Классификация медиаторов по химической структуре

I. Биогенные амины – самые ранние медиаторы (гистамин, адреналин, серотонин, полиамины - спермин, путресцин).

1. Гистамин образуется в тучных клетках из гистидина под влиянием гистидин-декарбоксилазы и находится в гранулах.

2. Серотонин (5-гидрокситриптамин) образуется при декарбоксилировании триптофана, в основном в клетках энтерохромафинной системы (ЖКТ, мозг), выделяется в основном из тромбоцитов.

3. Катехоламины играют значительную роль при стрессе.

4. Полиамины (путресцин, спермин) стимулируют пролиферацию.

II. Пептиды (олигопептиды и белки)

1. Калликренин-кининовая система.

2. Лизосомальные ферменты.

3. Система комплемента - система сывороточных белков, обозначающихся С₁-С₉, имеющих каскадный принцип активации. При этом наблюдается повреждение мембран, дегрануляция, хемотаксис, маргинация, опсонизация. Альтернативный путь можно увидеть при рассмотрении С₃, С₅.

4. Свертывающая и фибринолитическая системы.

5. Лейкокинины - пептиды некининового происхождения, образующиеся из фрагментов иммуноглобулинов под влиянием нейтрофильной и макрофагальной лейко-кининогеназы. Тафтсин стимулирует фагоцитоз, пролиферацию Т-лимфоцитов

6. Лимфо- и монокины. Интерлейкины играют важную роль в пирогении, оказывают стимуляцию пролиферации. Интерфероны имеют противовирусную активность, стимулируют фагоцитоз.

7. Лизоцим обладает бактерицидным эффектом.

III. Липидные медиаторы.

1. Простагландины - их делят на констрикторы (действуют через кальцевые каналы) и дилятаторы (действуют через систему аденилатциклазы) сосудов, они по-разному влияют на гемостаз (агрегация тромбоцитов). Тромбоксан (А₂), простациклин (I₂), простагландин Е.

2. Лейкотриены – участвуют в хемотаксисе, увеличении проницаемости мембран.

3. Фактор активации тромбоцитов - способствует маргинации.

IV. Другие группы: гепарин, перекиси, свободные радикалы (оксид азота, супероксидный радикал).

Основные медиаторы альтерации

· Система комплемента.

· Свободные радикалы.

· Лизосомальные ферменты.

27. – Экссудация. Сосудистые реакции. Механизмы экстравазации жидкости и клеток.

Основные медиаторы экссудации

· Гистамин.

· Кинины.

· Серотонин.

· Простагландины.

Экссудация с нарушением микроциркуляции и эмиграцией

Сосудистые реакции:

Ишемия - ангиоспастическая кратковременная (из-за разрушения адреналина и норадреналина под влиянием МАО и КОМТ), возможна обтурационная вследствие тромбоза.

Артериальная гиперемия обуславливает развитие одного из классических признаков воспаления (rubor) - красноты. Возможны все механизмы артериальной гипеперемии.

Смешанная гиперемия.

Венозная гиперемия – повышение проницаемости капилляров ® скопление жидкости в интерстиции ® сдавление венул и лимфатических капилляров. Классический признак - отек (tumor). Последствия:

§ Сгущение крови и повышение вязкости.

§ Активация гемостаза, адгезия и агрегация форменных элементов (монетные столбики, сладж), образование микротромбов, изменение физико-химических свойств крови, появление в крови некоторых белков (глобулины острой фазы), понижение альбумин-глобулинового коэффициента.

§ Маргинация (краевое стояние) лейкоцитов.

§ Набухание эндотелиальных клеток.

Стаз способствует гиперкоагуляции и тромбозу; возможны все виды стаза.

Собственно экссудация

Экстравазация жидкости из-за увеличения проницаемости сосудистой стенки. Другими словами происходит:

§ Разрушение стенки сосудов при альтерации.

§ Округление эндотелиальных клеток и появление межклеточных щелей (гистамин, брадикинин).

