Роль гистамина в развитии воспаления

/ / – . .

2.1.3. – . .

, , – , , (-, , ), , , , .

, , – . – – – , – , , .

– , – , – . -. , , – , – .

. (), – , () (- -), . – . – , -, -.

– . , – .

, – (5, 3, 3b, 5 – 9, 5 des Arg) , ( ., 1988; .., .., .., 1994; .., 1994). – (, -), , , – ( , – , ).

– (, , ), , , (, –, -, 22, ).

-, , – -. , , , : , , -, ( .., .., 1997).

, – , . , , – , – (-α) . , – , -, -.

– . – – . – : , . – : -, ( .., 1979; .., 1989).

-, , . , – , – , .

.

– .

– ( .., – .., .., 1989).

: – , .

, , , .

.

. (.., .., 1974; .., .., 1981).

. – , – , . – . – , , – , 3 5 , – , , , -, .

– -. – 1- . , – , , – . – – .

(), (), , .

. -, . – , , -, , . – , , , – – , – . – , . , – .

(). , , , . ( .., 1981; .., . ., 1983; ..,1986).

, – , , – , – , .

, , , , .

– , .

, – . – , , , . – . ( .., 1990).

– , , – , – . , , .

, . – , -/ , – (, , – .) ( ..,1984; ..,1989). – 100 , – /, .

1. : , , , .

2. : , -1, -3, -6, -8, 10,-12, -15, , , -, , 2, 3, 5.

3. : -, -, -, , .

4. : Y,YII, IX, X, , .

5. : , , . , .

-1 15 , , -, , , . . -1 1972 I. Gery B. Waksman. -1 : / ( .., 1994). -1 – , – – -1 -1, (Gery I., Waksman B., 1972; Cannon J.G.,Tatro J.B., Reichlin S. et al., 1986).

-1 – – , , , , – , – () – , ( .. ., 1990; .., 1996).

-1 – , – .

-1 , .

-1 – , , – .

-1 – , – , , -.

-1 -, , , , .

() – , , ( .., 1996).

: , — – (-3).

.

, 17- , – , , . -3 .

– 5- , , , .

-, -3 -, 5- , , , -, .

, , – ( .., 1997), – , , , , . -SF ( ), G-CSF ( ). , – .

-7 , -.

-9 – .

-11 , – .

: TNF, -1, -6 G-CSF. -. – , , , , , , – , . -1 -6, – — , -. .

, , - 17 . - , -. -, , 25 . , , , , – , . -1 -6, – – , -. .

-1, – ( .., 1994). – , -, – , , , , , – , . – , – . – , (-2, -3, -6, -8, -10 .) , – . , .

. , , 8 ( ..,1980) , -:

1. , ( ; ).

2. , (, ; , ; , -).

3. (; , – ; , – ; , ).

4. (, -; ; ).

5. (; , ).

6. , ( ; – ).

7. , – -.

8. , .

– , – -.

( .., .., 1980), – : ; , – ; , .

1. – , -, -. , , , . , , , .

2. , , – . – (-1, -2, -3 .) ( .., – .., 1991). -1 .

-2 – -, , – . -2 – -. -2 – , , – ( .., .. ., 1990).

-3 – , , , , — .

-4 – -, , – – .

-5 – -, – , -.

3. , -, , (). , – – , – , , – – – .

, , – -.

– – , – .

, - - – -, – .

- – — – – . – - .

--2, -6 (-6) – 26 -, , , , – – -, -.

– 6 – – – , – , . -6 . -6 – . -6 -1, . -6 – , – – (Pullicino E.A., Carli F., Poole S. et al., 1990). -1, -6, -a – – – , .

-8 – . – , -, .

-9 -11 – , – (-9) – (-11) ( .., 1997).

-10 – -, , , -. –. -10 – , , – -, -2, -3, , – . -10 -, -, .

– . , – , – , , , , ( .., 1989). , – : , .

– . 2. : , .

, , – . 2. , . – , G2, 2. :

1. 2 I2 .

2. 2 – 2.

3. 2 2, F2, D2.

– . 2 , F2a – . – , . 2, , , , – . – . – , – G2, , – 2. – – . – 2 , -. . – . () . – -5 – 4 (4). 4 α- D4, 4. 4, D4, 4 . . , 4 .

4 , -, , . 4, 4, 4 – , – , , , -. – .

– , , . .

– 2. , -, , , , , , ( .., .., .., 1989).

, , – , , – , .

.

, , , , , , . . – . : , , – , -, , , , ( .., .., 1986; .., 1989).

