Хроническое воспаление его роль

ЛЕКЦИЯ № 12

Это эволюционно сформировавшийся типовой патологический процесс, возникающий в ответ на проникновение в организм внутриклеточных возбудителей, паразитов, грибов и персистирующих вирусов, которые не могут быть переварены в процессе фагоцитоза. Однако хроническое воспаление может возникать также в случае нарушения иммунного ответа, либо при неблагоприятном исходе острого воспаления. Поэтому течение хронического воспаления отличается разнообразием, которое обусловлено особенностями факторов, его вызвавших и локализацией процесса.

БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ: Ограничить очаг повреждения и возбудителя от остальных тканей организма, чтобы предотвратить его распространение.

При хроническом воспалении преобладают процесс пролиферации.

Выделяют 2 типа хронического воспаления:

1.После острого: является неблагоприятным исходом острого воспаления, не имеет всех признаков первично хронического.

Причины возникновения:

1) Многократное острое воспаление, локализующееся в одном органе, вследствие чего после каждого эпизода остаются дефекты структуры → образуются рубцы из соединительной ткани, что приводит к деформации органа, нарушению кровоснабжения, закрытию естественных путей оттока и формированию условий для персистенции возбудителя. Пример развитие хронического тонзиллита и хронического гайморита.

2)Обширное деструктивное поражение при остром воспалении, когда возбудитель не успевает быть полностью уничтожен, а по периферии очага образуется соединительная ткань, вследствие чего образуется плотная капсула → формируется абсцесс и из-за соединительной ткани в очаг воспаления не попадают лимфоциты → возбудитель не уничтожаются.

2.Первично хроническое воспаление возникает по следующим причинам:

1)При попадании в организм внутриклеточных возбудителей: бруцеллёз, туберкулёз, сифилис, лепра.

2)При попадании в организм паразитов, гельминтов.

3)При грибковом поражении

4)При попадании в организм персистирующих вирусов

5)При аутоиммунном процессе

6)При иммунодефиците, вызванном нарушением бактерицидности (дефицит НАДФН-оксидазы, миелопероксидазы, глюкоза-6-фосфатдегидрогеназы)

7)При попадании в организм частиц, которые не могут быть расщеплены макрофагами: хлопковая пыль, силикаты, бериллий

Хроническое воспаление протекает по 4 типу аллергической реакции: гиперчувствительности замедленного типа.

ПАТОГЕНЕЗ

Основное звено патогенеза — незавершённый фагоцитоз. В том случае, если макрофаг поглощает микроорганизм, который не может быть уничтожен и размножение его внутри макрофага продолжается, то макрофаг начинает выделять медиаторы воспаления, в особенности цитокины (ИЛ1, фактор некроза опухоли). Дальше цитокины привлекают в очаг воспаления лимфоциты ( Т- хелперы и Т- киллеры). Т- хелперы начинают выделять основной медиатор хронического воспаления – гамма-интерферон, который выполняет следующие функции:

1)Привлекает новые макрофаги в очаг

2)Задерживают макрофаги в очаге, не позволяя им разносить возбудителя по всему организму

3) Вызывает пролиферацию макрофагов в очаге воспаления

4) Повышают активность макрофагов, усиление продукции факторов бактерицидности

Кроме Т – хелперов и макрофагов в очаге появляются Т- киллеры, которые уничтожают инфицированные клетки. В центре очага формируются участки сухого некроза (казеозного некроза), а по периферии образуются клеточные инфильтраты, чаще всего представленные макрофагами и лимфоцитами, но в случае попадания паразитов и гельминтов в инфильтратах присутствуют эозинофилы.

Со временем макрофаги дифференцируются в эпителиоидные клетки → формируется гранулёмы (являются основным проявлением хронического воспаления).

Хроническое воспаление может протекать в течение месяцев, лет, проявляется гранулемами, но инфильтраты могут иметь разнообразный вид: бугорки, папилломы, гуммы.

Гранулема в центре имеет очаг казеозного некроза, по периферии инфильтрат представленный клетками – макрофагами, эпителиоидными клетками и лимфоцитами.

