[273]

Глава 12.
ПАТОФИЗИОЛОГИЯ ВОСПАЛЕНИЯ

Воспаление — это типовой патологический процесс, развивающийся в васкуляризованных органах и тканях в ответ на любое местное повреждение и проявляющийся в виде поэтапных изменений микроциркуляторного русла, крови и стромы органа или ткани, направленных на локализацию, разведение, изоляцию и устранение агента, вызвавшего повреждение, и на восстановление поврежденной ткани.

В ходе восстановления происходит, при возможности, регенерация или замещение утраченных паренхиматозных элементов органа и/или фиброплазия — то есть замещение дефекта соединительной рубцовой тканью.

У лишенных сосудистой системы одноклеточных, низших беспозвоночных, многоклеточных паразитов — воспаление невозможно, и присутствуют только ранние филогенетические прототипы отдельных его элементов: фагоцитоз, функция амебоцитов, гипертрофия и (гиперплазия отдельных клеток или органелл, с целью изоляции повреждающего агента. У аннелид появляются лейкоциты. По Мечникову, воспаление у высших беспозвоночных характеризуется участием лимфогемоцитов и пролиферацией, а типичная сосудистая реакция и процесс экссудации оформляются у позвоночных.

Васкуляризация — необходимая предпосылка полного проявления воспаления. В бессосудистых тканях и органах (волокнистый и гиалиновый хрящ, стекловидное тело, роговица. клапаны сердца) воспаление может развиваться по мере врастания в них кровеносных сосудов из окружающих тканей. Этот процесс обусловливает возникновение бельма при травме роговицы, ретролентальной фиброплазии — при повреждении стекловидного тела, паннуса при артритах, клапанных пороков — при эндокардитах.

ЗНАЧЕНИЕ ВОСПАЛЕНИЯ И ЕГО ЭТИОЛОГИЯ

Воспаление относится к числу самых распространенных типовых патологических процессов, наряду с гипоксией (см. раздел «Механизмы гипоксического некробиоза») и стрессом (см. ниже «Стресс...»). Врач любой специальности неизбежно сталкивается с его проявлениями. Защитная роль воспаления неоспорима: без него оставались бы нераспознанными опасные местные процессы, инфекции генерализовались бы и приводили к сепсису, травмы заканчивались бы шоком, а тканевые дефекты не восстанавливались. В то же время, механизмы воспаления обязательно причиняют тканям вторичные самоповреждения, поэтому медики часто вынуждены пользоваться противовоспалительными средствами, чтобы уменьшить вредоносные последствия этого обоюдоострого процесса. Изучая латинский язык, первокурсник-медик навсегда усваивает знаменитое латинское «-itis, itidis». Однако, не только процессы с типичным грамматическим окончанием в названии (панкреатит, дерматит, ринит, гломерулонефрит...) [274] являются, по сути, воспалением. Разнообразие воспалений значительно шире. Воспаление составляет суть таких разных процессов, как ушиб, ожог, обморожение, абсцесс, бронхиальный астматический приступ, нефротический синдром, системная красная волчанка, флегмона, токсидермия — и многих других болезней и синдромов, названия которых лишены знаменитого «филологического признака». Воспаление обязательно сопутствует инфаркту. Инфаркт спинного мозга в практике неврологии даже длительное время назывался «миелитом». Действие медиаторов и клеток — участников воспаления свойственно практически всем видам шока, многим онкологическим заболеваниям, отторжению трансплантата. Аллергические реакции представляют собой слишком сильное и плохо отрегулированное воспаление. Тот симптомокомплекс, который в практике иногда упрощенно именуют «общей интоксикацией» на деле есть не что иное, как системное действие медиаторов воспаления (см. ниже). Наконец, читатель, привыкший к терминам «стоматит», «аппендицит», «тонзиллит» и т.д., не должен удивляться и таким непривычно звучащим словесным конструкциям, как «адреналит», «инсулит», «гипофизит» — ибо все это тоже бывает и обусловливает соответствующие эндокринопатии.

Впервые тот факт, что воспаление — не болезнь, а неспецифический местный синдром защитного характера, был отмечен в работах шотландского хирурга Дж.Хантера (1793). Очень важна и не оспаривается современными медиками и мысль этого классика хирургии о том, что воспаление может быть только «into the organ», но не «of an organ». Иными словами, гастрит — не воспаление всего желудка, при гепатите воспалена не вся печень, как целое и т. д.

Причиной воспаления может быть первичное повреждение тканей любым флогогенным агентом (биологическим, механическим, термическим, лучевым, химическим). В связи с этим, хотя инфекции обязательно сопровождаются воспалением, во многих случаях оно является асептическим. Этиологический

фактор воспаления бывает экзогенным (как при поллинозах) или эндогенным (как при многих аутоиммунных заболеваниях или при калькулезном холецистопанкреатите). Независимо от свойств повреждающего агента, при их огромном разнообразии, ответ ткани или органа, в основных чертах, протекает однотипно, а его интенсивность определяется как масштабами и местом первичного повреждения, так и реактивностью индивида.

ТЕОРИИ ВОСПАЛЕНИЯ

Поистине, история воспаления — это история медицины вообще.

Гиппократ считал воспаление результатом локального избытка одного из соков организма (IV век до н.э.).

Феноменологически, основные признаки воспаления были впервые выделены древнеримским энциклопедистом как «rubor, tumor cum calore et dolore (Корнелий Цельс, 30 год до н. э. — 38 год н. э.) et functio laesa» (последнюю характеристику добавил позже Р.Вирхов).

Клавдий Гален (129-200 год н. э.) выделял 8 видов воспаления по характеру притекающих к воспаленному месту жидкостей.

В истории учения о воспалении замечательны очень передовые для XVII-гo столетия взгляды Сильвиуса де ля Боэ, считавшего этот процесс результатом переполнения капилляров кровью. Согласно данной концепции, избыток крови выходит в ткани, что сопровождается усилением обмена, повышением температуры, нарушением солевого состава ткани и местным накоплением кислот.

Выдающиеся патологи XVII-XVIII века Г.Э.Шталь и Г.Бурхааве (1698, 1707) считали основой воспаления скопление крови в микрососудах, вызванное сгущением крови и сокращением сосудов, признавая целительность этого процесса.

М.Ц.К.Биша (1802) впервые указал на наличие особого состояния клеток в очаге воспаления («органической чувствительности, вызванной раздражением»). Английские авторы [275], в частности, Ч.Гастингс (1801, 1818) описали переменчивую реакцию сосудов при воспалении с начальным сужением, затем — расширением и конечным замедлением кровотока, а француз Дю Троше (1823) впервые наблюдал «выход кровяных телец в ткань» при воспалении, ошибочно принимая их за обесцвеченные эритроциты.

Р.Вирхов (1859) создал первую гистологически обоснованную теорию воспаления — «нутритивно-аттракционную теорию». Согласно нутритивной теории, воспаление вызывается раздражением клеток, которые вследствие этого начинают притягивать и накапливать питательные вещества, необходимые им для обеспечения последующей репарации повреждений, составляющей цель всего процесса. Питательные вещества формируют в клетках включения, вызывающие патоморфологическую картину клеточной дистрофии. В ходе развития воспаления они расходуются и исчезают. Клетки же набухают от усиленного питания, а затем делятся. Вирховская теория воспаления была первой, где повреждение стоит на месте пускового сигнала процесса, препарация выступает, как его цель. Не подлежит сомнению я наличие в клетках-участниках воспаления включений, так же как их исчезновение в ходе воспаления. Однако, по современным данным, эти включения не нутритивного, а сигнального назначения (медиаторы воспаления). Поэтому, не представляется возможным рассматривать воспаление, как частный вид дистрофии.

Ю.Конгейм (1867) в классических экспериментах на прозрачных органах лягушки: брыжейке, плавательной перепонке и языке, методом прижизненной микроскопии проследил ход воспаления и подтвердил типичную сосудистую динамику этого процесса в виде сменяющих друг друга стадий микроциркуляторного расстройства (кратковременная ишемия. артериальная гиперемия, переходящая через смешанную гиперемию в венозную и,наконец, стаз). Все эти процессы сохранялась даже при разрушении у лягушки головного и спинного мозга, что указывало на наличие местных форм их регуляции. Ученик Вирхова (в подтверждение и развитие более ранних данных, о выселении лейкоцитов из сосудов, описанном А.У.Уоллером ещё в 1846 г.) обнаружил, что при воспалении происходит выпот жидкой части плазмы крови в ткань, маргинация лейкоцитов вдоль эндотелия сосудов и их эмиграция за пределы сосудистого русла. Однако, значение и последствия этого выхода лейкоцитов в ткань оставались неизвестны.

Под влиянием монокаузализма в конце XIX века многие авторы постулировали бактериальную этиологию всякого воспаления (Гюнтер, 1873), и в центре внимания оказались его биологические, клеточные аспекты.

Русский биолог-эволюционист И.И.Мечников нашел ответ на вопрос: «Зачем эмигрируют лейкоциты?», открыв фагоцитоз и описав сравнительную патологию воспаления у различных животных, движение лейкоцитов он связал с явлением, известным уже у простейших как хемотаксис (1882, 1884).

Его представления о смысле воспаления были дополнены данными Ж.Борде (1894) о роли антител и комплемента в бактериолизе и теорией П.Эрлиха (1904), согласно которой воспаление необходимо для переноса в поврежденные ткани из сосудов этих защитных гуморальных сывороточных агентов.

Новая ступень познания молекулярных механизмов воспаления связана с введением Г.Шаде методов физической химии в арсенал экспериментальной патофизиологии (1923). Шаде удалось охарактеризовать типичные физико-химические сдвиги в очагах воспаления: местный ацидоз, гиперосмолярность (что предполагал еще Э.Бухгейм в 1855г.), накопление ионов калия в интерстициальной жидкости, увеличение тканевого гидростатического давления. С позиций теории Шаде, узловую роль в воспалении играет «пожар обмена» — резкая активация метаболизма в очаге повреждения. Гиперметаболизм приводит к повышению местной температуры и к гидролизу крупных молекул, а значит, к увеличению числа частиц, что влечет повышение [276] местного осмотического давления, провоцирующее отек. Еще ранее, русские патофизиологи А.Шкляревский (1868) и В.В.Воронин (1897) развили сходные биофизические взгляды на природу клеточных процессов при воспалении и показали, что осмотический градиент, различия в плотности клеток крови, а также изменения тургора ткани и поверхностного натяжения в очаге воспаления могут быть важными механическими факторами, вызывающими направленное движение фагоцитов к центру очага. Однако, даже после всех этих успехов учения о воспалении оставалось неясным, какие сигналы управляют поведением клеток в воспалительном очаге и непосредственно запускают сосудистые изменения, образование выпота, регулируют действие фагоцитов и клеток-участниц репарации.

Наиболее авторитетная теория регуляции воспаления сложилась еще в XIX веке, благодаря работам Ж.Бушара, С.Самуэля (1873), Ф.-Г.-Я.Генлеи А.Шиллинга (1847), трактовавших роль нервной системы в процессе воспаления, как весьма значительную и даже исключительную (паралитическая, вазоконстрикторная и нервно-дистрофическая теории воспаления). Позже попытки объяснить динамику воспаления действием центральной и местной нервной регуляции предприняли Г.Шписс (1857), Г.Риккер (1924), А.Д.Сперанский (1933), Д.Е.Альперн (1959). Традиционная нервистская концепция регуляции поведения клеток при воспалении оказалась очень стойкой к критике и еще в 1975 году, давая определение воспаления, А.М.Чернух называл нервную систему в качестве обязательного и ведущего контролера этого процесса. В подтверждение нервной теории воспаления некоторые авторы ссылались на «психическое воспаление», полученное у испытуемых силой гипноза или самовнушения (Крейбих, 1905; В.М.Бехтерев, 1928). Однако, при этом воспроизводится не воспаление, а лишь его отдельные элементы (гиперемия).

Выяснилось, что воспаление развивается при повреждении васкуляризованной ткани, даже если она блокирована новокаином или полностью денервирована, вместе с тем одна только денервация, произведенная на удалении от органа, без повреждения его тканей не позволяет запустить воспаление. Яркий опыт, демонстрирующий это, представляет собой модификацию известного эксперимент та Ф.Мажанди (1824). Если произвести денервацию глаза у кролика, перерезав первую ветвь тройничного нерва, развивается воспаление в виде язвы роговицы. Но наложение прозрачного пластмассового щитка на глаз предупреждает развитие процесса, несмотря на денервацию, так как исключает местные механические травмы роговицы (Я.М.Чистосердов, 1876). Убедительны и данные о развитии воспаления под наркозом, а также в изолированных органах и в хорионаллантоисной оболочке куриного эмбриона, где нервных элементов нет вообще. Подобные результаты, свидетельствующие против нервной концепции воспаления были получены многими авторами (Н.В.Лауэр, О.Любарш, Н.Н.Зайко, 1923, 1935, 1966). Согласно современной точке зрения, нервная система оказывает известное влияние на протекание некоторых составляющих воспаления, например, сосудистой реакции, обеспечивает рецепцию боли и зуда, важных для развития воспаления. Аксон-рефлексы участвуют в развитии изменений кровотока в поврежденном сосуде.

Нейропаралитический кератит не полностью предотвращается экранированием роговицы, следовательно пути решения проблемы участия нервов в развитии воспаления надо искать в связи с паракринными функциями нервных окончаний, воспринимая нерв как источник не только синаптического медиатора, но и нейропептидов.

Возможно, переоценка роли нервной системы в воспалении произойдет, когда будут лучше изучены взаимосвязи вегетативной иннервации и нейропептидов диффузной нейроэндокринной системы, которые, очевидно, могут вмешиваться в развитие воспаления, например, при астматическом бронхите. Уже [277] сейчас установлено, что при повреждении ткани стимуляция полимодальных болевых рецепторов может вызывать освобождение безмякотными нервными С-волокнами в очаге воспаления нейропептидов (субстанция Р, полипептид, связанный с геном кальцитонина, нейротензин, парат-гормон). Так как С-волокна имеют окончания на местных мастоцитах, эти нейропептиды способны провоцировать дегрануляцию тучных клеток и запускать ряд компонентов экссудации через освобождение местных медиаторов. По мнению К.А.Слука и К.Н.Уэстлунда (1993), болевые импульсы могут включать на сегментарном уровне спинного мозга генетически детерминированные программы, приводящие к выделению и аксональному транспорту нейропептидов, участвующих в воспалении. В.Ю.Шанин считает, что именно блокада этих механизмов обусловливает при воспалении положительный эффект проводниковой анальгезии (1996). Взаимодействие воспалительных медиаторов и центрального звена нейроэндокринной системы будет обсуждаться ниже в разделе «Преиммунный ответ».

Эксперименты с денервацией воспалительных очагов побудили искать локальные химические регуляторы воспаления, так как ни физико-механический подход, ни нервизм не могли объяснить всего богатства проявлений этого процесса, например, избирательности и очередности маргинации и эмиграции различных лейкоцитов.

Выдающуюся роль сыграло положение Томаса Льюиса (1927) о местных химических регуляторах воспаления, возникающих под влиянием повреждения в его очагах — практически, этот английский патолог першим предложил медиаторное объяснение динамики воспаления и постулировал медиаторную роль первого из аутокоидов — гистамина. Позже эта веха в учении о воспалении была закреплена хроматографическими опытами В. Менкина с воспалительными экссудатами (1938, 1940). Американский автор разделил химическим путем фракции выпота, содержащие факторы, способные провоцировать различные компоненты воспалительного ответа ткани и выделил некоторые хемоаттрактанты.

С развитием электронной микроскопии учение о воспалении дополнилось сведениями о важной роли лизосом и пероксисом в ходе этого процесса (К.деДюв, 1951). Наряду с обнаружением предсказанных Мечниковым «цитаз» — то есть кислых гидролаз лизосом, была оценена приоритетная роль кислородозависимых бактерицидных механизмов воспалительного процесса (Б.М.Бабер, 1982). Сложились представления о системе мононуклеарных фагоцитов и об исключительной роли макрофага, определенного как: «вездесущий элемент воспаления» (Ц.Кон, 1983). Современное состояние учения о воспалении характеризуется интенсивным исследованием медиаторных систем и клеточных рецепторов, участвующих в динамике воспалительного процесса. Еще в двадцатые годы была оценена роль гистамина и других биогенных аминов. Пятидесятые — семидесятые годы ознаменовались изучением фосфолипидных медиаторов (Б.Самуэльсон, С.Бергстрём, Дж.Р.Вейн 1982). В восьмидесятые — девяностые годы наибольший интерес исследователей привлекли пептидные медиаторы, в том числе нейропептиды и интерлейкины. Был, наконец, охарактеризован конкретный способ противовоспалительного действия глюкокортикоидов, как блокаторов интерлейкинового каскада, индукторов антифосфолипазных белков и апоптоза лимфоцитов и эозинофилов (К.Брюне, 1989). Детальному изучению подверглась роль молекул клеточной адгезии в осуществлении краевого стояния лейкоцитов, тромбообразования и других форм межклеточной кооперации при воспалении (Р.Котран, 1987).

Лидирующее направление в учении о воспалении устанавливает все новые связи между этим процессом и рассматриваемыми ниже системными ответами организма на повреждение — преиммунным ответом, механизмами иммунной защиты и стрессом. [278]

АВТОНОМИЯ ВОСПАЛИТЕЛЬНОГО ОЧАГА, АУТОХТОННОСТЬ И БАРЬЕРНЫЕ ФУНКЦИИ ВОСПАЛЕНИЯ

Аутохтонность, в той или иной мере, свойство всех типовых патологических процессов, основные элементы которых запрограммированы(см. выше стр. 33, 35). Под аутохтонностью воспаления понимают его свойство, раз начавшись, протекать, независимо от продолжения действия флогогенного агента, через все стадии, до конца. Воспаление развивается по присущим ему внутренним законам, при участии каскадного принципа, под управлением химических регуляторов, возникающих, действующих и инактивируемых в самом очаге воспаления. Не только развертывание воспаления, но и его обратная динамика управляются автономными местными химическими сигналами. Окончание воспаления — не просто результат «истощения» какого-то боезапаса, а следствие накопления и действия специальных противовоспалительных медиаторов , таких как антитрипсин, полиамины, гепарин, хондроитинсульфаты, арилсульфатаза и т. п. (см. ниже). В развитии воспаления аутохтонные местные механизмы превалируют над системной нейроэндокринной регуляцией. Поэтому, можно трактовать аутохтонность воспаления, как информационную автономию его очага.

Системные эндокринные стимулы не могут в полной мере доходить до клеток-участников воспаления в связи со стазом, нарушающим кровяной транспорт гормональных сигналов в очаг. Иначе трудно было бы представить реализацию воспаления, например, на фоне стресса. Ведь еще Г.Селье (1952) подчеркивал, что гормоны стресса — глюкокортикоиды и катехоламины это сильные противовоспалительные агенты, способные понижать интенсивность воспалительного процесса in vivo. По современным данным, у тяжело травмированного пациента, находящегося в критическом состоянии (например, при обширных ожогах, шоке) в системном кровотоке концентрации глюкокортикоидов, вследствие предельного напряжения стрессорных механизмов, возрастают в 6-8 раз, а уровень катехоламинов — в 20-50 раз (Ф.Хокер, 1988). И тем не менее, это не мешает развиваться полной динамике воспаления в поврежденных ожогом или травмой тканях!

В воспалительном очаге сохраняется анатомический контакт между нервными окончаниями и иннервируемыми структурами, но развиваются явления типа описанной выше миопаралитической гиперемии, когда местные вазодилятаторные медиаторы делают гладкомышечные элементы сосудов неспособными ответить на нервный сигнал («функциональный симпатолиз» открытый в Педиатрическом институте Л.А.Орбели и А.Г.Гиневицким). Еще в 1893 году польский патолог Р.Клеменсиевич установил, что «в развитии воспаления неврогенный фактор в момент максимума исчезает, уступая место явлениям со стороны самих сосудов».

Аутохтонность воспаления, следовательно, должна трактоваться и как информационная блокада его очага, предоставленность его, в основном, действию автономных самоуправляющих сигналов.

В течение многих лет патологи традиционно указывают на барьерную роль воспаления (И.В.Давыдовский, 1967), имея ввиду, что ряд факторов (замедление венозного оттока, стаз, фибринообразование, лейкоцитарный вал, формирование гранулём при ГЗТ. пиогенной мембраны абсцесса, секвестрация при остеомиелите, образование капсул вокруг очагов хронического гнойного воспаления, функция региональных лимфоузлов, фильтрующих и инактивирующих опасные компоненты дренируемого лимфатическими сосудами экссудата) ограничивают распространение возбудителей за пределы воспалительных очагов, предупреждают генерализацию инфекций и сепсис. Но барьерные факторы в равной мере действуют и в очагах асептического воспаления, где нет никаких возбудителей. Чего же опасается организм, изолируя очаги асептического воспаления? [279]

Информационная блокада вокруг очагов воспаления является двусторонней, так как организм избегает системного действия медиаторов воспаления.

Аутокоиды, генерируемые в очаге воспаления, необходимы для конечного репаративного результата. Но, действуя за пределами очага, они могут вызывать опасные и вредоносные для органов и систем последствия. Гистамин, попадая в значительных количествах в системный кровоток, способен через миокардиальные Н₁-рецепторы угнетать номотопный водитель сердечного ритма, а при одновременном стимулировании Н₁ и Η₂ - рецепторов провоцировать фибрилляцию. Системное действие кининов и анафилотоксинов может привести к падению артерилального кровяного давления и коллапсу.

Системная активация механизмов фибринообразования и тромбогенеза чревата синдромом диссеминированного внутрисосудистого свертывания и острым блоком почечной фильтрации Большие дозы интерлейкинов-1 и -2 и, особенно, фактора некроза опухолей в системном кровотоке вызывают неукротимую рвоту, понос, гиперкалиемию и печеночную недостаточность, гипотензию, ацидоз. Фактически, распространяясь из воспалительного очага, медиаторы вводят здоровые клетки и ткани в программное поле воспаления. Но ведь «воспаления всего организма» не существует. Воспаление — местный процесс и никто не пользуется понятием «организмит». Тем не менее, описанные выше явления наблюдаются при нарушении барьерности воспаления и носят характер плюриорганной недостаточности .

Такая острая недостаточность функций сразу многих органов (почек, печени, сердца и сосудов легких, кишечника, мозга) провоцируется системным действием медиаторов воспаления и, как уже отмечалось выше, носит в медицине наименование шок .

Системное действие медиаторов воспаления может наступить, если суммарная поверхность очагов воспаления очень велика и барьеры не сдерживают распространения аутокоидов. Это наблюдается при обширных ожогах, общем радиационном облучении, множественных травмах, в том числе, травмах мягких тканей, каждая их которых, сама по себе, не смертельна. Так, в судебной медицине известны случаи смерти от истязаний, при которых у жертв не было летальной потери или повреждения функций жизненно важных органов. Во всех этих случаях возникает шок, имеющий, в зависимости от этиологии, наименование ожогового, радиационного, травматического и так далее. Аналогичный прорыв медиаторов воспаления в системную циркуляцию (или их активация прямо в системном кровотоке) наблюдается при анафилактическом и при септическом шоке Если в начале шока и не было первичных очагов воспаления (как например, при гиповолемическом или геморрагическом шоке), то системное действие медиаторов воспаления все равно возникает при его прогрессировании, так как некробиоз клеток при глубокой длительной гипоксии ведет к повсеместному образованию все тех же аутокоидов (см. выше «Механизмы гипоксического некробиоза»). Следовательно, системное действие медиатор воспаления — практически обязательный компонент патогенеза шока. Шок и есть тот мифический «организмит», тяжелые последствия которого, к сожалению, вполне реальны. Г.Селье недаром сопоставил воспаление и стресс, которые, как будто, противоречат друг другу, и даже назвал воспаление "местным стрессом" (1959). На деле оба эти неспецифических ответа на повреждение едины в своей цели — избежать шока и, фактически служат естественными антишоковыми барьерами, уравновешивающими друг друга. Любое серьёзное повреждение параллельно вызывает запрограммированный ответ клеточно-тканевой, местный, а также системно — интегративный. Если конфликта этих программ не происходит, то оба пути защиты удерживаются в рамках умеренной патогенности и достаточной защитной эффективности. На месте повреждения протекает воспаление. Системный и метаболический ответ организма регулируется таким "программным менеджером"как стресс — и между двумя разноуровневыми программами имеется [280] известное «саногенное равновесие», не допускающее стойкой гипоксии большого числа органов и тканей. Как было показано выше, для такого равновесия есть внутриклеточная основа в виде, например, белков теплового шока.

Мы могли бы условно обозначить этот закон, как правило системно-местного равновесия защит.

Конфликт данных программ, с преобладанием либо безудержной продукции местных медиаторов и их системного действия, либо бюрократической централизации ресурсов — одинаково ведет к вовлечению в длительную гипоксию большого объема тканей и органов с неэффективной перфузией. Это означает шок и плюриорганную недостаточность. Таким образом, шок наступает при исчерпании или несрабатывании механизмов стресса и при утрате информационней барьерности воспаления, медиаторы которого начинают при шоке действовать системно (Рис.66).

Практическая медицина много лет успешно применяет глюкокортикоиды и как противошоковые, и как противовоспалительные средства. Стоит задуматься над значением этого факта, как мы получаем немедленное подтверждение развиваемого здесь тезиса: барьерность воспаления носит противошоковый характер, а системное действие медиаторов воспаления (гипераутокоидия) оказывает шокогенный эффект.

Одновременная штатная работа механизмов воспаления и стресса (по X.Бекемейеру (1984), ортофлогоз) позволяет организму бороться с агентом, вызвавшим повреждение, не [281] доводя дело до шока. Если механизмы воспаления недостаточны (гипофлогоз) — организму угрожает септический шок, а при избыточной генерации и системном действии аутокоидов воспаления (гиперфлогоз) — токсический или аллергический шок (см. Рис.66).

Менее интенсивное общее действие медиаторов воспаления, еще удерживаемое, в той или иной степени, стрессорными механизмами у границы шока, ведет к развитию шокоподобных состояний. Так, мы сталкиваемся с системным действием воспалительных медиаторов при синдроме длительного раздавливания. В клинике синдром умеренно сильного системного действия воспалительных медиаторов известен в обыденном профессиональном жаргоне медиков, как «общая интоксикация». Именно так называли, например, то тяжелое общее состояние, которое у больного разлитым перитонитом сопровождается лихорадкой, апатией, угнетением сознания, желтушно-землистым цветом кожных покровов, лицом Гиппократа и т. д. Данный традиционный термин представляется авторам не совсем корректным, так как интоксикация — это отравление, а яд всегда конкретен в своем действии (ср. «алкогольная интоксикация»). Следовательно, не может быть общей интоксикации, как нет, например, местного шока или невроза селезенки.

Трактуя понятие общей интоксикации, медики прошлого связывали ее со всасыванием неких «раневых токсинов» или продуктов бактерий из очагов инфекции (повреждения). Представляется, что строгим и корректным обозначением для состояний, именовавшихся ранее «общая интоксикация», «кишечный токсикоз», «нейротоксикоз», «кишечно-печеночный синдром» может быть «синдром системного действия медиаторов воспаления» (рис.67).

Данный синдром известен в клинике многих инфекционных и неинфекционных заболеваний. Так, в отечественной фтизиатрии традиционно (и, на наш взгляд, совершенно уместно) выделяется особая безлокальная форма туберкулеза, не признаваемая международными классификациями: «ранняя туберкулезная интоксикация». (А.Е.Рабухин, 1977) Противоречия по поводу этого понятия связаны с тем, что у таких больных, несмотря на явные клинические признаки недостаточности функций надпочечников, требующие [282] даже дифференциального диагноза с болезнью Аддисона, отсутствует туберкулезный очаг в надпочечниках и не обнаруживается туберкулезных очагов других локализаций .

Данный синдром представляет собой, по-видимому, результат системного действия медиаторов воспаления, освобождаемых при первичном контакте организма с инфекцией, и может трактоваться, как комбинация симптомов, вызванных реализацией механизмов преиммунного ответа (см. ниже), с угнетающим действием ряда цитокинов на гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковую систему. Наиболее мягким и практически неизбежным проявлением системного действия медиаторов воспаления служит, по всей вероятности, ответ острой фазы (преиммунный ответ, см. ниже специальную главу), наступающий при любом выраженном воспалении.

В силу аутохтонности, эволюционно и онтогенетически зрелый процесс воспаления при любых условиях включает три обязательных компонента: альтерацию, экссудацию и пролиферацию. Компоненты воспалительной реакции не представляют собой, эстафету сменяющих друг друга стадий. На протяжении большей части воспалительного процесса, их проявления наблюдаются параллельно. Пролиферация наблюдается и в начальный период воспаления, особенно, на периферии воспалительного очага. Вторичная альтерация продолжается и на фоне экссудации. Стаз — не конец экссудации, поскольку эмиграция и хемотаксис лейкоцитов, а также фагоцитоз и сопутствующие ему события Достигают своего максимума только на фоне остановки крови в сосудах. Рисунок68 иллюстрирует соотношение этих компонентов при воспалении. Процесс всегда начинается с первичной альтерации. Вторичное самоповреждение ткани может порой быть более значительным, чем первичная альтерация, К концу воспаления пролиферация активизируется по мере действия противовоспалительных медиаторов (ПВМ), которые «тушат» экссудацию и альтерацию.

