Белки острой фазы воспаления патофизиология

Характерным для ООФ является увеличение синтеза в организме и количества в плазме крови белков острой фазы, относящихся к иммуномодуляторам и медиаторам воспаления. Белки острой фазы – это плазменные протеины, образующиеся преимущественно в печени и обладающие как прямым, так и опосредованным бактерицидным и/или бактериостатическим действием. Кроме того, они являются хемоатрактантами, неспецифическими опсонинами и ингибиторами первичной альтерации. Эти белки относят к надежным маркёрам острого воспаления.

Белки острой фазы, концентрация которых в плазме увеличивается, называются позитивными белками острой фазы (фибриноген, сывороточный амилоид А и Р, С-реактивный белок), а концентрация которых уменьшается называются негативными белками острой фазы (преальбумин, альбумин, трансферин).

Содержание различных белков острой фазы в течение воспаления как минимум изменяется на 25% в ту или иную сторону.

Концентрация большинства позитивных белков острой фазы увеличивается на 50% и несколько выше, но уровни некоторых из них (например, сывороточного амилоида А (САА), С-реактивного белка (СРБ), сывороточного амилоида Р (САР) вырастают в 1000 раз.

Содержание так называемых негативных белков острой фазы уменьшается в плазме на протяжении процесса воспаления, чтобы позволить печени увеличить синтез индуцированных белков острой фазы.

Основные белки острой фазы приведены в таблице 15-2.

Основными стимуляторами продукции белков острой фазы являются воспалительные цитокины, продуцируемые при воспалении: ИЛ-6, ИЛ-1β, ФНО-, интерферон-γ, транформирующий фактор роста β и, возможно, ИЛ-8. Эти цитокины, распространяясь с кровью, стимулируют гепатоциты печени, к синтезу и секреции белков острой фазы. Этот ответ обеспечиваетраннюю защиту и дает возможность организму распознавать чужеродные субстанции при инфекционном процессе, предваряя реализацию полноценного иммунного ответа.

В широком спектре системных реакций при воспалении выявляются два основных физиологических ответа, которые рассматриваются как ассоциированные собственно с острым воспалением. Первый включает изменение температуры, заданной гипоталамусом, с развитием фебрильного ответа (лихорадки). Второй включает в себя изменения метаболизма и генной регуляции в печени. Считается, что три цитокина, выделяющиеся в месте тканевого повреждения – ИЛ-1, ИЛ-6, ФНО, регулируют фебрильный ответ, как защитный механизм.

Таблица 15-2

Основные группы и виды белков острой фазы

Эти цитокины опосредуют лихорадку через индукцию синтеза простагландина Е2. В то же самое время ИЛ-1 и ИЛ-6 могут действовать на гипофизарно-надпочечниковую ось, вызывая синтез АКТГ и индуцируя продукцию кортизола, которые по механизму отрицательной обратной связи ингибируют экспрессию цитокиновых генов.

Одним важным аспектом ООФ является то, что данный ответ представляет динамический гомеостатический процесс, в который в дополнение к сердечно-сосудистой, иммунной, эндокринной и центральной нервной системам вовлечены и другие основные системы организма. Обычно ООФ длится несколько дней. Однако, в случае хронического или повторного воспаления его продолжительность изменяется, и ООФ может вносить вклад в расширение и углубление воспаления и развитие осложнений, например, сердечно-сосудистых болезней или амилоидоза, или др.

Другим важным аспектом ООФ является значимое изменение биосинтетических функций печени. В норме печень синтезирует определенный набор плазменных белков, многие из которых выполняют важные функции. Содержание многих из этих белков увеличивается при ООФ, поэтому их называю белки острой фазы. Хотя большинство белков острой фазы продуцируются гепатоцитами, некоторые выделяются другими клетками, например, моноцитами, эндотелиоцитами, фибробластами и адипоцитами.

В острой фазе воспаления повышается синтез более чем 40 белков, обладающих, в зависимости от природы стимула, провоспалительными или противовоспалительными свойствами. Белки острой фазы воспаления играют важную роль в репарации тканей, связывают протеолитические ферменты, регулируют клеточный и гуморальный иммунитет. Увеличение концентрации реактантов острой фазы является приспособительной реакцией, направленной на ликвидацию патологического процесса.

В частности, установлено, что компоненты системы комплемента участвуют не только в процессе накопления микро- и макрофагов в месте воспаления, но и в уничтожении патогенных микроорганизмов. С-реактивный белок (основной белок острой фазы воспаления) связывает различные патогенные факторы и продукты распада поврежденных клеток, способствует опсонизации этих веществ и активирует систему комплемента. С этой точки зрения, повышение синтеза белков острой фазы под влиянием ИЛ-6 можно считать защитным механизмом, ограничивающим повреждение тканей.

Многочисленные клинико-экспериментальные исследования показали важную роль белков острой фазы в адаптации организма. Обладая широким спектром биологической активности, белки острой фазы участвуют в адаптационных реакциях макроорганизма, обеспечивая многие его гомеостатические функции (табл. 15-3).

Белки острой фазы имеют широкий спектр активности, способствующий развитию защиты организма-хозяина. В частности, они могут прямо нейтрализовывать флогогенные вещества; помогают минимизировать масштабы локального тканевого повреждения; способствуют очищению очага от продуктов клеточно-тканевого распада и чужеродных веществ; восстанавливают поврежденную ткань; принимают участие в активизации репаративной регенерации поврежденных тканей. Следует отметить, что факторы свертывания крови, например фибриноген, также играют существенную роль в заживлении раны.

Таблица 15- 3

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

Источник

Ответ острой фазы – это комплекс последовательных реакций, инициируемых физическими, химическими, биологическими повреждающими воздействиями или опухолевым процессом.

Принято считать, что через 3-15 часов после первичной альтерации на фоне нейтрофилии повышается количество и активность моноцитов, а затем и лимфоцитов (возникает первичный иммунный ответ), что и является началом ООФ, достигающего максимума через 1-2 суток, затем медленно ослабевающего и заканчивающегося (в зависимости от характера и выраженности как первичной, так и вторичной альтерации) через 1-3 недели.

Субъективными проявлениями ответа острой фазы являются: сонливость, потеря аппетита (анорексия), безразличие к окружающему (апатия), боли в мышцах (миалгии), боли в суставах (артралгии).

Объективные проявления ответа острой фазы:

1.Изменения со стороны крови:

1.1.нейтрофильный лейкоцитоз с регенеративным сдвигом влево

1.2. увеличение СОЭ за счет снижения поверхностного заряда эритроцитов, который снижается из-за оседания глобулинов и фибриногена на поверхности эритроцитов, а также Н+ нейтрализуют отрицательный заряд эритроцитов, происходит их агрегация, снижение СОЭ.

1.3.Диспротеинемия: гипоальбуминемия, гипергаммаглобулинемия, появление в крови белков ответа острой фазы (БОФ),

1.4. снижение содержания железа (гипосидеремия), цинка и увеличение концентрации меди в сыворотке крови

1.5. активация системы комплемента, активация системы свертывания крови

2.лихорадка,

3.Развитие общего адаптационного синдрома

4.активация клеток иммунной системы

С биологических позиций ООФ следует рассматривать как естественную эволюционно сформированную реакцию организма, цель которой заключается в предотвращении тканевого повреждения, изоляции и разрушении повреждающего агента, а также в активации репаративных процессов, необходимых для восстановления нормальных жизненных функций. В ответ на первичную альтерацию в развитии воспалительного процесса наиболее быстро (уже в течение 1-2 ч) активизируются и эмигрируют из крови в очаг воспаления нейтрофилы. Они осуществляют выраженное местное защитное действие, проявляющееся в пиноцитозе веществ, фагоцитозе микроорганизмов, продуктов распада тканей, токсинов, а также в высвобождении и активации гидролаз, свободных радикалов кислорода, перекисей, катионных белков и других антимикробных и антитоксических веществ. Через 3-15 ч после первичной альтерации в очаге воспаления на фоне нейтрофилии сначала повышается количество и активность моноцитов, а затем и лимфоцитов (раньше Т-, позже В-лимфоцитов), т.е. возникает так называемый первичный иммунный ответ. Фактически это и есть начало ответа ООФ, достигающего максимума через 1-2 сут, затем медленно ослабевающего и заканчивающегося (в зависимости от характера и выраженности как первичной, так и вторичной альтерации) через 1-3 нед. Через выделение различных цитокинов сначала нейтрофилы, а позже эндотелиоциты, моноциты, гистиоциты, лимфоциты и фибробласты начинают участвовать не только в местных, но и в системных реакциях, в том числе в активизации различных звеньев и всей системы иммунитета, а также гипофиза, надпочечников и других различных как регуляторных, так и исполнительных систем.

При воспалении в крови изменяется содержание белков ответа острой фазы (БОФ). Выделяют две группы БОФ:

1) негативная группа – концентрация БОФ снижается (альбумин,трансферрин);

2) позитивная группа – концентрация БОФ нарастает в 2-10 раз (альфа-1-антитрипсин, альфа-1- антихимотрипсин, фибриноген, гаптаглобин); менее чем в 2 раза (церулоплазмин, Сз компонент комплемента, инактиватор С1компонента комплемента) и более, чем в 1000 раз (С – реактивный белок (СРБ),сывороточный амилоидный протеин А(САП-А)).

