Классификация медиаторов воспаления

По месту образования медиаторы воспаления делятся на:

1) клеточные (преформированные??? и вновь синтезируемые);

2) гуморальные (плазменные).

По механизму действия:

1) вазоактивные вещества (изменяют проницаемость сосудистой стенки и тонус гладкой мускулатуры сосудов);

2) активируют хемотакисис и фагоцитоз.

По химической структуре:

I. Биогенные амины

Гистамин — источником являются гранулы тканевых базофилов: тучные клетки, лаброциты. Эффекты реализуются через Н1 и Н2 мембранные рецепторы. Н1 — кожный зуд, жжение, боль, расширение просвета мелких сосудов, увеличение проницаемости сосудистой стенки. Н2 — противовоспалительный эффект, угнетение хамотаксиса, увеличение цАМФ.

Серотонин — источником являются тромбоциты, тучные клетки. Эффекты: сужение венул, увеличение проницаемости сосудистой стенки, боль, тромбообразование.

Полиамины (путресцин, спермин) — стимуляция пролиферации, противовоспалительный эффект

Норадреналин, адреналин — восстановление нарушенной проницаемости, сокращение гладких мышц, стресс.

II. Вещества белковой природы (пептидные медиаторы)

Контактная система крови:

1. Кининовая система — группа вазоактивных полипептидов плазмы крови, образование которых начинается с активации ф. Хагемана. Активный полипептид — брадикинин. Эффекты: вазодилатация, увеличение проницаемости сосудистой стенки, боль, стимуляция секреции слизистых оболочек.

2. Система комплемента — системы сывороточных белков, важнейший компонент иммунного ответа.

С3а-С5а — стимуляция выделения гистамина, увеличение проницаемости сосудистой стенки, активация хемотаксиса.

С5-С9 — лизис клеток.

3. Система коагуляции — гемостаз, тромбообразование

4. Система фибринолиза — фибринолиз, протеолиз.

Лейкокины (тафтсин, ригин) — стимуляция фагоцитоза, образования липидных медиаторов.

Хемотаксические факторы — активация хамотаксиса.

Лимфокины (интерлейкин 2, инерферон и др.) — пролиферация и активация иммунной системы.

Монокины (инерлейкин 1) — эндогенный пироген, стимулятор иммунного ответа, пролиферация фагоцитов, образование простагландинов.

Ферменты и их ингибиторы — вторичная альтерация или противовоспалительный эффект антиоксидантов.

Катионные белки — вырабатываются лейкоцитами (гранулоцитами), увеличивают проницаемость сосудистой стенки, стимулируют высвобождение гистамина из тучных клеток, обладают пирогенной активностью, способствуют адгезии лейкоцитов к эндотелию.

Распознающие и транспортные белки — (лектины, трансферрин и др.) — хемотаксис, активация иммунного ответа.

III. Производные полиненасыщенных жирных кислот

Источником являются фосфолипиды клеточных мембран (арахидоновый каскад).

Простагландины разных групп — дилатация микрососудов, повышение проницаемости сосудистой стенки.

Лейкотриены разных групп — сужение просвета сосудов, бронхоспазм, хемотаксис.

Тромоксаны А2, В2 — сужение просвета сосудов, хемотаксис, агрегация тромбоцитов.

Простациклины — вазодилататция, антиагреганты, стимуляторы коллатерального кровообращения.

IV. Протеогликаны

Гепарин, хондроитин-сульфат — антикоагуляция, связывание гистамина.

Экссудация — компонент воспаления, включающий в себя сосудистые и клеточные реакции.

Стадийность микроциркуляторных расстройств в очаге воспаления была описана Ю. Когнеймом (1887) и имеет следующую последовательность: кратковременный спазм → артериальная гиперемия → венозная гиперемия → стаз (венозный).

Спазм возникает рефлекторно в ответ на действие флогогена.

Атрериальная гиперемия — результат действия медиаторов воспаления, снижения рН и увеличения осмолярности ткани в очаге повреждения, что ведет к увеличению притока артериальной крови, увеличению скорости кровотока, увеличению гидростатического давления в капиллярах и открытию ранее не функционировавших сосудов.

Венозная гиперемия — результат сдавления венозных сосудов жидкостью, вышедшей в ткань (экссудатом), это ведет к микротромбозу вен и лимфатических сосудов, набуханию эндотелия, краевому стоянию лейкоцитов, сладжированию крови, развитию толчкообразного и маятникообразного кровотока и в итоге развивается венозный стаз — полная остановка кровотока. Формируется барьер, ограничение очага воспаления.

Непосредственно экссудация — выход жидкой части крови, электролитов, белков и форменных элементов крови из сосудов в очаг воспаления. Жидкость, которая выходит из сосудов (экссудат), формирует отек.

Выход клеток в очаг воспаления — эмиграция. Развитию эмиграции способствуют следующие условия:

¾ увеличение проницаемости сосудистой стенки;

¾ выход белка в ткань (гиперонкия);

¾ увеличение осмотического давления в очаге повреждения;

¾ увеличение гидростатического давления внутри сосудов.

С момента венозной гиперемии создаются благоприятные условия для выхода клеток во внесосудистое пространство и развития клеточных реакций в очаге воспаления. Замедление скорости кровотока при венозной гиперемии ведет к развитию феномена краевого стояния лейкоцитов (маргинация) и прилипанию их к эндотелию (адгезия), через 2–4 ч сосудистая стенка покрывается слоем лейкоцитов и приобретает вид «булыжной мостовой», а еще через 1–3 ч начинается массивный выход лейкоцитов в ткань — эмиграция. Место выхода — посткапиллярные венулы.