ЛИХОРАДКА.

Это типовой патологический процесс, возникающий в ответ на попадание в организм пирогенов (пирогенны – БАВ, вызывающие лихорадку) и характеризуется повышением температуры тела из-за перестройки центра терморегуляции. Лихорадка является одной из реакций острой фазы при воспалении.

Пирогенны бывают:

1)Первичные (экзогенные, эндогенные)

2)Вторичные

К экзогенным пирогенам относятся:

1)Бактерии, вирусы, грибы, простейшие, продукты их жизнедеятельности и продукты распада

2)Некоторые химические вещества и лекарственные препараты

3)Аллергены

Эндогенные – это продукты распада собственных тканей организма, анафилотоксины, некоторые другие медиаторы воспаления.

Вторичные пирогенны синтезируются под действием первичных, являются эндогенными, к ним относят ИЛ-1, ИЛ-6, фактор некроза опухоли. Вторичныепирогены, попадая в системный кровоток, достигают гипоталамуса, где воздействуют на рецепторы центра терморегуляции. Под их действием в центре терморегуляции происходит активация фосфолипазы – А2 и повышение продукции простогландина Е, который оказывает влияние на нейроны термочувствительной зоны, повышая чувствительность холодовых нейронов и снижая чувствительность тепловых нейронов. В результате чего термочувствительная зона начинает воспринимать нормальную температуру тела, как пониженную. Это приводит к передаче сигнала в термоустановочную зону, которая перестраивается на более высокий уровень температуры. Из термоустановочной зоны сигналы идут в зону терморегуляции (теплопродукции и теплоотдачи), в которой запускается процесс уменьшения теплоотдачи и увеличения теплопродукции.

Уменьшение теплоотдачи происходит за счёт спазма периферических сосудов и снижения потоотделения.

Повышение теплопродукции за счет сократительного термогенеза (мышечная дрожь) и несократительного термогенеза (активации симпато-адреналовой системы и увеличение продукции гормонов щитовидной железы) → температура тела увеличивается до нового установочного значения.

В лихорадке выделяют 3 стадии:

1 стадия – подъём температуры, происходит воздействие пирогенов на центр терморегуляции, его перестройка и резкое снижение теплоотдачи, и увеличение теплопродукции. Человек ощущает свою температуру, как пониженную, поэтому появляется чувство озноба, дрожь, бледность.

2 стадия – стабилизация возникает в тот момент, когда температура тела достигла нового установочного уровня. При этом процессы теплопродукции остаются повышенными, но происходит равномерное увеличение теплоотдачи. Человек испытывает чувство жара, периферические сосуды расширяются, кожные покровы гиперемированные и горячие, температура держится высокой.

3 стадия – падение температуры возникает, когда в организме уменьшается количество первичных пирогенов. Это приводит к уменьшению вторичных пирогенов из-за чего снижается их воздействие на центр терморегуляции → в центре снижается концентрация простагландинов Е и происходит обратная перестройка термоустановочной зоны на нормальную температуру. В результате чего теплопродукция снижается, теплоотдача резко увеличивается, температура возвращается к норме.

Биологическая роль лихорадки:

Положительная. Повышение интенсивности иммунного ответа при воспалении:

1)Повышает продукцию медиаторов воспаления;

2)Повышает интенсивность фагоцитоза

3)Повышает синтез АТ, белков системы комплемента и интерферонов

4)Подавляется размножение бактерий и вирусов

Отрицательное значение.

1)Увеличение обмена веществ → увеличивается потребность в кислороде → развитие гипоксии

2)Увеличение ЧСС → нарушение кровообращения → развитие гипоксии

3)Увеличение потоотделения → расширение сосудов→ потеря жидкости → нарушение кровообращения → гипоксия.

ОТЛИЧИЯ ЛИХОРАДКИ ОТ ГИПЕРЕМИИ.

1.Лихорадка возникает в ответ на воспаление, является не только патологическим процессом, но и защитной реакцией, направленной на повышение иммунных реакций.

