- •А.Ш. Зайчик, л.П. Чурилов
- •Аннотация.
- •Предисловие от авторов
- •Введение.
- •Глава 1. Патологическая физиология как наука.
- •О методах патологической физиологии
- •Предмет патологической физиологии.
- •Глава 2. Здоровье и болезнь.
- •Здоровье как общемедицинская категория
- •Естественная история болезни
- •Проблема соотношения повреждения и защиты в патологии.
- •Глава 3. Общая этиология и общий патогенез.
- •Болезнь как мозаичное явление. Составные фрагменты болезней.
- •История этиологических концепций и синтетический подход в общей этиологии.
- •О монокаузализме
- •О кондиционализме.
- •Существуют ли полиэтиологические болезни?
- •Причина как процесс. Причинный фактор - часть причины.
- •Глава 4. Реактивность организма и ее роль в возникновении, развитии и исходе болезней.
- •Реактивность и резистентность.
- •История учения о реактивности.
- •Субстрат реактивности и эволюция ее интегративных механизмов.
- •Виды реактивности.
- •Влияние пола на реактивность.
- •Влияние возраста на реактивность.
- •Условия обитания и реактивность.
- •Глава 5. Конституция организма как важнейшая форма групповой реактивности.
- •Конституциональные типы : история описания, различия и механизмы формирования .
- •Глава 6. Маркеры конституции и соматическая патология.
- •Диатезы.
- •Глава 7. Информационные аспекты проблемы повреждения клетки.
- •Патология сигнализации.
- •Нарушения рецепции сигналов.
- •Нарушения функционирования пострецепторных посреднико- вых механизмов.
- •Дефекты клеточных программ, как основа патологических процессов
- •Общий патогенез наследственных заболеваний.
- •Глава 8. Повреждение исполнительного аппарата клетки.
- •Патохимические последствия повреждения клеточного ядра.
- •Белки теплового шока.
- •Немедленные гены предранней реакции.
- •Антионкогены.
- •Белок третьей полосы (антиген стареющих клеток).
- •Последствия повреждения органоидов.
- •Повреждение плазмолеммы .
- •Повреждение цитоскелета.
- •Последствия повреждения внутриклеточных мембран.
- •Повреждение пластинчатого комплекса.
- •Повреждение лизосом и пероксисом.
- •Повреждение митохондрий.
- •Глава 9. Интегральные механизмы гибели и повреждения клетки.
- •Механизмы гипоксического некробиоза.
- •Механизмы свободно-радикального некробиоза.
- •Антиоксидантные механизмы клеток.
- •Механизмы апоптоза.
- •Глава 10. Микроциркуляторное русло.
- •Регуляция микроциркуляторного кровотока.
- •Обмен жидкостью между кровью и тканями и местные отёки.
- •Глава 11. Типовые нарушения периферического кровообращения.
- •Гиперемия.
- •Артериальная гиперемия.
- •Венозная гиперемия.
- •Смешанная гиперемия.
- •Ишемия.
- •Последствия и исходы ишемии. Инфаркт.
- •Стаз и его патогенез.
- •Кровотечение.
- •Тромбоз.
- •Сосудистый гемостаз и его нарушения.
- •Сосудистый антигемостаз и его нарушения.
- •Клеточное звено гемостаза и антигемостаза.
- •Нарушения гемостатических и антигемостатических механизмов плазмы.
- •Диссеминированное внутрисосудистое свёртывание.
- •Эмболия.
- •Глава 12. Патофизиология воспаления.
- •Значение воспаления и его этиология
- •Теории воспаления.
- •Автономия воспалительного очага, аутохтонность и барьерные функции воспаления.
- •Патогенез альтерации.
- •Вторичная альтерация.
- •Сосудистая реакция при воспалении.
- •Патогенез экссудации и виды экссудатов.
- •Проницаемость сосудов при воспалении.
- •Краевое стояние и эмиграция лейкоцитов.
- •Механизмы маргинации и диапедеза - роль взаимодействия лейкоцитов и эндотелия. Молекулы клеточной адгезии.
- •Фагоцитоз: его участники и неоднозначные последствия.
- •Стадии фагоцитоза, их механизмы и расстройства
- •Патогенез пролиферации: противовоспалительные механизмы.
- •Регуляторы регенерации и фиброплазии.
- •Воссоздание ткани при регенерации и фиброплазии.
- •Медиаторы воспаления.
- •Биогенные амины.
- •Полипептидные медиаторы.
- •Система комплемента.
- •Кининовая система и нейропептиды.
- •Липидные медиаторы.
- •Полисахаридные медиаторы.
