Факторы роста при воспалении

ВОСПАЛЕНИЕ

Воспаление
представляет собой наиболее частую
форму патологического процесса, который
возникает при воздействии на организм
патологического раздражителя.

Воспалительный
процесс является ведущим патогенетическим
звеном многих заболеваний, а его
локализация в том или ином органе нередко
определяет специфику болезни и ее
нозологическую форму.

Учение
о воспалении так же старо, как сама
медицина. Потребовались сотни лет для
получения более ясного представления
о сущности воспаления и его значении в
патологии. В развитии представлений о
природе воспалительного процесса
большую роль сыграли работы великих
биологов и врачей прошлого столетия:
Вирхова, который выдвинул концепцию
дегенеративных изменений соединительной
ткани, Конгейма, который признал, что
воспаление возникает вследствие
повреждения сосудов, И.И. Мечникова,
который обнаружил, что в месте повреждения
ткани или попадания в нее чужеродного
агента происходит скопление лейкоцитов
и других клеток мезенхимального
происхождения, а затем — фагоцитоз
одновременно с инактивацией бактерий
и прочих агентов, вызывающих воспаление.

Воспаление —
типовой патологический процесс,
заключающийся в преимущественно защитной
реакции организма на различные
болезнетворные воздействия. Оно
характеризуется повреждением тканей
(альтерацией), нарушением микроциркуляции
с повышением сосудистой проницаемости,
экссудацией и эмиграцией лейкоцитов,
а также образованием новых тканевых
элементов, т.е. пролиферацией, приводящей
к заживлению дефекта (Д.Н. Маянский).

Воспаление —
эволюционно закрепленная преимущественно
местно проявляющаяся гистоваскулярная
реакция целостного организма в ответ
на локально действующие (экзо- и
эндогенные) повреждающие факторы (В.А.
Воронцов).

ЭТИОЛОГИЯ
ВОСПАЛЕНИЯ

КЛАССИФИКАЦИЯ
ФЛОГОГЕННЫХ АГЕНТОВ

1.
Биологические (патогенные микроорганизмы
и паразиты).

2.
Физические (лучевая, электрическая
энергия, тепло, холод).

3.
Химические (кислоты, щелочи, боевые
отравляющие вещества и др).

4.
Механические.

5.
Антигенные.

II. Эндогенные факторы.

1.
Продукты тканевого распада — очаг некроза
ткани, гематома, иммунные комплексы

2.
Тромбоз и эмболия

3.
Продукты нарушенного метаболизма —
токсические или биологически ативные
вещества.

4.
Отложение солей или выпадение биологических
соединений в виде крсталлов.

5.
Нервно-дистрофические процессы.

Патогенез воспаления

Воспаление
— триединый комплекс процессов. В его
состав входит следующее.

I. Альтерация (лат.
«altere» — изменение).

—
Первичная альтерация —
изменение в тканях под влиянием самого
патогенного агента. Ее характер зависит:
а) от силы и длительности повреждения
клеточной территории, нервных окончаний,
сосудов; б) от свойств ткани (резистентности,
локализации и др.).

—
Вторичная альтерация — следствие
воздействия на соединительную ткань,
микрососуды и кровь высвободившихся
внеклеточно лизосомальных ферментов
и активных метаболитов кислорода,
источники которых — активированные
иммигрировавшие и циркулирующие
фагоциты. Вторичная альтерация есть
реакция организма на уже вызванное
вредным агентом повреждение. Дополнительное
встречное повреждение направлено на
скорейшее отграничение флогогена и
пострадавшей от его воздействия ткани
от всего организма.

Альтерация выражается
характерными расстройствами в очаге
индукции воспаления: 1) нарушениями всех
видов обменных процессов; 2) ацидозом;
3) гиперионией; 4) осмотической гипертонией;
5) гиперонкией; 6) образованием биологически
активных веществ, определяющих последующее
развитие воспаления.

