Комплекс последовательных реакций, инициируемых инфекционными возбудителями, физическими и химическими повреждающими воздействиями или опухолевым процессом называют ответом острой фазы. Его развитие непосредственно связано с воспалением и появлением целого каскада биологически активных веществ – участников воспаления.
Ответ острой фазы (ООФ) разворачивается до окончания выработки клонов специфических лимфоцитов и до выработки специфических антител. Поэтому по другому этот комплекс изменений называется преиммунным ответом. Клинически ему соответствуют неспецифические изменения, наблюдающиеся при широком круге болезней в их начальной фазе и носящие название продромального синдрома.
Цитокины – ведущий фактор в запуске реакции острой фазы.
Цитокины – это продуцируемые клетками белково-пептидные факторы, осуществляющие короткодистантную регуляцию межклеточных и межсистемных взаимодействий. Цитокины – это молекулы–посредники, обеспечивающие межклеточные коммуникации. Цитокины сигнализируют внутренним органам, эндокринной и нервной системе об интенсивности повреждения. Эффекты цитокинов реализуются через специфические рецепторы. Сразу же после повреждения или действия возбудителя, посредством цитокинов в печени стимулируется синтез целого ряда белков острой фазы (в основном они представлены глобулинами: С-реактивный белок (СРБ), сывороточный амилоид А, альфа1-антитрипсин, церулоплазмин, антигемофильный глобулин, гаптоглобин, компоненты комплемента, ферритин). Как правило, в норме данные белки отсутствуют и появляются в момент развития острой фазы. Острофазовые белки обладают выраженными антимикробными и антиоксидантными свойствами. У этих белков есть еще одно уникальное свойство – они связывают, а затем транспортируют к макрофагам ионы железа и цинка. Как оказалось, эти катионы необходимы для размножения микроорганизмов, особенно грамотрицательных.
Через выделение различных цитокинов сначала нейтрофилы, а позже эндотелиоциты, моноциты, гистиоциты, лимфоциты и фибробласты начинают участвовать не только в местных, но и в системных реакциях, в том числе в активизации различных звеньев и всей системы иммунитета, а также гипофиза, надпочечников и других регуляторных систем.
Если количество цитокинов очень велико, то ответные реакции органов и систем настолько разбалансированы, что наблюдается гиперэргическая форма ответа острой фазы, клинически соответствующая шокоподобным состояниям.
Основные биологические эффекты ответа острой фазы
Под влиянием факторов, активирующих макрофаги (начало воспаления), происходит увеличение размеров макрофагов, изменение их строения, повышение скорости миграции и фагоцитарной активности
Под влиянием факторов, тормозящих макрофаги (стадии завершения воспаления), отмечают снижение их способности к миграции и фагоцитозу, а также ускорению деления (элиминации) из макрофагов продуктов распада (цитолиза).
В начале развития воспалительной реакции больше выявляют провоспалительные эффекты ООФ, в конце воспаления – противовоспалительные эффекты.
Провоспалительные эффекты ООФ обусловлены активизацией макрофагов, эндотелиоцитов, усилением экспрессии генов фосфолипазы А2, синтеза печенью СРБ, образованием хемоаттрактантов для фагоцитов.
Противовоспалительные эффекты обусловлены повышением в крови содержания глюкокортикоидов, церулоплазмина, α1-антитрипсина. Чрезмерно выраженный ООФ может приводить к выраженному снижению массы тела, вплоть до истощения.
Если бы отсутствовали механизмы, сдерживающие развитие ответа острой фазы, это привело бы к неминуемому повреждению организма. Поэтому в организме эволюционно выработан ряд механизмов и систем, сдерживающих развитие преиммунного ответа. В качестве указанных факторов указывают:
Глюкокортикоиды
ИЛ-19
Ингибирующий фактор роста β
Интерфероны
Аутоантитела к интерлейкинам и интерферонам
Белки острой фазы
Белки острой фазы – это плазменные протеины, образующиеся преимущественно в печени, обладающие как прямым, так и опосредованным бактерицидным и/или бактериостатическим действием, служащие хемоатрактантами, неспецифическими опсонинами и ингибиторами альтерации.
Белки острой фазы – это сывороточные белки, выполняющие защитную функцию, концентрация которых резко возрастает в сыворотке крови при остром воспалении. Основной их источник – гепатоциты, в которых под влиянием провоспалительных цитокинов ИЛ-1, ИЛ-6, ФНО-α усиливается экспрессия соответствующих генов.
Белки острой фазы - это около 30 белков плазмы крови, участвующих в воспалительном ответе организма на различные повреждения. Белки острой фазы синтезируются в печени, их концентрации зависят от стадии заболевания и/или от масштабов повреждений (отсюда ценность тестов на белки ОФ для лабораторной диагностики острой фазы воспалительного ответа).
С-реактивный белок (СРБ): при воспалении концентрация СРБ в плазме крови может увеличивается – в 100 –1000 раз; установлена прямая связь между изменением уровня СРБ и тяжестью и динамикой клинических проявлений воспаления. Чем выше концентрация СРБ, тем сильнее тяжесть воспалительного процесса.
Орозомукоид (кислый альфа1-гликопротеин) способен подавлять активность протеолитических ферментов, имеет антигепариновую активность, при повышении его концентрации в сыворотке ингибируется адгезия и агрегация тромбоцитов.
Фибриноген не только важнейший из белков свертывания крови, но также и источник образования фибринопептидов, обладающих противовоспалительной активностью.
Церулоплазмин – поливалентный окислитель (оксидаза), инактивирует супероксидные анионные радикалы, образующиеся при воспалении, и защищает тем самым, биологические мембраны.
Гаптоглобин не только способен связывать гемоглобин с образованием комплекса, обладающего пероксидазной активностью, но достаточно эффективно ингибирует катепсины С, В и L. Гаптоглобин может участвовать и в утилизации некоторых патогенных бактерий.
Основные стимуляторы образования белков острой фазы – это ИЛ-6, ИЛ-1β, ФНОα, ИФН-7, трансформирующий фактор роста β. Эти цитокины, распространяясь с кровью, стимулируют клетки печени к синтезу и секреции белков острой фазы. Ответ острой фазы обеспечивает раннюю защиту и дает возможность организму распознавать чужеродные субстанции при _инфекционном процессе, предваряя реализацию полноценного иммунного ответа. В острой фазе воспаления повышается синтез более чем 40 белков, обладающих в зависимости от природы стимула про- и противовоспалительными свойствами. Белки острой фазы играют важную роль в репарации тканей, связывают протеолитические ферменты, регулируют клеточный и гуморальный иммунитет.