§ Микровизикуляция эндотелия - эндоцитоз и трансцитоз компонентов плазмы.

§ Раздвигание эндотелиальных клеток лейкоцитами по типу “расстёгивание молнии”.

§ Увеличение фильтрационного давления и площади фильтрации.

Различают раннюю экссудацию, 5-30 мин. (действие биогенных аминов и ацетилхолина на посткапиллярные венулы) и позднюю экссудацию, от 1 часа до 7 суток (действие полипептидных и липидных медиаторов на венулы и капилляры). Также происходит выход форменных элементов. Отличием экссудата от транссудата является наличие более 2-3% белка.

Эмиграция

1. Экстравазация форменных элементов - маргинация лейкоцитов, которая объясняется

§ изменением заряда поврежденных клеток,

§ фиксацией в межэндотелиальных щелях - “ловушках”,

§ движением с током жидкости,

§ образованием мостиков,

§ влиянием медиаторов (фибронектин, компоненты системы комплемента, XII фактор, каллекреин, брадикинин).

2. Движение лейкоцитов через сосудистую стенку. Лимфоциты и моноциты проникают через эндотелиальные клетки, не повреждая их. Полиморфноядерные лейкоциты - через эндотелиальные щели.

3. Движение клеток из сосуда в очаг воспаления по градиенту хемотаксинов называется хемотаксисом, в случае если это движение без градиента и беспорядочно - хемокинез.

Способность привлекать в очаг воспаления лейкоциты называется хемоаттракцией, ею обладают хемоаттрактанты:

§ Различные цитокины.

§ Микроорганизмы и их продукты.

§ Система комплемента и др. компоненты контактной системы.

§ Некротаксины - деграданты коллагена, фибронектин (гной лейкоцитов).

§ Иммунные комплексы, некоторые медиаторы (гистамин для эозинофилов).

Хемоаттрактанты воспринимаются рецепторами лейкоцитов.

Движение лейкоцитов обеспечивается структурами цитоскелета: микрофиламетами и микротрубочками. При участии Са⁺⁺ и Са-связывающего белка гельзолина, актина цитоскелета. Желатинизация актина сопряжена с сокращением элементов цитоскелета.

Виды экссудатов:

1. Серозный (на слизистой - катаральный).

2. Фибринозный (крупозный и дифтерический на слизистой ротовой полости).

3. Гнойный.

4. Гнилостный.

5. Геморрагический (из-за анаэробов).

6. Хилёзный (за счёт жира из лимфатической системы брюшной полости).

28. – Фагоцитоз. Стадии фагоцитоза. Опсонизация – сущность, механизмы и значение.

Фагоцитоз (иммунные комплексы, липопротеиды, продукты распада коллагена, фибрина, бактерии).

Нейтрофилы (гранулоциты, микрофаги). Содержат гранулы, состоящие из лизосом и нелизосомальных ферментов (лизоцим, щелочная фосфагаза).

Мононуклеарные фагоциты (подвижные - моноциты, макрофаги и седлые (фиксированные)).

Стадии фагоцитоза

1. Приближение (случайное и хемотаксис).

Основныее медиаторы хемотаксиса

· Интерлейкин 8.

· С_5а.

· Лейкотриен В₄.

· Иммунные комплексы.

· Фактор адгезии тромбоцитов.

· Некротаксин.

· Продукты микроорганизмов.

2. Контакт, распознавание и прилипание.

В процессе распознавания большую роль играет опсонизация - это покрытие объекта фагоцитоза сыворочными факторами - опсонинами (антителами IgG, М и Е, они «метят» объекты, подлежащие элиминации).

Прилипание осуществляется посредством связи опсонинов с рецепторами фагоцитов. Завершенный фагоцитоз идет только с участием опсонинов.

3. Поглощение (механизм: псевдоподии ® фагосомы ® фаголизосомы).

