Фагоцитоз: Одна из важнейших функций лейкоцитов, вышедших из сосудов в очаг

7.4. Фагоцитоз

Фагоцитоз: Одна из важнейших функций лейкоцитов, вышедших из сосудов в очаг

Однаиз важнейших функций лейкоцитов, вышедшихиз сосудов в очаг воспаления, —фагоцитоз,во время которого лейкоциты распозна­ют,поглощают и разрушают проникшие ворганизм микроорганизмы, различныечужеродные частицы, а также собственныенежизнеспособ­ные клетки и ткани.Явление фагоцитоза было открыто И.

И.Мечниковым (1845—1916), и он был первым, ктопонял значение фагоцитоза как важ­нейшегомеханизма невосприимчивости организмак инфекционным за­болеваниям. И.И.Мечников ввел общепринятые теперьтермины; «фаго­цитоз» (по-гречески —пожирание клеток), «фагоцит» (пожирательклеток) и «макрофаг» (большой пожиратель).

Невсе лейкоциты, вышедшие в очаг воспаления,способны к фагоцитозу. Такая способностьсвойственна нейтрофилам, моноцитам,макрофагам и эозинофилам, которыепричис­ляют ктак называемымпрофессиональным, илиоблигатным(обязательным), фагоцитам.

Впроцессе фагоцитоза различают несколькостадий:

  1. стадию прилипания (или прикрепления) фагоцита к объекту,

  2. стадию поглощения объекта и

  3. стадию внутриклеточного разрушения поглощенного объекта. Прилипание фагоцитов к объекту в отдельных случаях обусловлено

существованиемна мембране фагоцитов рецепторов длямолекул, вхо­дящих в состав микробнойстенки (например, для углевода зимозана),или для молекул, появляющихся наповерхности собственных погибаю­щихклеток.

Однако в большинстве случаевприлипание фагоцитов к про­никшим ворганизм микроорганизмам осуществляетсяпри участии так называемых опсонинов— сывороточных факторов, которыепопадают в очаг воспаления в составевоспалительного экссудата. Опсонинысоеди­няются с поверхностью клеткимикроорганизма, после чего к ней легкоприлипает мембрана фагоцита.

Главнымиопсонинами являются имму­ноглобулиныи фрагмент СЗЬ-комплемента. Свойствамиопсониновоб­ладают также некоторые плазменныебелки (например, С-реактивный белок) илизоцим.

Феноменопсонизации можно объяснить тем, чтомолекулы опсони­нов располагают поменьшей мере двумя участками, один изкоторых свя­зывается с поверхностьюатакуемой частички, а другой — с мембранойфагоцита, соединяя таким образом обеповерхности друг с другом. Им­муноглобулиныкласса G,например,связываются своими Fab-фрагмен-тами с антигенами микробной поверхности,тогда как Fc-фрагментыэтих антител — с поверхностной мембранойфагоцитов, на которой имеются рецепторыдля Fc-фрагментовIgG.

Процесспоглощения можно рассматривать визвестном смысле как продолжениеприлипания. В ходе поглощения фагоцитобразует псевдо­подии, которые окружаютобъект, прилипая к его покрытой опсонинамиповерхности.

Когда мембрана псевдоподийпокроет всю поверхность объекта,последний оказывается внутри «мешка»,образованного мемб­раной фагоцитирующейклетки. При этом сам мешок, называемыйфаго- сомой, оказывается внутри цитоплазмыфагоцита.

Дальнейшее разруше­ниепоглощенных частиц происходит внутрифагосомы — вне внутренней среды клетки.

Еслиречь идет о живых микроорганизмах, афагоциты способны зах­ватывать живыемикроорганизмы, то сначала они должныбыть убиты. В лейкоцитах действуют двабактерицидных механизма:

а) зависящийот кислорода и

б) независящийот кислорода.

Зависящийот кислорода бактерицидный факторсвязан с образова­нием активныхметаболитов кислорода. Продукция этихвеществ начина­ется после контактафагоцитов с опсонизированными бактериями.Имен­но в это время фагоциты, которыев обычных условиях используют энергиюанаэробного гликолиза, начинают усиленнопоглощать кислород, что обо­значаюттерминомреспираторный взрыв.

Возникновениереспираторного взрыва обусловленоактивацией ци- топламатическойНАДФН-оксидазы, которая катализируетодноэлектрон- ное восстановлениемолекулы кислорода до супероксидногорадикаль­ного аниона, «отбирая»электрон от восстановленного пиридиновогонуклеотида НАДФН:

оксидаза

202+ НАДФН -> 202~+ НАДФ++ Н+.

Расходуемыево время «респираторного взрыва» запасыНАДФН на­чинают немедленно восполнятьсяусиленным окислением глюкозы че­резгексозомонофосфатный шунт.

Большаячасть образующихся при восстановлении02супероксид­ных анионов 02″подвергается дисмутации до Н202:

202~+ 2Н+ 02+ Н202.

Некотораячасть молекул Н202взаимодействует в присутствии же­лезаили меди с супероксидным анионом собразованием чрезвычайно активногогидроксильного радикала ОН :

02~+Н2°2 0Н*+0Н~+°2■

ЦитоплазматическаяНАДФ-оксидаза активируется в местеконтак­та фагоцита с микробом, аобразование супероксидных анионовпроис­ходит на внешней стороне мембранылейкоцитов, вне внутренней среды клетки.

Процесс продолжается и после завершенияобразования фаго­сомы, вследствиечего внутри нее создается высокаяконцентрация бак­терицидных радикалов.

Проникающие внутрь цитоплазмы фагоцитара­дикалы нейтрализуются ферментамисупероксиддисмутазой и каталазой.

Системаобразования бактерицидных метаболитовкислорода дей­ствует во всехпрофессиональных фагоцитах. В нейтрофилахсовместно с ней действует еще однамощная бактерицидная система — системамиелопероксидазы (сходная с нейпероксидазная система имеется также уэозинофилов, но ее нет у моноцитов имакрофагов).

Миелопероксидаза— фермент, содержащийся в азурофильныхгра­нулах нейтрофилов, катализируетреакцию между ионом галогена (обыч­нохлора) и перекисью водорода, что приводитк образованию хлорнова­тистой кислоты(гипохлоритного аниона ОС1~):

миелопероксидазаС1- + Н2020С1~ + Н20.

Гипохлоритоказывает выраженное бактерицидноедействие сам по себе. Кроме того, онможет реагировать с аммонием или аминами,обра­зуя бактерицидные хлорамины.

Независящийот кислорода бактерицидный механизмсвя­зан с дегрануляцией — поступлениемвнутрь фагосомы бак­терицидныхвеществ, которые содержатся вовнутриклеточ­ных гранулах фагоцитов.

Когдаобразование фагосомы завершается, кней вплотную прибли­жаются гранулыцитоплазмы фагоцитов. Мембрана гранулсливается с мембраной фагосомы, исодержимое гранул вливается внутрьфагосо­мы. Полагают, что стимулом кдегрануляции является увеличение цито-зольного Са2+,концентрация которого возрастаетособенно сильно вбли­зи фагосомы, гдерасполагаются органеллы, накапливающиекальций.

Цитоплазматическиегранулы всех облигатных фагоцитовсодержат большое количество биологическиактивных веществ, способных убивать ипереваривать микроорганизмы и другиепоглощенные фагоцитами объекты. Внейтрофилах, например, имеется 3 типагранул:

  • секреторные пузырьки;
  • первичные (азурофильные);
  • вторичные (специфические) гранулы.

