Механизм действия и основные функции
Воспаление всегда начинается как местная реакция. Первичное повреждение тканей (альтерация) запускает сложные биохимические процессы, которые привлекают в очаг клетки-продуценты медиаторов.
Эти вещества выполняют роль химических «курьеров», изменяя метаболизм в зоне повреждения. Их главные задачи:
- Управление фагоцитозом и привлечение новых лейкоцитов.
- Изменение тонуса и резкое повышение проницаемости микрососудов.
- Бактерицидное действие для уничтожения патогена.
- Разрушение поврежденных тканей в очаге (вторичная альтерация).
- Включение системных иммунных механизмов.
- Регуляция размножения (пролиферации) и созревания клеток на этапе заживления.
Биогенные амины
Биогенные амины первыми включаются в сосудистую реакцию, обеспечивая ранние признаки воспаления.
- Гистамин. Выделяется тучными клетками, базофилами и тромбоцитами. Он вызывает острую дилатацию (расширение) артериол и микрососудов, резко повышает их проницаемость, что приводит к развитию отека. Дополнительно гистамин стимулирует секрецию слизи, вызывает боль, сокращение гладкой мускулатуры и повышает адгезивность эндотелия для прикрепления лейкоцитов.
- Серотонин. Продуцируется тромбоцитами и эозинофилами. Также повышает сосудистую проницаемость и вызывает боль. Его отличительная черта — способность вызывать спазм поврежденных сосудов при одновременном расширении неповрежденных, а также стимулировать агрегацию тромбоцитов.
- Адреналин и норадреналин. Выделяются нейронами симпатической нервной системы и надпочечниками. Вызывают спазм сосудов, активируют гликолиз, липолиз и перекисное окисление липидов.
- Ацетилхолин. Медиатор парасимпатической нервной системы. Расширяет микрососуды, стимулирует фагоцитоз и клеточную пролиферацию.
Пептиды и белки
Эта группа медиаторов отвечает за сложные иммунные взаимодействия и системные эффекты.
- Интерлейкины (ИЛ-1–4, 6, 8). Синтезируются макрофагами, лимфоцитами и эндотелием. Отвечают за направленное движение лейкоцитов (хемотаксис), развитие лейкоцитоза, синтез белков острой фазы и дифференцировку лимфоцитов.
- Интерфероны (ИФ). Активируют макрофаги и NK-клетки, усиливают презентацию антигенов и экспрессию антигенов HLA. Обладают выраженным противовирусным действием.
- Фактор некроза опухоли (ФНО). Активирует лейкоциты, стимулирует ангиогенез (образование новых сосудов) и фиброгенез, а также запускает протеолиз и липолиз.
- Гидролитические ферменты лизосом и катионные белки. Выделяются фагоцитами и разрушенными клетками. Оказывают мощное бактерицидное действие, но при этом разрушают межклеточное вещество, коллаген и эластин, увеличивая проницаемость клеточных мембран.
Производные арахидоновой кислоты
Производные кислых липидов образуются при повреждении клеточных мембран из фосфолипидов.
- Простагландины. Синтезируются в мембранах лейкоцитов, тромбоцитов и эндотелия. Их эффекты зависят от типа: $PGE_2$ вызывает боль, лихорадку, расширение сосудов и бронходилатацию; $PGF_{2\alpha}$ провоцирует спазм сосудов и бронхов, подавляя миграцию лейкоцитов; а простациклин ($PGI_2$) расширяет микрососуды и снижает агрегацию тромбоцитов.
- Тромбоксан $A_2$. Мощный стимулятор агрегации и адгезии тромбоцитов, вызывает спазм сосудов и бронхов, усиливает хемотаксис.
- Лейкотриены. Образуются под влиянием фермента липооксигеназы. Лейкотриен $B_4$ усиливает краевое стояние лейкоцитов и хемотаксис. Лейкотриены $C_4, D_4, E_4$ резко повышают проницаемость сосудистой стенки и вызывают спазм гладкой мускулатуры (сосудов, бронхов, кишечника).
Коротко: ответы на вопросы по теме
Какие медиаторы воспаления вызывают боль?
Боль при воспалении вызывают биогенные амины, пептиды и производные арахидоновой кислоты. К основным медиаторам боли относятся:
- Гистамин — вызывает боль и повышает сосудистую проницаемость.
- Серотонин — самостоятельно вызывает болевые ощущения и спазм сосудов.
- Брадикинин — активирует ванилоидные рецепторы, выступая химическим раздражителем.
- Вещество Р — действует в комплексе с другими медиаторами.
- Простагландины (в частности, простагландин E₂) — вызывают боль и повышают чувствительность болевых ноцицепторов к алгогенам (гистамину, брадикинину).
Также в перцепции боли участвуют протоны (H+) и АТФ.
Какие существуют плазменные (гуморальные) медиаторы воспаления?
Плазменные (гуморальные) медиаторы воспаления представляют собой компоненты трех систем крови, функционирующих по каскадному принципу. К ним относятся:
- Медиаторы калликреин-кининовой системы — кинины (например, брадикинин).
- Медиаторы системы комплемента — биологически активные компоненты, такие как опсонин C3b, хемотаксические факторы (C5), анафилатоксины (C3a, C5a) и мембраноатакующий комплекс C5b-9.
- Медиаторы системы гемостаза — продукты расщепления факторов свертывания крови и фибринолиза (тромбин, фибрин), а также фактор Хагемана, инициирующий процесс свертывания.
Какие ферменты участвуют в метаболизме арахидоновой кислоты при воспалении?
В метаболизме арахидоновой кислоты при воспалении участвует каскад ферментов, обеспечивающих высвобождение субстрата и его дальнейшее превращение. Основные ферменты:
- Фосфолипазы (фосфолипаза А2 и С) — высвобождают арахидоновую кислоту из фосфолипидов клеточных мембран.
- Циклооксигеназа (включая ЦОГ-1) — ключевой фермент циклооксигеназного пути, синтезирующий простагландины и циклические эндопероксиды.
- Тромбоксансинтетаза — образует тромбоксан А2 из циклических эндопероксидов.
- Липоксигеназа (в частности, 5-липоксигеназа) — ключевой фермент липоксигеназного пути, отвечающий за синтез лейкотриенов.
Какие клетки синтезируют фактор некроза опухоли (ФНО)?
Фактор некроза опухоли (ФНО) синтезируется различными клетками, участвующими в иммунном ответе и воспалительных реакциях. Основными продуцентами этого цитокина являются:
- Макрофаги — активно выделяют ФНО-α при взаимодействии с возбудителями инфекций или в ответ на воспаление.
- Лимфоциты — участвуют в продукции ФНО в очаге повреждения.
- Клетки эндотелия — также выступают источником синтеза данного клеточного медиатора.
Какие медиаторы обеспечивают хемотаксис лейкоцитов в очаг воспаления?
Хемотаксис лейкоцитов в очаг воспаления обеспечивают разнообразные эндогенные и экзогенные медиаторы (хемоаттрактанты). К основным группам относятся:
- Цитокины и хемокины — интерлейкины (ИЛ-1, ИЛ-8), ФНО-α, α-хемокины (факторы GRO) и β-хемокины (MCP, MIP).
- Компоненты комплемента — анафилатоксины С3а и С5а.
- Липидные медиаторы — лейкотриены (в частности, лейкотриен B4 и D4), тромбоксан A2, фактор агрегации тромбоцитов (PAF).
- Пептиды и белки — катионные белки, брадикинин, С-реактивный белок, иммуноглобулины и иммунные комплексы.
- Продукты деградации — фрагменты фибрина и коллагена.
- Бактериальные факторы — микроорганизмы, их токсины и бактериальные пептиды (например, fMLP).
Эффекты гистамина: Боль, Отек (из-за проницаемости), Слизь, Сосуды (расширение). Гистамин — БОСС ранней стадии воспаления.
Вопросы с занятий и экзамена
Чем первичная альтерация отличается от вторичной?
Первичная альтерация — это само повреждение ткани патогенным фактором. Вторичная альтерация возникает позже, когда гидролитические ферменты лизосом, выделенные фагоцитами, начинают разрушать собственные ткани в очаге воспаления.
Какие клетки являются главным источником гистамина?
Основной источник гистамина — тучные клетки, а также базофилы и тромбоциты.
Как образуются лейкотриены?
Лейкотриены синтезируются в мембранах лейкоцитов, тучных клеток и эндотелия из арахидоновой кислоты под действием фермента липооксигеназы.
Какова роль фактора некроза опухоли (ФНО) при воспалении?
ФНО активирует лейкоциты, стимулирует синтез белков острой фазы, а также запускает процессы ангиогенеза и фиброгенеза для последующего восстановления ткани.
Что ещё разобрать по теме
- Плазменные медиаторы воспаления (система комплемента, кинины)
- Механизмы хемотаксиса и краевого стояния лейкоцитов
- Роль активных радикалов кислорода в бактерицидном действии
- Фактор активации тромбоцитов (ФАТ) и его эффекты
- Эозинофильный хемотаксический фактор А
Разберите тему целиком в курсе «Патанатомия»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Клеточные медиаторы воспаления» и ещё 4 414 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 153 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Воспаление»
Бесплатные видеоуроки: патанатомияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.