Кинины. Лейкотриены. Простагландины. Белки острой фазы воспаления. Цитокины. Реакции воспаления. Патогенез воспаления.
Обновлено: 07.05.2024
Воспалительная реакция - это защитная реакция организма на действие повреждающих факторов - химических, биологических, иммунологических и других.
Воспалительный процесс представляет собой сложный комплекс морфологических, физиологических и метаболических изменений, направленных на восстановление метаболизма и удаление поврежденного агента.
Воспалительная реакция может быть локальной и общей. Локальная воспалительная реакция условно делится на 5 стадий и все они связаны с выделением комплекса медиаторов воспаления:
сосудистая реакция - кратковременная констрикция, а затем длительная вазодилятация, что приводит к гиперемии и ускорению текучести крови.
значительное повышение проницаемости микрососудов, замедление кровотока и агрегация клеток в очаге воспаления.
диапедез лейкоцитов и эритроцитов через стенки капилляров и венул. Происходит экссудация жидкости и почти полная остановка кровотока в очаге воспаления.
центральное звено воспаления. Характеризуется хемотаксисом и фагоцитозом.
Общая реакция организма выражается в появлении боли, лихорадки, лейкоцитоза и характеризуется увеличением в плазме белков острой фазы воспаления.
Белки острой фазы практически полностью сосредотачиваются в 1 и 2 - глобулиновых фракциях, что обусловливает увеличение их при синдроме воспаления.
Характеристика острофазовых белков:
С-реактивный белок.
Открыт в 1930 году у больных крупозной пневмонией. Обладает способностью образовывать преципитат с С-полисахоридом пневмококков и образовывать преципитат-осадок.
Установлено, что СРБ синтезируются в печени, а также продуцируется Т-лимфоцитами. У здоровых его концентрация находится в пределах 1-5-8 мг/л. Такое его количество не обнаруживается качественной реакцией, поэтому считается, что СРБ у здоровых людей отсутствует. При воспалительных процессах он выше в 20-25 раз и более, начиная с 15-20 часов воспалительной реакции.
Определение СРБ приобрело диагностическое значение в течение последних 15-20 лет как диагностического показателя воспалительного процесса, вызванного инфекциями, ожогами, осложнениями после хирургических вмешательств, а также как индикатором инфаркта миокарда и реакции отторжение после трансплантации. В ревматологии используют как показатель активности ревматизма, что считают более надежным тестом, чем СОЭ.
С переходом острого процесса в хронический СРБ исчезает из плазмы крови и появляется вновь при обострении.
Считается, что при инфаркте миокарда (по данным некоторых авторов) положительная реакция на СРБ выявляется на 2 сутки и к концу 2-3 недели исчезает. СРБ считается более чувствительным тестом при инфаркте миокарда, чем СОЭ лейкоциты и позволяет судить о тяжести и глубине некроза в сердечной мышце при инфаркте миокарда.
Гаптоглобин.
Характерно, что Нр при всех заболеваниях нормализуется позже других лабораторных показателей. В плазме крови его концентрация повышается через 4-6 часов после воспалительной реакции и сохраняется повышенной до полной нормализации. Так, при инфаркте миокарда (ИМ) Нр повышается в первые сутки и сохраняется повышенной до 9 суток с максимальным увеличением в этот период, а нормализуется к 7-8 недели в фазу формирования первичного рубца. Особенно резко повышается Нр при ИМ с кардиогенным шоком и отеком легких. Понижается Нр в плазме крови при тяжелых заболеваниях печени, гемолитической анемии или наследственной недостаточности Нр.
Церуллоплазмин относится к 2- глобулиновой фракции. Функции в организме:
Специфическое связывание и транспорт ионов меди;
Обладает ферментативными свойствами - является оксидазой аскорбиновой кислотой, Fe 21 , адреналина, диоксифенилаланина;
Обладает способностью разрушать перекисное окисление липидов, а именно супероксидный антирадикал.
В церуллоплазмине содержится более 90% всех ионов плазмы крови. Ранее считалось, что при помощи церуллоплазмина производится транспорт Cu 2+ из кишечника в печень. Но оказалось, что ионы Cu связываются с церуллоплазмином лишь после поступления их в печень. Ионы меди в свободном виде являются токсичными для организма, поэтому церуллоплазмин - это быстродействующий биохимический механизм связывания меди. Церуллоплазмин - это безвредная форма депо ионов меди. Исследования Шимицу (Япония) выявили, что церуллоплазмин выполняет ряд других функций:
является регулирующим фактором в кроветворной системе - ускоряет потребление и накопление железа;
вызывает пролиферацию клеток эритро- и гранулопоэза, что приводит к гиперплазии клеток костного мозга;
участвует в синтезе гемоглобина.
Как белок острой фазы, церуллоплазмин повышается при острых и хронических инфекционных заболеваниях, инфаркте миокарда, злокачественных опухолях, хирургических вмешательствах, ревматоидном артрите, СКВ, лимфогранулематозе, острых гепатитах, туберкулезе.
Повышение концентрации церуллоплазмина наблюдается также при беременности в 2,5-3 раза, что обусловлено стимулирующим влиянием эстрогенов на синтез церуллоплазмина.
Снижение уровня церуллоплазмина наблюдается при:
болезни Вильсона-Коновалова (гепатолентикулярной дегенерации) - это наследственный дефицит церуллоплазмина;
при нарушении всасывания в кишечнике;
при недостаточном питании.
Норма церуллоплазмина - 200-300 мг/л.
Кислый 1-гликопротеин.
Это основной представитель гликопротеинов, а именно, серогликанов. Концентрация этого белка в плазме у здоровых людей 0,4-1,2 г/л. Концентрация его значительно повышена при воспалительных процессах, инфекционных состояниях, особенно гнойных и некробиотических процессах. Это абсцессы, сепсис, пневмонии, инфаркт миокарда, злокачественные новообразования, СКВ, ревматоидный артрит, другие. Повышение концентрации этого гликопротеина отражает характер течения системного заболевания соединительной ткани. Повышение этого белка в плазме крови вызывает повышение 1- глобулиновой фракции.
1- антитрпсин (антипротеазный ингибитор - AI).
У здоровых его содержание составляет 1,2-3,2 г/л. Этот белок представляет собой основную часть 1- глобулинов. В связи с небольшой молекулярной массой AI легко покидает кровяное русло, выходит в окружающую ткань интерстиций и взаимодействует с протеиназами тканей. Как в кровяном русле, так и в тканях AI угнетает активность трипсина, химотрипсина, тромбина, плазмина, ренина, элостазы, коллагеназы и других протеиназ.
Концентрация AI повышается при всех воспалительных заболеваниях и при всех патологических процессах, сопровождающихся распадом тканей (острые панкреатиты, опухоли, mts опухолей в послеоперационном периоде, при термических ожогах, пневмониях и др.).
Полагают, что увеличение этого белка при воспалительных и некротических процессах создает оптимальные условия для ограничения зоны воспалительной деструкции в период острой фазы. Дефицит этого белка сопровождается формированием обструктивных легочных заболеваний, прежде всего эмфизема легких, а также ювенильного прогрессирующего цирроза печени. Все лица с эмфиземой легких имеют полный или частичный дефицит этого белка.
Это белок, содержащий запас железа в организме. Синтезируется в клетках системы фагоцитирующих мононуклеаров. Состоит из белка и Fe 3+ . Кроме значительного повышения при гемохроматозе, он повышается также при остром лейкозе, легочных воспалительных инфекциях, остеомиелите, ожогах, ревматоидном артрите, СКВ, алкогольном поражении печени, лимфогранулематозе, раке молочной железы (как маркер).
