Плазменные медиаторы воспаления

Рис. 14

1.2. Цитокины и воспалении.

Цитокины – низкомолекулярные белки (полипептиды или гликопротеины) – посредники межклеточных взаимоотношений при воспалении, формировании иммунного ответа, гемопоэзе и ряде других межклеточных и межсистемных взаимоотношений.

Общая характеристика ряда цитокинов

К концу 1997 г. было открыто 17 интерлейкинов, каждый из которых выполняет определенную функцию. Приведем характеристику остальных цитокинов этой группы, которые изучены недостаточно подробно.

ИЛ-7 — стимулирует пролиферацию В-лимфоцитов, клеток-киллеров, цитотоксических Т-лимфоцитов.

ИЛ-8 — повышает хемотаксис в отношении нейтрофилов, способствует развитию воспаления.

ИЛ-9 — стимулирует пролиферацию Т-клеток.

ИЛ-10 — активируст цитотоксические Т-лимфоциты, Т-хелперы (2-го типа), пролиферацию В-лимфоцитов.

ИЛ- 11 — стимулирует дифференцировку В-лимфоцитов. пролиферацию мегакариоцитов. ИЛ- 12 — стимулирует пролиферацию и активацию Т-хелперов (1-го типа) и цитотоксических Т-лимфоцитов.

ИЛ-1З — стимулирует пролиферацию В-лимфоцитов, модулирует функции макрофагов. ИЛ-14 — стимулирует пролиферацию и активацию Т-лимфоцитов..

ИЛ-15 — активирует Т-хелперы (1-го типа).цитотоксические Т-лимфоциты и клетки-киллеры.

ИЛ- 16 — повышает хемотаксис в отношении Т-лимфоцитов.

ИЛ-17 — стимулирует продукцию ряда цитокинов.

2. Взаимодействие медиаторов в динамике воспаления. (рис. 14)

Плазменные и клеточные медиаторы тесно связаны и «работают» при воспалении как аутокаталитическая система, использующая «принцип обратной связи», «дублирования», «необходимого разнообразия» и «антагонизма». Рис 14

Взаимодействие медиаторов в динамике воспаления весьма разнообразно. Некоторые из них депонируются вместе в одних клетках и, высвобождаясь, формируют различные проявления воспаления. Так, при повреждении тканей из лаброцитов или базофилов вместе с гистаминами может высвобождаться ФАТ. В результате этого наряду с характерными эффектами гистамина активируется система гемостаза и могут возникать тромбы в микрососудах. В другом случае, например при тяжелом иммунном воспалении, может понижаться свертываемость крови вследствие усиленного высвобождения из лаброцитов гепарина вместе с гистамином. Связь отдельных медиаторов или их групп может быть обусловлена общими закономерностями их образования. Например, в зависимости от конкретных условий каскадный процесс превращения арахидоновой кислоты идет разными путями. В соответствии с этим могут преобладать различные проявления воспаления. Из одного субстрата (арахидонрвая кислота) образуются разные медиаторы — простагландины и лейкотриены, и в зависимости от направления синтеза возможны модуляции проявленийвоспаления.

Связь отдельных медиаторов осуществляется и другими путями.

Рис. 15

Рис. 15

Некоторые медиаторы воспаления могут потенцировать определенные эффекты других медиаторов. Простагландины, например, усиливают действие гистамина, а интерферон реализует свой антипролиферативный эффект через простагландины. Все же характерным для взаимосвязи медиаторов или их групп является то, что они стимулируют образование (высвобождение) или подготавливают условия для проявления действия других медиаторов. Так, кинины, фрагменты комплемента, тромбин активируют фосфолипазу, а высвобождение арахидоновой кислоты является важным условием усиленного образования простагландинов, лейкотриенов или хемотаксических липидов. С5-фрагмент комплемента способен усиливать высвобождение гистамина, стимулировать свободнорадикальные процессы и, следовательно, обеспечивать условия для эмиграции лейкоцитов и лейкоцитарной инфильтрации тканей. Сами медиаторы могут способствовать накоплению в очаге воспаления ферментов, которые разрушают эти медиаторы. Наряду с этим возможны ситуации, при которых медиаторы длительное время сохраняют высокую эффективность. Известно, что накапливаюцдиеся в очаге воспаления радикалы кислорода инактивируют антитрипсин и стабилизируют таким образом кинины плазмы крова и тканей.

