Местные реакции при воспалении

Воспаление — уникальное общепатологическое явление. Этот сложный комплексный процесс состоит из трёх взаимосвязанных реакций: альтерации (повреждения), экссудации и пролиферации. Лишь сочетание этих реакций позволяет говорить о воспалении. Если развивается только повреждение без экссудации и пролиферации, то это — некроз; экссудация без альтерации и пролиферации означает отёк тканей; при пролиферации клеток без альтерации и экссудации, скорее всего, речь идёт об опухолевом процессе. Воспаление как типовая патологическая реакция организма — патогенетическое звено многих заболеваний. Вместе с тем, воспаление может быть самостоятельной болезнью (само воспаление, требующее соответствующего лечения).

В основе процессов, составляющих воспаление, также как и всех типовых патологических реакций, лежат физиологические механизмы. Так, физиологическая альтерация структур — необходимое условие функции, поскольку функция требует расходования структур клеток и тканей. Фагоцитоз как важнейший компонент воспаления в норме обеспечивает тканевой гомеостаз. Физиологические реакции гемокоагуляции, фибринолиза и транссудации — основа воспалительной экссудации. Естественные процессы образования и созревания клеток — физиологический прототип пролиферативного компонента воспаления и репарации. Воспаление как комплексный процесс также имеет физиологический аналог — менструальный цикл, в течение его происходят альтерация, экссудация и пролиферация ткани эндометрия. Этот процесс, наряду с родами, И.В. Давыдовский относил к «дуалистическим процессам», имеющим все признаки болезни и, вместе с тем, несомненно, физиологическим.

Несмотря на то, что воспаление — общебиологический процесс, его наиболее яркое проявление, особенно в начале — местная реакция. Альтерация вызывает комплекс местных биохимических процессов, способствующих привлечению в очаг повреждения клеток — продуцентов медиаторов воспаления. Эти биологически активные вещества обеспечивают химические и молекулярные связи между процессами, протекающими в очаге воспаления. Под влиянием медиаторов в зоне повреждения происходят биохимические и структурные преобразования тканей и их метаболизма, что обеспечивает развитие воспалительной реакции. Медиаторы воспаления могут быть клеточными (табл. 4-1) и плазменными(табл. 4-2). Плазменные медиаторы функционируют по каскадному принципу, активируя друг друга.

Вид медиатора	Источник	Эффекты
Биогенные амины
Гистамин	Тучные клетки, базофилы, тромбоциты	Боль, жжение, зуд, повышение проницаемости сосудистой стенки, адгезивности эндотелия, секреции слизи, образования кининов, расширение артериол, стимуляция фагоцитоза, бронхоспазм (Н₁), бронходилатация (Н₂)
Серотонин	Тромбоциты, эозинофилы	Повышение проницаемости сосудистой стенки, агрегации тромбоцитов, бронхоспазм, боль, спазм повреждённых сосудов (особенно венул), расширение неповреждённых артериол (усиление образования NO)
Адреналин, норадреналин	Нейроны симпатической нервной системы, надпочечники	Спазм сосудов, активация гликолиза, липолиза, перекисного окисления липидов, увеличение транспорта Са²⁺ в клетки, агрегация тромбоцитов
Ацетилхолин	Нейроны парасимпатической нервной системы	Расширение микрососудов, стимуляция фагоцитоза, пролиферации и дифференцировки клеток
Пептиды и белки
Интерлейкины 1–4, 6, 8	Моноциты, макрофаги, лимфоциты, эндотелий	Хемотаксис лейкоцитов, активация адгезивности эндотелия, пролиферации, лихорадка, лейкоцитоз, синтез белков острой фазы, пролиферация и дифференцировка лимфоцитов
Интерфероны	Моноциты, лимфоциты, макрофаги	Активация макрофагов, NK-клеток, усиление экспрессии антигенов HLA, презентации антигенов, пролиферации, цитотоксичности, противовирусное действие, лихорадка
Катионные белки	Нейтрофилы, макрофаги	Бактерицидный и цитоцидный эффект, увеличение проницаемости сосудов, миграции лейкоцитов
Гидролитические ферменты лизосом	Собственные повреждённые клетки, фагоциты, микроорганизмы	Увеличение проницаемости клеточных мембран, стенок сосудов, бактерицидное действие, разрушение коллагена, эластина, межклеточного вещества
Фактор некроза опухолей (ФНО)	Макрофаги, лимфоциты, эндотелий	Активация лейкоцитов, их адгезии, синтеза белков острой фазы, ангиогенеза, фиброгенеза, протеолиза, липолиза, лихорадка
Производные арахидоновой кислоты
Простагландины, фактор активации тромбоцитов	Синтез в мембранах лейкоцитов, тромбоцитов, тучных клеток, базофилов, эндотелия	Простагландин Е₂ — увеличение проницаемости сосудистой стенки, миграции лейкоцитов, расширение микрососудов, боль, лихорадка, дегрануляция тучных клеток, бронходилатация. Простагландин I₂ (простациклин) — расширение микрососудов, стимуляция фибринолиза, снижение агрегации тромбоцитов. Простагландин F_2α — спазм сосудов, бронхов, кишечника, подавление миграции лейкоцитов. Простагландин D₂ — повышение проницаемости сосудистой стенки, расширение микрососудов. Тромбоксан А₂ — спазм сосудов, бронхов, усиление хемотаксиса, миграции лейкоцитов, проницаемости сосудистой стенки, адгезивности эндотелия, агрегации и адгезии тромбоцитов
Лейкотриены	Синтез под влиянием липоксигеназы	В₄ — усиление краевого стояния лейкоцитов, хемотаксиса, адгезии тромбоцитов. С₄, D₄, Е₄ — повышение проницаемости сосудистой стенки, спазм сосудов, бронхов, кишечника
Активные радикалы кислорода
		Прямое повреждающее действие на клетки, микроорганизмы, повышение проницаемости сосудистой стенки, изменение активности ферментов, модификация рецепторов
Нуклеотиды, нуклеозиды
АДФ		Тромбообразование, сладж
Аденозин		Расширение артериол

Таблица 4-2. Плазменные медиаторы воспаления

Вид медиатора	Источник	Эффекты
Кинины (каллидин, брадикинин)	Все ткани и жидкости организма	Увеличение проницаемости стенок сосудов, расширение артериол, стимуляция хемотаксиса фагоцитов, боль, спазм бронхов, кишечника, усиление пролиферации, коллагеногенеза, активация циклооксигеназы
Система комплемента	Печень, моноциты, лейкоциты	Активация хемотаксиса, бактерицидность, цитолиз, опсонизация, повышение проницаемости сосудистой стенки, стимуляция липоксигеназы, циклооксигеназы, лейкоцитарной адгезии, расширение капилляров
Система гемостаза	Печень	Образование тромбов, расщепление сгустка фибрина, усиление адгезии лейкоцитов, пролиферации фибробластов

Вместе с тем, на всех этапах воспаления идёт высвобождение клеточных и гуморальных веществ, предупреждающих избыточное накопление и действие медиаторов. Это — антимедиаторы, их синтез происходит в макрофагах, тучных клетках, эозинофилах, базофилах, фибробластах. Соотношение медиаторов и антимедиаторов воспаления во многом определяет особенности развития воспалительного процесса. Основные антимедиаторы:

моноаминоксидаза (разрушение катехоламинов, серотонина);

гистаминаза (окислительное дезаминирование гистамина);

антифосфолипаза (ингибирование синтеза медиаторов арахидонового каскада);

антиоксиданты — пероксидаза, супероксиддисмутаза, С-реактивный белок, церулоплазмин (инактивация кислородных радикалов, липоперекисей);

α-антитрипсин, полиамины, гепарин, α₂-макроглобулин (разрушение протеаз, комплемента, плазмина);

Глюкокортикоиды обладают многогранным противовоспалительным влиянием: стимулируют продукцию антифосфолипаз, угнетают фосфолипазу А_2, что ведёт к уменьшению образования простагландинов (ПГ), лейкотриенов (ЛТ), фактора активации тромбоцитов (ФАТ), подавлению клеточной пролиферации и функции фибробластов. Они суживают микрососуды, что приводит к уменьшению экссудации жидкости, снижению хемотаксиса, активности фагоцитов и фибробластов, подавляют активность T- и B-лимфоцитов, образование интерлейкинов и других цитокинов.

Клеточные медиаторы включают сосудистую реакцию. В результате в процессе начинают принимать участие плазменные медиаторы воспаления и в очаг повреждения поступает экссудат, содержащий различные биологически активные вещества и клетки крови. Все эти реакции направлены на отграничение очага повреждения, фиксацию в нём и уничтожение повреждающего фактора.

Динамическому процессу воспаления свойственны различные межклеточные и клеточно-матриксные взаимоотношения. Первыми в очаг повреждения и будущего воспаления приходят клетки — продуценты медиаторов воспаления: резидентные макрофаги, лаброциты, эозинофилы, NK-клетки и др. При включении в процесс микроциркуляторного русла в зону воспаления поступают полиморфно-ядерные лейкоциты. Их функция, помимо отграничения этой зоны, — локализация и уничтожение патогенного фактора. Роль макрофагов более разнообразна: индукция иммунных реакций, отграничение очага воспаления, нейтрализация токсинов, регуляция разнообразных клеточных систем, участвующих в воспалении. При этом возникают межклеточные взаимодействия, прежде всего, между макрофагами и полиморфно-ядерными лейкоцитами, лимфоцитами, моноцитами, фибробластами. Между всеми клетками экссудата, тканей и сосудов также происходят взаимодействия. Так, макрофаги тесно связаны с полиморфно-ядерными лейкоцитами, с помощью фагоцитоза они помогают очищать поле воспаления от патогенных раздражителей. Однако способность макрофагов убивать микроорганизмы менее выражена, чем у полиморфно-ядерных лейкоцитов. Система мононуклеарных фагоцитов осуществляет комплекс процессов, формирующих воспаление. Основная задача макрофагов — фагоцитоз с целью выявления антигенных детерминант раздражителя и передача информации в иммунокомпетентную систему. Затем возможно включение специфической защиты организма, в том числе, выработки антител.

Взаимодействие макрофагов и лимфоцитов наиболее выражено при реакции гиперчувствительности замедленного типа (ГЗТ) в виде иммунного цитолиза и гранулематоза. Конечный результат этих реакций противоположен: иммунный цитолиз приводит к ликвидации патогенного фактора, а гранулематоз — к его сохранению при относительной изоляции от внутренней среды организма. Например, в туберкулёзной гранулёме иммунные реакции направлены на уничтожение микобактерий, а незавершённый фагоцитоз — на сохранение возбудителей в эпителиоидных клетках. Это обеспечивает нестерильный иммунитет, в то же время гранулематозная реакция препятствует генерализации инфекции. Взаимодействие макрофагов и фибробластов направлено на стимуляцию коллагено- и фибриллогенеза путём воздействия моноцитов на функциональную активность клеток, синтезирующих коллаген. Эти взаимоотношения важны в репаративной фазе воспаления. Кроме того, макрофаги участвуют в регуляции воспаления.

Таким образом, воспалительная реакция означает взаимодействие лимфоидных и нелимфоидных клеток, биологически активных веществ, множественные межклеточные и клеточно-матриксные взаимоотношения. В воспаление бывают вовлечены гормоны, иммуноглобулины, нейропептиды, активирующие функции лейкоцитов и моноцитов через специфические рецепторы. Это подразумевает включение в процесс не только микроциркуляции, но также иммунной, эндокринной и нервной систем. Воспаление — местное проявление общей реакции организма.