильтрация очага воспаления моноцитами и лимфоцитами достигает во вторые-третьи сутки острой воспалительной реакции. За это время происходят активация моноцитов и лимфоцитов и установление между ними функциональных связей, реализуемых через секрецию и действие цитокинов. Одновременно активированные моноциты превращаются в фиксированные долгоживущие тканевые мононуклеарные макрофаги. На трансформацию одного вышедшего из циркулирующей крови моноцита или лимфоцита в активно функционирующий клеточный эффектор воспаления уходит от двух до трех дней. В это время функциональная активность моноцитов и лимфоцитов незначительна, и жизнедеятельность клеток сводится преимущественно к интенсивному изменению экспрессии генома и связанному с ним усилению белкого синтеза. В результате клетки приобретают функции клеточных эффекторов воспаления. Можно считать, что за двое-трое суток острого воспаления в его очаге формируется функционально связанный комплекс клеточных эффекторов, моноцитов и лимфоцитов, которые высвобождают множество цитокинов с функциями флогогенов (молекулярных эффекторов воспаления). Кроме того, функциональный комплекс моноцитов и лимфоцитов секретирует цитокины, через супрасегментарное действие вызывающие сдвиги системной регуляции обмена веществ.
Активированные лимфоциты в очаге воспаления высвобождают лим- фокины-цитокины, которые относительно моноцитов в просвете микрососудов выступают в качестве флогогенов-хемоаттрактантов. Активированные лимфоциты секретируют фактор, тормозящий миграцию моноцитов, задерживающий активированные моноциты в очаге воспаления. Одновременно лимфоциты высвобождают фактор, активирующий моноциты, действие которого вызывает превращение моноцитов, вышедших в интерсти- ций, в долгоживущие тканевые макрофаги. Со вторых-третьих суток воспаления активированный моноцит становится основным фагоцитом, функционирующим в его очаге. Фагоцитоз моноцитами приводит к высвобождению в очаге воспаления функционально связанными макрофагами и лимфоцитами многих цитокинов-флогогенов: простагландина Е2, лейкот- риенов, фракций комплемента, фибронектина, прокоагулянтов, интерлейкинов, фактора некроза опухолей. Как и полиморфонуклеары, активированные моноциты секретируют лизосомальные ферменты и свободные кислородные радикалы.
Действие простагландина Е2 и лейкотриенов как флогогенов-хемоаттрактантов еще больше усиливает инфильтрацию очага воспаления его клеточными эффекторами. Одновременно простагпандин Е2 расширяет микрососуды в тканях, прилежащих к очагу воспаления, что усиливает экксудацию и поступление в очаг воспаления флогогенов и клеточных эффекторов воспаления из системно циркулирующей крови.
Свободные кислородные радикалы, высвобождаемые моноцитами, воздействуют на секретирующие их макрофаги в качестве агентов паракрин- ной регуляции. В результате действия свободных кислородных радикалов активированные моноциты высвобождают флогогены: простагландины, фракции системы комплемента, лейкотриены и тромбоксаны.
Деструкция межклеточных тканевых элементов и гибель клеток в результате вторичной альтерации создают в очаге воспаления значительную поверхность поврежденных межклеточных элементов и продуктов цитолиза, на которой происходит активация системы комплемента по альтернативному (пропердиновому) пути. Это служит одной из причин распространения в тканях зоны вторичной альтерации и увеличения очага воспаления.
Высвобождение клетками макрофагально-лимфоцитарного функционального комплекса цитокинов со свойствами прокоагулянтов (фактор, активирующий тромбоциты, тромбоксаны и др.) ведет к образованию зоны тромбоза микрососудов в самом очаге воспаления и на его периферии. Это формирует матрицу в виде «фибринового вала», на которой через клеточную пролиферацию происходит замещение дефекта тканей, образовавшегося вследствие первичной и вторичной альтерации.
