Воспаление как общепатологический процесс

• Воспаление — один из самых распространенных общепатоло­гических процессов и лежит в основе многих заболеваний (воспа­лительные заболевания). Неудивительно поэтому, что со времен Гиппократа взгляды на воспаление исторически отражали взгля­ды на сущность болезни вообще. Поэтому воспаление испытало груз всех течений в медицине — гуморализма, целлюляризма, нервизма, физиологизма, а в конце XX столетия — влияние дос­тижений иммунологии, генетики и молекулярной биологии.

ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА Клинические признаки воспаления были впервые описаны римским энциклопедистом Цельсом 2000 лет назад. Он относил к ним красноту (rubor), припухлость ткани — опухоль (tumor), жар (calor) и боль (dolor). В начале нашей эры греческий врач Гален дополнил эти четыре признака пятым — нарушением функции (functio laesa).

В довирховский период все многочисленные исследования воспаления проводились путем визуальных наблюдений, хотя и предпринимались попытки выделения различных его форм — катаральное, флегмонозное, гнойное, острое, хроническое вос­паление (К.Рокитанский, 1846). Р.Вирхов в «целлюлярной пато­логии» (1858) смог раскрыть механизмы каждого из классиче­ских признаков воспаления: краснота и жар связаны с воспали­тельной гиперемией, припухлость — со скоплением в ткани экс­судата, боль — с повреждением (альтерацией) ткани. Отстаивая свою нутритивную (питательную) теорию воспаления, Р.Вирхов противопоставляет паренхиматозный тип воспаления отдели­тельному (экссудативному).

Важным этапом изучения воспаления в XIX веке явились ис­следования Ю.Конгеймом (1878) сосудистого компонента воспа­лительной реакции, позволившие выдвинуть сосудистую теорию воспаления. Подтверждением этой теории послужило открытие А.С.Шкляревским краевого стояния лейкоцитов и В.В.Подвысоцким (1899) межэндотелиальной миграции лейкоцитов в очаге воспаления.

К концу прошлого столетия сущность воспалительной реак­ции стала достаточно ясной: это защитноприспособительная реакция, а назначение ее заключается как в уничтожении аген­та, вызвавшего повреждение, так и в восстановлении повреж денной ткани. Такое толкование воспаления определяет необхо­димость изучения его в филогенезе. Этот труд взял на себя И.И.Мечников, показавший, что основой воспалительной реак­ции является фагоцитоз, осуществляющийся с помощью клеточ­ных «цитаз», названных впоследствии лизосомами. Появляется фагоцитарная теория воспаления И.И.Мечникова (1892), наибо­лее аргументированная в «Сравнительной патологии воспале­ния» (1917). Теория Мечникова убеждает в совершенствовании механизмов воспаления по мере эволюции организмов, но она ка­сается лишь фагоцитоза, направленного на уничтожение повреж­дающего агента; репаративная функция воспаления, ее эволюци­онное совершенствование оказались вне поля зрения исследова­теля. Репаративный компонент воспаления был раскрыт лишь в середине нашего столетия исследователями, показавшими роль медиации и клеточной рецепции в кинетике воспалительного процесса.

H.Dale и P.Luidow (1909) первыми открыли первый медиатор воспаления гистамин, a V.Menkin (1948) выделяет из экссудата ве­щество — лейкотаксин, влияющий на состояние сосудистой стен­ки и движение лейкоцитов в очаг воспаления. В дальнейшем сре­ди медиаторов воспаления были выделены биогенные амины, плазменные системы, производные арахидоновой кислоты, кис­лородные радикалы и гидропероксидазы липидов, а также мно­гочисленные медиаторы нейтрофилов, моноцитов, лимфоцитов и фибробластов [Серов В.В., Пауков B.C., 1995].

Эти исследования позволили дать наиболее полное, раскрыкающее сущность процесса, определение воспаления.

СУЩНОСТЬ И ЭТИОЛОГИЯ ВОСПАЛЕНИЯ • Воспаление — наиболее древняя и сложная сосудистомезенчимальная реакция на повреждение, направленная не только на ликвидацию повреждающего агента, но и на восстановление по­врежденной ткани.

Уникальность воспаления в его многоликости. Биологиче­ское его назначение — сохранение вида. Как категория медицин­ская, воспаление — это и проявление болезни, и патологический процесс, направленный на устранение повреждающего начала и репарацию, т.е. на исцеление от болезни.

