Недостаточность фагоцитоза и ее значение при воспалении
Проникнув в очаг В., фагоциты выполняют
свою главную фагоцитарную функцию
Фагоцитоз – защитно-приспособительная
реакция организма, заключающаяся в
узнавании, активном захвате (поглощении)
и переваривании м/о, разрушенных клеток
и инородных частиц специализированными
клетками – фагоцитами. К ним относятся
полиморфно-ядерные лейкоциты (в основном
нейтрофилы), клетки системы фагоцититрующих
мононуклеаров (моноциты, тканевые
макрофаги), а также клетки Купфера в
печени, мезангиальные клетки почек,
глиальные клетки в ЦНС и др.
Рзличают четыре стадии фагоцитоа:
приближение (хемотаксис), прилипание
(аттракция, адгезия), захват фагоцитиремого
объекта (поглощение), внутриклеточное
переваривание. В процессе узнавания
большую роль играют особые компоненты
сыворотки крови, которые являются
молекулярными посредниками при
взаимодействии микробов с фагоцитами
и обуславливающие усиление фагоцитоза
– опсонины. К ним относят антитела IgGi,
IgG3, IgM, иммуноглобулины IgAl, IgA2, термолабильные
субкомпоненты комплемента. Основная
роль при поглощении принадлежит
сократительным белкам, способствующим
образованию псевдоподий.
Поглощение объекта лейкоцитами может
происходить двумя способами:
I) контактирующим с объектом
участок цитоплазмы втягивается внутрь
клетки, а вместе с ним втягивается и
объект;
2) фагоцит прикасается к объекту своими
длинными и тонкими псевдоподиями, а
потом всем телом подтягивается в сторону
объекта и обволакивает его. И в том и в
другом случае инородная частица окружена
плазматической мембраной и вовлечена
внутрь клетки. В итоге образуется
своеобразная гранула с инородным телом
(фагосома). Затем фагосома приближается
к лизосоме, их мембраны сливаются,
образуется единая вакуоль, в которой
находятся поглощенноая частица и
лизосомальные ферменты (фаголизосома).
В фаголизосомах начинается переваривание
поглощенного объекта. Эффективность
фагоцитоза возрастает, когда в процесс
подключается так называемая кислородная
система. При фагоцитозе повышается
потребление кислорода, причем столь
резкое, что его принято называть
“респираторным взрывом”. Смысл столь
резкого (до 10 раз) повышения потребления
кислорода состоит в том, что он используется
для борьбы с микроорганизмами. Происходит
образование токсичных для микробов
активных форм О2 – перекиси
водорода, гидроксильных радикалов,
супероксидного аниона, синглетного
кислорода. Эти высокоактивные соединения
вызывают перекисное окисление липидов,
белков, нуклеиновых кислот, углеводов
и при этом повреждают построенные из
этих веществ клеточные структуры
микроорганизмов.
В этой ситуации фагоцит и сам подвергается
агрессивному действию названных веществ,
но он обладает мощным механизмом,
благодаря которому избыточного накопления
активных форм кислорода не происходит.
Защитную роль при этом играют прежде
всего два фермента: глютатионпероксидаза
и глютатионредуктаза, роль которых
заключается в том, что первый переносит
водород на окисленный глютатион, а
второй – снимает этот водород и передает
его на Н2О2, в результате
чего образуются две молекулы воды.
Определенную роль играет каталаза,
выводящие из клеток избыток перекиси
водорода. Супероксидный анион
обезвреживается особым ферментом —
супероксиддисмутазой. У фагоцитов
имеются и другие не связанные с кислородом
(кислороднезависимые) механизмы борьбы
с микроорганизмами. К ним относятся:
лизоцим, разрушающий мембраны бактерий;
лактоферрин, конкурирующий за ионы
железа и, наконец, дефензины (белки со
структурой насыщенной аргинином),
катионные белки, нарушающие структуру
мембран микроорганизмов. Совместное
действие механизмов обеих групп приводит
к разрушению объектов фагоцитоза.
Однако наряду с завершенным фагоцитозом
в микрофагах наблюдается, например, при
некоторых инфекциях фагоцитоз
незавершенный или эндоцитобиоз, когда
фагоцитированные бактерии или вирусы
не подвергаются полному перевариванию,
а иногда даже начинают размножаться в
цитоплазме клетки. Эндоцитобиоз
объясняют недостатком или даже
отсутствием в лизосомах макрофагов
антибактериальных катионных белков,
что снижает переваривающую способность
лизосмальных ферментов. Фагоцит,
поглотивший бактерии, но не способный
их переварить становится переносчиком
инфекции по организму, способствует ее
дессиминации.