Тромбоз микрососудов на периферии очага воспаления приводит к падению в нем напряжения кислорода и к гипоксии активированных макрофагов. Гипоксия служит стимулом для высвобождения макрофагами факторов ангиогенеза и роста фибробластов, которые в очаге воспаления секретнруются и активированными тромбоциты. Действие этих цитокинов со свойствами факторов клеточного роста приводит к образованию новых капилляров, прорастающих фибриновый вал, а также стимулирует пролиферацию фибробластов и образование ими коллагена и коллагеназы, фермента, изменяющего и стабилизирующего структуру новообразованного коллагена в межклеточном пространстве. В результате формируется фронт соединительной ткани, который продвигается к центру очага воспаления, где напряжение кислорода находится на минимальном уровне, концентрация лактата максимальна, и наиболее интенсивна секреция гипоксичными макрофагами факторов клеточного роста. Клеточную пролиферацию в ответ на острое воспаление через паракринные влияния на макрофаги в его очаге регулируют и Т-лимфоциты.
Полагают, что некоторые из активированных макрофагов в очаге воспаления функционируют как клетки, обеспечивающие взаимодействие антигенов из очага воспаления с иммунокомпетентными клетками, то есть как антиген-презентирующие клетки, индуцирующие первичную или вторичную специфическую реакцию системы иммунитета. Такие макрофаги называют активирующими. Другая популяция макрофагов в очаге воспаления лишена свойств антиген-презентирующих клеток. Эти макрофаги называют тормозящими. Их функция состоит в очищении очага воспаления от нежизнеспособных клеточных и интерстициальных элементов, а также в предотвращении иммуного ответа на стимуляцию собственными антигенами организма, которые высвободились при остром воспалении и стали доступными для взаимодействия с системой иммунитета. Предположительно в предотвращении системной иммуной реакции на стимуляцию «своими» антигенами из очага воспаления играет роль кахектин (фактор некроза опухолей) как цитокин с иммуносупрессивными свойствами, высвобождаемый активированными макрофагами.
Обычно один медиатор воспаления обладает многими функциями. Предполагают, что находящийся на клеточной поверхности активирующих макрофагов интерлейкин-1-1 альфа необходим для презентации антигенов Т- лимфоцитам. Это очевидно происходит посредством миграции активирующего моноцита с антигеном на его поверхности в регионарный лимфатический узел. Интерлейкин-1-1 бета, который активированные макрофаги в качестве флогогена высвобождают в интерстиций очага воспаления, вызывает экспрессию ЭЛАМ на поверхности эндотелиоцитов и лейкоцитов, что усиливает задержку в очаге воспаления его клеточных эффекторов из циркулирующей крови. Таким свойством обладает и фактор некроза опухолей. Интерлейкин-1-1 бета вызывает экзоцитоз (высвобождение вне клетки) фагоцитами лизосомальных ферментов и свободных кислородных радикалов фагоцитами, которые подвергают деструкции объекты эндоцитоза и нежизнеспособные клеточные элементы, что облегчает их фагоцитоз. Кроме того, интерлейкин-1 в качестве флогогена вызывает дегрануляцию тучных клеток с высвобождением медиаторов воспаления. Он также активирует эндотелиоциты, высвобождающие медиаторы воспаления простациклины и тромбоксаны. Биологический смысл секреции простациклинов активированными эндотелиоцитами состоит в увеличении объемной скорости кровотока в микрососудах через их расширение для усиления экссудации и большего поступления клеточных и молекулярных эффекторов воспаления в его очаг с циркулирующей кровью. Кроме того, простациклины как антикоагулянты ограничивают тромбоз микрососудов, вызванный тромбокса- нами и другими флогогенами-прокоагулянтами (фактор некроза опухолей и т. д.). Фактор активации тромбоцитов повышает экспрессию на поверхности фагоцитов рецепторов к фракциям системы комплемента со свойствами хемоаттрактантов. Одновременно он усиливает секрецию эндотелиальными клетками в очаге воспаления флогогенов-прокоагулянтов.
