В нейтрофилах имеется 3 вида гранул, которые содержат: лизоцим – фермент, растворяющий микробную стенку; лактоферрин – белок, связывающий железо и тем самым оказывающий бактериостатическое действие; миелопероксидазу; нейтральные протеиназы; кислые гидро лазы; белок, связывающий витамин В12 и другие активные компонен ты. Как только образуется фагосома, к ней вплотную подходят грану лы. Мембраны гранул сливаются с мембраной фагосомы, и содержи мое поступает внутрь фагосомы.
Нейтрофилы – первые лейкоциты, инфильтрирующие зону воспаления. Они обеспечивают эффективную защиту от бактериаль ных и грибковых инфекций. Если же рана не инфицирована, то содер жание нейтрофилов в ней быстро снижается, и через 2 суток в очаге воспаления преобладают макрофаги. Как и нейтрофилы, воспалитель ные макрофаги – это подвижные клетки, защищающие организм с по мощью фагоцитоза от различных инфекционных агентов. Они также способны секретировать лизосомальные ферменты и кислородные ра дикалы, но отличаются от нейтрофилов рядом качеств, которые дела ют эти клетки особенно важными на более поздних этапах острого воспаления и в механизмах заживления ран. Во-первых, макрофаги живут гораздо дольше. Во-вторых, они способны распознавать, а затем поглощать и разрушать поврежденные и нежизнеспособные клетки собственного организма, в том числе и нейтрофилы. С этим связана их чрезвычайная роль в «уборке» воспалительного экссудата. Макрофаги
– это главные клетки, участвующие в растворении и удалении из очага воспаления поврежденной соединительной ткани, что необходимо для последующей реконструкции тканей. Они синтезируют и секретируют нейтральные протеиназы: эластазу, коллагеназу, активатор плазмино гена, разрушающие внеклеточные коллагеновые и эластиновые волок на соединительной ткани.
Макрофаги играют одну из ключевых ролей в репарации тка ней. У животных в эксперименте, лишенных мононуклеаров, раны не заживают. Это объясняется тем, что макрофаги синтезируют факторы роста для фибробластов и других мезенхимальных клеток; продуци руют факторы, увеличивающие синтез коллагена фибробластами, в частности семейства TGF- ; являются источниками факторов, управ ляющих различными этапами ангиогенеза – реваскуляризации повре жденной ткани.
Воспаление делят на острое и хроническое.
Острое воспаление развивается в связи с внезапным повреж дением – ожогом, отморожением, механической травмой, некоторыми инфекциями. Его продолжительность обычно не превышает несколь
90
ких суток. Острое воспаление характеризуется выраженными экссуда тивными реакциями, в ходе которых вода, белки и лейкоциты покида ют кровоток и поступают в зону повреждения. При неблагоприятных условиях возможен переход острого воспаления в хроническую форму с вытекающими отсюда последствиями.
Хроническое воспаление развивается, когда повреждающий агент действует в течение длительного времени. Хроническое воспа ление продолжается недели, месяцы и годы. Оно характеризуется не столько экссудацией, сколько пролиферацией фибробластов и клеток сосудистого эндотелия, а также скоплением в очаге воспаления специ альных клеток – макрофагов, лимфоцитов, плазматических клеток и фибробластов. Наиболее тяжелые заболевания человека характеризу ются как раз хроническим воспалительным процессом – это лепра, ревматоидный артрит, туберкулез, хронический пиелонефрит, сифи лис, цирроз печени и т.д. Хроническое воспаление обычно сопровож дается необратимыми повреждениями нормальной паренхимы, дефек ты которой заполняются фиброзной соединительной тканью, дефор мирующей пораженные органы. В оптимальном случае прекращение действия повреждающего агента сопровождается затуханием воспали тельного процесса и полным устранением всех последствий самих вос палительных реакций, т.е. происходит возврат к нормальному состоя нию. Это означает прекращение образования медиаторов и исчезнове ние их из зоны повреждения, прекращение эмиграции лейкоцитов, восстановление сосудистой проницаемости, удаление жидкости, бел ков, продуктов распада бактерий и клеток (в том числе нейтрофилов и макрофагов).
Исчезновение медиаторов обусловлено отчасти их спонтанной диффузией из очага воспаления и частично инактивацией различными ферментами, причем система инактивации развивается в ходе самого воспаления. Если повышение проницаемости сосудов не связано с гру бым повреждением эндотелиальных клеток, то проницаемость быстро нормализуется после исчезновения медиаторов. Большая часть ско пившейся в очаге воспаления жидкости удаляется с током лимфы. От ложения фибрина растворяются фибринолитическими ферментами крови, ферментами клеток воспаления и также удаляются по лимфати ческим сосудам. Возможно, что по лимфатическим сосудам уходят и макрофаги. Часть макрофагов, нагруженных нетоксичными неразру шенными веществами, может долгое время оставаться на месте быв шего воспаления.
Исход воспаления зависит от характера процесса, его локали зации и распространенности. За счет регенерации специфических эле
91
ментов наступает практически полное восстановление их структуры и функции, либо на месте очага воспаления образуется рубец, который может не сказаться на функциях или привести к органическим измене ниям и нарушениям функций, либо при резко выраженной первичной
ивторичной альтерации возможна гибель органа и всего организма. Например, при травме глаза эрозия в оптической зоне роговицы закан чивается полной эпителизацией и восстановлением остроты зрения; проникающее ранение роговицы с захватом ее оптической зоны закан чивается рубцеванием со снижением центрального зрения; размозже ние глазного яблока, не поддающееся хирургическому восстановле нию, является показанием к удалению глазного яблока, так как орган погиб.
Вопрос о воспалении как общей реакции организма следует рассматривать с двух сторон: 1) влияние очага воспаления на организм
и2) влияние организма на воспаление. Первое зависит от причины воспаления, его локализации, степени повреждения и возникновения недостаточности функции органа; влияние организма на течение и исход воспаления зависит от его реактивности и резистентности, им мунитета, состояния желез внутренней секреции, питания, конститу ции, пола, возраста, ранее перенесенных заболеваний. В зависимости от состояния организма воспаление может быть: нормергическим – при хорошей реактивности у здоровых лиц; гиперергическим (очень бурное) – при аллергии или у холериков; гипоергическим – как поло жительная гипо- и анергия при иммунитете и отрицательная гипо- и анергия при низкой реактивности, голодании, истощении регулятор ных систем (нервной и эндокринной).
Биологическая сущность воспаления. И.И. Мечников в тече ние 25 лет исследовал фагоцитоз. Его метод сравнительной патологии
–изучение процесса в эволюционном аспекте. Он доказал, что воспа ление встречается у всех представителей животного мира. У однокле точных существ защита и питание совпадают. У низших многоклеточ ных (губки) фагоцитировать могут все клетки. При формировании за родышевых листков фагоцитоз закрепляется за мезодермой. При фор мировании сосудистой системы открытого типа (например, у члени стоногих) фагоциты проще и быстрее доставляются в очаг воспаления,
ау высших к фагоцитарной реакции присоединяется реакция сосудов, нервной системы и соединительной ткани. Воспаление – это реакция целостного организма, выработанная в процессе эволюции, и она име ет защитно-приспособительное значение. В основе защиты лежит фа гоцитоз, все остальное есть лишь «аксессуары» воспалительной реак ции.
92
Ниже представлены современные методы функциональной оценки фагоцитов.
I. Ориентировочные скринирующие показатели:
–гемограмма с определением общего числа лейкоцитов, относительного и абсолютного содержания нейтрофилов, моноцитов, эозинофилов, базофилов, типов ядерных сдвигов при наличии нейтрофильного лейкоцитоза или нейтропении;
–исследование клеточного состава экссудатов при наличии очагов воспаления.
II. Интегральные тесты:
In vitro
–оценка поглотительной (собственно фагоцитарной) активности лейкоцитов периферической крови c бактериальными, грибковыми, эритроцитарными и пр. объектами в тесте с использованием цельной крови;
–бактериологический метод оценки антимикробной бактерицидной активности лейкоцитов крови;
In vivo
–метод кожного «окна» по J. Rebuck и J. Crowley;
–метод кожной камеры по М. Mass и B. Goldberg;
–клиренс коллоидов (интегральная оценка системы мононуклеарных фагоцитов, преимущественно клеток Купфера);
–провакационные внутрикожные тесты с неспецифическими флогогенными агентами.
III. Оценка отдельных стадий и функций фагоцитирующих клеток in vitro
1.Исследование хемотаксиса и хемокинеза с различными хемоаттрактантами с использованием камер Бойдена, исследованием миграции под агарозой, из агарозных микрокапель в 96-луночном плоскодонном планшете, из капилляров или в капиллярах и т.д.
2.Исследование адгезии:
–сравнительная оценка поглощения объектов фагоцитоза, опсонизированных антителами и/или комплементом и неопсонизированных объектов;
–исследование адгезии к различным поверхностям (пластик, стекло и пр.);
–оценка экспрессии интегринов CD11a/CD18, CD11b/CD18, CD11c/CD18,
селектинов L (CD62L) и E (CD62E), лиганда для селектинов P и E фагоцитов (CD15s), рецептора для липополисахаридов (CD14) и других молекул клеточной поверхности.
3.Оценка поглощения различных опсонизированных и неопсонизированных объектов:
–микроскопический вариант;
–радиозотопные методы;
–проточная лазерная цитометрия.
4.Оценка кислородозависимых и кислородонезависимых механизмов бакте рицидности:
93
–микроскопическая оценка «завершенности» фагоцитоза c бактериальными антигенами (наименее точный метод);
–микробиологические методы с точным учетом числа оставшихся жизнеспособными бактерий;
–люминисцентные методы (в том числе, проточная цитометрия) с меткой объектов фагоцитоза;
–определение продуктов деградации и расщепления бактериальных клеток;
–оценка продукции лизоцима, протеиназ и т.д.;
–оценка продукции активных форм кислорода по спонтанной и индуцированной люминол-зависимой хемилюминисценции,
вНСТ-тесте и т.д.
–оценка продукции NO.
5.Исследование продукции цитокинов.
6.Оценка других функций фагоцитирующих клеток:
–секреторной (включая выброс из гранул и лизосом различных биологически
активных веществ – лизосомальных ферментов, медиаторов воспаления, цитокинов и других);
–естественной и антителозависимой цитотоксичности;
–антигенпрезентирующей, иммунорегуляторной, гемопоэзрегулирующейфункций идр.
Вэксперименте важно оценивать функции не только фагоци тирующих клеток крови, но и перитонеальных фагоцитов, клеток ор ганов лимфомиелоидного комплекса, а также непосредственно при индукции воспаления – клеточный состав экссудата и функциональ ную активность содержащихся в нем клеток. Информативны методы кожного «окна» и кожной камеры, а также индукции воспалительного ответа в брюшной полости экспериментальных животных, позволяю щие оценить кинетику эмиграции и функций фагоцитирующих клеток при развитии воспаления.
При оценке поглотительной активности фагоцитов лейкоцитов крови микроскопическим методом оценивают следующие показатели:
1)процент фагоцитоза (экстенсивный показатель) – число фа гоцитирующих клеток на 100 потенциальных фагоцитов;
2)фагоцитарное число – количество объектов фагоцитоза, в среднем захваченных одним потенциальным фагоцитом;
3)фагоцитарный индекс, или интенсивность поглощения – количество захваченных объектов фагоцитоза, которое приходится на долю каждого участвующего в фагоцитозе лейкоцита;
4)абсолютные показатели фагоцитоза – количество объектов фагоцитоза, захваченных фагоцитами, содержащимися в 1 мм3 крови,
а также абсолютное количество участвующих в фагоцитозе клеток в 1 мм3 крови;
5)общее количество лейкоцитов и лейкоформула.
94