Медиаторы воспаления представляют собой сигналы, обеспечивающие обмен информацией между клетками, взаимодействие их в процессе уничтожения повреждающих агентов. С этой точки зрения, всю совокупность медиаторов следует рассматривать как единую систему управления, все компоненты которой связаны между собой. Система медиаторов не только вызывает разнообразные реакции в очаге воспаления, но и определяет их связи и взаимозависимость. В результате этого отмечается стереотипность проявлений воспаления, обязательно включающего разнообразные компоненты — альтерацию, экссудацию, инфильтрацию, фагоцитоз, пролиферацию и др. Наряду с этим система медиаторов определяет индивидуальные характеристики воспалительного процесса, связанные с вариациями синтеза, высвобождения и распада, а также особенностями связи различных медиаторов воспаления. Отношения, которые складываются между различными группами медиаторов, определяют поддержание интенсивности воспалительного процесса или его затухание. Особенно отчетливо системность управления проявляется в динамике развития воспаления.

Воспаление является развивающимся процессом, имеющим ряд стадий, закономерно сменяющих друг друга. На каждой стадииразвития воспаления при прочих равных условиях основное значениеимеет определенная группа (или группы) медиаторов. Так, приостром воспалении первоначально наиболее важную роль в формировании его проявлений играют биогенные амины — гистамин исеротонин. Эти медиаторы, повышая проницаемость стенок микрососудов и вызывая усиленную экссудацию, а в некоторых случаяхнепосредственно воздействуя на заинтересованные процессы, включают систему кининов, комплемента и гемостаза. В дальнейшемвследствие активации фосфолипазы, накопления радикалов кислорода и других факторов стимулируется арахидоновый каскад иусиливается образование простагландинов и лейкотриенов. Наконец,позднее особенно активно включаются клеточные механизмы защиты. Вначале лейкоцитарная инфильтрация происходит за счет ПЯЛ,а затем моноцитов и лимфоцитов. В результате этого уничтожаются или элиминируются повреждающий агент, а также продуктыраспада собственных тканей.

Возможны иные закономерности включения медиаторов. Даже при остром воспалении медиаторы, которые образуются (высвобождаются) одними из первых, могут одновременно включать несколько последующих групп. Например, высвобождение гистамина может привести сразу и к активации системы кининов, и включению свободнободнорадикальных механизмов, и лейкоцитарной инфильтрации.В то же время ПЯЛ в определенных ситуациях, особенно в случае ухудшения течения процесса, дополнительно стимулируют лаброциты (гранулоцитарные факторы), активируют систему кининов (кининоактивирующий фактор) и, генерируя радикалы кислорода, усиливают образование простагландинов и лейкотриенов. Обратные связи обеспечивают пролонгирование воспаления, ухудшение течения процесса или его периодические обострения.

4. Антимедиаторы воспаления.

Существуют механизмы самостоятельного прекращения воспаления в том случае, когда повреждающий агент уничтожен, структура и функция ткани восстановлена. А также, механизмы предупреждения избыточного накопления медиаторов воспаления и их поступления в общую систему циркуляции крови, что в ряде случаев приводит к крайне опасным состояниям — шоку, коллапсу и др.

На всех этапах развития воспаления высвобождаются и начинают действовать вещества (антимедиаторы), которые предупреждают избыточное накопление или прекращают влияние медиаторов.

Соотношение медиаторов и антимедиаторов воспаления во многом определяет особенности формирования, развития и прекращения воспалительного процесса.