, – . – . ( .., .., 1983).

, – -, . – , , , , – . , – , – . , – , , – , -, , α1-, – .

: , , , , -, .

– , , -.

(NO)- -, L- NO- , , – , , ( .., 1996; .., 1997).

NO , -, -, -, , , ( .., 1997).

NO- , , , -1,, , (Forstermann H., Schmidt H.H., Pollock J.C., 1991).

NO- – –, , , , .

NO -, – -. – . , NO – (Angaard E., 1994).

NO – , , , -, , ( .., 1996). – NO NO -, , – . – – NO.

NO- ( – ) . – , NO- . NO- , .

, , -, , , — . – – , , G, .

, . – . – – ( .., .., .., .., 1990). G – . – , – , , – . , , .

-, , .

. – , .

, 2- – . –1 -2 ( -) : –, , -, . -. XII – , . , – , , – – . , – , – .

, , .

, . , , .

, , – ( .., .., .., 1991; .., .., .., 1994).

, , – ( .., .., .., 1982). , – , , -, , , , – .

, . -, , , , , .

: , , .

, – , – , , — .

. – , 20 . 3 ( .., .., 1996; .., ..,1996).

– . – G M, – – . – – , , , , , IgA, IgG, IgE .

, – , .

– – , , , 3 3-.

– . , 2- , 3- , – , 5- , 5 – 9- . 5- – .

, – :

1. – .

2. , , .

3. .

4. .

5. – .

6. -1, , , .

7. , – , .

, – , , – .

| |

Источник

В случае воспаления метаболизм тканей имеет как количественные, так и качественные особенности.

Количественные особенности обмена веществ при воспалении

Количественные особенности особенно заметны в начале воспаления – это усиление обмена веществ, которое Саде назвал «метаболическим огнем». В этот период сильно усиливаются процессы гидролиза (гликолиз, протеолиз, липолиз) и окислительные процессы (из-за артериальной гиперемии). В воспаленных тканях увеличивается утилизация кислорода.

По мере прогрессирования нарушений периферического кровообращения (венозная гиперемия, застой) интенсивность окислительных процессов снижается, и в воспалительных тканях начинают проявляться качественные изменения обмена веществ.особенности – процессы окисления не проходят полностью, не заканчиваются выделением СО2. Процессы гидролиза преобладают над процессами окисления.

Основные причины этих метаболических нарушений – повреждение митохондрий – цикл Кребса, биологическое окисление и связанные с ним нарушения окислительного фосфорилирования – и лизосомное повреждение (лизосомы выделяют около 40 гидролитических ферментов).

Схема цикла Кребса

Также вызывают метаболические нарушения остатки бактерий и ферменты. Например, многие бактерии продуцируют гиалуронидазу, которая деполимеризует гиалуроновую кислоту, разжижает соединительную ткань и увеличивает проницаемость сосудов. Коллагеназа приводит к разрушению волокон соединительной ткани. Стрептококковая дезоксирибонуклеаза и рибонуклеаза расщепляют нуклеиновые кислоты и активируют протеолитические ферменты.

Из-за венозной гиперемии, застоя и повреждения митохондрий в тканях остается мало кислорода. В отсутствие кислорода активность ферментов цикла Кребса снижается, и во время этого цикла (особенно в центре воспалительных очагов) образуется недостаточно CO2, но промежуточные продукты метаболизма (пировиноградная кислота, α-кетоглутаровая кислота, яблочная кислота, янтарная кислота) накапливаются из пировиноградной кислоты.

Если в присутствии монойодацетата ферменты гликолиза подавлены, воспаление слабое. Белковый обмен усиливают протеолитические процессы. Они активируются при повреждении лизосом и ядер нейтрофилов крови, макрофагов и воспаленных паренхиматозных клеток, а также дезоксирибонуклеазами и рибонуклеазами. Усиленный протеолиз приводит к пролиферации нуклеотидов, полипептидов и аминокислот.

В воспалительных условиях, когда в тканях не хватает кислорода, дезаминирование (нормальный путь окисления аминокислот) снижается, а декарбоксилирование усиливается. В этих условиях, а также в результате дегрануляции тучных клеток в тканях накапливается гистамин.

Для жирового обмена характерно усиление липолиза. В результате увеличивается количество жирных кислот и продуктов их переваривания. Поскольку интенсивность цикла Кребса уменьшается, молекулы ацетил-СоА начинают конденсироваться и взаимодействуют друг с другом с образованием ацетилуксусный-КоА, который, в свою очередь, дает кетон вещество уксусной кислоты (5-оксимасляной кислоты и ацетона).