В физиологических условиях функция эндотелиоцитов состоит в поддержании текучести крови через торможение коагуляции и противодействие адгезии к эндотелиальным клеткам лейкоцитов циркулирующей крови. В ответ на повреждение эндотелия, связанное с инфекцией или действием экзогенного фактора физико-химической природы, или вследствие воспаления, вызванного активацией системы комплемента по классическому пути при аутои- мунных поражениях тканей, эндотелиоциты активируются и становятся клеточными эффекторами воспаления. При этом эндотелиоциты вызывают экссудацию и выход лейкоцитов в интерстиций через высвобождение вазоактивных веществ (простагландин 12), цитокинов, в состав молекулы которых входит липидное основание (фактор активации тромбоцитов и др.), активирующих лейкоциты, интерлейкинов со свойствами хемоаттрактантов (интерлейкин-8 и др.), а также посредством экспрессии на своей поверхности ЭЛАМ.
Повреждение эндотелия при первичной или вторичной альтерации ведет к моментальной активации на поверхности поврежденных эндотелиоцитов фактора Хагемана (ФХ). В дальнейшем активация ФХ связана с образованием плазменного калликреина. Активный ФХ служит катализатором образования калликреина из прекалликреина. Калликреин - это фермент, отщепляющий от высокомолекулярного кининогена брадикинин и другие кинины. Кроме того, активированный фактор Хагемана, связанный с отрицательно заряженной поверхностью поврежденного эндотелиоцита, индуцирует каскад реакций внутрисосудистого свертывания крови. Все это становится возможным при замедлении линейной скорости кровотока в просвете микрососуда. При нормальных объемной и линейной скорости кровотока в микрососудах в локусе воспаления не может возникнуть действующая концентрация флогогенов, достаточная для индуции острого воспаления.' В этой связи становится ясным, что нарушения микроциркуляции представляют собой один из начальных и необходимых этапов воспаления.
Брадикинин - это один из флогогенов-кининов. Кроме брадикинина к кининам относят каллидин и метионил-лизил-брадикинин. Кинины образуются в циркулирующей крови и в тканях из своих неактивных предшественников кининогенов, синтезируемых в печени, легких, почках, коже, миокарде и других специализированных тканях. Образование кининов из кининогенов происходит при участии специфических энзимов калликреи- нов, которые в основном синтезируются в поджелудочной железе. У кал- ликреинов также есть свои неактивные предшественники прекалликреины. Кроме активированного фактора Хагемана трансформацию прекалликреи- нов в калликреины и образование кининов вызывают ацидоз, неспецифические протеазы (в том числе и лизосомальные ферменты, высвобождаемые активированными нейтрофилами), фибринолизин и катехоламины.
Снижение степени гиперкатехоламинемии у хирургических больных эффективной аналгезией и устранением гиповолемии гемодилюцией, которые, нормализуя микроциркуляцию, подвергают обратному развитию метаболический ацидоз, уменьшает образование кининов в циркулирующей крови и тканях. Неэффективная аналгезия у тяжелых хирургических больных способствует прогрессированию системной воспалительной реакции не только через гиперкатехоламинемию, но и вызывая метаболический ацидоз вследствие расстройств микроциркуляции и юкстакапиллярного шунтирования, связанных с патологической болью. Падение интенсивности образования кининов может быть фактором нормализации системного и периферического кровообращения при организменной воспалительной реакции и септическом шоке.
Эффект кининов как флогогенов сводится к расширению артериол, росту проницаемости сосудов, что вызывает экссудацию в очаге воспаления. Кроме того, кинины в афферентном звене обуславливают возникновение болевых ощущений при воспалении.
Еще по теме КЛЕТОЧНЫЕ ЭФФЕКТОРЫ И МЕДИАТОРЫ ВОСПАЛЕНИЯ:
- КЛЕТОЧНЫЕ ЭФФЕКТОРЫ И МЕДИАТОРЫ ВОСПАЛЕНИЯ
- Органная (легочная) воспалительная реакция
- Псевдоаллергия
- Генез T- и В-лимфоцитов.
- Язвенная болезнь двенадцатиперстной кишки и желудка
- Бронхиальная астма