С учетом этого, общая картина событий при остром воспалении может быть представлена в виде последовательности (рис.69):

1.АЛЬТЕРАЦИЯ
а). первичное повреждение
б).вторичное самоповреждение

2.ЭКССУДАЦИЯ
а). сосудистые реакции:
ишемия;
артериальная гиперемия;
смешанная гиперемия;
венозная гиперемия; смешанный стаз.
б).экстравазация жидкости
в).маргинация лейкоцитов
г).эмиграция лейкоцитов
д). внесосудистые процессы
хемотаксис
фагоцитоз

2.ПРОЛИФЕРАЦИЯ
действие ПВМ
активация фибробластов
фиброплазия и ангиогенез
репарация [283]

Рис. 69.Последовательность событий при развитии острого воспаления. [284]

Альтерация — необходимый для уничтожения флогогенного агента компонент процесса. Экссудация играет центральную роль в обеспечении барьерности воспаления. Пока в онтогенезе не сформируется развитая сосудистая регуляция и пока понижена способность к экссудации — воспаление гораздо менее эффективно как барьерный процесс. У плода и даже новорожденного вероятность генерализации местных инфекционных процессов по этой причине повышена, по сравнению со взрослым. Классический демонстративный опыт, показывающий барьерную роль экссудации, предусматривает получение у кролика асептического воспаления путем нанесения кожного разреза. В разгар воспаления экспериментатор вносит в экссудирующую рану раствор цианистого калия. Кролик не всасывает яд через рану, поскольку процесс экссудации удерживает обратное направление перемещения жидкости и находящихся в ней молекул — из сосудов в ткань. Но стоит только животному слизнуть экссудат, содержащий цианиды, как развивается острое отравление. Помимо всего прочего, данный опыт указывает на несостоятельность упрощенной трактовки взаимоотношения между воспалительным очагом и системными процессами — преиммунным ответом, в том числе, лихорадкой, лейкоцитозом и т. д. Объяснить их простым всасыванием «раневых токсинов» не удается.

Пролиферация представляет собой средство достичь полного или частичного восстановления разрушений, причиненных флогогенным агентом и защитными процессами.

Данная схема основных событий при воспалении признается не всеми авторами. Японские патологи (О.Нишиказе и соавторы, 1985) не включают процессы альтерации и репарации в собственно воспалительные изменения. По их мнению, следует выделять раннюю экссудативную стадию (маркер — высокая активность липоперекисей и лизосомальных гидролаз), промежуточную стадию экссудации (характеризующуюся высокой активностью проамидазы) и стадию концентрации экссудата (сопровождаемую высокой проамидазной активностью и нарастанием концентрации белка в экссудате).

ПАТОГЕНЕЗ АЛЬТЕРАЦИИ

Комплекс изменений, вызванных непосредственным действием повреждающего агента, называют первичной альтерацией.

Авторы не разделяют высказываемого А.Д.Адо и Н.А.Клименко мнения, что: «первичная альтерация не является компонентом воспаления, так как воспаление есть реакция на повреждение, вызванное флогогеном» (1994). Дело в том, что повреждение в патофизиологическом, а не механически-бытовом смысле этого слова не заканчивается, а только начинается в момент соприкосновения ткани с флогогеном. От этого момента и до момента гибели клетки происходит множество патохимических и цитологических событий, описанных выше, в разделе «Повреждение исполнительного аппарата клетки». Более того, некоторые медиаторы воспаления (например, простагландины) освобождаются уже в самый момент повреждения клетки, под действием первичного повреждающего агента. Следовательно, то, как именно флогоген повреждает и составляет механизм первичной альтерации. У разных флогогенов он, как показано выше, может значительно отличаться, но имеет типовые черты.

Однако, можно согласиться с мнением, что «практически, первичные и вторичные альтеративные явления трудно отделимы друг от друга» (А.Д.Адо. Н.А.Клименко 1994). При желании первичную альтерацию можно дидактически отнести не к теме «Воспаление», а к иному разделу курса. Так, собственно, мы и поступили. Сведения о механизмах альтерации, приведенные выше, избавляют от необходимости повторов. При первичной альтерации имеют место все закономерности. описанные выше, включая дистрофические процессы, некробиоз, некроз и апоптоз клеток. Повреждение прямо провоцирует ацидоз. Накопление ионов калия в очаге воспаления. нарастание числа внеклеточных молекул и повышение осмотического давления в тканях. [285]

Результатом повреждения нервных окончаний могут быть боль, спазм сосудов, а при прекращении проведения возбуждения по вазоконстрикторным нервным волокнам, вследствие их травматического пересечения, возможно возникновение нейропаралитической артериальной гиперемии.

Вторичная альтерация

Продукты первичной альтерации и клетки-участники воспаления могут вызвать вторичное самоповреждение тканей.

Существуют гуморальные и клеточные агенты вторичной альтерации. Деление это — не вполне строгое, так как многие цитотоксические медиаторы (в частности, кислородные радикалы, лизосомальные гидролазы, дефензины) могут действовать как внутри соответствующих клеток-продуцентов (в фаголизосоме), так и снаружи (при экзоцитозе, дегрануляции и разрушении клеток). Далеко не все медиаторы, в принципе, способны разрушать ткань и убивать клетки. Например, биогенные амины и медиаторы арахидонового каскада имеют другие патобиологические «задачи» и больше влияют на процессы экссудации и пролиферации. Гуморальные агенты вторичной альтерации по своему первичному назначению служат бактерицидными и цитоцидными медиаторами для уничтожения агентов, вызвавших воспаление. Но так как их действие не отличается высокой избирательностью, (а также, в связи с внутриклеточной локализацией многих патогенов), эти цитотоксические и литические молекулы принимают участие и в самодеструкции ткани.

Важнейшими гуморальными агентами вторичной альтерации аутокоиды:

1.Активные кислородные и кислород-галогеновые радикалы освобождаемые при гибели клеток в результате первичного повреждения и при экзоцитозе (подробно охарактеризованы выше в разделе «Механизмы свободно-радикального некробиоза»). Данный механизм не избирателен, и защита собственных клеток от его пагубного действия определяется потенциалом и активностью антиоксидантной системы (см. с.189).

2.Оксид азота , который, в принципе, также является кислородсодержащим активным радикалом, выделяется активированными макрофагами и эндотелиальными клетками в результате метаболизма аргинина и оказывает мощный неселективный цитотоксический эффект, как на клетки паразитов и бактерий, так и на собственные клетки.

3.Конечный продукт активации комплемента — комплекс мембранной атаки С₅-С₉, способный нарушать целостность мембран клеток. Избирательность этой эффекторной системы обеспечивается иммуноглобулинами, так как комплемент активируется на клетках, помеченных антителами или иммунными комплексами (см. раздел «Иммунный ответ и его нарушения»). Полимеризация факторов мембранной атаки ведет к формированию горообразных структур, являющихся своего рода порами, через которые внутрь клетки проходит кальций, запускающий процессы", описанные выше, в разделе, посвященном механизмам гибели клетки.

4.Гидролитические ферменты лизосом (нейтральные и кислые протеазы, липазы, гликозидазы, фосфатазы), освобождаемые при некробиотической гибели клеток и при экзоцитозе и способные разрушать компоненты межклеточного вещества, мертвые клетки и компоненты их поверхностного аппарата. Видоизмененные лизосомы гранулоцитов формируют так называемые гранулы. Большая часть лизосомальных гидролаз освобождается из крупных азурофильных гранул а некоторые (коллагеназа, щелочная фосфатаза) — из мелких специфических (вторичных) гранул. Нейтральные протеазы (коллагеназа, эластаза, катепсины, желатиназа) могут разрушать коллаген, эластин, базальные мембраны, фибрин межклеточного вещества, а также активировать полипептидные каскадные медиаторные системы, например, сторожевую полисистему плазмы {11}. Кислые протеазы способны разрушать гликопротеиды и протеогликаны, а гликозидазы — гликозаминогликаны основного вещества соединительной ткани и компоненты бактериальных клеточных стенок. [286]

Относящийся к последней группе фермент мураминидаза имеется в обеих типах гранул. Он известен под названием лизоцим, со времен А.Флеминга (1922), чихнувшего как-то раз на чашку Петри с бактериальными культурами и заметившего на следующий день фокальный лизис микроорганизмов, подвергшихся действию его слюны. Лизоцим гидролизует мурамилглюкозамин у грам-положительных бактерий, но может повреждать и другие пептидогликаны. Особую роль играют маркерные гидролазы тучных клеток и базофилов — триптаза, активирующая путем ограниченного протеолиза кининовую систему и химаза (см. ниже главу «Анафилактические реакции»), разрушающая хондроитинсульфаты сосудистой стенки, а, возможно, также устраняющая хондроитинсульфат А, ослабляющий действие перфорина при киллинг-эффекте клеточной цитотоксичности.
В то же время, показано, что лизосомальные ферменты не способны сами разрушать интактную клеточную стенку бактерий, что заставило переоценить их роль в бактерицидных событиях, где они, скорее, потенцируют действие более мощных агентов альтерации — активных кислородных радикалов. Действие большинства лизосомальных ферментов (например, гликозидаз и некоторых протеаз) требует кислой среды что повышает их роль в разгар воспаления, при ацидозе.

5.Фактор некроза опухолей (ФНО), продукт активированных макрофагов и Т-лимфоцитов (см. ниже раздел «Цитокины при воспалении») способен вызывать апоптоз и некроз опухолевых, а в высоких концентрациях — и некоторых собственных клеток, например, гепатоцитов. Вместе с интерлейкином-1 и γ-интерфероном, данный цитотоксический агент усиливает генерацию в очаге воспаления оксида азота и других активных кислородсодержащих радикалов. ФНО имеет две разновидности — α, известную как кахексин и β, ранее называвшуюся лимфотоксин. Кахексин выделяется, преимущественно, макрофагами, а также Т-лимфоцитами, микроглией и адипоцитами и сочетает местное цитотоксическое действие с мощным системным эффектом при проникновении в кровоток. Это делает его ведущим медиатором преиммунного ответа и септического шока, а также кахексии.
Лимфотоксин, в основном, медиатор цитотоксических лимфоцитов и макрофагов, обеспечивающий один из механизмов клеточного киллинг-эффекта.

6.Катионные антибиотические белки — представляют собой группу протеинов, богатых аргинином и цистеином. Вследствие своего специфического состава, они обладают наибольшей активностью при нейтральных значениях рН, что позволяет им действовать в раннюю стадию бактерицидных и цитотоксических эффектов, до развития ацидоза. Эти агенты представлены в макрофагах и, особенно, в азурофильных гранулах нейтрофилов и имеют, очевидно, лизосомальное происхождение. При экзоцитозе и разрушении фагоцитов, они способны действовать внеклеточно. Катионные белки встраиваются в мембраны клеток-мишеней и повышают их ионную проницаемость, формируя ионный канал, наподобие некоторых антибиотиков. Они активны против грам-отрицательных и некоторых грам-положительных бактерий но могут, как предполагается, повреждать и собственные клетки, в том числе, зараженные вирусами. Побочным эффектом их действия служит повышение сосудистой проницаемости. Важным семейством катионных белков, активных в щелочной среде являются дефензины. Помимо этого имеются аналогичные белки, активные в нейтральной среде и комбинирующие свой цитотоксический эффект со свойствами нейтральных протеаз (например, эластинолитической активностью). Среди них выделяются, преимущественно, нейтрофильные белки азуроцидин и катепсин G, сочетающие бактерицидные потенции в отношении грам-негативных микробов с эластинолитической активностью.

7.Эозинофильные цитотоксические белки (катионный белок эозинофилов и главный основной белок эозинофилов). Эти агенты, при относительно низкой бактерицидной активности, [287] обладают способностью повреждать и убивать паразитов, в частности, гельминтов и их личинок. Однако, они неспецифичны и могут вызывать гибель собственных клеток, соседних с разрушенным при воспалении или подвергшимся дегрануляции эозинофилом, являясь, возможно, существенно более аутопатогенными, чем близкие к ним дефензины и азурофилин нейтрофилов. Молекулярная мимикрия макропаразитов делает паразитарные мишени цитотоксических белков весьма похожими на собственные компоненты клеток хозяина (см. раздел «Иммунный ответ»). Возможно, этим и объясняется аутопатогенное действие эозинофильных противогельминтных белков. Благодаря цитотоксическим белкам, эозинофилы могут участвовать в К-клеточном эффекте.

8.Лактоферрин — бактерицидный белок нейтрофилов, действие которого основывается на связывании в нейтральной и кислой среде железа. При этом бактериальные клетки теряют способность размножаться и испытывают блокаду железозависимых ферментов, в том числе, окислительных. Лактоферрин — компонент специфических гранул нейтрофилов. Он секретируется в тканевую жидкость и в грудное молоко. Лактоферрин — редкий пример бактерицидного агента, токсически действующего на объекты фагоцитоза в фаголизосоме, но для своих клеток оказывающегося цитопротектором, поскольку, действуя внеклеточно, он уменьшает проникновение железа в очаги воспаления и ослабляет интенсивность разветвления цепных свободнорадикальных реакций (см. выше раздел «Механизмы свободнорадикального некробиоза»). Гуморальные механизмы вторичной альтерации могут быть связаны и с действием аутоантител. При этом аутоантитела могут опосредовать свое разрушающее действие через другой гуморальный агент — комплемент, индуцируя в качестве опсонинов аутофагоцитоз, но могут провоцировать и антителозависимые механизмы клеточной цитотоксичности (см. с. 288). Защищаясь от экзогенных агентов первичной альтерации — микроорганизмов, иммунная система выбирает в качестве мишеней такие важные компоненты бактерий, как белки теплового шока (БТШ). Теоретически, это должно эффективно ослаблять резистентность бактериальных клеток к повреждению.

Но структура БТШ высококонсервативна и унаследована человеческими клетками от первоорганизмов почти без изменений. Поэтому, иммунная защита, направленная на подобные мишени, чревата аутоаллергическим самоповреждением из-за перекрестного действия антител на собственные БТШ (с.146-147).

Аутоантитела к факторам комплемента, отмеченные как при воспалениях, так и в норме получили название «иммуноконглютинины». Они могут усиливать комплементзависимые литические процессы.

Доказано, что некоторые антитела в эксперименте сами вызывают апоптоз клеток-мишеней. Обнаружены иммуноглобулины с ферментативными свойствами, проявляющие активность гликозидаз, топоизомеразы, пептидазы и даже ДНК-азы, которые могут возникать у больных аутоиммунными заболеваниями соединительной ткани по идиотип-антиидиотипическому механизму, как антитела против аутоантител к активным центрам соответствующих ферментов (A.M.Шустер и соавт. 1992). Однако неизвестно, воспроизводятся ли реально подобные механизмы альтерации при аутоиммунном воспалении.

Наряду с гуморальными механизмами вторичной альтерации, исключительную роль, особенно, при гиперергических реакциях замедленного типа, то есть при продуктивном хроническом гранулёматозном воспалении, играют клеточные механизмы самоповреждения.

Среди них выделяют:

•Нейтрофильный и макрофагальный фагоцитоз, при котором фаголизосома использует для цитотоксического или бактерицидного эффекта многие из гуморальных агентов, перечисленных выше, находящиеся в ней в высоких концентрациях (кислородные и галогеновые радикалы, гидролазы, дефензины, лактоферрин, азуроцидин). По некоторым [288] данным, фагоциты могут применять для этой цели и мочевину. Фагоцитоз, как способ вторичной альтерации, направляется, в частности, опсоническим действием антител и фрагментов комплемента (C_3b и C_3d). Его повреждающее действие распространяется на окружающую мишени фагоцитов ткань из-за экзоцитоза и гибели фагоцитов, особенно, нейтрофилов и тромбоцитов, не выдерживающих собственного окислительного удара. Если объект (например, макропаразит или инородное тело) фиксирован в тканях или не может быть поглощен из-за соотношения его размера с размером фагоцита (такого маленького, как тромбоцит), то наступает так называемый фрустрированный фагоцитоз, отличающийся необычайно сильным экзоцитозом медиаторов и альтерацией объекта и соседней зоны ткани.

•Клеточно-опосредованная цитотоксичность. Кроме внутриклеточного фагоцитарного механизма вторичной альтерации существуют и такие клеточные альтеративные механизмы, которые не требуют поглощения клетки-мишени. Они известны под собирательным названием «клеточно-опосредованная цитотоксичность» и могут быть условно разделены на антителозависимую и неантителозависимую разновидность. Жертвами клеточной цитотоксичности при воспалении могут быть не только опухолевые клетки и клетки трансплантатов, но и бактериальные клетки, клетки, зараженные вирусами и иными внутриклеточными паразитами, а также собственные интактные клетки организма (при аутоиммунном воспалении, например, тироидите Хашимото).

В осуществлении этого механизма альтерации могут участвовать цитотоксические Т-лимфоциты (Т-киллеры), нормальные киллеры (NK-клетки) и лимфоидные К-клетки, а также макрофаги. При этом, по крайней мере, некоторые клетки, например, нормальные киллеры, способны к обоим типам цитотоксичности.

•Антителозависимая клеточная цитотоксичность осуществляется профессиональной группой К-клеток.

К-клетки — условное название клеточных элементов любого происхождения (Т-лимфоцитов, естественных киллеров, макрофагов и даже эозинофилов), имеющих Fc-рецептор к иммуноглобулинам любого класса (чаще, G и Е) и способных реализовать альтерацию путем антитело-опосредованного прикрепления к клетке-мишени и фокального цитотоксического удара. Поверхностный Fc-рецептор К-клетки распознает антитело, прикрепленное к клетке-мишени и обеспечивает контакт, необходимый для убийства. Способ убийства зависит от гистологической принадлежности К-клетки.

Особенно выраженная альтерация возникает с использованием К-клеточного эффекта в ходе гиперэргического анафилактического воспаления, когда иммуноглобулины Ε вызывают выделение из тучных клеток эозинофильного хемотактического фактора и К-клетками служат активированные эозинофилы пониженной плотности. Как показано ниже в разделе «Анафилактические реакции», большую роль в провокации такого гиперальтеративного эффекта имеют Т-хелперы второго типа и секретируемые ими стимуляторы продукции иммуноглобулинов Ε и цитотоксической активации эозинофилов — интерлейкины (ИЛ-5 и ИЛ-4).

При антителонезависимой разновидности клеточной цитотоксичности клетка-мишень или вирусные антигены на ней опознаются различными киллерами.

Т-киллеры дают весьма избирательную альтерацию, так как опознают мишени Т-клеточным антигенным рецептором в контексте соответствующего белка ГКГС. 90% цитотоксических Т-лимфоцитов имеют CD₈-pецептор и, поэтому, рестриктированы антигенами ГКГС 1 класса, что позволяет им реагировать на инфицированные клетки любой ткани, так как эти белки экспрессируются всеми ядерными клетками организма. При альтерации трансплантированных клеток роль Т-киллеров, а также представляющих антиген трансплантата «пассажирских клеток» донора, особенно велика. [289]

Интересно, что до 10% цитотоксических Т-лимфоцитов СD₄-положительны и, следовательно, опознают свои мишени в контексте антигенов ГКГС 2 класса. Активатором Т-киллеров служит ИЛ-2.

Естественные киллеры (NK-клетки или нуль-клетки) — это клеточные элементы с морфологией больших гранулярных лимфоцитов, которые, однако, лишены как поверхностных иммуноглобулинов, так и Т-Клеточных антигенных рецепторов (антигенов CD3). Это не позволяет отнести их к Т- или к В- лимфоцитам. Маркером этих клеток считается поверхностный Fc-рецептор иммуноглобулинов G (антиген CD₁₆). Хотя некоторые авторы указывают на наличие у них антигена CD₂, характерного для лимфоидных клеток, другие подчеркивают, что нуль-клетки имеют, по крайней мере, у грызунов, поверхностные ганглиозиды, роднящие их с клетками миелоидного ряда. Возможно, это отдельная клеточная линия. Так или иначе, но они являются, по-видимому, важной линией первичной защиты при вирусных инфекциях и клональных опухолевых процессах, так как способны без предварительной сенсибилизации и вне зависимости от ПСГС-рестрикции распознавать и подвергать альтерации зараженные вирусами и опухолевые клетки.

Специальный рецептор естественного киллера (NK-клетки) опознает клетку-мишень без участия антигенов ГКГС, по неизвестным поверхностным белкам. Часть естественных киллеров сильно активизируется под воздействием интерлейкина-2 и ФНОα и превращается в клетки повышенного цитотоксического потенциала, известные как лимфокин-активированные киллеры. Имеются попытки использовать такие клетки в терапии злокачественных болезней.

Способы распознавания, участвующие в клеточной цитотоксичности, не приурочены к каким-то отдельным клеточным типам, поэтому миелоидные и лимфоидные агенты клеточной цитотоксичности могут комбинировать различные пути распознавания объектов атаки. Вспомогательную роль в обеспечении контакта атакующей клетки и ее жертвы играют молекулы клеточной адгезии (см. ниже).

Способы убийства при цитотоксических клеточных взаимодействиях варьируют, и считается даже, что один клеточный тип может использовать несколько механизмов киллинга.

Наиболее хорошо изучен перфориновый механизм киллерного эффекта, представленный в классическом виде при неантителозависимой цитотоксичности. Гранулы естественных киллеров и многих Т-киллеров содержат мономерную форму белка перфорина, который напоминает по структуре С₉-фрагмент комплемента и его активатор — серинэстеразу. После контакта с клеткой-мишенью альтерации содержимое гранул освобождается и перфорин формирует тороподобные структуры в мембране мишени. Через образованные поры кальций проникает в клетку-мишень и запускает процесс апоптоза. Киллер выживает при летальном контакте, так как имеет в мембране антиперфориновый фактор («протектин») , оказавшийся, по некоторым сведениям, противовоспалительным медиатором хондроитинсульфатомА.

Другой предполагаемый механизм киллинга заключается в инъекции цитотоксической клеткой содержимого своих лизосом и пероксисом в клетку-мишень через каналы или цитоплазматические мостики. Он, возможно, представлен и у лимфоидных, и у миелоидных агентов вторичной альтерации. При этом мишень подвергается атаке практически всех гуморальных агентов альтерации, вплоть до комплемента, активатор которого СЗа может выделять макрофаг.

Наконец, цитотоксические макрофаги, нуль-клетки и Т-киллеры способны обрабатывать клетки-мишени лимфотоксином, кахексином и цитотоксическим НК-фактором, которые осуществляют отсроченный киллерный эффект с участием кальция, но без перфорина, и опосредуют его через рецепторную индукцию апоптоза. Мощным синергистом этих агентов является γ-интерферон, действующий, как блокатор нуклеинового синтеза в клетке-мишени. Существуют и иные способы [290] клеточного киллинга, не зависящие ни от перфорина, ни от кальция.

При альтерации повреждаются не только клетки. Характерная реакция межклеточного матрикса на повреждение заключается в дезорганизации основного вещества соединительной ткани (лизисе протеогликанов и гиалуроновой кислоты). Ослабляются цементирующие свойства этих компонентов, повышается дисперсность межклеточных коллоидов и их гидрофильность. Увеличивается проницаемость основного вещества. Сходные изменения претерпевают коллагеновые и эластические волокна. Большое значение при этом имеют ферменты, вырабатываемые фагоцитами, а также активированными фибробластами, синовиоцитами и некоторыми эпителиальными клетками. Коллаген деградирует под влиянием сериновых протеаз (плазмин, кининогеназы, катепсин G, эластаза нейтрофилов) и, особенно, при воздействии цинк-зависимых металлопротеаз (тканевой коллагеназы, расщепляющей волокнистый коллаген, желатиназы, разрушающей аморфный коллаген, в частности, базальных мембран, а также стромализинов, деградирующих аморфные коллагены, коллаген-ассоциированные адгезивные белки и протеогликаны). Большой вклад в это вносят химаза и триптаза тучных клеток. Многие цитокины (ФНОα, ИЛ-1), факторы роста тромбоцитов, фибробластов, эпидермиса (см. табл.11) — стимулируют лизис коллагена и аморфного вещества, а трансформирующий фактор роста β и глюкокортикоиды ингибируют эти процессы. В норме активность упомянутых литических ферментов минимальна и хорошо контролируется. Так, коллагеназы секретируются в форме неактивного профермента, а также сдерживаются тканевыми ингибиторами металлопротеаз (в частности, гликопротеидным ингибитором с м. в. 45 кД). В острую фазу воспаления такие медиаторы, как гипохлорит и плазмин, активируют проколлагеназы, а продукция мезенхимальными клетками ингибиторов протеаз снижается (Л.М.Матрисян, 1990).

Картины альтерации межклеточного вещества соединительной ткани известны в патологической анатомии как мукоидное и фибриноидное набухание, а далеко зашедшая стадия его альтерации — как фибриноидный некроз (А.Н.Струков, 1974).

Важным результатом первичной альтерации является синтез и активация ряда медиаторов воспаления (см. ниже), в частности, арахидоновых производных, компонентов сторожевой полисистемы плазмы крови, биогенных аминов, а также освобождение продуктов повреждения и метаболитов, которые, в совокупности, ответственны за сосудистую реакцию при воспалении и начало экссудации.

СОСУДИСТАЯ РЕАКЦИЯ ПРИ ВОСПАЛЕНИИ

Первой, очень кратковременной реакцией сосудов поврежденного участка ткани является ишемия, которая длится от трех — пяти секунд при легких поражениях и до нескольких минут (например, при тяжелом обморожении или ожоге). При ишемии артериолы и венулы сужаются, число функционирующих капилляров уменьшается, а кровоток замедляется. Ишемия при воспалении имеет смешанный нейро-гуморальный механизм. В ее развитии участвуют эндотелины, катехоламины и лейкотриены, освобождаемые поврежденными при альтерации тромбоцитами и эндотелием. Существенный вклад вносит рефлекторное (или аксон-рефлекторное) повышение тонуса вазоконстрикторов и снижение активности вазодилятаторов поврежденных сосудов. Защитное значение ишемии определяется возможным уменьшением кровопотери в первые секунды после повреждения сосудистой стенки. Ишемия кратковременна из-за быстрой инактивации катехоламинов и лейкотриенов, под влиянием, соответственно, моноаминоксидазы и арилсульфатазы.

Следующей фазой сосудистой реакции при воспалении служит артериальная гиперемия, которая начинается с массированного расширения артериол, а затем — и венул. Возрастает число функционирующих капилляров, линейная и, особенно, объемная скорость кровотока, адекватно увеличиваются лимфообразование и [291] лимфоотток. Парциальное давление кислорода в ткани повышается, а артерио-венозная разница по кислороду понижается. Повышенное содержание окисленного гемоглобина в оттекающей крови и увеличение числа функционирующих капилляров обусловливают развитие одного из классических признаков воспаления — красноты («rubor»). Эти изменения влекут за собой увеличение скорости рассеивания тепла воспаленной тканью. Вместе с активацией метаболизма, особенно, в фагоцитирующих клетках, удельная теплопродукция которых при фагоцитозе возрастает, по данным К.Левина (1974), в 3-4 раза, эти микроциркуляторные изменения ответственны за локальное повышение температуры над очагом воспаления («calor»). Активизация метаболизма в очаге воспаления — важное защитное последствие артериальной гиперемии. Следует подчеркнуть, что местная гипертермия, очевидная при воспалении тканей термической «оболочки» организма — покровов тела, скелетных мышц, не столь выражена при воспалении внутренних органов, относящихся к термодинамическому «ядру», имеющему высокую базальную температуру (П.Чандрасома, К.Р.Тэйлор, 1998).

По мнению Р.Котрана и В.Кумара (1994), уже на этой стадии, еще до сколько-нибудь значительного повышения сосудистой проницаемости, происходит увеличение выхода жидкой составляющей плазмы крови из сосуда под воздействием повышенного местного гидростатического давления в артериолах и на артериальном конце капилляров. Это влечет за собой транссудацию — ультрафильтрацию плазмы и «большого количества белка, в основном, альбумина. Транссудат не содержит клеток и имеет удельную плотность ниже 1.012, концентрация белка в нем до 2% (И.В.Давыдовский; 1967). Более современные руководства (П.Чандрасома, К.Р.Тэйлор, 1998) ориентируют на верхние границы 1,015 и 1,5% для транссудатов 1,027 и 6% — для экссудатов. Транссудаты не содержат фибрина, а их белки представ лены мелкодисперсными фракциями.

Впрочем, существует мнение, что транссудация должна, при отсутствии каких-либо нарушений в лимфатических сосудах, уравновешиваться усиленным при артериальной гиперемии лимфооттоком и, таким образом, третий кардинальный признак воспаления — отек ("tumor") начинает формироваться лишь несколько позже, на, стадии смешанной гиперемии (Η.Η.Сиротинин, 1938). Так или иначе, но в формировании воспалительного отека имеет значение и транссудация и, особенно, экссудация. В англоязычной литературе принят термин «реакция вспышки» — «flare reaction» для обозначения следующей за повреждением комбинации местных красноты, жара и припухания. Как обсуждалось выше, в разделе, посвященном типовым нарушениям микроциркуляции, существуют три основных механизма артериальной гиперемии — нейротонический, нейропаралитический и миопаралитический. При воспалении, в принципе, могут наблюдаться все три. Аксон-рефлекторное возбуждение вазодилятаторов ведет к нейротонической артериальной гиперемии. Артериальная гиперемия при обморожении имеет черты нейропаралитической. Однако, явная утрата сосудами способности отвечать на вазоконстрикторную нервную импульсацию и их нечувствительность к сосудосуживающим агентам («функциональный симпатолиз» по Л.А.Орбели и А.Г.Гинецинскому или «тахифилаксия сосудов» по А.Д.Адо и Н.А.Клименко) позволяют считать миопаралитический механизм основным в развитии воспалительной артериальной гиперемии (с.278).