Трансферрин.
Это металлосвязывающий белок. При электрофорезе передвигается с - глобулинами. Трансферрин играет важную роль в обмене железа. Он представляет собой транспортную форму Fe в организме. В плазме крови его концентрация 2-4 г/л. В норме у здоровых только 1/3 часть молекулы трансферрина насыщена Fe, а 2/3 части свободны, способны связаться с Fe. Организм взрослого человека содержит 3-5 г железа. Это железо эритроцитов (1,5-3 г), тканей (0,1-0,3 г), тканевых белков, таких как миоглобин цитохрома, каталаза, пероксидаза и др., которые содержат Fe - порфириновые группы. 1-1,5 г железа содержится в ферритине и остальная часть содержится с трансферрине. Железо, находящееся в комплексе с трансферрином, является трехвалентным и, таким образом, нетоксичным для организма. поэтому считается, что трансферрин в этом случае проявляет защитную роль, связывая двухвалентное железо.
Изучено бактерицидное действие трансферрина, проявляющееся в том, что трансферрин угнетает размножение вирусов и бактерий. Уменьшение насыщения трансферрина железом свидетельствует о дефиците Fe в организме, а увеличение - об интенсивном распаде Нв.
Концентрация трансферрина повышается при
острых воспалительных заболеваниях;
при некоторых формах нефротического синдрома;
при железодефицитной постгеморрагической анемии.
Уменьшается концентрация трансферрина при заболеваниях печени.
Преальбумин - это белок, передвигающийся при электрофорезе впереди альбуминов и содержащийся в плазме в норме в количестве 0,3-0,4 г/л. Синтезируется преальбумин в печени, и основным биологическим свойством его является связывание и транспорт тироксина, а также витамина А в плазме крови. При воспалительных процессах, злокачественных новообразованиях, заболеваниях печени количество преальбуминов уменьшается.
Иммуноглобулины - это многочисленные белки, построенные из тяжелых и легких цепей. Легкая цепь иммуноглобулинов () состоит из 212 аминокислот; тяжелая цепь () - из 450 аминокислот.
Мв- это хромопротеин, гемсодержащий белок. Он обуславливает красный цвет мышечной ткани. Основная функция Мв - это транспорт О2 от Нв через межмышечное пространство к мышечным клеткам. Мв обратимо связывается с О2, и в мышечной ткани является катализатором окислительных процессов. Кроме О2, Мв способен связываться также как и Нв, с СО2 (карбоксиМв), цианистыми соединениями (циан Мв), может окисляться в мет Мв и восстанавливаться. Миоглобин локализуется в различных участках миоцита, непрочно связан с внутриклеточными структурами и очень быстро при повреждении мышечной ткани попадает в кровь, а затем через почки выводится. У здоровых людей в крови концентрация миоглобина около 95 нм/мл и за сутки выводится не более 4 мкг.
Миоглобинемия и миоглобинурия делятся на 2 группы:
Вторичные миоглобинемии и миоглобинурии наблюдаются при:
длительной ишемии мышц и краш-синдроме;
при обширных хирургических оперативных вмешательствах;
при перенапряжении мышц;
при большой физической нагрузке (карате, длительный бег);
у рыбаков, у водителей при длительной транспортировке из-за вынужденного положения тела;
при эпилептическом статусе;
различных поражениях мышц (токсические, инфекционные).
Особое значение определению миоглобина придается при инфаркте миокарда, т.к. вследствие некроза сердечной мышцы разрушаются мембраны миоцитов, и содержимое клетки , в том числе белок, поступает в кроваток. Миоглобин непрочно связан с внутриклеточными структурами и имеет малую молекулярную массу, поэтому он появляется в крови раньше и в большем количестве, чем КК, ЛДГ, АСАТ.
Миоглобинурия отмечается уже в 1-ые часы болезни, а к 8 часу после приступа в моче обнаруживается миоглобин у 80-90% больных с крупноочаговым инфарктом миокарда. При инфаркте миокарда миоглобинурия кратковременна и невысока, поэтому не развивается миоренальный синдром. Значительная миоглобинурия наблюдается при обширных мышечных некрозах, что может привести к некрозу почечных канальцев вследствие отложения в клетках миоглобина и развития ОПН.
Первичная миоглобинурия встречается редко. Причина ее неизвестна. Называется она пароксизмальная паралитическая миоглобинурия, или хронический возвратный рабдомиолиз. Развивается после тяжелой физической работы либо после тяжелой инфекции, вакцинации. Чаще болеют мужчины (95%). У таких больных нарушен процесс окислительного фосфорилирования в мышцах, отмечается дефицит фермента фосфорилазы, а также в мышцах повышается фетальный миоглобин вследствие дефицита фермента карнитинпальмитинтрансферазы, нарушается липидный обмен - в крови растет количество свободных жирных кислот, триацилглицеридов и -липопротеинов.
На высоте приступа миалгии значительно повышается в крови креатинкиназа, ЛДГ, креатинин, К + , лейкоциты, эритроциты, гемоглобин.
Клинически заболевание проявляется гипертермией, резкими болями в мышцах. Мышцы становятся отечными, плотными, болезненными. Такое состояние длится 2-3 недели или месяц.
Кроме изменений в крови, отмечаются изменения в моче - протеинурия, гиалиновые и эпителиальные цилиндры, в осадке множество аморфных масс, моча приобретает ярко-красный цвет. При стоянии моча буреет, становится буро-красной из-за превращения окисленного миоглобина в метмиоглобин. Длительное нарушение функции почек может привести к анурии и ОПН.
Миоглобинурию необходимо дифференцировать с гемоглобинурией, однако при гемоглобинурии в крови обнаруживаются признаки гемолиза эритроцитов, падает количество гемоглобина и эритроцитов, появляется желтуха, нет увеличения активности креатинкиназы, альдолазы, ЛДГ, АСАТ.
Дифференцируют гемоглобинурию от миоглобинурии, проводя электрофорез белков мочи. Миоглобин передвигается обычно ближе к -глобулинам, а гемоглобин остается ближе к старту. Либо проводится спектрофотометрия. Наиболее точными являются методы ИФА.
Парапротеины
Это белки, которые у здоровых людей отсутствуют и появляются в плазме крови лишь при патологических заболеваниях. Их называют также патологическими иммуноглобулинами, т. к. они состоят из тех структурных единиц, что и нормальные Ig, но отличаются по физико-химическим свойствам, антигенному строению, электролитической подвижности.
Моноклональные Ig - синтезируются одним малигнизированным интенсивно размножающимся клоном иммунокомпетентных клеток. Основные различия между норм Ig и парапротеинами - это отсутствие свойств антител у парапротеинов.
Появление парапротеинов в плазме крови называется парапротеинемией, в моче парапротеин цепей.
Клинически различают парапротеинемии:
злокачественная - миеломная болезнь, или плазмоцитома, болезнь Вальденстрема, болезнь тяжелых цепей, злокачественные лимфомы и лейкозы;
доброкачественные - злокачественные опухоли, коллагенозы, хронические гепатиты, циррозы и другие хронические воспалительные заболевания.
Диагноз “Парапротеинемия” ставят на основании электролиза белков, а классовую принадлежность их с помощью соответствующих им моноспецифических антисывороток.
Наиболее часто встречаются группы опухолевых клеток с выделением в кровь патологии Ig в системе плазматических клеток. Наиболее часто встречают G-миелома, реже А-миелома, еще реже D- и Е-миеломы.