Среди антимедиаторов воспаления наиболее видное место занимают ферменты: гистаминаза, разрушающая гистамин; карбоксипептидазы, вызывающие распад кининов; эстеразы, ингибирующие фракции комплемента; простагландиндегидрогеназа, разрушающая простагландины; супероксиддисмутаза и каталаза, инактивирующие радикалы кислорода, и др. Важную роль в образовании и доставке антимедиаторов в очаг воспаления играют эозинофилы. Помимо своей специфической функции в развитии иммунного воспаления или воспаления, вызываемого паразитами, эти клетки выполняют функцию фактора, прекращающего воспалительный процесс. Важно то, что клетки, которые принимают наиболее активное участие в формировании острого воспаления (лаброциты, базофилы и нейтрофилы), высвобождают фактор, обеспечивающий скопление в очаге эозинофильных лейкоцитов. Эозинофилы поглощают антигены и иммунные комплексы, а также выделяют практически все антимедиаторные ферменты. В эозинофилах также содержится арилсульфатаза, разрушающаялейкотриены, ферментные и неферментные антиоксиданты.

Помимо местных механизмов, оптимальный медиаторный режим воспалительного процесса поддерживают системные гуморальные, в том числе нервные, влияния, которые могут выполнять, антимедиаторную функцию. Такую роль играет антитрипсин, представляющий собой гликопротеид плазмы, образующийся в гепатоцитах. Он является ингибитором протеаз (трипсина, хемотрипсина, плазмина, тромбина, калликреина и др.), и на его долю приходится 88% всей антипротеазной активности плазмы крови. Остальную часть антипротеазной активности плазмы обеспечивают а 2-макроглобулин и интертрипсин-ингибитор. Один из наиболее важных эффектов этих антипротеаз состоит в торможении образования кининов. К антимедиаторам воспаления относят глюкокортикоидные гормоны (кортизол, кортизон и кортикостерон), обладающие противовоспалительной и противоаллергической активностью. Кортикостероиды ослабляют проявления воспаления, воздействуя на разные процессы; в очаге воспаления ослабляют сосудистые реакции, стабилизируют мембраны микрососудов, уменьшают экссудацию и эмиграцию лейкоцитов, ослабляют фагоцитоз. Немаловажное значение при этом играют антимедиаторные эффекты кортикостероидов. Последние уменьшают образование и высвобождение гистамина, снижают чувствительность Н1-гистаминовых рецепторов, стабилизируют мембраны лизосом и снижают активность кислых лизосомных гидролаз, а также выработку кининов и простагландинов. Особенно ярко антимедиаторные эффекты глюкокортикоидов проявляются при иммунном воспалении. Ослабляя образование антител и иммунных лимфоцитов, они предупреждают или уменьшают включение медиаторов в патохимическую стадию аллергии. Помимо эгого, кортикостероиды уменьшают образование медиаторов не только немедленной, но и замедленной гиперчувствительности результате чего снижается киллерная активность Т-лимфоцитов, тормозятся их пролиферация и созревание.

VI. Классификация форм воспалительной реакции.

1. Банальное и специфическое воспаление.

По этиологии различают 2 группы воспалений:

1. Банальное

2. Специфическое.

Специфическим называется воспаление, которое вызывается определенными причинами (возбудителями). Сюда относится воспаление, вызываемое микобактериями туберкулеза, воспаление при сифилисе, актиномикозе и др.

Воспаление, вызываемое другими биологическими факторами (кишечная палочка, кокки), физическими, химическими факторами относятся к банальному воспалению

2. Воспаление в зависимости от состояния реактивности организма.

В зависимости от состояния реактивности организма (то есть в зависимости от отношения причины, вызвавшей воспаление как реакции организма на это повреждение) различают:

1. Нормоэргическое, когда сила повреждения и ответ на повреждение адекватны. Наблюдают при первичном контакте флогогенного агента с организмом животного. Признаки воспаления проявляются умеренно.

2. Анэргическое, когда организм фактически не реагирует на повреждение. Это может произойти, если организм чем-то ослаблен: тяжелые формы авитаминозов, истощение, белковое голодание, действие ионизирующего излучения, которое подавляет иммунитет, длительные тяжелые заболевания;

3. Гиперергическоевосплаение, когда ответная реакция организма превышает необходимую степень реакции на данное повреждение. При сравнении с нормергическим воспалением выявляется несоответствие между силой раздражителя, местной и общей реакцией. Это воспаление возникает на иммунной основе и представлено реакцией гиперчувствительности немедленного и замедленного типов.

4. Гипоэргическое воспаление. Полное отсутствие реакции - анергия встречается редко (лучевая болезнь), во всех остальных остальных случаях встречается гипоергия - пониженная реакция, обусловленная двумя обстоятельствами:

· Ослабление организма;

пониженная чувствительность организма в связи с наличием защитных механизмов к определенному возбудителю - это свидетельствует о наличиии специфического иммунитета. Заболевание может протекать либо воообще без каких-либо проявлений, либо с минимальными благоприятными последствиями. При проведении туберкулинизации, например, у истощенной коровы, даже если она заражена туберкулезными микобактериями, реакция на антиген (туберкулин), вероятнее всего, будет отрицательной. Возникнет ложное представление о состоянии здоровья животного, оно будет источником инфекции для стада, обслуживающего персонала и людей, потребляющих молочную продукцию от этого животного.

3. Воспаление в зависимости от скорости течения.

По скорости течения различают острое, подострое и хроническое воспаление.

Острое воспаление (рис 16). Продолжается в течение нескольких дней или недель. Отличается высокой интенсивностью, с преобладанием сосудисто-экссудативных процессов и эмиграции клеток за пределы сосудов. Ярко проявляются классические признаки на месте взаимодействия повреждающего фактора с тканью. Воспаление протекает тем острее, чем интенсивнее действие вредящего агента.

Рис. 16

Хроническое воспаление (рис. 17). Длится месяцы и годы. Характерно маовыраженными признаками. Развивается под влиянием слабого, но продолжительного воздействия флогогена на ткань.

Рис. 17

Воспаление протекает хронически при таких инфекционных болезнях животных, как туберкулез, бруцеллез, сап, актиномикоз, и др.

Для каждой из этих болезней характерны черты, придающие специфичность воспалительному процессу. В большинстве случаев он протекает с образованием гранулем, преобладанием пролиферативных процессов. Туберкулезные микобактерии, например, стимулируют формирование милиарных гранулем, формирующихся из клеток эндотелия, адвентиции сосудов, лимфоидных клеток, моноцитов, гигантских клеток с многочисленными, расположенными по периферии ядрами. В центральной части бугорка преобладают альтеративные процессы, сопровождающиеся дистрофией и некрозом. Бугорки могут сливаться и формировать обширные зоны казеозного распада. Чаще эти очаги инкапсулируются, а затем обызвествляются (петрифицируются). Но на их месте могут образоваться некротические язвы либо полости распада — каверны в легких.

Грибные заболевания характеризуются воспалением с ярко очерченными гранулемами либо диффузными инфильтратами, содержащими эпителиоидные и лимфоидные клетки, колонии соответствующих возбудителей в виде переплетающихся нитей — друз. Могут быть очажки нагноения с образованием свищевых ходов, например при актиномикозе нижней челюсти у крупного рогатого скота.

Повреждения, вызываемые взрослыми паразитами (печеночная двуустка) или их личиночными формами (эхинококк), сопровождаются продуктивной реакцией с развитием грануляционной ткани. В воспалительном инфильтрате, грануляциях и в крови больных животных большое количество эозинофилов.

Хроническое воспаление развивается и вокруг инородных тел, попавших в ткани организма животного. К ним могут быть отнесены осколки снарядов, пули, колющие металлические предметы (травматический ретикулит у крупного рогатого скота), кусочки дерева, шовный материал, используемый при операциях (шелк, кетгут, металлические скобки). Специфичность воспалительного процесса зависит от свойств раздражителя, индивидуальных и видовых особенностей животных. В большинстве же случаев вокруг Инородных тел сразу начинается продуктивньий процесс с формированием плотной соединительнотканной капсулы.

Подострое воспаление (рис. 18) по продолжительности находится между острым и хроническим. На первом месте стоят экссудативные явления. Альтерация отодвинута на второй план. При подостром воспалении наблюдается и размножение соединительнотканных элементов, но пролиферативные явления выражены не четко.

Подострые воспаления развиваются в организме с высоким уровнем резистентности или когда агент обладает пониженным уровнем патогенности.

Рис. 18

5. Зависимость проявления и течения воспаления от характера патогенного раздражителя.

По этиологическим факторам (причинам) все воспаления делятся на две группы: асептические и септические.