23. Сравнительная патология воспаления (и.И. Мечников). Эмиграция лейкоцитов (l) в очаг воспаления. Фагоцитоз.

Классическое описание сравнительной патологии воспаления дал И. И. Мечников, показав, что воспаление всегда представляет собой активную реакцию организма, на какой бы ступени эволюционного развития он ни находился.

Воспаление встречается в различных формах у всех представителей животного мира. Усложнение организации животного сопровождается усложнением воспалительной реакции. Как и другие патологические процессы, воспаление эволюционирует с эволюцией животных видов. У животных, лишенных кровеносных сосудов (губки, кишечнополостные, иглокожие), воспаление выражается в скоплении амебоидных соединительнотканных клеток (амебоциты) вокруг места повреждения. И. И. Мечников вводил шип розы в прозрачный колокол медузы и наблюдал скопление амебоцитов вокруг поврежденного участка ткани. Эта реакция и представляла собой воспаление.

У высших беспозвоночных (ракообразные, насекомые), имеющих кровеносную систему открытого типа, воспаление также выражается в скоплении кровяных клеток - лимфогематоцитов - в месте повреждения. Изменения кровообращения в воспаленной ткани, характерные для позвоночных животных и человека, у беспозвоночных не возникают.

Развитие кровеносной системы и ее нервной регуляции у позвоночных животных и у человека значительно усложнило воспалительную реакцию. Расстройства кровообращения в воспаленной ткани являются важнейшими выражениями воспаления. Кроме того, существенное значение в развитии воспаления приобрела нервная система. Участие кровяных клеток в воспалении у высших животных и у человека проявляется выходом лейкоцитов в воспаленную ткань. Кроме того, наблюдается размножение местных соединительнотканных клеток (гистиоцитов, фибробластов) в очаге воспаленной ткани.

Эмиграция лейкоцитов в очаг воспаления – в фазу ВГ; место выхода – посткапиллярные венулы

Стадии миграции: маргинация, адгезия, эмиграция

Первыми эмигрируют нейтрофилы → моноциты (через 24-28 ч) → лимфоциты и др. (через 72 ч и более)

Медиаторы воспаления → экспрессия на эндотелиоцитах молекул адгезии (селектины, интегрины, молекулы, относящиеся к семейству Ig) → взаимодействие эндотелиоцитов с L → взаимодействие L с межклеточным матриксом → накопление L в очаге воспаления

Стадия адгезии опосредуется селектинами: среди селектинов выделяют L-селектин (экспресс. постоянно на пов-ти всех L), E-селектин (экспресс. на мембранах эндотелиоцитов после их активации цитокинами), Р-селектин (синтезируется в эндотелиаоцитах постоянно и накапливается в секреторных тельцах)

Медиаторы воспаления (гистамин, ИЛ-1, ФНО, ЛПС м/о) → появление Р-селектина на поверхности клеток → взаимодействие с лигандами на пов. L → первоначальное замедление и rolling L – «качение» по эндотелию (позже в процесс вмешивается L-селектин) → ↑ t контакта L с эндотелием → ↑ вероятности активации L медиаторами воспаления → появление на поверхности L интегринов, которые обеспечивают более плотное прикрепление L к эндотелию (лиганды интегринов – ICAM-1, ICAM-2, VCAM-1 на поверхности эндотелиоцитов) → миграция L во внесосудистом пространстве (L «цепляются» с помощью интегринов за элементы межклеточного матрикса: фибронектин, ламинин, коллаген) → проникновение в очаг воспаления → фагоцитоз

Особую роль в процессе эмиграции L играют хемоаттрактанты (ХА):

· активируют L

· мобилизуют внутриклеточные органеллы L и вызывают хемотаксис (активное перемещение в направлении наибольшей [ХА])

Наиболее сильные ХА, воздействующие на разные формы L:

· ЛПС м/о (входят в состав клеточной оболочки Гр- бактерий)

· фрагменты комплемента С5а-С9

· ЛТ В4 (а вообще большинство ЛТ)

· фактор активации тромбоцитов

Хемокины – ХА, воздействующие преимущественно на специальные подтипы L (низкомолекулярные белки, которые секретируются различными участвующими в воспалительном ответе клетками)

· ИЛ-8 (ХА для нейтрофилов)

· MCP-1 (ХА для моноцитов)

· лимфотактин (ХА для лимфоцитов и NK)

· эотаксин (ХА для эозинофилов)

ХА → специфические R на пов-ти L → ↑ [Ca²⁺] в цитоплазме → активация микротубулярной системы (образующей внутренний скелет) → появление псевдоподий + активация ФЛ А2 (ПКа, ПКс) → арахидоновая кис-та → образование Pg и ЛТ (участвуют в воспалении)

Фагоцитоз – процесс узнавания, активного захвата и поглощения микроорганизмов, разрушенных клеток и инородных частиц специализированными клетками иммунной системы

Облигатные фагоциты: макрофаги (моноциты, МФ), микрофаги (нейтрофилы, эозинофилы, базофилы)

Стадии фагоцитоза: прилипание, поглощение, внутриклеточное разрушение

Прилипание – обусловлено существованием на мембране фагоцитов R для молекул (входящий в состав микробной клетки/появляющихся на поверхности собственной погибающей клетки), но в большинстве случаев прилипание фагоцитов осуществляется при участии опсонинов

Опсонины – сывороточные фак-ры, попадающие в очаг воспаления в составе воспалительного экссудата (Ig, фрагмент C3b, некоторые плазменные белки)

Молекулы опсонинов располагают двумя участками, один из которых связывается с поверхностью атакуемой частички, а другой — с мембраной фагоцита (например, IgG связывается Fab-фрагментом с АГ м/о, а Fc-фрагментом – с мембраной фагоцитов, на которой есть R для Fc-фрагмента)

Поглощение: образование псевдоподий фагоцитом → окружение объекта → объект оказывается «внутри мешка» - фагосомы → внутриклеточное разрушение

При незавершенном фагоцитозе, гибели L, разрушении мембраны фагосомы → выход содержимого гранул и активных метаболитов кислорода → гибель объекта атаки + повреждение тканей организма

Доп. инфа про бактерицидные системы: https://docs.google.com/document/d/1Sm9h24vqZPWpgY7dOmXMVqb3TK9l1q4DCuDOgZHL23Q/edit