диссертации / 129

21

факторами лейкоцитарных реакций в ЦНС [117, 118]. Причины неоднородности ГЭБ остаются неясными, но могут быть связаны с функциональными требованиями для различных регионов сосудистого русла, в

том числе эффекторных иммунных реакций инициации паренхиматозного воспаления.

1.2 Функциональные особенности эндотелия.

Как уже было упомянуто, эндотелий является активным паракринным органом, регулирующим многие физиологические процессы. Одна из основных функций эндотелия состоит в сбалансированном выделении регуляторных субстанций, определяющих целостную работу системы кровообращения.

Существует два варианта физиологической секреторной активности эндотелия – базальная или постоянная (синтез NO, простациклина) и

стимулированная секреция, т.е. выделение биологически активных веществ при стимуляции или повреждении эндотелия (фактор Виллебранда, активатор тканевого плазминогена, эндотелин-1 и др.) [83].

Вещества, продуцируемые эндотелием, можно разделить на группы по различным признакам. Разными авторами были предложены группировки субстанций эндотелиального происхождения по величине молекулярной массы,

по функциональным особенностям, по скорости образования в эндотелии.

Наиболее емкую и полную классификацию эндотелиальных факторов предложили Л.Т. Малая с соавторами в 2000 г. [18]:

1)вазоактивные субстанции (дилятаторы и констрикторы);

2)факторы роста (промоутеры и ингибиторы роста);

3)медиаторы воспаления (молекулы адгезии и антигены);

4)гемостатические и тромботические факторы (про- и антиагреганты).

22

Известно три основных фактора, стимулирующих секреторную активность эндотелия [5, 83]:

1. Изменение скорости кровотока – увеличение напряжения сдвига (например,

повышение артериального давления);

2. Циркулирующие и /или "внутристеночные" нейрогормоны (катехоламины,

вазопрессин, ацетилхолин, брадикинин, аденозин, гистамин и др.);

3. Факторы, выделяющиеся из тромбоцитов при их активации (серотонин,

АДФ, тромбин).

Внорме, в ответ на стимуляцию, эндотелий реагирует усилением синтеза веществ, вызывающих расслабление гладкомышечных клеток сосудистой стенки и, в первую очередь оксида азота [19, 157].

Внормально функционирующем эндотелии низкие уровни NO постоянно высвобождаются для поддержания кровеносных сосудов в состоянии дилатации. Однако в определенных кровеносных сосудах (периферические вены и крупные церебральные артерии) нормальный эндотелий предрасположен к высвобождению сосудосуживающих веществ (супероксид анион, тромбоксан А2) [70]. Здоровый эндотелий поддерживает интактной люминальную поверхность и регулирует антикоагулянтные,

фибринолитические и антитромботические механизмы [141]. Резистентность люминальной поверхности пласта к прилипанию тромбоцитов обеспечивается сбалансированной продукцией эндотелиальными клетками прокоагулянтов

(ингибиторы плазминогена, компоненты VI фактора свертывания крови, фактор Виллебранда, тромбоксан В2), антикоагулянтов и компонентов фибринолитической системы (простациклин, активатор плазминогена,

антитромбин III) [76].

В определённых ситуациях (например, острая гипоксия или кровотечение)

клетки эндотелия, напротив, становятся "причиной" вазоконстрикции, как за

23

счёт снижения продукции NO, так и вследствие усиленной выработки вещества с вазоконстрикторным эффектом – эндотелина-1 (одного из наиболее мощных вазоконстрикторов эндогенного происхождения).

Основной механизм действия эндотелинов заключается в высвобождении кальция, что вызывает:

1)стимуляцию всех фаз гемостаза, начиная с агрегации тромбоцитов и заканчивая образованием красного тромба;

2)сокращение и рост гладких мышц сосудов, приводящие к утолщению стенки сосудов и уменьшению их диаметра – вазоконстрикции.

Таким образом, функции эндотелия складываются как баланс противоположно действующих начал: усиление-ослабление сосудистого тонуса, агрегация-дезагрегация клеток крови, увеличение-уменьшение числа сосудистых клеток. В каждом случае результат определяется концентрацией синтезируемых веществ, между которыми существуют строгая зависимость и равновесие.

Разнообразны механизмы взаимодействия эндотелиальных и иммунокомпетентных клеток, эндотелиальная стенка рассматривается в качестве звена иммунологических реакций при целом ряде аутоиммунных и воспалительных заболеваний, лежащего в основе гиперчувствительности замедленного типа, отторжения трансплантата, формирования иммунного ответа на вирусные, бактериальные и паразитарные агенты [124].

При развитии иммунного воспаления эндотелий становится одной из мишеней действия цитокинов (интерлейкин-1, фактор некроза опухолей,

трансформирующийся фактор роста), вместе с тем эндотелиальные клетки сами активно участвуют в продукции ряда цитокинов (интерлейкин-1, интерлейкин-

6), выполняя иммунорегуляторную функцию [78].

25

эндотелиальных факторов приводят к нарушению собственно барьерной функции эндотелия, повышается его проницаемость для моноцитов,

провоспалительных цитокинов, эндотелина-1 и др.;

3) структурно-метаболическое истощение эндотелия — функциональное угасание, гибель и десквамация клеток, угнетение их регенерации — фаза декомпенсации.

Эндотелиальная дисфункция — достаточно многогранный процесс,

основными проявлениями которого являются следующие моменты [27]:

1. Нарушение биодоступности NO: подавление экспрессии/инактивация эндотелиальной NO-синтазы (фермента, ответственного за синтез NO из L-

аргинина) и снижение синтеза NO; уменьшение числа рецепторов (в частности,

мускариновых), раздражение которых в норме приводит к образованию NO;

повышение деградации NO – разрушение NO наступает прежде, чем вещество достигнет своего места действия (так действует, например, супероксидный анион, один из продуктов оксидативного стресса).

2.Повышение активности ангиотензин-превращающего фермента на поверхности эндотелиальных клеток, что приводит к усилению синтеза ангиотензина II и активации ренин-ангиотензиновой системы.

3.Повышение выработки клетками эндотелия эндотелина-1 и других вазоконстрикторных субстанций.

4.При тяжелом поражении эндотелия нарушается его целостность, и в интиме появляются участки, лишенные эндотелиальной выстилки (деэндотелизация).

Это приводит к тому, что нейрогормоны, минуя эндотелий, и тем самым

непосредственно взаимодействуя с гладкомышечными клетками, вызывают их

сокращение.

26

При нарушении функции или структуры эндотелия резко меняется спектр выделяемых им биологически активных веществ. Эндотелий начинает секретировать агреганты, прокоагулянты, вазоконстрикторы.

При неблагоприятных условиях (гипоксия, нарушения обмена веществ,

атеросклероз и т.п.) эндотелий становится инициатором (или модулятором)

многих патологических процессов в организме [83] и начинает играть ключевую роль в патогенезе ряда системных патологий, в том числе при рассеянном склерозе.

В течение последних лет стало ясно, что системное воспаление может усиливать атерогенез [77, 106, 155], который, в свою очередь усиливает проявления дисфункции эндотелия.

Иммуно-опосредованные заболевания, в том числе и рассеянный склероз,

могут увеличить риск сердечно-сосудистых болезней с помощью различных механизмов, таких, как аутореактивные лимфоциты, аутоантитела,

аутоантигены, эпигенетические механизмы. Таким образом, воспаление ведет к образованию, прогрессии и разрыву атеросклеротических бляшек [60, 77, 106, 111, 143, 155, 172, 179]. Воспаление может также увеличить риск тромбоза из-

за подавления фибринолиза, дискоординации действия прокоагулянтов и антикоагулянтов [172].

3. Методы выявления эндотелиальной дисфункции.

Основные методы, используемые для выявления эндотелиальной дисфункции можно разделить на оценку эндотелий-зависимой вазодилятации

(ЭЗВД) и определение циркулирующих маркеров ЭД [5, 25].

27

Для оценки ЭЗВД определяют изменение диаметра магистральной артерии или объемного кровотока в ней или в мелких резистивных сосудах части тела в целом в ответ на стимуляцию эндотелия. Стимуляция эндотелия достигается за счет увеличения скорости кровотока в магистральной артерии (при пробе с реактивной гиперемией или при введении эндотелий независимых вазодилататоров в дистальное русло) или при введении в артерию эндотелий зависимых вазодилататоров (ацетилхолин, серотонин, брадикинин и др.).

Наиболее удобным в клинической практике неинвазивным методом оценки ЭЗВД, доказавшим свою достоверность и воспроизводимость, считается ультразвуковой метод для определения ЭД периферических артерий с пробой на реактивную гиперемию, который был описан в 1992 г. D. Celermajer et al [25,

44].

К циркулирующим маркерам ЭД относятся: NO, эндотелин-1, фактор Виллебранда, тканевый активатор плазминогена и ингибитор активатора плазминогена-1, С-реактивный белок, десквамированные эндотелиоциты,

молекулы адгезии (наиболее часто используемые: VCAM-1 (Vascular Cellular Adhesion Molecule-1), ICAM-1(Intercellular Adhesion Molecule-1), E-selectin P- selectin).

Циркулирующие растворимые формы молекул адгезии обнаруживаются в плазме с помощью иммунологических методов, их уровни повышены при воспалительных заболеваниях. Определение оксида азота в крови затруднено из-за малого времени его полураспада. Повышение эндотелина – 1 связано с повреждением эндотелия и может считаться маркером дисфункции эндотелия,

однако в связи с большими колебаниями у людей вне зависимости от сосудистого фактора его применение, как отдельного маркера отличается большой неточностью [16, 25].

Синтез С-реактивного белка (СРБ) регулируется провоспалительными цитокинами (интерлейкин-1, фактор некроза опухоли, интерлейкин-6), к тому же СРБ относится к группе факторов, повреждающих эндотелий, поэтому

28

определение высокочувствительного СРБ часто используется для диагностики ЭД, особенно учитывая широкую доступность данного метода [16, 67, 126].

Фактор Фон Виллебранда (vWF) является адгезивным гликопротеином,

синтезируемым преимущественно в эндотелиоцитах, и его повышенные уровни являются свидетельством повреждения эндотелия, либо его активации [25, 38].

Изменение концентрации десквамированных эндотелиоцитов (ДЭ) в

периферической крови связано с вовлечением в патологический процесс эндотелия и усилением десквамации эндотелиальных клеток в результате повреждения эндотелия, а также с восстановлением интимы сосудов [16, 47, 62, 80], что делает актуальным также исследование количества ДЭ для выявления дисфункции и повреждения эндотелия.

4. Роль нарушения ГЭБ и сосудистого эндотелия при рассеянном склерозе.

Рассеянный склероз (РС) – наиболее часто встречающееся поражение центральной нервной системы из группы демиелинизирующих заболеваний,

поражающее преимущественно лиц молодого трудоспособного возраста.

Наиболее распространенной в настоящее время точкой зрения, объясняющей развитие РС является теория мультифакторной этиологии — развитие патологического процесса под воздействием внешних факторов у предрасположенного к заболеванию человека (при наличии полигенной предрасположенности) [8, 59].

Согласно последним исследованиям в этой области, РС можно рассматривать одновременно как воспалительное аутоиммунное, так и нейродегенеративоне заболевание, с преобладанием того или иного компонента при разных формах течения болезни [22]. Три преобладающих представления о

29

патогенезе РС включают вирусную, иммунологическую и сосудистую гипотезы.

Исторически одной из первых теорий патогенеза РС была именно сосудистая теория, основанная на данных патологоанатомических исследований, согласно которым участки демиелинизации обычно прослеживаются вдоль хода вен, нередко тромбированных, а в толще бляшки РС встречаются изменения просвета мелких сосудов с зонами тромбоза и микрогеморрагии [29, 164]. Морфологические исследования доказывают, что в стенках мозговых вен при рассеянном склерозе наблюдается хроническое воспалительное повреждение, которое способствует образованию геморрагий, а

также увеличению сосудистой проницаемости, и, по своей сути, представляет собой форму васкулита [30].

Одними из первых цереброваскулярных нарушений, наблюдаемых при рассеянном склерозе, являются нарушение регуляции ГЭБ с параллельным высвобождением воспалительных цитокинов/хемокинов. Воспалительный процесс, начатый высвобождением цитокинов/хемокинов из астроцитов или путем их диффузии через поврежденный ГЭБ затем поддерживается за счет трансэндотелиальной миграции активированных лейкоцитов, что усугубляет повреждение тканей. Микропатоморфологические и гистохимические исследования подтверждают тесную взаимосвязь между церебральными сосудами и воспалительными бляшками [149].

Контакту между циркулирующими лейкоцитами и эндотелием сосудов первоначально способствует динамика жидкости в кровеносных сосудах – так называемый синдром скопления лейкоцитов по краю участка воспаления [104].

Он описывает явление, при котором лейкоциты, протекающие в кровеносном сосуде, как правило, расположены близко к стенке сосуда, а не в быстро текущей крови в центре сосуда. Это явление наблюдается преимущественно в посткапиллярных венулах малого калибра, где кровь течет относительно медленно. Кроме того, эритроциты скапливаются в центре сосуда, вытесняя

30

лейкоциты к периферии, где скорость потока значительно ниже. Благодаря этому лейкоциты проявляют повышенную способность межклеточных взаимодействий, облегчается контакт и прилипание лейкоцитов к эндотелиальной стенке. Лейкоциты, циркулирующие вдоль стенки сосуда,

значительно замедляются и фиксируются, что вызывает активацию интегринов на лейкоцитах [88, 104, 105].

Таблица 1.1 Параметры кровотока, потенциально воздействующие на

эндотелиальные клетки и проницаемость ГЭБ [146].