Явление функционального отключения иннервации сосудов при воспалении демонстрируется следующим опытом на кролике: если вызвать воспаление на одном из ушей животного, а затем раздражать шейные симпатические нервы, то вазоконстрикторный ответ присутствует только на неповрежденной стороне (Η.Н.Аничков 1937).

Артериальная гиперемия вызывается совокупным действием ряда медиаторов воспаления, особенно,биогенных аминов и факторов комплемента.

Дальнейшая тенденция сосудистых изменений состоит в прогрессирующем замедлении кровотока в воспалительном очаге. [292]

При расширенных венулах, артериолах и капиллярах и все еще быстром кровотоке формируется смешанная гиперемия — преходящая стадия, вскоре трансформируемая в венозную гиперемию.

Венозная гиперемия отличается замедлением кровотока, в особенности, ограничением венозного оттока. Происходит значительное расширение капилляров и венул и нарастание в них гидростатического давления. В то же время, диаметр артериол нормализуется. Понижается парциальное напряжение кислорода в воспалительном очаге и увеличивается артерио-венозная разница по кислороду. Изменяется оттенок красноты и поврежденный участок приобретает багрово-синюшный цвет. На фоне смешанной гиперемии начинается активная экстравазация жидкости и формируется краевое стояние лейкоцитов, так как именно к этому моменту медиаторы воспаления изменяют поверхностные свойства и форму клеток эндотелия и активизируют трансцитоз в его клетках. На фоне венозной гиперемии внесосудистые процессы, связанные с экссудацией (эмиграция лейкоцитов, хемотаксис, фагоцитоз) достигают максимума (см. ниже). Прогрессирующее замедление кровотока и утрата микрососудами тонико-эластических свойств создают картину предстатических изменений с характерными толчкообразным (в систолу — вперед, в диастолу — на месте) и маятникообразным (в систолу — вперед, в диастолу — назад) движением крови.

Наконец, формируется полный стаз. Остановка движения крови в сосудах воспалительного очага имеет смешанный патогенез и сочетает черты истинного капиллярного и застойного венозного стаза.

Все факторы, затрудняющие кровоток в сосудах воспалительного очага, способствуют переходу от артериальной гиперемии к смешанной, венозной и стазу.

Условно, эти факторы принято подразделять на внутрисосудистые и вне сосудистые.

К внутрисосудистым причинам, замедляющим кровоток, относятся те изменения, которые претерпевают форменные элементы и белки плазмы крови:

•Лейкоциты прикрепляются к эндотелию и участвуют в маргинации (краевом стоянии), которая подробно обсуждается ниже, а также в формировании белого тромба (см. выше).

•Кровяные пластинки подвергаются адгезии и агрегации и составляют основу белых тромбов в поврежденных сосудах.

•Эритроциты претерпевают так называемый «сладж-феномен» (от английского «slug» — слизняк, ползти слизняком или «sludge» — тина, ил). При воспалении, из-за увеличения концентрации глобулинов острой фазы и снижения альбумин-глобулинового коэффициента, глобулины адсорбируются на плазматических мембранах эритроцитов и снижают их поверхностный потенциал. Эритроциты начинают слипаться. В пробирке это явление обусловливает увеличение скорости оседания эритроцитов (СОЭ), характерное для ответа острой фазы, сопровождающего воспаление и используемое для диагностики (см. также с. 191 и раздел «Преиммунный ответ и продромальный синдром»). In vivo, в сосудах воспалительного очага из-за агрегации эритроцитов нарушаются реологические свойства крови. Ток крови приобретает зернистый характер. Образуются монетные столбики — агрегаты эритроцитов, скользящих в потоке крови единым блоком (см. с. 230-232). Ориентация эритроцитов в потоке крови меняется на поперечную. Фактически, агрегаты эритроцитов действуют как микроэмболы, закупоривающие сосуды. Все это значительно увеличивает сопротивление кровотоку, делает его медленным и турбулентным. При длительном сладжировании кровь в микрососудах становится гомогенной, вследствие гемолиза.

•Активация сторожевой полисистемы плазмы крови, наступающая в результате ее контакта в поврежденной ткани с полианионными поверхностями (см. «Медиаторы воспаления») приводит к фибринообразованию в кровеносных и лимфатических сосудах и увеличению клейких свойств эндотелиоцитов и форменных элементов (см. «Тромбоз»).

•Эндотелиоциты под влиянием воспалительных медиаторов не только экспрессируют [293] клейкие молекулы клеточной адгезии, но набухают и округляются, что ухудшает условия кровотока и способствует повышению сосудистой проницаемости.

По мере повышения медиаторами воспаления сосудистой проницаемости, кровь густеет, и влияние вышеназванных внутрисосудистых факторов все усиливается.

Внесосудистые факторы замедления оттока крови из очага воспаления играют роль, в основном, на более поздних этапах формирования стаза. Они тоже разнообразны:

•Сдавление венул и лимфатических сосудов отечной жидкостью

•Нарушение под влиянием протеаз и гликозидаз околокапиллярного соединительнотканного поддерживающего скелета и десмосом

•Повышение тонуса вен под влиянием гистамина (через Η₁-рецепторы), кининов и серотонина, которые в условиях ацидоза сильнее влияют на гладкомышечные клетки венул, чем артериол.

Венозная гиперемия и стаз, при всей своей внешней «негативности» — это процессы, блокирующие всасывание тканевой жидкости из очага воспаления. Они, в значительной степени, обеспечивают барьерность воспаления, а следовательно, его защитную роль. Сосудистые изменения в очаге воспаления не идут синхронно по всему его объему. Центральные зоны через 15-45 минут после значительного по силе повреждения могут находиться уже в стадии стаза, в то время, как периферические — еще претерпевают артериальную и смешанную гиперемию. Детально механизмы этих типовых патологических процессов были рассмотрены выше в специальных разделах.

ПАТОГЕНЕЗ ЭКССУДАЦИИ И ВИДЫ ЭКССУДАТОВ

На фоне смешанной гиперемии, когда отток крови уже затруднен, а приток еще увеличен, под влиянием целого ряда медиаторов (ведущую роль играют гистамин, кинины, простагландины, лейкотриены, фактор активации тромбоцитов и фрагменты комплемента) про-

исходит повышение сосудистой проницаемости и начинается процесс экссудации. Медиаторы воспаления вызывают экспрессию молекул клеточной адгезии, что приводит к краевому стоянию лейкоцитов. Накопление хемоаттрактантов ведет к осуществлению эмиграции лейкоцитов. В ткань выходит плазма, ее белки и клетки крови. Экссудация обеспечивает транспорт защитных агентов в очаг воспаления, разведение находящихся там токсинов, барьерные функции воспаления.

Экссудат при воспалении, как сказано выше, отличается от транссудата наличием клеток и более высокой плотностью. Состав экссудата определяется причиной и степенью повреждения ткани, а также спектром и количеством присутствующих хемоаттрактантов. По типу экссудата воспаления подразделяют (И.В.Давыдовский, 1967) на экссудативное (в экссудате преобладает жидкость, механизмы воспаления связаны с гиперергическими реакциями немедленного типа) и продуктивное (в экссудате преобладают клетки, механизмы воспаления базируются на гиперергических реакциях замедленного типа).

Экссудативное воспаление подразделяется:

•Серозное (в прозрачном экссудате содержится умеренное количество белка (до 8%), но чаще 3-5%, а также небольшое количество клеток, в основном — лимфоциты). Пример: лучевой ожог.

•Гнойное (экссудат богат полиморфонуклеарами, особенно нейтрофилами). Пример: гонорея.

•Фибринозное (экссудат богат факторами свертывания и образует фибрин, данный вид, в зависимости от того, отделяется ли фибринозная пленка от ткани или нет, именуют, соответственно, крупозным (пневмококковая пневмония) или дифтеритическим (дизентерия).

•Гнилостное (гнойный экссудат содержит анаэробную флору и продукты ее жизнедеятельности). Пример — анаэробная гангрена.

•Геморрагическое (любой экссудат с примесью эритроцитов). Пример: грипп.

•Катаральное (любой экссудат, выделяемый слизистой оболочкой и богатый секретом местных слизистых желез). Пример: астматический бронхит у детей. [294]

Если экссудат по своему характеру представлен комбинацией со свойствами нескольких вышеупомянутых видов, то говорят о его смешанном характере.

Продуктивное воспаление (например — проказа) характеризуется тем, что экссудация приводит к формированию местных клеточных инфильтратов — гранулём, клеточный пул которых в дальнейшем обновляется и поддерживается не только экссудативным, но и пролиферативным процессом, (см. ниже).

Экссудация всегда присутствует при воспалении. В этом смысле, клинические термины типа «сухой плеврит» не должны вводить читателя в заблуждение — при данном варианте воспаления плевры экссудат имеется, но он не обилен и носит фибринозный характер.

Процесс экссудации, отчасти, обеспечивается увеличением площади фильтрации жидкости при расширении сосудов и при увеличении числа функционирующих капилляров. Имеет значение увеличение венозного и внутрикапиллярного давления при вышеописанных сосудистых реакциях, а также увеличение осмотического давления тканевой жидкости, что в целом делает фильтрующий градиент давлений больше. Но экссудация — не только фильтрация. Транссудативный компонент экссудации при воспалении, по-видимому, не имеет решающего значения хотя и присутствует в ее начальной стадии. Воспалительную экссудацию можно получить даже без повышения градиента фильтрующего давления (Н.Н.Сиротинин, 1938), а это ясно указывает, что решающую роль в формировании воспалительного отека, в отличие от отека гемодинамического, играют изменения сосудистой проницаемости. Проницаемость—термин, требующий глубокого осмысления {12}.

ПРОНИЦАЕМОСТЬ СОСУДОВ ПРИ ВОСПАЛЕНИИ

Выяснение патогенеза экссудации невозможно без ответа на вопрос: «Что такое сосудистая проницаемость и как она повышается?». Факт большей проницаемости сосудов в очагах воспаления, по сравнению с остальными

областями сосудистого русла, доказывается простым и демонстративным опытом Н.Я.Кузнецовского (1925): коллоидные и другие водорастворимые краски накапливаются в воспалительных очагах после внутривенного введения животным.

Однако, представление о сущности проницаемости сосудов в патофизиологии значительно эволюционировало от простой «дырчатой порозности» к достаточно сложным цитологическим и патохимическим феноменам.

В XVIII-м столетии ятромеханики считали, что в сосудистой стенке имеются отверстия, диаметр которых переменчив, и через них выходят компоненты крови. Затем патологи стали придавать большое значение изменениям формы эндотелиоцитов: их округлению и набуханию, полагая, что при этом происходит увеличение межэндотелиальных щелей (Й.Арнольд, 1869). В настоящее время под судистой проницаемостью понимают величину, измеряемую количеством жидкости, переносимым через единицу площади сосудистой стенки, в единицу времени, при единичном трансмуральном градиенте давления. Этот коэффициент в различных тканях варьирует почти стократно — от минимальных значений в малопорозных сосудах мышц и мозга, до максимума в синусоидах печени и клубочках почек, где проницаемость обменных сосудов велика. В среднем он составляет на всё тело 6,67 мл/мин*ммHg (А.Гайтон, 1989). Классические представления о механической основе сосудистой проницаемости сохраняют некоторое значение и поныне. Несомненно, что под воздействием медиаторов, повышающих проницаемость сосудов, происходит изменение формы эндотелиоцитов, образование складчатости их плазматических мембран и расширение промежутков между ними. Г. Майно и соавторы показали, что именно таким образом могут действовать все наиболее сильные медиаторы отека, включая гистамин, серотонин, кинины и факторы комплемента, а также производные арахидоновой кислоты (1961, 1987). Доказано, что лизосомальные ферменты способны увеличивать [295] проницаемость сосудов, лизируя гликозаминогликаны и белки базальных мембран и основного вещества. Расчеты, основанные на функциональных характеристиках экссудации, показали, что сосудистая стенка при воспалении ведет себя так, как если бы в ней существовали мелкие (6-8 нм) и крупные (25 нм) поры.

Но в стенках любых артериол и венул, а также капилляров большинства органов нет сквозных отверстий, поскольку их эндотелий принадлежит к сплошному типу и цитоплазматические отростки его клеток перекрываются и формируют над базальной мембраной, содержащей нефибриллярный коллаген 4-го типа, ламинин и протеогликаны, непрерывный слой Открытый тип эндотелия имеется лишь в капиллярах селезенки, печени и костного мозга В кишечнике, почечных клубочках и эндокринных железах эндотелий окончатого типа. Но окна — не участки отсутствия цитоплазматического слоя над базальной мембраной, а лишь области, где эндотелиоциты крайне истончены. Кроме того, под эндотелием повсюду имеются непрерывные базальные мембраны, напоминающие плотный плетеный коврик из коллагена и связанных с ним белков и гликозаминогликанов, а межэндотелиальные щели не зияют, а заполнены протеогликанами. Поэтому ясности в вопросе о содержании понятия «проницаемость», во многом, способствовало открытие, что, помимо механизмов, связанных с межклеточными щелями, решающее значение при экстравазации жидкости имеет ее трансцитоз — транспорт в пиноцитотических везикулах прямо через цитоплазму эндотелиоцитов, а не между ними (Дж.Пэлэйд, 1960). Когда за каким-то медиатором признают такой эффект, как повышение проницаемости, это означает, что данный агент увеличивает интенсивность трансцитоза, способствует образованию трансцитотических везикул или ускоряет их перетягивание к наружной стороне клетки ее цитоскелетом с последующей экструзией. Традиционная характеристика некоторых противовоспалительных биорегуляторов, скажем, глюкокортикоидов, как агентов, которые «стабилизируют сосудистую стенку» (Вейсман, Томас, 1984) не означает каких-либо разумных действий этих молекул, в духе демона Максвелла, а просто может быть заменена на цитологически более конкретное; «дезорганизуют элементы цитоскелета, ингибируют продукцию липидных медиаторов и интерлейкинов и замедляют трансцитоз.» В настоящее время общепризнанным является отождествление микропиноцитотических везикул и крупных пор. Не исключено, что и мелкие поры, особенно, в капиллярах — это условное название одной из разновидностей трансцитотического механизма. В этом случае транскапиллярные канальцы — это электронномикроскопический эквивалент слившихся между собой трансцитотических пузырьков (Р.Котран, 1989). Доказано, что активация трансцитоза ответственна за повышение сосудистой проницаемости в ткани опухолей.

Другая точка зрения соотносит эффекты, ранее приписывавшиеся существованию мелких пор, с расширением областей межклеточных контактов в посткапиллярных венулах. Имеются основания полагать, что в наборе эффектов, обеспечивающих проницаемость сосудов, известную роль играют анионные пятна на поверхности эндотелия — своего рода ловушки, богатые отрицательными зарядами и способствующие фиксации катионов плазмы крови.

Итак, сосудистая проницаемость проницаемость — не чисто механический феномен, а сложная комбинация активного транспорта, диффузии и фильтрации, (В.П.Казначеев, А.А.Дзизинский, 1975), а также электрохимических явлений.

Повышение сосудистой проницаемости при воспалении идет в несколько фаз и отличается при действии различных флогогенных агентов. В чистом виде фазы повышения проницаемости воспроизводятся в различных экспериментальных моделях. При клиническом воспалении фазы накладываются одна на другую.

Выделяют три типа динамики сосудистой проницаемости в ходе воспаления:

•Ранняя преходящая фаза, которая заключается в быстром и непродолжительном [296] увеличении проницаемости малых и средних венул (с диаметром до 100 мкм). Проницаемость возрастает до максимума за 5-10 минут после повреждения. Исключительную роль в этой фазе играет гистамин, поскольку она блокируется его антагонистами. Вспомогательную роль могут выполнять другие биогенные амины (у грызунов — серотонин), важны также брадикинин, лейкотриены и простагландины. Механизмы ранней фазы повышения проницаемости больше связаны с расширением межклеточных промежутков за счет сокращения эндотелиоцитов, чем с усилением/трансцитоза. Запасы гистамина в тканях невелики, он инактивируется гистаминазой, кроме того происходит понижение чувствительности его рецепторов. Поэтому проницаемость снова понижается через 30 минут.

•Поздняя продленная фаза повышения сосудистой проницаемости начинается через 1 -2 часа после повреждения васкуляризованной ткани и достигает пика через 4 -6 часов. Это особенно ярко проявляется при солнечных ожогах. В некоторых случаях, например при ГЗТ, латентный период длится намного дольше — от 4-6 до нескольких десятков часов или даже до 6-8 суток. Поздняя фаза имеет длительность не менее 24 часов. В позднюю фазу повышается проницаемость и капилляров, и венул. Происходит активация клеточного цитоскелета эндотелиальных клеток. В повышении проницаемости участвуют и ускорение трансцитоза, и межклеточные процессы, в частности, втягивание эндотелиоцитами отростков, участвующих в соединении клеток, из-за чего между ними появляются промежутки. Заметного округления эндотелиоцитов не наблюдается. В эксперименте поздняя стадия не воспроизводится или сильно ослаблена у животных, лишенных лейкоцитов. Предполагается, что она обеспечивается, в основном, полипептидными медиаторами воспаления, в том числе, цитокинами макрофагального и лимфоцитарного происхождения (ИЛ1, кахексии, γ-интерферон).

•Раннее стойкое повышение проницаемости. При значительной и распространенной первичной альтерации, например, при тяжелых ожогах, инфекциях эндотелиотропными возбудителями — сосудистая проницаемость растет на протяжении первых 30-45 минут до максимума и не снижается в течение нескольких часов. Затем следует ее медленное снижение, охватывающее несколько суток. Затрагиваются артериолы, капилляры и венулы, наблюдается некроз, слущивание эндотелия и разрывы базальных мембран, стабилизация проницаемости наступает по мере тромбоза сосудов и нового сосудообразования. Этот паттерн повышения проницаемости зависит от массированного действия первичного альтерирующего фактора и от влияния гидролаз и других, в основном, лейкоцитарных механизмов вторичной альтерации на сосуды.

При ангиогенезе в очагах хронического воспаления и в заживающих ранах эндотелиоциты пролиферируют. Показано, что пролиферирующий эндотелий намного более проницаем для плазмы, чем зрелый. Это может обусловливать продленную экссудацию в условиях хронического воспаления.

В 80-90-е годы XX столетия стало ясно, что эндотелий — не просто пассивный барьер на пути составных частей крови, пропускающий их при повреждении или активно преодолеваемый лейкоцитами. Эндотелиальные клетки ведут себя, как организаторы процесса экссудации и эмиграции, благодаря тому, что они активируются при воспалении, выделяют медиаторы и экспрессируют под влиянием аутокоидов поверхностные молекулы клеточной адгезии, определяющие многие аспекты поведения лейкоцитов. Эндотелий — источник про- и антикоагулянтов и медиаторов ответа острой фазы.

Важным достижением патофизиологии воспаления стало раскрытие механизмов функционирования системы молекул клеточной адгезии. В следующем разделе речь пойдет о процессах, зависящих от работы этой системы и представляющих взаимодействие крови и эндотелия. [297]

КРАЕВОЕ СТОЯНИЕ И ЭМИГРАЦИЯ ЛЕЙКОЦИТОВ

Для воспаления характерна инфильтрация ткани лейкоцитами. Лейкоциты все время покидают кровоток и выходят в ткани и без воспаления - в ходе таких процессов, как, например, хоуминг лимфоидных клеток. Для этих форм выселения используются специализированные участки сосудистого русла, представленные во многих его областях - высокоэндотелиальные венулы (англ. НЕV-vessels). Выход из кровеносного русла в ткани — естественный этап жизнедеятельности для моноцитов, восполняющих пул разнообразных тканевых макрофагов, а также для полиморфонуклеаров. Однако, при наличии воспалительного очага происходит селективная фокусировка эмиграции лейкоцитов, и в некоторых случаях более половины ежедневной продукции фагоцитирующих клеток оказывается в зоне воспаления, при относительном понижении масштабов эмиграции в других участках сосудистого русла. Выселение лейкоцитов из сосуда происходит в очаге воспаления на большой площади, охватывающей посткапиллярные венулы и капилляры, но не артериолы (Ю.Конгейм 1869). В лимфатических сосудах воспалительного очага эмиграция тоже возможна (А.Г.Мамуровский, 1886) Следовательно, под влиянием медиаторов воспаления эндотелий всех этих сосудов (а не только высокоэндотелиальных венул) значительно усиливает или же приобретает клейкие свойства и способность пропускать эмигрирующие лейкоциты.

Лейкоцитарная инфильтрация при воспалении — стадийный процесс, разделяющийся для отдельной клетки на 3 этапа:

•Краевое стояние лейкоцитов или маргинация, при которой эти клетки выходят из осевого кровотока и катятся по эндотелию (англ. rolling), затем прикрепляются к эндотелию и «мостят» его изнутри (ср. английское «pavementing»). В результате, по выражению Т.Аддисона (1843), кровоток уподобляется ручью, бегущему по ложу, устланному галькой.

•Диапедез или проникновение лейкоцитов через стенку сосуда, которое занимает, по данным Э.Кларка (1935), около 4 минут, начиная с момента остановки клетки у эндотелия. Все виды лейкоцитов способны к активному диапедезу. При этом полиморфонуклеары и моноциты протискиваются через межэндотелиальные щели амебоидным способом, выпуская псевдоподии. Этот процесс не сопровождается существенной экстравазацией жидкости, но требует от клетки больших энергозатрат. При преодолении базальной мембраны могут иметь значение лизосомальные коллагеназа и эластаза. Лимфоциты, помимо вышеописанного пути эмиграции, обладают способностью проникать прямо через цитоплазму живых клеток сосудистой стенки, не повреждая их. Это любопытное явление, заставляющее вспомнить о герое рассказа Марселя Эме («Человек, проходивший сквозь стены»), называется эмпериполез. Эмпериполез участвует в осуществлении миграции лимфоцитов в тимус, в реализации реакции хоуминга лимфоцитов, в частности, при стрессе. Он, по видимому, необходим для контрольных функций лимфоцитов в отношении внутриклеточных антигенов, для функционирования «лимфоцита как трофоцита» (И.Фидлер, 1980) и используется также при эмиграции этих клеток в воспалительные очаги. Не все лейкоциты при воспалении завершают диапедез, некоторые, строго по сценарию М.Эме, так и остаются в сосудистой стенке. Пассивному диапедезу вместе с лейкоцитами может подвергаться некоторое количество эритроцитов.

•Движение лейкоцитов к центру воспалительного очага, имеющее скорость порядка 20 мкм/мин (И.В.Давыдовский, 1967). Это движение носит характер хемотаксиса и рассматривается, как первая фаза фагоцитоза.

Маргинация начинается на стадии смешанной гиперемии и продолжается, вместе с выселением лейкоцитов, при венозной гиперемии и стазе. Полный стаз приводит к уменьшению эмиграции и переносит центр событий во внесосудистое пространство, так как там активно продолжаются хемотаксис и фагоцитоз. [298]

МЕХАНИЗМЫ МАРГИНАЦИИ И ДИАПЕДЕЗА. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЛЕЙКОЦИТОВ И ЭНДОТЕЛИЯ. МОЛЕКУЛЫ КЛЕТОЧНОЙ АДГЕЗИИ

Первые теории, предложенные для объяснения механизмов маргинации и эмиграции, были биофизическими.

Э.Геринг и сам Ю.Конгейм считали эти явления результатов выдавливания клеток повышенным кровяным давлением (186В). Но это не объясняло, почему в процессе участвуют только белые кровяные элементы. А.Шкляревский (1868) создал стройную теорию, связывающее поведение лейкоцитов при воспалении с их меньшей плотностью и упругостью, которые при замедлении струи крови приводят к избирательному переходу этих элементов из осевой в краевую зону потока. Ему удалось промоделировать пристеночное накопление лейкоцитов, пропуская взвесь форменных элементов через стеклянные трубки с замедляющими поток расширениями. А.Шкляревский и, позже, В.В.Воронин предположили, что часть продуктов альтерации и ацидоза при воспалении снижает поверхностное натяжение и постулировали, что эмиграция — чисто физико-химический процесс, развертывающийся из-за количественного неравновесия сил поверхностного натяжения на наружном и внутреннем сегменте тельца лейкоцита и втягивания относительно гипоосмолярного лейкоцита в зону гиперосмоса. Ими было показано, что неживые объекты могут претерпевать направленное движение по убывающему градиенту поверхностного натяжения. Например, капля ртути движется к кристаллику бихромата калия.

После открытия хемотаксиса одноклеточных ботаником Пфеффером и работ И.И.Мечникова сложилась биологическая теория эмиграции, объяснявшая ее хемотаксисом лейкоцитов и их «осязательной чувствительностью» к концентрации неких «аттракторов», например, продуктов распада тканей и жизнедеятельности бактерий. Но инерция мышления в то время связывала информационные процессы в организме исключительно с ЦНС. Поэтому, Шкляревский в яркой и образной форме критиковал какие-либо биологические объяснения поведения фагоцитов при воспалении, считая их мистическими. В этой связи вспоминается афоризм А.Г.Кнорре: «Некоторые впечатляющие явления из жизни клеток заставляют морфолога думать, что клетки могут хотеть». В такой постановке вопроса, на самом деле, нет ничего кощунственного для материализма. Основа мышления есть обработка сигналов. Интеллект разлит в живой системе, потому что все клетки обрабатывают информацию и используют программы. Так, Ф.Ю.Йейтс рассматривает работу эндокринной системы с позиций структуральной лингвистики — как языковое обращение к генетическим программам (1982).

Мы вновь оцениваем Дени Дидро и его гилозаистское учение о распределенности сознания по всей материи. Ныне ответ на знаменитый вопрос, заданный В.И.Лениным Э.Маху «Мыслит ли человек при помощи мозга?» уже не так очевиден, как казалось в 1908 году автору «Материализма и эмпириокритицизма», вкладывавшему в свой вопрос явную иронию.

Поэтому, в современном понимании клеточный интеллект — это способность клетки перестраивать использование своих программ в ответ на химические сигналы, воспринимаемые рецепторами. И ничего удивительного, что Мечников верил в существование «примитивного сознания» и произвольного поведения у лейкоцитов, что в представлении его противников являлось тяжким идеалистическим грехом. Г.Альбрехт‑Бюлер (1985) справедливо замечает, что: «с момента появления на сцене современных компьютеров концепция «интеллекта», в значительной степени, демистифицировалась и превратилась в «способность обрабатывать информацию».

Физические теории маргинации и диапедеза усовершенствовались, вовлекали новые данные электрофизиологии. Было высказано предположение, что отрицательно заряженные [299] лейкоциты притягиваются к сосудистой стенке и к центру очага благодаря накоплению в очаге катионов водорода и положительному сдвигу мембранного потенциала поврежденного эндотелия (катафорез). Было доказано, что в маргинации играет роль ион кальция, так как ЭДТА (хелатор кальция) ослабляет этот процесс. Но чисто биофизический подход не объяснял всех деталей явления. Если все основано на электрических силах, почему эритроциты, заряд которых идентичен лейкоцитарному, ведут себя совсем по-другому? Как согласовать биофизическую теорию маргинации и миграции с теми фактами, что:

•Лейкоциты прилипают не только к поврежденному участку эндотелия, но и к обширной площади видимо неповрежденных посткапиллярных венул и капилляров (Р.Котран)

•Введение в ткань растворов молочной кислоты, богатых катионами водорода, дает не положительный, а отрицательный хемотаксис лейкоцитов (Н.Н.Сиротинин)

•В кислой среде поверхностное натяжение лейкоцитов не понижается, а возрастает (Г.Швицер).

•Электрические силы сцепления значительно слабее ковалентных химических взаимодействий и вряд ли могут удержать лейкоцит у эндотелия при достаточно быстром кровотоке, наблюдаемом в период смешанной гиперемии (Р.Уильяме).

•Лимфоциты, плотность которых намного выше, чем у других лейкоцитов, а также белые форменные элементы, плотность которых искусственно повышена после фагоцитоза взвесей частиц краски, несмотря на это, активно участвуют в маргинации (Н.Н.Аничков).

Наконец, сильнейшим, по признанию Аничкова, аргументом сторонников биологической теории, служил разный клеточный состав различных экссудатов, селективность и очередность миграции лейкоцитов.

Таким образом, в течение длительного времени патология останавливалась перед информационной стороной процесса маргинации и эмиграции лейкоцитов, но факты доказывали недостаточность истолкования поведения лейкоцитов, как физико-химических объектов.

Прорыв произошел, когда иммуноморфологические методы исследования позволили обнаружить молекулы клеточной адгезии и оценить их роль — во второй половине 80-х годов текущего столетия.

По современным представлениям, ocновной механизм эмиграции лейкоцитов состоит в комплементарных лиганд-рецепторных взаимодействиях между лейкоцитом и сосудистой стенкой, причем появление рецепторов индуцируется медиаторами воспаления. Биофизические эффекты, упомянутые выше, играют вспомогательную роль, например, уменьшая и преодолевая силу естественного электростатического отталкивания.

Молекулы клеточной адгезии были впервые описаны при изучении механизмов адресного перемещения лимфоцитов в иммуногенезе, однако, затем оказалось, что одни и те же или сходные рецепторы и лиганды обеспечивают при воспалении и выселение лейкоцитов всех других видов. Более того, имеются все основания полагать, что эти же молекулы играют центральную роль при взаимной активации клеток крови и сосудистой стенки в ходе развития атеросклероза.