II.
Сосудистая реакция — следующий
компонент воспалительного процесса,
который проявляется в виде последовательно
развивающихся нарушений: спазм сосудов,
артериальная гиперемия, венозная
гиперемия, тромбоз, престаз и даже стаз.

При
нарушении кровообращения в зоне индукции
воспаления резко увеличивается
проницаемость сосудов и экссудация
жидкой части крови в ткань с развитием
воспалительного отека и эмиграцией
лейкоцитов, выполняющих при воспалении
основную функцию — санацию очага
воспаления через фагоцитоз возбудителей
и участии в формировании других
неспецифических механизмов защиты, а
также иммунитета, необходимых для
создания воспалительных барьеров.

В
повышении проницаемости сосудов и в
развитии воспалительного отека играют
важнейшую роль плазменные и клеточные
медиаторы воспаления.

Медиаторы
воспаления

Примечание. В
скобках дается основной источник
продукции медиаторов

Биологическое
значение экссудата:

—
экссудат уменьшает концентрацию токсинов
и тем самым ослабляет их действие на
ткань;

—
в экссудате содержатся ферменты,
разрушающие токсические вещества и
лизирующие некротизированные ткани;

—
экссудатом в ткань выделяются
иммуноглобулины, оказывающие
антитоксическое, антимикробное и общее
защитное действие в связи с наличием
неспецифических факторов защиты
(лизоцим, комплемент, интерферон,
бета-лизины и др.).

—
с экссудатом в ткань выделяется большое
количество фибриногена, переходящего
в фибрин и препятствующего распространению
болезнетворного фактора (главным образом
по межклеточным пространствам).

Для
развития воспаления необходимо, чтобы
лейкоциты не просто скапливались в
просвете сосуда, но и вступали в тесный
контакт с эндотелием, т.е. были бы готовы
к эмиграции за пределы сосуда в ткань,
где сложилась аварийная ситуация.

Инициирующим
моментом миграции лейкоцитов из
кровеносных сосудов в очаг повреждения
служит появление (или повышение
экспрессии) на поверхности эндотелиальных
клеток кровеносных сосудов под влиянием
интерлейкина-1, -3, фактора некроза
опухоли-, тромбина и гистамина молекул
адгезии семейства селектинов — Р-селектина
и Е-селектина.

Таким
образом, следующий этап воспаления
— эмиграция
лейкоцитов, активное
их движение в
зону высокого градиента хематтрактантов,
обусловленное ростом адгезивных
(«клейких») свойств эндотелиоцитов.

Как
формируется градиент хематтрактантов,
притягивающий лейкоциты и ведущий к
развитию воспалительного инфильтрата?

Во-первых,
многие компоненты плазмы, фильтрующиеся
в ткань, обладают хемотаксическими
свойствами. К ним относятся вещества,
образующиеся в процессе свертывания
крови — калликреин, активатор плазминогена,
фибринпептид В, С3а- и С5а-фракции
комплемента. От иммуноглобулинов G
отщепляются пептиды-лейкоагрессины с
выраженными хемотаксическими свойствами.

Во-вторых,
хематтрактанты возникают при разрушении
клеточных мембран. При окислении
арахидоновой кислоты появляются
лейкотриены В4, С4, Д4 и другие производные,
резко усиливающие хемотаксис лейкоцитов
в очаг.

В-третьих,
появившись в очаге повреждения, сами
лейкоциты выделяют вещества, которые
поддерживают высокий градиент
хематтрактантов. Например, лизосомальные
протеазы нейтрофилов прямым путем
активируют комплемент с образованием
хематтрактантов — компонентов комплемента
С3а и С5а. Под действием нейтральных
протеаз разрушаются волокнистые
структуры соединительной ткани —

коллагеновые
и эластиновые нити, а продукты их
частичной деструкции служат хематтрактантами
не только для нейтрофилов, но и для
моноцитов.

Хематтрактанты
не просто привлекают нейтрофилы в зону
повреждения, но и активируют их через
специальные рецепторы к хематтрактантам.