При поглощениее живых микроорганизмов,последние сначала должны быть убиты. В лейкоцитах существует 2 бактерицидных механизма:

§ зависящий от кислорода;

§ независящий от кислорода.

Зависящий от кислорода бактерицидный фактор связан с образованием активных метаболитов кислорода. Продукция этих веществ начинается после контакта фагоцитов с опсонизированными бактериями. Именно в это время фагоциты, которые в обычных условиях используют энергию анаэробного гликолиза, начинают усиленно поглощать кислород, что обозначают термином респираторный взрыв.

Возникновение его обусловлено активацией цитопламатической НАДФН-оксидазы, которая катализирует одноэлектронное восстановление молекулы кислорода до супероксидного радикального аниона, «отбирая» электрон от восстановленного пиридинового нуклеотида НАДФН:

оксидаза

2О₂ + НАДФН ¾¾¾® 2О₂^- + НАДФ⁺ + Н⁺.

Расходуемые во время «респираторного взрыва» запасы НАДФН начинают немедленно восполняться усиленным окислением глюкозы через гексозомонофосфатный шунт.

Большая часть образующихся при восстановлении О₂ супероксидных анионов О₂^- подвергается дисмутации до Н₂О₂:

2О₂^- + 2Н⁺ ¾® О₂ + Н₂О₂.

Некоторая часть молекул Н₂О₂ взаимодействует в присутствии железа или меди с супероксидным анионом с образованием чрезвычайно активного гидроксильного радикала ОН^·:

О₂^- + Н₂О₂ ¾® ОН^· + ОН^- + О₂.

Цитоплазматическая НАДФ^·Н-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 миелопероксидазы (сходная с ней пероксидазная система имеется также у эозинофилов, но ее нет у моноцитов и макрофагов).

Миелопероксидаза - 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

CI^- + Н₂О₂ ¾¾¾¾¾¾¾¾® OCI^- + Н₂О.

Гипохлорит 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, способных убивать 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 (NO), которая осуществляется с помощью индуцибильной NO-синтазы. Фермент этот активируется g-интерфероном, фактором некроза опухолей, ИЛ-1 и другими воспалительными цитокинами. NO действует цитостатически на опухолевые клетки, бактерии, паразиты, вирусы, ингибируя активность многих ферментов, участвующих в синтезе белков и нуклеиновых кислот. Оксид азота может соединяться с О₂^-, образуя пероксинитрит, который распадается на цитотоксические свободные радикалы ОН^· и NO^-.

4. Переваривание за счёт сильных эндогенных окислителей и ферментов, таких как гидролазы, комплемент, лизоцим, аргиназа.

29. – Пролиферация. Роль трефонов. Особенности хронического воспаления. Понятия гранулемы.

Пролиферация - размножение клеток. Репаративная стадия воспаления. Нейтрофилы погибают, макрофаги расчищают поле для регенерации.

Фибробласты - главные эффекторы репарации. Механизм - стимуляция пролиферации через синтез ДНК и митотическую активность.

Медиаторы (трефоны)

1. Полиамины (иутресцин, спермидин, спермин) митогенный эффект.

2. Факторы роста фибробластов (тромбоцитарный и гипофизарный) ДНК, митоз.

3. Эндотелиальный хемотаксический фактор (из макрофагов) - индуцирует направленный рост сосудов в грануляционную ткань.

4. Кейлоны (ингибиторы пролиферации) уменьшение продукции - усиление пролиферации

5. Тканеспецифические стимуляторы пролиферации - иммуноглобулины G, М, антикейлон, a-фетопротеин

6. Лимфокины (из Т - лимфоцитов). Пролиферация лимфоцитов и макрофагов.

7. Монокины (из макрофагов).

8. Ингибаторы пролиферации (тимидин, ПГ)

9. Нейротрофогены. Денервация.

10. СТГ, соматомедин, инсулин

Ослабляет: адреналин, глюкокортикоиды.

Усиливает: адреналин, альдостерон.