Основные группы клеточных медиаторов воспаления приведены на рис. 5–9.
Рис. 5–9. Основные классы клеточных медиаторов воспаления.
Биогенные амины
Из биогенных аминов к медиаторам воспаления относят гистамин, серотонин, адреналин и норадреналин.
Гистамин
Основными источниками гистамина являются базофилы и тучные клетки. Действие гистамина опосредуют H1‑ и H2‑рецепторы на клетках‑мишенях.
H1‑рецепторы активируют малые дозы гистамина.
Эффекты их активации: ощущения боли, жжения, зуда, напряжения.
Н2‑рецепторы активируются гистамином в высокой концентрации.
Эффекты их возбуждения: изменения синтеза Пг, потенцирование образования циклических нуклеотидов, повышение проницаемости стенок сосудов микроциркуляторного русла (особенно — венул), активация миграции макрофагов, нейтрофилов, эозинофилов в очаг воспаления, сокращение ГМК.
Промежуточные дозы гистамина активируют оба вида рецепторов. Это сопровождается значительным расширением артериол и развитием в очаге воспаления артериальной гиперемии, снижением порога возбудимости и повышением чувствительности тканей, в том числе — болевой.
Серотонин
Источниками серотонина являются тромбоциты, тучные клетки, нейроны, энтероэндокринные клетки. В очаге воспаления серотонин повышает проницаемость стенок микрососудов, активирует сокращение ГМК венул (что способствует развитию венозной гиперемии), приводит к формированию чувства боли, активирует процессы тромбообразования.
Адреналин и норадреналин
Эффекты норадреналина в очаге воспаления являются в основном результатом его действия на клетки как нейромедиатора симпатической нервной системы (его прямые метаболические эффекты — в отличие от адреналина — сравнительно мало выражены).
Нейромедиаторы
Из нейромедиаторов при развитии воспалении важную роль выполняют катехоловые амины и ацетилхолин.
Катехоловые амины
• Норадреналин и адреналин синтезируются из тирозина в нейронах головного мозга, симпатической нервной системы, а также в хромаффинных клетках параганглиев и мозгового вещества надпочечников. Эффекты адреналина и норадреналина реализуются через a‑ и/или b‑адренорецепторы.
• Источники в очаге воспаления
† Норадреналин выделяется из окончаний нейронов симпатической нервной системы.
† Катехоламины надпочечникового происхождения поступают к тканям (в том числе — в очаге воспаления) с кровью.
† Сокращение ГМК стенок артериол, уменьшение просвета артериол и развитие ишемии.
† Регуляция эмиграции лейкоцитов из сосудов в ткань и течения фагоцитарной реакции.
Ацетилхолин
Ацетилхолин cинтезируется в нейронах из холина и ацетилкоэнзима А при участии холинацетилтрансферазы, выделяется из окончаний нейронов парасимпатической нервной системы и реализует свои эффекты через холинорецепторы.
Эффекты
† Снижение тонуса ГМК артериол, расширение их просвета и развитие артериальной гиперемии.
† Регуляция процессов эмиграции лейкоцитов в очаг воспаления.
† Стимуляция фагоцитоза.
† Активация пролиферации и дифференцировки клеток.
Пептиды и белки
Нейропептиды
Из нейропептидов при развитии воспалении важную роль выполняет вещество P (см. в «Справочнике терминов» статьи «Вещество» и «Тахикинины» на компакт-диске).
Цитокины
Цитокины играют важную роль в защитном ответе организма (в том числе иммунном, аллергическом и при воспалении), регулируют дифференцировку, пролиферативную активность и экспрессию фенотипа клеток‑мишеней. К цитокинам отнесены факторы роста, интерлейкины (ИЛ), факторы некроза опухоли, колониестимулирующие факторы, интерфероны (ИФН), хемокины и некоторые другие. Общий современный термин для всего класса — цитокин, устаревшие наименования подклассов: лимфокины и монокины.
Интерлейкины
ИЛ — вещества белковой природы, синтезирующиеся множеством клеток (в том числе моноцитами, макрофагами и лимфоцитами). В очаге воспаления ИЛ (в особенности ИЛ 1–4, 6 и 8) регулируют взаимодействие лейкоцитов между собой и с другими клетками.
Эффекты интерлейкинов
• Хемотаксис лейкоцитов.
• Активация захвата и внутриклеточной деструкции объекта фагоцитоза.
• Стимуляция синтеза Пг клетками эндотелия.
• Активация адгезивной способности эндотелиоцитов.
• Стимуляция пролиферации и дифференцировки различных клеток.
• Потенцирование микротромбообразования.
• Развитие лихорадки.
Интерфероны
ИФН — гликопротеины, вырабатываемые различными клетками и имеющие антивирусную активность. В очаге воспаления ИФН стимулируют фагоцитоз, активируют цитотоксическую активность лейкоцитов, регулируют иммунные и аллергические процессы.
Хемокины
Хемокины — низкомолекулярные секреторные пептиды, в первую очередь регулирующие перемещения лейкоцитов. Значение хемокинов для иммуногенеза, иммуномодуляции, воспаления и патогенеза исключительно велико (подробнее см. статью «Хемокины» в «Справочнике терминов»).
Лейкокины
Лейкокины — общее название для различных БАВ, образуемых лейкоцитами, но не относящихся к иммуноглобулинам (Ig) и цитокинам. С функциональной точки зрения лейкокины — местные медиаторы воспалительной реакции. К группе лейкокинов относятся белки острой фазы, катионные белки, а также фибронектин и некоторые другие выделямые разными лейкоцитами химические вещества, имеющие значение для патогенеза воспаления.
Белки острой фазы
Белки острой фазы (см. статью «Белки острой фазы» в «Справочнике терминов» на компакт-диске) и компонент комплемента C3 (субстрат в реакции активации комплемента, подробнее см. статью «Комплемент» в «Справочнике терминов» на компакт-диске) — важные факторы патогенеза воспаления. Расщепление C3 его конвертазой сопровождается образованием большой группы белков, обладающих высокой хемотаксической способностью и свойством стимулировать выход гранулоцитов из костного мозга.
Катионные белки
Катионные белки образуются в гранулоцитах (главным образом — в нейтрофилах) и хранятся в их гранулах. Катионные белки несут на поверхности белковой мицеллы значительный положительный заряд (отсюда их название — катионные белки).
Эффекты катионных белков
• Высокая неспецифическая бактерицидная активность. Благодаря положительному заряду, катионные белки легко контактируют с отрицательно заряженной внешней мембраной микробов. Это расстраивает трансмембранные процессы, в связи с чем структура оболочки микроорганизмов нарушается, повышается её проницаемость, резистентность микроба резко снижается. При наличии в окружающей среде гидролитических белков, активных форм кислорода, свободных радикалов микробная клетка быстро лизируется.
• Повышение проницаемости стенок микрососудов (катионные белки действуют как сигнал для выброса гистамина).
• Стимуляция эмиграции лейкоцитов.
• Стимуляция контакта нейтрофилов и макрофагов с микробами и другими объектами фагоцитоза.
Фибронектины
Фибронектины синтезируются многими клетками, в том числе мононуклеарными фагоцитами, фибробластами и тучными клетками.
Эффекты
• Опсонизация объектов фагоцитоза.
• Фиксация объекта фагоцитоза на поверхности фагоцитов.
• Продукты гидролиза фибронектинов обладают высокой хемотаксической активностью.
Ферменты
В очаге воспаления обнаруживаются ферменты всех основных групп (гидролазы, трансферазы, лиазы, синтетазы, оксидоредуктазы и другие). Эти ферменты участвуют в формировании всех компонентов воспаления: альтерации, сосудистых реакций, экссудации, фагоцитоза, пролиферации.
Источники ферментов
• Эндогенные: высвобождение ферментов из собственных клеток повреждённой ткани и лейкоцитов организма.
• Экзогенные: ферменты микроорганизмов, грибов, паразитов, клеток трансплантата, т.е. генетически чужеродные клеточные агенты.
Биологическая роль ферментов в очаге воспаления
• Регуляторы метаболизма (киназы, дегидрогеназы, АТФазы, ДНК‑полимеразы и другие).
• «Санитары», обеспечивающие разрушение собственных (погибших и повреждённых), а также чужеродных клеток (микробов, паразитов, опухолей, трансплантата, вируссодержащих клеток) путём экзо‑ или эндоцитоза (фагоцитоза).
• «Строители», участвующие в реакциях синтеза органических соединений, клеточных и неклеточных структур (РНК‑ и ДНК‑синтетазы, лигазы, гликогенсинтетазы, полимеразы, синтетазы холестерина и ВЖК, аминоацилсинтетазы и другие).
Оксид азота
Оксид азота (эндотелием освобождаемый фактор вазодилатации) — важный медиатор воспаления (см. статью «Фактор» в «Справочник терминов» на компакт-диске).