Эта группа комплементарных регуляторов минимально представлена в покоящихся лейкоцитах и эндотелиоцитах или, вообще, не экспрессирована на них (как ELAM-1). Кроме того, до активации молекулы адгезии секвестрированы во внутриклеточных гранулах и не функционируют. Часть из них распознает свои лиганды только после того как первичная альтерация и/или медиаторы воспаления вызовут в последних конформационные изменения. При воспалении ряд медиаторов (фрагменты комплемента С_5а и В_b; лейкотриен В₄; фактор активации тромбоцитов; трансферрин; цитокины: ИЛ-1, ИЛ-8, γ-интерферон ФНОα и ΦΗΟβ, пептидные хемотактические факторы мастоцитарные факторы хемотаксиса нейтрофилов, эозинофилов и базофилов, а также сами липополисахариды бактерий) вызывают освобождение молекул адгезии и их лигандов из гранул, конформационные изменения, благоприятствующие их комплементарным [300] взаимодействиям и, позже, синтез молекул адгезии de novo. При этом часть медиаторов индуцирует повышение клейкости только у лейкоцитов ( лейкотриен В₄ — на нейтрофилах, факторы комплемента — на полиморфонуклеарах и моноцитах), часть действует только на эндотелий (ИЛ-1, эндотоксины бактерий), а большинство стимулирует и адгезивность лейкоцитов, и клейкость эндотелия (ФНО) (Р.Котран, 1987, 1989; Б.Ф.Хайнс, А.С.Фоси, 1994). Большинство медиаторов-усилителей адгезивных свойств синтезируется лимфоцитами и макрофагами, но и сам эндотелий, под влиянием липополисахаридов бактерий, тромбина и ФНО, способен вырабатывать, например, ИЛ-1.

Молекулы клеточной адгезии подразделяются на несколько семейств:

Селектины — лектиновые молекулы клеточной адгезии (LECCAMs). Это трансмембранные белки, похожие по структуре на рецепторы комплемента и факторов роста, концевой домен этих белков способен связывать олигосахариды, то есть является белком-лектином. Лиганды селектинов — это олигосахаридсодержатцие молекулы. Селектины, уже упоминавшиеся на стр.253, опосредуют самую раннюю стадию маргинации лейкоцитов — обратимую адгезию. Благодаря взаимодействиям с их участием лейкоциты покидают осевой кровоток, претерпевают краевое движение и краевое стояние. Таблица12 содержит общую характеристику селектинов.

Взаимодействие селектинов с участием олигосахаридных остатков позволяет лейкоцитам задержаться у эндотелиальных клеток. Селектины экспрессируются рано: пик экспрессии Р-селектина, например, приходится на 7-8 мин после стимуляции эндотелия пупочной вены кахексином.

Первым экспрессируется Е-селектин для нейтрофилов (поэтому, именно эти лейкоциты во многих случаях эмигрируют раньше других). Наиболее массированная экспрессия этого селектина наступает уже через 20 мин после стимуляции эндотелия пупочной вены кахексином (М.П.Бевилакуа и соавт. 1987).

При болезни Кавасаки (см. с.246) наблюдается системный панваскулит, сопровождаемый комплементзависимым лизисом эндотелиальных клеток и лихорадкой. Д.И.Люн и соавторы обнаружили, что у детей, больных этим заболеванием, имеются аутоантитела (иммуноглобулины класса М), вызывающие лизис эндотелиальных клеток, стимулированных ФНО, ИЛ-1 и γ-интерфероном, но не действующие на покоящийся эндотелий. Установлено, что это два разных вида аутоантител против эндотелиальных селектинов, вероятно, включая Е-селектин (1986).

Маргинация дает возможность подействовать на лейкоциты и на эндотелиоциты цитокинам и другим медиаторам воспаления, обоюдно выделяемым этими клетками. После активации цитокинами лейкоциты прячут L-селектин и экспрессируют интегрины.

•Интегрины — димерные трансмембранные белки, экспрессируемые лейкоцитами и другими клетками гемопоэтического ряда, фибробластами и клетками ряда внутренних органов. Эндотелий экспрессирует лишь некоторые интегрины. Интегриновая α-цепь имеет единую структуру, а β-цепи варьируют (β₁- β₂- и β₃-подвиды интегринов). Интегрины участвуют в самосборке тканей, поскольку опосредуют прикрепление клеток к межклеточному веществу и хоуминг лимфоцитов (β₁-группа, синоним -VLAs — очень поздние антигены активированных лимфоцитов). Они ответственны за поздние стадии адгезии активированных лейкоцитов и тромбоцитов к эндотелию и, частично, диапедез белых клеток крови через стенку сосуда (β₂-группа), контактные взаимодействия тромбоцитов и нейтрофилов в очаге воспаления (β₃-группа имеющая собственное название цитоадгезины). Интегрины распознают трипептид арг-гли-асп (RGD) и, возможно, другие, конформационно близкие детерминанты (Таблица13).

При маргинации и диапедезе основными участниками являются β₂-интегрины LFA-1, р 150 и CR3 (МАС-1) миелоидных и лимфоидных клеток (Дж. М. Харлан и соавт., 1985). Они взаимодействуют с появляющимися под [301] воздействием цитокинов на эндотелиоцитах молекулами ICAM из числа членов суперсемейства иммуноглобулинов. В то же время, β₁-интегрин VLA-4 взаимодействует с экспрессируемым под влиянием цитокинов на эндотелиальных и некоторых антигенпредставляющих клетках белком VCAM из того же суперсемейства. При наследственном дефиците β₂-интегринов развивается синдром дефектной адгезии лейкоцитов, приводящий к нарушению аккумуляции фагоцитов в очагах воспаления и затяжным инфекциям.

•Белки суперсемейства иммуноглобулинов участвующие в адгезии и экспресируемые, преимущественно, эндотелием, именуются ICAM. Это трансмембранные протеины с пятью внеклеточными доменами, их экспрессия усиливается ИЛ-1, ФНО и γ-интерфероном. Часть из них появляется на эндотелиоцитах только после активации цитокинами. Но молекула ICAM-2 экспрессируется нормальным неактивированным эндотелием в стабильных для каждой ткани количествах. Степень экспрессии ICAM-2 определяет интенсивность физиологической миграции лейкоцитов в различных органах (высокая — в тимусе, низкая — в головном мозге). Молекула ICAM-3 присутствует на лейкоцитах до активации и позволяет им взаимодействовать. ICAM - необходимые для надклеточных координированных защитных реакций молекулы, тем не менее, именно они используются риновирусами и Plasmodium falciparum для инвазии.

Близкая к ICAM молекула VCAM имеет на один внеклеточный домен больше и не индуцируется γ-интерфероном. Все белки рассматриваемой группы комплементарны различным интегринам. Они обеспечивают отсроченную фазу адгезии и прохождение лейкоцитов через сосудистую стенку, так как их экспрессия нарастает в течение первого часа после стимуляции эндотелия цитокинами и остается максимальной в течение 1,5-3,5 часов. В группу адгезивных молекул, подобных иммуноглобулинам, входят также, прежде известные, как лимфоцитарные рецепторы, CD₂ и CD₅₈ (LFA-3). Эти молекулы взаимно узнают друг друга, экспрессируются на Т-лимфоцитах и антигенпредставляющих клетках под влиянием интерлейкинов и участвуют в межклеточной адгезии при презентации антигенов и контакте цитотоксических лимфоцитов с клетками-мишенями (Таблица14).

•Адресины — белки клеток внутренней выстилки высокоэндотелиальных венул. Эти сосуды лимфоидных органов — место физиологической адресной миграции лимфоцитов и других лейкоцитов, которая и опосредуется рецепцией адресинов. При хроническом воспалении происходит интенсивный ангиогенез, с образованием в его очагах аналогичных венул. Они служат окнами усиленной миграции лимфоцитов при аутоиммунных процессах, например, в суставы — при ревматоидном артрите. Известны адресин венул лимфоузлов (лиганд L-селектина) и сосудистый адресин (лиганд VLА-4), имеющий универсальное распространение. При остром воспалении адресины менее значимы.

•Хрящевые соединительные белки имеют значение для диапедеза лейкоцитов, прошедших эндотелий и для их перемещения после выхода из сосуда. Белок CD₄₄ известный ранее, как Hermes, экспрессируется всеми лейкоцитами и макрофагами и распознает гиалуроновую кислоту. Это обеспечивает не [302] только адгезию, но и диапедез лейкоцитов а также, отчасти, их перемещение в основном веществе соединительной ткани. Большое значение для этих перемещений имеют и рецепторы коллагена и ассоциированных с ним белков — β₁-интегрины, а также связывание между ICAM-1 и LFA-1.

В очаге острого воспаления эмиграция лейкоцитов характеризуется очередностью. Хотя для форсирования стенки сосуда отдельному нейтрофилу достаточно 3-12 мин., максимальная скорость выхода нейтрофилов приходится на первые 2 часа, а максимальное накопление этих клеток в очаге наступает к 4-6 часам.

Моноциты начинают эмиграцию вместе с нейтрофилами, но наращивают ее до 16-24 ч и после этого срока преобладают в инфильтрате. Считается, что лимфоциты начинают эмигрировать позже других лейкоцитов. Асинхронность эмиграции связана с неодновременным появлением молекул клеточной адгезии и хемотактических факторов, специфичных для разных лейкоцитов.

Выходя из сосудов, лейкоциты проявляют положительный хемотаксис и приближаются к носителям хемоаттрактивных детерминант, что составляет уже первую стадию фагоцитоза.

ФАГОЦИТОЗ: ЕГО УЧАСТНИКИ И НЕОДНОЗНАЧНЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ

Фагоцитоз — одно из самых блестящих открытий патофизиологии XIX века. И.И.Мечников описал фагоцитоз в 1883 году, как общебиологическое явление в жизнедеятельности одноклеточных и многоклеточных организмов, состоящее в поглощении клетками других клеток и твердых частиц. В настоящее время под фагоцитозом понимают захват клеткой путем рецепторного эндоцитоза при участии микрофиламентов объектов с диаметром более 1 мкм (Ц.Кон, 1983).

Таким образом, фагоцитоз — частный случай рецепторного эндоцитоза. Последний может проявляться и в иных формах: трансцитоза [303](см. выше), адсорбтивного и жидкофазного пиноцитоза (М.Фаркухар, 1983). Пиноцитоз не требует участия микрофиламентов, менее энергоемок и пригоден лишь для захвата меньших по размеру объектов.

У одноклеточных и низших многоклеточных фагоцитоз служит способом питания и зашиты. С появлением в филогенезе мезодермы, функции защиты переходят к ее производным. У высших животных фагоцитоз — не только способ защиты против экзогенных агрессоров, но и один из механизмов устранения собственных состарившихся клеток и апоптотических телец в ходе запрограммированной клеточной гибели на протяжении морфогенеза. Фагоцитоз обеспечивает развитие преиммунного и иммунного ответов, устраняет из кровотока иммунные комплексы, предупреждая иммунокомплексные болезни, утилизует материал тромбов при тромболизисе и участвует в рассасывании рубцов, устранении микроэмболов и патологических продуктов обмена при тезаурисмозах. В ходе фагоцитоза его исполнителями реализуется сложный комплекс защитно-приспособительных механизмов, которые включают не только цитотоксическое или бактерицидное действие на объект фагоцитоза, но и секрецию медиаторов воспаления (экзоцитоз), активацию энергетического метаболизма фагоцита (дыхательная вспышка), процессинг антигенов и их представление лимфоцитам.

И.И.Мечников — один из немногих русских биологов, чьи выдающиеся работы были широко и по достоинству оценены во всем мире. Может быть поэтому, в отечественной литературе естественная гордость за Мечникова постепенно перешла в «гордость за фагоцитоз», который порой стал выступать в учебниках, как абсолютно полезный процесс, воплощение защитности, стоящее вне всякой критики. За более чем 100 лет в научyо-популярной литературе о защитном значении фагоцитоза было сказано очень много, в том числе и в жанре дифирамбов, пропетых неутомимым скромным труженикам-лейкоцитам, жертвующим жизнью во имя организма и занятым, по выражению Мечникова, «терапевтическим (пожалуй, профилактическим) пищеварением.»

Современная патология не считает ни один механизм защиты безупречным и однозначно полезным. В отношении фагоцитоза, первые сомнения в «чисто терапевтической роли фагоцитов» появились уже у современника Мечникова В.К.Высоковича (1885). Этот автор [304] подробно описал персистирование живых инфекционных возбудителей внутри фагоцитов при незавершенном фагоцитозе и истолковал его, как проявление симбиотических взаимоотношений макроорганизма и микробов на определенной иммунологической основе.

В полном соответствии с основной идеей данной книги, мы должны напомнить о том, что персистирование микроорганизмов и вирусов внутри фагоцитов связано не со «слабостью фагоцитов», а с биологическими особенностями микробов, например, наличием у них антилектинов, блокирующих слияние лизосом и фагосом. Это явление служит главным механизмом хронического и рецидивирующего течения инфекций, а также одним из возможных путей их генерализации. Это условие протекания гиперергических реакций замедленного типа по гранулёматозному варианту (см. ниже, раздел «Аллергия»). Данный феномен свойственен туберкулезу, сифилису, коклюшу, туляремии, сальмонеллезам, лейшманиозу, гонорее, риккетсиозам, проказе, токсоплазмозу, листериозу, легионеллезу, малярии, бруцеллезу и многим вирусным болезням. Основной механизм гнойного расплавления тромба обеспечивается выходом жизнеспособных микробов из лейкоцитов, входящих в его состав (см. выше, раздел «Тромбоз»). X.X.Планельес установил (1953), что персистирующие в фагоцитах микробы менее доступны для других бактерицидных воздействий (комплемента, антибиотиков) или даже изолированы от них. Таким образом, природа фагоцитоза двойственна и его защитное действие не должно абсолютизироваться (И.В.Давыдовский, 1967).

Как обсуждалось выше, телеологическое отношение к фагоцитозу, как к чистой защите привело на долгие годы к забвению данных А.О.Ковалевского (1884) об аутофагоцитозе и положений самого И.И.Мечникова о физиологическом аутоиммунитете (1914). Однако, в настоящее время фагоцитоз вновь рассматривается, как процесс, используемый при элиминации собственных клеток организма и как фактор повреждения тканей при аутоиммунных болезнях.

Подчеркивая важную роль фагоцитов при воспалении, Мечников говорил: «Нет воспаления без фагоцитоза». Патофизиология оценивает справедливость мечниковских слов, но это отнюдь не значит, что фагоцитоз не оказывает, наряду с саногенным, и патогенного действия.

Участники фагоцитоза — фагоциты. Мечников выделял макрофаги и микрофаги, впоследствии было установлено, что первые — это моноциты (А.Шиллинг, 1912) и их потомки, а к последним Мечников причислил гранулоциты. В то же время, он предполагал (и это было подтверждено его оппонентом Высоковичем), что фагоцитоз идет, преимущественно, в тканях, а не в крови. В 1924 г. Л.Ашофф представил подвижные и оседлые фагоцитирующие клетки и эндотелий как функционально единую ретикулоэндотелиальную систему. Позже, возможность прямого превращения кровяных моноцитов в макрофаги и гигантские эпителиоидные клетки была доказана в культурах клеток (М.Р.Льюис, 1925) и в организме человека (Г.Флори, Р.Эберт. 1939). Было обнаружено, что мононуклеарные фагоциты — это клетки, обладающие не только общей профессией, но и общим промоноцитарным происхождением. Таким образом, монобласты и промоноциты костного мозга, моноциты костного мозга и крови, разнообразные тканевые макрофаги — это династия клеток (А.Лессер, 1982). Эти факты привели к отказу от термина «ретикулоэндотелиальная система», так как в данное понятие, по Ашоффу, включается и ряд клеток иного, чем макрофаги, происхождения, со слабой или не доказанной фагоцитарной активностью: эндотелиоциты, фибробласты, ретикулярные клетки. С 1972 года ВОЗ рекомендовала заменить термин «ретикулоэндотелиальная система» на понятие «система мононуклеарных фагоцитов» (Ц.Кон и соавторы, 1972, А.Лессер, 1983). Однако, вышеописанные данные о совместном координированном участии фагоцитов и эндотелия в экспрессии адгезивных молекул и во взаимной ко-активации, а также проявление антигенпредставляющих возможностей эндотелиоцитов, заставляют признать, [305] что Ашофф был весьма проницателен, сближая лейкоцитарные и сосудистые элементы ретикулоэндотелиальной системы, и, думается, его концепция будет вновь оценена.

Тем не менее, современные данные позволяют говорить о системе мононуклеарных фагоцитов (состав которой приведен выше) и о полиморфонуклеарных фагоцитах, представленных, в основном, нейтрофилами. Способность к фагоцитозу присуща также эозинофилам и базофилам, но для них этот вид деятельности не является основным. В фагоцитозе, определенно, могут участвовать и тромбоциты, причем эта их функция сильно стимулируется α-фетопротеином (X.Кемона и соавт. 1990). По некоторым данным, фагоцитировать способны и некоторые пролимфоциты, но зрелые лимфоидные клетки фагоцитами не являются. По мнению Давыдовского, эпизодически фагоцитируют даже клетки, не относящиеся к системе крови, например, нервные и эпителиальные, не являющиеся профессиональными фагоцитами.

Мононуклеарные фагоциты и гранулоциты имеют, в конечном счете, общее происхождение (рис.70) от так называемых гранулоцитарномоноцитарных колониеобразующих клеток-предшественников костного мозга (GM-CFU).

Эти клетки возникают под влиянием ИЛ-1 из более ранних предшественников (GEMM-CFU, дающих также начало другим нелимфоидным клеткам крови и мастоцитам).

Гранулоцитарно-моноцитарный колониестимулирующий фактор (GM-CSF) стимулирует созревание GM-CFU по путям, ведущим как к нейтрофилам, так и к эозинофилам, либо к моноцитам. Далее, гранулоцитарный колониестимулирующий фактор (G-CSF) действует избирательно на пролиферацию и дифференцировку будущих нейтрофилов (рис.70). Очаги воспаления служат мощным источником этих цитокинов, которые вырабатываются, в основном, активированными макрофагами и гранулоцитами. Именно поэтому воспаление приводит к развитию нейтрофильного, либо моноцитарно-лимфоцитарного лейкоцитоза, в зависимости от преобладания различных цитокинов ответе на разные флогогенные агенты. GM-CFU превращаются в нейтрофильные миелобласты, которые приобретают первичные азурофильные гранулы лизосомального происхождения, содержащие гидролазы, миелопероксидазу и катионные бактерицидные белки, включая дефензины (см. с. 286), и превращаются в промиелоциты. Накапливая вторичные специфические гранулы, близкие к пероксисомам и богатые лактоферрином и молекулами клеточной адгезии, НАДФ-зависимыми оксидазами и транскобаламином, промиелоциты становятся миелоцитами. Метамиелоциты, палочкоядерные и сегментоядерные нейтрофилы — последующие члены нейтрофильного ряда. Обычно, не менее 90% нейтрофилов находятся в костном мозге. Но под влиянием ИЛ-1, кахексина, упоминавшихся выше GM-CSF, С_3е-фактора комплемента и других медиаторов воспаления, они выходят из костного мозга в периферическую кровь, причем прогрессирующие инфекционно-воспалительные процессы могут приводить ко все более активному рекрутированию в кровь не только зрелых, но и все более молодых нейтрофилов (сдвиги ядерной формулы нейтрофилов влево — по А.Шиллингу и П.Арнету). Нейтрофильные клетки, более молодые, чем миелоцит, не содержат полного набора необходимых профессиональным фагоцитам инструментов, поэтому наиболее глубокие сдвиги влево (гиперрегенераторные, лейкемоидные) не способствуют защите организма и вносят дисбаланс в лейкоцитарную формулу. Значительная часть нейтрофилов находится в крови, из них половина формирует пристеночный пул, маргинирующий у эндотелия легких, желудочно-кишечного тракта, печени и селезенки, а также, в меньшей степени, других органов. Под влиянием стимуляторов маргинации и хемоаттрактантов (фрагменты комплемента, лейкотриен В₄, ИЛ-8 и другие факторы, подробно описанные ниже) нейтрофилы эмигрируют в ткани, где у здорового человека живет не менее 7% этих клеток, а при воспалении может находится и намного больший пул.

Нейтрофил — короткоживущая клетка. В крови он находится, в среднем, 12-14 ч, а в [306] тканях — не более 2-4 суток. При воспалениях нейтрофилы играют ту же роль, что ручные гранаты при боевых действиях: это фагоциты одноразового использования, которые обязательно гибнут при фагоцитозе, «разбрасывая» вокруг своего рода осколки — бактерицидные и цитотоксические факторы и медиаторы воспаления, в том числе и нейтрофильный хемотактический фактор, привлекающий макрофаги, гранулоцитарный колониестимулирующий фактор, способствующий восполнению их пула и нейтрофильный пироген, вносящий некоторый вклад в стимуляцию преиммунного ответа организма (см. ниже).

Гибель нейтрофилов при воспалении связана не столько с кознями микробов, сколько с тем, что они не выдерживают собственного мощного окислительного удара, наносимого по флогогенным агентам системой продукции активных кислородных радикалов (см. выше).

Не участвующие в воспалении нейтрофилы претерпевают апоптоз или экспрессируют антиген стареющих клеток (Д.Хансари, X.Фьюденберг, 1982) и фагоцитируются макрофагами («экспроприация экспроприаторов»!). Остатки нейтрофилов и макрофагов, а также поврежденные клетки и микроорганизмы формируют гной. При нейтрофильном экссудате гной особенно богат миелопероксидазой, придающей ему зеленоватый цвет. Макрофаги лишены миелопероксидазы и формируют гной иного оттенка. Компоненты бактерий, например, синегнойной палочки, могут придавать гною особые, специфические цвет и другие свойства. Гной всегда проявляет гидролитическую активность и может участвовать в распространении воспаления и инфекции, что привело медицину к постулату «Ubi pus — ibi evacua». Традиционно считается, что чем гуще консистенция гноя, тем более длителен срок воспаления и более выражена репарация («pus bonum» — Н.И.Пирогов, 1852). Нелишне отметить, что гной бывает и стерильным, когда возбудители в нем уже уничтожены, а также в случае асептического некроза.

Нейтрофилы не участвуют в презентации антигенов и специфическом иммунном ответе иначе, чем в качестве конечных эффекторов. Тем не менее, показано, что они, подобно макрофагам, участвующим в воспалении и иммунном ответе и как эффекторы, и как регуляторы, тоже функционально гетерогенны.

Нейтрофилы отличаются менее широким репертуаром фагоцитируемых объектов, чем макрофаги. Последние, принципиально, способны фагоцитировать практически все объекты, доступные нейтрофилам (например, кокки и грибки), а также многие другие, не фагоцитируемые гранулоцитами. Так, фагоцитоз опухолевых клеток, а также клеток, зараженных вирусами и персистирующими интрацеллюлярными патогенами — является исключительно макрофагальным.

В то же время, в фагоцитозе стафилококков, стрептококков, включая пневмококки. Pseudomonas aeruginosa, диплококков и многих других возбудителей, условно обозначаемых как «гноеродная флора», роль нейтрофилов является решающей. Отчасти, именно поэтому скарлатина, гонорея и менингококковая инфекция, например, сопровождаются нейтрофильным, а коклюш, паротит и мононуклеоз — моноцитарно-лимфоцитарным лейкоцитозом в крови и соответствующим составом экссудатов.

Система мононуклеарных фагоцитов представлена как профессиональными фагоцитами, так и антиген-представляющими клетками различной локализации. Это, прежде всего, монобласты и промоноциты, моноциты и макрофаги костного мозга, пролиферация и дифференцировка которых находятся под влиянием ряд» последовательно действующих цитокинов (плюрипотентного ростового фактора, ИЛ-6, ИЛ-1, ИЛ-3, GM-CSF) моноциты периферической крови, проводящие в ней, в среднем, 1-2 дня и покидающие кровеносное русло через высокоэндотелиальные венулы и синусоиды. В тканях моноциты превращаются в альвеолярные макрофаги легких, плевральные, перикардиальные, суставные и перитонеальные макрофаги серозных полостей, селезеночные макрофаги, клетки Купфера в печени, макрофага лимфоузлов, микроглию головного мозга, остеокласты костей, гистиоциты {13} соединительной ткани, мезангиальные макрофаги клубочков [307]
Рис.70. Упрощенная схема гемопоэза с участием регуляторных цитокинов
[308] почек, эпителиоидные клетки. Фагоцитирующие макрофаги особенно активны при метаболическом взрыве и экзоцитозе медиаторов воспаления. Близкие к ним, но обособленные в функциональном и антигенном отношении, антигенпредставляющие макрофагальные клетки — это клетки Лангерганса в коже, интердигитирующие клетки тимуса и лимфоузлов, фолликулярные дендритические клетки герминативных центров. Помимо фагоцитоза, они специализированы на взаимодействии с лимфоцитами, обладают экспрессией белков ГКГС не только первого, но и второго класса, осуществляют процессинг антигенов и их презентацию и выделяют клеточно-специфические хемоаттрактивные пептиды.

В тканях, как при воспалении, так и в норме, макрофаги представляют собой долгоживущие элементы и их участие в фагоцитозе и воспалении многократно. Более того, на протяжении воспаления макрофаг, по-видимому, в пределах своей специализации может менять спектр вырабатываемых медиаторов воспаления и влиять на его ход, не только управляя процессами альтерации и экссудации, но и оперируя противовоспалительными сигналами, участвуя в контроле и исполнении пролиферации и репаративного процесса в целом. Репертуар объектов фагоцитоза у макрофагов очень широк. Уже отмечалось, что такие объекты, как клетки, пораженные микобактериями, бруцеллами, риккетсиями, сальмонеллами, токсоплазмами и листериями, иммунные комплексы, стареющие и снабженные неоантигенами собственные клетки, мишени аутоиммунных процессов — практически, подлежат только макрофагальному фагоцитозу.

При образовании атеросклеротических бляшек именно макрофаги наряду с гладкомышечными клетками осуществляют эндоцитоз патологических липопротеидов и поддерживают медиаторами пролиферацию и биосинтез элементов основного вещества соединительной ткани в атеромах.

Макрофаги не только выделяют, но и синтезируют заново медиаторы воспаления, принадлежащие ко всем химическим группам.

Это важные источники арахидоновых производных и АКР, причем они обладают значительным антиоксидантным потенциалом и как правило, выживают при нанесении окислительного удара по микробам и другим мишеням фагоцитоза. В отличие от нейтрофилов и моноцитов крови, обладающих миелопероксидазой и генерирующих гипохлорит, зрелые тканевые макрофаги не содержат данного фермента, поэтому спектр вырабатываемых ими АКР богат перекисью водорода и гидроксильными радикалами, но не включает этот «естественный отбеливатель». Это может способствовать их выживанию при фагоцитозе. Мононуклеары способны вырабатывать биогенные амины и многие медиаторы, присущие нейтрофилам (гидролазы, лизоцим). Макрофаги синтезируют компоненты сторожевой полисистемы плазмы крови (включая факторы комплемента, факторы свертывания, предшественники кининов и активатор фибринолизаплазминоген). В отличие от нейтрофилов, они выделяют транспортные белки (трансферрин, транскобаламин, апопротеины липопротеидов), фибронектин, противовоспалительные антиоксиданты и ингибиторы протеаз (α₂-макроглобулин, С-реактивный белок, α₁-антитрипсин и другие положительные глобулины острой фазы плазмин). ИЛ-1, кахексии и α-интерферон также являются макрофагальными продуктами. Это делает исключительной роль макрофагального фагоцитоза, как процесса, обеспечивающего, с помощью этих цитокинов, стартовые сигналы для преиммунного ответа — системного коррелята воспаления (см. ниже). Продромальный синдром, включая лихорадку, распространенное повышение адгезивных свойств эндотелия, гипоферремию, ускорение СОЭ и типовой сдвиг белковых фракций в плазме крови, обеспечивается, в основном, макрофагальными цитокинами. Истощение при хронических воспалениях и опухолевых процессах опосредуется действием кахексина, значительная часть которого производится тоже активированными макрофагами. Лейкоцитоз при воспалениях стимулируется не только нейтрофильными, [309] но и макрофагальными колониестимулирующими факторами. Макрофаги и, в еще большей степени, близкие к ним антигенпредставляющие клетки, выделяют хемоаттрактанты в ингибиторы миграции для лимфоцитов и гранулоцитов, участвующие в рекрутировании клеток в состав экссудатов и гранулём. Мононуклеарные фагоциты — мощный источник стимуляторов пролиферации и биосинтетической деятельности фибробластов (фактор роста, фактор ангиогенеза). Они могут и тормозить размножение клеток (опухолевых, некоторых бактериальных — например, туберкулезных и листериозных; а также лимфоидных). Доказано, что макрофаги, в отличие от гранулоцитов, сами могут пролиферировать в очагах воспаления, хотя их тканевой пул пополняется, по большей части, иммиграцией.

Таким образом, роль макрофагов, по сравнению с другими фагоцитами, становится особенно важной при хроническом воспалении. Ниже, в разделе «Особенности хронического воспаления», показано, что сама возможность хронизации этого процесса и его исход — зависят от функции макрофагов. При длительном существовании в очаге воспаления макрофаги, подвергаясь сигнальному действию γ-интерферона и кахексина, сливаются между собой и формируют гигантские многоядерные клетки, характерные для многих гранулём и способствующие прекращению жизнедеятельности персистентных внутриклеточных возбудителей, γ-интерферон и кахексин Т-лимфоцитарного происхождения, вообще, чрезвычайно важны для поздних стадий тканевой эволюции макрофагов. Они увеличивают бактерицидные способности и фагоцитарную активность этих клеток. При дефиците этих регуляторов (например, в результате ВИЧ-инфекции Т-лимфоцитов и макрофагов) фагоцитарная активность и бактерицидный потенциал последних сильно снижаются. Незавершенный фагоцитоз и персистирование возбудителей (например, Pneumocysta carnii) в макрофагах, в этих условиях, ведут к оппортунистическим инфекциям.