- •Особенности хронического воспаления.
- •Глава 13. Преиммунный ответ и продромальный синдром15.
- •Механизмы лихорадки.
- •Глава 14. Иммунный ответ.
- •Основные участники иммунологических взаимодействий.
- •Лимфоидные органы и ткани.
- •Антигены и их распознавание в иммунной системе.
- •Цитокины и белки гкгс - факторы коммуникации иммунной системы.
- •Теория клональной селекции происхождения и развития иммунных клеток.
- •Идентификация лимфоидных и нелимфоидных клеток
- •Иммуноглобулины как маркеры и распознающие молекулы.
- •Биология т-лимфоцитов.
- •Биология в-лимфоцитов и плазматических клеток.
- •Регуляция иммунного ответа.
- •Иммунная защита от инфекционных агентов и её издержки.
- •Глава 15. Аллергия или гиперчувствительность.
- •Классификация аллергических реакций.
- •Патогенез аллергии.
- •Этиология аллергических заболеваний.
- •Гиперчувствительность немедленного типа.
- •Анафилаксия.
- •Генетические основы предрасположенности к анафиликсии.
- •Иммуноглобулины е и их рецепторы.
- •Мастоциты и их гетерогенность.
- •Дегрануляция клеток, сенсибилизированных реагинами
- •Патохимическая стадия анафилаксии. Ранняя реакция.
- •Поздняя фаза анафилаксии и ее механизмы.
- •Разнообразие анафилактических реакций.
- •Анафилaксия как результат несовершеной защиты.
- •Цитотоксические реакции.
- •Разнообразие деструктивных цитотоксических реакций.
- •Аутоиммунные гемоцитопении и иные аутоиммунные гематологические расстройства.
- •Цитотоксические реакции при органоспецифических аутоиммунных заболеваниях
- •Недеструктивные последствия взаимодействия клеток со специфическими антителами.
- •Иммунокомплексные реакции (Реакции III типа)
- •Аллергические васкулиты и их разнообразие.
- •Иммунокомплексные Артюс-подобные реакции.
- •Гиперчувствительность замедленного типа (гзт).
- •Гиперчувствительность туберкулинового типа.
- •Гранулёматозная гиперчувствительность.
- •Реакции отторжения трансплантата ("реципиент против трансплантата").
- •Аутоиммунные реакции гзт.
- •Глава 16. Аутоиммунитет и аутоаллергия.
- •Физиологический аутоиммунитет и относительность аутотолерантности.
- •Аутоаллергия и нарушение аутотолерантности.
- •Генетическая предрасположенность к аутоаллергии.
- •Механизмы аутоаллергии.
- •Аутоаллергия и проблема забарьерных антигенов: переоценка ситуации.
- •Дефицит супрессии.
- •Аномальная экспрессия антигенов гкгс II класса.
- •Прямая активация аутореактивных т-хелперов.
- •Поликлональная иммуностимуляция эффекторов.
- •Обход механизмов аутотолерантности (перекрестная реактивность и молекулярная мимикрия).
- •Глава 17. Иммунодефициты.
- •Первичные иммунодефициты с преобладанием нарушений антителогенеза.
- •Первичные т-клеточные иммунодефициты.
- •Смешанные первичные иммунодефициты.
- •Вторичная иммунологическая недостаточность.
- •Глава 18. Стресс: интегральный неспецифический нейроэндокринный ответ.
- •История учения о стрессе.
- •Гипоталамо-гипофизарная система.
- •Гипоталамус и его роль при стрессе.
- •Гипофиз и его роль при стрессе.
- •Надпочечники, как основной эффектор стресса.
- •Механизмы адаптогенного действия глюкокортикоидов и катехоламинов при стрессе.
- •Проблема физиологического выхода из стресса и эндогенные опиоиды.
- •Стресс и болезни адаптации.
- •Онтогенетические аспекты стресса.
- •Боль и ее роль.
- •Болевые рецепторы.
- •Проведение боли в цнс.
- •Ауторегуляция боли и эндогенная анальгетическая система.
- •Заключение.
- •Примечания
- •Глава 9. Интегральные механизмы гибели и повреждения клетки. 167
- •Глава 10. Микроциркуляторное русло. 188
- •Глава 11. Типовые нарушения периферического кровообращения. 203
- •Глава 12. Патофизиология воспаления. 259
- •Глава 13. Преиммунный ответ и продромальный синдром. 353
- •Глава 14. Иммунный ответ. 379
- •Глава 15. Аллергия или гиперчувствительность. 420
- •Глава 16. Аутоиммунитет и аутоаллергия. 466
- •Глава 17. Иммунодефициты. 481
- •Глава 18. Стресс: интегральный неспецифический нейроэндокринный ответ. 496
Регуляторы регенерации и фиброплазии.