Гипертермия возникает при увеличении температуры окружающей среды или нарушении процессов теплоотдачи и всегда является патологической.

2. Лихорадка возникает из-за перестройки центра терморегуляции на новый уровень, при этом новая установочная зона никогда не будет выше критических величин (42 градуса), которые могут вести к смерти.

Гипертермия — температура может подниматься выше критических величин. При этом центр терморегуляции не перестраивается, а участвует в защитных реакциях при перегревании за счет увеличения теплоотдачи. При декомпенсации центр терморегуляции начинает перегреваться вместе с остальным организмом, при достижении критических величин – 43 градуса, наступает тепловая смерть от коагуляции белка.

Поэтому гипертермия является более опасным состоянием, чем лихорадка.

• Происходит изменение структуры органов вследствие неполной регенерации, фиброплазии и некроза, которые всегда присутствуют в очагах хронического воспаления. В результате в органе могут образоваться полости, окруженные пиогенными капсулами — абсцессы, возникнуть рубцы, нарушиться органная микроархитектура, как это происходит, например, при бронхоэктатической болезни или при циррозе печени. В случае поверхностного расположения воспалительного очага возможно формирование язвы — кратерообразного дефекта, проникающего в подслизистый слой или под эпидермис и представляющего собой очаг воспаления с проявлениями фиброплазии и регенерации по краям, вплоть до очень грубых (каллёзных) структурных изменений. Подобные очаги хронического воспаления существуют при язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки. Для хронического, волнообразно протекающего воспаления характерно накопление регенератов (паннус при ревматоидном артрите, кондиломы при сифилисе, полипоз слизистых оболочек и т. п.). Хроническое воспаление может следовать вслед за острым воспалительным ответом, который не приводит к уничтожению повреждающего агента или оно может протекать без клинически видимой острой стадии. Хроническое воспаление диагностируется благодаря его морфологическим особенностям. Оно отличается от острого воспаления отсутствием основных признаков типа покраснения, припухлости, боли и увеличения температуры. Активная гиперемия, экссудация жидкости и эмиграция нейтрофилов при хроническом воспалении не выражены. Патогенез его отличается от острого воспаления тем, что оно длится достаточно долго для того, чтобы возникли иммунный ответ и регенерация. Большинство агентов, приводящих к развитию хронического воспаления, вызывают прогрессивный и часто обширный некроз ткани, который сопровождается замещением фиброзной тканью. Выраженность фиброза в тканях зависит от продолжительности хронического воспаления. Клеточный компонент является одной из частей иммунного ответа. В большинстве случаев постоянное повреждение тканей создается антигенным агентом, что ведет к активации иммунитета. Гранулемы инородных тел образуются при прямом неиммунном фагоцитозе инертных (неантигенных) инородных частиц. Специфические особенности хронического воспаления, возникающего в ответ на различные патогенные агенты, зависят от выраженности каждого из процессов, описанных выше. Например, агент, который стимулирует массивный выброс цитокинов, будет вызывать хроническое воспаление, характеризуемое накоплением многочисленных макрофагов. Оно будет отличаться от хронического воспаления против агента, вызывающего ответ цитотоксических T-лимфоцитов, которое характеризуется присутствием только T-лимфоцитов. Таким образом, изменения в организме и тканях при хроническом воспалении зависят от агента, вызывающего его. Хроническое воспаление обычно возникает в ответ на повреждающий агент, который является антигенным, например, микроорганизм, но может также развиваться в ответ на «собственный антиген», образующийся из поврежденных тканей. Для развития иммунного ответа необходимо несколько дней. Постоянное присутствие в участке повреждения антигена ведет к накоплению там активированных T-лимфоцитов, плазматических клеток и макрофагов. Так