Механизмы воспаления при политравме. Особенности

Механизмы воспаления при политравме. Особенности

С тех пор как в начале I века Аулус Корнелиус Цельсий впервые описал основные симптомы острого воспаления, оно характеризуется классическими признаками, включающими покраснение (rubor), повышение температуры (color), боль (dolor) и отек (tumor). Тем не менее, на основании современных представлений острое воспаление характеризуется вазодилатацией, отеком в результате экссудации богатой белком жидкости и лейкоцитарной инфильтрацией. Более того, острое воспаление затрагивает ряд сложных систем, таких как врожденный и приобретенный иммунитет, каскад свертывания крови и система комплемента.
Независимо от причины молекулярные механизмы воспалительного ответа характеризуются рядом общих обязательно присутствующих проявлений.

Вазодилатация клинически характеризуется покраснением и повышением температуры области повреждения. Она опосредована преимущественно оксидом азота (NO) и сосудорасширяющими простагландинами. NO продуцируется синтазой оксида азота (NOS), всегда находящейся на эндотелиальных клетках (eNOS) и нейрональных клетках (nNOS). Более того, активированные лейкоциты продуцируют индуцированную NOS (iNOS). Целью вазодилатации может быть обеспечение доставки растворимых медиаторов и клеток воспаления.

Тем не менее, в случае тяжелого системного воспаления, распространение вазодилатации может привести к системной гипотензии, приводящей к клинической картине септического шока. Вторично по отношению к вазодилатации и увеличению сердечного выброса у пациентов будет развиваться «теплый» шок с розовой сухой кожей.

Образование отека вызвано чрезсосудистым истечением богатой белками жидкости из внутрисосудистого пространства в интерстиций под действием гистамина, брадикинина, лейкоцитов, компонентов комплемента, субстанции Р и фактора активации тромбоцитов (PAF). Описанные факторы нарушают функцию физиологических барьеров. Увеличение проницаемости сосудов в сочетании с повышенным гидростатическим капиллярным давлением и падением внутрисосудистого онкотического давления приводят к стимуляции проникновения жидкости и белков в воспаленные ткани.

Такие изменения предположительно обеспечивают доставку к месту воспаления растворимых антител и белков острой фазы. Клинически истечение жидкости из капилляров, развивающееся вместе с накоплением жидкости в легких является механизмом, лежащим в основе ОРДС.

Наиболее многочисленными лейкоцитами, обнаруживаемыми в воспаленных тканях, являются нейтрофильные гранулоциты (ПНГ). Данные клетки переходят из кровотока в рамках сложного процесса, включающего несколько этапов и опосредованного рядом молекул адгезии эндотелиальных клеток. Хемоатрактанты заставляют нейтрофильные гранулоциты двигаться из центрального кровотока к периферии сосудистого русла. В результате краевого стояния слабое адгезивное взаимодействие с эндотелином приводит к продвижению ПНГ при связывании их лигандов с эндотелиальными селектинами (Е-селектином).

Интегрины опосредуют адгезию ПНГ к эндотелию. На нейтрофилах находятся бета-2-интегрины (состоящие из CD11 и CD18 субъединиц), связывающиеся в молекулами эндотелия, в частности с внутриклеточными молекулами адгезии-1 (ICAM-1). Диапедезу, движению ПНГ нейтрофильных гранулоцитов через эндотелий и его базальную мембрану, способствуют дополнительные молекулы адгезии, такие как молекулы адгезии тромбоцитов-клеток эндотелия-1 (РЕСАМ-1). Хемотаксис приводит клетки к очагу воспаления. Существует как минимум четыре семейства хемокинов, два из которых подробно описаны (альфа и бета хемокины).

К альфа хемокинам относится интерлейкин-8 (ИЛ-8), являющийся сильным хемоатрактантом. Бета хемокины привлекают различные виды лейкоцитов, включая базофилы, моноциты, эозинофилы и лимфоциты.

Воспаление и коагуляция тесно взаимосвязаны. Под действием провоспалительных цитокинов, таких как ФНО-альфа, ИЛ-1 и ИЛ-6, или белков острой фазы, таких как С-реактивный белок (СРБ) на поверхности эндотелиальных клеток и моноцитов появляется тканевой фактор. Тканевой фактор (ТФ) индуцирует активацию фактора VII, который способствует формированию тромбина через внешний путь коагуляционного каскада. С другой стороны, продемонстрировано, что тромбин, активированный фактор X и комплекс «тканевой фактор-фактор VII» индуцируют провоспалительную активность.
В то же время активация коагуляционного каскада во время воспаления ограничена ингибирующими протеазами, такими как антитромбин, система протеина-С и ингибитор пути тканевого фактора (TFPI).