Из – за высокого потребления O2 (особенно в артериальной гиперемии), но количество выделяемого СО2 намного меньше, тогда частота дыхания также уменьшается.

Описанные процессы диссимиляции (катаболизма) преобладают в остром периоде воспаления. В это время некоторые продукты патологически измененного обмена веществ (медиаторы воспаления) сами влияют на развитие процесса.

В более поздний период воспаления, когда тенденции к восстановлению тканей уже проявляются, на первый план выходят процессы синтеза, а именно анаболические – увеличивается синтез ДНК и РНК. Эти процессы особенно активны в гистиоцитах и ​​фибробластах.

В этих клетках возрастает активность окислительно-восстановительных ферментов, активно происходит биологическое окисление и окислительное фосфорилирование. В результате увеличивается образование макроэргических соединений и обеспечивается повышенная функциональная активность гистиоцитов и фибробластов.

Биологически активные вещества

Биологически активные вещества играют очень важную роль в патогенезе воспаления, поэтому кратко опишем основные из них.

Гистамин образуется декарбоксилазой из гистидина. Много гистидина и гистамина находятся в коже, легких, симпатических нервных волокнах.

• Гистамин расщепляется метилтрансферазой. Этот фермент в изобилии присутствует в органах, на которые действует гистамин (легкие, кожа, желудочно-кишечный тракт).
• Второй путь расщепления гистамина – это окислительное дезаминирование гистамином (диаминоксидазой), которое обнаруживается в основном в кишечнике, печени и почках.

В клетках (лейкоцитах, тромбоцитах, тучных клетках и эндотелиальных клетках) гистамин присутствует в больших количествах в связанной форме. В тучных клетках всегда с гепарином.

Гистамин является биологически очень активным веществом. Понижает тонус прекапиллярных сфинктеров, расширяет сосуды в зоне микроциркуляции, сужает крупные сосуды. В то же время гистамин сокращает сократительные вещества эндотелиальных клеток и увеличивает поры между этими клетками. Таким образом, гистамин увеличивает проницаемость стенки кровеносных сосудов, и белковые жидкости могут выходить в интерстициальное пространство (IST). Больше всего увеличивается проницаемость стенки мелких вен. Гистамин также вызывает сокращение гладких мышц.

Серотонин (5-окситриптамин) образуется из триптофана специфической гидроксилазой. Серотонин расщепляется неспецифической моноаминоксидазой. Образуется индоксиуксусная кислота, которая способствует пролиферации клеток. Серотонин содержится в тучных клетках и тромбоцитах (из которых гистамин высвобождается в процессе свертывания крови).

Как и адреналин, серотонин повышает кровяное давление, но мало влияет на периферическое сопротивление. В отличие от адреналина серотонин вызывает бронхоспазм. В тканях серотонин выделяется алкалоидом резерпином. Серотонин также увеличивает проницаемость сосудов, но он делает отек в 200 раз более активным, чем гистамин.

Гранулы тучных клеток содержат гистамин, гепарин и серотонин. Гистамин и гепарин связаны с ферментом химазой. Кроме того, гепарин является ингибитором этого фермента и защищает гранулы от автолиза. Гистамин относительно слабо связан в этом комплексе и может высвобождаться так называемыми освободителями гистамина, веществами, которые более тесно связаны с гепарином, чем гистамином (натрий, кальций, водород и другие ионы). Следовательно, в условиях гипоксии и ацидоза количество гистамина увеличивается и его действие становится более выраженным.

Дегрануляция тучных клеток может быть вызвана воздействием тепла, ультрафиолетового и ионизирующего излучения, солевых растворов, кислот, катионных белков, синтетических полимеров и мономеров, поверхностно-активных веществ.

Дегрануляция тучных клеток

Дегрануляция всегда происходит за счет взаимодействия антигена и антител. Выброшенные гранулы фагоцитируются макрофагами или растворяются в межслитковой жидкости, а вазоактивные вещества переносятся лимфой или кровотоком в организм. Гистамин и серотонин расширяют кровеносные сосуды и увеличивают проницаемость их стенок, в то время как гепарин увеличивает проницаемость капилляров, препятствуя образованию фибрина.

Гипотензивные полипептиды – хинины

Хининовая система или так называемые гипотензивные полипептиды также называют местными (тканевыми) гормонами, потому что они не вырабатываются эндокринными железами и действуют в основном локально. Хинины обнаружены в крови, лимфе, моче, поджелудочной железе, слюнных железах, головном мозге, тонком кишечнике и т. д. Два хинина: калидин и брадикинин были изучены на людях.