Этиология воспаления многообразна. Оно может быть вызва­но разнообразными эндогенными и экзогенными оиологическими (вирусы, бактерии, грибы, животныепаразиты, антитела и иммунные комплексы), физическими (лучевая и электрическая энергия, высокие и низкие температу­ры, пыли и аэрозоли, различные травмы) и химическими (химические вещества, в том числе лекарства, токсины, яды) факторами.

Определение воспаления предусматривает тесную его связь как с иммунитетом (становление иммунитета осуществляется «посредством воспаления» — достаточно вспомнить постинфек­ционный иммунитет), так и с регенерацией (третья фаза воспале­ния — фаза репарации). Связь воспаления с иммунитетом и реге­нерацией хорошо объясняет ставшее аксиомой положение: им­мунологический гомеостаз — это структурный гомеостаз.

ВОСПАЛЕНИЕ И ИММУНИТЕТ КИНЕТИКА ВОСПАЛИТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА Сопряжение воспаления с иммунитетом для репарации обес печивается участием всех систем защиты организма в уникал ной реакции терминальных сосудов и соединительной ткан„, которая составляет сущность воспаления.

Как известно, защиту организма определяют неспецифиче­ские факторы и иммунологическая реактивность, или иммунный ответ.

Неспецифические факторы защиты и иммунологическая реактивность [по Петрову Р.В., 1982] Неспецифические факторы защиты Иммунологическая реактивность (иммунный ответ) Фагоцитоз Антитела Система комплемента Гиперчувствительность немедленного типа (ГНТ) Интерферон Гиперчувствительность замедленного типа(ГЗТ) Лизоцим Иммунологическая память Пропердин Иммунологическая толерант ность Гидролитические фрагменты Идиотипы — антиидиотипы Бактерицидные субстанции тканей Фагоцитоз Непроницаемость покровов Система комплемента В становлении иммунитета при воспалении велика роль ка фагоцитоза, так и системы комплемента. Место фагоцитоза, осу­ществляемого полиморфноядерными лейкоцитами (ПЯЛ) и моноцитарными фагоцитами (макрофаги), в системе иммунитета определяется тем, что, несмотря на неспецифичность самого ак­та фагоцитоза, фагоциты, особенно макрофаги, принимают уча­стие в очищении антигенов, переработке их в иммуногенную форму, которую воспринимает Тхелпер. Место макрофагов системе иммунитета определяется и участием в кооперации Т и Влимфоцитов, необходимой для становления иммунного ответа. Поэтому фагоцитоз дополняет формы реакций иммунологиче­ской реактивности. Система комплемента участвует в специфи­ческих реакциях, присоединяя свои компоненты к молекулам ан­тител, что обеспечивает лизис антигенных субстанций, против которых выработаны антитела. Из этого следует, что компле­мент как один из неспецифических факторов защиты принимает участие в иммунном ответе, поэтому он, как и фагоцитоз, допол­няет формы иммунологической реактивности. Как видно, вклю­чение иммунного ответа при воспалении обеспечивается двумя клеточными системами неспецифической защиты: системой моноцитарных фагоцитов, а также плазменной системой — си­стемой комплемента.

Кинетика воспалительной реакции для достижения конечной цели — элиминации повреждающего агента и репарации тка­ни — характеризуется сменой взаимоотношений клеточных сис­тем защиты между собой и с системой соединительной ткани, что определяется медиаторной регуляцией. Из этого, однако, не сле­дует, что в воспалительной реакции участвуют лишь ПЯЛ, мак­рофаги, лимфоциты и фибробласты. Клетки — носители вазоактивных аминов (лаброциты, базофилы, тромбоциты), как и сдер­живающие их функциональную активность эозинофилы, имеют огромное значение для развития собственно сосудистой реакции воспаления. Но они непричастны к основному назначению воспа­лительной реакции — элиминации повреждающего начала и ре­парации повреждения. Как цепная, в значительной мере саморе­гулирующаяся, воспалительная реакция укладывается в универ­сальную схему: повреждение + медиация > рецепция > кле точная кооперация > клеточные трансформации > репарация (схема 16). Воспалительная реакция определяет и последователь­но развивающиеся фазы: 1) повреждения, или альтерации, 2) экс­судации, 3) пролиферации и дифференцировки клеток.

