2 курс / Гистология / Важнейшие_синдромы_патогенез_и_патологическая_анатомия_Повзун_С
.pdfотек, гиалиновые мембраны, десквамация альвеолоцитов, дистелектазы, макрофагальная реакция.
В экспериментах с р-ФНО в почках отмечается повышение синте за ренина (Antonipillai I. et al., 1990). Выяснено, что эффект р-ФНО зависит от его концентрации в крови, при этом в почечных клубочках может выявляться различная картина: от незначительной лейкоцитар ной инфильтрации капилляров до явлений внутрисосудистого свер тывания с выпадением фибрина в просвете капилляров, что сопровож дается изменением лабораторных показателей, характерным для ост рой почечной недостаточности (ОПН).
Что касается других органов, то имеются лишь единичные работы, в которых ФНО рассматривается как фактор моноцитарной дифференцировки миелоидных элементов костного мозга (Takeda К. et al., 1986; Trinchieri G. et al, 1986) и угнетения эритропоэза (Furmanski P., Johnson C.S., 1990), обсуждаются изменения в микроциркуляторном русле печени под действием р-ФНО в виде лейкоцитоза с краевым стоянием лейкоцитов и повышения проницаемости синусоидов (Schlayer H.J. et al., 1988). Установлено также, что ФНО является фактором усиления катаболизма белков в скелетных мышцах (Good man M.N., 1991).
Очевидно, что незначительное количество работ, посвященных влиянию ФНО на состояние отдельных органов и систем, свидетель ствует о недостаточной изученности этой проблемы. Интересным является факт, что большинство таких работ посвящено патологии легких, почек и печени, в то же время М.А. Palladino с соавт. (1987) именно здесь отмечают преимущественную фиксацию р-ФНО, что может указывать на возможную ключевую роль этих органов в реали зации эффекта ФНО при SIRS.
Открытие ФНО и его свойств помогло приблизиться к пониманию сущности кахексии при SIRS и некоторых других состояниях. Блоки руя синтез липопротеинлипазы адипоцитов, ФНО препятствует по глощению ими триглицеридов из плазмы крови, вызывая гипертриглицеридемию в условиях выраженного катаболизма липидов и ано рексии (Beutler В., 1989; Evans R.D. et al., 1989).
Воздействуя на поджелудочную железу, ФНО вызывает повыше ние синтеза глюкагона и инсулина (Filkins J.R. et al., 1986; Evans R.D. et al., 1989), что сопровождается транзиторной гипергликемией, а за тем — гипогликемией, прослеженными в эксперименте. Под влиянием ФНО растет содержание в крови катехоламинов и глюкокортикоидов
282
Рис. 5.1. Метаболические эффекты фактора некроза опухолей и интерлейкина-1 (по R.D. Evans et al., 1989).
Обозначения: сплошная линия — эффект ФНО, прерывистая — эффект ИЛ-1
(Evans R.D. et al., 1989; Tracey K.J. et al., 1989). Схематично метаболи ческие эффекты ФНО представлены на рисунке 5.1.
Ярким доказательством участия ФНО в патогенезе SIRS служит факт предотвращения с помощью моноклональных анти-ФНО анти тел развития инфекционно-токсического шока при введении лабора торным животным БЭ или грам-отрицательной микрофлоры. Мыши, пассивно иммунизированные против ФНО, оказываются толерант ными к летальной эндотоксинемии (Beutler В. et al, 1985b). На мо дели эндотоксинового шока у кроликов назначение анти-ФНО сы воротки предотвращало возникновение депозитов фибрина в сосудах и отека легких, что существенно снижало летальность от шока (Mathison J.C. et al., 1988). У бабуинов, получивших внутривенно LD100 живых E.coli через 2 часа после предварительного введения анти-ФНО антител, инфекционно-токсический шок и связанный
283
с ним отек легких не развивались, и животные выживали (Tracey K.J. et al., 1987b).
Аналогичных результатов добивались применением естественных антагонистов ФНО — ИЛ-4 (Essner R. et al., 1989; Hart P.H. et al., 1989)
и ИЛ-6 (Aderka D. et al., 1989). Применение ингибиторов циклооксигеназы — индометацина и ибупрофена — оказывает положительное воздействие при SIRS за счет блокады продукции PGE2, уровень ко торого повышается под действием ФНО, но не путем влияния на ФНО: показано, что они не блокируют цитотоксический эффект ФНО в культуре клеток (Kettlehut I.C. et al., 1987). Таким образом, для ФНО, синтезируемого клетками СФМ в ответ на антигенные стиму лы, характерным является повышение проницаемости сосудов микроциркуляторного русла, а также ряд регуляторных и метаболических эффектов, среди которых одним из наиболее важных представляется блокада липонеогенеза, являющаяся одним из факторов кахексии при
SIRS.
При изучении SIRS и сепсиса было показано, что необычно высо кий уровень медиаторов в крови, в частности, ФНО, является фак тором риска смертельного исхода (Waage A. et al., 1987). Продемон стрировано, что введение р-ФНО в опыте (Tracey K.J. et al., 1986; Remick D.G. et al., 1987) вызывает воспалительные изменения и по вреждения тканей, аналогичные тому, что наблюдается у больных с септическими состояниями. Экспериментально было установлено, что пассивная иммунизация мышей против ФНО ведет к тому, что введе ние им БЭ не завершается летальным исходом (Beutler В. et al, 1985). Следует иметь в виду, что на самом деле в тканях концентрация цито кинов может быть выше той, которая определяется в плазме крови.
Интерлейкин-1. Еще одним важным цитокином, принимающим участие в патогенезе SIRS, является ИЛ-1, уровень которого в крови оказывается повышенным пропорционально степени тяжести клини ческих проявлений синдрома (Brown J.M. et al, 1989; Damas P. et al., 1989; Calandra Т., Glauser M.P., 1990).
В конце 1940-х годов полагали, что лихорадка при хирургических инфекциях обусловлена растворимым фактором, синтезируемым и выделяемым клетками воспалительного экссудата, который получил название «гранулоцитарный пироген». Белок с подобными свойства ми, повляющийся в крови кроликов после экспериментального введе ния бактерий, был назван «эндогенный пироген». В последующем была показана идентичность этих двух веществ (Atkins Е., 1960).
284
Начиная с конца 1960-х годов появился ряд исследований вы деленного из экссудата «лейкоцитарного эндогенного медиатора» (Kampschmidt R.F., 1981), однако вскоре с помощью хроматографии была показана неотделимость его от эндогенного пирогена. Следую щим этапом явилось установление факта (Dinarello С.А. et al., 1974; Cebula Т.А. et al., 1979), что эндогенный пироген синтезируется в мо ноцитах, альвеолярных и перитонеальных Мф в количествах, в 5060 раз превышающих те, что вырабатываются в ПМЯЛ. В дальнейшем было показано (Hanson D.F. et al., 1980; Dinarello C.A. et al., 1982), что эндогенный пироген/лейкоцитарный эндогенный медиатор не имеет отношения к ПМЯЛ: его наличие в экссудатах связано с попаданием в них небольшого количества Мф.
Параллельно с этими исследованиями иммунологами был выделен «фактор, активирующий лимфоциты», синтезируемый и выделяемый Мф (Gery I.R. et al., 1972), который в последующем был идентифици рован с эндогенным пирогеном/лейкоцитарным эндогенным медиа тором (Murphy Р.А. et al., 1980), идентифицированным позднее те ми же исследователями (Wood D.D., 1979) с фактором, активирующим лимфоциты.
Наконец, в 1979 г. Международный семинар по лимфокинам в Швейцарии с целью унификации терминологии предложил взамен перечисленных названий термин «интерлейкин-1».
ИЛ-1 представляет собой белок с молекулярной массой 14-17 кДа (Dinarello С.А., 1984). Показана возможность синтеза ИЛ-1 клетками СФМ — моноцитами периферической крови, легочными и перито неальными Мф, ЗРЭ печени, Мф селезенки и костного мозга, а также некоторыми другими клетками — кератиноцитами, клетками эпителия роговицы, нейроглии, мезангиоцитами почечных клубочков (Dina rello С.А., 1984; van Deventer S.J. et al., 1987; Iwamoto G.K. et al., 1989; di Giovine F.S., Duff G.W., 1990).
Синтез ИЛ-1 в этих клетках может быть вызван БЭ (Rietcshel Е.Т. et al., 1982), бактериальными экзотоксинами (Ikejima Т. et al., 1983),
иммунными комплексами in vitro (Duff G.W. et al., 1982) и некоторы ми другими веществами. Для активации Мф и синтеза ИЛ-1 требует ся не менее 60 минут, большинство синтезированных молекул выде ляется в течение 3-12 часов (Dinarello С.А., 1984). Примечательно, что фагоцитоз Мф живых или мертвых бактерий синтеза ИЛ-1 не вызы вает (Dinarello С.А., 1984).
285
При введении р-ИЛ-1 у животных наблюдается шоковое падение гемодинамики, при введении же р-ФНО он потенциирует действие последнего (Okusawa S. et al., 1988; Dinarello С.A. et al., 1989). Как и в случае с ФНО, для ИЛ-1 показано, что он снижает чувствительность гладких мышц к катехоламинам, что приводит к расширению рестрик тивных сосудов и падению АД (Warner S.J. et al., 1987; McKenna T.M.,
Titius W.A.W., 1989).
ИЛ-1 является также фактором, воздействующим на ПМЯЛ (Dina rello С.А., 1984). Механизм его действия не связан с эффектом кате холаминов, что показано в экспериментах с адреналэктомией или гипофизэктомией, и отмечается у крыс, получавших препараты, снижающие уровень катехоламинов в крови (Kampschmidt R.F. et al., 1973). После инъекции частично очищенного ИЛ-1 в костном мозге отмечается резкое снижение числа зрелых нейтрофилов (Kampschmidt R.F., Upchurch H.F., 1980), только при введении БЭ ПМЯЛ поступают из костного мозга в пристеночный пул, а при введении р-ИЛ-1 — в цир куляцию. Показано, что, хотя С тоже может вызывать нейтрофилию, ИЛ-1 способен вызывать этот эффект независимо от С (Dinarello С.А., 1984).
Установлено, что ИЛ-1, воздействуя на эндотелий, так же как и ФНО, повышает проницаемость капилляров и посткапиллярных ве-
нул, приводя к выходу плазмы в ткани (Pober J.S., 1988; Moser R. et al., 1989; Royall J.A. et al., 1989; di Giovine F.S., Duff G.W., 1990).
Выше отмечалось, что ИЛ-1 был первоначально открыт как пирогенный фактор. Действительно, опытами с введением р-ИЛ-1 были доказаны его пирогенные свойства, которые связывают с воздействи ем на терморегуляторный центр гипоталамуса (Atkins Е., 1984; Blatteis С.М., 1986; Dinarello С.А. et al., 1986; De Maeyer E„ De Maeyer-Gui- gnard J., 1988). Неясно, однако, действует ли ИЛ-1 непосредственно на ткань головного мозга или через некоторые нейротрансмиттеры. Показано, что пирогенный эффект ИЛ-1 снимается ингибиторами циклооксигеназы — ацетилсалициловой кислотой и другими, значит, роль медиатора может играть PGE2 (Milton A.S., 1982). Вместе с тем есть данные (Pittman Q.J. et al, 1975) о том, что в ряде случаев БЭ и ИЛ-1 вызывают лихорадку, тогда как введение PGE такого эффекта не дает. Выяснено также (Coceani F. et al., 1988), что гемато-энцефа- лический барьер для ИЛ-1 непроницаем.
Помимо пирогенного эффекта, р-ИЛ-1 вызывает медленноволно вый сон (Krueger J.M. et al., 1984), чем может быть объяснено угне
286
тенное сознание и сонливое состояние при SIRS, потерю веса у жи вотных за счет анорексигенного действия (McCarthy D.O. et al., 1986), повышение содержания в крови острофазовых белков (Dinarello С.А., 1984), меди и понижение содержания железа и цинка (di Giovine F.S., Duff G.W., 1990), характерные для SIRS, повышение содержания в ней инсулина и глюкагона (Besedovsky Н., del-Rey А., 1987).
В опытах in vitro показано, что ИЛ-1 стимулирует моноциты, вы зывая продукцию ими нового ИЛ-1 (Dinarello С.A. et al., 1987), PGE, (Dinarello C.A. et al., 1983), повышает их цитотоксичность (Onozaki К. et al., 1985). Воздействуя на культуру базофилов или ТК, р-ИЛ-1 вы зывает выделение ими гистамина (Subramanian N., Bray М.А., 1987). Для ПМЯЛ in vitro р-ИЛ-1 играет роль хемоаттрактанта (Sauder D.N. et al, 1984). Показано также, что он может влиять на эозинофилы
(Pincus S.H. et al., 1986), на эндотелиоциты (Rossi V. et al., 1985; Bevilacqua M.P et al., 1987), вызывая в них синтез простациклина (Rossi V. et al., 1985), на гепатоциты, способствуя продукции в них многочисленных острофазовых белков (Gauldie J. et al., 1986).
Биохимические эффекты ИЛ-1 почти во всем аналогичны эффек там ФНО (рис. 5.1). Кроме того, ИЛ-1, влияя при инфекционном процессе на основные потребители аминокислот — костный мозг и гепатоциты, способствует катаболизму белков: голодающий человек теряет за сутки 4 г азота, а больной сепсисом — 15 г.
Таким образом, установление факта повышения содержания в кро ви ИЛ-1 при SIRS и выяснение ряда его биологических свойств по могают пониманию генеза таких проявлений синдрома, как лихорадка, заторможенность, слабость, сонливость, истощение. Помимо регуля торного действия на гематогенные клетки, участвующие в воспалении и SIRS, основным свойством ИЛ-1 является повышение проницаемо сти капилляров.
Результаты анализа многочисленных попыток применения у людей антител против ФНО и ИЛ-1 (Marshall J.С., 2003; Remick D.G., 2003)
противоречивы. Полагают, что отсутствие эффекта от введения анти тел против цитокинов связано с тем, что это введение оказывается запоздалым, когда цитокины уже успевают оказать свое патогенное действие. Вместе с тем R. Goldbach-Mansky с соавт. (2006) получены обнадеживающие результаты при лечении новорожденных с SIRS с помощью антагонистов рецепторов к ИЛ-1.
Система комплемента. Исследованиями последних лет установ лена важная роль системы комплемента (С) в патогенезе SIRS в целом
287
и в нарушении сердечной деятельности при этом состоянии в частно сти (Niederbichler A.D. et al., 2006), хотя далеко не все вопросы можно признать решенными.
Согласно современным представлениям, С является многокомпо нентной системой из 11 белков сыворотки крови, относящихся к фрак циям альфа- и бета-глобулинов1.
В настоящее время хорошо изучены физико-химические свойства первых пяти компонентов (С1-С5) и менее полно — других четырех
(С6-С9).
Все эти компоненты биологически инертны, их действие начина ется только после того, как С1 активируется в присутствии ионов Са2+, вслед за чем происходит в виде «каскада» последовательная активация других четырех компонентов (С6-С9), при этом каждый предшеству ющий компонент служит активатором для последующего (Ющук Н. Д., Годованный Б.А., 1987; Клиническая иммунология и аллергология, 1990).
Основным свойством активированного С является повышение проницаемости капилляров (Ющук Н.Д., Годованный Б.А., 1987; Heideman М., 1979; Jacob H.S. et al., 1980; Larsen G.L. et al., 1985; Till G. O., Ward P.A., 1986; Rinaldo J.E., Christman J.N., 1990; Strieter R.M. et al., 1990). Инъекция традиционно использующегося в экспериментах как активатора С яда кобры приводит к повышению проницаемости капилляров. Предварительное удаление из кровотока С предотвращает развитие такой реакции (Till G.O., Ward P.А., 1986). Несколько вразрез с общепризнанным фактом идут данные, полу ченные G. Smedegard с соавт. (1989), которые при введении крысам фракции С5а получали эффект, подобный тому, что наблюдается при SIRS, — системную гипотензию, увеличение гематокрита, уменьше ние числа циркулирующих ПМЯЛ, моноцитов и тромбоцитов, — од нако в отличие от БЭ С5а не вызывал повышения проницаемости сосудов.
Факторами активации С могут служить БЭ (Garner R. et al., 1974; Heideman М., 1979; Katayama T.C. et al., 1984; Fine D.P. et al., 1985; Danner R.L. с соавт., 1989; Streiter R.M. et al„ 1990). Показано, что нейтрализация С путем введения экспериментальным животным мо ноклональных антител к С5а уменьшает гипотензивный эффект БЭ и
1 Некоторые исследователи указывают 20 и более компонентов С с учетом выделе ния новых фракций в субкомпонентах С.
288
предотвращает шоковые расстройства гемодинамики (Smedegard G et al, 1989).
В качестве других факторов активации С могут выступать микро организмы, их структурные компоненты, бактериальные экзотоксины, в частности альфа-токсин и энтеротоксины стафилококков (Ющук Н. Д., Годованный Б.А., 1987; Клиническая иммунология, 1990; Snell R.J., Parrillo J.E., 1991), протеазы и реактивные метаболиты кислорода, вы деляемые ПМЯЛ (Sostman H.D. с соавт., 1983).
Активированный С может управлять миграцией гранулоцитов, выступая для них в роли хемоаттрактанта (Ющук Н.Д., Годован ный Б.А., 1987) и стимулируя в них наработку лизосомальных фер ментов и реактивных метаболитов кислорода (Маянский А.Н., Маян ский Д.Н., 1989; Osterud В., 1985; Strieter R.M. et al., 1990), активиро вать Мф (Ющук Н.Д., Годованный Б.А., 1987; Osterud В., 1985) и эндотелиоциты. Последнее, по мнению В. Osterud (1985), может яв ляться одним из главных факторов развития ДВС-синдрома при эндо токсинемии.
Воздействие на сосудистую стенку анафилатоксина, представляю щего собой комплекс СЗа/СЗа des arg и С5а/С5а des arg, может при водить к повышению проницаемости капилляров за счет воздействия на эндотелий и служить, по мнению R.M. Strieter с соавт. (1990), куль минационным моментом в развитии у больных с инфекцией ARDS и полиорганной недостаточности. Этому утверждению не противоречат полученные R.M. Schein с соавт. (1987) данные о высокой корреляции у больных между частотой развития у них ARDS, выраженностью агре гации ПМЯЛ и высоким уровнем в крови С5а. По данным W. R. Hen derson (1987), СЗа и С5а могут вызывать нецитотоксичное выделение гистамина из ТК.
Таким образом, активированный в условиях SIRS С является фак тором повышения проницаемости микрососудов, миграции ПМЯЛ, активации ПМЯЛ и Мф. Фармакологические воздействия на систе му С, по мнению М. Abe (2006), могут заключаться в: 1) подавлении активации С на разных уровнях, 2) использовании антагонистов ре цепторов анафилатоксинов СЗа и С5а, и 3) применении ингибиторов С5а, в том числе моноклональных антител.
Гистамин и серотонин. В ряде работ показано значительное по вышение содержания в крови гистамина при SIRS (Иванов Н.Р., Шенкман Б.З., 1979; Савчук Б.Д., 1979; Ильичева РФ., Торицын А.А., 1981; Перерва А.И. с соавт., 1982; Шенкман Б.З., 1986; Белый И.Я.,
289
1987). Это повышение может быть связано, помимо уже упоминавше гося поступления новых порций гистамина из ТК, также с бактери альным метаболизмом. Многие гнилостные бактерии, выделяя декарбо ксилазу, способствуют массивному образованию гистамина из гисти дина путем декарбоксилирования этой аминокислоты (Савчук Б.Д., 1979). Еще одним фактором гипергистаминемии при SIRS является, по мнению Р.Ф. Ильичевой и А.А. Торицына (1981), нарушение дезак тивации гистамина в организме больного. Экспериментальные данные И.А. Ерюхина с соавт. (1989) показали, что в терминальной фазе раз литого перитонита у собак содержание гистамина в крови повышает ся в 2,5 раза по сравнению с контролем.
Определенную роль при SIRS может играть и серотонин (Ива нов Н.Р., Шенкман Б.З., 1981; Ерюхин И.А. с соавт., 1989), особенно если учесть, что, по данным D.A. Rowley и Е.Р. Benditt (1956), его вазоактивный эффект превышает эффект гистамина в 200 раз. Пока зано, что при гнойном перитоните уровень серотонина превышает норму на 68-91% (Петренко Г.Д., 1981). М.П. Горизонтовой (1985) установлен положительный эффект антисеротонинового препарата типиндола, благодаря которому проницаемость капилляров сниж ается.