Выявлены болезни, сопровождающиеся
первичными (врожденными) или вторичными
(приобретенными) дефектами фагоцитоза
– “болезни фагоцитов”. К ним относится
так называемая хроническая гранулематозная
болезнь, возникающая у детей, в фагоцитах
которых из-за дефекта оксидаз нарушено
образование перекисей и, следовательно,
процесс инактивации микробов. Сниженная
спосбность к уничтожению бактерий
выявлено у людей нейтрофилы которых
синтезируют недостаточное количество
миелопироксидазы, глукоза-6-фосфатдегидрогеназы,
пируваткиназы.
Необходимо отметить, что особую роль
в развитии учения о фагоцитозе сыграли
исследования И.И.Мечникова. И.И.Мечников
(1892) разработал учение о фагоцитозе и
отвел ему важнейшую роль в динамике В.
На основании своих наблюдений он построил
биологическую теорию В. Он впервые
рассмотрел воспалительный процесс с
эволюционных позиций, заложил основы
сравнительной патологии.
Недостаточность
фагоцитоза
–состояние наследственной и приобретенной
природы, которое характеризуется
снижением неспецифической резистентности
организма, уменьшением интенсивности
антителообразования и проявляется
постоянными рецидивирующими
гнойно-септическими заболеваниями.
Причины патологии
фагоцитоза
1. Уменьшение количества
фагоцитов.
2. Структурно-функциональные
изменения фагоцитов врожденного и
приобретенного характера.
3. Изменения
гормонально-гуморальной регуляции
процесса фагоцитоза и др.
Уменьшение количества
фагоцитов, прежде всего нейтрофильных
лейкоцитов, возникает при лейкопениях
врожденного и приобретенного характера,
в частности при миелотоксических,
выделительных, перераспределительных
и иммуноаллергических лейкопениях.
Снижение фагоцитарной
активности может быть обусловлено:
1) нарушением сократительных
структур фагоцита;
2) изменением структуры
рецепторов, чувствительных к хемотаксическим
веществам и опсонинам;
3) снижением активности
ферментов, осуществляющих нормальный
метаболизм фагоцитов, в частности
энергетический;
г) дефектами бактерицидных
систем фагоцитов.
При дефиците опсонинов
затрудняется узнавание чужеродного
объекта, а также прикрепление фагоцита
на его поверхности.
Декомпенсированные
сдвиги кислотно-щелочного равновесия (ацидозы
и алкалозы) приводят к снижению
фагоцитарной активности.
Эффективность
неспецифических клеточных механизмов
защиты во многом зависит от гормонального
статуса организма.
Так, недостаточный уровень тироксина,
эстрогенов обуславливает снижение
активности фагоцитоза. Повышение
продукции глюкокортикоидов (например,
при болезни и синдроме Иценко – Кушинга),
или экзогенное поступление в организм
высоких доз этих гормонов тормозит
гистиомоно-цитарную реакцию в очагах
воспаления, а также способствует
незавершенности фагоцитоза, так как
препятствует формированию фаголизосом.
Соседние файлы в предмете Патологическая физиология
- #
- #
09.02.201639.25 Mб48Адо А.Д. Патологическая физиология.pdf
- #
- #
- #
- #
Фагоцитоз — эволюционно выработанная защитно-приспособительная реакция организма, заключающаяся в узнавании, активном захвате (поглощение) и переваривании микробов, разрушенных клеток и инородных частиц специализированными клетками — фагоцитами. К ним относятся ПЯЛ (в основном нейтрофилы), клетки системы фагоцитирующих мононуклеаров (моноциты, тканевые макрофаги: клетки Купфера в печени, мезенгиальные клетки почек, глиальные клетки в ЦНС и др.)
4 стадии фагоцитоза:
1) сближение фагоцита с объектом;
2) прилипание (аттракция, адгезия);
3) захват фагоцитируемого объекта;
4) внутриклеточное положение и переваривание объекта.
Первая стадия — стадия сближения. Фагоцит сближается с объектом фагоцитоза . Главным механизмом сближения, является хемотаксис — направленное передвижение фагоцита по отношению к объекту фагоцитоза
Вторая стадия — стадия прилипания.Коснувшись объекта, фагоцит прикрепляется к нему. Лейкоциты, прилипшие в очаге воспаления к стенке сосуда, не отрываются даже при большой скорости кровотока. В механизме прилипания большую роль играет поверхностный заряд фагоцита.