Антитела к кахексину в эксперименте ингибируют формирование гранулём при ГЗТ.

Избыток γ-интерферона и кахексина при лимфомах и лимфолейкозе имеет своим следствием усиление фагоцитарной активности макрофагов, выражающееся в гиперспленизме и усиленном внутриклеточном гемолизе эритроцитов, порождающем анемию.

Поистине, трудно выразить всё разнообразие и активность системы мононуклеарных фагоцитов при воспалении лучше, чем это сделал Цанвиль Кон (1983), указывавший, что ей «присущи многочисленные и сложные функции при воспалении — от инициирующих сигналов другим клеткам, до разрушения тканей в очаге воспаления и, наконец, восстановления и заживления повреждений».

Наследственные и приобретенные нарушения в работе фагоцитов тяжело отражаются на ходе воспаления и снижают его защитную эффективность.

СТАДИИ ФАГОЦИТОЗА, ИХ МЕХАНИЗМЫ И РАССТРОЙСТВА

Процесс фагоцитоза подразделяется на 4 стадии:

1.Приближение к объекту фагоцитоза;

2.Прилипание фагоцита к поверхности объекта (распознавание рецепторами фагоцита опсонических детерминант объекта)

3.Погружение объекта в цитоплазму фагоцита

4.Переваривание (или, шире — киллинг-эффект, деградация объекта).

Приближение может быть и случайным, особенно, у фиксированных фагоцитов. Однако, главным его механизмом служит хемотаксис.

Хемотаксисом называется направленное движение живых клеток по градиенту концентрации какого-либо распознаваемого ими вещества. Вещества, привлекающие клетки, называются хемоаттрактантами. По сути дела, хемоаттрактивная чувствительность, присущая всем лейкоцитам, включая нефагоцитирующие клетки — это прообраз обоняния на одноклеточном уровне.

Хемоаттрактанты, если они имеются на поверхности выделяющего их объекта, являются, в [310] то же самое время, и опсонинами, поскольку прямая ассоциация фагоцитарного рецептора хемоаттрактанта с его лигандом обеспечивает опсонизацию — то есть способствует прилипанию (см. ниже) и дополнению клеточного «обоняния» своего рода осязанием.

Например, и хемоаттрактантами, и опсонинами служат специфические иммуноглобулины и факторы комплемента.

Часть хемоаттрактантов не является опсонинами, поскольку не присутствует на поверхности мишени фагоцитоза, а лишь выделяется клетками-участниками воспаления. Таковы интерлейкины и пептидные хемотактические факторы.

Наряду с хемотаксисом различают хемокинез — явление ненаправленного увеличения локомоторной активности клеток под влиянием медиаторов воспаления. Например, гистамин, действуя на Η₁-рецепторы нейтрофилов и эозинофилов, активирует их подвижность, но не обязательно в направлении нарастающего градиента своей концентрации.

Фагоцитирующие клетки имеют поверхностные рецепторы хемоаттрактантов. Хемоаттрактанты могут быть экзогенными и эндогенными, специфическими для определенного вида лейкоцитов или же универсальными.

Основные группы хемоаттрактантов следующие:

•Микроорганизмы и их продукты, в частности, пептиды, содержащие N-формил-метионин, аминокислоту, инициирующую синтез любого из прокариотических белков, но не используемую трансляционной системой эукариот. Благодаря наличию у лейкоцитов рецептора к трипептиду с этой аминокислотой, они обладают аттракцией к «прокариотам вообще» — то есть к той категории возбудителей, которая вызывает широчайший круг инфекционных воспалений. Синтетические пептиды, содержащие Ν-формил-метионин, также стимулируют хемотаксис. Микробиологическая кормовая промышленность выпускает микробный белок, полученный из парафинов нефти. Один из таких белков известен под названием «паприн». Несмотря на то, что паприн усвояем для животных и может обеспечивать поставку азотистых эквивалентов при их кормлении, нельзя забывать о его прокариотической природе. В связи с содержанием N-формил-метионина, паприн при попадании в организм человека, например, в качестве аэрополлютанта, привлекает и активирует фагоциты и способен провоцировать аллергоидные реакции. Его действие небезразлично, и для иммунной системы сельскохозяйственных животных. Специфические свойства прокариотических белков не позволяют им конкурировать с естественными кормами в животноводстве, несмотря на дешевизну их производства. Некоторые липидные компоненты микробных оболочек из состава их липополисахаридов напоминают по строению арахидоновые производные и также оказывают универсальный хемоаттрактивный эффект на лейкоциты. Полисахариды из состава Saccharomyces cerevisiae привлекают нейтрофилы и макрофаги и напрямую связывают лейкоцитарный рецептор комплемента CR₃. Это делает их продукт зимозан и препараты из данных микробов, в частности, пропермид, стимуляторами фагоцитоза и активаторами фагоцитов.

•Компоненты системы комплемента распознаются лейкоцитарными рецепторами и оказывают хемоаттрактивный и опсонизирующий эффект. На лейкоцитах имеются несколько типов комплемент-чувствительных рецепторов, в частности: CR₁, CR₂, CR₃, CR₄ и CR_5a. На нейтрофилах, эозинофилах и макрофагах присутствуют все они, кроме CR₂, которым располагают фолликулярные дендритические клетки. Лимфоциты имеют CR₁ и CR₂, а естественные киллеры — CR₂. Рецепторы 1-4 типа распознают фрагменты C_3b, iC_3b и C_3dg. Рецептор CR₁-типа служит для фагоцитоза иммунных комплексов. CR₂является воротами для проникновения в лимфоциты, антигенпредставляющие клетки и эпителий носоглотки и шейки матки вируса Эпштейна-Барр. Таким образом, он участвует в патогенезе инфекционного мононуклеоза. Рецептор третьего типа — это один из интегринов и он рассмотрен выше. CR4 особенно широко представлен на тканевых макрофагах. Среди фрагментов комплемента как хемоаттрактант наиболее активен С_5а, [311] способный в максимальной концентрации тормозитьдальнейшую миграцию макрофагов, Карбоксипептидаза превращает С_5а в так называемый С_5adesArg. Последний также хемоаттрактен в присутствии плазменного кофактора (ко-хемотаксина) Любопытно, что рецепторы С и формил-метиониновых пептидов очень близки по структуре. Как опсонины весьма важны фрагменты С₃. В меньшей степени аттрактантны С_3а, С_b и C_5b67. Помимо комплемента, другие участники сторожевой полисистемы — фактор Хагемана, калликреин, высокомолекулярный кининоген и брадикинин также вызывают лейкоцитарный хемотаксис, частично, возможно, это осуществляется путем перекрестной активации комплемента.

•Продукты повреждения и метаболизма клеток являются хемоаттрактантами для лейкоцитов. Клетки не обмениваются готовыми макроэргическими фосфатами и не передают друг другу свои программы. Поэтому, значительные количества ДНК и АТФ попадают в межклеточное пространство только при разрушении клеток. Следовательно, привлеченные ими лейкоциты оказываются в эпицентре альтерации. Пуриновые рецепторы на поверхности фагоцитов позволяют им двигаться в сторону нарастания концентрации этих метаболитов. Данный эффект известен под названием некротаксиса. Хемоаттрактивными для макрофагов (и фибробластов) являются и продукты деградации внеклеточных белков фибрина (фибрин-пептид В), коллагена, а также фибронектин и тромбин. Повреждение клеточных мембран ведет к продукции арахидоновых метаболитов, многие из которых, особенно, лейкотриен В₄, а также гидроксиэйкузатетраеновые кислоты и тромбоксан А₂, служат хемоаттрактантами для нейтрофилов, макрофагов и эозинофилов.

•Некоторые другие медиаторы воспаления могут быть хемоаттрактантами, в том числе, избирательными для тех или иных клеток. К ним относятся пептиды, привлекающие моноциты, нейтрофильные катионные белки, С-реактивный (шок, цитокины ИЛ-1 и кахексин, тромбоцитарный фактор роста, трансформирующий фактор роста β. Мастоциты выделяют хемотактические факторы для эозинофилов (содержит лейкотриен В₄), нейтрофилов и лимфоцитов Макрофаги способны генерировать хемотакти-ческие пептиды для нейтрофилов и базофилов, в частности, именно так действует ИЛ-8 Макрофагальные продукты (фибронектин) могут привлекать фибробласт. Фактор активации тромбоцитов (ацетилглицериновый эфир фосфохолида), выделяемый макрофагами, гранулоцитами и эндотелием, оказывает мощное хемоаттрактивное действие на все лейкоциты.

•Иммунные комплексы и иммуноглобулины, особенно, классов Μ и G, распознаются Fc-peцепторами лейкоцитов и оказывают хемоаттрактивный и опсонический эффект, как через факторы комплемента, так и непосредственно

Способ направленного перемещения лейкоцитов по градиенту хемоаттрактантов, во многом, раскрыт. Градиент хемоаттрактанта обнаруживается пространственным механизмом, сравнивающим концентрации вышеупомянутых веществ у противоположных полюсов клетки. Этот механизм настолько чувствителен, что фагоцит определяет даже разницу в 0,1% в концентрации хемоаттрактантов на головном и хвостовом полюсе клетки. Происходит «кэппинг» или перемещение большинства рецепторов на тот полюс, где существенная их часть (более 20%) занята хемоаттрактантами Концентрация рецепторов в виде кластера на одном из полюсов, обращенном в сторону нарастания градиента, делает этот полюс ведущим. Перемещение лейкоцита обеспечивается структурами цитоскелета. микрофиламентами и микротрубочками Сопряжение функций цитоскелета и рецепции хемоаттрактанта достигается с участием ионов кальция, проникающих в эктоплазму фагоцита через каналы, которые открывают, занимая рецепторы, молекулы лиганда, а также выходящих из кальцисом Пострецепторное сопряжение внутри фагоцита осуществляется по типичному механизму, вовлекающему систему G-белков (см выше)

Нарастание концентрации кальция в эктоплазме переднего полюса фагоцита обусловлено последовательной активацией сопряженных [312] с рецепторами хемоаттрактантов Gc-белка, фосфолипазы С и инозит-фосфатидов, освобождающих кальций из кальцисом. Диацилглицерин, являющийся одним из продуктов этой активации, стимулирует через протеинкиназу С дегрануляцию и экзоцитоз, сопровождающие хемотаксис фагоцитов. ФосфолипазаА₂, вступившая в действие под влиянием избытка кальция, запускает продукцию медиаторов арахидонового каскада, устилающих путь хемотаксиса.

Сама локомоция осуществляется при участии системы кальций-чувствительных и сократительных белков: актина, миозина, филамина, профилина, гельзолина и кальмодулина. Чем выше концентрация кальция в том или ином участке эктоплазмы фагоцита, тем активнее гельзолин ассоциирует с актином и филамином, способствуя образованию ими гелеподобной структуры. Актин переходит из мономерной в фибриллярную форму. В то же время, кальций-связывающий белок кальмодулин способствует сборке миозиновых молекул, что дает возможность миозину в комплексе с актином осуществлять сокращение.

При сокращении лейкоцит подтягивается к переднему полюсу или передней псевдоподии («как переднеприводной автомобиль»). Но, при накате цитоплазмы на зону желатинизации, последняя оказывается сзади, рецепторы перетекают к переднему полюсу, концентрация кальция в зоне желатинизации падает, гельзолин выходит из комплекса с актином, сокращение заканчивается, и актин мономеризуется, причем, эктоплазма возвращается в состояние золя. В зоне максимальной концентрации кальция при этом оказывается соседний участок эктоплазмы, где повторяется образование актин-гельзолинового и кальмодулин-миозинового комплексов. Таким образом, фагоцит как бы вращается вокруг опорной зоны максимальной желатинизации эктоплазмы.

Неодинаковое количество различных хемоаттрактивных рецепторов на нейтрофилах и макрофагах, наряду с распределением и последовательностью экспрессии молекул клеточной адгезии, частично определяет стадийность эмиграции лейкоцитов и состав экссудатов.

Для борьбы с фагоцитозом ряд микроорганизмов выделяет репелленты, вызывающие отрицательный хемотаксис фагоцитов и токсины, блокирующие локомоцию при хемотаксисе.

Прилипание лейкоцитов к объектам фагоцитоза связано с распознаванием поверхностных детерминант мишеней рецепторами фагоцитов.

Некоторые объекты, например, многие бактерии или грибки-сахаромицеты, распознаются рецепторами экзогенных хемоаттрактантов напрямую. Определенную роль при этом могут играть рецепторы формил-метионина и таких Сахаров, как манноза и фукоза. Рецептор комплемента CR₃ связывает липополисахариды бактериальных клеточных стенок напрямую. Но большинство объектов фагоцитоза нуждается в опсонизации, то есть распознается только после прикрепления сывороточные факторов, к которым рецепторы фагоцитов обладают значительным аффинитетом. Сывороточные факторы, играющие при этом роль «адаптеров», называют опсонинами. Выше уже говорилось, что не все хемоаттрактанта являются опсонинами.

Наиболее активны как опсонины иммуноглобулины (G₁ и G₃, в меньшей степени Μ и Ε). Они распознаются Fсγ- или иными Fc-pецепторами. Фактор комплемента С_3b и его нестабильная форма iC_3b (как при прямой активации объектами фагоцитоза, так и при активации иммуноглобулинами и иммунными комплексами) также оказывают опсониновый эффект через рецепторы CR₁-CR₃.

Опсонизация в несколько раз увеличивает активность прилипания, причем эффект иммуноглобулинов и комплемента аддитивен.

По мнению авторов, термин «опсонизация» может трактоваться расширительна. Фагоцитоз фибрина, деградирующих белков соединительной ткани, нуклеопротеидов усиливается после присоединения к ним фибронектина, что, по существу, делает этот макрофагальный продукт опсонином при рассасывании тромбов, рубцов и клеточного детрита.

С-реактивный белок, фактически, также является ко-опсонином, так как связывает С-белок пневмококков и других микробов и [313] опосредует прикрепление к ним факторов комплемента и фагоцитов. Сходным действием в отношении некоторых бактерий обладает лизоцим.

Опсонизация — мощный усилитель фагоцитарной активности. Однако, иногда и опсониновый эффект даст осечки или даже оборачивается против организма.

Некоторые микроорганизмы (например, золотистый стафилококк) и вирусы (например, вирус герпеса) в процессе эволюции выработали приспособления, позволяющие ускользать от опсонизации. Это белки-аналоги Fсγ-рецепторов. Они блокируют антитела-опсонины и не дают фагоцитам прилипать к обладающему ими объекту. Патогены, обладающие способностью связывать антитела не только по Fab, но и по Fc-фрагменту, способны провоцировать образование крупных комплексов, содержащих несколько молекул иммуноглобулина и микробных тел (вирусных частиц). Стафилококковый А-протеин даже используется как лиганд для выделения иммуноглобулинов G методом аффинной хроматографии.

Еще более коварным образом используют опсонизацию флавивирусы. Вирус желтой лихорадки проникает в клетки за счет его опсонизации иммуноглобулинами, через лейкоцитарный Fc-рецептор. Вирус западно-нильской лихорадки пользуется для этого рецептором С_3b-фрагмента комплемента, «фиксирующегося на его поверхности. Бактерии проказы имеют толстую капсулу, препятствующую прилипанию фагоцитов.

Прилипание фагоцитов к объектам фагоцитоза вызывает комплекс метаболических изменений, которые известны как «активация фагоцитов». Иногда различают праймирование макрофагов (появление на них под действием воспалительных медиаторов поверхностных рецепторов и адгезивных молекул) и истинную активацию (сопровождаемую метаболическим взрывом, см. ниже). Впрочем, по мнению ряда авторов, границы этих терминов условны и не общепризнанны (А.Леснер, 1983) и правильнее говорить только о пенсе, либо более глубокой активации. Сами праймирующие агенты обладают лишь слабой способностью к активации фагоцита. Но при праймировании происходит своего рода пермиссивное действие медиатора на фагоцит, усиливающее и ускоряющее последующую активацию под влиянием объекта фагоцитоза. Сильным праймером считается кахексин.

Активация может быть достигнута и без фагоцитоза — компонентами микробных клеток (липополисахариды, мурамилпептиды, гликопептиды) и даже вообще без ассоциации лигандов с рецепторами опсонинов и хемоаттрактантов — in vitro под влиянием больших доз цитокинов, например, γ-интерферона, ИЛ-2, ИЛ-3 и кахексина (С.Гордон, 1986). Глюкокортикоиды блокируют активацию фагоцитов. Интересно, что в тканях, в том числе, в отсутствие воспаления имеются аналоги микробных мурамил-пептидов, праймирующие и активирующие тканевые макрофаги. Особенно богата ими печень. Не исключено, что их поставляет симбионтная микрофлора. (Ж.Леклерк, 1986).

Активацию фагоцитов подавляют некоторые продукты бактерий («агрессины»). Так, Mycobacteria выделяют липо-арабиноманнан, блокирующий ответ макрофагов на γ-ИФН.

При активации в фагоците происходит метаболический взрыв. При этом клетка увеличивается, в ней резко усиливается интенсивность реакций пентозного пути и гликолиза, распадается гликоген. Происходит накопление НАДФН и ГТФ, которые затем будут обеспечивать энергетически синтез АКР и работу элементов цитоскелета. Удельная теплопродукция лейкоцитов возрастает в 4-5 раз. Хотя общее потребление кислорода фагоцитом увеличивается, аэробное окисление не вносит в этот процесс решающего вклада, судя по тому, что цианиды не ингибируют метаболический взрыв и последующие события при фагоцитозе (А.Сигал, 1984).

При активации на поверхности фагоцита появляются дополнительные молекулы клеточной адгезии и белки 1 и 2 класса главного комплекса гистосовместимости. Происходит экзоцитоз, в ходе которого гранулоциты подвергаются дегрануляции и освобождают медиаторы [314] воспаления, кумулированные в гранулах. Макрофаги выделяют ИЛ-1, ИЛ-6 и кахексин, а также активаторы фибринолиза. Все фагоциты при активации синтезируют арахидоновые медиаторы воспаления. Активированные фагоциты увеличивают свою цитотоксическую, фагоцитарную и бактерицидную активность. В них начинается выработка активных кислородных радикалов (см. ниже).

В ходе активации лейкопептидаза (лейкокининогеназа) фагоцитов действует на иммуноглобулиновые опсонины и освобождает из С_γ2-домена их Fc-фрагмента пептиды - лейкокинины. Наиболее известными лейкокининами являются тафтсин (названный так первооткрывателями из Университета Тафтса) и близкий к нему ригин, получивший свое название в честь столицы Латвии, где он был выделен (Г.И.Чипенс, 1984).

Тафтсин — это тетрапептид тир-лиз-про-арг. Тафтсин и другие лейкокинины стимулируют активацию фагоцитов и тромбоцитов и усиливают фагоцитоз, способствуют пролиферации и функциям Т-лимфоцитов и даже усиливают стимуляцию периферических эндокринных желез тропными гормонами гипофиза. Значительные количества тафтсина освобождаются в системный кровоток макрофагами селезенки в результате чего он рассматривается некоторыми исследователями, как ее гормон. Селезенка (как и тимус) секретирует также полипептид спленопоэтин, стимулирующий фагоцитоз. Имеются данные, что при спленэктомии страдает системная активность фагоцитов. Наряду с уменьшением образования опсонинов и снижением фильтрующих функций селезеночных макрофагов, это приводит к ощутимому увеличению риска паразитарных инвазий (бабезиоз, бартонеллез) и сепсиса, особенно, вызванного Hemophilus influenzae и другими капсульными микроорганизмами. В связи с этим, современная хирургия выработала технику сберегающих операций, позволяющих избежать спленэктомии при травмах этого органа, чтобы не умножать без необходимости количество пациентов, для которых чеховский псевдоним «Человек без селезёнки» звучит особенно грустно. При гиперспленизме фагоцитарная активность повышена и это считается одной из причин гемоцитопений, сопровождающих это состояние.

Г.И.Чипенс полагает, что лейкокинины оказывают потенцирующее действие при связывании цитокинов и гормонов с их рецепторами, так как индуцируют универсальные квазициклические конформации активных центров биорегуляторов, что резко повышает комплементарность взаимодействия биорегуляторов с рецепторами. Тетрапептидная последовательность тафтсина имеется в составе тимозина, АКТГ, инсулина и других пептидных гормонов. Лейкокинины могут связывать фагоцитоз с системными ответами на повреждение, в частности, стрессом.

Погружение внешне выглядит как охват объекта фагоцитоза псевдоподиями или накат фагоцита на объект. Это наводит на мысль об общности механизмов хемотаксиса и погружения. Некоторые авторы, особенно, изучавшие фагоцитоз крупных частиц и клеток, уподобляют механизм погружения застегиванию молнии. При этом предполагается, что происходит последовательная ассоциация опсонических детерминант объекта с опсониновыми рецепторами фагоцита, таким образом, объект вдвигается в цитоплазму клетки. Поглощение объекта, покрытого иммуноглобулинами, происходит без дополнительных условий. При опсонизации С_3b-фрагментом комплемента требуется одновременная активация фибронектинового и ламининового рецептора фагоцита внеклеточными лигандами, как если бы клетка «опиралась» на межклеточное вещество. Активация цитокиновых рецепторов фагоцита также может способствовать погружению объекта, опсонизированного C_3b‑фрагментом комплемента.

В результате погружения, объект оказывается в цитоплазме фагоцита, полностью окруженный фагосомой, созданной путем инвагинации и замыкания участка клеточной мембраны. Процесс создания фагосомы, видимо, имеет много общего с образованием рецептосом при рецепторном эндоцитозе, когда окаймленные ямки плазматической мембраны, [315] содержащие белок цитоскелета клатрин, замыкаются в опушенные везикулы. При участии микрофиламентов цитоскелета и особых белков-фагозогенов, фагосома сливается с лизосомами и специфическими гранулами фагоцита (внутренняя дегрануляция), формируя фаголизосому, где и происходит завершающая стадия фагоцитоза. Все эти процессы зависят от кальция, протеинкиназы С и липидных внутриклеточных посредников, как и хемотаксис.

Ингибируя с помощью антилектинов слипание фагосомы с лизосомой, некоторые микробы (например, возбудители коклюша, микобактерии, трипаносомы) мешают завершенному фагоцитозу и персистируют внутри макрофагов. При незавершенном фагоцитозе воспаление характеризуется затяжным течением и рецидивами. Макрофаги с персистирующими микробами могут, под влиянием их токсинов, утрачивать антигенпредставляющие функции, оставаясь простыми резервуарами инфекции. Иммуноглобулиновая опсонизация и действие цитокинов способствуют завершению фагоцитоза.

При прилипании и погружении происходит явление, образно названное «отрыжкой при питании». Фагоцит освобождает часть содержимого гранул с медиаторами воспаления наружу. Это особенно характерно для момента слияния фагосом и лизосомами и венулами, так как фагосома может сохранять остаточные каналы, сообщающиеся с поверхностью клетки. Отрыжка при питании — разновидность экзоцитоза. Последний может реализоваться и путем прямой экскреции гранул, особенно, специфических гранул нейтрофилов. Дополнительно содержимое фагоцитов поступает в экссудат при их гибели Например, микобактерии туберкулеза выделяют внутри фагоцитов токсические для них депрессины), при фагоцитозе мембраноразрушающих агентов (кремний при силикозе, кристаллы уратов при подагре, лизосомотоксины при некоторых микозах). Если фагоцит прикрепляется к фиксированному в тканях материалу (иммунным комплексам на поверхности базальных мембран) или к непосильному по своим размерам для механизмов погружения макропаразиту (гельминтам и их личинкам), то наступает фрустрированный фагоцитоз (см. также с.288), сводящийся к орошению объекта и окружающих тканей цитотоксическим коктейлем фагоцита. Особенно часто к фрустрированному фагоцитозу прибегают самые малые по размерам среди фагоцитов — тромбоциты. Вся совокупность механизмов экзоцитоза усиливает бактерицидные, литические и повреждающие свойства экссудатов и позволяет начать воздействовать на возбудителей ещё до их поглощения. С другой стороны, это способствует вторичной альтерации собственных тканей в очаге воспаления.

Деградация объекта фагоцитоза (по классической терминологии — переваривание) служит заключительной стадией фагоцитоза. Главную роль здесь играют частично охарактеризованные выше кислород-зависимые цитотоксические механизмы фагоцитов (галогенизация и перекисное окисление компонентов захваченных объектов с участием гипохлорита, перекиси водорода, синглетного кислорода, гидроксильных радикалов, супероксидного аниона, оксийодидов и оксида азота). Эти процессы в фагоците отражает рисунок71. Вспомогательную роль выполняют бескислородные механизмы, подробно рассмотренные выше (см. описание альтерации): катионные антибиотические белки, лактоферрин, лизоцим и, возможно, мочевина. Бактерицидность последней используется стоматологами, добавляющими карбамид в зубную пасту. После глубокого повреждения всеми этими агентами поверхностных структур захваченного фагоцитом объекта, последний становится добычей лизосомальных гидролаз, завершающих разрушение мишени.

Из-за стадийного действия этих агентов рН в фаголизосоме изменяется поэтапно. Вначале реакция близка к нейтральной. Освобождение супероксид-аниона вызывает ощелачивание содержимого фаголизосомы, что способствует действию катионных белков, лактоферрина и дефензинов. Накачивание [316] ионов водорода в фаголизосому меняет её рН на кислый. При этом активизируются кислые гидролазы, а лактоферрин продолжает действовать. Индикатор нейтральрот окрашивает содержимое фаголизосом при фагоцитозе в красный цвет. Генерация АКР при фагоцитозе происходит в соответствии с рассмотренной выше общей последовательностью реакций. В дополнение к вышеприведенной характеристике системы АКР и антиоксидантов, следует отметить, что в фагоцитах имеется мультиферментная система НАДФ-зависимой оксидазы, компоненты которой локализованы в цитоплазме (цитозольный фосфопротеин) и на мембране фаголизосомы (цитохром b-558). Запуск этой системы происходит путем воссоединения компонентов, причем цитозольный белок переносится на фаголизосомальную мембрану, поэтому активные кислородные радикалы, в основном, поступают в фаголизосому. Азурофильные гранулы нейтрофилов подключаются к работе данного механизма, поставляя в фаголизосому миелопероксидазу, главный производитель гипохлорита. Цитохром В нейтрофилов, участвующий в работе окислительной бактерицидной системы, совершенно необычен для других клеток млекопитающих и сходен с оксидазами бактерий. Последнее не удивительно, так как данный этап фагоцитоза, как и предыдущие, служит полем для эволюционного состязания «меча и щита». Некоторые патогенные грибы и микобактерии выработали мощные ловушки активных кислородных радикалов — фенол-гликолипиды, входящие в состав их оболочек и защищающие своих носителей от фагоцитарной деградации. Однако, нейтрофилы, эндотелиоциты и большинство клеток различных тканей у человека — сформировали механизм, позволяющий, благодаря НАДФ-зависимому ферменту нитроксидсинтазе и ее кофактору тетрагидроптерину, окислять L-аргинин в окись азота и, затем в диоксид азота. Активные азотсодержащие радикалы и бескислородные антибиотические белки могут убивать грибки и микобактерии, несмотря на пониженную чувствительность этих патогенов к радикалам кислорода. Здесь ярко проявляется видовая специфика реактивности: у мышей макрофаги синтезируют тетрагидроптерин и активизируют выработку азотсодержащих радикалов в ответ на цитокины. У человека макрофаги к этому ответу не способны. Однако, и у человека макрофаги служат важнейшим звеном противотуберкулезного иммунитета, так как обладают уникальной способностью экспрессировать под влиянием цитокинов 1-гидроксилазу витамина D. Получаемый этим путем 1,25-дигидрок-сихолекальциферол стимулирует противомикобактериальный отрет не менее сильно, чем тетрагидроптерин. Таким образом, одна и та же цель достигается у разных видов различными молекулярными способами (видовая реактивность).

Некоторые микробы, как возбудитель проказы, избегают завершающей стадии фагоцитоза, разрушая фаголизосому и выходя из нее, а многие вырабатывают, подобно самим макрофагам, значительные количества каталазы, расщепляющей перекись водорода (Pseudomonas cepacia, Staphylococus aureus, Chromobacterium violaceum, Aspergillus). Но, и в этих условиях они подвергаются действию бескислородных защитных механизмов.

При наследственном дефекте кодируемого Х-хромосомой мембранного компонент» НАДФ-зависимой оксидазы (гетеродимера цитохрома b-558), равно как и при аутосомно-рецессивном дефекте цитозольного гетеродимерного компонента этой ферментативной системы, образование супероксида нарушается, и у детей развивается хронический гранулематоз (ХГ) — заболевание, характеризующееся иммунодефицитом, незавершенным фагоцитозом и персистированием бактериальных возбудителей в лейкоцитах. Особенно опасны для таких больных вышеупомянутые каталаза-положительные микробы, провоцирующие у них лимфадениты, гранулёмы, себорейный дерматит, афтозный стоматит и гингивиты.

Гранулематозная болезнь, как и большинство дефектов фагоцитоза, вызвана сочетанным [317]
Рис.71. Формирование и действие эндогенных АКР при фагоцитозе. [318] поражением макрофагов и гранулоцитов. Реже подобные дефекты бывают клеточно-избирательными. Например, дефект макрофагального фагоцитоза иммунных комплексов и опсонизированных ими объектов, присутствует при коллагенозах, рассеянном склерозе, герпетиформном дерматите и у родственников больных этими иммунокомплексными заболеваниями (см. ниже раздел «Аллергия»).

Помимо ХГ, наиболее важными в клинике являются расстройства фагоцитоза, описанные в таблице15, (модифицировано на основе классификации Дж.Галлена, 1994):

Легко заметить, что нарушения функции фагоцитов, в сумме, очень распространены и ответственны за многие случаи снижения иммунологической резистентности у длительно и часто болеющих пациентов, хотя каждая отдельная наследственная аномалия фагоцитов не является частым заболеванием. Наследственные дефекты фагоцитоза, как правило, аутосомно-рецессивны, за исключением вышеописанного варианта хронического гранулёматоза и дефекта глюкоза-6-фосфатдегидрогеназы, сцепленных с Х-хромосомой.

Наиболее часто (1:2000) обнаруживается миелопероксидазный дефицит нейтрофилов. Сам по себе, он не приводит к значительному иммунодефициту, но, в сочетании с другими приобретенными расстройствами остальных звеньев функции фагоцитов, например, диабетом — может стать клинически значимым, в основном, из-за развития микозов.

Дефицит лейкоцитарных адгезирующих молекул вызывается дефектами, локализованными в длинном плече хромосомы 21. В нейтрофилах, лимфоцитах и макрофагах нарушается адгезия, агрегация, хемотаксис и активация лейкоцитов лимфокинами, а также снижается опсонизация фактором комплемента С_3b. Грибковые и бактериальные поражения кожи, а также слизистых оболочек половых, пищеварительных и дыхательных органов сочетаются с парадоксальным лейкоцитозом, вызванным отсутствием краевого стояния. У новорожденных с этим синдромом плохо заживает пупочная ранка.

Синдром Иова (по имени библейского страдальца) характеризуется гиперпродукцией иммуноглобулинов Ε и нехваткой IgA против различных микробов, протекает с проявлениями атонического дерматита, которые сочетаются с холодными абсцессами, кандидамикозом, рецидивирующими гнойными пневмониями. Отмечаются эозинофильный лейкоцитоз и сниженные хемотаксис и супрессорная активность лимфоцитов. Столь парадоксальный «аллергический иммунодефицит», возможно, связан с дефектом рецепции какого-то из цитокинов. Маркером синдрома служат сколиоз и аномалии лицевого скелета.

При дефекте белков специфических гранул страдают не только специфические гранулы нейтрофилов, но и отсутствует эозинофильное окрашивание гранулоцитов, а также функция α-гранул тромбоцитов. Поэтому расстраивается не только фагоцитоз, но и образование белого тромба, что выражается в рецидивирующих инфекциях кожи и ЛОР-органов, гипергическом течении воспаления, замедлении заживления ран и геморрагическом синдроме.

Комплексное расстройство фагоцитоза наступает при сахарном диабете, голодании» гиперкортицизме, иммунодефицитах и сепсисе. При диабете это приводит порой к тому, что нелеченный больной первоначально обращается не к эндокринологу, а к дерматологу или хирургу по поводу поражений кожи слизистых, вызванного гноеродной флорой или грибками.

Так как тимические гормоны — α-протимозин, тимопоэтин, спленопоэтин, тимусный гуморальный фактор и тимулин — стимулируют фагоцитоз, состояния с нарушением функций тимуса, например, синдромы Ди Джорджа и Незелова, сопровождаются ослаблением фагоцитоза. Дефицит цинка в диете способен нарушить производство цинк-содержащего тимулина, что отрицательно сказывается на иммунитете и фагоцитозе, в частности {14}.

У новорожденных также имеется снижение нескольких функций фагоцитов, вследствие чего для них более характерен незавершенный [319] фагоцитоз и персистирование возбудителей в фагоцитах.

Подводя итог обсуждению фагоцитоза, этого ключевого элемента воспаления, выскажем одно дискуссионное положение.

Сопоставляя филогенез фагоцитоза и те негативные стороны этого механизма защиты, которые проявляются при его применении многоклеточным организмом, можно прийти «заключению, что фагоцитоз — архаичная для многоклеточных защитная технология. Многие его нежелательные последствия, попросту, немыслимы у одноклеточных, которые либо разрушают объект атаки до конца, либо экскретируют его из клетки-организма. У многоклеточных такая экскреция при незавершенном фагоцитозе становится невозможной, а экзоцитоз несет разрушение соседним собственным клеткам. Но архаичный технологический блок используется, так как встроен в филогенетически новые иммунологические механизмы защиты, отчасти, компенсирующие его несовершенство.

ПАТОГЕНЕЗ ПРОЛИФЕРАЦИИ: ПРОТИВОВОСПАЛИТЕЛЬНЫЕ МЕХАНИЗМЫ

Пролиферация происходит в очаге воспаления все время. Примером служит размножение местных тканевых макрофагов, которое особенно значительно в гранулёмах и атеромах. Но, главным условием успешного хода репаративного процесса при воспалении служит затухание острых альтеративных и экссудативных изменений. Это достижимо лишь при [320] условии полной деструкции или устранения флогогенного агента. Если флогогенный агент полностью не устранен, воспаление может стать хроническим (см. ниже) и не приведет к полной реституции.

Второе условие перехода к репаративным процессам требует действия противовоспалительных медиаторов. К противовоспалительным медиаторам относятся ингибиторы экссудации и литических ферментов, инактиваторы провоспалительных сигнальных молекул, антиагреганты, антикоагулянты и фибринолизом.

Наиболее важные из них следующие:

•Гепарин — медиатор из группы протеогликанов. Гепарин освобождается из гранул мастоцитов, эозинофилов и базофилов, а также синтезируется макрофагами и фибробластами заново. Гепарин связывает биогенные амины, ингибирует комплемент, коагуляцию, адгезию и агрегацию, снижает активность кининовой системы. Вместе с тем, он служит структурным компонентом межклеточного вещества соединительной ткани и участвует в процессах регенерации в качестве строительного блока.

•Хондроитинсульфаты — медиаторы той же группы. Их источники и эффекты близки к гепариновым. Хондроитин-сульфаты входят в состав сосудистых стенок и значительно снижают проницаемость гистогематических барьеров.

•Апопротеин Ε — медиатор макрофагального происхождения. Противовоспалительное действие данного медиатора связано с его иммуносупрессивной активностью. Кроме того, апопротеин Ε способствует транспорту стероидов, противовоспалительные эффекты которых обсуждаются ниже.

•Ингибиторы протеаз — разнообразные белки макрофагального происхождения, включая α₁-антитрипсин, α₂-микроглобулин, ингибиторы комплемента и плазмина, трансформирующий фактор роста β. Данные медиаторы подавляют активность лизосомальных гидролаз и сторожевой полисистемы плазмы крови, уменьшая альтерацию и ликвидируя последствия экзоцитоза. Наиболее известен первый из перечисленных белков, так как его наследственный дефицит ведет к усиленной альтерации бронхолегочного аппарата при респираторных заболеваниях, что не позволяет закончить бронхит и пневмонию полной реституцией и постепенно приводит к развитию генуинной эмфиземы легких, сопровождаемой у ряда больных циррозом печени (см. с. 125). α₁-антитрипсин способен подавлять активность тромбина и других протеаз системы коагуляции.

•Важным классом противовоспалительных антиферментов являются антифосфолипазы, описанные разными авторами под названиями «макрокортин», «ренокортин», «липомодулин» (Р.Дж.Флауэр, 1984). Все эти молекулы возникают в ходе ступенчатого протеолиза единого предшественника и филогенетически родственны белкам, образуемым при стрессе бактериальными клетками. Они ингибируют образование медиаторов арахидонового каскада, а их синтез стимулируется глюкокортикоидными гормонам». Антифосфолипазы вырабатываются макрофагами. Их действие опосредуется в клетках выработкой белковых ингибиторов фосфолипазы А,. Некоторые антифосфолипазы связывают кальций.

•Антиоксиданты — сульфгидрильные и металлосодержащие белки, инактивирующие активные кислородные радикалы и липоперекиси или прерывающие разветвленные цепные реакции, в связи с хелатированием железа. В основном, антиоксиданты поставляются в очаг воспаления макрофагами и плазмой крови, поскольку последняя, в ходе преиммунного ответа, насыщается положительными глобулинами острой фазы, многие из которых проявляют антиокислительные свойства. К данной группе относятся церулоплазмин, гаптоглобин, гемопексин, транскобаламин, пероксидаза, супероксиддисмутаза, β₂-микроглобулин, амилоид А и С-реактивный белок.

•Инактиваторы воспалительных медиаторов разрушают сигнальные молекулы, [321] поддерживающие ход острого воспаления. Примером служит арилсульфатаза IIB - фермент эозинофильного происхождения, инактивирующий лейкотриены. По содержанию арилсульфатазы эозинофилы превосходят другие гранулоциты в 8 раз. Кристаллы Шарко-Лейдена, появляющиеся в мокроте при астматическом бронхите, содержат именно этот фермент, а эозинопения, свойственная послеприступному периоду при бронхиальной астме, возможно, связана с расходованием эозинофилов при попытке подавить гиперергическое воспаление. Другие ферменты этой группы — гистаминаза и кининаза, также имеющиеся у эозинофилов и нейтрофилов. Гистаминаза способствует окислительному дезаминированию гистамина в имидазолуксусную кислоту. В связи с высоким содержанием противовоспалительных регуляторов, некоторые авторы, в частности, А.Б.Кей, 1984), рассматривали эозинофилы, или, по крайней мере, их специализированные популяции, как понижающие регуляторы воспаления и аллергии. Другие лейкоциты также содержат инактиваторы воспалительных медиаторов, Так например, гистаминметилтрансфераза, деактивирующая гистамин — это моноцитарный энзим.

•Действие гистамина на Н₂-рецепторы вызывает противовоспалительные эффекты — бронходилатацию, ослабление хемокинеза и хемотаксиса нейтрофилов и эозинофилов, генерацию цАМФ в лимфоцитах и иммуносупрессию. Возможно, изменение экспрессии рецепторов гистамина в ходе воспалительных и аллергических заболеваний модулирует продолжительность и исход этих процессов.

•Фрагменты реагиновых рецепторов отщепляются в ходе атонического воспаления от поверхности клеток и оказывают ингибирующеедействие на развитие анафилаксии (подробнее см. ниже раздел «Анафилактические реакции»).

•Полиамины (кадаверин, путресцин, спермин и спермидин), вырабатываемые различными клетками при участии орнитиндекарбоксидазы, подавляют экссудацию и оказывают стимулирующий эффект на клеточную пролиферацию. Первые 2 медиатора, ранее мрачно именовавшиеся биохимиками «трупные яды», были впервые обнаружены в некротических тканях. Их существенная роль при регенерации заставляет вспомнить «мертвую воду» русских сказок, которой колдун окропляет раны погибшего богатыря, чтобы заживить их перед применением воскрешающей «живой воды».
Полиамины, возможно, служат универсальными внутриядерными посредниками действия соматомединов, а через них — и соматотропина, на процессы пролиферации. Среди моноаминов, по данным Ц.М.Лапьера (1961), выраженным стимулирующим действием на фиброгенез и синтез коллагена обладает серотонин.

•Интерлейкин-10, выделяемый Т-лимфоцитами, служит ингибитором продукции прочих цитокинов, блокирует функции Т-хелперов первого типа и может рассматриваться в роли понижающего регулятора воспалительных, а в частном случае, аллергических процессов различного типа (см. ниже).

•Липоксины, вырабатываемые нейтрофилами из арахидоновой кислоты представляют группу липидных противовоспалительных медиаторов. Некоторые простагландины и лейкотриены также проявляют отдельные противовоспалительные эффекты, в частности, иммуносупрессорные.

Среди системных регуляторов известное значение для затухания воспаления, особенно, в условиях противовоспалительной терапии, имеют глюкокортикоидные гормоны. Их противовоспалительное действие связано со стимуляцией продукции макрофагальных антифосфолипаз, тормозящих арахидоновый каскад, а также с подавлением экспрессии генов интерлейкинов и индукцией апоптоза лимфоцитов и эозинофилов. Глюкокортикоиды снижают интенсивность трансцитоза и блокируют в клетках-участниках воспаления некоторые локомоторные функции, зависящие от цитоскелета. Они тормозят активность и экзоцитоз коллагеназ и других протеаз.[322]

Большое значение для разрешения острой фазы воспаления имеет функция лимфатической системы. Воспалительный экссудат, содержащий медиаторы и клетки-участники воспаления, а также причинные агенты процесса, дренируется лимфатическими сосудами в региональные лимфатические узлы, представляющие собой фильтры в системе лимфообращения. За счет функции обитающих в них иммунокомпетентных клеток, лимфоузлы реализуют представление антигенов и иммунный ответ. В лимфоузлах продолжается фагоцитоз и идет инактивация медиаторов воспаления. Все эти процессы препятствуют системному распространению медиаторов и возбудителей и представляют механизмы барьерности воспаления (см. выше). Определенная доза медиаторов проникает через лимфоидные фильтры в системный кровоток, запуская преиммунный ответ (или ответ острой фазы), сопровождающий воспаление (см. ниже специальный раздел). Воспалительный экссудат вовлекает в воспаление лимфатические сосуды (лимфангит) и лимфоузлы (лимфаденит). При реактивном лимфадените увеличение лимфоузла обусловлено гиперплазией его лимфоидных фолликулов и макрофагальных элементов под влиянием цитокинов. Если инфекция персистирует в лимфоузле, то его увеличение сопровождается отеком окружающих тканей, гибелью фагоцитов и образованием гноя (гнойный лимфаденит). Массированный прорыв инфекционных агентов и медиаторов воспаления в системный кровоток ведет к септицемии, пиемии и сопровождается гематогенной диссеминацией с образованием артритов, гломерулонефритов, эндокардитов, а также системными эффектами, описанными выше, тяжелейшей формой которых является септический шок. На пути патогенных агентов и сигналов, проникших в системный кровоток, стоят, в качестве последних барьеров, макрофаги селезенки, печении костного мозга.

При успешном развитии воспаления действие противовоспалительных агентов приводит к понижению интенсивности альтерации и экссудации.

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 я 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 [323] 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, 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 (Таблица16).

•Для самосборки тканей и их роста существенное значение имеют также распознающие адгезивные гликопротеиды межклеточного вещества. В отличие от факторов роста, «ни 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 существует 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 снеток — 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, обратный ингибитор роста, влияющий на G₁ и G₂ фазы клеточного цикла. Вероятно, многие антикейлоны идентичны факторам роста, молекулярно идентифицированным в более поздних работах.

•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 β и β-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 α-протимозин [324] [325] [326] (16кД), стимулирующий созревание Т-лимфоцитов-предшественников и усиливающий их ответ на митогены, тимопоэтин (5,562кД) и спленопоэтин (5,6кД), стимулирующие дифференцировку Т-клеток, цинк-содержащий гормон тимулин (он же сывороточный тимический фактор (876Д), 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 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 с. 124 и 321). 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, [327] 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 аминоацилт-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, [328] 1952). Еще хирург наполеоновской армии Ж.-Д.Леррей 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 (см. раздел «Стресс…»).

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 D 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 им (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). 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:

1.Фосфолипаза Сγ, запускающая продукцию инозит-фосфатидов и диацилглицерина, с последующим освобождением из депо в цитозоль [329] кальция и активацией серин-треониновой протеинкиназы С. Протеинкиназа, в свою очередь, активирует другие внутриклеточные мишени.

2.ГТФ-связывающие белки, в том числе, G-белки и RAS-белки. Последние, под влиянием активных рецепторов факторов роста переходят из ГДФ-связывающей в ГТФ-связы-вающую форму и стимулируют фосфорилирование митоген-активируемых протеинкиназ (МАПК). Каскад RAS-зависимого фосфорилирования может обрываться под влиянием белка-активатора ГТФазы, зависящего от некоторых ингибиторов пролиферации, в частности, антионкогенов.

3.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.

4.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». 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.

5.Белки-циклины представляют собой те члены каскада фосфорилирования, которые контролируют финальные стадии процесса. В фазе G₁ значительно увеличивается концентрация циклинов Ε и D₁ Они формируют комплекс с протеинкиназой GDC2, 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 bcll.

Наиболее значимые факторы роста представлены в таблице16. Для цитокинов из всего разнообразия подконтрольных им реакций обозначены только эффекты, связанные с пролиферацией и дифференцировкой (остальные рассматриваются ниже, в главе «Преиммунный ответ»).

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.

ВОССОЗДАНИЕ ТКАНИ ПРИ РЕГЕНЕРАЦИИ И ФИБРОПЛАЗИИ

Самосборка тканей —- одно из самых изумительных свойств живого организма. Его проявления столь поразили выдающегося немецкого эмбриолога Г.Дриша, что он истолковал результаты своих экспериментов (1911), как доказательство справедливости витализма. Дриш обработал суправитальным красителем бластулу зародыша тритона. Затем он подверг действию пищеварительных ферментов in vitro окрашенную бластулу и неокрашенную бластулу другого зародыша. Обе бластулы распались на бластомеры. Дриш смешал взвеси бластомеров двух разных тритоновых зародышей в одном флаконе. Каково же было его удивление, когда окрашенные бластомеры спонтанно воссоединились с окрашенными, а неокрашенные — с неокрашенными, воссоздав обе бластулы. Чтобы объяснить подобные явления, X.Шпеман создал концепцию организационных зародышевых центров (1935).

По современным данным, явления самосборки тканей основываются на комплементарном [330] распознавании поверхностных структур клеток и якорных молекул межклеточного вещества.

В хирургии существуют представления о заживлении ран первичным натяжением и вторичным натяжением. Они введены в XVIII столетии Дж.Хантером. Первичное натяжение — это заживление небольшой неинфицированной раны без нагноения. Моделью этого процесса служит репарация стерильного ушитого хирургического разреза. В первые минуты острого воспаления формируются тромбы и фибрин, заполняющие и заклеивающие дефект, над которым образуется струп. Ретракция этих элементов, при участии тромбостенина кровяных пластинок, важна для сближения краев дефекта. В первые часы в ране преобладает иммиграция нейтрофилов, а на краях рассеченного эпидермиса пролиферируют его базальные клетки. Они двигаются медиально и откладывают элементы базальной мембраны, восстанавливая ее целостность и формируя слой эпидермиса под струпом.

Следовательно, уже в первый день после ранения в очаге асептического воспаления, вызванного хирургическим разрезом, отмечается формирование новой ткани. К 3 дню происходит отчетливое новообразование капилляров, достигающее максимума на 5 день. Продолжается пролиферация эпидермальных клеток на базальной мембране и утолщение их слоя. Грануляционная ткань начинает врастать с периферии в область дефекта, причем коллагеновые волокна, поначалу, ориентируются вертикально и не закрывают дефект. К 4 дню наступает массовая пролиферация фибробластов. Богатая капиллярами и пролиферирующими фибробластами грануляционная ткань полностью оформляется через 3-5 дней, причем из-за повышенной проницаемости пролиферирующего эндотелия формируется ее отек и обильный серозный экссудат (И.В.Давыдовский, 1967). Волокна коллагена, синтез которого начинается на 3-5 день, ориентируются поперечно и перекрывают дефект. Эпидермис над базальной мембраной приобретает черты кератинизации. Синтез ДНК в грануляционной ткани достигает пика через 7 дней.

Пролиферация фибробластов и коллагеногенез занимают всю вторую неделю. Абсолютное возрастание количества ДНК и РНК длится около трех недель. Максимум синтеза коллагена наблюдается около 14 суток. Его аккумуляция продолжается до месяца, по другим данным (Р.А.Кларк, Л.А.Голдсмит, 1991) — более 100 дней. Начиная с 35 дня, постепенно уменьшаются скорости синтеза нуклеиновых кислот и коллагена и происходит инволюция грануляционной ткани. К концу месяца дефект закрыт интактным эпидермисом, под которым находится рыхлая соединительная ткань. В момент снятия швов, обычно, на 8-10 день, рана не достигает и 15% прочности интактной кожи, но через 3-3,5 месяца, благодаря процессам коллагеногенеза, ее прочность превышает 80% от первоначальной величины здоровой кожи.

Заживление вторичным натяжением присуще нагноившимся ранам, дефектам, содержащим инородные материалы, повреждениям с интенсивным некрозом и большим дефектам, требующим выраженной фиброплазии и стягивания раны. При вторичном натяжении происходит более сильное и длительное воспаление, не восстанавливается интактная изначальная структура паренхимы, образуется очень много грануляционной ткани и наблюдается уникальное явление метаплазии фибробластов в сократительные миофибробласты, по многим параметрам близкие к гладкомышечным клеткам. Эти элементы обеспечивают натяжение и сокращение дефекта, которое может быть очень значительным — с уменьшением его площади в 5-10 раз. В поздней стадии сокращения играют роль контрактильные свойства самих коллагеновых молекул.

Итак, помимо регенерирующих клеток паренхимы (в каждом органе — своих), главными универсальными участниками этих процессов, практически, повсюду в организме являются мезенхимальные элементы: эндотелиоциты, гладкомышечные клетки, тромбоциты, макрофаги, фибробласты и создаваемое ими межклеточное вещество. [331]

Эндотелиоциты — плоские клетки, образующие сплошной слой вдоль базальных мембран, скрепляемый гликопротеидными и гликолипидными компонентами надмембранных систем и межклеточного вещества.

В начале репарационной фазы воспаления происходит разрушение базальных мембран родительских сосудов и миграция клеток эндотелия по градиенту ангиогенных факторов. При этом эндотелиоциты образуют тяжи и выросты, направленные по градиенту факторов ангиогенеза. Позади переднего фронта мигрирующих эндотелиоцитов идет пролиферация клеток эндотелия. Просвет капилляра образуется путем слияния внеклеточных пространств соседних эндотелиоцитов. Всего трех клеток минимально достаточно для формирования внутренней поверхности капилляра.

Фибробласты — главные эффекторы репаративной стадии воспаления. Вместе с фиброцитами, которые определяют как «фибробласты в покое» (Я.Мусил, 1985), они представляют собой оседлые клетки соединительной ткани, фибробласты чрезвычайно активны метаболически и специализированы на синтез коллагена, эластина, коллаген-ассоциированных белков и протеогликанов. В зоне репарации фибробласты, привлеченные факторами роста и хемоаттрактантами, появляются за 1-2 дня до формирования кровеносных капилляров и за 4-5 суток до образования коллагеновых волокон.

Гладкомышечные клетки представляют собой важный структурный элемент сосудистой стенки любых некапиллярных сосудов. По своим метаболическим и пролиферативным характеристикам они, в некоторых отношениях, близки фибробластам. В контрактильной фазе своей жизнедеятельности это веретено-видные клетки, проживающие в медии сосудов. Они располагают актиновыми и миозиновыми фибриллами и индивидуальной для каждой клетки базальной мембраной (Д.М.Хост, 1977). При повреждении сосуда, если оно затрагивает медию, гладкомышечные клетки переходят в синтетически-пролиферативную стадию жизнедеятельности. Они утрачивают миозиновые фибриллы и сократимость, дедифференцируются осуществляют хемотаксис в интиму и проявляют необычайные пролиферативные потенции: на протяжении 48 ч после повреждения медии артерии в митоз вступает до 40% их популяции (А.В.Клоуз, 18989)! В этих условиях они становятся подобны фибробластам и вырабатывают волокнистые белки соединительной ткани и гликозаминогликаны. Данные клеточные элементы способны отвечать на те же факторы роста, что и фибробласты, в особенности, тромбоцитарный ростовой фактор (Р.Росс, 1993). В некоторых условиях, например, при образовании атером, они, совместно с фибробластами и макрофагами принимают участие в активации и трансформации под действием факторов роста, выделяемых в ответ на липопротеиды, которая заканчивается образованием пенистых клеток. Для пролиферации гладкомышечных клеток (как и регенерирующего эпителия) необходимо их взаимодействие с базальными мембранами.

Кровяные пластинки участвуют в процессах репарации как источники тромбоцитарных факторов роста, стимулирующих пролиферацию клеток сосудистой стенки. Тромбоцитарный фактор 4 ингибирует коллагеназы, способствуя накоплению коллагена, а сократительные системы тромбоцитов вносят вклад в механическое стягивание краёв раневых дефектов в процессе ретракции тромбов и кровяных сгустков.

При образовании новых сосудов большое значение имеют физические факторы: кровяное давление (повышение которого стимулирует коллагенообразование) парциальное напряжение кислорода, утрата взаимного контактного ингибирования эндотелиоцитами. Но главную роль играют факторы роста, упомянутые в таблице16.

Важнейшие факторы, стимулирующие ангиогенез, это:

•Факторы роста фибробластов (основной и кислый);

•Сосудистый эндотелиальный фактор роста;

•Трансформирующие факторы роста (α и β);

•Эпидермальный фактор роста. [332]

Хемотаксис, активация и пролиферация фибробластов, стимуляция синтеза ими компонентов межклеточного матрикса и подавление активности ответственных за деградацию матрикса ферментов-металлопротеиназ достигаются под воздействием:

•Факторов роста фибробластов;

•Тромбоцитарного фактора роста;

•Трансформирующего фактора роста β;

•Фиброгенных цитокинов — кахексина и интерлейкина-1;

•Кининов;

•Тромбина.

Гладкомышечные клетки также отвечают пролиферативно-синтетической активацией на:

•Тромбоцитарный фактор роста;

•Основной фактор роста фибробластов;

•Интерлейкин-1;

•Кахексин.

В то же время, ряд сигналов ингибируют рост гладкомышечных клеток, включая:

•Гепарансульфат;

•Окись азота;

•γ-интерферон;

•Трансформирующий фактор роста β. Наиболее активным и разносторонним медиатором фибро- и ангиогенеза, по-видимому, следует признать трансформирующий фактор роста β.

Рост и деление фибробластов начинаются после действия соответствующих факторов роста, только при условии связывания этих клеток с фибриллярными компонентами межклеточного вещества, через особый заякоривающий комплекс адгезивных белков и протеогликанов. Решающую роль в активации фибробластов играют макрофаги, освобождающие фактор роста фибробластов в ответ на цитокины, а иногда и при прямом действии таких агентов, как кремний и асбест. Последний механизм ответственен за пневмофиброз при силикозе и асбестозе (К.В.Тюрк и соавт., 1987)

Межклеточное вещество — это волокнистые белки (коллаген и эластин), погруженные в гель основного вещества, содержащий клейкие гликопротеиды и гликозаминогликаны, а также воду и растворенные в ней соли кальция.

Вокруг эпителиальных, гладкомышечных и вдоль эндотелиальных клеток основное вещество формирует базальные мембраны. Подобные мембраны, сплетенные из нефибриллярного коллагена 4-го типа и коллаген-ассоциированных белков, выполняют не только опорную функцию. Они представляют субстрат, с которым клетки комплементарно взаимодействуют. Эти взаимодействия контролируют миграцию, пролиферативную и синтетическую активность и полярность клеток, их адгезивные свойства. Если в ходе воспаления не нарушена или восстановлена целостность базальных мембран, на которых фиксируются паренхиматозные клетки, эндотелий, гладкомышечные элементы — то регенерация может привести к полному восстановлению нормальной структуры тканей и органов, как это происходит, например при нетяжелом остром вирусном гепатите или ожогах первой степени тяжести. Если целостность базальных мембран нарушена и не восстановлена, регенерация ведет к изменению структуры органа; хотя количественно паренхиматозные клетки и восполняются. Так, в печени образуются узлы регенерации, меняющие ее микроархитектуру и приводящие к циррозу.

Коллаген — важнейший молекулярный участник фиброплазии, особенно, при рубцевании, и самый распространенный белок животных клеток. Он присутствует не только в коллагеновых волокнах и базальных мембранах, но и в аморфном основном веществе соединительной ткани. Зрелый коллаген состоит из тройной полипептидной спирали, причем любая α-цепь крайне необычна по своей первичной структуре, так как каждая третья аминокислота в ней, обязательно, — глицин. Другая особенность коллагена состоит в регулярном повторении в его первичной структуре пролиновых и оксипролиновых остатков — по 2 на каждый нонапептид (В.И.Мазурин, 1974). Подобная структура делает молекулы коллагена очень прочными — ведь их структура стабилизируется многочисленными внутримолекулярными нековалентными а также ковалентными (эфирными, фосфатными, γ-глютамильными, ε-аминопептидными) связями. [333]

Особое значение для самосборки надмолекулярных комплексов с участием коллагена при репаративных процессах имеют поперечные (межмолекулярные) альдольные и альдиминовые связи с участием остатков лизина и оксилизина.

Выделяют не менее 19 типов коллагена на основании различий в строении α-цепей. Ниже приводится характеристика наиболее важных из них (Д.Прокоп и соавт., 1979, 1981):

1 тип — волокнистый коллаген с толстыми, прочными фибриллами, формирующий коллагеновые волокна в костях, сухожилиях, коже и соединительной ткани большинства органов, продукт фибробластов. Появляется в грануляционной ткани в ходе заживления.

2 тип — волокнистый коллаген с тонкими фибриллами, структурный компонент хряща и стекловидного тела, продукт хондроцитов.

3 тип — тонковолокнистый высокорастяжимый коллаген, важный элемент, обеспечивающий эластичность кожи, матки, легких, кишечника и кровеносных сосудов. В последних он является преобладающим типом. Входит в состав ретикулиновых волокон. Вырабатывается грануляционной тканью в начале заживления ран. Продукт фибробластов и гладкомышечных клеток.