Хинины в плазме крови и тканях образуются из неактивных α2-глобулинов (кининогенов) ферментом каликреином. Каликреины тканей (калидиногеназы) и каликреины плазмы (брадикининогеназы) происходят из прекалликреинов. Их переход в каликреины облегчается реакциями антиген-антитело, температурами выше 45 ° C, кислыми изменениями pH, лизосомальными ферментами, катепсинами, трипсином, фактором свертывания XII (фактор Хагемана), фибринолизином (плазмин).

Хининогены сначала образуют калидин. После расщепления аминопептидазы образуется брадикинин. Брадикинин – сильнейшее сосудорасширяющее средство, увеличивающее проницаемость капилляров в 10-15 раз сильнее, чем гистамин. Брадикинин стимулирует сокращение миокарда и, таким образом, увеличивает частоту сердечных сокращений, сердечный выброс и коронарное кровообращение, а также усиливает почечную клубочковую фильтрацию и выведение ионов натрия и калия.

Хинины расслабляют гладкие мышцы артериол и венозных стенок, тем самым расширяя эти кровеносные сосуды и снижая скорость их кровотока. В то же время они значительно увеличивают проницаемость стенки сосуда и способствуют эмиграции лейкоцитов из кровеносных сосудов.

Как и другие медиаторы, хинины вызывают воспаление, различные типы шока, аллергические реакции, артрит, инфаркт миокарда, инсульт, острый панкреатит и другие заболевания. Действуя на местном уровне,

Хинины вместе с системами тромбина и плазмина (фибринолизина) образуют так называемую систему факторов Хагемана, которая активируется при повреждении тканей. Свертывание крови и фибринолиз являются результатом системы факторов Хагемана.

Тромбоксан А2 и тромбоксан В2

Тромбоксан А2 и тромбоксан В2 – высоко биологически активные вещества. Тромбоксан А2 был выделен из тромбоцитов с очень короткой продолжительностью действия (период полураспада 32 с). Это вещество активно участвует в удалении медиаторов из тромбоцитов и других клеток, а также в агрегации тромбоцитов.

Система комплемента

Система комплемента состоит из 9 различных белков, обозначенных Ci, C2 и т. д. Она активируется комплексом антиген-антитело, а также эндотоксинами, и образуются продукты, которые активно участвуют в патогенезе воспаления. Наиболее активные компоненты системы комплемента – C3a (анафилатоксин I), C5a (анафилатоксин II) и C5,6, C3a – гемотаксический фактор, который увеличивает проницаемость сосудистой стенки и способствует дегрануляции тучных клеток. У Csa такое же и даже более сильное действие.

Также присутствуют в тканях ингибиторы C3a и Csa. Если дефицит этих ингибиторов передается по наследству или приобретается, активность системы комплемента может значительно возрасти, и воспалительный процесс может стать тяжелым. Было показано, что ингибиторы комплемента подавляют эмиграцию лейкоцитов.

Система комплемента также участвует в фагоцитозе и высвобождении лизосомальных ферментов и в конечном итоге вызывает иммунологический лизис клеток – смерть. Система комплемента вместе с ионами магния является частью системы пропердина, вызывающей микробный лизис в крови.

Таким образом, в случае воспаления активируются тесно связанные системы хинина, комплемента, свертывания крови, фибринолиза и другие.

Простагландины

Простагландины (PG) были обнаружены примерно в 1930 году в семенниках и сперме различных животных. Первоначально считалось, что эти биологически активные вещества происходят из простаты, поэтому их назвали простагландинами.

Теперь известно, что они являются высокоактивными фосфолипидами, образованными в клеточных мембранах из арахидоновой кислоты под действием простагландинсинтетазы. Ферменты циклооксигеназа и липоксигеназа зависят от образования PG или лейкотриенов из арахидоновой кислоты. PG присутствует во всех органах.

Простагландины

Различают несколько типов простагландинов (Ei, E2, F, I, D, A, G). У людей было обнаружено 13 простагландинов, наиболее активными из которых являются простагландины E, F и G. Действие PGE и PGF часто противоположно.

Простагландины контролируют диффузию веществ через клеточную мембрану (часть простагландина активирует аденилатциклазу и увеличивает количество цАМФ), а также регулируют активность гладких мышц и процессы секреции.

Простагландины действуют в основном локально, потому что ферментные системы мешают их общей функции. Общая эффективность наблюдается, если деградация PG ингибируется или накоплено слишком много PG. Простагландины обладают моделирующим действием – они стимулируют слабые и подавляют избыточные функции.

При воспалении особенно повышены уровни PGE2, PGE и PGI2. Эти простагландины сильно способствуют расширению сосудов, а также увеличивают проницаемость сосудистой стенки и лизосомальной мембраны, тем самым способствуя воспалению. Эти простагландины также стимулируют синтез ДНК и пролиферацию тканевых лимфоцитов. Лимфоток стимулируется в меньшей степени. С другой стороны, также наблюдалась защитная противоязвенная активность клеток простагландинов (PGE2).

Медиаторы воспаления

Помимо простагландинов, липоксигеназа арахидоновой кислоты также продуцирует лейкотриены, такие как медленно действующее вещество анафилаксии (медиатор аллергического воспаления). В случае аллергического воспаления из тканей выделяется вещество Р (проницаемость), которое увеличивает проницаемость стенки сосуда.

Медиаторы воспаления

Система адениловой кислоты содержит производные аденина (аденозин, AMF, ADF), и их количество в воспаленных тканях значительно увеличено. Эти вещества способствуют лейкоцитозу, эмиграции лейкоцитов и фагоцитозу, а также, среди прочего, увеличивают проницаемость сосудистой стенки.

Фермент клеточной мембраны аденилилциклаза катализирует переход АТФ в аденозин-3′-5 ‘- (циклический) монофосфат (цАМФ) и пирофосфат. Обычно клетки и биологические жидкости содержат очень мало cAMF. Он участвует в гуморальной регуляции – это промежуточный член между гуморальным рецептором клетки и внутриклеточными процессами.

В случае повреждения клетки увеличивается активность аденилциклазы и снижается ресинтез АТФ, поэтому количество цАМФ в поврежденной клетке увеличивается и стимулируются процессы регенерации. Печень играет ключевую роль в эвакуации и гидролизе цАМФ из плазмы крови. При заболевании печени эти функции снижены.

АМФ подавляет дегрануляцию лизосом и высвобождение лизосомальных медиаторов, тем самым подавляя дальнейшее развитие воспаления. Адреналин и норадреналин оказывают ингибирующее действие на воспаление через цАМФ.

К эндогенным медиаторам воспаления также относятся лизосомальные компоненты (катионные белки, кислотные и нейтральные протеазы) и продукты активности лимфоцитов – фактор, препятствующий миграции лейкоцитов, гемотаксический фактор, митогенный фактор и т. д. Большинство лизосомальных медиаторов высвобождаются из нейтрофилов и макрофагов.

В зависимости от места их образования, воспалительные посредники делятся на две группы:

• медиаторы, образующиеся в клетках;
• «плавающие» медиаторы, образованные в жидкостях организма, главным образом, в крови.

В первую группу входят вазоактивные амины (гистамин, серотонин), лизосомальные ферменты, катионные белки и др. Гистамин и серотонин присутствуют в клеточных гранулах, поэтому в случае повреждения клеток (тучных клеток, базофилов, тромбоцитов) они появляются первыми (в течение нескольких минут) в месте воспаления.

Однако запас вазоактивных аминов быстро истощается, поскольку эти вещества расщепляются, и вазоактивные амины исчезают из очага воспаления. Поэтому вазоактивные амины называют медиаторами короткого действия. Позже, когда активируется система калихреин-хинин, образуются калидин и брадикинин, а еще позже – простагландины. Они являются медиаторами пролонгированного действия и требуют образования ферментных систем.

Ко второй группе («плавающих») медиаторов относятся фактор Хагемана, система комплемента и тромбоксана, фибринопептиды и др.

Помимо медиаторов воспаления, вызывающих воспалительные реакции, различают и модуляторы воспаления (повреждения). Они не вызывают напрямую воспалительных реакций, но способны усиливать или уменьшать их. Такие эффекты проявляются, например, в системах простагландинов, тромбоксана и адениловой кислоты.

Продолжение статьи

• Часть 1. Этиология и патогенез воспаления. Классификация.
• Часть 2. Особенности обмена веществ при воспалении.
• Часть 3. Физико – химические изменения. Роль нервной и эндокринной систем в развитии воспаления.
• Часть 4. Изменения в периферическом кровообращении при воспалении.
• Часть 5. Экссудация. Экссудат и транссудат.
• Часть 6. Эмиграция лейкоцитов. Хемотаксис.
• Часть 7. Фагоцитоз. Асептическое и острое воспаление.
• Часть 8. Распространение. Последствия. Принципы лечения воспаления.

Источник