Третья стадия — стадия поглощения.Объект фагоцитоза может перемещаться двумя способами. В одном случае оболочка фагоцита в месте контакта с объектом втягивается и объект, прикрепленный к этому участку оболочки, втягивается в клетку, а свободные края мембраны смыкаются над объектом.
Четвертая стадия — стадия внутриклеточного переваривания. К вакуоли, содержащей фагоцитированный объект (фагосоме), присоединяются лизосомы и содержащиеся в них неактивные ферменты, активируясь, изливаются в вакуоли. Образуется пищеварительная вакуоль.
Существует завершенный и незавершенный фагоцитоз .
В первом случае объект фагоцитоза полностью уничтожается.
При незавершенном фагоцитозе вследствие целого ряда причин фагоцитированный микроорганизм не уничтожается. Более того, в фагоците он находит хорошую среду обитания и размножается. В результате фагоцит гибнет и микроорганизмы разносятся кровью и лимфой.
Недостаточность фагоцитоза –состояние наследственной и приобретенной природы, которое характеризуется снижением неспецифической резистентности организма, уменьшением интенсивности антителообразования и проявляется постоянными рецидивирующими гнойно-септическими заболеваниями.
Причины патологии фагоцитоза
1. Уменьшение количества фагоцитов.
2. Структурно-функциональные изменения фагоцитов врожденного и приобретенного характера.
3. Изменения гормонально-гуморальной регуляции процесса фагоцитоза и др.
Уменьшение количества фагоцитов, прежде всего нейтрофильных лейкоцитов, возникает при лейкопениях врожденного и приобретенного характера, в частности при миелотоксических, выделительных, перераспределительных и иммуноаллергических лейкопениях.
Снижение фагоцитарной активности может быть обусловлено:
1) нарушением сократительных структур фагоцита;
2) изменением структуры рецепторов, чувствительных к хемотаксическим веществам и опсонинам;
3) снижением активности ферментов, осуществляющих нормальный метаболизм фагоцитов, в частности энергетический;
г) дефектами бактерицидных систем фагоцитов.
При дефиците опсонинов затрудняется узнавание чужеродного объекта, а также прикрепление фагоцита на его поверхности.
Декомпенсированные сдвиги кислотно-щелочного равновесия (ацидозы и алкалозы) приводят к снижению фагоцитарной активности.
Механизмы пролиферации и репарации в очаге воспаления. Принципы прогнозирования течения острого воспаления в челюстно-лицевой области.
Пролиферация — завершающей фазой воспаления, обеспечивающей репаративную регенерацию тканей на месте очага альтерации. Пролиферация развивается с самого начала воспаления наряду с явлениями альтерации и экссудации.
При репаративных процессах в очаге воспаления регенерация клеток и фиброплазия достигаются как активацией процессов пролиферации, так и ограничением апоптоза клеток. Размножение клеточных элементов начинается по периферии зоны воспаления. процессу пролиферации предшествует формирование нейтрофильного и моноцитарного барьеров, которые формируются по периферии зоны альтерации.
Восстановление и замещение поврежденных тканей начинается с выхода из сосудов молекул фибриногена и образования фибрина, который формирует своеобразную сетку, каркас для последующего клеточного размножения. И по нему распределяются в очаге репарации быстро образующиеся фибробласты. Деление, рост и перемещение фибробластов возможны только после их связывания ( с помощью фибронектина) с фибрином или коллагеновыми волокнами. Размножение фибробластов начинается по периферии зоны воспаления, обеспечивая формирование фибробластического барьера. Хемотаксис, активация и пролиферация фибробластов осуществляются под воздействием:
1. Факторов роста фибробластов.
2. Тромбоцитарного фактора роста.
3. Цитокинов — ФНО, ИЛ-1.
4. Кининов.
5. Тромбина.
6. Трансформирующего фактора роста b.
Сначала фибробласты незрелые и не обладают достаточной синтетической активностью, только после перестройки фибробласты начинают синтезировать коллаген, эластин, коллагенассоциированные белки и протеогликаны. Коллагеногенез стимулируется следующими биологически активными веществами — ФНО, ИЛ-1, ИЛ-4, фактором роста фибробластов, тромбоцитарным фактором роста.
Интенсивно размножающиеся фибробласты продуцируют кислые мукополисахариды — основной компонент межклеточного вещества соединительной ткани (гиалуроновую кислоту, хондроитинсерную кислоту, глюкозамин, галактозамин). При этом зона воспаления не только инкапсулируется, но и начинаются постепенная миграция клеточных и бесклеточных компонентов соединительной ткани от периферии к центру, формирование соединительнотканного остова на месте первичной и вторичной альтерации.