Белки ООФ при остром экссудативно-деструктивном воспалении (Д.Н. Маянский, 2008)

СРБ – наиболее популярен из всех БОФ, однако интерпретация титров этого белка сложна, так как его количество может не отражать интенсивности воспалительного процесса. В норме концентрация его составляет от 0,1 до 8,0 мг/л. Уровень СРБ достигает максимума на 2-3-й день воспалительного процесса и постепенно возвращается к исходному значению на 12-15-е сутки.

При затяжном и хроническом воспалении содержание СРБ сохраняется на высоком уровне.

К наиболее чувствительным БОФ относятся САП-А. Затем, по убыванию располагаются СРБ, а-1-химотрипсин, церулоплазмин, а-1-кислый гликопротеид. Определение гаптаглобина или фибриногена малоинформативно. При тяжелых формах воспаления, особенно гепатитах, синтез БОФ снижается. В этом случае их титр не будет соответствовать активности воспалительного процесса.

В учебниках и руководствах по патологии подробно рассматривается структурные, метаболические и функциональные изменения в очаге воспаления и мало уделяется внимания на причины и патогенез системных изменений.

Патогенез системной реакции организма при воспалении (по Ю.С. Свердлову, 2000)

Повреждение тканей (инфекция, травма, распад опухоли, некроз, комплекс антиген-антитело и др.)

Воспаление (освобождение ИЛ – 1, ИЛ – 6, ИЛ – 8, ФНО -а, ИНФ-у)

Системные реакции

Нервная Эндокринная Печень Костный Активация система система мозг лимфоцитов

(активация

Гипоталамус Гипофиз БОФ Лейкоцитоз, иммунитета)

ретикулоцитоз

Лихорадка АКТГ

В настоящее время принято считать, что реализацию системных изменений в организме при воспалении осуществляют: интерлейкин-1, интерлейкин-6, интерлейкин-8, фактор некроза опухолей, интерфероны, фактор ингибирования лейкемии, онкостатин М, цилиарный нейтрофический фактор, трансформирующий фактор роста в, а так же глюкокортикоиды.

В настоящее время показано, что инсулин действует как ингибитор цитокиновой индукции некоторых БОФ.

Интерлейкин-1 представлен двумя полипептидами ИЛ-1-а и ИЛ-1-в, последний у человека преобладает. Стимуляторами выделения ИЛ-1 являются компоненты клеточных стенок бактерий (липополисахарид) и медиаторы воспаления, выделяемые активированными клетками. Больше всего ИЛ-1 вырабатывают макрофаги. На всех клетках организма имеются рецепторы к ИЛ-1, и это обуславливает его разнообразные эффекты на организм. Обладая снотворным действием, этот цитокин вызывает снижение работоспособности, гиподинамию; стимулирует продукцию кортикотропина и кортикостероидов, подавляет гипоталамическую секрецию соматолиберина и стимулирует выработку соматостатина, что вызывает ослабление анаболизма, протеолиз и освобождение аминокислот из скелетных мышц, усиление секреции синовиальной жидкости и резорбтивные изменения в костях и хрящах, что проявляется костно-мышечно-суставными болями, а также снижение продукции инсулина.

Фактор некроза опухолей, образуется в виде двух фракций. ФНО-а (кахектин) вырабатывается макрофагами, лимфоцитами, тучными клетками и микроглией. ФНО-в (лимфокин) образуется лимфоцитами. Кахектин является мощным пирогеном, тормозит активность центра голода и стимулирует центр насыщения в гипоталамусе, что ведет к потере веса, обладает сильным контринсулярным эффектом, стимулирует синтез белков острой фазы печени, индуцирует апоптоз гепатоцитов и клеток желудочно-кишечного тракта.

ФНО и ИЛ-1 особенно токсичны при совместном действии, они способны блокировать мембранное пищеварение и перистальтику кишечника, провоцировать рвоту, понос, вызывать дисфункцию гепатоцитов, гиперкалиемию и ацидоз, а при массированном освобождении приводить к летальности, способствуя развитию ДВС-синдрома. Они стимулируют эндотелий к продукции прокоагулянтов, окиси азота и миокардиального депрессорного фактора, который вызывает снижение сократимости миокарда.

ИЛ-6 – важнейший индуктор синтеза белков острой фазы. Мишенью его действия служат гепатоциты, тимоциты и лимфоциты. Он также стимулирует гемопоэз, вызывая продукцию гранулоцитов, моноцитов, тромбоцитов, эритроцитов.

ИЛ-8 – это семейство пептидов, которые вырабатываются макрофагами и клетками кожи по сигналу ИЛ-6. Он усиливает хемотаксис и краевое стояние лейкоцитов, стимулирует освобождение дефензинов из нейтрофилов.

В ряде случаев системных проявлений острого воспалительного процесса может не быть, хотя различные органы организма реагируют на повреждение. Это наблюдается при достаточно быстрой активизации антимедиаторной системы.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

Источник