Система комплимента состоит из серий белков, стимулирующих также воспаление и разрушение микробов. При остром воспалении этот каскад активируется тремя путями: во-первых, классическим путем, то есть путем опсони-зации IgM или IgG антител, которые являются меткой микробов или других мишеней; во-вторых, альтернативным путем, стимулируемым прямой активацией компонента системы комплемента С3; в-третьих, лектиновым путем, активируемым связывающими маннозу лектинами, которые взаимодействуют с микробными гликопротеинами и гликолипидами. Компоненты системы комплемента образуют мембраноатакующий комплекс, который разрушает мембрану микробной клетки, что приводит к разрушению самой клетки.

Более того, компоненты системы комплемента также действуют как хамоатрактанты для миграции ПНГ и нарушения проницаемости сосудов.

Тем не менее, первичный ответ во время воспаления формируется клетками врожденного иммунного ответа. Основные клетки врожденного иммунного ответа включают макрофаги, дендритные клетки, натуральные киллеры и PMN. Макрофаги являются классическими цитокин секретирующими клетками системы врожденного иммунного ответа. Выраженность врожденного иммунного ответа определяется активностью цитокинов (то есть, ФНО-альфа, ИЛ-1, ИЛ-6, ИЛ-8, интерферона-гамма, ИЛ-12, ИЛ-10 и гранулоцитарный колониестимулирующий фактор (G-CSF)) и огромным количеством других нецитокиновых медиаторов (то есть, фактором активации тромбоцитов, эйкозаноидами, лейкотриенами, тромбоксаном А2 и т. д.).

Активность врожденного иммунного ответа направлена на очистку очага воспаления фагоцитами и окислительным взрывом. Также активируется и усиливается приобретенный иммунный ответ, преимущественно путем презентации антигенов Т-клеток CD4+ и CD8+, а также путем высвобождения цитокинов, включая ИЛ-1 или ИЛ-12. Т-клетки обеспечивают антиген-специфический иммунитет и контроль функции иммуноглобулин-продуцирующих В-клеток и клонирования клеток памяти (CD45 R0+). CD4+ Т-клетки можно разделить на подклассы с различными функциями, то есть Т-хелперы-1 и Т-хелперы-2.

В то время как интерферон-гамма активирует дифференцировку наивных Т-клеток в Т-хелперы-1, ИЛ-4 индуцирует дифференцировку Т-хелперов-2. Субпопуляции Т-клеток различаются по продукции цитокинов: Т-хелперы-1 секретируют ИЛ-2, ИЛ-12, интерферон-гамма и ФНО-бета, а Т-хелперы-2 преимущественно выделяют ИЛ-4, ИЛ-5, ИЛ-10, ИЛ-13 и ФНО-альфа. Более того, две субпопуляции представляют собой функционально различные направления Т-клеточного ответа. Т-хелперы-1 запускают опосредованный фагоцитами противомикробный иммунитет и стимуляцию цитотоксических CD8+ Т-клеток.

Гуморальный иммунитет преимущественно является функцией Т-хелперов-2. Также они играют центральную роль в формировании астмы и аллергических реакций. Более того, ИЛ-10 и ИЛ-13, продуцируемые Т-хелперами-2, подавляют активность макрофагов.

Другой важной субпопуляцией Т-клеток являются CD8+ клетки. Как и CD4+ клетки, CD8+ лимфоциты в соответствии с продуцируемыми цитокинами можно разделить на две субпопуляции: подобные Т-хелперам-1 (цитотоксические Т-клетки) и подобные Т-хелперам-2 (супрессорные Т-клетки). Выявлено две дополнительных субпопуляции Т-клеток, Т-хелперы-3 и Т-регуляторы I, секретирующие трансформирующий фактор роста-бета и ИЛ-10, которые активируют формирование иммунной толерантности и подавляют активность Т-хелперов-1 и Т-хелперов-2.

- Читать далее "Стадии иммунного ответа на травму. Динамика"

Оглавление темы "Иммунитет при политравме":