Репаративные процессы, разворачивающиеся по мере затухания острой фазы воспаления, сводятся к регенерации и фиброплазии.
Регенерация - это замена утраченных клеток клетками того же типа.
Если полное количественное восстановление паренхиматозных клеток невозможно, например, при потере клеточных элементов, неспособных к делению, или при недостаточной регенерации паренхимы, то происходит восполнение дефекта паренхимы соединительной тканью или фиброплазия. Формируется молодая, богатая регенерирующими, высокопроницаемыми сосудами грануляционная ткань, затем переходящая в соединительную ткань, оставляющую рубец. Примером служат формирование очага кардиосклероза после инфаркта миокарда, плевральные шварты при туберкулёзе, клапанные пороки сердца после эндокардитов, глиоз после энцефалитов.
При репаративных процессах в очаге воспаления регенерация клеток и фиброплазия достигаются как через усиление пролиферации, так и путем ограничения апоптоза клеток.
Роль макрофагов в репарации столь значительна, что многие старые авторы (В. Линдер, 1962) отстаивали положение об их прямой трансформации в фибробласты (метаплазии). В настоящее время считается, что фибробласты, как и другие новообразованные соединительнотканные клетки, происходят из полибластов, привлеченных и стимулированных макрофагальными медиаторами.
Классические представления А.А.Максимова (1898) отводили лимфоциту роль “трофоцита” в процессах тканевого роста. Ранние представления о лимфоцитах, как транспортерах нуклеопротеидов, используемых тканью в качестве сырья для синтеза ДНК при пролиферации, сменились после работ А.Карреля (1922) концепцией “трефонов” - гуморальных усилителей пролиферации, выделяемых лейкоцитами в культурах клеток. Хэберленду принадлежит мысль о “некрогормонах”, то есть трефонах, выделяемых in vivo при воспалении и некрозе ткани и контролирующих репаративный процесс. Широко известны представления о “десмонах” -растворимых факторах, выделяемых в кровь и культуральную среду регенерирующей тканью или лимфоцитами и переносящих тканеспецифический митогенный стимул клеткам (А.Г. Бабаева, 1986, 1990). Современная концепция репарации преобразовала эти идеи следующим образом:
Стимуляторами пролиферации и ограничителями апоптоза выступают, главным образом, медиаторы воспаления, которые объединяют в сборную функциональную группу факторов роста, происходящих из макрофагов, лимфоцитов, тромбоцитов, фибробластов и других клеток. (Таблица 16).
Для самосборки тканей и их роста существенное значение имеют также распознающие адгезивные гликопротеиды межклеточного вещества. В отличие от факторов роста, они фиксированы в тканях. Эти компоненты производятся макрофагами и фибробластами.
Кроме этих регуляторов, известное участие в регуляции репаративных процессов принимают гликопротеидные тканеспецифические ингибиторы роста, получившие название кейлоны - от греческого “халао” -тормозить ход корабля. (У. Буллоф, 1960), вырабатываемые эпидермисом, нейтрофилами и некоторыми другими клетками (эндотелий, эритроциты, печень, мезенхимальные клетки, в частности фибробласты). Наряду с кейлонами существуют сигналы обратного действия - антикейлоны (мезенхимальный, фибробластный, гранулоцитарный). Антикейлоны, впервые открытые Т.Рютомяя и К.Кивиниеми (1968) у гранулоцитов, рассматриваются, как вытеснители или блокаторы кейлонов, а их баланс, нарушаемый в пользу антикейлонов при гибели клеток - как один из возможных регуляторов пролиферации в очагах воспаления. По У.Буллофу и О. Иверсену (1969), однотипные клетки при пролиферации производят возрастающие количества водорастворимого кейлона, действующего как аутокринный и паракринный тканеспецифический, кратковременный, обратимый ингибитор роста, влияющий на G1 и G2 фазы клеточного цикла. Вероятно, многие антикейлоны идентичны факторам роста, молекулярно идентифицированным в более поздних работах (см. Ю.М.Бала, 1984; Дж. Хаук, 1976).
Контактное ингибирование роста клеток достигается при распознавании некоторых компонентов межклеточного вещества. Спермин и спермидин способствуют разрыву заякоривающих клетки соединительной ткани связей между фибронектином и волокнистыми белками и активации роста фибробластов.
Ингибиторами роста для некоторых клеток служат те же цитокины, которые стимулируют рост других: кахексин, трансформирующий фактор роста и интерферон.
Есть веские основания полагать, что стимулировать и ингибировать процессы роста способны и тканеспецифические иммуноглобулины против определенных клеточных рецепторов ( А.В.Халявкин 1982). По крайней мере, это совершенно твердо установлено для регуляции роста щитовидной железы (Д. Дониак, 1982) и, весьма вероятно, для печени (А.Г.Бабаева, 1986).
Современная концепция гормональной регуляции репаративных процессов признает, что системные эндокринные регуляторы, по-видимому, могут оказывать ограниченное, как тканеспецифическое, так и универсальное влияние на процессы роста и анаболизма вообще, и на регенерацию в очагах воспаления, в частности. (Р.Хинтц, 1994). Не подлежит сомнению трофическая роль тропных гормонов гипофиза для клеток регулируемых им периферических эндокринных желез (например, ТТГ для тироцитов). Аденогипофиз выделяет в системный кровоток фактор роста фибробластов. Выделяется гипофизом и эритропоэтин. Г. Дж. Нассдорфер (1983) обнаружил, что ангиотензин-2, в том числе, и происходящий из гипоталамо-гипофизарной системы, стимулирует пролиферацию клеток клубочковой зоны коры надпочечников (см. ниже раздел “Стресс…”)..
Тимус является важным источником ростовых и дифференцировочных гормонов для лимфоидных клеток. Среди них -протимозин (16 кД), стимулирующий созревание Т-лимфоцитов-предшественников и усиливающий их ответ на митогены, тимопоэтин (5,562 кД) и спленопоэтин (5,6 кД), стимулирующие дифференцировку Т-клеток, цинк-содержащий гормон тимулин (он же сывороточный тимический фактор (876 Д), стимулирующий пролиферацию и дифференцировку Т-лимфоцитов-предшественников, и неидентифицированный в чистом виде гипотетический стероидный гормон тимуса - тимостерин, способный восстанавливать до нормы количество лимфоцитов в крови бестимусных мышей. Тимические ростовые гормоны вырабатываются, в основном, эпителием субкапсулярной и медуллярной зоны тимуса, спленопоэтин, как указывалось выше, производится также селезенкой (А.А. Ярилин и соавт. 1990).
Широко известно ростостимулирующее действие гипофизарного соматотропина, в частности, на фибробласты, остеобласты, хондроциты, мышечную ткань и паренхиматозные клетки внутренних органов. Эти эффекты особенно значительны в первые два десятилетия внеутробной жизни. Секреция соматотропина аденогипофизом стимулируется соматокринином гипоталамуса и тормозится гипоталамическим соматостатином. Уровень гормона роста и зависимых от него соматомединов в крови служит фактором обратной связи для гипоталамической секреции соматокринина и соматостатина. Гормон роста (СТГ) выделяется импульсно, периодами по 10-15 мин., в основном, ночью. Помимо прямого стимулирующего эффекта на пролиферацию клеток и анаболизм аминокислот, соматотропин опосредует свое действие через систему синтезируемых под его влиянием инсулиноподобных факторов роста - соматомединов и инсулина.
Соматомедины - инсулиноподобный фактор роста 1 (он же - соматомедин С, или ИРФ-1) и инсулиноподобный фактор роста 2 (или ИРФ-2, близкий к охарактеризованному некоторыми авторами соматомедину А) - опосредуют стимулирующий эффект гормона роста на орнитиндекарбоксилазу различных тканей, вырабатывающую непосредственные митогенные агенты - полиамины (см. также стр. 276 и 336). ИРФ-1 активен после первого года внеутробной жизни, с максимумом в период пубертатного ростового скачка и некоторым снижением после 50 лет. ИРФ-2 действует только внутриутробно и на первом году жизни, сохраняя некоторое влияние в последующем онтогенезе лишь в отношении роста зубов. Как соматомедины, так и сам гормон роста связываются и инактивируются плазменными транспортными белками, которых существует не менее семи. Инсулин, для которого соматотропин служит тропным гормоном, а соматостатин - ингибитором секреции, оказывает отсроченные морфогенетические эффекты на фибробласты и другие клетки (А.Николас, Д.Топпер, 1984), причем, частично, через рецепторы ИФР. Показано, что и гормон роста, и инсулин способствуют образованию грануляционной ткани при воспалении (Л.И.Слуцкий, 1969).
Рост и заживление ран нетканеспецифически стимулируется и тироидными гормонами, которые контролируют работу аминоацил-т-РНК-синтетаз, стимулируют секрецию соматотропина и опосредуют эффекты ИФР-1 на хондроциты. При отсутствии тироидных гормонов торможение ростовых процессов выражено сильнее, чем при дефиците соматотропина.
Многие процессы регенерации при повреждении, например, сращение переломов, стимулируются половыми стероидами. Андрогены сильно способствуют росту костей, хрящей и мышц, а эстрогены обладают стимулирующим эффектом при малых, и тормозящим - при больших концентрациях (А.Д.Адо, 1994).
Стероидные гормоны, вообще, могут оказывать как пролиферативные, так и апоптогенные эффекты во многих тканях, действуя на цис-регуляторные элементы хроматина клеток-мишеней после проникновения в комплексе с цитоплазматическими рецепторами в их ядра. Классическими экспериментами Г.Селье была установлена стимуляция репаративных процессов при повреждении минералокортикоидами и гормоном роста и их торможение под действием глюкокортикоидов.
В отношении нервного контроля регенерации, можно отметить, что, подобные влияния наиболее значимы, когда они опосредованы через местные факторы роста, либо через гипоталамо-гипофизарную систему. Поражение вентромедиального гипоталамуса и гипофиза ослабляет интенсивность роста и ухудшает регенерацию (А.Д.Адо, 1994) . Показано, что высшие нервные структуры оказывают действие на секрецию соматокринина и соматостатина, а последний даже вырабатывается в коре больших полушарий (как, впрочем, и в островках Лангерганса, дуоденальных апудоцитах и многих других органах).
Хотя достоверно показано, что денервация ран и очагов воспаления радикально не отражается на процессах репарации, а десимпатизация - даже ускоряет заживление ран (И.В.Давыдовский, 1952), нельзя отрицать, что некоторые факторы роста могут транспортироваться по нервам путем аксонального тока и оказывать влияние на пролиферативные процессы в нервной ткани (фактор роста нервов). Существует концепция взаимных трофических влияний иннервируемого органа и нервной системы посредством пептидных трофогенов, распространяющихся по аксонам ортоградно и ретроградно (Г.Н.Крыжановский, 1994). Денервация органа способствует растормаживанию в нем эмбриональных генетических программ, включая активацию пролиферации (Л.А.Орбели, А.Г.Гинецинский, 1952). Еще хирург наполеоновской армии Ж.-Д. Ляррей (1768-1842) отметил, что “Раны победителей заживают быстрее”. С развитием учения о стрессе, стало ясно, что этот эффект, во многом, определяется продукцией эндогенных опиатов и их иммуномодулирующим и регенераторным действием. Усиление продукции -эндорфина при транскраниальной электроанальгезии значительно ускоряет процессы заживления повреждений (В.П. Лебедев и соавт.1986).
Регенеративный потенциал при воспалении сильно зависит от возраста. По классическим данным Доберауэра (1957), кожная рана площадью 20 см2 заживает в 5 раз быстрее у десятилетнего пациента, чем у шестидесятилетнего. Уровень обеспеченности организма незаменимыми компонентами диеты, особенно, витаминами А, С, белком, в частности, аргинином, стимулирующим продукцию ряда трофических факторов, и метионином, инициирующим трансляцию, а для ряда тканей - витамином Д и кальцием, заметно отражается на ходе репарации при воспалении (Л.И.Слуцкий, 1969) .
Не исключено, что определенную роль при стимуляции регенерации могут иметь чисто физические сигналы - от передачи механического напряжения при контакте клеток (Н. Уонг и соавт., 1993), что неоднократно демонстрировалось на примере зависимости регенерации костей от действия физиологических нагрузок, и вплоть до влияния митогенного ультрафиолетового клеточного излучения диапазона 190-320 нм (А.Г.Гурвич, 1923).
Итак, хотя некоторые ростовые сигналы универсально производятся различными клетками, а другие имеют центральное нейроэндокринное происхождение, следует еще раз подчеркнуть, что главным источником факторов роста и других регуляторов пролиферации выступают местные макрофаги. Именно эти долгоживущие участники воспаления, фагоцитируя и синтезируя противовоспалительные медиаторы, способствуют расчистке строительной площадки для капитального ремонта повреждений. Они выделяют активаторы и хемоаттрактанты для главных эффекторов фиброплазии и восстановителей соединительнотканной стромы органа - фибробластов. Многие эффекты макрофагов на процессы пролиферации увязаны с лимфокин-продуцирующей активностью Т-лимфоцитов. Спектр цитокинов, выделяемых при воспалении, способен определять тип и интенсивность системных пролиферативных реакций в костном мозге при воспалениях, отчего, в частности, зависит характер сопровождающего воспаление лейкоцитоза (см. табл. 16, с.322-325). В-лимфоциты могут участвовать в регуляции роста через росторегулирующие аутоантитела.
Под действием ростовых факторов происходят вовлечение стабильных, находящихся в G0-фазе клеток в митотический цикл или, реже, укорочение цикла лабильных клеток (Р. Базерга, 1981).
Часть ростовых факторов непосредственно стимулирует синтез ДНК в клетках-мишенях (факторы прогрессии), другие необходимы для подготовки в клетке рецепторов и ферментов, отвечающих на факторы прогрессии (факторы компетентности). Ростовой эффект обеспечивается сочетанным действием факторов обеих групп. Важно отметить, что внутриядерные программы, активируемые ростовыми факторами могут срабатывать и неспецифически - при некробиозе клеток, гибнущих от ишемии, излучения и других повреждений.
Общий механизм действия ростовых факторов подробно изучен.
Ростовые факторы взаимодействуют с цитоплазматическими рецепторами клеток-мишеней. После связывания происходит димеризация и стимулируется тирозинкиназная активность этих рецепторов. Если даже сам рецептор не является тирозинкиназой, он мобилизует тирозинкиназы внутри клетки. Тирозинкиназы фосфорилируют и, таким образом, “включают” целый ряд внутриклеточных белков, ответственных за пролиферацию клетки. Эти белки содержат пептид-гомолог онкобелка src, позволяющий им взаимодействовать с фосфотирозином активированных рецепторов.
В результате происходит активация каскада,состоящего из нескольких групп белков (С. Роббинс и соавт. 1994). Среди них:
Фосфолипаза С, запускающая продукцию инозит-фосфатидов и диацилглицерина, с последующим освобождением из депо в цитозоль кальция и активацией серин-треониновой протеинкиназы С. Протеинкиназа, в свою очередь , активирует другие внутриклеточные мишени.
ГТФ-связывающие белки, в том числе, G-белки (см. стр. 178-180) и ras-белки. Последние, под влиянием активных рецепторов факторов роста переходят из ГДФ-связывающей в ГТФ-связывающую форму и стимулируют фосфорилирование митоген-активируемых протеинкиназ (МАПК). Каскад ras-зависимрого фосфорилирования может обрываться под влиянием белка-активатора ГТФазы, зависящего от некоторых ингибиторов пролиферации, в частности, антионкогенов.
Белок Raf-1 - серин-треониновая протеинкиназа, включаемая как непосредственно активными рецепторами факторов роста, так и белками семейства ras. Этот фермент дополняет и расширяет спектр активируемых МАПК.
Семейство энзимов МАПК продолжает каскад фосфорилирования, вовлекая в него ядерные факторы транскрипции, белки-продукты клеточных протоонкогенов myc, fos и jun. Последние известны, как “немедленные гены предранней реакции” (см. стр. 216-218). Данные гены срабатывают в самом начале G1-фазы и их активация не требует синтеза белка de novo. Позже, в середине G1 и при переходе к S-фазе, сигналы МАПК и кальмодулин-кальциевых посредников из цитоплазмы активируют поздние гены регуляции роста. Для их активации требуется синтез белка de novo.
Белки-циклины представляют собой те члены каскада фосфорилирования, которые контролируют финальные стадии процесса. В фазе G1 значительно увеличивается концентрация циклинов Е и Д1. Они формируют комплекс с протеинкиназой cdc2, запускающей репликацию ДНК. В фазе G2 индуцируется синтез циклинов В, которые связывают cdc2, активируют ее и запускают митоз. После завершения митоза циклины разрушаются, и дочерние клетки должны вновь накопить их в достаточном количестве, чтобы повторить митоз. Cdc2 имеет в клетке множественные мишени - белки, вовлеченные в митоз, в частности, компоненты митотического веретена. Работа циклинов нарушается под воздействием антионкогена р53, а также антициклиновых антител и стимулируется онкогеном bcl1.
Наиболее значимые факторы роста представлены в табл. 16 (с. 322-325). Для цитокинов из всего разнообразия подконтрольных им реакций обозначены только эффекты, связанные с пролиферацией и дифференцировкой (остальные рассматриваются ниже, в главе “Преиммунный ответ”).
Таблица 16. Характеристика факторов роста.
Наимено-вание |
источники |
характе-ристики |
мишени |
Фактор роста эпидермиса |
Эпителиальные клетки и железы эпителиального происхожде-ния, петля Генле, макрофаги, фибробласты |
полипептид-ный стимулятор пролифера-ции и созревания эпителиев и их производных, стимулирует ангиогенез |
различные эпителиальные клетки, гепатоциты, фибробластыпроизводные кожи |
Трансформи-рующий фактор роста |
макрофаги, фибробластыэпителий, клетки саркомы |
50 аминокислот,гомологичен ЭФР, инициирует ангиогенез |
те же |
Тромбоцитарный фактор роста |
-гранулы тромбоцитов, активирован-ные макрофаги, фибробластыгладкомы-шечные клетки, эндотелий |
термостаби-льный катионный гетероди-мерный гликопротеид с высоким содержанием цистеина и м.в. 30 кД. Стимулирует миграцию, пролифера-цию и синтез белка в клетках-мишенях и обладает провоспали-тельным эффектом. |
Гладкомышечные клетки, фибробластымакрофаги, синовиоциты, стимулирует синтез коллагена. |
Трансформи-рующий фактор роста |
макрофаги, Т-лимфоциты, эндотелио-циты, тромбоциты, эпителий тимуса |
Стимулирует фиброгенез (торможение распада и стимуляция синтеза коллагена фибробластами, стимуляция синтеза фибронек-тина, ангиогенеза, хемоаттрак-тант фиброблас-тов), ингибитор протеолиза. В малых концентра-циях стимулирует пролифера-цию через индукцию тромбоци-тарного фактора роста, в больших ингибирует рост, подавляя пролукцию рецепторов тромбоцитарного фактора. |
Фиброблас-ты, лимфоциты, эпителий тимуса |
Инсулинопо-добный фактор роста 1 (соматоме-дин С) |
Печень,хонд-роциты, гипофиз, почки, ЖКТ, мышцы, кости |
основной белок с м.в. 7,6 кД, на 50% гомологичен проинсулину, секреция стимулируется СТГ и хорионическим пролактином, стимулирует рост тела в постнатальном периоде |
Хондроциты, мышцы, остеобласты, паренхиматозные органы и др. |
Инсулинопо-добный фактор роста 2 (соматомедин А) |
те же, что для ИФР-1 |
на 70% гомологичен ИФР-1, стимулирует рост тела в эмбриональном периоде, действует и на 1 году внеутробной жизни.
|
После 1 года внеутробной жизни активен только в отношении зубных зачатков. |
Фактор роста эндоте- лиоцитов (фактор сосудистой проницаемости) |
эндотелиоци-ты,макрофаги,тромбоци-ты, опухолевые клетки |
М.в. 46 кД, стимуляция пролифера-ции и повышение проницаемости |
Эндотелио-циты |
Фактор роста фибробластов (кислый) |
активирован-ные макрофаги, Т-лимфоциты (вырабатыва-ют специализированный дермальный ФРФ) |
гепаринсвязываю-щий полипептид, фиксируется к базальным мембранам, стимулирует пролиферацию всех клеток сосудистой стенки, фактор ангиогенеза |
эндотелий, фибробласты, гладкомышечные клетки, макрофаги |
Фактор роста фибробластов (основной) |
нервная ткань, гипофиз |
близка к кислому фактору, менее значительная активность в ангиогенезе |
микроглия, эндотелий, гладкомышечные клетки, фибробласты. |
Фактор роста печени |
макрофаги, тромбоциты, мезенхимальные клетки |
Гликопротеид, м.в. 35-70 кД, рецептор для которого является продуктом онкогена met. Необходим для морфогенеза биполярного эпителия в печеночных балках и нефронах. |
Гепатоциты., эпителий почки. |
Эритропоэтин |
перитубулярные интерстициальные клетки почек, макрофагипечени, аденогипо-физ |
Гликопротеид с м.в. 30 кД, образуется в ответна гипоксию и продукты гемолиза; стимулирует пролиферацию и ингибирует апоптоз. |
эритроидные клетки-предшественники, начиная с колониеобра-зующей в культуре клетки |
Гранулоцитарно-моноцитар-ный колониестимулирующий фактор |
Активированные макрофаги, лимфоциты, фибробласты и эндотелиоциты в очагах воспаления и костном мозге. |
25-30 кД, 127 аминокислот, гликополипептид, освобождается в ответ на стимуляцию лейкоцитов цитокинами, антигенами и эндотоксинами а также из эндотелия и фиброблас-тов. Стимулирует рост эритроидных, мегакариоцитарных клеток-предшественников 2 и 3 класса, эозинофильных - 2, 3 и 4; рост и дифференцировку миелоидных и моноцитарных клеток-предшественников со 2 по 5 класс. Стимулирует локальную пролифе-ра-цию макрофагов в очагах воспаления, усиливает их функции. |