Наиболеелегко мобилизуемые секреторные пузырькиоблегчают выход нейтрофилов из сосудов,их миграцию в тканях. Уничтожают ираз­рушают поглощенные частицывещества азурофильных и специфическихгранул.

В азурофильных гранулах, помимоуже упомянутой миелоперок­сидазы,содержатся действующие независимо откислорода низкомоле­кулярныебактерицидные пептиды дефенсины, слабоебактерицидное вещество лизоцим имножество разрушающих ферментов; вспецифичес­ких гранулах лизоцим ибелки, останавливающие размножениемикроор­ганизмов, в частности,лактоферрин, связывающий необходимоедля жизнедеятельности микрооргэнизмовжелезо.

Навнутренней мембране специфических иазурофильных гранул находится протонныйнасос, который переносит водородныеионы из ци­топлазмы фагоцита внутрьфагосомы. В результате рН среды в фагосомепонижается до 4—5, что вызывает гибельмногих находящихся внутри фагосомымикроорганизмов. После того какмикроорганизмы погибают, они разрушаютсявнутри фагосомы с помощью кислых гидролазазуро­фильных гранул.

Кчислу важных бактерицидных факторов,действующих в активиро­ванныхмакрофагах, следует отнести и продукциюоксида азота(N0), кото­рая осуществляется с помощьюиндуцибильной NO-синтазы.

Фермент этот активируется у-интерфероном,фактором некроза опухолей, ИЛ-1-бета идругими воспалительными цитокинами.N0 действует цитостатически на опухолевыеклетки, бактерии, паразиты, вирусы,ингибируя активность многих ферментов,участвующих в синтезе белков и нуклеиновыхкислот.

Оксид азота может соединятьсяс 02~,образуя пероксинитрит, который распадаетсяна цитотоксические свободные радикалыОН- и N0~.

Невсе живые микроорганизмы гибнут внутрифагоцитов. Некото­рые, например,возбудители туберкулеза сохраняются,оказываясь при этом «отгороженными»мембраной и цитоплазмой фагоцитов отпротиво- микробных лекарств.

Активированныехемоаттрактантами фагоциты способнывысвобож­дать содержимое своих гранулне только внутрь фагосомы, но и вовне­клеточное пространство.

Этопроисходит во время так называемогонеза­вершенного фагоцитоза — в техслучаях, когда потем или иным причинамфагоцит не может поглотить атакуемыйобъект, например, если размеры последнегозначительно превышают размеры самогофагоцита или если объектом фагоцитозаявляются комплексы антиген-антитело,находящи­еся на плоской поверхностисосудистого эндотелия. При этомсодержи­мое гранул и продуцируемыефагоцитами активные метаболиты кисло­родавоздействуют и на объект атаки, и наткани организма хозяина.

Повреждениетканей хозяина токсичными продуктамифагоцитов становится возможным нетолько в результате незавершенногофагоци­тоза, но и после гибели лейкоцитовили вследствие разрушения мембра­ныфагосомы самими поглощенными частичками,например частичками кремния иликристаллами мочевой кислоты.

Источник: https://studfile.net/preview/1902637/page:52/

Фагоцитоз: Одна из важнейших функций лейкоцитов, вышедших из сосудов в очаг

Фагоцитоз: Одна из важнейших функций лейкоцитов, вышедших из сосудов в очаг

Одна из важнейших функций лейкоцитов, вышедших из сосудов в очаг воспаления, — фагоцитоз, во время которого лейкоциты распозна­ют, поглощают и разрушают проникшие в организм микроорганизмы, различные чужеродные частицы, а также собственные нежизнеспособ­ные клетки и ткани. Явление фагоцитоза было открыто И.И.

Мечниковым (1845—1916), и он был первым, кто понял значение фагоцитоза как важ­нейшего механизма невосприимчивости организма к инфекционным за­болеваниям. И.И. Мечников ввел общепринятые теперь термины; «фаго­цитоз» (по-гречески — пожирание клеток), «фагоцит» (пожиратель клеток) и «макрофаг» (большой пожиратель). Не все лейкоциты, вышедшие в очаг воспаления, способны к фагоцитозу.

Такая способность свойственна нейтрофилам, моноцитам, макрофагам и эозинофилам, которые причис­ляют ктак называемым профессиональным, илиоблигатным (обязательным), фагоцитам. В процессе фагоцитоза различают несколько стадий: 1) стадию прилипания (или прикрепления) фагоцита к объекту, 2) стадию поглощения объекта и 3) стадию внутриклеточного разрушения поглощенного объекта.

Прилипание фагоцитов к объекту в отдельных случаях обусловлено существованием на мембране фагоцитов рецепторов для молекул, вхо­дящих в состав микробной стенки (например, для углевода зимозана), или для молекул, появляющихся на поверхности собственных погибаю­щих клеток.

Однако в большинстве случаев прилипание фагоцитов к про­никшим в организм микроорганизмам осуществляется при участии так называемых опсонинов — сывороточных факторов, которые попадают в очаг воспаления в составе воспалительного экссудата. Опсонины соеди­няются с поверхностью клетки микроорганизма, после чего к ней легко прилипает мембрана фагоцита.

Главными опсонинами являются имму­ноглобулины и фрагмент СЗЬ-комплемента. Свойствами опсонинов об­ладают также некоторые плазменные белки (например, С-реактивный белок) и лизоцим.

Феномен опсонизации можно объяснить тем, что молекулы опсони­нов располагают по меньшей мере двумя участками, один из которых свя­зывается с поверхностью атакуемой частички, а другой — с мембраной фагоцита, соединяя таким образом обе поверхности друг с другом.

Им­муноглобулины класса в, например, связываются своими РаЬ-фрагментами с антигенами микробной поверхности, тогда какРс-фрагменты этих антител — с поверхностной мембраной фагоцитов, на которой имеются рецепторы для Рс-фрагментов !даниона, «отбирая» электрон от восстановленного пиридинового нуклеотида НАДФН: оксидаза 202 + НАДФН -> 202- + НАДФ+ + Н + .

Расходуемые во время «респираторного взрыва» запасы НАДФН начинают немедленно восполняться усиленным окислением глюкозы че­рез гексозомонофосфатный шунт. Большая часть образующихся при восстановлении 02 супероксид­ных анионов 02_ подвергается дисмутации до Н202: 202″ + 2Н+ 02 + Н202. Некоторая часть молекул Н202 взаимодействует в присутствии же­леза или меди с супероксидным анионом с образованием чрезвычайно активного гидроксильного радикала ОН :

Цитоплазматическая НАДФ-оксидаза активируется в месте контак­та фагоцита с микробом, а образование супероксидных анионов проис­ходит на внешней стороне мембраны лейкоцитов, вне внутренней среды клетки.