4 тип — нефибриллярный аморфный коллаген, имеющий наиболее сложную композицию и универсальный для всех базальных мембран, в том числе, почечных клубочков. Источник -эндотелиоциты.

5 тип — тонковолокнистый коллаген, минорный компонент основного вещества и сосудистой стенки, вырабатывается, в основном, эндотелием.

6 тип — аморфный коллаген основного вещества.

7 тип — коллаген, формирующий заякоривающие филаменты, соединяющие эпидермис с дермой.

8 тип — аморфный коллаген, соединяющий эндотелий с десцеметовой мембраной роговицы. 9-11 типы — коллагены хрящевой ткани, присутствующие в ее разных видах и на разных стадиях ее созревания.

Метаболизм коллагена — неотъемлемая часть репарации при воспалении. Значение коллагена для патологии определяется еще и существованием целого семейства (не менее 11) наследственных нарушений структуры коллагена (коллагенопатий), многие из которых являются генокопиями (см. с.142-143).

Начальные этапы биосинтеза проколлагена протекают в рибосомах фибробластов и гладкомышечных клеток, а, для некоторых типов коллагена — эндотелия. Важной посттрансляционной модификацией является гидроксилирование пролина в оксипролин, которое зависит от витамина С. Дефицит аскорбиновой кислоты приводит к нарушению заживления ран и, по свидетельству корабельного врача XVII века Энсона, кожные рубцы и костные мозоли даже пятидесятилетней давности у цинготных больных могут расплавляться. Проколлаген экскретируется в межклеточное пространство, где окисление лизиновых и гидроксилизиновых остатков ведет к образованию межмолекулярных связей, объединяющих α-цепи в волокна. Терминальные пептидазы отщепляют С-концевые пептиды от проколлагена, превращая его в коллаген.

Коллагеногенез в репаративной фазе воспаления стимулируется рядом сигнальных молекул, в частности:

•Тромбоцитарным фактором роста;

•Фактором роста фибробластов;

•Трансформирующим фактором роста b;

•Интерлейкином-1;

•Интерлейкином-4;

•Кахексином.

При репарации происходит перестройка соединительной ткани, требующая не только усиленного синтеза нового коллагена, но и усиления деградации остатков старого межклеточного вещества, что достигается путем стимуляции активности и экзоцитоза различных протеаз. Накопление коллагена в рубцовой ткани отражает преобладание синтеза коллагена над его деградацией, что проявляется на фоне снижения уровня активаторов коллагеназ (например, плазмина, гипохлорита и цитокинов) и увеличения действия их ингибиторов (например, ΤΦΡ-β и тромбоцитарного фактора свёртывания4). [334]

Коллаген-ассоциированные клейкие гликопротеиды и протеогликаны — это своеобразные молекулярные «переходники», связывающие, с одной стороны, компоненты межклеточного вещества, а с другой — интегральные компоненты клеточных мембран. Такие возможности делают их главными сборочными узлами «конструктора» стромы.

К данной группе относятся гликопротеиды фибронектин, ламинин, тромбоспондин, тенасцин, нидоген; а также протеогликан синдекан.

Фибронектин — основной гликопротеид (400кД), имеющий две цепи, соединенные дисульфидными связями. Данный белок синтезируется макрофагами, фибробластами, эндотелиоцитами, гепатоцитами и другими клетками. Он присутствует в α₂-глобулиновой фракции сыворотки крови в концентрации около 180-720мкг/л. Тканевой фибронектин представлен не только димерной формой, но и мономерами и менее водорастворим.

Фибронектин гомологичен животным лектинам. Это чрезвычайно многофункциональный белок. Он выполняет роль опсонина при фагоцитозе углеводсодержащих белков, в том числе, иммунных комплексов и фибрина, служит тромбогенным фактором и рецептором фибрин-стабилизирующего фактора, участвует в маргинации и трансмиграции лейкоцитов и адгезии тромбоцитов, образовании белого тромба и агглютинации эритроцитов. Одновременно, фибронектину присущи и антитромбогенные потенции, в частности, он активирует фибринолитическую систему. Фибронектин — хемоаттрактант фибробластов, один из ведущих регуляторов репарации при воспалении, опосредует поддержание микроархитектуры тканей, прикрепление клеток к межклеточному матриксу и их взаимное узнавание. Фибронектин — один из негистоновых белков хроматина (Л.Зарди и соавт. 1983), что указывает на его внутриядерную роль в регуляции генетической активности.

Фибронектин обеспечивает свои многообразные функции, комплементарно связывая ряд клеточных рецепторов и экстрацеллюлярных молекул. Фибробласты, тромбоциты, лейкоциты, гладкомышечные клетки и эндотелиоциты связываются с фибронектином через интегриновые рецепторы (см. выше). При связывании они меняют форму, распластываются, повышают метаболическую и/или фагоцитарную активность, увеличивается их чувствительность к факторам роста. Это происходит вследствие интимной взаимосвязи α- и β-цепей интегринового рецептора с внутриклеточным цитоскелетом, передающим в клетку сигналы и управляющим ее формой и локомоцией. Интегрины распознают трипептид арг-гли-асп (RGD-пептид) в фибронектине. В то же время, в точке адгезии α-цепь интегринового рецептора заякоривается на актиновые микрофиламенты клеток через белки талин и винкулин, а β-цепь взаимодействует с ними через белок α-актинин.

Этот молекулярный замок универсален и, по-видимому, очень важен для нормальных взаимоотношений клеток и межклеточного вещества. По крайней мере, необратимое фосфорилирование винкулина по тирозиновому остатку при экспрессии некоторых онкогенов ведет к нарушению заякоривания злокачественных опухолевых клеток, вследствие чего они легко покидают свои места и метастазируют (см. также раздел «Эмболия»).

Параллельно фиксации клеток, фибронектин способен связывать особыми участками своей поверхности фибрин, коллаген, гепарин, ДНК и протеогликаны, в частности, синдекан (рисунок72).

Таким образом, фибронектин — центральная адаптерная молекула во всем феномене самосборки тканей. Есть сведения, что именно мутации фибронектинового гена приводят к таким аномалиям, как полидактилия.

Ламинин — главный адгезивный белок базальных мембран. Это крупномолекулярный (800-1000 кД) гликопротеид крестообразной формы, пронизывающий базальную мембрану. Его центральный домен распознается клеточными рецепторами, а боковые цепи связывают коллаген 4 типа, протеогликаны и гепаран-сульфат. Эти процессы обеспечивают образование трубчатых структур при ангиогенезе и [335] упорядочивают расположение пролиферирующих эндотелиальных клеток. Нейриты тоже фиксируются к молекулам ламинина, который участвует и в процессах синаптообразования в головном и спинном мозге. При отравлении разновидностью чечевицы — чиной (латиризме) ее компоненты, β-аминопропионитрилы, блокируют связывание сульфатированных гликозаминогликанов с коллаген-ассоциированными белками, что нарушает фиброгенез и сопровождается не только дезорганизацией соединительной ткани (остеолатиризм), но и неврологическими симптомами, связанными со склерозом проводящих путей и поражением гигантопирамидальных нейроцитов (нейролатиризм), причем нейролатиризм у человека даже доминирует в клинической картине.

Как и в случае фибронектина, связывание ламинина клетками ведет к передаче внутрь них через фосфатидил-инозитоловые посредники и цитоскелет сигналов, влияющих на пролиферацию, дифференцировку, биосинтез компонентов межклеточного вещества, прикрепление, форму и подвижность клеток.

Синдекан — интегральный протеогликан клеточных мембран, связывающий коллаген, фибронектин и тромбоспондин, ассоциируется с актиновыми микрофиламентами клеток и определяет морфологию эпителиальных слоев.

Тромбоспондин — гликопротеид, образующий комплексы с синдеканом, коллагеном и гепарином, опосредует адгезию кровяных пластинок к субэндотелию и играет существенную роль в сборке костной ткани.

Механизмы репарации, включающие пролиферацию клеток, накопление компонентов

межклеточного вещества, моделирование микроархитектуры ткани на основе самосборки путем межклеточных взаимодействий и взаимодействий клеток с интерцеллюлярным матриксом, обеспечивают восстановление целостности тканей после повреждения.

Однако, и они несовершенны и могут быть и источником патологии.

Факторы роста, участвующие в этом процессе, представляют собой продукты ограниченной экспрессии клеточных протоонкогенов. Поэтому представляется вполне обоснованной классическая гипотеза Р.Вирхова о роли хронического или повторяющегося раздражения тканей, как фактора риска злокачественных опухолей. Хрестоматийным эпидемиологическим примером, подтверждающим это, служат данные о резко повышенной частоте рака пищевода в регионах, где население употребляет в пищу много рыбы и других травмирующих, либо раздражающих его слизистую продуктов. Участки фиброплазии после ранений могут стать локусами образования инфильтративных доброкачественных фибром — десмоидов, некоторые пограничные свойства которых сближают их со злокачественными опухолями.

Активация пролиферативных и синтетических способностей гладкомышечных клеток, макрофагов и фибробластов в условиях избытка патологических липопротеидов, во многом, аналогична поведению этих клеток при репарации сосудов. Однако, в данном случае именно она ведет к формированию и эволюции атером и атеросклерозу.

Избыточное образование грануляционной ткани в ранах (экзаберрантная грануляция) [336] препятствует эпителизации известно в трудах классиков патологии и хирургии под сочным названием «дикое мясо» (И.В.Давыдовский, 1967).

Избыточное образование и задержка резорбции коллагена приводит к появлению толстых, грубых, приподнятых над поверхностью тканей рубцов — келоидов. Келоиды бедны фибробластами, их коллагеновые волокна гомогенизированы и беспорядочно переплетаются. В них необычно много гиалуроновой кислоты и сульфатированных гликозаминогликанов. Тенденция к келоидизации наследуется. Келоиды особенно часто встречаются у представителей чёрной расы и нередко провоцируются ожогами и анафилактическими реакциями.

МЕДИАТОРЫ ВОСПАЛЕНИЯ

Вся вышеописанная динамика воспаления связана с сигнальным действием его медиаторов. Многие медиаторы подробно обсуждались выше, при описании процессов, которые от них зависят. В данном разделе мы, не возвращаясь к этим данным, коснемся тех медиаторных систем и тех аспектов действия медиаторов, которые до сих пор были за рамками дискуссии. Кроме того, необходимо обсудить некоторые общие положения учения о медиаторах.

Медиаторы воспаления — это местные химические сигналы, образующиеся, освобождаемые либо активируемые в очаге воспаления, действующие и разрушаемые также в пределах очага (В.Менкин, 1948).

Понятие «медиатор воспаления» (англ.: autocoid) не совпадает по значению ни с термином «нейромедиатор» (англ.: neurotransmitter), ни с понятием «гормон» (англ.: hormone), хотя одно и то же химическое вещество, например, норадреналин, может в разных ситуациях выступить в каждом из трех качеств.

Под нейромедиатором понимают химический биорегулятор, передаваемый проводниковым путем и действующий в пределах синапса. Гормон — химический биорегулятор, распространяющийся беспроводниковым путем и обладающий системными эффектами. Медиатор воспаления распространяется без участия проводников, но эффективен как правило, в пределах очага воспаления из-за его барьерности. Образно говоря, для классического воспалительного медиатора весь очаг, со всеми его клетками, представляет собой, как бы, большую синаптическую щель. Медиаторы инактивируются, распадаются или метаболизируются в пределах очага.

С этой точки зрения, катехоламины, например, являются медиаторами воспаления, поскольку они освобождаются в его очаг из тромбоцитов. А вот ацетилхолин, хотя и может действовать в синапсах вовлеченных в воспаление нервных окончаний, не становится от этого медиатором воспаления, а остается нейротрансмиттером. Конечно, грань между этими понятиями условна. Так, цитокины, будучи медиаторами воспаления, обладают антигенным и структурным сходством с пептидными гормонами (тимозином, ТТГ и др.) и опосредуют системные феномены, сопровождающие выраженное воспаление.

Расширительная трактовка понятия «медиатор воспаления» позволяет включать в него и компоненты межклеточного матрикса, распознаваемые клеточными рецепторами и оказывающие сигнальное действие, тем более, что такие из них, как фибронектин, присутствуют в плазме и тканевой жидкости в свободном виде. Но, по мнению авторов, дидактически разумнее ограничить сферу применения этого понятия только растворимыми химическими сигналами. X.Бекемейер (1984) предложил рассматривать медиаторы воспаления как эндогенные лекарства, что ставит вопрос о наличии у них в конкретных ситуациях терапевтического и побочных эффектов.

Источники медиаторов - плазма крови (тканевая жидкость), либо клетки-участники воспаления. Гуморальные медиаторы, преимущественно, пептидной природы и при воспалении, чаще всего, активируются путем ограниченного протеолиза. [337]

Клеточные медиаторы могут синтезироваться заново (как простагландины или интерлейкины 1 и 2), а также освобождаться в готовом виде из депо, чаще всего, путем дегрануляции или экзоцитоза из структур, гомологичных фаголизосомам. Наиболее богатым спектром медиаторов, освобождаемых и синтезируемых заново, характеризуется макрофаг. Ц.Кон образно называет эту клетку «циркулирующим гепатоцитом,» за ее необычайные биосинтетические возможности. Кроме того, важными источниками клеточных медиаторов служат гранулоциты, тучные клетки, эндотелиоциты и тромбоциты.

Медиаторы либо распознаются соответствующими рецепторами, либо оказывают энзиматическое действие. Особняком стоят активные кислородные радикалы, напрямую повреждающие свои мишени. Медиаторы могут образовывать цепи сигналов, активируя или освобождая друг друга. Так, некоторые цитокины способствуют дегрануляции тучных клеток, которые выделяют гистамин, активирующий, в свою очередь, продукцию арахидоновых производных. Один и тот же медиатор может вызывать неодинаковые и даже противоположные эффекты, действуя на разные рецепторы или различные клетки. Так, гистамин порождает бронхоспазм или бронходилатацию, в зависимости от того, действует он на Н₁ или Н₂-рецепторы. Простагландины вызывают спазм гладкомышечных клеток в боталловом протоке и расслабление — в ветвях легочной артерии.

Поскольку большинство медиаторов многофункционально, вряд ли плодотворны попытки классифицировать их по эффектам. Наиболее непротиворечивой представляется химическая классификация медиаторов по их строению (низкомолекулярные кислородсодержащие радикалы, пептидные, липидные, полисахаридные медиаторы и биогенные амины). Активные радикалы (в том числе, кислородные, галогеновые и азотные) подробно охарактеризованы выше. Далее приводится краткая характеристика каждой из оставшихся групп. Основные сведения о медиаторах сведены также в таблицы 17, 18, 19, 20.

Биогенные амины

К данной группе относятся гистамин, серотонин, а также полиамины (спермин, спермидин, путресцин, кадаверин). Гистамин поступает в очаг воспаления при дегрануляции мастоцитов (с их рекордным содержанием этого медиатора — до 3,5 пг на клетку), а также из базофилов (содержащих до 1 пг/клетку), тромбоцитов, эозинофилов и, в гораздо меньшей степени, гладкомышечных клеток и эндотелия (С.П.Питере и соавт., 1984). Он образуется при посредстве гистидиндекарбоксилазы из гистидина во всех клетках, но только вышеперечисленные участники воспаления, особенно, тучные клетки, накапливают его в значительных количествах в гранулах. Механизм процесса дегрануляции подробно описан ниже в разделе «Анафилактические реакции». Отметим, что дегрануляция возможна в ответ на различные стимулы:

•Связывание антигенов через гомоцитотропные иммуноглобулины и реагиновые рецепторы (при анафилактическом воспалении).

•Связывание фрагментов комплемента — анафилотоксинов С_5а и С_3а. , в меньшей мере С_4а (при обычном и анафилактическом воспалении).

•Нейропептиды диффузной эндокринной системы, например, вещество Ρ (при астме, вызванной физическими усилиями).

•Цитокины (ИЛ-1 и ИЛ-8 — при ГЗТ).

•Физические повреждения клеток (при механической или температурной травме).

•Агонисты простагландиновых рецепторов (изоцианаты синтетических красок и герметиков при аллергоидной «астме новостроек»).

•Никотиновую кислоту (при аллергоидной крапивнице в ответ на витамин РР).

Типичная кожная реакция на гистамин (триада сэра Томаса Льюиса) выражается в точечной эритеме на месте инъекции, пери-фокальной эритеме и отеке.

При воспалении гистамин вызывает расширение артериол и повышение проницаемости венул. Он усиливает секрецию слизи, вызывает зуд и боль, способствует освобождению кининов и липидных медиаторов. Другие [338] его эффекты перечислены в таблице17. Следует отметить, что гистамин сужает крупные сосуды (что делает его участником анафилактического коронароспазма) и, подавляя функцию номотопного водителя сердечного ритма (через Η₁-рецепторы), способен вызвать аритмии, вплоть до фибрилляции (с участием Н₂‑рецепторов). Эти эффекты смертельно опасны при аллергическом и аллергоидном шоке.

Действие гистамина непродолжительно из-за его инактивации гистамин-Н-метилтрансферазой (с образованием метилгистамина и его окислением в метилимидазолуксусную кислоту) и диаминоксидазой (с образованием имидазолацетальдегида и имидазолацетата). Эти метаболиты у человека рибозилируются и выводятся почками. Антигистаминовые препараты играют большую роль в лечении воспаления и аллергии (Д.Бовс, 1957).

Серотонин у человека в тучных клетках отсутствует. В связи с этим считается, что его роль в воспалении у человека менее важна. Его источником могут быть тромбоциты, эозинофилы, а в кишечнике — энтерохромаффинные клетки. Предполагается, что тромбоциты захватывают серотонин из плазмы, куда он поступает из кишечника, так как сами кровяные пластинки его не синтезируют. Медиатор образуется из триптофана и представляет собой 5-гидрокситриптамин.

В очагах воспаления освобождению серотонина способствуют:

•Агрегаты и активаторы тромбоцитов, в частности, фактор активации тромбоцитов и тромбин;

•Иммунные комплексы.

Серотонин имеет 4 типа рецепторов, действуя через которые он повышает проницаемость венул, способствует агрегации тромбоцитов, активирует моноциты. В то же время, он вызывает спазм гладких мышц в бронхах и неоднозначно влияет на сосуды. При интактном эндотелии серотонин стимулирует продукцию в его клетках окиси азота, расширяющей сосуды. Этот эффект может в начале воспаления способствовать гистамин-опосредованной вазодилатации, особенно, в сосудах кожи. Однако, если эндотелий поврежден (а это часто соответствует более отдаленной стадии воспаления, тем более что серотонин освобождается в ходе тромбообразования), то окись азота не формируется и серотонин способен оказать прямой вазоконстрикторный эффект, особенно, на венулы, внося [339] вклад в формирование стаза. На мозговые сосуды серотонин действует, как вазоконстриктор (возможно, его эффект опосредован нервами) и участвует в патогенезе мигрени (см. ниже «Боль и ее роль»). Серотонин как нейромедиатор используется ядрами шва и участвует в регуляции сна и бодрствования, передаче сенсорной информации, формировании эмоций, а при системном гормональном действии стимулирует стероидогенез в надпочечниках. Выше уже говорилось о его роли при фиброплазии. Любопытно, что избыток серотонина способствует образованию хиноновых форм фибрина под каталитическим действием церулоплазмина. Эти производные фибрина резистентны к фибринолизу и образуют стойкие депозиты. Именно поэтому у больных карциноидом (серотонинпродуцирующей опухолью из энтерохромаффинных клеток) воспаления протекают с выраженным фиброзом и фибриновые депозиты могут вызвать пороки сердца (В.З.Горкин, 1966). А.Гавенлок и соавторы указывают, что сходные явления могут приводить к поражению процессов фибринолиза у жителей тропических стран при переедании богатых серотонином бананов!

Моноаминоксидаза разрушает серотонин с образованием ацетальдегида и индолилуксусной кислоты, экскретируемых с мочой.

Полиамины рассматриваются, как противовоспалительные медиаторы и стимуляторы репарации, клеточные медиаторы ростового эффекта соматомединов.

Катехоламины тромбоцитарного происхождения участвуют в развитии спазма сосудов и восстановлении нарушенной сосудистой проницаемости. Более подробно роль биогенных аминов характеризуется в таблице17.

Полипептидные медиаторы

Большинство полипептидных медиаторов воспаления присутствуют в биологических жидкостях организма до начала воспаления в неактивной форме и вступают в действие в результате каскадного протеолиза.

Условно их можно подразделить на несколько групп: контактную систему плазмы крови, лейкокинины, цитокины, ферменты и антиферменты, катионные неферментативные белки, транспортные и распознающие белки, нейропептиды, факторы роста.

Лизосомальные ферменты и их ингибиторы рассмотрены выше. Катионные белки охарактеризованы при обсуждении фагоцитоза. Сведения о факторах роста даются в таблице16. Цитокины, среди которых в воспалении особенно активно участвуют ИЛ-1, ИЛ-6, ИЛ-8, интерфероны и фактор некроза опухолей, подробно описаны в таблице16, а также в разделах «Преиммунный ответ» и «Иммунный ответ», где имеется интегральная таблица их источников и эффектов. Лейкокинины рассмотрены в разделе «Фагоцитоз» (с.314 и далее). Ферменты и антиферменты были охарактеризованы, соответственно, при освещении механизмов вторичной альтерации и противовоспалительных медиаторов. Распознающие белки детально рассматривались в материале, посвященном клеточной адгезии и при описании механизмов фиброплазии.

Транспортные белки-участники воспаления — это церулоплазмин, транскобаламин, трансферрин, ферритин, которые, в основном, имеют значение как компоненты антиоксидантных и прооксидантных механизмов тканей (см. выше). Церулоплазмин известен, как катализатор окисления катехоламинов, витамина С и фибрина, что, в свою очередь, может оказать влияние на течение воспаления. Макрофагальный апопротеин Ε охарактеризован на с.320.

Среди оставшихся полипептидных медиаторов наибольшее значение имеет контактная система (сторожевая; полисистема) плазмы крови.

Компонентами этой системы являются плазменные протеазы: комплемент, свертывающая система, система фибринолиза и кининовая система. Они функционально едины, тесно связаны макрофагальным происхождением своих белков, имеют общее свойство «плавающих регуляторов» (в крови имеются их проактиваторы), работают по каскадному принципу, взаимно запускают друг друга и имеют общие эффекторы (рис.73). [340]

Ядром сторожевой полисистемы служат 4 белка:

1.Фактор Хагемана (XII фактор свертывания крови);

2.Высокомолекулярный кининоген;

3.Плазменный прекалликреин;

4.XI фактор свертывания крови.

Если, в результате первичной альтерации плазма контактирует с любой полианионной поверхностью (коллагеном, базальной мембраной, кожей, поверхностью белого тромба, хрящом, поверхностью инородного тела или пробирки) или даже с полианионными молекулами, находящимися в тканях или попавшими в кровь (гликозаминогликанами и протеогликанами основного вещества соединительной ткани, ганглиозидами и сульфатидами, жирными кислотами, кристаллами урата натрия при подагре, бактериальными липополисахаридами, ДНК), то белки сторожевой полисистемы автоматически самособираются в комплекс и активируют друг друга.

Это ведет к активации ограниченного ступенчатого протеолиза в четырёх вышеназванных каскадах, а, кроме того, к хемотаксису гранулоцитов, протеазы которых способствуют дальнейшей активации комплемента в режиме «порочного круга».

Компоненты сторожевой полисистемы могут взаимно активироваться. Так, фибринолитик плазмин запускает систему комплемента путём протеолиза фактора С,. Тромбин, образуемый системой свёртывания (см. выше раздел «Тромбоз»), активирует комплемент через его фактор С₃ Активные фрагменты С₃ и С₅ могут генерироваться под протеолитическим воздействием кининового медиатора калликреина. Ингибитор комплемента С₁INH служит одновременно для торможения кининов, свертывания и фибринолиза.

Наконец, протеазы лизосом, участвующие в любом воспалении, способны стимулировать данную полисистему неспецифически.

Наряду с растворимым плазменным комплементом, плазменными факторами свёртывания и фибринолиза существуют их мембранно-адсорбированные аналоги, связанные с поверхностью тромбоцитов и лейкоцитов. В ходе агрегации и адгезии клеток, например, на поверхности белого тромба, также происходит самосборка ключевых факторов и активация свёртывающей, противосвёртывающей, кининовой систем и комплемента. Синтез некоторых компонентов контактной системы в макрофагах усиливается под действием цитокинов при преиммунном ответе, таким образом, они относятся к белкам острой фазы. Факторы свертывания и фибринолиза были охарактеризованы выше в разделе «Тромбоз». Остальные компоненты сторожевой полисистемы нуждаются в отдельном освещении. [341]

Система комплемента

В конце XIX века Т.Наттелл, а позже Ж.Борде (1895) предполагали, что существует единственный термолабильный компонент плазмы, опосредующий литическое действие антител на бактерии. К настоящему времени идентифицировано 13 белков системы комплемента и 7 ингибиторов (рис.74). Эти регуляторы циркулируют в неактивной форме (за исключением фактора D, который присутствует в плазме в малых количествах, в активном виде), самособираются в ответ на определенные сигналы, активируют друг друга (причем служат при этом сериновыми протеазами и/или взаимными рецепторами), а в результате осуществляют несколько важных эффектов, основные из которых:

•Лизис мишеней, активирующих комплемент;

•Опсонизация объектов, фиксирующих факторы комплемента;

•Хемотаксис и усиление фагоцитоза;

•Активация лейкоцитов и опосредование их адгезии;

•Регуляция иммунного ответа;

•Освобождение медиаторов воспаления. Белки комплемента условно подразделяются на факторы классического пути активации (обозначаются буквой С с соответствующими индексами — С₁, С₂, С₄), факторы альтернативного пути активации (В, D), терминальные компоненты комплекса мембранной атаки (С₅, С₆ С₇, С₈, С₉), а также усилители и ингибиторы комплемента (Ρ, Η, I, С_4bр, DAF, MCP, HRF, С₁, [342] IΝН и др.). Особняком стоит центральный фактор всей системы С₃, входящий в оба пути активации комплемента и участвующий в реализации практически всех его функций.

Фрагменты протеолиза факторов обозначаются буквенным индексом а (малые) или В (большие) например C_5а или В_b. Индекс i свидетельствует о том, что это промежуточный короткоживущий продукт протеолиза (например, iC_4b).

Черточка сверху символизирует наличие у компонента или комплекса компонентов ферментативной активности (С1r'), а звездочка — нестабильное состояние молекулы в водном растворе. Такие активные нестабильные молекулы образуются при протеолизе из фрагментов, имеющих тиоэфирные связи. Они быстро оседают на поверхности клеток-мишеней, так как формируют с клеточными молекулами амидные и эфирные связи (например, С4b*).

Белки комплемента — члены различных суперсемейств распознающих и каталитических молекул. Они родственны самым разным биорегуляторам и компонентам плазмы.

Так, ингибиторы комплемента Н, I, С_4bp, DAF, МСР, а также его рецепторы CR₁ и CR₂ формируют отдельное генетически родственное семейство в хромосоме 1. Им родственны рецептор интерлейкина‑2 и XIII фактор свертывания крови.

С₂ и В, а также С₄ кодируются в коротком плече хромосомы 6 рядом с антигенами главного комплекса гистосовместимости и фактором некроза опухолей. Некоторые домены В и С₂ родственны трипсину и химотрипсину, а С₄ —α₂-макроглобулину.

Фактор С₃ гомологичен интегринам, Clq аналог конглютинина, белка А из состава лёгочного сурфактанта и маннансвязывающего сывороточного белка, взаимодействующего с полисахаридами бактериальных стенок. C_ls содержит домены рецептора липопротеидов низкой плотности и серинэстераз, а составные части комплекса мембранной атаки имеются также в структуре стрептококкового гемолизина сnрептолизина О, цитотоксических белков эозинофилов и перфорина Т-киллеров. Наконец, C₁INH родственен другим антипротеазам: α₁-антитрипсину, α₁-антихимотрипсину и ингибитору коагуляции антитромбину III (М.Уолпорт, 1994). Замечательным примером сформулированного А.М.Уголевым (1987) принципа универсальных функциональных блоков [343] в эволюции реактивности служит совместное использование всех этих регуляторов в единой системе комплемента. Природа перераспределила и рекомбинировала регуляторы, первичная функция которых у одноклеточных была различной, объединив их в мощную защитную систему.

Классический путь активации комплемента (рис.75) — быстрый и эффективный (Б.Ф.Хайнс, А.С.Фоси; 1994). Он запускается фиксацией фрагмента С, к Fc-фрагментам пометивших мишень иммуноглобулинов (классов М, G₁, G₂, G₃) — см. рисунок74. Для запуска каскада необходимо связать не менее двух из шести доменов молекулы С_1q .

Кроме находящихся в составе иммунного комплекса одной молекулы IgM или, минимум, двух — IgG, это могут обеспечить микоплазмы, вирус везикулярного стоматита и некоторые мышиные ретровирусы. Поэтому данные возбудители активируют классический путь комплемента без участия антител. Классический путь активизируется также под влиянием отдельных маннан-содержащих бактерий, полианионов: липида А, ДНК, кардиолипина, гликозаминогликанов, С-реактивного белка, трипсина и плазмина. В некоторых условиях даже аспирин способен его запустить.

Конформационные изменения в C_bq приводят, в присутствии кальция, к аутокаталитической активации двух молекул С_lr, которые расщепляют и превращают в активную серинэстеразу две оставшихся молекулы пентамера C₁-C_1s. Образовавшаяся серинэстераза C_1s расщепляет белок С₄, содержащий тиоэфирную связь. Его фрагмент С_4b, оседает на поверхности мишени, рядом с C_1s и связывает плазменный С₂. Под действием C_ls последний распадается, и его фрагмент С_2а формирует вместе с С_4b активную, связанную с поверхностью мишени С₃ -конвертазу классического пути (С_4b С_2а).