В
результате эмиграции лейкоцитов в зону
повреждения формируется воспалительная
инфильтрация.Клетки воспалительной
инфильтрации, преимущественно нейтрофилы,
обеспечивают санацию очага воспаления.

После
выхода из сосуда в очаг повреждения
лейкоциты начинают фагоцитировать
микробы. Фагоцитоз включает в себя
несколько этапов:

а)
распознавание (узнавание) фагоцитом
объекта, подлежащего поглощению;

б)
прикрепление объекта фагоцитоза к
наружной мембране клетки и погружение
его в составе отпочковавшейся вакуоли
(фагосомы) внутрь цитоплазмы;

в)
умерщвление микроба в фагосоме и его
последующее переваривание;

г)
выделение остатков от переваренного
микроба во внеклеточную среду.

III.
Пролиферация и регенерация поврежденных
тканей зоны воспаления. Третий
компонент воспалительной реакции —
пролиферация при воспалении. Она является
важнейшей составной частью регенерации,
протекающей со своими особенностями,
зависящими от вида тканей, объема
повреждения, реактивности организма,
генетических и других иммунобиологических
механизмов организма.

Одно
из непременных условий запуска процесса
заживления дефекта при воспалении —
смена популяции нейтрофилов воспалительной
инфильтрации пулом мононуклеарных
клеток. Именно мононуклеарные клетки
(макрофаги и лимфоциты): а) обеспечивают
рассасывание экссудата; б) запускают
синтез соединительной ткани.

Самый
благоприятный исход воспаления —
разрешение при полном восстановлении
структуры воспаленной ткани, например,
при крупозной пневмонии.

Во
многих случаях воспаление не разрешается
бесследно, а заканчивается заживлением
с развитием фиброзной ткани, нередко
нарушающей функции органа, где протекало
воспаление.

Практически
все компоненты внеклеточного матрикса
соединительной ткани: а) фибриллярные
белки (коллаген и эластин); б)
гликозаминогликаны (гиалуроновая
кислота, хондроитинсульфаты и пр.); в)
протеогликаны; г) структурные гликопротеины
(ламинин, виментин, фибронектин) образуют
фибробласты.

Фибробласты
— коммутированные клетки, т.е. синтезируют
компоненты только межклеточного вещества
рыхлой соединительной ткани. После того
как фибробласт оказывается окруженным
созданным им межклеточным веществом,
он утрачивает способность к делению и
превращается в фиброцит. Фибробласты
— продукт непосредственно мезенхимальных
клеток. В период регенерации соединительной
ткани новые фибробласты возникают путем
митотического деления из перицитов,
тесно связанных с мелкими кровеносными
сосудами. В ране или в зоне воспаления
фибробласты образуются вновь из
клеток-предшественников костномозгового
происхождения.

Среди
многочисленных гуморальных факторов,
регулирующих образование и секреторную
функцию фибробластов, основная роль
принадлежит макрофагам. Макрофаги при
активации выделяют цитокины: ростового
фактора тромбоцитов или PDGF (от англ.
platlet-derived growth factor), и фактор, меняющий
рост — TGF- (от англ. transforming growth factor-),
стимулирующие пролиферацию фибробластов
и синтез коллагена, а также фактор,
способствующий поступлению этих клеток
в очаг воспаления.

В
организме заложены механизмы
противодействия чрезмерному разрастанию
в ходе воспаления соединительной ткани.
Макрофаги не только усиливают ее рост,
но и сдерживают его, вырабатывая
простагландин Е, тормозящий активность
фибробластов. Кроме того, макрофаги и
фибробласты секретируют коллагеназу,
расщепляя лишнюю фиброзную ткань.

Специфическим
ингибитором (кейлоном) пролиферации
клеток являются термолабильные белки
— гликопротеиды, инактивирующие ферменты,
запускающие редупликацию ДНК делящейся
клетки. Основной источник кейлонов —
нейтрофилы: большое их количество
тормозит деление клеток, по мере снижения
числа этих лейкоцитов пролиферация
усиливается.