8.2.4. Роль острой воспалительной реакции в механизмах неспецифической резистентности организма

Основой эффекторной функции иммунной системы является воспалительная реакция, которая локализуется в месте вторжения чужеродного или появления своего недоброкачественного начала. В результате формируется очаг воспаления.

Рассмотрим защитную стратегию при острой воспалительной реакции, вызванной запуском альтернативного пути активации комплемента (рис. 8.11). На поверхности микробной клетки или другого объекта, несущего чужеродную информацию, происходит активация СЗ-конвертазы (альтернативного или классического пути), которая расщепляет большие количества СЗ. При этом большие количества СЗb связываются с поверхностью антигена (например, микроорганизма), а фрагмент СЗа появляется в среде в свободном виде. Это активирует следующий этап, в результате чего образуются С5а и МАК. Встраивание МАК в клеточную стенку микроорганизма или мембрану клетки, несущей чужеродную информацию, приводит к лизису этих клеток. Как отмечалось выше,

Рис. 8.11 Основные механизмы. формирования внешних симптомов острой воспалительной реакции, вызванной запуском альтернативного пути активации комплемента

СЗ - компонент системы комплимента; СЗЬ - фрагмент СЗ, образовавшийся в результате взаимодействия тиоэфирной связи с водой и ферментами плазмы крови; СЗbВb - СЗ-конвертаза, расщепляющая СЗ на СЗа и СЗb; С5 - активирующий компонент;

С5 - короткий пептид, образованный при расщеплении СЗbВb.

СЗа и С5а являются мощными хемотаксическими факторами и медиаторами проницаемости сосудов. Это ведет к расширению капилляров, экссудации белков плазмы крови в окружающие ткани, а также к концентрации в очаге воспаления полиморфноядерных лейкоцитов (прежде всего, нейтрофилов).

Базофилы и тучные клетки. Кроме того, СЗа и С5а связываются со специфическими рецепторами на поверхности тучных клеток и базофилов. После образования в красном костном мозге и недолгой циркуляции в крови базофилы и тучные клетки мигрируют в ткани, где первые после выполнения своей главной функции довольно быстро погибают, вторые (часто после дополнительной дифференцировки) превращаются в долгоживущие оседлые клетки. Тучных клеток и базофилов особенно много в коже, легких, пищеварительном тракте которые непосредственно соприкасаются с окружающей средой.

Образование тучных клеток и базофилов увеличивается под влиянием колониестимулирующих факторов, продуцируемых моноцитами и макрофагами. Эти клетки активируются продуктами Т-лимфоцитов. Так, ИЛ-3, продуцируемый Т-лимфоцитами с фенотипической характеристикой хелперов, является одним из главных факторов, поддерживающих рост и жизнеспособность предшественников тучных клеток. В его отсутствии тормозится дифференцировка тучных клеток и базофилов, связанная с формированием гранул. ИЛ-4, продуцируемый не только Т-лимфоцитами, но и самими тучными клетками, стимулирует пролиферацию предшественников тучных клеток и базофилов, а для некоторых линий тучных клеток служит аутокринным ростовым фактором.

Активация тучной клетки (базофила) приводит к высвобождению медиаторов воспаления двумя различными путями (рис. 8.12): 1) выброс ранее образованных медиаторов из гранул, который происходит через 15-20 с после появления чужеродной клетки; 2) выброс новосинтезированных медиаторов в результате усиления процессов фосфолипидного обмена и увеличения образования арахидоновой кислоты, имеющих место в более поздние сроки после активации тучной клетки. Функциональная активность тучных клеток возрастает с увеличением температуры, она подавляется при отсутствии в среде Са2+ и подъеме концентрации в крови глюкокортикоидных гормонов.

Рис. 8.12 Активация тучной клетки, приводящая к высвобождению медиаторов по двум. путям: 1) выброс ранее образованных медиаторов; 2) выброс новообразованных в результате метаболизма арахидоновой кислоты медиаторов ХФН-

хемотаксический фактор нейтрофилов; ХФЭ - хемотаксический фактор эозинофилов.

Основные биологически активные вещества, входящие в состав гранул, и их биологические эффекты представлены на рис. 8.12. Это гистамин (двухосновный вазоактивный амин, образующийся при декарбоксилировании аминокислоты гистидина, индуцирует сокращение гладких мышц трахеи, бронхов, кишки, повышает проницаемость сосудов, кожи и других органов, вызывает кожный зуд, оказывает влияние на различные функции и миграцию лейкоцитов), серотонин (оказывающий такое же влияние на гладкую мускулатуру и проницаемость сосудов, как гистамин, демонстрирует многочисленные эффекты на деятельность иммунокомпетентных клеток), гепарин.

Большое количество биологически активных веществ, которые могут рассматриваться как продуцируемые тучными клетками и базофилами медиаторы воспаления, представляет собой продукты метаболизма арахидоновой кислоты. Арахидоновая кислота (рис. 8.13) содержит в своем составе четыре двойных

Рис. 8.13     Структура арахидоновой кислоты

связи в 5-, 8-, 11-и 14-м положениях (считая от С-конца), что делает ее удобным предшественником во многих биохимических превращениях. Биологически важные продукты метаболизма арахидоновой кислоты по липоксигеназному пути - лейкотриены (ЛТ), ЛТ-В4, ЛТ-С4 и ЛТ-D4  - вызывают расширение (ЛТ-В4) или сужение (ЛТ-С4) подкожных кровеносных сосудов, оказывают влияние на гладкие мышцы, на артериальное давление, ЦНС и процесс миграции иммунокомпетентных клеток. При метаболизме арахидоновой кислоты по циклооксигеназному пути образуются простагландины (преимущественно ПГ-D2), влияющие на тонус кровеносных сосудов и сокращение гладких мышц, а также на иммунную систему (подавляют пролиферацию Т- и В-лимфоцитов, хемотаксис лейкоцитов, цитотоксичность НК и других клеток, высвобождение медиаторов воспаления).

Расширение капилляров (гиперемия), экссудация белков плазмы крови и жидкостей из-за изменений гидростатического и осмотического давления (отек) и накопление нейтрофилов носят общее название "острой воспалительной реакции". Накапливающиеся в воспалительном очаге эозинофилы выделяют биологически активные вещества, большинство из которых является антимедиаторами по отношению к веществам, секретируемым тучными клетками или базофилами. Благодаря этому уменьшается интенсивность протекания экссудативной фазы воспалительного процесса. Способность инактивировать медиаторы тучных клеток и базофилов позволяет эозинофилам предотвращать обширное повреждающее действие воспалительной реакции на собственные ткани организма.

В настоящее время имеются работы, свидетельствующие о том, что эозинофилы могут оказывать и повреждающее действие на ткани. Известно, что эозинофилы секретируют два нейротоксических белка, которые могут самостоятельно или вместе с другими продуктами этих клеток повреждать периферические нервы и формировать гиперреактивность гладкой мускулатуры некоторых структур, таких как бронхи.