как эти клетки всегда определяются в тканях при хроническом воспалении, то клетки исполнительного звена иммунного ответа также называют клетками хронического воспаления. Хотя иммунная система активируется сразу после повреждения, необходимо несколько дней для развития иммунного ответа, потому что несенсибилизированные лимфоциты, которые впервые встречаются с антигеном, должны пройти несколько циклов деления, прежде чем увеличение числа лимфоцитов исполнительного звена можно будет определить в тканях. Простое острое воспаление обычно приводит к удалению антигена до появления признаков наличия иммунного ответа в тканях. Макрофаги (моноциты) привлекаются в очаг из крови такими хемотаксическими факторами, как C5a и TGF-а. Местная «активация» происходит под влиянием многочисленных цитокинов, особенно — интерферона и IL-4. Макрофаги, в свою очередь, выделяют разнообразные факторы, которые активируют развивающийся иммунный ответ, включая цитокины (IL-1, IL-6 и TNF, компоненты комплемента, простагландины и различные факторы роста типа FGF (фактор роста фибробластов), PDGF (тромбоцитарный фактор роста) и TGF (трансформирующий фактор роста). Многочисленные протеазы и гидролазы способствуют фагоцитарному и бактерицидному действию. Пролиферативное воспаление встречается в любом органе, любой ткани. Выделяют следующие виды пролиферативного воспаления: — межуточное (интерстициальное); — гранулематозное; — воспаление с образованием полипов и остроконечных кондилом. Межуточное (интерстициальное) пролиферативное воспаление Межуточное (интерстициальное) пролиферативное воспаление характеризуется образованием клеточного инфильтрата в строме миокарда, печени, почек, легких. В состав инфильтрата могут входить: сенсибилизированные лимфоциты (активированные антигеном), плазматические клетки, макрофаги, тканевые базофилы, единичные нейтрофилы и эозинофилы. Эти клетки рассеяны диффузно в ткани и не формируют гранулем. Его еще называют хроническое негранулематозное воспаление. Негранулематозное хроническое воспаление представляет собой совокупность нескольких различных типов иммунного ответа на разные антигенные агенты. Наиболее частые причины негранулематозного хронического воспаления, 1)характеризующееся лимфоцитарной и плазмоцитарной инфильтрацией ткани с некрозом и последующим фиброзом: Хронические вирусные инфекции (цитотоксические В- и Т-клеточные ответы): — Хронический вирусный гепатит — Хронические вирусные инфекции центральной нервной системы Аутоиммунные заболевания (цитотоксические В- и Т-клеточные ответы): — Аутоиммунный тиреоидит Хашимото — Хронический аутоиммунный атрофический гастрит — Ревматоидный артрит — Хронический язвенный колит Хронические токсические заболевания (некроз клеток в результате действия токсина, преобразующего нормальные клеточные молекулы в антигены): — Хронический алкогольный панкреатит — Хронические алкогольные заболевания печени 2)Характеризующееся диффузным скоплением макрофагов с накоплением многочисленных внутрицитоплазматических микроорганизмов; — недостаточность Т-клеточного иммунитета: — Лепроматозная форма лепры — Инфекция, вызванная Mycobacterium avium-intracellulare у больных СПИДом — Риносклерома (Klebsiella rhinoscleromatis) — Лейшманиоз 3)Характеризующееся присутствием многочисленных эозинофилов в ассоциации с другими клетками воспаления — Метазоальные паразитарные инфекции — Повторяющийся тип I гиперчувствительности, например, бронхиальная астма, аллергические носовые полипы, атопический дерматит Причинами межуточного пролиферативного воспаления являются: Хронические вирусные инфекции Постоянное инфицирование паренхиматозных клеток вирусами вызывает иммунный ответ, главными компонентами которого являются B-клетки и цитотоксические T-клетки. В поврежденной ткани обнаруживается накопление лимфоцитов и плазматических клеток, которые оказывают цитотоксические влияния на клетку, содержащую вирусный антиген, вызывая ее некроз. Это цитотоксическое влияние оказывают или T-киллеры или цитотоксические антитела, взаимодействующие с