Уменьшение
количества фагоцитов.Структурно-функциональные
изменения фагоцитов.Изменения
гуморально-гормональной регуляции
процессов фагоцитоза и другие.
Фагоцитарная
недостаточность (ФН) связана с нарушениями
в А-субсистеме ИКС.
Виды фагоцитарной
недостаточности:
По происхождению
ФН делится на:
(а) первичную, т.е.
наследственную, врожденную;
(б) вторичную –
приобретенную в процессе онтогенеза.
Большинство
первичных форм ФН развивается по
аутосомно-рецессивному типу, реже –
сцеплены с половой хромосомой
(Х-хромосомой).
Вторичная
(приобретенная) ФН чаще всего является
результатом:
инфекционно-токсических
заболеваний и состояний;нарушения функций
печени и почек;системных
заболеваний соединительной ткани
(красная волчанка, ревматоидный артрит);
2. По механизму
развития ФН подразделяется на следующие
формы:
Лейкопенические;
Дисфункциональные;
Дизрегуляторные;
Лейкопенические
формы ФН развиваются вследствие
подавления процессов пролиферации
и/или созревания лейкоцитов. Подобное
имеет место под действием ионизирующей
радиации, токсинов, цитостатиков. Может
быть наследственная блокада деления и
дифференцировки.
Блокада пролиферации
миелостволовой клетки, а также созревания
миелобластов и монобластов сопровождается
развитием моноцитопении, нейтропении
и/или фагоцитарной недостаточности –
синдром Чедиака-Хигаши. Для пациентов
с этой формой ФН характерно нарушение
реализации фагоцитоза, проявляющееся
частым развитием хронических бактериальных
инфекций.
Дисфункциональные
формы ФН характеризуются частичными
или комбинированными расстройствами
процессов фагоцитоза, а именно:
подвижности
фагоцита;адгезивных свойств
лейкоцитов;поглощения объекта
фагоцитоза;переработки
объекта (эндоцитолиза).
В основе
дисфункциональных форм ФН лежат
наследственные или приобретенные
дефекты:
а) мембран –
мембранопатии (например, белка актина,
плазмолеммы, мембран лизосом);б) энзимов –
энзимопатии (например, глюкозомонофосфатного
шунта, гликолиза, прооксидантной системы
гидролаз, лизосом, чаще всего
миелопероксидазы);в) соотношения
белковых фракций плазмы крови –
дисглобулинемии (чаще с избытком Ig Е,
недостатком Ig G), которые сочетаются с
нарушениями процессов опсонизации и
адгезивных свойств фагоцитов;г) известно, что
некоторые микроорганизмы, например
возбудители анаэробной газовой гангрены,
продуцируют лейкотоксины и антифагины,
которые вызывают развитие отрицательного
хемотаксиса и нарушение различных
стадий фагоцитоза (например, лизоцима,
лактоферрина, катионных белков);д) недостаток
кислороднезависимых факторов лизиса
объекта фагоцитоза (например, лизоцима,
лактоферрина, катионных белков);е) сдвиги в
коллоидно-осмотическом и онкотическом
давлении в среде вызывает
структурно-функциональные изменения
фагоцитов и снижает интенсивность
фагоцитарного процесса;ж) декомпенсированные
сдвиги кислотно-основного состояния
– ацидоз или алкалоз приводят к
ослаблению фагоцитарной активности.
Дизрегуляторные
формы ФН чаще всего относятся к
приобретенным. Они развиваются вследствие
нарушения различных этапов фагоцитоза
биологически активными веществами:
нейромедиаторами
(катехоламины, ацетилхолин). Их дефицит
и избыток снижает эффективность
фагоцитоза.гормонами (например,
глюкокортикоиды). Избыток глюкокортикоидов
нарушает процессы деления и созревания
моноцитов и гранулоцитов, повышает
жесткость мембран и снижает в связи с
этим подвижность и адгезивные свойства
указанных клеток.лейкокинами –
физиологически активными веществами
лимфоцитов и гранулоцитов;высокоактивными
агентами иного происхождения
(простагландины, кинины, биогенные
амины, пептиды и другие). Значительные
отклонения их концентрации от нормы
изменяют характер и интенсивность
метаболизма макрофагов и лейкоцитов.
Значение
недостаточности фагоцитоза.
