Альтерация и выделение медиаторов воспаления

Альтерация – это важнейший компонент воспаления, как защитно-приспособительной реакции, направленной на скорейшее отграничение флогогена и поврежденной при его воздействии ткани от остального организма. Различают первичную и вторичную альтерацию. Комплекс изменений, вызванных непосредственным действием флогогенного агента, называют первичной альтерацией. При первичной альтерации имеют место дистрофические процессы, некробиоз, некроз и апоптоз клеток. Следствием повреждения нервных окончаний могут быть боль, спазм сосудов, либо нейропаралитическая артериальная гиперемия. Продукты первичной альтерации и клетки-участники воспаления могут вызвать вторичное повреждение тканей. Различают гуморальные и клеточные агенты вторичной альтерации. Важнейшими гуморальными агентами вторичной альтерации являются: активные кислородные и кислород-галогеновые радикалы, оксид азота, система комплемента, гидролитические ферменты лизосом, фактор некроза опухоли (ФНО), катионные белки, лактоферрин.

Биохимические и физико-химические изменения в очаге воспале­ния

Таким образом, альтеративные изменения при воспалении включают тканевой распад и повышение обмена веществ («пожар обмена»), приводящие к ряду физико-химических изменений в воспаленной ткани. Они развиваются в следствие действие флогоген­ного фактора и вторичных расстройств в тканях, выражающихся в пере­стройке местных механизмов нервной и гуморальной регуляции, микроцир­куляции, формировании физико-химических сдвигов. В очаге воспаления на­блюдаются закономерные фазные изменения обмена веществ, направленные на энергетическое и пластическое обеспечение местных адаптивных и за­щитных реакций. На начальном этапе воспаления в ткани преобладают реак­ции катаболизма, затем - при активации процессов пролиферации, - начина­ют доминировать анаболические реакции.

  Метаболизм углеводов в очаге воспаления характеризуется преоблада­нием гликолиза. Это обусловлено повреждением мембран и снижением ак­тивности ферментов митохондрий. Активация гликогенолиза и глико­лиза сопровождается уменьшением продукции АТФ, накоплением пирувата и лактата, и развитием ацидоза.

В метаболизме липидов доминируют процессы липолиза. Это обуслов­лено, в основном, интенсификацией гидролиза липидов липазами и фосфолипазами, высвобождающимися из поврежденных клеток, а также лейкоци­тов. Усиливаются и процессы перекисного окисления липидов. Следствиями подобной направленности липидного обмена являются накопление в очаге воспаления свободных высших жирных кислот, обладающих детергентным действием и повреждающих мембраны; накопление токсичных кетокислот (ацетоуксусной, β-оксимасляной, β-кетоглутаровой); накопление липоперекисей; активация продукции метаболитов арахидоновой кислоты.

Белковый обмен характеризуется повышением процессов протеолиза в результате накопления в очаге воспаления большого количества протеолити-ческих ферментов.

Физико-химические нарушения в очаге воспаления

В очаге воспаления накапливаются ионы водорода, что приводит к снижению рН в клетках и межклеточной жидкости и, следовательно, разви­тию ацидоза. Причинами метаболического ацидоза являются: образование большого количества недоокисленных продуктов в результате активации гликолиза, нарушение дренажа тканей, в результате изменения микроцирку­ляции, и истощение буферных систем клеток и межклеточной жидкости (бикарбонатной, фосфатной, белковой). Следствиями ацидоза являются: повы­шение проницаемости мембран, активация лизосомальных ферментов, по­вышение проницаемости сосудистых стенок в результате неферментативного гидролиза компонентов базальных мембран, изменения чувствительности рецепторов (особенно адренорецепторов, что приводит к снижению вазоконстрикторных влияний).

Характерно повышение осмотического и онкотического давления в очаге воспаления (гиперосмия, гиперонкия). Причины повышения осмотиче­ского давления: гидролиз макромолекул с образованием низкомолекулярных дериватов, выход ионов из поврежденных и разрушенных клеток. Гиперонкия развивается в результате увеличения концентрации белка в очаге воспа­ления, который поступает из разрушенных клеток, а также из крови при по­вышении сосудистой проницаемости. Последствия гиперонкии и гиперос­мии: гипергидратация очага воспаления и развитие отека.

Медиаторы воспаления

Образование и реализация эффектов биологически активных веществ (БАВ) - одно из ключевых звеньев альтеративной стадии воспаления. БАВ обеспечивают закономерный характер развития воспаления, формирование его общих и местных проявлений, а также исходы воспаления. Именно поэтому БАВ нередко именуют как «медиаторы воспаления».

Медиаторы воспаления – это местные химические сигналы, образующиеся, освобождаемые либо активируемые в очаге воспаления, действующие и разрушающиеся в пределах очага воспаления. Источники медиаторов – плазма крови (тканевая жидкость), либо клетки участники воспаления. В соответствии с этим выделяют 2 большие группы медиаторов воспаления: гуморальные и клеточные. Гуморальные медиаторы имеют преимущественно пептидную природу, а клеточные могут синтезироваться заново (простагландины, интерлейкины 1 и 2), а также освобождаться в готовом виде из депо (путем дегрануляции и экзоцитоза из лизосом). Наиболее широким спектром медиаторов обладает макрофаг. Кроме того, важными источниками клеточных медиаторов служат гранулоциты, тучные клетки, эндотелиоциты и тромбоциты.

Практически все медиаторы являются и модуляторами воспаления, т. е. способны усиливать или ослаблять выраженность воспалительных явлений.

Одни медиаторы воспаления обусловливают развитие и регуляцию процессов альтерации (включая изменение обмена веществ, физико‑химических параметров, структуры и функции), развитие сосудистых реакций, экссудации жидкости и эмиграции клеток крови, фагоцитоза – их называют провоспалительными; другие определяют течение пролиферации и репаративных процессов в очаге воспаления- противовоспалительные медиаторы.

Гуморальные медиаторы

Из гуморальных медиаторов воспаления наиболее важными являются производные комплемента. К настоящему времени идентифицировано 13 белков системы комплементы и 7 ингибиторов. Эти регуляторы циркулируют в неактивной форме, самособираются в ответ на определенные сигналы, активируют друг друга и осуществляют следующие функции:

- лизис мишеней, активирующих комплемент;

- опсонизация объектов, фиксирующих факторы комплемента;

-хемотаксис и усиление фагоцитоза; - активация лейкоцитов и опосредование их адгезии;

- регуляция иммунного ответа;

- освобождение медиаторов воспаления.

Непосредственное отношение к воспалению имеют его фрагменты С5а, С3а, С3b и комплекс С5b—С9. Активные компоненты комплемента высвобождают не только гистамин и гранулоцитарные продукты, но и интерлейкин-1, простагландины, лейкотриены, фактор, активирующий тромбоциты, и синергистически взаимодействуют с простагландинами и веществом Р.

Кинины — вазоактивные пептиды, образующиеся из кининогенов (альфа2-глобулинов) под влиянием калликреинов в плазме (нонапептид брадикинин) и в тканевой жидкости (декапептид лизилбрадикинин, или каллидин). Пусковым фактором активации калликреин-кининовой системы является активация при повреждении ткани фактора Хагемана (XII фактор свертывания крови), превращающего прекалликреины в калликреины.

    Кинины опосредуют расширение артериол и повышение проницаемости венул путем контракции эндотелиальных клеток. Они сокращают гладкую мускулатуру вен и повышают внутрикапиллярное и венозное давление. Кинины угнетают эмиграцию нейтрофилов, модулируют распределение макрофагов, стимулируют миграцию и митогенез Т-лимфоцитов и секрецию лимфокинов. Они также усиливают пролиферацию фибробластов и синтез коллагена и, следовательно, могут иметь значение в репаративных явлениях и в патогенезе хронического воспаления.