факторами системы комплемента. Некротизированные паренхиматозные клетки замещаются фиброзной тканью, возникающей при пролиферации фибробластов и накоплении коллагена. Хронические аутоиммунные болезни. Подобный тип иммунного ответа, опосредованный цитотоксическими антителами и T-киллерами, возникает при некоторых аутоиммунных заболеваниях. Антигеном является молекула клетки хозяина, которая воспринимается иммунной системой как чужеродная. Патологический результат подобен негранулематозному хроническому воспалению, возникающему при хронических вирусных инфекционных болезнях, с некрозом клеток, фиброзом, лимфоцитарной и плазмоцитарной инфильтрацией ткани. Хронические химические интоксикации. Постоянное воздействие токсических веществ, например, алкоголя, вызывает хроническое воспаление, особенно в поджелудочной железе и печени. Токсическое вещество не является антигеном, но может приводить к повреждению тканей (молекул хозяина) таким образом, что они становятся антигенными и вызывают иммунный ответ. Однако в этих случаях проявления токсического некроза клеток и восстановления путем фиброза доминируют над проявлениями иммунного ответа и лимфоцитарная и плазмоцитарная инфильтрация не сильно выражены. Хронические невирусные инфекции. Специфический тип негранулематозного хронического воспаления иногда наблюдается при инфицировании некоторыми микроорганизмами (табл. 4), которые 1) выживают и размножаются в цитоплазме макрофагов после фагоцитоза и 2) вызывают очень слабый T-клеточный ответ. Главным механизмом защиты является фагоцитоз макрофагами. Этот тип инфекции характеризуется накоплением в ткани большого количества пенистых макрофагов, расположены диффузно без формирования гранулем. Также в ткани могут определяться небольшие количества плазматических клеток и лимфоцитов. Бактерицидная способность макрофагов снижена из-за недостаточного T-клеточного ответа, вследствие чего микроорганизмы размножаются в клетке. Обычно в цитоплазме определяются большие количества микроорганизмов. Накопление в поврежденной ткани инфицированных макрофагов вызывает ее узелковое уплотнение, что является типичной клинической характеристикой для этого типа хронического воспаления. Лепра — это наглядный пример того, как иммунный ответ влияет на тип хронического воспаления. У пациентов с высоким уровнем T-клеточного иммунитета против возбудителя лепры возникают эпителиоидные гранулемы, и размножение микроорганизмов эффективно подавляется (туберкулоидный тип лепры). У пациентов с низким уровнем T-клеточного иммунитета микроорганизмы беспрепятственно размножаются в макрофагах, которые накапливаются диффузно в ткани, что ведет к прогрессированию болезни (лепроматозный тип лепры). Аллергическое воспаление и паразитарные инфекции. Эозинофилы довольно часто участвуют в острых реакциях гиперчувствительности и накапливаются в больших количествах в тканях при хронических или повторных аллергических реакциях. Предполагается, что эозинофилы участвуют в защите против инфекций, вызванных различными паразитами. Эозинофилы привлекаются хемотаксинами C5a-комплемента и факторами, которые выбрасываются тканевыми базофилами и, в свою очередь, высвобождающими разнообразные ферменты и белки. Эозинофилы имеют Fc-рецепторы с высоким аффинитетом (сродством) к IgA и рецепторы с низким аффинитетом к IgE. Эозинофилы развиваются из предшественников в костном мозге вместе с тканевыми базофилами и базофилами крови и, как предполагается, играют роль в активации выброса и разрушения гистамина. Тканевые базофилы и базофилы крови имеют высокоаффинные Fc-рецепторы к IgE. Гранулематозное хроническое воспаление Хроническое гранулематозное воспаление характеризуется формированием эпителиоидноклеточных гранулем. Гранулема — это скопление макрофагов. Различают два типа гранулем: эпителиоидно-клеточная гранулема, которая возникает в результате иммунного ответа, а макрофаги активируются лимфокинами специфических T-клеток; гранулема инородных тел, в которой осуществляется неиммунный фагоцитоз чужеродного неантигенного материала макрофагами. Эпителиоидно-клеточная гранулема Ц это совокупность активированных макрофагов. Эпителиоидные клетки (активированные макрофаги) при микроскопическом исследовании выглядят как большие клетки с избыточной бледной, пенистой цитоплазмой; они названы эпителиоидными из-за отдаленного сходства с эпителиальными клетками. Эпителиоидные клетки обладают повышенной способностью к секреции лизоцима и разнообразных ферментов, но имеют пониженный фагоцитарный потенциал. Скопление макрофагов вызывается лимфокинами, которые производятся активированными T-клетками. Гранулемы обычно окружены лимфоцитами, плазматическими клетками, фибробластами и коллагеном. Типичная особенность эпителиоидных клеточных гранулем Ц формирование гигантских клеток типа Лангханса, которые образуются при слиянии макрофагов и характеризуются наличием 10-50 ядер по периферии клетки. Эпителиоидно-клеточная гранулема образуется, если имеется два условия: когда макрофаги успешно фагоцитируют повреждающий агент, но он остается живым внутри них. Избыточная бледная, пенистая цитоплазма отражает увеличение шероховатого эндоплазматического ретикулума (секреторная функция); когда клеточный иммунный ответ активен. Лимфокины, производимые активированными T-лимфоцитами, ингибируют миграцию макрофагов и являются причиной агрегации их в зоне повреждения и образования гранулем. Эпителиоидные гранулемы возникают при различных заболеваниях (табл. 4). Различают инфекционные и неинфекционные гранулемы. Кроме того, различают специфические и неспецифические гранулемы. Специфические гранулемы — это разновидность гранулематозного воспаления, при котором по его морфологии можно определить характер возбудителя, вызвавшего это воспаление. К специфическим гранулемам относят гранулемы при туберкулезе, сифилисе, лепре и склероме. Неинфекционные гранулемы встречаются при пылевых заболеваниях (силикоз, талькоз, асбестоз и др.), медикаментозных воздействиях (олеогранулемы), вокруг инородных тел. К гранулемам неустановленной природы относят гранулемы при саркоидозе, болезни Крона, гранулематозе Вегенера и др. Первоначально микроскопические, гранулемы увеличиваются, сливаются друг с другом, могут приобретать вид опухолеподобных узлов. В зоне гранулемы нередко развивается некроз, который впоследствии замещается рубцовой тканью. В большом количестве инфекционных гранулем (например, при специфических инфекционных заболеваниях) в центре развивается казеозный некроз. Макроскопически казеозные массы кажутся желтовато-белыми и похожи на творог; микроскопически центр гранулемы выглядит гранулярным, розовым и аморфным. Подобная форма некроза, названного гуммозным некрозом, происходит при сифилисе, он макроскопически сходен с каучуком (отсюда термин «гуммозный»). В неинфекционных эпителиоидных гранулемах казеоз не наблюдается. Когда чужеродный материал настолько большой, что не может быть фагоцитирован одним макрофагом, инертный и неантигенный (не вызывает никакого иммунного ответа), проникает в ткань и там сохраняется, образуются гранулемы инородных тел. Неантигенный материал, например, шовный материал, частицы талька, удаляется макрофагами путем неиммунного фагоцитоза. Макрофаги скапливаются вокруг фагоцитируемых частиц и образуют гранулемы. Они часто содержат гигантские клетки инородных тел, которые характеризуются наличием многочисленных ядер, рассеянных по всей клетке, а не по периферии, как в гигантских клетках типа Лангханса. Чужеродный материал обычно обнаруживается в центре гранулемы, особенно при исследовании в поляризованном свете, т.к. он обладает преломляющей способностью. Гранулема инородных тел имеет небольшое клиническое значение и указывает только на наличие плохо фагоцитируемого чужеродного материала в ткани; например, гранулемы вокруг частиц талька и хлопковых волокон в альвеолярной перегородке и портальных областях печени Ц признаки неправильного приготовления лекарств для внутривенного введения (тальк попадает при плохой очистке лекарств, а хлопок попадает из материала, используемого

Wikimedia Foundation.
2010.