Гипергистаминемия при SIRS находит свое отражение в стойкой тенденции к гипотонии (Савчук Б.Д., 1979). Исследования М.П. Гори зонтовой (1985) показывают, что повышение проницаемости микро сосудов, не зависящее от первоначального фактора, обусловлено ста дийностью включения в процесс биологически активных веществ, при этом фармакологический анализ выявляет следующую последователь ность участия этих веществ в повышении проницаемости микрососу дов; 1) гистамин + серотонин, 2) кинины, 3) простагландины, 4) про теазы, то есть, по мнению автора, гипергистаминемия и гиперсеротонинемия играют, очевидно, первоочередную и главную роль.
Кинины. Важное значение в патогенезе SIRS играет также актива ция калликреин-кининовой системы (Диков И., 1979; Белокуров Ю.Н.
с соавт., 1985; Рыбачков В.В., Малафеева Э.В., 1986; Manual on control of infection in surgical patients, 1984; Flohe L., Giertz H., 1987). Кинины обладают высокой биологической активностью: они способны воздей ствовать на сократительную способность гладкой мускулатуры, вызы вать периферическую вазодилятацию, повышать проницаемость сосу дистой стенки, приводить к гипотензии, гемоконцентрации (Белоку ров Ю.Н., 1985). Поступление в кровоток избыточных количеств таких
290
мощных вазодилятаторов, которыми являются гистамин, серотонин, кинины и другие, приводит к компенсаторному выбросу вазоконстрик торов, в частности адреналина и норадреналина (Лыткин М.И. с соавт., 1980), который, однако, не способен обеспечить достаточный сосудис тый тонус, что приводит в итоге к тяжелым расстройствам микроцир куляции, извращению тканевого обмена, гипоксии тканей.
Высокий уровень кининов в крови, в частности при перитонитах, может быть связан, по данным Г.П. Вуива (1983), со снижением раз рушения их в легких, которые в норме способны инактивировать до 80-90% введенного внутривенно брадикинина. Инактивации кининов
впечени при перитоните им не обнаружено.
Г.Д. Петренко (1981), исследовавший содержание в крови вазо активных веществ при перитоните, показал, что в первый день после операции по поводу перитонита уровень кининогена в крови был по нижен на 59-75%, а кининазная активность сыворотки крови по вышена на 89-169%. Об этом же свидетельствуют и данные Ю.Н. Бе локурова с соавт. (1985), которые установили, что в первые сутки перитонита происходит угнетение калликреин-кининовой системы, на вторые — активация, на третьи — истощение.
Показана связь повышенной проницаемости микрососудов при SIRS с активацией брадикинин-кининовой системы (Giercksky К.-Е., 1984), в том числе в легких (Горст Н.А., 1983; Saugstad O.D. et al., 1980; O’Brodovich H.M. et al., 1981) и в головном мозге (Bathmann A. et al., 1991). Т.В. Nielsen и D.K. Wood (1989), исследовавшие метаболизм брадикинина при септическом шоке, продемонстрировали наличие
вэндотелиоцитах двух разновидностей рецепторов, чувствительных
к брадикинину, и их роль в вазодилятации и повышении сосудистой проницаемости при SIRS.
Кроме этого роль брадикинина в патогенезе SIRS может заключать ся в его медиаторном действии на Мф, стимулирующем выделение ими ФНО и ИЛ-1 (Tiffany C.W., 1989).
Липидные медиаторы. Существенная роль в развитии SIRS при надлежит липидным медиаторам. Показано (Keppler D. et al., 1987; McManus L.M., Deavers S., 1989; Runcie C., Ramsay G., 1990), что при
SIRS происходит значительная активация фосфолипазы А2 и фосфолипазы С (Kumlin М., 1991), что ведет, с одной стороны, к образованию в клетках лизофосфолипида, а затем при участии ацетилтрансферазы — ТАФ, а с другой стороны — к образованию жирных кислот и, в частности, арахидоновой кислоты. Продукты метаболизма арахидоно-
291