При электрофорезе парапротеины наиболее часто передвигаются в виде плотной и узкой полости в области -глобулинов либо -глобулинов, либо меду и . Очень редко между 2 и . Если парапротеин наслаивается на какую-либо фракцию, то эта фракция резко увеличивается до 40-40% и более.
Парапротеины передвигаются с -глобулинами, свидетельствуют в пользу -плазмоцитомы (или -миеломы) передвигающиеся с -глобулинами - о -плазмоцитоме, между и -глобулинами - М-градиент - о миеломе.
Диагностическое значение имеет также электрофорез белков мочи.
Белок Бенс-Джонса появляется в моче при миеломах с избыточной продукцией легких цепей (L- цепей). Парапротеинемия и парапротеинурия приводили к развитию патологических синдромов. Откладываясь в тканях многих органов, патологичные Ig вызывают синдромы Рейно, кровоточивость.
Уменьшение содержания в крови нормальных иммуноглобулинов приводит к подавлению иммунной зашиты организма, частым ОРВИ, герпетическим инфекциям и общим синдромам недомогания.
Характерным клиническим признаком являются костные изменения (остеопороз плоских костей черепа, ребер и т. д.).
Лабораторно отмечается повышение концентрации общего белка (до 200 г/л). Возникает спонтанная агглютинация эритроцитов, что затрудняет получение хороших мазков крови и костного мозга. СОЭ резко повышено. Осадочные пробы резко положительны. У 20-40% больных отмечается гиперкальциемия (как последействие остеолиза).
Развивается миеломная нефропатия. В основе развивающейся почечной недостаточности лежит восходящий нефросклероз. Поликлональная парапротеинемия характеризуется тем, что PIg секретируются несколькими клонами антител образующих клеток.
“Доброкачественная” парапротеинемия чаще всего принадлежит к классу G. Общее количество белка у этих больных невысокое, количество PIg не превышает 20 г/л. Количество нормальных Ig нормальное или повышенное в зависимости от характера сопутствующего заболевания. В моче таких больных отсутствует белок Бенс-Джонса.
Иммуноэлектрофоретический анализ позволяет рано выявить низкие конструкции парапротеина и точно их титровать. Выявление парапротеина позволяет правильно и своевременно поставить диагноз больным и назначить правильную терапию. Динамическое наблюдение за концентрацией парапротеина - объективный тест оценки эффективности применяемой стероидной или цитостатической терапии.
Кинины. Лейкотриены. Простагландины. Белки острой фазы воспаления. Цитокины. Реакции воспаления. Патогенез воспаления.
Кинины — низкомолекулярные пептиды (олигопептиды), увеличивающие проницаемость сосудов и высвобождение медиаторов полиморфно-ядерными фагоцитами. Предшественники кининов — кининогены (высокомолекулярные белки). Протеолиз кининогенов с образованием кининов осуществляют калликреины — специфические протеазы полиморфно-ядерных фагоцитов. Ключевой субстрат этих реакций — фактор Хагемана, играющий важную роль в реакциях свёртывания.
Лейкотриены. Простагландины
Лейкотриены и простагландины, а также их метаболиты, — основные медиаторы острого воспаления. Повышают проницаемость сосудов, вызывают сокращение гладкомышечных клеток. Лейкотриен В4 активирует хемотаксис полиморфно-ядерных фагоцитов; тромбоксан А2 индуцирует агрегацию тромбоцитов, а простагландины, действуя на гипоталамус, вызывают повышение температуры тела. Кроме того, простагландины воздействуют на нервные окончания волокон типа С — именно поэтому стимулы, в норме не вызывающие болевой реакции, при воспалении провоцируют приступ боли.
Белки острой фазы воспаления
Воспалительная реакция сопровождается высвобождением различных белков (преимущественно из печени), также выполняющих медиаторные функции. Их объединяют общим термином белки острой фазы воспаления. Наиболее известны С-реактивный белок, ЛПС-связывающий белок, сывороточный амилоидный белок А, а1-антитрипсин.
Цитокины
Многие продукты бактерий активируют клетки системы мононуклеарных фагоцитов и лимфоциты; эти клетки отвечают выделением комплекса БАВ. Такие факторы относят к двум крупным классам — цитокины (подклассы: ИЛ. ИФН, факторы роста, колониестиму-лирующие факторы гемопоэзов) и хемокины (хемоаттрактанты). Так, известно не менее 18 ИЛ. Большинство из них — также медиаторы иммунных реакций. В воспалительных реакциях основную роль играет ИЛ-1, стимулирующий лихорадочные реакции, повышающий проницаемость сосудов и адгезивные свойства эндотелия, а также активирующий моно- и полиморфно-ядерные фагоциты.
Реакции воспаления. Патогенез воспаления
Большинство реакций острого воспаления резко изменяет лимфо- и кровообращение в очаге воспаления. Вазодилатация и повышение проницаемости капилляров облегчают выход из просвета капилляров макромолекул (например, компонентов комплемента) и полиморфно-ядерных фагоцитов, то есть сопровождается образованием экссудата. При умеренной воспалительной реакции экссудат содержит небольшое количество белка (серозный экссудат); при более интенсивной реакции содержание белков (например, фибриногена) резко возрастает (фибринозный экссудат). Механизмы свёртывания направлены на образование фибриновых сгустков, предупреждающих диссеминирование возбудителя с кровью и лимфой. Полиморфно-ядерные фагоциты, покинувшие кровеносное русло, устремляются в направлении хемотаксического стимула и поглощают проникшие микроорганизмы. Фагоцитоз заканчивается внутриклеточным их перевариванием. Важный фактор — снижение рН в тканях при воспалении, обусловленное секрецией молочной кислоты фагоцитами. Снижение рН оказывает губительное действие на бактерии и снижает резистентность к антимикробным химиопрепаратам. Закисление среды активирует клеточные протеазы, индуцирующие лизис полиморфно-ядерных фагоцитов. Им на смену в очаг воспаления мигрируют мононуклеарные фагоциты, поглощающие фрагменты лейкоцитов и микроорганизмов, завершая тем самым местную острую воспалительную реакцию.
Информация на сайте подлежит консультации лечащим врачом и не заменяет очной консультации с ним.
См. подробнее в пользовательском соглашении.
В обзоре дана оценка роли цитокинов в патогенезе хронических заболеваний гастродуоденальной зоны (хронического гастрита, язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки). Воспалительно-деструктивные заболевания данной локализации сопровождаются нарушением цитокинового баланса различной степени в зависимости от этиологического фактора, активности, стадии патологического процесса, характера проводимой терапии. Отмечено, что определение цитокинового спектра при хронических заболеваниях гастродуоденальной зоны имеет важное прогностическое значение, так как позволяет судить об интенсивности воспалительных, иммунных процессов, активности заболевания, его прогрессировании, а также эффективности проводимой терапии. Высокая рецепторная активность по отношению к цитокинам париетальных, эндотелиальных, эпителиальных гладкомышечных и других клеток-мишеней способствует увеличению интенсивности, распространенности воспаления, тканевой деструкции в очаге поражения. Показано, что антихеликобактерная терапия сопровождается выраженным снижением уровня интерлейкинов в периферической крови.
1. Аллахвердиев В.А. Динамика показателей цитокинового статуса больных с острым язвенным гастродуоденальным кровотечением при хирургическом лечении [Текст] / В.А. Аллахвердиев // Международный медицинский журнал. – 2015. – № 1. – С. 35-39.
2. Галова Е.А. Значение цитокинов в патогенезе хронического гастродуоденита у детей дошкольного возраста [Текст] / Е.А. Галова // Цитокины и воспаление. – 2008. – Т. 7, № 1. – С. 48–51.
3. Галова Е.А. Новые механизмы патогенеза хронического гастродуоденита у детей дошкольного возраста (иммунологические аспекты) [Текст] / Е.А. Галова, Н.Е. Сазанова /Е.А. Галова // Клиническая медицина. СТМ. – 2010. – № 1. – С. 49-55.
4. Денисов Н.Л. Хронический гастрит с позиций взаимодействия иммунного, инфекционного и морфологического факторов[Текст] / Н.Л. Денисов, В.Т. Ивашкин, Ю.В. Лобзин // Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии. – 2008. – Т.18, № 6. – С. 22–26.
5. Камалова А.А. Функциональное состояние желудка и протеолитическая активность копрофильтратов у детей с хронической гастродуоденальной патологией [Текст] /А.А. Камалова, Э.И. Удачина, О.Д. Зинкевич, Н.А. Сафина // Педиатрия. – 2011. – № 2(90). – С. 14-18.
7. Маев И.В., Голубев Н.Н. Принципы диагностики и рациональной фармакотерапии хронического гастрита // Российский медицинский журнал. Болезни органов пищеварения. – 2010. – Т.18, № 28. – С. 1702-1706.
8. Матвеева Л.В. Цитокиновая регуляция ульцерогенеза слизистой оболочки гастродуоденальной зоны [Текст] / Л.В. Матвеева, М.А. Стенина, Л.М. Мосина // Медицинская иммунология. – 2013. – Т. 15, № 2. – С. 107-118.
10. Сичинава И.В. Патоморфоз хронического гастрита (гастродуоденита) у детей в течение 6 лет после антихеликобактерного лечения [Текст] /И.В. Сичинава, А.В. Горелов, А.Я. Шершевская // Врач. – 2011. – № 8. – С. 11-14.
12. Соколова Г.Н. Клинико-патогенетические аспекты язвенной болезни желудка [Текст] / Г.Н. Соколова, В.Б. Потанова. – М.: Анахарсис, 2009. – 328 с.
14. Степченко Н.Г. Уровень про- и противовоспалительных цитокинов у больных язвенной болезнью, ассоциированной с различными штаммами Helicobacterpylori [Текст] / Н.Г. Степченко, Н.Г. Филиппенко, Н.Н. Прибылова, С.В. Поветкин // Курский научно-практический вестник «Человек и его здоровье». – 2010. – № 3. – С. 134-139.
15. Хафизова Г.Н. Особенности течения helicobacterpylori – ассоциированных хронических эрозивных гастродуоденитов и язвенной болезни двенадцатиперстной кишки у детей [Текст]: автореф. дис. … канд. мед. наук /Г.Н. Хафизова. – Казань, 2014. – 24 с.
16. Царегородцева Т.М. Цитокины в гастроэнтерологии[Текст] / Т.М. Царегородцева, Т.И. Серова. – М.: Анахарсис, 2003. – 96 с.
17. Щербаков П.С. Современные проблемы подростковой гастроэнтерологии [Текст] /П.С. Щербаков // Педиатрия. – 2010. – Т.89, № 2. – С.6-17.
18. Эседов Э.М. Цитокиновый спектр при воспалительных заболеваниях желудка, двенадцатиперстной кишки и пищевода [Текст] / Э.М. Эседов, Д.С. Акбиева // Вестник ДГМА. – 2014. – № 4. – С. 69-73.
19. Akdogan R.A. A pilot study of Helicobacterpylori genotypes and cytokine gene polymorphism sn in reflux oesophagitis and pepticulcer disease [Текст] / R.A. Akdogan, O. Ozgur, S. Guguyeter, N. Kaklikkaya // BratisLekListy. – 2014. – Vol. 115, № 4. – P. 221-228.
20. Du Y. Study on the antiulcer effects of Veronicastrumaxillare on gastric ulcer in rats induced by ethanol based on tumor necrosis factor - α ( TNF - α ) and endotelin – 1 ( ET – 1) [Текст] / Y. Du, W. Zhao, L. Lu, J. Zheng // Astan Pac J. Trop. Biomed. – 2013. – Vol. 3, № 12. – P. 925–930.
21. Iwakura Y. Functional Specialization of Interleukin-17 Family Members[Текст] /Y. Iwakura, H. Ishigame, S. Saijo, S. Nakae // Immunity. – 2011. – Vol. 34. – P. 149-162.
22. Lagunes-Servin H. Toll – like receptors and cytokines are upregulated during Helicobacter pylori infection in children [Текст] / H. Lagunes-Servin, J. Torres, C. Maldonado-Bernal // Helicobacter. – 2013. – Vol. 16, № 6. – P. 423-432.
23. Prevete N. Helicobacter pylori HP (2 – 20) induces eosinophil activation and accumulation in superficial gastric mucosa and stimulates VEGF – alpha and TGF – beta release by interacting with formyl – peptide receptors [Текст] / N. Prevete, F.W. Rossi, F. Rivellese // Int J Immunopathol Pharmacol. – 2013. – Vol. 26, № 3. – P. 647-662.
24. Rahimi H.R. New immunological investigations on Helicobacter pylori – induced gastric ulcer in patients[Текст] / H.R. Rahimi, M. Rasouli, A. Jamshidzadeh // MicrobiolImmunol. – 2013. – Vol. 57, № 6. – P. 455-462.
25. Yang C.A. A freguent Toll – like receptor 1 gene polymorphism affects NK – and T – cell IFN – γ production and is associated with Helicobacter pylori – induced gastric disease [Текст] / C.A. Yang, C. Scheibenbogen, S. Bauer, T. Wex // Helicobacter. – 2013. – Vol. 18, № 1. – P. 13– 21.
Проблема диагностики и лечения хронической гастродуоденальной патологии (хронического гастродуоденита, язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки), как у детей, так и у взрослых, остаётся одним из актуальных направлений современной клинической медицины [10, 11, 15, 17]. Несмотря на научно-практические достижения в их диагностике и лечении, отмечается неуклонный рост хронической патологии данной локализации.
Необходимо отметить, что в последние годы проведен ряд научных исследований, которые расширяют наши представления о механизмах патогенеза хронического гастрита и язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки. Тем не менее до сих пор остаются нерешенные вопросы патогенеза, ранней диагностики и лечения эрозивно-язвенного поражения и неоплазии гастродуоденальной зоны [5, 7, 11, 15]. По-видимому, с этим и связан рост заболеваемости гастродуоденальной локализации, нередко принимающей осложненное течение, что непосредственно ведет к снижению качества жизни, потере трудоспособности и ранней инвалидизации населения страны [11, 13].
Многие публикации последних лет по проблеме хронических воспалительно-деструктивных заболеваний желудка и двенадцатиперстной кишки посвящены иммунным аспектам этих патологий. Внимание исследователей особенно привлекает изучение цитокинового статуса при воспалительных и деструктивных процессах пищеварительного тракта и определение его диагностической и прогностической роли.
Цитокины представляют собой низкомолекулярные белки, эндогенные биологически активные медиаторы, регулирующие межклеточные взаимодействия [1,21]. Эти регуляторные пептиды составляют начальное звено активации иммунного ответа и определяют эффективность и тип иммунного реагирования на инфекционные и неинфекционные агенты [3]. У здоровых людей цитокины образуются в малом количестве, а при патологических состояниях количество их значительно возрастает.
В настоящее время изучены более 100 разновидностей цитокинов, которых подразделяют на следующие группы [4, 14, 16, 24]:
- интерлейкины (ИЛ, IL – 1-25) – факторы взаимодействия между лейкоцитами;
- факторы некроза опухоли (ФНО / TNF-α, -β);
- колониестимулирующие факторы – гемопоэтические цитокины;
- факторы роста – регуляторы роста, дифференцировки и активности разных клеток (фактор роста фибробластов, эпидермиса, эндотелиальных клеток, трансформирующий фактор роста – ТФР-β);
- хемокины – хемотаксические цитокины.
Следует отметить, что цитокины не обладают антигенной специфичностью, вырабатываются различными клетками организма (например, фибробластами, эндотелием и др.), обычно в ответ на активирующий стимул. Биологические эффекты их осуществляются через высокоспецифичные мембранные рецепторы.
Установлено, что цитокины играют важную роль в развитии и течении заболеваний различных органов и систем, в том числе гастродуоденальной патологии. Заболевания данной локализации характеризуются повышенной выработкой цитокинов, проявляющими провоспалительными, противовоспалительными эффектами, т.е. цитокины при этих патологических процессах выполняют роль как фактора агрессии, так и защиты. При этом содержание их зависит от этиологического фактора, варианта течения, стадии, продолжительности хронического воспалительного и деструктивного заболевания, а также эффективности проводимой терапии, определяя течение и исход патологического процесса.
IL-1β – многофункциональный цитокин, инициирует и регулирует воспалительные, иммунные процессы, активирует нейтрофилы, Т- и В-лимфоциты, стимулирует синтез простагландинов, белков острой фазы, цитокинов (TNF-α, IL-2, IL-6), повышает проницаемость сосудистой стенки, гемопоэз, а также фагоцитоз, [16]. Продуцируют этот цитокин моноциты и макрофаги. По данным литературы, роль IL-1β в развитии воспалительных заболеваний пищеварительного тракта неоднозначна. С одной стороны, он может повредить слизистую оболочку желудка и двенадцатиперстной кишки, с другой стороны – снизить влияние других неблагоприятных факторов и принимать участие в репаративных процессах слизистой оболочки гастродуоденальной зоны, что является важной функцией, так как от качества восстановления слизистой оболочки зависит вероятность рецидива болезни. Вместе с другими провоспалительными цитокинами IL-1β принимает участие в очистке дна язвы от некротических масс, способствует образованию рубца, а с простагландинами способен стимулировать рост грануляционной ткани и ангиогенез [14, 19]. Исследования содержания IL-1β в крови пациентов, страдающих язвенной болезнью и хроническим гастритом, показали повышение его содержания во время обострения заболевания и заметное снижение после адекватной эрадикационной терапии, что, вероятно, может расцениваться как показатель завершения патологического процесса и начала процессов регенерации [2, 24]. Снижение концентрации этого цитокина в крови у больных язвенной болезнью желудка и двенадцатиперстной кишки в период обострения рассматривается как свидетельство высокого риска длительного рубцевания язвы [14].
Как известно, существенную роль в развитии кислотозависимых заболеваний желудочно-кишечного тракта играет Helicobacterpylori. Некоторые авторы отмечают, что одним из важных цитокинов, участвующих в патогенезе Helicobacterpylori-ассоциированных заболеваний, является IL-1β [9]. При воздействии патогенных факторов он первым включается в ответную защитную реакцию организма и играет ведущую роль как в развитии, так и в регуляции неспецифической защиты и специфического иммунитета.
Как отмечают некоторые авторы [14], в ответ на инфицирование Helicobacterpylori в клетках слизистой оболочки желудка повышается синтез цитокинов. В частности установлено, что этот микроорганизм индуцирует секрецию интерлейкина-8 (IL-8) эпителиоцитами слизистой оболочки гастродуоденальной зоны и активными макрофагами. Активируя нейтрофилы, IL-8 приводит к их дегрануляции, выбросу лизосомольных ферментов, лейкотриенов, которые обладают повреждающим действием на слизистую оболочку. Выявлена ассоциация между уровнем IL-8 и степенью обсемененности слизистой оболочки тела желудка Helicobacterpylori, причем повышение уровня IL-8 обнаруживается в периферической крови вне зависимости от локализации хеликобактерной инфекции – желудок, двенадцатиперстная кишка [8]. При эрадикации Helicobacterpylori продукция этого цитокина снижается, но остается выше, чем у неинфицированных [16].
Таким образом, продукция IL-8 в ответ на инфицирование Helicobacterpylori является важным фактором в развитии хронического воспаления слизистой оболочки гастродуоденальной зоны. Динамическое определение содержания данного цитокина может иметь прогностическое значение, и его можно использовать для дальнейшей коррекции проводимого лечения.
Важную роль в формировании воспалительной реакции на месте язвенного дефекта при участии Helicobacterpylori играют и другие провоспалительные цитокины и, в частности, туморнекротизирующий фактор α (TNF-α) [6].
TNF-α считается сильнейшим стимулом для выработки IL-1β. Helicobacterpylori стимулирует синтез цитокина TNF-α, являющегося главным провоспалительным цитокином системного действия. TNF-α синтезируется Т-лимфоцитами и макрофагами. Этот цитокин является многофункциональным и играет превалирующую роль в формировании местных и общих патологических процессов, в частности, активирует синтез провоспалительных интерлейкинов, стимулирует Т- и В-лимфоциты, регулирует интенсивность воспаления, усиливает фагоцитарную активность моноцитов, образование оксида азота, также принимающего участие в осуществлении физиологических процессов и воспалительной реакции в слизистой оболочке гастродуоденальной области [18]. Способность IL-1β угнетать выработку желудочной секреции реализуется через влияние на рецепторы париетальных клеток и стимуляцию синтеза PGT2 – сильного ингибитора соляной кислоты.
Некоторые исследователи установили, что содержаниеTNF-α в периферической крови пациентов язвенной болезнью желудка и двенадцатиперстной кишки подвержен значительным колебаниям. Наблюдается общая тенденция динамики показателя в крови к повышению при развитии язвенного процесса слизистой оболочки гастродуоденальной зоны [20, 22,23,25]. Повышение данного показателя считается прогностически неблагоприятным признаком, свидетельствующим о прогрессировании язвы. Можно полагать, что величина опухоли некротизирующего фактора может выступать одним из критериев адекватности проводимого лечения.
В исследовании Матвеевой Л.В. и соавт. [8] показано, что при обострении язвенной болезни желудка в сыворотке крови отмечается сочетанное повышение уровня серотонина, ацетилхолина и IL-1, IL-2, IL-6, IL-8, TNF-α, IFN-γ, при рубцевании – гистамина и IL-4.
По данным Аллахвердиева В.А. [1], у больных с острым язвенным гастродуоденальным кровотечением при хирургическом лечении наблюдается дисбаланс локальных и системных показателей цитокинового статуса (TNF-α, IFN-γ, IL-1, IL-2, IL-4, IL-6, Il-8, Il-10), выраженность которого зависит от степени кровопотери.
Некоторые авторы [12] отмечают, что уровни тканевых и сывороточных цитокинов при язвенной болезни изменяются однонаправлено. При этом увеличение концентрации цитокинов в сыворотке крови более выражено, чем в слизистой оболочке, отражая динамику патологического процесса. В начале обострения отмечаются повышенные концентрации ранних провоспалительных цитокинов (IL-1β, IL-2, IL-8, IL-18), затем увеличиваются уровни IL-6, IL-12, TNF-α, IFN-γ. В разгар заболевания уровни IL-12, TNF-α, IFN-γ достигают пика, IL-1, IL-6, IL-8, IL-18 значительно уменьшаются, IL-4, IL-10 увеличиваются и достигают максимума в период рубцевания. Увеличение концентрации TNF-α на фоне сниженного уровня IL-4 при часто рецидивирующей язве желудка считается неблагоприятным прогностическим признаком заболевания.
В исследовании отдельных авторов [14] отмечено, у больных язвенной болезнью имеет место провоспалительная цитокинемия наряду с повышенной активностью противовоспалительного цитокина IL-4. Авторы считают, что повышение уровня IL-4 в данной ситуации, вероятно, имеет компенсаторный характер по отношению к провоспалительным цитокинам и выступает в качестве фактора, стабилизирующего течение заболевания.
В отдельных работах [15] отмечено, что по уровню TNF-α и IL-6 можно косвенно судить об активности воспалительного процесса в гастродуоденальной зоне.
Некоторые авторы [15, 16] выявили различные содержания IL-6, IL-10 в крови и в гомогенатах биоптатов желудка в зависимости от гастродуоденальной патологии, возраста. Высокая рецепторная активность по отношению к цитокинам париетальных, эндотелиальных, эпителиальных гладкомышечных и других клеток-мишеней способствует увеличению интенсивности, распространенности воспаления, тканевой деструкции в очаге поражения.
Подводя краткий итог вышеизложенному, можно отметить, что цитокинам принадлежит важная роль в развитии и течении заболеваний гастродуоденальной зоны. Воспалительно-деструктивные заболевания желудка и двенадцатиперстной кишки приводят к существенному повышению содержания провоспалительных цитокинов в периферической крови и других биологических средах, нарушению цитокинового баланса. В связи с этим определение цитокинового спектра при хронических заболеваниях верхнего отдела желудочно-кишечного тракта имеет важное прогностическое значение, так как позволяет судить об активности воспалительных, иммунных процессов, прогрессировании заболевания и эффективности проводимой терапии. Тем не менее цитокиновый статус пациентов с гастродуоденальной патологией исследован в настоящее время недостаточно.
Лекция №5
Белки острой фазы. Классификация БОФ. Биохимическая трактовка воспалительного процесса.
Основные представители БОФ, их роль в организме.
С-реактивный белок, биологическое значение. КДЗ исследования С-реактивного белка в сыворотке крови.
Белки острой фазы
Белки острой фазы – это большая группа белков сыворотки крови (в основном α-глобулинов) с молекулярной массой от 12 кДа до 340 кДа и различными функциями, объединенных по общему признаку – быстрое и значительное увеличение концентрации при бактериальной, вирусной, паразитарной инфекции, физической или химической травме, токсической или аутоиммунной реакции, злокачественных новообразованиях. Данное увеличение заключается в повышении резистентности клеток к окислению, в ограничении повреждения тканей, в подавлении скорости размножения бактерий.
Классификация боф
Позитивные белки острой фазы - это белки, концентрация которых в плазме увеличивается:
сывороточный амилоид А и Р,
компоненты комплемента С1-С4, С9,
Негативные белки острой фазы – это белки концентрация которых уменьшается:
С-реактивный белок (СРБ) и амилоидный белок А сыворотки крови относятся к основным ОБ.
Биохимическая трактовка воспалительного процесса
В ответ на любое повреждение, будь то травма, ожог, хирургическая операция, инфекция и др., в организме развивается целый комплекс физиологических реакций, направленных на локализацию очага повреждения и скорейшее восстановление нарушенных функций. Этот сложный процесс, направленный на сохранение гомеостаза, известен как воспаление, а комплекс местных и системных изменений, возникающих непосредственно вслед за повреждением, в совокупности составляет понятие острой фазы (ОФ) воспаления.
Синтез белков острой фазы осуществляется печенью, моноцитами, лимфоцитами, нейтрофилами. Синтез белков включается и регулируется рядом медиаторов, среди которых цитокины, анафилотоксины и глюкокортикоиды. Регуляция синтеза белков острой фазы не является универсальной. Это сложный многофакторный механизм, отдельный для каждого белка.
Основные стимуляторы образования белков острой фазы — воспалительные цитокины, образующиеся при воспалении они распространяясь с кровью, стимулируют гепатоциты печени к синтезу и секреции белков острой фазы. Этот ответ обеспечивает раннюю защиту и даёт возможность организму распознавать чужеродные субстанции при инфекционном процессе, предваряя реализацию полноценного иммунного ответа.
Содержание различных белков острой фазы в течение воспаления как минимум изменяется на 25% в ту или иную сторону. Их концентрация зависят от стадии заболевания и/или от масштабов повреждений. Концентрация острофазных белков увеличивается в течение первых 24-48 часов острой фазы. Острая фаза воспаления длится 7-10 дней.
Концентрация большинства позитивных белков острой фазы увеличивается на 50% и несколько выше, но содержание некоторых из них [например, сывороточного амилоида А (САА), С-реактивного белка (СРБ), сывороточного амилоида Р (САР)] возрастает в 1000 раз.
Содержание так называемых негативных белков острой фазы уменьшается в плазме на протяжении процесса воспаления, чтобы позволить печени увеличить синтез индуцированных белков острой фазы.
В широком спектре системных реакций при воспалении выявляют два основных физиологических ответа, их рассматривают как ассоциированные собственно с острым воспалением.
Первый включает изменение температуры, заданной гипоталамусом, с развитием фебрильного ответа (лихорадки). Цитокины стимулируют развитие лихорадки через индукцию синтеза простагландина Е2.
Второй включает изменения метаболизма и генной регуляции в печени.
Один из важных аспектов ответа острой фазы: этот ответ представляет динамический гомеостатический процесс, в который в дополнение к сердечно-сосудистой, иммунной, эндокринной и центральной нервной системам, вовлечены и другие основные системы организма. Обычно ООФ длится несколько дней. Однако в случае хронического или повторного воспаления его продолжительность изменяется, и ООФ может вносить вклад в расширение и углубление воспаления и развитие осложнений, например сердечно-сосудистых болезней, ами-лоидоза и др.
Другой важный аспект ответа острой фазы — значимое изменение биосинтетических функций печени. В норме печень синтезирует определённый набор плазменных белков, многие из них выполняют важные функции. Содержание многих из этих белков увеличивается при ООФ, поэтому их называют белками острой фазы.
Воспаление. Особенности обмена веществ. Часть 2
Разработчик сайтов, журналист, редактор, дизайнер, программист, копирайтер. Стаж работы — 25 лет. Область интересов: новейшие технологии в медицине, медицинский web-контент, профессиональное фото, видео, web-дизайн. Цели: максимально амбициозные.
- Запись опубликована: 24.11.2020
- Reading time: 5 минут чтения
В случае воспаления метаболизм тканей имеет как количественные, так и качественные особенности.
Количественные особенности обмена веществ при воспалении
Количественные особенности особенно заметны в начале воспаления – это усиление обмена веществ, которое Саде назвал «метаболическим огнем». В этот период сильно усиливаются процессы гидролиза (гликолиз, протеолиз, липолиз) и окислительные процессы (из-за артериальной гиперемии). В воспаленных тканях увеличивается утилизация кислорода.
По мере прогрессирования нарушений периферического кровообращения (венозная гиперемия, застой) интенсивность окислительных процессов снижается, и в воспалительных тканях начинают проявляться качественные изменения обмена веществ.особенности – процессы окисления не проходят полностью, не заканчиваются выделением СО2. Процессы гидролиза преобладают над процессами окисления.
Основные причины этих метаболических нарушений – повреждение митохондрий – цикл Кребса , биологическое окисление и связанные с ним нарушения окислительного фосфорилирования – и лизосомное повреждение (лизосомы выделяют около 40 гидролитических ферментов).
Схема цикла Кребса
Также вызывают метаболические нарушения остатки бактерий и ферменты. Например, многие бактерии продуцируют гиалуронидазу, которая деполимеризует гиалуроновую кислоту, разжижает соединительную ткань и увеличивает проницаемость сосудов. Коллагеназа приводит к разрушению волокон соединительной ткани. Стрептококковая дезоксирибонуклеаза и рибонуклеаза расщепляют нуклеиновые кислоты и активируют протеолитические ферменты.
Из-за венозной гиперемии, застоя и повреждения митохондрий в тканях остается мало кислорода. В отсутствие кислорода активность ферментов цикла Кребса снижается, и во время этого цикла (особенно в центре воспалительных очагов) образуется недостаточно CO2, но промежуточные продукты метаболизма (пировиноградная кислота, α-кетоглутаровая кислота, яблочная кислота, янтарная кислота) накапливаются из пировиноградной кислоты.
Если в присутствии монойодацетата ферменты гликолиза подавлены, воспаление слабое. Белковый обмен усиливают протеолитические процессы. Они активируются при повреждении лизосом и ядер нейтрофилов крови, макрофагов и воспаленных паренхиматозных клеток, а также дезоксирибонуклеазами и рибонуклеазами. Усиленный протеолиз приводит к пролиферации нуклеотидов, полипептидов и аминокислот.
В воспалительных условиях, когда в тканях не хватает кислорода, дезаминирование (нормальный путь окисления аминокислот) снижается, а декарбоксилирование усиливается. В этих условиях, а также в результате дегрануляции тучных клеток в тканях накапливается гистамин.
Для жирового обмена характерно усиление липолиза. В результате увеличивается количество жирных кислот и продуктов их переваривания. Поскольку интенсивность цикла Кребса уменьшается, молекулы ацетил-СоА начинают конденсироваться и взаимодействуют друг с другом с образованием ацетилуксусный-КоА, который, в свою очередь, дает кетон вещество уксусной кислоты (5-оксимасляной кислоты и ацетона).
Из – за высокого потребления O2 (особенно в артериальной гиперемии), но количество выделяемого СО2 намного меньше, тогда частота дыхания также уменьшается.
Описанные процессы диссимиляции (катаболизма) преобладают в остром периоде воспаления. В это время некоторые продукты патологически измененного обмена веществ (медиаторы воспаления) сами влияют на развитие процесса.
В более поздний период воспаления, когда тенденции к восстановлению тканей уже проявляются, на первый план выходят процессы синтеза, а именно анаболические – увеличивается синтез ДНК и РНК. Эти процессы особенно активны в гистиоцитах и фибробластах.
В этих клетках возрастает активность окислительно-восстановительных ферментов, активно происходит биологическое окисление и окислительное фосфорилирование. В результате увеличивается образование макроэргических соединений и обеспечивается повышенная функциональная активность гистиоцитов и фибробластов.
Биологически активные вещества
Биологически активные вещества играют очень важную роль в патогенезе воспаления, поэтому кратко опишем основные из них.
Гистамин образуется декарбоксилазой из гистидина. Много гистидина и гистамина находятся в коже, легких, симпатических нервных волокнах.
- Гистамин расщепляется метилтрансферазой. Этот фермент в изобилии присутствует в органах, на которые действует гистамин (легкие, кожа, желудочно-кишечный тракт).
- Второй путь расщепления гистамина – это окислительное дезаминирование гистамином (диаминоксидазой), которое обнаруживается в основном в кишечнике, печени и почках.
В клетках (лейкоцитах, тромбоцитах, тучных клетках и эндотелиальных клетках) гистамин присутствует в больших количествах в связанной форме. В тучных клетках всегда с гепарином.
Гистамин является биологически очень активным веществом. Понижает тонус прекапиллярных сфинктеров, расширяет сосуды в зоне микроциркуляции, сужает крупные сосуды. В то же время гистамин сокращает сократительные вещества эндотелиальных клеток и увеличивает поры между этими клетками. Таким образом, гистамин увеличивает проницаемость стенки кровеносных сосудов, и белковые жидкости могут выходить в интерстициальное пространство (IST). Больше всего увеличивается проницаемость стенки мелких вен. Гистамин также вызывает сокращение гладких мышц.
Серотонин (5-окситриптамин) образуется из триптофана специфической гидроксилазой. Серотонин расщепляется неспецифической моноаминоксидазой. Образуется индоксиуксусная кислота, которая способствует пролиферации клеток. Серотонин содержится в тучных клетках и тромбоцитах (из которых гистамин высвобождается в процессе свертывания крови).
Как и адреналин, серотонин повышает кровяное давление, но мало влияет на периферическое сопротивление. В отличие от адреналина серотонин вызывает бронхоспазм. В тканях серотонин выделяется алкалоидом резерпином. Серотонин также увеличивает проницаемость сосудов, но он делает отек в 200 раз более активным, чем гистамин.
Гранулы тучных клеток содержат гистамин, гепарин и серотонин. Гистамин и гепарин связаны с ферментом химазой. Кроме того, гепарин является ингибитором этого фермента и защищает гранулы от автолиза. Гистамин относительно слабо связан в этом комплексе и может высвобождаться так называемыми освободителями гистамина, веществами, которые более тесно связаны с гепарином, чем гистамином (натрий, кальций, водород и другие ионы). Следовательно, в условиях гипоксии и ацидоза количество гистамина увеличивается и его действие становится более выраженным.
Дегрануляция тучных клеток может быть вызвана воздействием тепла, ультрафиолетового и ионизирующего излучения, солевых растворов, кислот, катионных белков, синтетических полимеров и мономеров, поверхностно-активных веществ.
Дегрануляция тучных клеток
Дегрануляция всегда происходит за счет взаимодействия антигена и антител. Выброшенные гранулы фагоцитируются макрофагами или растворяются в межслитковой жидкости, а вазоактивные вещества переносятся лимфой или кровотоком в организм. Гистамин и серотонин расширяют кровеносные сосуды и увеличивают проницаемость их стенок, в то время как гепарин увеличивает проницаемость капилляров, препятствуя образованию фибрина.
Гипотензивные полипептиды – хинины
Хининовая система или так называемые гипотензивные полипептиды также называют местными (тканевыми) гормонами, потому что они не вырабатываются эндокринными железами и действуют в основном локально. Хинины обнаружены в крови, лимфе, моче, поджелудочной железе, слюнных железах, головном мозге, тонком кишечнике и т. д. Два хинина: калидин и брадикинин были изучены на людях.
Хинины в плазме крови и тканях образуются из неактивных α2-глобулинов (кининогенов) ферментом каликреином. Каликреины тканей (калидиногеназы) и каликреины плазмы (брадикининогеназы) происходят из прекалликреинов. Их переход в каликреины облегчается реакциями антиген-антитело, температурами выше 45 ° C, кислыми изменениями pH, лизосомальными ферментами, катепсинами, трипсином, фактором свертывания XII (фактор Хагемана), фибринолизином (плазмин).
Хининогены сначала образуют калидин. После расщепления аминопептидазы образуется брадикинин. Брадикинин – сильнейшее сосудорасширяющее средство, увеличивающее проницаемость капилляров в 10-15 раз сильнее, чем гистамин. Брадикинин стимулирует сокращение миокарда и, таким образом, увеличивает частоту сердечных сокращений, сердечный выброс и коронарное кровообращение, а также усиливает почечную клубочковую фильтрацию и выведение ионов натрия и калия.
Хинины расслабляют гладкие мышцы артериол и венозных стенок, тем самым расширяя эти кровеносные сосуды и снижая скорость их кровотока. В то же время они значительно увеличивают проницаемость стенки сосуда и способствуют эмиграции лейкоцитов из кровеносных сосудов.
Как и другие медиаторы, хинины вызывают воспаление, различные типы шока, аллергические реакции, артрит, инфаркт миокарда, инсульт, острый панкреатит и другие заболевания. Действуя на местном уровне,
Хинины вместе с системами тромбина и плазмина (фибринолизина) образуют так называемую систему факторов Хагемана, которая активируется при повреждении тканей. Свертывание крови и фибринолиз являются результатом системы факторов Хагемана.
Тромбоксан А2 и тромбоксан В2
Тромбоксан А2 и тромбоксан В2 – высоко биологически активные вещества. Тромбоксан А2 был выделен из тромбоцитов с очень короткой продолжительностью действия (период полураспада 32 с). Это вещество активно участвует в удалении медиаторов из тромбоцитов и других клеток, а также в агрегации тромбоцитов.
Система комплемента
Система комплемента состоит из 9 различных белков, обозначенных Ci, C2 и т. д. Она активируется комплексом антиген-антитело, а также эндотоксинами, и образуются продукты, которые активно участвуют в патогенезе воспаления. Наиболее активные компоненты системы комплемента – C3a (анафилатоксин I), C5a (анафилатоксин II) и C5,6, C3a – гемотаксический фактор, который увеличивает проницаемость сосудистой стенки и способствует дегрануляции тучных клеток. У Csa такое же и даже более сильное действие.
Также присутствуют в тканях ингибиторы C3a и Csa. Если дефицит этих ингибиторов передается по наследству или приобретается, активность системы комплемента может значительно возрасти, и воспалительный процесс может стать тяжелым. Было показано, что ингибиторы комплемента подавляют эмиграцию лейкоцитов.
Система комплемента также участвует в фагоцитозе и высвобождении лизосомальных ферментов и в конечном итоге вызывает иммунологический лизис клеток – смерть. Система комплемента вместе с ионами магния является частью системы пропердина, вызывающей микробный лизис в крови.
Таким образом, в случае воспаления активируются тесно связанные системы хинина, комплемента, свертывания крови, фибринолиза и другие.
Простагландины
Простагландины (PG) были обнаружены примерно в 1930 году в семенниках и сперме различных животных. Первоначально считалось, что эти биологически активные вещества происходят из простаты, поэтому их назвали простагландинами.
Теперь известно, что они являются высокоактивными фосфолипидами, образованными в клеточных мембранах из арахидоновой кислоты под действием простагландинсинтетазы. Ферменты циклооксигеназа и липоксигеназа зависят от образования PG или лейкотриенов из арахидоновой кислоты. PG присутствует во всех органах.
Простагландины
Различают несколько типов простагландинов (Ei, E2, F, I, D, A, G). У людей было обнаружено 13 простагландинов, наиболее активными из которых являются простагландины E, F и G. Действие PGE и PGF часто противоположно.
Простагландины контролируют диффузию веществ через клеточную мембрану (часть простагландина активирует аденилатциклазу и увеличивает количество цАМФ), а также регулируют активность гладких мышц и процессы секреции.
Простагландины действуют в основном локально, потому что ферментные системы мешают их общей функции. Общая эффективность наблюдается, если деградация PG ингибируется или накоплено слишком много PG. Простагландины обладают моделирующим действием – они стимулируют слабые и подавляют избыточные функции.
При воспалении особенно повышены уровни PGE2, PGE и PGI2. Эти простагландины сильно способствуют расширению сосудов, а также увеличивают проницаемость сосудистой стенки и лизосомальной мембраны, тем самым способствуя воспалению. Эти простагландины также стимулируют синтез ДНК и пролиферацию тканевых лимфоцитов. Лимфоток стимулируется в меньшей степени. С другой стороны, также наблюдалась защитная противоязвенная активность клеток простагландинов (PGE2).
Медиаторы воспаления
Помимо простагландинов, липоксигеназа арахидоновой кислоты также продуцирует лейкотриены, такие как медленно действующее вещество анафилаксии (медиатор аллергического воспаления). В случае аллергического воспаления из тканей выделяется вещество Р (проницаемость), которое увеличивает проницаемость стенки сосуда.
Медиаторы воспаления
Система адениловой кислоты содержит производные аденина (аденозин, AMF, ADF), и их количество в воспаленных тканях значительно увеличено. Эти вещества способствуют лейкоцитозу, эмиграции лейкоцитов и фагоцитозу, а также, среди прочего, увеличивают проницаемость сосудистой стенки.
Фермент клеточной мембраны аденилилциклаза катализирует переход АТФ в аденозин-3′-5 ‘- (циклический) монофосфат (цАМФ) и пирофосфат. Обычно клетки и биологические жидкости содержат очень мало cAMF. Он участвует в гуморальной регуляции – это промежуточный член между гуморальным рецептором клетки и внутриклеточными процессами.
В случае повреждения клетки увеличивается активность аденилциклазы и снижается ресинтез АТФ, поэтому количество цАМФ в поврежденной клетке увеличивается и стимулируются процессы регенерации. Печень играет ключевую роль в эвакуации и гидролизе цАМФ из плазмы крови. При заболевании печени эти функции снижены.
АМФ подавляет дегрануляцию лизосом и высвобождение лизосомальных медиаторов, тем самым подавляя дальнейшее развитие воспаления. Адреналин и норадреналин оказывают ингибирующее действие на воспаление через цАМФ.
К эндогенным медиаторам воспаления также относятся лизосомальные компоненты (катионные белки, кислотные и нейтральные протеазы) и продукты активности лимфоцитов – фактор, препятствующий миграции лейкоцитов, гемотаксический фактор, митогенный фактор и т. д. Большинство лизосомальных медиаторов высвобождаются из нейтрофилов и макрофагов.
В зависимости от места их образования, воспалительные посредники делятся на две группы:
- медиаторы, образующиеся в клетках;
- «плавающие» медиаторы, образованные в жидкостях организма, главным образом, в крови.
В первую группу входят вазоактивные амины (гистамин, серотонин), лизосомальные ферменты, катионные белки и др. Гистамин и серотонин присутствуют в клеточных гранулах, поэтому в случае повреждения клеток (тучных клеток, базофилов, тромбоцитов) они появляются первыми (в течение нескольких минут) в месте воспаления.
Однако запас вазоактивных аминов быстро истощается, поскольку эти вещества расщепляются, и вазоактивные амины исчезают из очага воспаления. Поэтому вазоактивные амины называют медиаторами короткого действия. Позже, когда активируется система калихреин-хинин, образуются калидин и брадикинин, а еще позже – простагландины. Они являются медиаторами пролонгированного действия и требуют образования ферментных систем.
Ко второй группе («плавающих») медиаторов относятся фактор Хагемана, система комплемента и тромбоксана, фибринопептиды и др.
Помимо медиаторов воспаления, вызывающих воспалительные реакции, различают и модуляторы воспаления (повреждения). Они не вызывают напрямую воспалительных реакций, но способны усиливать или уменьшать их. Такие эффекты проявляются, например, в системах простагландинов, тромбоксана и адениловой кислоты.
Читайте также: