Медиаторы воспаления тучных клеток

Медиаторы воспаления тучных клеток thumbnail

Тучные клетки (мастоциты) и идентичные им базофилы пери­ферической крови и костного мозга в ответ на ряд стимулов вы­деляют значительное количество медиаторов воспаления. Эти ме­диаторы имеют несомненное физиологическое значение, способ­ствуя ограничению или устранению вредных факторов, воздейст­вующих на организм.

Однако роль медиаторов тучных клеток в патологии человека представляется более яркой (возможно, по­тому, что их защитные функции недостаточно выяснены). При анализе данной системы при ревматических заболеваниях следу­ет учитывать, что тучные клетки представлены в синовиальных тканях суставов в сравнительно большем количестве, составляя 3% от числа всех нормальных синовиальных клеток.

Наиболее известный медиатор воспаления тучных клеток гистамин, способный приводить к быстрому повышению капилляр­ной проницаемости. Как и большинство других медиаторов этих клеток, он содержится в базофильных гранулах в неактивной форме, но после адекватной стимуляции и дегрануляции клеток выделяется во внеклеточное пространство как активное вещество.

Эффекты гистамина, как указывалось выше, способствуют разви­тию первой (экссудативной) фазы воспаления. Весьма интересным оказалось открытие двух типов рецепторов гистамина в тканях, а тем самым и своеобразной двойственности действия этого веще­ства. Выяснилось, что воспалительная реакция является результа­том воздействия гистамина на рецепторы первого типа (H1-рецеп­торы) .

В то же время его влияние на рецепторы второго типа (Н2-рецепторы) приводит к накоплению в клетках циклического аденозинмонофосфата (цАМФ) и тем самым к некоторому проти­вовоспалительному эффекту с ограничением дальнейшего осво­бождения гистамина и других медиаторов; одновременно тормо­зится также иммунная активность Т-лимфоцитов. В суммарном действии гистамина, наблюдаемом в клинических условиях, пре­обладает его влияние на H1-рецепторы с развитием элементов вос­паления типа крапивницы или отека Квинке. .

Стимулированные тучные клетки выделяют также несколько веществ, вызывающих хемотаксис как нейтрофилов, так и эозинофилов, что способствует привлечению этих клеток в очаг воспа­ления. Эти факторы хемотаксиса весьма разнообразны химически: среди них имеются белки, липиды, а один из эозинофильных хемотаксических факторов (так называемый фактор А) представ­ляет собой простой полипептид, состоящий всего из 4 амино­кислот.

К другим воспалительным медиаторам, содержащимся в туч­ных клетках, относятся простагландины, протеолитический фер­мент химаза и фактор, активирующий тромбоциты. Существенное значение придается фактору, называемому медленно действующим веществом анафилаксии — SRSA (от англ. slow reacting substance of anaphylacsys). Это вещество обладает патофизиологическими свойствами гистамина, но в отличие от последнего действует бо­лее длительно и не тормозится антигистаминными препаратами.

Важной особенностью SRSA является его возникновение только после иммунной стимуляции тучных клеток; в нестимулированных клетках это вещество не обнаруживается, что также отличает его от гистамина. За последние годы было установлено, что SRSA относится к лейкотриенам — мощным противовоспалительным агентам, синтезируемым из арахидоновой кислоты под влиянием фермента липоксигеназы. Действие SRSA (лейкотриена С) угне­тается ферментом арилсульфатазой, содержащейся в эозинофилах. В последних имеется также фермент гистаминаза, инактивирующая гистамин.

Данные факты, по-видимому, отчасти объясня­ют местную и общую эозинофилию, наблюдаемую при активировании системы тучных клеток и трактуемую, таким образом, как компенсаторный феномен. Освобождение гистамина и других медиаторов воспаления из тучных клеток с соответствующими сосудистыми реакциями в определенной степени происходит даже при небольшой местной травматизации у здоровых людей. Однако основным механизмом, который приводит к активации (и соответственно дегрануляции) тучных клеток, является иммунный, связанный с образованием циркулирующих антител, относящихся к классу IgE.

Эти антитела фиксируются на поверхности тучных клеток, которые имеют к ним специальные рецепторы. При последующем поступлении в орга­низм соответствующего антигена последний реагирует с IgE, изме­няя микроконфигурацию поверхности тучных клеток, что служит стимулом к их дегрануляции и поступлению медиаторов воспаления во внеклеточное пространство. Этот процесс лежит в основе первого (анафилактического) типа иммунных повреждений тка­ней (см. ниже).

Очень важно иметь в виду, что дегрануляция тучных клеток в ряде случаев происходит под влиянием неиммунных стимулов. К ним относятся фрагменты 3 и 5 компонентов комплемента (С3а и С5а), брадикинин, лекарственные препараты (в частности, рентгеноконтрастные, опиаты, кураре), некоторые полипептиды из лейкоцитов крови, инфильтрирующих очаги воспаления. По­этому по крайней мере у некоторых больных клинические при­знаки, неотличимые от классических проявлений аллергии ана­филактического типа (крапивница, астмоидный синдром), могут быть не связаны с образованием IgE.

Читайте также:  Воспаление волосяных на половом члене

До последнего времени полагали, что воспаление, связанное с активацией системы тучных клеток, является весьма кратковре­менным, поскольку его главным медиатором считается гистамин, которому действительно свойственны относительно быстро прехо­дящие эффекты. Однако после открытия SRSA и содержащихся в тучных клетках хемотаксических факторов стала ясной возмож­ность хронизации воспаления, связанного с активированием мастоцитов. Это подтверждается клиническими наблюдениями.

В част­ности, при таком типичном заболевании, связанном с IgE, как аллергический ринит, хорошо известно хроническое течение с вы­раженным пролиферативным компонентом, проявляющимся в по­липозе слизистой оболочки носа. Поэтому нельзя исключить, что персистирующая дегрануляция тучных клеток может играть опре­деленную роль и в поддержании хронического течения артритов (учитывая обилие мастоцитов в синовиальных тканях).

Для регуляции гомеостаза важно содержание в мастоцитах не только целого набора медиаторов воспаления, но и гликозаминогликана гепарина, обладающего слабым противовоспалительным и иммунодепрессивным свойством. Эти его свойства используются и в клинической практике.

Опубликовал Константин Моканов

Источник

Появление воспалительных процессов в ответ на действие патологического фактора является адекватной реакцией организма. Воспаление – комплексный процесс, который развивается на местном или общем уровне, возникающий в ответ на действие чужеродных агентов. Основная задача развития воспалительной реакции направлена на устранение патологического влияния и восстановление организма. Медиаторы воспаления являются посредниками, принимающими непосредственное участие в этих процессах.

Кратко о принципах воспалительных реакций

Иммунная система – охранник человеческого здоровья. При появлении необходимости она вступает в бой и уничтожает бактерии, вирусы, грибы. Однако при усиленной активизации работы процесс борьбы с микроорганизмами можно увидеть визуально или прочувствовать появление клинической картины. Именно в подобных случаях развивается воспаление как защитный ответ организма.

Различают острый процесс воспалительной реакции и хроническое ее течение. Первый возникает в результате внезапного действия раздражающего фактора (травма, повреждение, аллергическое влияние, инфекция). Хроническое воспаление имеет затяжной характер и не столь выраженные клинические признаки.

медиаторы воспаления

В случае местного ответа иммунной системы в зоне травмы или ранения появляются следующие признаки воспалительной реакции:

  • болезненность;
  • припухлость, отечность;
  • гиперемия кожи;
  • нарушение функционального состояния;
  • гипертермия (подъем температуры).

Стадии развития воспаления

Процесс воспаления основан на одновременном взаимодействии защитных факторов кожи, крови и иммунных клеток. Сразу после контакта с чужеродным агентом организм отвечает местным расширением сосудов в зоне непосредственной травматизации. Происходит увеличение проницаемости их стенок и усиление местной микроциркуляции. Вместе с током крови сюда поступают клетки гуморальной защиты.

Во второй стадии иммунные клетки начинают борьбу с микроорганизмами, оказавшимися в месте повреждения. Начинается процесс, имеющий название фагоцитоз. Клетки-нейтрофилы изменяют свою форму и поглощают патологических агентов. Далее выделяются специальные вещества, направленные на уничтожение бактерий и вирусов.

Параллельно с микроорганизмами нейтрофилы уничтожают и старые мертвые клетки, располагающиеся в зоне воспаления. Таким образом, начинается развитие третьей фазы реакции организма. Очаг воспаления как бы ограждается от всего организма. Иногда в этом месте может ощущаться пульсация. Клеточные медиаторы воспаления начинают продуцироваться тучными клетками, что позволяет очистить травмированную область от токсинов, шлаков и других веществ.

медиаторы боли воспаления

Общие понятия о медиаторах

Медиаторы воспаления – это активные вещества биологического происхождения, выделением которых сопровождаются основные фазы альтерации. Они отвечают за возникновение проявления воспалительных реакций. Например, усиление проницаемости стенок сосудов или местное повышение температуры в зоне травматизации.

Основные медиаторы воспаления выделяются не только при развитии патологического процесса. Их выработка происходит постоянно. Она направлена на регуляцию функций организма на тканевом и клеточном уровнях. В зависимости от направленности действия, модуляторы оказывают эффект:

  • аддитивный (добавочный);
  • синергетический (потенцирующий);
  • антагонический (ослабляющий).
Читайте также:  Таблетки от воспаления придатков у мужчин

При появлении повреждения или в месте действия микроорганизмов медиаторное звено контролирует процессы взаимодействия воспалительных эффекторов и смену характерных фаз процесса.

Виды медиаторов воспаления

Все воспалительные модуляторы разделяются на две большие группы, в зависимости от их происхождения:

  1. Гуморальные: кинины, производные комплемента, факторы свертывающей системы крови.
  2. Клеточные: вазоактивные амины, производные арахидоновой кислоты, цитокины, лимфокины, лизосомальные факторы, активные метаболиты кислорода, нейропептиды.

Гуморальные медиаторы воспаления находятся в организме человека до воздействия патологического фактора, то есть организм имеет запас этих веществ. Их депонирование происходит в клетках в неактивном виде.

Вазоактивные амины, нейропептиды и лизосомальные факторы также являются предсуществующими модуляторами. Остальные вещества, относящие к группе клеточных медиаторов, вырабатываются непосредственно в процессе развития воспалительной реакции.

к медиаторам воспаления относятся

Производные комплемента

К медиаторам воспаления относятся производные комплимента. Эта группа биологически активных веществ считается самой важной среди гуморальных модуляторов. К производным относятся 22 различных белка, образование которых происходит при активации комплемента (образовании иммунного комплекса или иммуноглобулинов).

  1. Модуляторы С5а и С3а отвечают за острую фазу воспаления и являются либераторами гистамина, продуцируемого тучными клетками. Их действие направлено на усиление уровня проницаемости клеток сосудов, что осуществляется прямым способом или опосредственно через гистамин.
  2. Модулятор С5а des Arg повышает проницаемость венул в месте воспалительной реакции и привлекает нейтрофильные клетки.
  3. С3Ь способствует фагоцитозу.
  4. Комплекс С5Ь-С9 отвечает за лизис микроорганизмов и патологических клеток.

Эта группа медиаторов продуцируется из плазмы и тканевой жидкости. Благодаря поступлению в патологическую зону, происходят процессы экссудации. При помощи производных комплемента высвобождаются интерлейкин, нейромедиаторы, лейкотриены, простагландины и факторы, активирующие тромбоциты.

Кинины

Эта группа веществ является вазодилататорами. Они образуются в тканевой жидкости и плазме из специфических глобулинов. Основными представителями группы являются брадикинин и каллидин, эффект действия которых проявляется следующим образом:

  • участвуют в сокращении мускулатуры гладких групп;
  • за счет сокращения сосудистого эндотелия усиливают процессы проницаемости стенки;
  • способствуют увеличению артериального и венозного давления;
  • расширяют мелкие сосуды;
  • вызывают появление боли и зуда;
  • способствуют ускорению регенерации и коллагенового синтеза.

Действие брадикинина направлено на открытие доступа плазмы крови к очагу воспаления. Кинины – медиаторы боли воспаления. Они раздражающе действуют на местные рецепторы, вызывая дискомфорт, болезненное ощущение, зуд.

Простагландины

Клеточными медиаторами воспаления являются простагландины. Эта группа веществ относится к производным арахидоновой кислоты. Источниками простагландинов являются макрофаги, тромбоциты, гранулоциты и моноциты.

клеточные медиаторы воспаления

Простагландины – медиаторы воспаления, проявляющие следующую активность:

  • раздражение болевых рецепторов;
  • расширение сосудов;
  • увеличение экссудативных процессов;
  • усиление гипертермии в очаге поражения;
  • ускорение передвижение лейкоцитов в патологическую зону;
  • увеличение отечности.

Лейкотриены

Биологически активные вещества, относящиеся к вновь образующимся медиаторам. То есть в организме в состоянии покоя иммунной системы их количество недостаточно для немедленного ответа раздражающему фактору.

Лейкотриены провоцируют усиление проницаемости сосудистой стенки и открывают доступ лейкоцитам в зону патологии. Имеют значение в генезе воспалительной боли. Вещества способны синтезироваться во всех кровяных клетках, кроме эритроцитов, а также в адвентиции клеток легких, сосудов и тучных клетках.

В случае развития воспалительного процесса в ответ на бактерии, вирусы или аллергические факторы лейкотриены вызывают спазм бронхов, провоцируя развитие отечности. Эффект схожий с действием гистамина, однако более длительный. Орган-мишень для активных веществ – сердце. Выделяясь в большом количестве, они действуют на сердечную мышцу, замедляют коронарный кровоток и усиливают уровень воспалительной реакции.

Тромбоксаны

Эта группа активных модуляторов образуется в тканях селезенки, мозговых клетках, легких и кровяных клетках тромбоцитах. Оказывают спастическое воздействие на сосуды, усиливают процессы тромбообразования при ишемии сердца, способствуют процессам агрегации и адгезии тромбоцитов.

Биогенные амины

Первичные медиаторы воспаления — гистамин и серотонин. Вещества являются провокаторами первоначальных нарушений микроциркуляции в зоне патологии. Серотонин – нейромедиатор, который вырабатывается в тучных клетках, энтерохромаффинах и тромбоцитах.

Читайте также:  Болезненные воспаления на коже

Действие серотонина меняется в зависимости от его уровня в организме. В обычных условиях, когда количество медиатора является физиологическим, он усиливает спазмированность сосудов и повышает их тонус. При развитии воспалительных реакций количество резко увеличивается. Серотонин становится вазодилататором, повышая проницаемость сосудистой стенки и расширяя сосуды. Причем его действие в сотню раз эффективнее второго нейромедиатора биогенных аминов.

основные медиаторы воспаления

Гистамин – медиатор воспаления, имеющий разностороннее действие на сосуды и клетки. Действуя на одну группу гистаминчувствительных рецепторов, вещество расширяет артерии и угнетает передвижение лейкоцитов. При воздействии на другую – сужает вены, вызывает повышение внутрикапеллярного давления и, наоборот, стимулирует движение лейкоцитов.

Действуя на нейтрофильные рецепторы, гистамин ограничивает их функциональность, на рецепторы моноцитов – стимулирует последние. Таким образом, нейромедиатор может оказывать воспалительное противовоспалительное действие одновременно.

Сосудорасширяющий эффект гистамина усиливается под влиянием комплекса с ацетилхолином, брадикинином и серотонином.

Лизосомальные ферменты

Медиаторы иммунного воспаления вырабатываются моноцитами и гранулоцитами в месте патологического процесса в ходе стимуляции, эмиграции, фагоцитоза, повреждения и смерти клеток. Протеиназы, которые являются основным компонентом лизосомальных ферментов, обладают действием противомикробной защиты, лизируя чужеродные уничтоженные патологические микроорганизмы.

Кроме того, активные вещества способствуют повышению проницаемости сосудистых стенок, модулируют инфильтрацию лейкоцитов. В зависимости от количества выделенных ферментов, они могут усилить или ослаблять процессы миграции лейкоцитарных клеток.

Воспалительная реакция развивается и держится на протяжении долгого времени за счет того, что лизосомальные ферменты активируют систему комплемента, высвобождают цитокины и лимокины, активируют свертывание и фибринолиз.

первичные медиаторы воспаления

Катионные белки

К медиаторам воспаления относятся белки, содержащиеся в нейтрофильных гранулах и имеющие высокую микробицидность. Эти вещества действуют непосредственно на чужеродную клетку, нарушая ее структурную мембрану. Это вызывает гибель патологического агента. Далее происходит процесс уничтожения и расщепления лизосомальными протеиназами.

Катионные белки способствуют высвобождению нейромедиатора гистамина, повышают проницаемость сосудов, ускоряют адгезию и миграцию лейкоцитарных клеток.

Цитокины

Это клеточные медиаторы воспаления, продуцируемые следующими клетками:

  • моноцитами;
  • макрофагами;
  • нейтрофилами;
  • лимфоцитами;
  • эндотелиальными клетками.

Действуя на нейтрофилы, цитокины повышают уровень проницаемости сосудистой стенки. Также они стимулируют лейкоцитарные клетки к умерщвлению, поглощению и уничтожению чужеродные поселившихся микроорганизмов, усиливают процесс фагоцитоза.

После умерщвления патологических агентов цитокины стимулируют восстановление и пролиферацию новых клеток. Вещества взаимодействуют с представителями из своей группы медиаторов, простагландинами, нейропептидами.

Активные метаболиты кислорода

Группа свободных радикалов, которые вследствие наличия у себя непарных электронов, способны вступать во взаимосвязь с другими молекулами, принимая непосредственное участие в развитии воспалительного процесса. К метаболитам кислорода, которые входят в состав медиаторов, относятся:

  • гидроксильный радикал;
  • гидроперекисный радикал;
  • супероксидный анион-радикал.

Источником этих активных вещества служат внешний слой арахидоновой кислоты, фагоцитозный взрыв при их стимуляции, а также окисление малых молекул.

гуморальные медиаторы воспаления

Метаболиты кислорода повышают способность фагоцитозных клеток к уничтожению чужеродных агентов, вызывают окисление жиров, повреждение аминокислот, нуклеиновых кислот, углеводов, что усиливает сосудистую проницаемость. В качестве модуляторов метаболиты способны увеличивать воспалительные явления или оказывать противовоспалительное действие. Большое значение имеют при развитии хронических заболеваний.

Нейропептиды

К этой группе относятся кальцитонин, нейрокинин А и вещество Р. Это наиболее известные модуляторы из нейропептидов. Эффект действия веществ основывается на следующих процессах:

  • привлечение нейтрофилов в очаг воспаления;
  • повышение проницаемости сосудов;
  • помощь при воздействии других групп нейромедиаторов на чувствительные рецепторы;
  • усиление чувствительности нейтрофилов к венозному эндотелию;
  • участие в формировании болевых ощущений в процессе воспалительной реакции.

Помимо всех перечисленных, к активным медиаторам также относятся ацетилхолин, адреналин и норадреналин. Ацетилхолин принимает участие в процессе формирования артериальной гиперемии, расширяет сосуды в очаге патологии.

Норадреналин и адреналин выступают в роли модуляторов воспаления, угнетая рост уровня сосудистой проницаемости.

Развитие воспалительной реакции не является нарушением со стороны организма. Наоборот, это показатель того, что иммунная система справляется с поставленными задачами.

Источник