Первичная цилиарная дискинезия. Причины

Первичная цилиарная дискинезия. Причины

Группа заболеваний дыхательной системы, объединенных термином «первичная цилиарная дискинезия», характеризуется нарушением функции реснитчатого эпителия трахеобронхиального дерева. Причиной служат многочисленные врожденные структурные дефекты ресничек, способствующие развитию рецидивирующей или хронической инфекции. Вместе с тем цилиарная дисфункция при этих состояниях не является следствием частой инфекции легких.

Реснички расположены повсеместно на поверхности эпителия дыхательных путей: в полости носа, придаточных пазухах носа, внутреннем ухе, трахеобронхиальном дереве, а также в местах иной локализации дыхательного эпителия, например в маточных трубах. Плотность расположения ресничек существенно разнится: большая часть из них расположена в крупных дыхательных путях, меньшая — в мелких, а альвеолы и вовсе лишены ресничек.

Частота биения ресничек варьирует от 1 до 20 раз в минуту, причем этот показатель более выражен в крупных путях, что объясняется различной вязкостью слизи.
Реснички — цилиндрические образования, которые выступают с поверхности эпителиальных клеток в просвет дыхательных путей. Диаметр ресничек составляет 0,25 мкм, длина — 306 мкм. Каждая клетка содержит порядка 200 ресничек на своей поверхности. Ресничка состоит из тела, основания (в месте прикрепления к поверхности клетки) и короны, обеспечивающей взаимодействие со слизью. Тело реснички покрыто наружной клеточной мембраной и содержит структуры из белков цитоскелета (аксонемы).

Последние формируют циркулярную последовательность из 9 микротрубочек, объединенных в пары, с наличием дополнительной центральной пары. Каждая периферическая пара объединяется друг с другом посредством динеиновых отростков. Существуют также белки цитоскелета, которые объединяют периферические и центральные микротрубочки.

Биение ресничек обеспечивается сокращением микротрубочек. В самом начале цикле биения ресничка изгибается у основания и движется назад, перпендикулярно к поверхности клеток. На следующем этапе она разгибается, совершая ротационное движение вперед. Энергия, необходиммая для осуществления четкой цикличности перечисленных выше движений, запасена в АТФ; последняя расщепляется под действием динеиновой АТФазы. При наблюдении за работой ресничек в электронном микроскопе удается отметить региональную координацию активности, обеспечивающую общее волнообразное движение.
Механизм координации до настоящего времени не изучен.

Основной функцией ресничек служит транспорт слизи по направлению к ротоглотке. Эффективность этой работы зависит от частоты биения, состава и толщины слоя вокруг ресничек и расположенного выше слоя слизи, а также от координации деятельности ресничек. В настоящее время известно, что частоту биения усиливают b-адреномиметики, ацетилхолин, брадикинин и серотонин. Увеличение вязкости слизи, обусловленное недостаточным содержанием жидкости, а также бактериальное обсеменение существенно замедляют частоту биения.

Патоморфология первичной цилиарной дискинезии. Структурные нарушения ресничек обнаруживают при электронной микроскопии. Описаны дефекты внешних и внутренних динеиновых отростков, нарушения порядка сбора микротрубочек и белков цитоскелета. В настоящее время известно более 200 полипептидов в составе ресничек, однако первичная цилиарная дискинезия обусловлена отсутствием лишь одного или нескольких из них. Все структурные аномалии приводят к изменению функции ресничек, характеризуемой нарушением их подвижности или полным обездвиживанием с последующим затруднением клиренса слизи.

Чаще всего задержка слизи в нижних отделах трахеобронхиального дерева сопровождается их инфицированием, приводя к хронической или рецидивирующей инфекции дыхательных путей и повреждению их стенок.

Генетика первичной цилиарной дискинезии. Первичная цилиарная дискинезия распространена среди белого населения с частотой 1:20 000 человек; эта патология встречается также у японцев. Первичная цилиарная дискинезия занимает 3-е место среди наследственных хронических заболеваний дыхательной системы, уступая лишь муковисцидозу и иммунодефициту. Тип наследования первичной цилиарной дискинезии не установлен. Связь этой патологии с гидроцефалией и умственной отсталостью у четырех родных братьев и сестер в одной из иорданских семей свидетельствует о том, что одна и та же мутация способна нарушать клиренс трахеобронхиального дерева и клеток СМЖ.

DNAH5 — ген тяжелой цепи динеина, расположенный на коротком плече хромосомы 5. Ген тяжелой цепи внутренних динеиновых отростков отвечает за частоту биения ресничек, хотя при мутации этого гена морфологических изменений не выявлено. Тот же самый ген отмечает за перемещение спермы из полости матки в маточные трубы у мышей. Кроме того, мутации гена DNAH5 обнаружили у больных с первичной цилиарной дискинезией и асимметрией многих внутренних органов.

Существует мнение, что нормальная функция ресничек необходима для правильной ротации внутренних органов в процессе эмбриогенеза. Отсутствие подвижных ресничек ведет к непрогнозируемой ротации с последующей асимметрией внутренних органов, обнаруженной на модели мышей с situs viscerum inversus.

- Рекомендуем далее ознакомиться со статьей "Диагностика и лечение первичной цилиарной дискинезии у детей. Прогноз"

Оглавление темы "Заболевания легких у детей":