Гемопоэтические клетки-предшественники, лейкоциты в очагах воспаления. |
Гранулоцитарный колониестимулирующий фактор |
Активированные макрофаги, фибробластыв очагах воспаления и стромальные клетки в костном мозге. |
Среднемолекуляр-ный гликопротеид. Стимулятор пролифера-ции и дифференцировки и ингибитор апоптоза нейтрофилов, активатор их функций в очагах воспаления. |
Гемопоэтические клетки-предшественники, лейкоциты в очагах воспаления. |
Макрофагальный колониестимулирующий фактор |
Активированные макрофаги, фибробласты, эндотелиоциты в очагах воспаления, стромальные клетки тимуса и костного мозга. |
Среднемолекуляр-ный гликопротеид Стимулятор пролиферации и дифференцировки и ингибитор апоптоза моноцитов, активатор их функций и пролиферации в очагах воспаления. |
Гемопоэтические клетки-предшественники, лейкоциты в очагах воспаления. |
Интерлейкин-1 |
макрофаги, фибробласты, дендритиче-ские клетки, тимоциты, эндотелиоциты, астроциты. |
17 кД, 152 аминокислот-ных остатка. Стимулятор размножения мультипотент-ных стволовых клеток и лимфопоэза. Стимулятор фиброгенеза. |
Мультипотентные стволовые клетки, миелоидные полустволовые, лимфоидные клетки-предшествен-ники 2-3 класса, фибробласты. |
Интерлейкин-2 |
Т-лимфоциты |
стимулятор пролифера-ции, подробно охарактери-зован в главе “Аллергия”. |
стимулиро-ванные Т-лимфоциты |
Интерлейкин-3 |
тучные клетки,Т-лимфоциты, микроглия. |
28-30 кД, 152 аминокислот-ных остатка, стимулирую-щий фактор для всех нелимфоидных клеток-предшествен-ников, стимулятор пролиферации и дифференцировки |
Базофильные предшественники со 2 по 5 класс, тучные клетки, остальные миелоидные предшественниики - со 2 по 4 класс. |
Интерлейкин-4 |
Т-лимфоциты, особенно хелперы 2-го типа |
17-20 кД, 112 аминокислот-ных остатков,стимуля-тор роста и изотипической селекции в пользу В-клеток, вырабатывающих гомоцитотропные антитела. Стимуляция фиброгенеза. |
Пре-В-лимфоциты, протимоциты, тучные клетки, клетки базофильного ряда с 3 по 5 класс,фибро-бласты. |
Интерлейкин-5 |
Т-клетки, особенно, хелперы 1-го типа |
45-50 кД, 112 аминокислот-ных остатков,стимуля-тор роста и изотипической селекции в пользу В-клеток, производящих IgA. |
Пре-В-лимфоциты, колониеобразующие предшественники эозинофилов |
Интерлейкин-6 |
макрофаги, лимфоциты. Эндотелий. Фибробласты,эпи-телий тимуса. |
26 кД, 184 аминокислот-ных остаткастимулятор роста и дифференциров-ки В- и Т-лимфоцитов, полу-стволовых миелоидных клеток. Стимулирует синтез белков острой фазы в печени. |
В- и Т-лимфоциты (по 3 класс включительно), полустволовые миелоидные предшественники, гепатоциты. |
Интерлейкин-7 |
стромальные клетки костного мозга |
Полипептид-стимулятор пролиферации лимфоидных клеток |
В- и Т-лимфоидные стволовые клетки. |
Кахексин (он же - фактор некроза опухолей) |
макрофаги, активированные Т- и В-лимфоциты, эндотелий, микроглия, адипоциты, тимоциты |
17 кД (), 20-25 кД (), подробно характеризуется ниже в главе “Преиммун-ный ответ.” Хемоаттрактант и стимулятор роста и белкового синтеза фибробластов. |
Стимуляция ангиогенеза, роста синовиоцитов, слияния макрофагов гранулём в гигантские многоядерные клетки. Стимулятор фиброгенеза. |
Фактор роста нервов |
нейроны, глия |
Пролифера-ция, рост, морфогенез, стимуляция миграции. |
симпатиче-ские нейроны, эпителий почки,хемо-аттрактант гранулоцитов |
Пролиферативные процессы при воспалении нацелены на воссоздание определенной архитектуры ткани. Эта технологическая задача требует тонких молекулярных взаимодействий размножающихся клеток с белками и полисахаридами межклеточного вещества. Некоторые из подобных взаимодействий выяснены и обсуждаются в следующем разделе.