Процесс продолжается и после завершения образования фаго­сомы, вследствие чего внутри нее создается высокая концентрация бак­терицидных радикалов. Проникающие внутрь цитоплазмы фагоцита ра­дикалы нейтрализуются ферментами супероксиддисмутазой и каталазой. Система образования бактерицидных метаболитов кислорода действует во всех профессиональных фагоцитах. В нейтрофилах совместно с ней действует еще одна мощная бактерицидная система — система миелолероксидазы (сходная с ней лероксидазная система имеется также у эозинофилов, но ее нет у моноцитов и макрофагов). Миелолероксидаза — фермент, содержащийся в азурофильных гра­нулах нейтрофилов, катализирует реакцию между ионом галогена (обыч­но хлора) и перекисью водорода, что приводит к образованию хлорнова­тистой кислоты (гипохлоритного аниона ОС1~): миелопероксидаза С1- + Н202 *ОС1~ + Н20. Г ипохлорит оказывает выраженное бактерицидное действие сам по себе. Кроме того, он может реагировать с аммонием или аминами, обра­зуя бактерицидные хлорамины. Независящий от кислорода бактерицидный механизм свя­зан с дегрануляцией — поступлением внутрь фагосомы бак­терицидных веществ, которые содержатся во внутриклеточ­ных гранулах фагоцитов. Когда образование фагосомы завершается, к ней вплотную приближаются гранулы цитоплазмы фагоцитов. Мембрана гранул сливается с мембраной фагосомы, и содержимое гранул вливается внутрь фагосо­мы. Полагают, что стимулом к дегрануляции является увеличение цито­зольного Са2+, концентрация которого возрастает особенно сильно вбли­зи фагосомы, где располагаются органеллы, накапливающие кальций. Цитоплазматические гранулы всех облигатных фагоцитов содержат большое количество биологически активных веществ, способныхубивать и переваривать микроорганизмы и другие поглощенные фагоцитами объекты. В нейтрофилах, например, имеется 3 типа гранул: — секреторные пузырьки; — первичные (азурофильные); — вторичные (специфические) гранулы. Наиболее легко мобилизуемые секреторные пузырьки облегчают выход нейтрофилов из сосудов, их миграцию в тканях. Уничтожают и разрушают поглощенные частицы вещества азурофильных и специфических гранул. В азурофильных гранулах, помимо уже упомянутой миелопероксидазы, содержатся действующие независимо от кислорода низкомоле­кулярные бактерицидные пептиды дефенсины, слабое бактерицидное вещество лизоцим и множество разрушающих ферментов; в специфичес­ких гранулах лизоцим и белки, останавливающие размножение микроор­ганизмов, в частности, лактоферрин, связывающий необходимое для жизнедеятельности микроорганизмов железо. На внутренней мембране специфических и азурофильных гранул находится протонный насос, который переносит водородные ионы из ци­топлазмы фагоцита внутрь фагосомы. В результате рН среды в фагосоме понижается до 4—5, что вызывает гибель многих находящихся внутри фагосомы микроорганизмов. После того как микроорганизмы погибают, они разрушаются внутри фагосомы с помощью кислых гидролаз азуро­фильных гранул. К числу важных бактерицидных факторов, действующих в активированных макрофагах, следует отнести и продукцию оксида азота (N0), кото­рая осуществляется с помощью индуцибильной МО-синтазы. Фермент этот активируется у-интерфероном, фактором некроза опухолей, ИЛ-1-бета и другими воспалительными цитокинами. N0 действует цитостатически на опухолевые клетки, бактерии, паразиты, вирусы, ингибируя активность многих ферментов, участвующих в синтезе белков и нуклеиновых кислот. Оксид азота может соединяться с 02~, образуя пероксинитрит, который распадается на цитотоксические свободные радикалы ОН* и N0″. Не все живые микроорганизмы гибнут внутри фагоцитов. Некото­рые, например, возбудители туберкулеза сохраняются, оказываясь при этом «отгороженными» мембраной и цитоплазмой фагоцитов от противо­микробных лекарств. Активированные хемоаттрактантами фагоциты способны высвобож­дать содержимое своих гранул не только внутрь фагосомы, но и во вне­клеточное пространство. Это происходит во время так называемого неза­вершенного фагоцитоза — в тех случаях, когда потем или иным причинам фагоцит не может поглотить атакуемый объект, например, если размеры последнего значительно превышают размеры самого фагоцита или если объектом фагоцитоза являются комплексы антиген-антитело, находящи­еся на плоской поверхности сосудистого эндотелия. При этом содержи­мое гранул и продуцируемые фагоцитами активные метаболиты кисло­рода воздействуют и на объект атаки, и на ткани организма хозяина.

Повреждение тканей хозяина токсичными продуктами фагоцитов становится возможным не только в результате незавершенного фагоци­тоза, но и после гибели лейкоцитов или вследствие разрушения мембра­ны фагосомы самими поглощенными частичками, например частичками кремния или кристаллами мочевой кислоты.

Источник: https://med-books.info/patologicheskaya-fiziologiya_792/fagotsitoz-56257.html

Эмиграция лейкоцитов в очаг воспаления

Фагоцитоз: Одна из важнейших функций лейкоцитов, вышедших из сосудов в очаг

В процессе острого воспаления важную роль в течение воспаления и его исходов имеет процесс выхода лейкоцитов из кровеносного русла –эмиграция. Лейкоциты – в очаге воспаления выполняют несколько важнейших функций.

1 – защитную; 2 – регуляторную; 3 – очищение зоны повреждения и подготовку к пролиферации.

    Эмиграция лейкоцитов при воспалении проходит в несколько этапов: адгезия лейкоцитов к эндотелию сосуда; прохождение лейкоцита через сосудистую стенку; движение лейкоцита в очаг воспаления.

Адгезия лейкоцитов к эндотелию сосуда. Под влиянием медиаторов воспаления происходит активация эндотелия и стимуляция синтеза адгезивных молекул.

Быстрее всех молекул адгезии (в течение нескольких мин) на эндотелии начинает функционировать Р-селектин, который исходно содержится в эндотелиальных клетках.

Остальные эндотелиальные молекулы адгезии появляются последовательно в течение нескольких часов, поскольку требуется время для их синтеза эндотелием.

 В результате активации эндотелия и экспрессии на мембране Р-селектина возникает слабое взаимодействие лейкоцитов и эндотелиоцитов, что сопровождается «прокатыванием» (роллинг) лейкоцитов вдоль сосудистой стенки под действием тока крови.

Выделение Е-селектина замедляет роллинг лейкоцитов, а после появления на эндотелиоцитах молекул адгезии ICAM-1 и VCAM-1 клетки закрепляются непосредственно на поверхности эндотелия для последующего выхода из сосудов в очаг воспаления.

Клетки крови эмигрируют в очаг воспаления в определенной последовательности: сначала идут нейтрофильные гранулоциты, затем моноциты и наконец, лимфоциты. Очередность эмиграции клеток крови обусловлена последовательностью синтеза и экспрессии молекул адгезии на эндотелии.

Для эмиграции нейтрофильных лейкоцитов достаточно их взаимодействия только с Е-селектином, максимальная экспрессия которого происходит через 1-4 ч от начала воспаления. Для эмиграции моноцитов и лимфоцитов, а также для усиления адгезии нейтрофилов уже требуется взаимодействие с молекулами ICAM-1 и VCAM-1.

Максимальная экспрессия этих молекул адгезии происходит через 12-24 ч. Поэтому выход моноцитов и лимфоцитов из сосудов отсрочен по сравнению с нейтрофилами, которые начинают эмигрировать в очаг воспаления практически сразу после его возникновения.

При развитии аллергического воспаления в большом количестве могут эмигрировать эозинофильные лейкоциты.

Многоступенчатый и сложный механизм взаимодействия лейкоцитов и клеток эндотелия позволяет очень точно регулировать процесс эмиграции лейкоцитов. Адгезия лейкоцитов обеспечивается взаимодействием молекул адгезии на лейкоцитах с молекулами адгезии на эндотелиальных клетках венозных сосудов, поэтому выход лейкоцитов происходит только на уровне венул.