Повреждение (альтерация) — обязательный компонент воспаления. Это изначально то, на что возникает сосудистомезенхимальная реакция, составляющая сущность воспа­ления. Можно ли считать альтерацию фазой воспаления? Вопрос этот не решается однозначно. Одни современные патологи IRobbins S. et al., 1981] не выделяют альтерацию как таковую, подменяя ее нарушениями микроциркуляции и реологических свойств крови. А.М.Чернух в монографии «Воспаление» (1979) первой стадией воспаления называет сосудистую, выделяя в ней две фазы. Д.С.Саркисов и В.Н.Галанкин (1988) рассматривают альтерацию как неспецифический компонент воспаления, при­чем не всегда обязательный (В.Н.Галанкин) для развития после дующей экссудации и пролиферации. Иными словами, допускает­ся возможность развития воспаления без повреждения, причем альтерация в такой ситуации подменяется функциональной недо­статочностью полиморфноядерных лейкоцитов. Эта позиция, даже условно допускаемая, исключает понимание воспаления как сосудистомезенхимальной реакции на повреждение.

Многие патологи [Струков А.И., 1972; Серов В.В., Пауков B.C., 1995; Cottier H„ 1980] отстаивают необходимость выделения альтеративной фазы воспаления, характеризующей инициаль­ные процессы (дистрофия, некроз) и выделение медиаторов. Ве­роятно, у патологоанатома есть все основания для сохранения этой фазы, имеющей конкретное морфологическое и биохими­ческое выражение.

¦ Следует заметить, что сохранение альтеративной фазы воспа­лительной реакции не оправдывает выделения альтеративной формы воспаления, при которой сама сосудистомезенхимальная реакция на повреждение практически отсутствует. Поэтому не­обходимо согласиться с большинством современных патологов в том, что признание альтеративного воспаления, выделяемого классической патологией прошлого, противоречит сути воспали­тельной реакции в ее современном толковании.

Повреждение и медиация — неразрывные компоненты мор­фогенеза воспаления, поскольку медиаторы «рождаются» в са­мом повреждении (альтерации).

Принято выделять плазменные (циркулирующие) медиаторы, представленные прежде всего калликреинкининовой системой, системой комплемента и системой свертывания крови, а также клеточные (локальные) медиаторы, связанные со многими клет­ками: лаброцитами, тромбоцитами, базофилами, ПЯЛ, макрофа­гами, лимфоцитами, фибробластами и др. Однако и плазменные, и клеточные медиаторы тесно взаимосвязаны и работают при воспалении как аутокаталитическая система, использующая принципы «обратной связи», «дублирования», «необходимого раз­нообразия» и»антагонизма».

Эти принципы системы позволяют циркулирующим медиато­рам обеспечить повышение сосудистой проницаемости и актива­цию хемотаксиса ПЯЛ для фагоцитоза, а внутрисосудистую коа­гуляцию в отводящих из очага воспаления сосудах — для отгра­ничения возбудителя и самого очага воспаления (барьерная функция очага воспаления). При этом основные этапы сосуди­стой реакции — повышение проницаемости, активация хемотак­сиса ПЯЛ и фактора Хагемана — дублируются несколькими ме­диаторами. Те же принципы системы в аутокаталитической реак­ции клеточных медиаторов обеспечивают не только повыше­ние сосудистой проницаемости, фагоцитоз и вторичную деструк­цию, но и включение иммунного ответа для элиминации повреж­дающего агента и продуктов повреждения и, наконец, репарацию ткани путем пролиферации и дифференцировки клеток в очаге воспаления.

Наиболее ярко принцип дублирования выражен среди кле­ток — носителей вазоактивных веществ — лаброцитов, базофилов, тромбоцитов, а антагонистические начала — между этими клетками и эозинофильными лейкоцитами: медиаторы лаброци­тов и базофилов стимулируют хемотаксис эозинофилов, послед­ние же способны инактивировать эти медиаторы и фагоцитиро­вать гранулы лаброцитов (схема 17). Среди клеток, несущих ме­диаторы сосудистой проницаемости, возникает «антагонистиче­ское равновесие», определяющее своеобразие морфологии сосу­дистой фазы воспаления, особенно при аллергических реакциях.

Клеточные медиаторы — лейкокины, монокины (интерлейкин1), лимфокины (интерлейкин2) и фиброкины — являются локальными регуляторами кооперации клеток на «поле» воспа­ления — ПЯЛ, макрофага, лимфоцита и фибробласта [Серов В.В., Шехтер А.Б., 1981]. Другими словами, клеточные медиато­ры определяют последовательность и долю участия в воспале­нии фагоцитарной и иммунной систем, с одной стороны, и сис­темы соединительной ткани — с другой.