Медиаторы воспаления и цитокины (С5а, ЛТ В4, ФАТ, ИЛ-1, ИЛ-8, γ-интерферон, ФНО-α) воздействуют на клетки эндотелия, вызывая экспрессию на мембране этих клеток особых молекул адгезии и начинается процесс взаимодействия эндотелиальных клеток с лейкоцитами.

Молекулы адгезии — лиганд-рецепторы для межклеточных взаимодействий:

1. Селектины — лектиновые молекулы, трансмембранные белки, концевой домен этих белков способен связывать олигосахариды (т. е. белок-лектин). Селектины опосредуют раннюю стадию маргинации — обратимую адгезию клеток.

2. Интегрины — димерные трансмембранные белки, отвечают за поздние стадии адгезии лейкоцитов и тромбоцитов к эндотелию и частично за диапедез клеток, контактные взаимодействия лейкоцитов и тромбоцитов в очаге воспаления.

3. Семейство иммуноглобулинов — являются трансмембранными белками с пятью доменами, экспрессируются преимущественно эндотелием после активации цитокинами (-1???, ИЛ-8, γ-интерферон, ФНО-α), они обеспечивают отсроченную адгезию, прохождение лейкоцитов через сосудистую стенку.

4. Адресины — белки клеток внутренней выстилки высокоэндотелиальных венул (сосуды лимфоидных органов), они играют роль при развитии хронического воспаления, когда происходит усиленный ангиогенез и формируются окна усиленной миграции лейкоцитов (например, в суставы при аутоиммунном воспалении).

Хемоатрактанты (липополисахариды бактериальной стенки Гр(–), ЛТ В4, ФАТ, ИЛ-8, С5а) — вызывают хамотаксис, активное перемещение лейкоцитов в направлении наибольшей концентрации этих веществ.

Последовательность выхода лейкоцитов в очаг воспаления — через 2 ч (максимум через 4–6 ч) — нейтрофилы, моноциты — через 16–24 ч.

Смысл выхода лейкоцитов в очаг воспаления — осуществление фагоцитоза (поглощение и нейтрализация чужеродного агента).

В 1883 г. И. И. Мечников описал фагоцитоз как общебиологическое явление в жизнедеятельности одноклеточных и многоклеточных организмов, состоящее в поглощении частиц. У одноклеточных это способ питания и защиты, у высших животных это не только способ защиты против экзогенных агрессоров, но и механизм устранения собственных состарившихся клеток (апоптотических телец).

И. И. Мечников разделил лейкоциты на:

Микрофаги — полиморфно-ядерные лейкоциты (нейтрофилы, базофилы, эозинофилы). Нейтрофилы способны поглощать мелкие частицы (микроорганизмы), а также нейтрализуют чужеродный агент путем высвобождения ферментов (лизоцим, лактоферрин, катионные белки) и путем образования активных форм кислорода. При фагоцитозе резко возрастает потребление кислорода нейтрофилами — «респираторный врыв???», образуются перекиси Н₂О₂, суперксидный анион радикал О-2???, синглетный кислород, все эти формы активного кислорода вызывают повреждение клеточных мембран. Сами фагоциты защиены от этих активных форм кислорода глютатионпероксидазой, глютатионредуктазой, каталазами, суперксиддисмутазой.

Макрофаги (моноциты) — способны поглощать более крупные частицы, переваривать их и нейтрализовать чужеродные частицы внутри клетки.

Стадии фагоцитоза:

1) приближение (хемотаксис);

2) прилипание (адгезия);

3) поглощение;

4) переваривание.

Пролиферация — размножение клеток и замещение возникшего ранее дефекта, погашение воспалительного процесса (полная деструкция и устранение флогогена). В развитии пролиферации большую роль играют противовоспалительные медиаторы: ингибиторы экссудации, ингибиторы литических ферментов, антикоагулянты, фибринолитики.

Гепарин — угнетение коагуляции, кининовой системы, активация регенерации.

Хондроитин-сульфат — снижение проницаемости сосудистой стенки.

Апопротеин Е — иммунодепрессия.

Ингибиторы протеаз (антитрипсин, антифосфорилаза, липомодулин) — ингибируют арахидоновый каскад.

Антиоксиданты (церуллоплазмин, гаптоглобулин, СОД) — защита клеточных мембран от действия свободных радикалов и перекисей.

Инактиваторы воспалительных медиаторов — арилсульфатаза, гастаминаза, кининаза.

Полиамины (кадаверин, путресцин) — угнетение экссудации, стимуляция пролиферации.

Глюкокортикоиды — уменьшение проницаемости сосудистой стенки, угнетение экссудации, стабилизация мембран лизосом.

Репаративные процессы, которые разворачиваются при затухании острой фазы воспаления, сводятся к регенерации и фиброплазии.

Регенерация — замена утраченных клеток клетками того же типа.

Фиброплазия — замена утраченных клеток соединительной тканью. Регуляция процесса пролиферации осуществляется при помощи:

1. Стимуляторов пролиферации:

¾ трефоны, факторы роста, цитокины (тромбоцитарный фактор роста — источник тромбоциты, стимулятор роста для фибробластов; ИЛ-1 — источник моноциты, стимулятор роста фибробластов;

¾ соматомедин — стимуляция обмена веществ в фибробластах.

2. Ингибиторов пролиферации — кейлоны, глюкокортикоиды.

Основные клетки пролиферации — моноциты, эндотелиоциты. Они обеспечивают заселение зоны повреждения фибробластами и неоангиогенез.