    Прохождение лейкоцита через сосудистую стенку. Все сегментоядерные гранулоциты проходят между эндотелиальными клетками, поскольку их ядро, способно изменять формы, что позволяет им проходить через узкие щели.

Мононуклеарные клетки (моноциты и лимфоциты) также способны проникать между эндотелиальными клетками, но для этого требуется выраженная активация эндотелия и изменение его формы под влиянием воспалении.

Эти клетки могут проходить через эндотелиальные клетки, образуя трансэндотелиальный канал.

Прохождение лейкоцитов через базальную мембрану затруднено связи с плотностью ее структуры.

Однако, известно, что лейкоциты имеют рецепторы к элементам базальной мембраны, что обеспечивает их взаимодействие с сосудистой оболочкой.

Кроме того, лейкоциты способны выделять протеолитические ферменты, в частности коллагеназу, которые разрушают элементы базальной мембраны, облегчая проход лейкоцитов через нее.

    Движение лейкоцита к очагу воспаления.

Процесс движения лейкоцитов (микрофагов, макрофагов) в очаг воспаления называется хемотаксисом, а вещества, вызывающие направленное движение клеток – хемоаттрактантами.

 Хемоаттрактанты по происхождению бывают  экзогенными и эндогенными. К экзогенным хемоаттрактантам относятся продукты жизнедеятельности или структурные элементы микроорганизмов, а также другие чужеродные вещества.

Основная же роль в стимуляции хемотаксиса лейкоцитов принадлежит эндогенным хемоаттрактантам. Эндогенные хемоаттрактанты бывают неспецифическими и специфическими.

В качестве неспецифических хемоаттрактантов выступают большинство биологически активных веществ, а также продукты повреждения клеток и медиаторы воспаления (гистамин, серотонин, АТФ, ДНК, продукты деградации фибрина (ПДФ), продукты деградации коллагена, фибронектин, тромбин).

Некоторые вещества имеют принципиальное значение для хемотаксиса, а нарушение их образования существенно влияет на выход лейкоцитов из сосудов.

Эти вещества получили название специфических хемоаттрактантов.

К ним относятся: лейкотриен В4 и комплемент (С5а, С3а) (они определяют хемотаксис нейтрофилов, эозинофилов и моноцитов); фактор активации тромбоцитов (влияет на хемотаксис нейтрофилов и эозинофилов)

 Специфичность лейкотриена В4, комплемента и ФАТ достаточно условна, т.к. эти вещества имеют много других эффектов, из которых стимуляция хемотаксиса – одна из важнейших. При воспалении они образуются в большом количестве и привлекают в очаг воспаления преимущественно нейтрофильные лейкоциты.

Важная роль в регуляции хемотаксиса принадлежит хемокинам – цитокинам, которые образуются для регуляции хемотаксиса.

Наиболее важными химокинами для привлечения лейкоцитов в очаг воспаления являются: интерлейкин-8 (хемотаксис нейтрофилов); эотаксин (хемотаксис эозинофилов); моноцитарный хемотаксический протеин-1 (MCP-1) (хемотаксис моноцитов и Т-лимфоцитов).

Хемокины отвечают за более точную регуляцию выхода из сосудов различных лейкоцитов, что способствует правильной последовательности эмиграции лейкоцитов.

Точная регуляция последовательности выхода лейкоцитов из сосудов имеет важное биологическое значение.

Первой линией защиты при любом воспалении выступают нейтрофильные лейкоциты, которые относятся к неспецифическому иммунитету.

При невозможности быстрого уничтожения антигена происходит активное подключение специфического иммунитета, и в очаг воспаления выходят сначала антигенпрезентирующие клетки (моноциты крови), а затем лимфоциты. 

    Механизмы фагоцитоза. Лейкоциты, выходящие из сосудистого русла, выполняют различные функции (защитная, регулирующая). Наибольшее значение при остром воспалении имеет защитная функция, которая преимущественно обеспечивается нейтрофильными лейкоцитами и моноцитами-макрофагами. Защитная функция этих клеток связана с их способностью к фагоцитозу.

Фагоцито́з (Фаго – пожирать и цитос – клетка) – процесс захвата клеткой путем рецепторного эндоцитоза частиц (в том числе и микроорганизмов).

Максимальная активность фагоцитов наблюдается в отношении частиц диаметром более 1 мкм. Однако, возможен фагоцитоз и более мелких частиц, диаметром до 100 нм.

В роли фагоцитов выступают гранулоциты крови, преимущественно нейтрофилы, а также макрофаги (тканевые макрофаги и моноциты крови).

Фагоцитоз протекает в несколько стадий:

1. Приближение лейкоцита к объекту фагоцитоза. Эта стадия определяется хемоаттрактантами, которые образуются в большом количестве в очаге воспаления и функциональной активностью лейкоцитов.

    2. Прилипание лейкоцита к объекту фагоцитоза. Прилипание лейкоцита – рецепторопосредованный процесс. На мембране лейкоцитов можно обнаружить рецепторы ко многим антигенам микроорганизмов, которые относятся к рецепторам «первичного иммунитета».

Однако,  такой механизм связывания лейкоцита с антигеном ограничен и не позволяет осуществить полноценный иммунный ответ.

Поэтому, в большинстве случаев прилипание лейкоцита к объекту фагоцитоза осуществляется с помощью универсальных «посредников», в качестве которых выступают иммуноглобулины (преимущественно IgG) и система комплемента (C3b).

    Процесс связывания объекта фагоцитоза с такими белками для последующего фагоцитоза называется опсонизацией, а сами белки, выполняющие эту функцию – опсонинами. После опсонизации объекта фагоцитоза лейкоцит взаимодействует не с антигеном микроорганизма, а иммуноглобулином через соответствующий рецептор к Fc-фрагменту IgG или через рецептор к С3b.

    Исходно в организме имеется недостаточное количество иммуноглобулинов, способных связаться с конкретным антигеном микроорганизма, поэтому максимальная активность фагоцитоза невозможна без образования достаточного количества специфических к данному антигену иммуноглобулинов. После распознавания антигена и наработки антиген-специфичных иммуноглобулинов (см. главу патология  иммунитета) процесс опсонизации усиливается, чем достигается уничтожение микроорганизма, в том числе с помощью фагоцитоза.

    3. Стадия погружения объекта фагоцитоза завершается образованием фагосомы. Этот процесс энергозависимый, связан с работой сократительных белков фагоцита и происходит после взаимодействия опсонизированного микроорганизма с соответствующими рецепторами на мембране фагоцита.

     4. Стадия переваривания. После погружения фагосомы внутрь лейкоцита образуется фаголизосома. Одновременно с этим происходит разрушение (киллинг) микроорганизма с помощью разнообразных механизмов. Они подразделяются на кислород-зависимые и кислород-независимые.

Активация лейкоцитарных кислород-зависимых механизмов сопровождается возникновением т.н. «кислородного взрыва», а потребление кислорода клеткой резко возрастает.

В результате происходит импульсная генерация активных форм кислорода (О2-, 'О2, ОН-, Н2О2) и других продуктов перекисного окисления.

После гибели микроорганизма происходит окончательное переваривание его структур ферментами фагоцита.

К кислород-независимым механизмам относится воздействие таких веществ, как лизоцим, эластаза, коллагеназа, катепсины, лактоферрин, катионные белки (дефенсины, протегрины).

Фагоцитоз, который завершился уничтожением микроорганизма и перевариванием объекта фагоцитоза называется завершенным.

Фагоцитоз, при котором микроорганизм не погибает, и нередко продолжает жить внутри фагоцита, называется незавершенным. 

Пролиферация

    Пролиферация – процесс размножения клеток в очаге повреждения, направленный на восстановление целостности тканей. Процесс восстановления структуры поврежденной ткани начинается через несколько часов после повреждения.

Однако, цель пролиферации – восстановление целостности ткани, может быть достигнута только при условии, что дальнейшего разрушения клеток не происходит, в противном случае вновь образующиеся клетки будут также гибнуть под действием повреждающих факторов.

Таким образом, процесс пролиферации и восстановления поврежденной ткани становится значимым лишь к моменту, когда основные процессы первичного и вторичного повреждения завершены.

    В процессе пролиферации выделяют 3 этапа: 1) очищение ткани от поврежденных клеточных элементов, микроорганизмов и других чужеродных элементов 2) стимуляция роста сосудов в поврежденной ткани 3) непосредственное восстановление дефекта ткани.

    Очищение ткани от поврежденных клеток и микроорганизмов осуществляют нейтрофильные лейкоциты и макрофаги, которые являются основными клетками острого воспаления.

Нейтрофильные лейкоциты окружают очаг воспаления, создавая барьер между зоной повреждения и здоровой тканью.

Схожую функцию выполняют венозный застой и стаз, которые препятствуют распространению инфекции по сосудам.  

    Рост сосудов в очаге повреждения (т.н. «неоангиогенез») происходит под влиянием факторов роста, которые вырабатываются различными клетками, преимущественно макрофагами и эндотелиальными клетками. Основными факторами роста для новых эндотелиоцитов являются сосудистый эндотелиальный фактор роста (VEGF), фактор роста фибробластов (FGF).

Формирование  трубки будущего капилляра происходит из эндотелиоцитов под влиянием факторов роста. Эндотелиальные клетки в образованных вновь микрососудах, исходно функционально несостоятельны, поскольку они обладают очень высокой проницаемостью.

Затем эндотелиальные клетки «созревают», происходит формирование базальной мембраны, и новые сосудистые образования приобретают свойства нормальных капилляров.

    Восстановление дефекта ткани происходит за счет роста соединительной ткани и эпителиальной ткани, которые идут одновременно с ростом сосудов.

По своей пролиферативной активности ткани делятся на 3 типа:  с высокой пролиферативной активностью (костный мозг, эпителий кожи, желудочно-кишечного тракта, соединительная ткань); с возможной пролиферативной активностью в условиях повреждения (ткань печени, почки);  и ткани практически с очень ограниченными возможностями для пролиферации клеток (нервная, мышечная). 

Восстановление дефекта ткани происходит преимущественно за счет основных структурных клеточных элементов, например, эпителиальных клеток кожи или кишечника.

Параллельно происходит активный рост соединительной ткани, поэтому при значительном объеме повреждения пролиферация завершается восстановлением целостности ткани со значительным изменением ее состава; как правило, с избыточным количеством соединительной ткани.

Основой пролиферации являются молодые «камбиальные» клетки, которые присутствуют в большинстве пролиферирующих тканей.

Однако, процессы пролиферации имеют не только механизмы стимулирующей регуляции, но и тормозной регуляции, что также очень важно. Так, фибробласты, участвующие в регенерации ткани, постепенно утрачивают свою пролиферативную активность, что предотвращает их чрезмерную пролиферацию.

При этом происходит угнетение экспрессии факторов роста, рецепторов к факторам роста и другие процессы. Одним из механизмов такого угнетения пролиферативной активности достигается с помощью т.н.

«контактного торможения», когда при достижении определенной плотности клеточных контактов начинается торможение пролиферативной активности на уровне регуляции генома клетки. Кроме того, меняется микроокружение клетки и  условия метаболизма.

При нарушении механизмов регуляции пролиферации, а именно при увеличении пролиферативной активности фибробластов и недостаточной тормозной регуляции возможна их избыточная пролиферация, что проявляется в виде гипертрофических и келоидных рубцов.

Появление таких рубцов отчасти имеет генетическую предрасположенность, связанную с некоторыми генами по системе HLA (HLA BW16, HLA BW21).

Доказано, что фибробласты в гипертрофических и келоидных рубцах более активны, вырабатывают больше коллагена, фибронектина и протеогликанов, а также у них нарушена чувствительность к действию регулирующих механизмов.

При недостаточной активности пролиферативных процессов на фоне хронической гипоксии ткани, например, при патологии микрососудов при диабетической микроангиопатии или при хронической венозной недостаточности, процессы пролиферации могут отставать даже от скорости естественной смерти старых клеток (апоптоза) (см. главу патология клетки). Такое несоответствие между естественной убылью клеток и их восстановлением приводит к сохранению или повторному дефекту ткани, образованию язвы.

Источник: https://studopedia.net/9_47696_emigratsiya-leykotsitov-v-ochag-vospaleniya.html

41. принцип создания вакцин и их практическое применение ввел

Фагоцитоз: Одна из важнейших функций лейкоцитов, вышедших из сосудов в очаг
7 месяцев назад по предмету Биология от animetop999

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.

7 месяцев назад по предмету Биология от ЭТОМОЁ1

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.

Page 3

7 месяцев назад по предмету Биология от pol333lop

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.

Page 4

7 месяцев назад по предмету Биология от rep21rok

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.

Page 5

7 месяцев назад по предмету Биология от Catiiner

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.

Page 6

7 месяцев назад по предмету Биология от Catiiner

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.

Page 7

7 месяцев назад по предмету Биология от kseshaveter

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.

Page 8

7 месяцев назад по предмету Биология от Dthgxtujb

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.

Page 9

7 месяцев назад по предмету Биология от polysladkoe57

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.

Page 10

7 месяцев назад по предмету Биология от valera2922

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.

Page 11

7 месяцев назад по предмету Биология от valeriaivanova91

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.

Page 12

7 месяцев назад по предмету Биология от nikita75082

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.

Page 13

7 месяцев назад по предмету Биология от Timon1705

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.

Page 14

7 месяцев назад по предмету Биология от yana3497

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.

Page 15

7 месяцев назад по предмету Биология от frakenzor81

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.

Page 16

7 месяцев назад по предмету Биология от imalex29

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.

Page 17

7 месяцев назад по предмету Биология от pllaures

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.

Page 18

7 месяцев назад по предмету Биология от hgdhdh89ueheue

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.

Page 19

7 месяцев назад по предмету Биология от arte865544m

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.

0

7 месяцев назад по предмету Биология от wilinskavika04

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.

1

7 месяцев назад по предмету Биология от zemaker13

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.

2

7 месяцев назад по предмету Биология от Аккаунт удален

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.

3

7 месяцев назад по предмету Биология от JmLol

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.

4

7 месяцев назад по предмету Биология от sentak

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.

5

7 месяцев назад по предмету Биология от jfutrin

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.

6

7 месяцев назад по предмету Биология от solo0366

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.

Источник: https://znanija.site/biologiya/30653083.html

Научная электронная библиотека Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

Фагоцитоз: Одна из важнейших функций лейкоцитов, вышедших из сосудов в очаг

Как известно, острое воспаление характеризуется определенной последовательностью сосудистых изменений, проявляющихся развитием спазма сосудов, артериальной, венозной гиперемии и стаза.

Спазм сосудов – реакция кратковременная. Спазм может длиться от нескольких секунд (при легком повреждении ткани) до нескольких минут (при тяжелом повреждении). Такая реакция сосудов в очаге воспаления не является строго обязательной и не проявляется в ряде случаев при повреждении паренхиматозных органов.

Возникновение спазма сосудов в зоне воспаления обусловлено сокращением гладкомышечных элементов сосудов в ответ на их повреждение, а также возбуждением вазоконстрикторов под влиянием сильного, быстродействующего альтерирующего фактора.

Кратковременность этой стадии определяется быстрой инактивацией вазоконстрикторных медиаторов – норадреналина, адреналина под влиянием моноаминоксидазы.

Возможно, что в механизмах спазма сосудов в зоне воспаления принимает участие серотонин, освобождающийся в большом количестве при повреждении тканей из тромбоцитов и лаброцитов. Внешним проявлением спазма сосудов является побледнение участка ткани, где развивается воспалительный процесс.

https://www.youtube.com/watch?v=CqkTnHh8las

Стадия артериальной гиперемии характеризуется умеренным расширением мелких артерий, артериол, капилляров, венул, а также функционированием резервных капилляров (феномен новообразования капилляров). Расширение сосудов вызывает увеличение кровенаполнения ткани, усиление лимфообразования и лимфооттока.

Приток крови может несколько превышать ее отток, что способствует возрастанию гидродинамического давления в сосудах, увеличению линейной и объемной скорости движения крови, снижению артериовенозной разницы по кислороду. На этой стадии формируются такие внешние признаки воспаления, как покраснение и повышение температуры.

Усиление оксигенации ткани активирует обмен веществ в клетках, способствует появлению активных форм кислорода, которые, с одной стороны, могут оказывать повреждающее действие на интактные клетки и соединительную ткань, а с другой – становятся факторами защиты организма от инфекционных патогенных агентов, а в дальнейшем оказывают стимулирующее влияние на процессы пролиферации в зоне воспаления. По мере развития артериальной гиперемии к очагу воспаления усиливается приток гуморальных факторов защиты – комплемента, пропердина, фибронектина, интерферона, церулоплазмина и др. Интенсивный кровоток обеспечивает вымывание токсических продуктов обмена, факторов патогенности, продуцируемых микроорганизмами, биологически активных веществ. В ряде случаев, при снижении реактивности организма, за счет интенсивного кровотока могут произойти диссеминация инфекции и развитие септического состояния. Артериальная гиперемия может продолжаться в течение нескольких часов и суток, она наиболее выражена по периферии зоны альтерации. В основе развития артериальной гиперемии лежат несколько механизмов [50, 53]:

1.

Нейрогенный – за счет активации аксонрефлекса, усиления холинергических и гистаминергических нервных влияний на сосудистую стенку, а также повреждения сенсорных пептидергических нервных волокон, участвующих в ноцицепции и выделении сенсорных нейропептидов – субстанции Р, пептида гена, родственного кальцитонину, пептида протеинового гена. Указанные нейропептиды обладают выраженным сосудорасширяющим действием.

2. Нейропаралитический – за счет пареза симпатических вазоконстрикторов и снижения чувствительности адренорецепторов сосудов.

3. Миопаралитический – за счет снижения базального тонуса сосудов под влиянием умеренных концентраций вазоактивных соединений (гистамин, кинины, лейкотриены и др.), а также за счет Н+- и К+-гиперионии. По мере нарастания воспалительного процесса артериальная гиперемия сменяется венозной.

Венозная гиперемия характеризуется дальнейшим расширением сосудов, снижением скорости кровотока, полнокровием ткани, феноменом краевого стояния лейкоцитов и их эмиграцией, нарушением реологических свойств крови, усилением процессов экссудации.

Факторы, влияющие на переход артериальной гиперемии в венозную, можно разделить на две группы: внутрисосудистые и внесосудистые [50].

К внутрисосудистым факторам, вызывающим развитие венозной гиперемии, относятся набухание эндотелиальных клеток, краевое стояние лейкоцитов, активация системы гемостаза, сладжирование эритроцитов, сгущение крови, повышение ее вязкости, образование микротромбов.

Из внесосудистых факторов наибольшее значение имеют отек ткани и сдавление венул, мелких вен, лимфатических сосудов экссудатом. Усиливают венозную гиперемию избыточное накопление в очаге воспаления медиаторов с сосудорасширяющим действием, ферментов лизосом и ионов водорода, а также нарушение околокапиллярного соединительнотканного скелета и десмосом в зоне первичной и вторичной альтерации.

Внешними проявлениями венозной гиперемии являются отек ткани, цианоз, снижение обменных процессов и как следствие – снижение температуры в очаге воспаления.

Усиление гипоксии и ацидоза стимулирует развитие соединительнотканных элементов по периферии очага воспаления и тем самым обеспечивает формирование барьера, отделяющего воспалительный очаг от здоровой ткани.

В образовании барьера принимают участие также нейтрофилы и мононуклеары.

Ограничение кровотока в участке венозной гиперемии и образование барьеров способствуют уменьшению резорбции из очага воспаления продуктов распада, токсических факторов, а также снижают риск распространения инфекционных агентов. Однако при развитии воспаления в паренхиматозных органах длительная венозная гиперемия может привести к снижению их специализированных функций и развитию склерозирования клеток [7, 8].

Исходом венозной гиперемии является стаз – полная остановка кровотока в сосудах. Распространенный стаз характерен для острого, быстроразвивающегося воспаления (гиперергического). Продолжительность и исход стаза могут быть различны. Стаз может длиться от нескольких часов до нескольких дней; он может быть обратимым и необратимым [71].

Механизмы эмиграции лейкоцитов. Роль лейкоцитов в очаге воспаления

Как уже было отмечено, важнейшим признаком венозной гиперемии является эмиграция лейкоцитов из сосудов в воспаленную ткань. Последовательность выхода лейкоцитов получила название закона Мечникова, согласно которому спустя несколько часов (1, 5-2 часа) с момента действия альтерирующего фактора интенсивно эмигрируют нейтрофилы и другие сегментоядерные лейкоциты, а затем моноциты и лимфоциты.

Процессу эмиграции предшествует нарушение осевого тока движения крови внутри сосуда.

В условиях замедления кровотока эритроциты, объединяясь в «монетные столбики», занимают центральную часть сосуда, а лейкоциты, имеющие более низкую удельную массу, выходят из осевого тока сначала на границу плазматического слоя, а затем начинают прилипать к эндотелиальным клеткам сосуда. Важная роль в адгезии (лат.

adhaesio -прилипание) лейкоцитов отводится так называемым эндотелиально-лейкоцитарным адгезивным молекулам (ЭЛАМ), которые экспрессируются на поверхности лейкоцитов, эндотелиальных клеток и макромолекулах межклеточного матрикса в очаге воспаления [43, 61, 65, 78].

Активаторами экспрессии ЭЛАМ на лейкоцитах и эндотелиальных клетках в зоне воспаления являются биологически активные вещества – цитокины, такие как ИЛ-1, ИЛ-8, ЛТ В4, ФАТ, ФНО-a, a-интерферон, фракции комплемента С5а и Bb, хемотаксические факторы, липополисахариды бактерий и др.

Под влиянием указанных медиаторов в лейкоцитах и клетках эндотелия сосудов происходят конформационные изменения мембраны, освобождаются и экспресссируются молекулы адгезии. Большинство цитокинов в одинаковой степени влияет на адгезивность лейкоцитов и эндотелия, однако отмечается и избирательное действие медиаторов на различные клетки. Так, ЛТ В4 индуцирует появление молекул адгезии на нейтрофилах, ИЛ-1 – на эндотелии сосудов, компоненты комплемента – на моноцитах и гранулоцитах.