Патология фагоцитоза может быть причиной
нарушения не только неспецифических
клеточных механизмов защиты, но и
индуцировать глубокие патологические
изменения в функционировании иммунной
системы организма. Этот факт связан с
тем, что фагоциты, главным образом
макрофаги, принимают участие в подготовке
антигенов и переработке их в иммуногенную
форму. Кроме того, они участвуют в
кооперации Т- и В-лимфоцитов, необходимой
для инициирования иммунного ответа.
Таким образом, фагоциты принимают
участие в специфических механизмах
реагирования на чужеродные вещества,
поэтому при расстройствах процесса
фагоцитоза, как правило, возникают
нарушения как специфической реактивности,
так и специфических механизмов защиты
организма от инфекционных, так и
неинфекционных патогенных факторов.
При ФН возникает
значимое повышение чувствительности
организма к повреждающему действию не
только высоко патогенной, но и сапрофитной
микрофлоры. Это проявляется различными
заболеваниями инфекционной природы
(ангины, стоматиты, отиты, пиодермии,
пневмонии, абсцессы и другие), имеющими
затяжное, рецидивирующее течение и
плохо поддающиеся антибиотикотерапии.
Уменьшение
количества нейтрофилов ниже 25 % от
нормального их числа представляет
угрозу для жизни. Однако в рамках ФН
существуют и другие не менее серьезные
нарушения, обусловленные тяжелыми
генетическими дефектами системы
фагоцитоза. К ним относят хроническую
гранулематозную болезнь и недостаточность
адгезии лейкоцитов.
Недостаточность
адгезивных способностей лейкоцитов.
Хорошо известно, что мембрана фагоцита
содержит структуры, в состав которых
входят гликопротеины, получившие
наименование интегрины. С их помощью
происходит взаимодействие фагоцита с
опсонизированными микроорганизмами и
последующая их фиксация на поверхности
лейкоцита. Такие структуры, содержащие
интегрины, стали называть рецепторами
для третьего компонента комплемента
(CR3).
Каждый CR3 состоит
из -
и -полипептидных
цепочек с молекулярной массой 165 и 95 kD,
соответственно (CD11 и CD18). Дефицит
адгезивных свойств фагоцитов возникает
в том случае, если имеется генетический
дефект в -цепи
интегрина, который кодируется геном 21
хромосомы, или в -цепи
двух других интегринов, получивших
наименование антигенов, связанных с
функцией лимфоцитов (АЛ-1). АЛ-1 представляются
чрезвычайно важными протеинами для
адгезии клеток и взаимодействий с
межклеточными адгезивными молекулами-1
(ICAM-1) на поверхности мембран эндотелиальных
и других клеток.
В результате
дефекта в АЛ-1 (-цепь
интегрина) или в -цепи
интегрина фагоциты пациентов с адгезивной
недостаточностью лейкоцитов теряют
способность прилипать к эндотелию
сосудов и мигрировать за его пределы в
очаг воспаления. Это приводит к нарушению
формирования эффективного гнойного
экссудата и быстрому распространению
инфекционных начал, особенно в ротовой
полости и слизистой желудочно-кишечного
тракта.
Хроническая
гранулематозная болезнь
(ХГБ). ХГБ – это наследственное заболевание,
которое характеризуется нарушением
бактерицидной функции фагоцитов и
проявляется дефектом НАДФH-оксидазы,
катализирующей восстановление
молекулярного кислорода в атомарный
(O-).
Таким образом, при ХГБ фагоциты теряют
способность формировать супероксидный
анион (кислорода) и пероксидный катион
водорода, необходимые для умерщвления
фагоцитируемых бактерий и грибов,
особенно тех микроорганизмов, которые
продуцируют фермент каталазу. Как
результат, микроорганизмы внутри
фагоцита длительное время остаются
жизнеспособными, стимулируя Т-клеточный
иммунный ответ на персистирование
внутриклеточных бактериальных антигенов
и образование гранулем. Пациенты,
страдающие ХГБ, болеют пневмониями,
лимфаденитами, абсцессами кожи, печени
и других внутренних органов.
В ферментативных
окислительно-восстановительных реакциях
с образованием супероксидного аниона
и пероксидного катиона водорода самое
существенное значение имеет цитохром
мембраны фагоцита B558,
который состоит из двух цепей протеинов,
кодируемых генами 16-ой и X-хромосомами.
Наиболее распространенной формой
является ХГБ, возникающая вследствие
дефекта Х-хромосомы, менее частой –
несколько разновидностей ХГБ, развивающейся
вследствие неполноценности генов 6-ой
хромосомы, кодирующих синтез цепей
протеинов, обозначаемых как p 47 или p 67
фагоцитарных оксидаз.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #