4. Воспаление

Воспаление – древняя по происхождению, разнообразная по проявлениям многокомпонентная местная сосудисто-тканевая защитно-приспособительная реакция организма на действие патогенных разрушителей, в том числе инфекционной природы. Оно способствует локализации попавшей в организм вредности, мобилизацией сосудистых и клеточных механизмов, направленных на связывание, разрушение и выведение чужеродных агентов. Условно процесс воспаления можно разделить на две фазы: сосудистую и клеточную.

В I фазу происходит кратковременный спазм капилляров, затем их расширение (влияние высвобождающихся фармокологически активных веществ), что проявляется гиперемией, сосудистым спазмом, гипоксией и ацидозом. Затем наступает период транссудации, характеризующийся выходом плазмы из сосудов в окружающие ткани, что приводит к повышению вязкости крови, могут образовываться микротромбы.

Во II фазу преобладает клеточная реакция. Она характеризуется нарастающим скоплением и прилипанием нейтральных гранулоцитов к эндотелию сосудов (краевое стояние) с последующим выходом их через сосудистую стенку при помощи амебовидных движений в окружающую ткань (диапедез). Нейтральные гранулоциты фагоцитируют и переваривают микробы и другие чужеродные агенты. Вероятно, аналогичную роль в восстановительном очаге (особенно при аллергических воспалениях) играют эозинофильные гранулоциты.

Погибшие клетки – фагоциты образуют дегенеративный вал клеток и выделяют в очаг растворимые биологически активные вещества (серотонин, гистамин, лейкотоксины, некрозин, ферменты, жирные кислоты, нуклеотиды, пептиды), которые стимулируют фагоцитоз и изменяют рН тканевой среды в неблагоприятную для микроорганизмов сторону.

На втором этапе тканевой фазы воспаления преобладает диапедез моноцитов, превращающихся в макрофаги, осуществляющие более интенсивное фагоцитирование различных антигенов, обломков тканей, погибших лейкоцитов.

Известно несколько лабораторных тестов, с помощью которых можно обнаружить в организме скрытые очаги воспаления: определение С- реактивного протеина – СРП, количества эозинофильных гранулоцитов, скорости оседания эритроцитов – СОЭ, соединения белковых фракций сыворотки крови, активности ферментов лейкоцитов-фосфатаз и других, которые Вы изучаете в курсе МГОЛИ.

Роль микробов в воспалении определяют с помощью микроскопического исследования экссудата и тканей и выделения из них.

5. Фагоцитоз

Фагоцитоз (от греч. phago – пожираю и cytos – клетка) представляет собой процесс поглощения и переваривания антигенных веществ, в том числе микроорганизмов, клетками мезодермального происхождения, названными фагоцитами.

И. И. Мечников разделил фагоциты на макрофаги и микрофаги. В настоящее время макро- и микрофаги объединены в единую систему макрофагов (СМФ). К этой системе относят тканевые макрофаги – эпителиоидные клетки, звездчатые ретикулоэндотелиоциты (клетки Купфера), альвеолярные и перитонеальные макрофаги, находящиеся в альвеолах и полости брюшины, белые отросчатые эпидермоциты кожи (клетки Лангерганса) и др. к микрофагам относятся: нейтрофилы, эозинофилы и базофилы.

Функции макрофагов чрезвычайно разнообразны. Они первые реагируют на чужеродное вещество, являясь специализированными клетками, поглощающими и уничтожающими в организме чужеродные субстанции (отмирающие клетки, раковые клетки, бактерии, вирусы и другие микроорганизмы, антигены, неметаболизируемые неорганические вещества).

Кроме того, макрофаги вырабатывают многие биологически активные вещества – ферменты (в том числе лизоцим, пероксидазу, эстеразу), белки комплемента, иммуномодуляторы типа интерлейкинов. Наличие на поверхности макрофагов рецепторов к иммуноглобулинам (Am) и комплементу, а также система медиаторов обеспечивает их взаимодействие6 с Т- и В- лимфоцитами. При этом макрофаги активируют защитные функции Т-лимфоцитов. Благодаря наличию рецепторов к комплементу и Am, а также Аг системы гистосовместимости (HLA) макрофаги принимают участие в связывании и распознавании антигенов.

Т. О. фагоцитам присущи три функции:

1 – защитная, связанная с очисткой организма от инфекционных агентов, продуктов распада тканей и т. д.;

2 – представляющая, заключающаяся в презентации лимфоцитам антигенных эпитолов на мембране фагоцита;

3 – секреторная, связанная с секрецией лизосомных ферментов и других биологически активных веществ – цитокинов, играющих важную роль в иммуногенезе.

Различают следующие последовательно протекающие стадии фагоцитоза.

1. Хемотаксис – целенаправленное передвижение фагоцитов в направлении химического градиента хемоаттрактантов в окружающей среде. Способность к хемотаксису связана с наличием на мембране специфических рецепторов для хемоаттрактантов (объектов фагоцитоза), в качестве которых могут выступать бактерии, продукты деградации тканей организма и др.

2. Адгезия (прикрепление) также опосредована соответствующими рецепторами, но может протекать в соответствии с законами неспецифического физико-химического взаимодействия. Происходит адсорбция частиц на поверхности макрофага.

3. Эндоцитоз (захват) – происходит инвагинация клеточной мембраны, захват чужеродной частицы и погружение ее в протоплазму. В результате эндоцитоза образуется фагоцитарная вакуоль – фагосома (т. е. пузырек в протоплазме вокруг поглощенной частицы).

4. Внутриклеточное переваривание – начинается по мере поглощения фагоцитируемых объектов. Происходит слияние фагосомы с лизосомой фагоцита, содержащей десятки ферментов, и образование фаголизосомы (деструкция) захваченной частицы ферментами.

При поглощении частицы, принадлежащей самому организму (например, погибшая клетка или ее части, собственные белки), происходит расщепление ее ферментами фаголизосомы до неантигенных веществ (аминокислоты, жирные кислоты, нуклеотиды, моносахара).

Если поглощается чужеродная частица, то ферменты фаголизосомы не в состоянии расщепить вещество до неантигенных компонентов. В таких случаях фаголизосома с оставшейся и сохранившей чужеродность частью антигена передается макрофагом Т- и В-лимфоцитам, т. е. включается специфическое звено иммунитета. Описанный механизм лежит в основе распознавания «своего» и «чужого» на уровне макрофага и явления фагоцитоза. В этом состоит презентативная, или представляющая, функция макрофагов. Специфические антигенные рецепторы, которые фиксируются на наружной мембране макрофагов, распознаются Т-лимфоцитами, последние передают информацию об Аг другим популяциям Т- и В-лимфоцитов и развивается специфический иммунный ответ.

Внутриклеточная участь захваченных фагоцитами микроорганизмов может быть различной в зависимости от их вирулентности и способности к внутриклеточному паразитизму.

Авирулентные и низковирулентные бактерии погибают и перевариваются в фаголизосомах лизосомами гидролазами. Такой фагоцитоз называют завершенным.

Многие вирулентные бактерии часто не погибают и могут длительно персистировать внутри фагоцитов.

Факультативно или облигатно внутриклеточные паразиты после эндоцитоза сохраняют жизнеспособность и размножаются внутри фагоцитов, вызывая их гибель и разрушение.

Выживание фагоцитированных микроорганизмов могут обеспечивать различные механизмы. Одни патогенные агенты способны препятствовать слиянию лизосом с фагосомами (токсоплазмы, микобактерии туберкулеза). Другие обладают устойчивасью к действию лизосомных ферментов (гонококки, стафилококки). Третьи после эндоцитоза покидают фагосому, избегая действия микробоцидных факторов, и могут длительно персистировать в цитоплазме фагоцитов (риккетсии, хламидии). В этих случаях фагоцитоз называют незавершенным.

Секреторная функция заключается в секреции фагоцитами биологически активных веществ – цитокинов – это интерлейкин-1 и интерлейкин-2, которые являются клеточными медиаторами, оказывающими регулирующее действие на пролиферацию, дифференциацию и функции фагоцитов, лимфоцитов, лимфобластов и других клеток. Макрофаги продуцируют и секретируют такие важные регуляторные факторы, как простагландины, лейкотриены, циклические нуклеотиды с широким спектром биологической активности.

Кроме того макрофаги синтезируют и секретируют ряд продуктов, обладающих антибактериальной, антивирусной и цитотоксической активностью (кислородные радикалы О₂- Н₂О_2, лизоцим, интерферон и др.).

Фагоцитоз усиливается антителами-опсонинами, так как связанный или антиген легче адсорбируется на поверхности фагоцита, вследствие наличия у последнего рецепторов к этим антителам. Такое усиление фагоцитоза антителами названо опсонизацией, т.е. подготовкой микроорганизмов к захвату фагоцитами. Фагоцитоз опсонизированых антигенов называют иммунным.

Для характеристики активности фагоцитоза введен фагоцитарный показатель. Для определения его подсчитывают под микроскопом число бактерий, поглощенных одним фагоцитом. Пользуются также опсонофагоцитарным индексом, представляющим отношение фагоцитарных показателей, полученных с иммунной и не иммунной сывороткой. Фагоцитарный показатель и опсонофагоцитарный индекс используют в клинической иммунологии для оценки состояния иммунитета и иммунного статуса.

Фагоцитоз играет большую роль в противобактериальной, противогрибковой и противовирусной защите, поддержании резистентности организма к чужеродным веществам. Фагоциты также оказывают активирующее и супрессивное действие на лимфоциты, принимают участие в реанимации иммунологической толерантности, антиинфекционного, трансплантационного и противоопухолевого иммунитета, некоторых форм аллергии (ГЗТ).