Ряд ингибиторов, как растворимых (сертин, фактор I, белок, связывающий С₄), так и мембранно-связанных (CR₁, DAF, МСР) способны предупреждать или ослаблять активацию классического пути. Отсутствие DAF и другого ингибитора литических функций комплемента, HRF на мембранах мутантного клона эритроцитов наблюдается при пароксизмальной ночной гемоглобинурии (болезнь Макиафава-Микелли) и вызывает кризовый гемолиз. Под воздействием аутоантител к ингибитору С₁ наступает отек гортани. Альтернативный путь активации комплемента характеризуется Б.Ф.Хайнсом и А.С.Фоси, как медленный и менее эффективный. Его значение заключается в том, что активация этого пути не требует образования комплексов антиген-антитело и, чаще всего, предшествует специфическому иммунному ответу.

Альтернативный путь срабатывает в ответ на липополисахариды (эндотоксины) бактерий, липоолигосахариды менингококков, трипаносомы, лейшмании, многие грибки, гельминты, вирусы, геморрагических лихорадок и вирус Эпштейна-Барр. Высокомолекулярные полианионы (включая полисахариды, скажем, инулин, агарозу, декстраны), гетерологичные эритроциты с их полисахаридными поверхностными молекулами и свободный гемоглобин — также активируют альтернативный путь. При иммунном ответе этот путь активируется иммунными комплексами с участием Ig A₁, Ig А₂ и IgD. Агрегаты IgE могут активировать альтернативный путь лишь при очень высоких концентрациях, что сводит участие этого пути в анафилактических реакциях к минимуму. Активизация альтернативного пути происходит и при контакте плазмы с поверхностью некоторых опухолевых клеток, например, асцитной карциномы Эрлиха и лимфобластом. Патогенез действия яда кобры включает активацию комплемента в плазме этим же путём.

Механизм альтернативного пути также ведет к появлению С₃-конвертазы, но несколько по-иному. В нем участвуют факторы В и D, продукт спонтанного гидролиза С₃ нестабильный C_3i, а при самоусилении этого каскада подключается еще и плазменный белок со звучным названием «пропердин» (фактор Р).

C_3i в жидкой фазе связывает В, который после этого гидролизуется с помощью D и освобождает В_а. Комплекс С_3bВ_b это растворимая [344] конвертаза С₃, которая продолжает превращать третий фактор комплемента в С_3b.

Последний оседает на клеточную поверхность и фиксирует новые молекулы В. Последующая судьба процесса зависит, во многом, от свойств этой поверхности. Система комплемента проявляет здесь элементарную способность к распознаванию «чужого» и «своего».

На мембранах собственных клеток в изобилии присутствуют вездесущие молекулы-маркеры DAF, МСР и CR₁. Все они — ингибиторы образования конвертазы альтернативного пути комплемента. Соседство с ними вытесняет фактор В из комплекса с С_3b, на его место приходит выигрывающий в этих условиях конкуренцию плазменный ингибитор альтернативного пути Η. Η служит адаптером для связывания фактора I, и последний разрушает С_3b, через нестабильный iC_3b до C_3c и С_3dg,. Этот фактор, оставаясь на мембране, способен служить опсонином и хемоаттрактантом, но дальнейшая активация литических эффекторов комплемента на этом обрывается.

На бактериальных и некоторых опухолевых мембранах ингибиторы не представлены и активация продолжается аутокаталитически. Связывание всё новых молекул В ведет, под протеолитическим действием D, к увеличению количества активных комплексов С_3iB_b то есть С₃-конвертазы альтернативного пути. Пропердин (Р), в присутствии ионов магния, присоединяется к этому комплексу и предохраняет его от диссоциации, обеспечивая результативное действие самоусилительного механизма путем накопления конвертазы на поверхности мишени. Некоторые грам-положительные бактерии имеют в клеточных стенках много остатков сиаловой кислоты, что мешает поверхностной активации конвертазы альтернативного пути и способствует их патогенности.

Для защиты от некоторых бактерий, например, менингококков, именно механизм пропердин-зависимой амплификации альтернативного пути является ключевым. Не случайно, дефицит пропердина или любые другие наследственные и приобретенные аномалии активации альтернативного пути ведут к резкому понижению антименингококкового иммунитета и уменьшению эффективности соответствующей вакцинации.

Как раз носители таких отклонений составляют большую часть жертв менингококкового сепсиса.

Для эффективного продолжения протеолитического каскада конвертазы классического и альтернативного пути связывают ещё по одной молекуле С_3b, что повышает их сродство к С₅.

Образование терминальных компонентов комплемента требует действия конвертаз классического (С_4bС_2aС_3b), либо альтернативного (C_3bB_bC_3b) пути на фактор С₅.

Продуктом этой протеолитической реакции являются растворимый пептид С_5а — анафилотоксин 1 (сильнейший среди анафилотоксинов). Карбоксипептидаза N превращает его в лишённый концевого аргинина C_{5a des Arg}. Вместе с продуктом протеолитической активации конвертаз С_3а (анафилотоксином2), эти пептиды служат мощными медиаторами сосудистых и клеточных реакций при воспалении (см. таблицу18).

Другой продукт распада С, входит в состав мембранно-ассоциированого комплекса, последовательно, с С₆ и С₇, причем после фиксации С₇ весь агрегат С_5bС₆_₇ приобретает гидрофобность и способность внедряться в липидный бислой.

Дополнительное связывание С₈ придает комплексу некоторую, а фиксация С₉ — исключительно сильную цитолитическую способность. В мембране образуется кольцо, пропускающее внутрь кальций, что провоцирует механизмы клеточной гибели, описанные в соответствующих главах книги. Таким образом, комплекс C_5b C_6-7-8-9 — буквально, своего рода «молекулярный дырокол», проделывающий в мембране пору, видимую в электронный микроскоп. Белок S (витронектин), вырабатываемый макрофагами, эндотелием и выделяемый также тромбоцитами, ингибирует активность литического комплекса комплемента, а параллельно оказывает антикоагулянтный [345] эффект. Этот механизм предохраняет собственные клетки от атаки комплемента и предупреждает развитие васкулита.

Ряд активных нецитолитических фрагментов комплемента является важными медиаторами воспаления (Таблица18).

Анафилотоксины инактивируются плазменными и лейкоцитарными карбоксипептидазами В и N (источником которой являются, в частности, эозинофилы). Активность этих ферментов обеспечивает действие ранее неидентифицированного «фактора инактивации хемотаксиса» или так называемого «антианафилотоксина».

Комплемент взаимодействует с иммунной системой не только как антителозависимый цитотоксический эффектор и опсонин для иммунных комплексов (см. ниже в главе «Иммунный ответ»), Это важный модулятор иммунного ответа. По некоторым сведениям, именно факторы комплемента способствуют изотипическому переключению синтеза иммуноглобулинов Μ на G, регулируют активацию В-клеток, а также хелперную, либо супрессорную активность. Только лимфоциты, располагающие CR3, могут участвовать в Т-зависимых иммунных реакциях. Считается, что супрессивное действие связано с С_3а, а С_5a, наоборот, способен отменять этот эффект.

Инактивация фактора С₃ ядом кобры ведет к подавлению синтеза любых иммуноглобулинов, кроме IgM (А.Бифас и соавт.; 1985).

В заключение рассказа об основных свойствах системы комплемента будет освещен вопрос о ее наследственных и приобретенных дефектах и роли системной активации комплемента в патологии.

Эти состояния (табл.19) разнообразны и могут быть вызваны как наследственными мутациями (дефициты С, INH, Р, I), так и приобретенными состояниями, но их клинические проявления, как правило, сходны и включают снижение устойчивости к бактериальным инфекциям, из-за нарушения литических и опсонизирующих функций комплемента, и развитие иммунокомплексных заболеваний (ИК-синдромов), из-за помех в клиренсе иммунных комплексов.

При иммунокомплексных болезнях трудно определить, является ли дефицит факторов комплемента первичным наследственным или вторичным по отношению к иммунопатологическому [346] процессу в организме. Так, при системной красной волчанке у клинически здоровых родственников больных, как и у самих пациентов, отмечается дефицит CR₁ Вместе с тем, усиленные иммунопатологические реакции ведут к потреблению и вторичному недостатку факторов С₃, С₄, С₂. у людей, страдающих этим заболеванием. Кроме того, у больных системной красной волчанкой имеется нарушение протективного действия витронектина. Этот белок присутствует в плазме крови больных в комплексе с терминальными факторами комплемента в повышенных количествах, но активация им антитромботических механизмов, под воздействием иммуноглобулинов больных волчанкой, снижается. Возможно, в этом феномене играют какую-то роль аутоантитела к фосфолипидным компонентам, существенным для активности витронектина, тромбомодулина и связанных с ними факторов, (подробнее см. ниже главу «Иммунокомплексные реакции»). [347]

Тотальная активация комплемента происходит при контакте плазмы с мембранами ионообменников искусственной полки и других устройств для экстракорпоральной терапии. Аналогичные осложнения могут быть и у пациентов с эндопротезами сосудов. Результатом является системное действие анафилотоксинов и медиаторов активированных комплементом лейкоцитов, что формирует постперфузионный синдром, сопровождаемый лихорадкой, шоком, внутрисосудистым гемолизом, лейкопенией и гипокомплементэмией потребления, кровоточивостью по капиллярному типу. Синдром исключается только в том случае, если все поверхности, с которыми контактирует кровь (плазма), будут неактивирующими.

Системная активация комплемента происходит при бактериемии Грам-отрицательными возбудителями, особенно, сальмонеллами, менингококками, пневмококками, гемофильной палочкой, при вирусемии возбудителями геморрагических лихорадок. Это важный элемент патогенеза инфекционно-токсического шока (шокового легкого).

При ожоговой болезни в системном кровотоке появляется избыток активных фрагментов комплемента, обусловливающих, наряду с прочими факторами, развитие ожогового шока и респираторного дистресс-синдрома в легких.

При остром панкреатите и травмах поджелудочной железы панкреатические протеазы активируют сторожевую полисистему крови, проникая в системный кровоток. Это ведет не только к системному действию кининов, но и к продукции анафилотоксинов. У больных может развиться тяжелый коллапс, диссеминированное внутрисосудистое свертывание крови и плюриорганная недостаточность, в том числе, шоковое лёгкое.

Очень велика роль расстройств функций комплемента в развитии нефропатий. Все нефриты, в том числе, инфекционные стрептококковые протекают с гипокомплементемией. При мембранозно-пролиферативной форме хронического диффузного гломерулонефрита в крови появляются аутоантитела к активной форме конвертазы альтернативного пути комплемента. Аутоантитела к конвертазе классического пути комплемента присутствуют при остром постстрептококковом нефрите и системной красной волчанке. Эти аутоантитела (нефритогенные факторы) блокируют освобождение ингибитором Η фактора С₃ из состава конвертазы и происходит снижение плазменной концентрации этого фактора. В результате нарушается клиренс иммунных комплексов, и они откладываются в клубочках почек, активируется комплементзависимый лизис эндотелия и других тканей и ослабевает устойчивость к гноеродной, в том числе, менингококковой инфекции. Нефритогенный фактор характерен и для парциальной липодистрофии, зачастую сопровождаемой дефицитом С₃ и гломерулонефритом. При любых видах нефротического синдрома факторы комплемента, особенно, В, Ρ и С₄, теряются с мочой, что обусловливает вторичную гипокомплементэмию и иммунодефицит по отношению к бактериальной инфекции. При цитотоксической форме аутоиммунного гломерулонефрита (подострый злокачественный гломерулонефрит с «полулуниями», гломерулонефрит при синдроме Гудпасчера) комплемент опосредует лизис ткани клубочков под воздействием аутоантител к компонентам их базальной мембраны.

При СПИДе имеется дефицит ряда факторов комплемента на фоне значительного избытка в крови С_3а. В связи с иммуносупрессивным действием этого анафилотоксина предполагается, что его накопление вносит вклад в развитие иммунологической недостаточности у таких больных (А.М.Ищенко, С.В.Андреев; 1987).

Содержание многих факторов комплемента снижено, по сравнению со взрослыми, у новорожденных и, особенно, недоношенных детей, при голодании и печеночной недостаточности. Поэтому, во всех этих случаях понижена антибактериальная резистентность.

Кининовая система и нейропептиды

Кининовая система — система убиквитарных коротких пептидных медиаторов, активируемая после прямого контакта фактора Хагемана с полианионными поверхностями. [348]

Короткий пептид ХIIа, отщепляемый от фактора Хагемана, активирует фермент прекалликреин путем его протеолиза. Тот переходит в калликреин и расщепляет плазменный α₂-гликопротеид-предшественник (печеночного, тромбоцитарного и макрофагального происхождения) — высокомолекулярный кининоген (ВК) с образованием главного кинина крови — нонапептида брадикинина. ВК содержится также в эндотелии и тучных клетках, но не доказано, что он там образуется.

Аутокаталитический механизм этого каскада заключается в том, что и ВК и прекалликреин способны дополнительно активировать фактор Хагемана. Калликреин содержат яды многих опасных змей, например, джарараки. Именно этой южноамериканской змее мы обязаны открытием кининовой системы, поскольку бразильский патофизиолог М.Роха-э-Силва (1948) обнаружил брадикинин, изучая механизмы действия ее яда.

Аналогичные каскадные реакции приводят к появлению в тканевой жидкости декапептида каллидина (лизил-брадикинина) из тканевого предшественника каллидиногена — аналога ВК, под действием калликреинов поджелудочной, слюнной и других желёз, почек и других органов.

Параллельно этим процессам, как уже говорилось выше, запускаются и другие компоненты сторожевой полисистемы. В частности, калликреин способствует превращению плазминогена в плазмин. Плазмин, как и трипсин, способен оказать обратное кинин-освобождающее действие на кининогены. Кинины образуются не только в крови и тканевой жидкости, но и в секрете ряда желёз, особенно, слюнных. Они входят в состав ядов, выделяемых соответствующими железами осьминога, ос, пчел, скорпионов и амфибий. Кинины относятся к короткоживущим медиаторам (время полужизни брадикинина в плазме — 30 сек), быстро расщепляемые карбоксипептидазой N (кининазой, содержащейся, в плазме, лейкоцитах и, особенно, в эозинофилах), а также карбоксипептидазой В, активируемой путем протеолиза. Поэтому они выступают исключительно в роли местных аутокоидов. Близкими к кининам являются некоторые нейропептиды, в частности, вещество Ρ и нейрокинин А. Медиаторы ренин-ангиотензиновой системы родственны кининам по принципам своей активации, структуре и спектру действия. Однако они, в основном, реализуют противоположные кининам эффекты, в частности, на сосуды и рассматриваются некоторыми авторами, как физиологические антагонисты кининовой системы (Т.С.Пасхина 1965). Интересно, что лёгочная ангиотензинконвертаза активирует систему ангиотензинов, но разрушает кинины. Поэтому её блокада фармакологическими агентами сдвигает баланс этих систем в пользу кининов, что используется в терапии гипертензий.

Кинины в норме служат медиаторами рабочей артериальной гиперемии (см. соответствующий раздел выше), особенно, в функционирующих железах, например, слюнных. Вполне возможно, что их совокупное действие способствует поддержанию оптимального уровня общего периферического сопротивления и предохраняет от гипертензий (О.А.Гомазков, А.А.Дзизинский, 1976). При воспалении образуются значительные количества кининов. Их эффекты представлены в таблице20.

Брадикинин в отношении большинства этих эффектов более активен, чем каллидин, а тот, в свою очередь, превосходит третий из выделенных кининов — метионил-лизил-брадикинин. В отношении системного гипотензивного эффекта соотношение активности кининов строго обратное.

Ряд эффектов кининов опосредован их действием на апудоциты диффузной эндокринной системы. Например, ингаляция брадикинина не вызывает бронхоспазма у здоровых индивидов, но провоцирует приступ у лиц, страдающих «астмой, вызванной физическими усилиями», в патогенезе которой имеет большое значение химическая и физическая стимуляция апудоцитов подслизистого слоя бронхов, выделяющих вещество Ρ и другие бронхоконстрикторы. [349]

Вещество Р, ундекапептид, в котором первые 2 аминокислоты совпадают с брадикинином, вообще, связано с кининами физиологически. Как и другие нейропептиды (полипептид, ассоциированный с геном кальцитонина, нейрокинин А) оно участвует в механизмах воспаления в тесной кооперации с кининами.

Нейропептиды синтезируются апудоцитами и сенсорными нейронами, которые образуют на периферии немиелинизированые нервные С-волокна. Эти чувствительные волокна образуют разветвления, пригодные для осуществления местных аксон-рефлексов, на соединительнотканных тучных клетках. С-волокна служат полимодальными ноцирецепторами. Их физические и химические раздражения, включая действие гистамина, простагландинов, простациклина и, в первую очередь, кининов — вызывают чувство боли (dolor). Нейропептиды, особенно, вещество Р, потенцируют их болевые эффекты. Аксон-рефлексы с участием нейропептидов вызывают дегрануляцию мастоцитов и освобождение из них новых порций болевых медиаторов (см. ниже «Боль и ее роль»).

Субстанция Ρ ответственна за проведение болевого ощущения в спинной мозг. Этот эффект блокируется алкалоидом красного перца капсаицином, что объясняет обезболивающее действие перцового Пластыря при радикулите. Эндорфины также блокируют Р-зависимое спинальное проведение боли.

Вещество Ρ может само вызывать анальгетический центральный эффект в дорсальных ядрах шва, а его протеолитические фрагменты, например тетрапептид Р являются гиперальгетиками. Общая направленность действия этого нейропептида зависит от путей его протеолиза, уровня концентрации и пермиссивного действия других регуляторов (см. ниже раздел «Боль…»).

Итак, боль весьма зависит от координированного действия кининов и нейропептидов при важной роли элементов диффузной нейроэндокринной системы. Следует отметить, что боль при остром воспалении может быть выражена в разной степени — от мучительных приступов, сопровождающих массированное освобождение кининов (в форме опоясывающих болей при панкреатите или симптома «раскаленных щипцов» при подагрическом артрите суставов первого пальца стопы), и до, практически, полного отсутствия этого признака (например, при пневмонии, не вовлекающей париетальную плевру, с её ноцирецепторами

Кроме альгоэргического действия, нейропептиды, через мастоцитарные медиаторы, повышают проницаемость сосудов и потенцируют привлечение нейтрофилов в очаг воспаления.

Остальные компоненты сторожевой подсистемы рассматривались в главе «Тромбоз». Это позволяет перейти к характеристике следующей химической группы медиаторов. [350]

Липидные медиаторы

При рассмотрении типовых последствий повреждения клеточных мембран, мы уже касались механизмов генерации сигналов в арахидоновом каскаде клеток.

Не повторяясь, дополним некоторые сведения о функции липидных медиаторов-производных арахидоновой кислоты в воспалении (см. также с.154-158).

Основные пути превращения арахидоновой кислоты освещены выше. Добавим, что, помимо простагландинов, гидрокииэйкозаполиеновых кислот, тромбоксанов, простациклина, лейкотриенов, при воспалении ряд клеток, в том числе, нейтрофилы, вырабатывают еще одну группу липидных медиаторов — тригидроксипроизводные арахидоновой кислоты липоксины (К.Н.Серхан, 1994). При остром воспалении наиболее велика роль простагландина Е₂, лейкотриена В₄, 5-гидроксиэйкозатетраеновой кислоты и фактора активации тромбоцитов. Особенно большое значение придают последнему фактору. Ацетилглицериновый эфир фосфорилхолина образуется из материала плазматических мембран под влиянием фосфолипазы А,. Несмотря на простоту своей структуры, это мощнейший и разносторонний посредник воспалительных [351] реакций. Достаточно упомянуть, что блокаторы его образования обрывают практически все симптомы острого воспаления во многих экспериментальных моделях. Самым сильным стимулятором выработки фактора активации тромбоцитов является тромбин. Однако, цитокины, в частности, ИЛ-1; кинины, лейкотриены, внеклеточная АТФ и гистамин тоже способны повышать его продукцию. Эффекты липидных медиаторов при воспалении приведены в таблице21.

Полисахаридные медиаторы

Полисахаридные медиаторы воспаления — это гликозаминогликаны (гепарин, хондроитинсульфаты, гепаран-сульфат, дерматан-сульфат). Они вырабатываются многими клетками: фибробластами, гладкомышечными элементами, эндотелием, макрофагами. Спектр гликозаминогликанов, синтезируемых различными клетками, отличается. Для гепарина основными продуцентами служат базофилы и мастоциты, для гепарансульфата — эндотелий и т. д.

Большинство эффектов полисахаридных медиаторов связаны так или иначе с противовоспалительным действием .

Гепарин и, особенно, гепаран-сульфат являются сильными антикоагулянтами и антиагрегантами. Они, а также дерматан-сульфат, препятствуют тромбообразованию и фибринообразованию, способствуют фибринолизу, стимулируя выделение эндотелием активатора плазминогена. Гепаран-сульфат действует через тканевой рецептор антитромбин III, гепарин — через кофактор II (см. раздел «Тромбоз»).

Указанные гликозаминогликаны связывают гистамин, ингибируют активность факторов комплемента и снижают степень функционирования сторожевой полисистемы плазмы крови.

Хондроитин-сульфаты не обладают ингибирующим действием в отношении свёртывания и тромбообразования. Зато они более активны, чем гепариноиды, в отношении снижения сосудистой проницаемости. Гликозаминогликаны способны связывать липопротеиды, что способствует поставке в очаг воспаления холестерина, производные которого, в частности, в макрофагах, обладают значительным иммуномодулирующим действием. Связывание липопротеидов и гликозаминогликанов играет значительную роль в атерогенезе, который можно рассматривать, как вариант хронического воспаления, спровоцированного патологическими липопротеидами.

Взаимодействуя с коллагеном и адгезивными белками, гликозаминогликаны принимают участие в самосборке ткани при фиброплазии и регенерации. Как фактор миграции эндотелиоцитов, гепарин способствует ангиогенезу.

ОСОБЕННОСТИ ХРОНИЧЕСКОГО ВОСПАЛЕНИЯ

Острое воспаление, как аутохтонный процесс, самопроизвольно заканчивается при условии искоренения причинного агента. Однако, если возбудитель, подобно бруцеллам при мальтийской лихорадке, персистирует в тканях (или если причинный агент воспаления является неметаболизируемым, как кристаллы кремния при силикозе, инородные тела в тканях, не удаленные при обработке ран секвестры), то создаются условия для продолжения альтерации и экссудации на фоне развернувшихся пролиферативных процессов. К такому же результату процесс приходит в том случае, если он вызван атакой иммунной системы против конституционального аутоантигена, который не может быть радикально устранён (например, при системной красной волчанке).

Создающееся сочетание волнообразных острых альтеративно-экссудативных явлений и фиброплазии определяет специфику хронического воспаления (Д.Н.Маянский, 1991).

Таким образом, хроническое воспаление может протекать, как череда острых на фоне репарации ткани. Существует даже термин «острое воспаление в ходе хронического» или «подострое воспаление» для обозначения ситуации, когда продолжение действия флогогенного агента ведет к такому наслоению новых воспалений на незавершенный репаративный процесс, как это бывает, например, при [352] хроническом калькулёзном холецистите (П.Чандрасома, К.Р.Тэйлор, 1998).

Другой вариант — «первично хроническое», вялое течение при недостаточной интенсивности иммунного ответа и регенерации. Этому способствуют региональные нарушения лимфообращения и гемоциркуляции (например, диабетические ангиопатии, варикозная болезнь, региональная ишемия вследствие склеротических изменений в сосудах), полигиповитаминозы, голодание, дефицит микроэлементов, особенно, цинка.

Хроническое воспаление лежит в основе множества серьезных и распространенных инвалидизирующих болезней: от ревматоидного артрита и туберкулёза — до пневмокониозов и атеросклероза.

При хроническом течении воспаления отмечается ряд важных особенностей:

•Происходит мононуклеарная инфильтрация пораженных тканей лимфоцитами и макрофагами. Особенно это характерно для аутоиммунных хронических воспалений. При тироидите Хашимото щитовидная железа подвергается инфильтрации аутореактивными лимфоцитами, которые постепенно разрушают ткань железы. При многих хронических воспалениях происходит накопление и длительное активное функционирование макрофагов в очагах воспаления. Этому способствуют факторы, ингибирующие миграцию макрофагов — окисленные липиды, а также пептиды, выделяемые Т-лимфоцитами (MIF). Нейтрофильная инфильтрация не характерна для таких хронических воспалений и присутствует лишь при хроническом гнойном воспалении (остеомиелит, пиелонефрит) в виде зон, соседствующих с типичной макрофагально-лимфоцитарной реакцией. В таких случаях эти зоны могут отграничиваться в абсцессы, отличающиеся при хроническом воспалении толстой капсулой.

•Макрофаги пролиферируют на месте воспаления. Цитокины, выделяемые при макрофагально-лимфоцитарной инфильтрации, взаимно активируют эти два вида клеток, создавая порочный круг, поддерживающий существование воспаления. Важнейшую роль в этом играют лимфокины—γ-интерферон и интерлейкин-4, активирующие макрофаги. Последние, в свою очередь, выделяют также цитокины (фактор некроза опухолей (кахексин), интерлейкины-1 и -6), активирующие лимфоциты и другие элементы и способствующие преобразованию макрофагов в эпителиоидные клетки, а также их слиянию в гигантские многоядерные клетки, присутствие которых характерно для многих очагов хронического воспаления. Исключительная роль макрофагов при хроническом воспалении позволила Котрану, Кумару, Шёну и Роббинсу (1994) дать им еще одну образную характеристику «примадонн хронического воспаления». В основном, макрофаги при хроническом воспалении осуществляют фагоцитоз (как правило, иммунный или, для воспалений, вызванных неантигенными инородными частицами, например, тальком — неиммунный).

•При хроническом воспалении сенсибилизированные лимфоциты располагают достаточным временем для того, чтобы претерпеть клональную пролиферацию, мигрировать в его очаг и оказать свои эффекторные иммунные воздействия. Поэтому, хотя иммунологические механизмы, принципиально, принимают участие и в любом остром воспалении, зачастую их вклад очевиден лишь при гиперергической интенсивности (см. ниже «Анафилактические реакции») или же при наличии достаточной продолжительности процесса, что характерно для подострых и хронических воспалений. Хроническое воспаление может, вообще говоря, сопровождаться любыми иммунопатологическими реакциями и их комбинациями: иммунокомплексными (как при диффузных гломерулонефритах), цитотоксическими (как при хроническом агрессивном гепатите), анафилактическими (как при некоторых пневмомикозах), но наиболее характерно развитие гиперергических реакций замедленного типа. При персистировании антигенов в организме происходит хроническая аттракция и активация макрофагов и лимфоцитов в очагах хронического воспаления, и морфологическим эквивалентом [353] этих процессов, характеризуемых как продуктивное хроническое воспаление, является возникновение гранулём (см. ниже соответствующий раздел главы «Аллергия»). Очень большую роль при этом играют перечисленные выше цитокины, взаимно активирующие макрофаги и лимфоциты. Известно, что антитела к фактору некроза опухолей TNFα в эксперименте ингибируют образование гранулём. Возможно, именно кахексин является главным медиатором гранулёматоза — не случайно, практически, при всех хронических гранулёматозных процессах пациент существенно худеет. В центре иммунной («эпителиоидной») гранулёмы имеются очаг казеозного (творожистого) или гуммозного, отличающегося более твердой и тягучей «резиноподобной» консистенцией, некроза, а также продукты слияния хронически стимулированных макрофагов — гигантские многоядерные эпителиоидные клетки Пирогова-Лангханса. Для них типично периферическое расположение многочисленных ядер. Вокруг находятся стимулированные макрофаги с пенистой цитоплазмой, свидетельствующей об интенсивных секреторных процессах и, нередко, с персистирующими в них живыми возбудителями. Цитологическую картину гранулёмы дополняет перифокальное скопление активированных Т-лимфоцитов. В неинфекционных гранулёмах, вызванных персистированием неантигенного инородного материала (тальк), а также в гранулёмах, спровоцированных ГЗТ против гаптенов (бериллиоз), казеозного некроза не наблюдается. Впрочем, казеоз не характерен и для ряда инфекционных гранулём небактериальной природы (лихорадка Q, бруцеллез). В неинфекционных гранулёмах, содержащих неразрушаемые инородные частицы, также имеются многоядерные гигантские клетки, но расположение ядер в них, в отличие от эпителиоидных клеток, случайное.

•Происходит изменение структуры органов вследствие неполной регенерации, фиброплазии и некроза, которые всегда присутствуют в очагах хронического воспаления. В результате в органе могут образоваться полости, окруженные пиогенными капсулами — абсцессы, возникнуть рубцы, нарушиться органная микроархитектура, как это происходит, например, при бронхоэктатической болезни или при циррозе печени. В случае поверхностного расположения воспалительного очага возможно формирование язвы — кратерообразного дефекта, проникающего в подслизистый слой или под эпидермис и представляющего собой очаг воспаления с проявлениями фиброплазии и регенерации по краям, вплоть до очень грубых (каллёзных) структурных изменений. Подобные очаги хронического воспаления существуют при язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки. Для хронического, волнообразно протекающего воспаления характерно накопление регенератов (паннус при ревматоидном артрите, кондиломы при сифилисе, полипоз слизистых оболочек и т. п.).