В настоящее время известно несколько классов молекул клеточной адгезии:

1.

Селектины – лектиновые молекулы клеточной адгезии, опосредующие самую раннюю стадию взаимодействия лейкоцитов и сосудистой стенки. Селектины экспрессируются рано и не обеспечивают прочного прикрепления лейкоцитов к эндотелию сосудов. Выделяют три вида селектинов: L-селектины синтезируются всеми лейкоцитами, Е-селектины синтезируются эндотелиоцитами. Указанные селектины обеспечивают феномен краевого стояния лейкоцитов.

Источником

P-селектинов являются тромбоциты и эндотелий сосудов, помимо участия в процессах маргинации лейкоцитов, они способствуют адгезии тромбоцитов.

2. Интегрины – это гетеродимерные белки, экспрессируемые различными лейкоцитами и клетками гемопоэтического ряда. Эндотелий экспрессирует лишь некоторые интегрины.

В настоящее время идентифицировано пять видов интегринов. Наиболее важными для миграционного и фагоцитарного процесса являются три гетеродимера.

Указанные интегрины ответственны за поздние стадии взаимодействия лейкоцитов, тромбоцитов и эндотелия сосудов.

3. Адгезивные молекулы суперсемейства иммуноглобулинов (ICAM) – трансмембранные протеины с пятью внеклеточными доменами, экспрессируемые преимущественно эндотелием. Некоторые из этих молекул синтезируются неактивированными клетками и определяют интенсивность физиологической миграции лейкоцитов.

В зоне воспаления под влиянием ИЛ-1, ФНО, гамма-интерферона активируются синтез и экспрессия молекул ICAM, что обеспечивает отсроченную фазу адгезии и эмиграции лейкоцитов. В группу белков, подобных иммуноглобулинам, включены лимфоцитарные рецепторы – СD2, СD58 (LFA-3).

Они экспрессируются на Т-лимфоцитах и антигенпредставляющих клетках, участвуют в презентации антигена и контакте цитотоксических лимфоцитов с клетками-мишенями.

4. Адрессины – белки эндотелиальных клеток венул лимфоидных органов. Имеют большое значение в миграции лимфоцитов в очаги хронического и аутоиммунного воспаления. При остром воспалении адрессины менее значимы.

5. Хрящевые соединительные белки. Экспрессируются всеми видами лейкоцитов, распознают гиалуроновую кислоту, что обеспечивает перемещение лейкоцитов в основном веществе соединительной ткани [16, 18].

При недостаточном образовании селектинов и интегринов или выработке антител к мембранным рецепторам снижаются адгезивные свойства лейкоцитов, нарушается их способность к эмиграции, накоплению в очаге воспаления и фагоцитозу, что может способствовать частым гнойным инфекциям и развитию сепсиса.

Важная роль в процессах адгезии и эмиграции принадлежит устранению отрицательного заряда эндотелиальных клеток и лейкоцитов за счет накопления в очаге воспаления одновалентных и двухвалентных ионов (Н, К, Са, Mn, Mg) , а также катионных белков, выделяемых лейкоцитами. Факторами инициации адгезии лейкоцитов к стенке сосуда являются комплемент (С5а), лейкотриены, фибронектин, иммуноглобулины (Fc-фрагмент IgG), гистамин.

После адгезии происходят перемещение лейкоцита по поверхности эндотелиоцита к межэндотелиальной щели, которая в очаге воспаления значительно расширена, а затем и образование ложноножки и передвижение лейкоцита через межэндотелиальную щель в подэндотелиальное пространство и базальную мембрану сосуда. Таким образом лейкоциты оказываются за пределами сосуда.

В большинстве случаев острого воспаления внутрисосудистые перемещения лейкоцитов и их эмиграция занимают несколько часов.

Как правило, первыми в очаг воспаления выходят нейтрофилы, они обнаруживаются в воспаленной ткани уже через 6-24 часа. Несколько позднее эмигрируют моноциты и лимфоциты (24-48 часов).

Такая асинхронность эмиграции клеток обусловлена неодновременным появлением молекул адгезии и хемотаксических факторов, специфичных для разных лейкоцитов.

Нужно отметить, что временные интервалы эмиграции лейкоцитов и последовательность их выхода весьма относительны и определяются типом сосуда, видом воспаления и стадией воспаления.

Так, в зоне воспалительного процесса, инициируемого возбудителями туберкулеза, листериоза, хламидиоза, токсоплазмоза, вирусной инфекцией, первоначально в очаге воспаления доминируют мононуклеары, при аллергических реакциях – эозинофилы.

Направленное движение лейкоцитов обеспечивается хемоаттрактантами, концентрация которых по мере развития вторичной альтерации в очаге воспаления нарастает, а также наличием рецепторов к различным хемоаттрактантам на поверхности лейкоцитов.

При взаимодействии рецепторов и хемоаттрактантов возникает гиперполяризация мембраны лейкоцита, увеличивается ее проницаемость для ионов Са, инициируется синтез функционально активных фосфолипидов и циклических нуклеотидов, растет число внутриклеточных органелл, функционирование которых обеспечивает перемещение лейкоцита и секрецию содержимого гранул. Помимо ориентированного движения лейкоцитов, хемоаттрактанты индуцируют адгезию лейкоцитов к эндотелию, способствуют краевому стоянию лейкоцитов и их агрегации в просвете микрососудов. Хемотаксис опосредуется различными группами веществ:

1.

Цитотаксигенами, которые, не являясь хемоаттрактантами, генерируют факторы хемотаксиса.

2. Цитотаксинами, которые оказывают прямое воздействие на лейкоциты. Некоторые цитотаксины специфичны для нейтрофилов (например, экстракт культуры Е.coli) , а другие цитотаксины индуцируют миграцию гранулоцитов и моноцитов [35].

Хемоаттрактанты могут иметь эндогенное и экзогенное происхождение. Экзогенными хемоаттрактантами являются пептиды бактерий, особенно содержащие N-формиловые группы.

Свойствами эндогенных хемоаттрактантов обладают компоненты комплемента, иммуноглобулины, иммунные комплексы, лимфокины и монокины, кинины, лейкотриен В4, продукты липоксигеназного пути превращения арахидоновой кислоты, фактор, активирующий тромбоциты, фактор Хагемана, лизосомальные ферменты и другие.

Роль лейкоцитов в очаге воспаления

Эмигрировавшие в зону воспаления нейтрофилы являются активными фагоцитами, которые очищают зону воспаления от инфекционных возбудителей.

Адгезия нейтрофилов к объекту фагоцитоза ускоряется благодаря опсонинам – активным белковым молекулам, прикрепляющимся к объекту и облегчающим распознавание объекта фагоцитирующими клетками.

Одновременно с процессами направленного движения лейкоцитов и фагоцитозом в них происходит респираторный взрыв – резкое увеличение потребления кислорода для образования бактерицидных свободных кислородных радикалов (синглетный кислород, гидроксильный радикал, перекись водорода, супероксидный анион).

Образование активных форм кислорода происходит с участием ферментов миелопероксидазы, супероксиддисмутазы и каталазы.

Освобождающиеся в очаге воспаления активные формы кислорода являются высокотоксичными факторами для бактерий, грибов, микоплазм, вирусов, хламидий и других возбудителей, они нарушают структуру и функции мембран микробных клеток, ограничивают их жизнедеятельность или вызывают гибель микроорганизмов. Помимо антимикробной активности, усиление свободнорадикальных процессов вызывает повреждение интактных паренхиматозных клеток, эндотелиальных клеток сосудов и элементов соединительной ткани в очаге воспаления, что способствует дальнейшей альтерации ткани.

Кроме вновь синтезирующихся факторов оксидантной системы, в гранулах нейтрофилов содержатся лизоцим, лактоферрин, катионные белки, щелочная и кислая фосфатазы, рибонуклеаза, дезоксирибонуклеаза, гиалуронидаза, b-глюкуронидаза, эластаза, коллагеназа, ФАТ, кинины, лейкоцитарный пироген, хемотаксические факторы.

Таким образом, накопление нейтрофилов в очаге воспаления и освобождение ими указанных биологически активных веществ вызывают гибель или ограничение жизнедеятельности микроорганизмов, разрушение и лизис омертвевших тканей, очищение зоны повреждения [57].

За счет нейтрофилов вокруг очага воспаления формируется нейтрофильный защитный барьер, который отграничивает зону повреждения (совместно с моноцитарным и фибробластическим) от здоровой ткани и препятствует распространению инфекции и токсических повреждающих факторов.

Высокоактивные медиаторы нейтрофилов участвуют в развитии вторичной альтерации, стимулируют выход биологически активных веществ из других клеток, способствуют расширению сосудов, увеличению их проницаемости, экссудации плазмы и эмиграции лейкоцитов. Поступая в системный кровоток, они вызывают проявление некоторых системных эффектов воспалительного процесса.

Эмигрировавшие в зону воспаления эозинофилы также обладают способностью фагоцитировать бактерии, грибы, иммунные комплексы. Они содержат примерно такой же набор ферментов, как и нейтрофилы (кроме лизоцима). Однако в фагоцитозе участвует меньший процент эозинофилов, и он протекает менее интенсивно, чем у нейтрофилов.

В очаге воспаления эозинофилы выполняют две основные функции: они становятся модуляторами реакций гиперчувствительности и главным механизмом защиты от личиночных стадий паразитарных инфекций.

Основными факторами, стимулирующими процесс дегрануляции эозинофилов, являются иммуноглобулины, иммунные комплексы, комплемент.

Продукты секреции эозинофилов ингибируют выделение лаброцитами гистамина и участвуют в его инактивации за счет гистаминазы, эозинофильный катионный протеин связывает и нейтрализует гепарин, высокие концентрации арилсульфатазы инактивируют хемотаксические белки и медленно реагирующую субстанцию анафилаксии, фосфолипазы В и D инактивируют тромбоцитактивирующий фактор. Под влиянием эндотоксинов и в процессе фагоцитоза эозинофилы продуцируют и выделяют эндогенный пироген, обеспечивающий развитие лихорадочной реакции, сопровождающей воспалительный процесс.

Медиаторы эозинофилов, так же как и нейтрофилов, могут участвовать в реакциях повреждения ткани и распространении вторичной альтерации.

Базофильные лейкоциты, как и другие гранулоциты, обладают способностью к фагоцитозу, но их фагоцитарная активность довольно низка. В зоне инфекционного и аллергического воспаления возникает реакция дегрануляции базофилов с выделением медиаторов воспаления – гистамина, гепарина, фактора активации тромбоцитов, лейкотриенов, калликреина, эозинофильного хемотаксического фактора, ферментов.

Вслед за гранулоцитами в очаге воспаления накапливаются мононуклеары. Моноциты, эмигрировавшие в ткани, превращаются в тканевые макрофаги. В зоне воспаления происходит накопление макрофагов за счет эмиграции моноцитов из кровеносного русла, а также за счет мобилизации тканевых макрофагов.

Макрофаги обеспечивают фагоцитоз не только инфекционных возбудителей воспалительного процесса, но и клеточный детрит, тем самым очищая зону альтерации и подготавливая ее к последующей регенерации и репарации.

Мононуклеарные фагоциты участвуют в обеспечении неспецифической защиты организма посредством фагоцитоза, секреции гуморальных факторов, таких как лизоцим, a-интерферон, ФНО, компоненты комплемента.

В очаге воспаления макрофаги приобретают более выраженные антимикробные свойства благодаря фагоцитозу антимикробных компонентов, продуцируемых нейтрофилами (миелопероксидазы и катионных белков). Таким образом, макрофаги приобретают способность галоидировать белки.

Микробицидная функция макрофагов реализуется через продукты «респираторного взрыва», секреции монокинов, лизосомальных ферментов. Окислительные реакции сопровождаются накоплением в очаге воспаления высокотоксичных продуктов ПОЛ, вызывающим дальнейшую деструкцию клеток, сосудов и элементов соединительной ткани.

При наличии этиологического агента в виде бактериального возбудителя моноциты/макрофаги являются антигенпрезентирующими клетками, обеспечивающими запуск иммунного ответа организма.

В процессе представления антигена активированные макрофаги секретируют и освобождают такие цитокины, как ФНО, интерлейкины (ИЛ-1, ИЛ-3, ИЛ-6, ИЛ-8, ИЛ-10, ИЛ-12, ИЛ-15), компоненты комплемента, хемотаксические факторы [44].

Выделение зрелых форм интерлейкинов из клеток начинается уже через 2 часа после антигенной стимуляции и продолжается в течение 24-48 часов.

Моноциты/макрофаги в зоне воспаления являются источником лизосомальных протеаз – коллагеназы, эластазы, ангиотензин конвертазы, активатора плазминогена; адгезивных веществ – фибронектина, тромбоспондина, протеогликанов; факторов роста – колониестимулирующих факторов, фактора роста фибробластов; эндогенных пирогенов.

Под действием пусковых медиаторов макрофагов в очаге воспаления происходит активация различных типов лейкоцитов, клеток соединительной ткани, эндотелия сосудов, паренхиматозных клеток, что приводит к синтезу и секреции биологически активных соединений, оказывающих повреждающие, защитные и системные эффекты.

Интенсивная эмиграция лимфоцитов в зону воспаления в большинстве случаев осуществляется после эмиграции нейтрофилов и моноцитов. Стимулированные лимфоциты выделяют биологически активные вещества – лимфокины, обеспечивающие развитие иммунного ответа, аллергических реакций, процессов пролиферации и репарации.

Все лейкоциты в зоне воспаления довольно быстро подвергаются жировой дегенерации, превращаются в гнойные тельца и удаляются вместе с гноем. В очаге воспаления возможны два пути гибели лейкоцитов.

Первый – грубое повреждение мембраны, нарушение целостности клетки и ее некроз, что возможно в очаге первичной и вторичной альтерации под влиянием самого повреждающего агента и различных цитотоксических медиаторов воспаления.

Второй – более мягкий, запрограммированный путь клеточной гибели, или апоптоз. При апоптозе наблюдаются уменьшение ядра лейкоцита, конденсация ядерного хроматина, фрагментация ДНК, подавление транскрипции, снижение синтеза рибосомной РНК и белков.

Стареющие нейтрофилы теряют способность секретировать лизосомальные ферменты, и это исключает дальнейшее повреждение ткани. Макрофаги активно фагоцитируют апоптозные нейтрофилы. Поглощение апоптозных нейтрофилов обеспечивается взаимодействием тромбоспондина, секретируемого макрофагом и рецепторами нейтрофила [62, 67].

Путем апоптоза могут удаляться из очага воспаления не только нейтрофилы, но и эозинофилы и лимфоциты.

Источник: https://monographies.ru/en/book/section?id=724

Medic-studio
Добавить комментарий