Кафедра физико-химических основ медицины ВОСПАЛЕНИЕ

Кафедра физико-химических основ медицины ВОСПАЛЕНИЕ 2006 / 2007

ВОСПАЛЕНИЕ (inflammatio) — типовой патологический процесс, возникающий в ответ на повреждение ткани и направленный на отграничение, нейтрализацию и элиминацию флогогенного агента и восстановление поврежденных тканей. Воспаление состоит из трех основных компонентов: • альтерация, • сосудистая реакция с экссудацией и эммиграцией, • пролиферация.

Внешние признаки воспаления calor rubor tumor dolor functio laesa

Воспаление Inflammation Phlogosis

Причинные факторы воспаления (флогогены) Внешние Внутренние • Биологические; • Очаг некроза ткани; • Физические; • Эндогенные интоксикации; • Химические. • Отложение солей; • Иммунные комплексы • Прочие (гематомы, камни)

ВИДЫ ВОСПАЛЕНИЯ По Инфекционное Неинфекционное этиологическому (асептическое) фактору Специфи- Неспецифи- ческое По характеру Альтеративное Экссудативно- Пролиферативное сосудисто- (паренхима инфильтративное (продуктивное) тканевой органа, • серозное реакции феномен • фибринозное Артюса) • гнойное • гнилостное • геморрагическое • смешанное По течению Острое Подострое Хроническое (экссудативно- (пролиферативное) инфильтративное) По реактивности Нормергическое Гипергическое Гиперергическое организма

Альтерация при воспалении • Первичная • Вторичная • нарушение местного кровообращения • действие БАВ (протеолитические ферменты, СРК и др) • Иммунные механизмы • Изменение р. Н и осмолярности ткани

МЕДИАТОРЫ ВОСПАЛЕНИЯ «Гуморальные» (система комплемента, кинины, факторы ССКр Клеточные (основные – XII, ВМК, калликреин, IX) и фибринолиза) Предсуществующие Вновьобразованные 1. Биогенные амины 1. Липидные 2. Нейропептиды • ПГ, Тх, ЛТ 3. Лизосомальные ф-ры • ФАТ 2. АФК 3. NO 4. Цитокины

Медиаторы тучных клеток Содержимое Медиаторы – производные Цитокины гранул мембранных липидов (Немедленное) Метаболизм Синтез новых Выделение фосфолипидов накопленных (минуты) м. РНК и белков медиаторов (часы) • Гистамин • Интерлейкины • Простагландины • Протеазы • IL-1, IL-3 • Лейкотриены • Гепарин • IL-4, IL-5 • Фактор некроза • Фактор активации • IL-6, IL-8 опухолей(ФНО) тромбоцитов (ФАТ) • TNF (ФНО)

Циклооксигеназный путь деградации арахидоновой кислоты МЕМБРАНА (ФОСФОЛИПИДЫ) КЛЕТКИ ФОСФОЛИПАЗА-А 2 АРАХИДОНОВАЯ КИСЛОТА ЦИКЛООКСИГЕНАЗА (COX-1) ЦИКЛООКСИГЕНАЗА (COX-2) Простагландин G 2 IL-1 TNF- ЛПС Простагландин Н 2 Вазодилатация, Агрегация блокирование тромбоксан А 2 тромбоцитов, агрегации проcтациклин вазоконстрикция тромбоцитов Простагландины J 2, E 2 Простагландин F 2 Вазодилатация Вазоконстрикция Увеличение отека

Клеточные источники цистеинил-лейкотриенов и их основные эффекты Сокращение и пролиферация гладкомышечных LT A 4 клеток Нейтрофил Повышение проницаемости Тромбоцит Эндотелиоцит Вазоконстрикция и эндотелийзависимая вазодилатация Хемотаксис эозинофилов Эозинофил LT C 4, LT D 4, LT E 4 Секреция слизи Тучная клетка и базофил Бронхо- констрикция Макрофаг Деполяризация С-волокон и высвобождение субстанции Р

Роль ИЛ-1 в воспалении

Роль субстанции-Р в воспалении

Роль системы комплемента в воспалении

МЕДИАТОРЫ ВОСПАЛЕНИЯ И ПАТОГЕНЕЗ ВОСПАЛЕНИЯ Альтерация: протеиназы, С 5 b-C 9, ФНО, АФК … Воспалительная гиперемия: гистамин, серотонин, кинины, простагландины, лейкотриены, ФАТ, субстанция Р … Увеличение проницаемости сосудов: гистамин, кинины, С 5 а, С 3 а, лейкотриены, ФАТ, неферментные катионные белки … Активация лейкоцитов: С 5 а, ФАТ, ИЛ-1, ФНО, АФК, NO … Активация фагоцитоза: ПДФ, С 3 b, ИЛ-1, ФНО, АФК, фибронектин …

Сосудистые реакции при воспалении • Кратковременный спазм • Артериальная гиперемия • Венозная гиперемия • Стаз

Причины перехода артериальной гиперемии в венозную • Сдавление венул отечной жидкостью • Сужение просвета из-за краевого стояния лейкоцитов • Тромбоз • Спазм венул (Тх. А 2, серотонин) • Местное нарушение реологии крови

ЭКССУДАЦИЯ (exudatio) — выпотевание белоксодержащей жидкой части крови через сосудистую стенку в воспаленную ткань

Механизмы экссудации Повышение осмотического проницаемости фильтрационного и онкотического сосудов (вен давления и давления площади в воспаленной и капилляров) фильтрации в ткани под действием в результате сосудах очага альтерации медиаторов воспаления и начавшейся воспаления экссудации вследствие гиперемии

Повышение сосудистой проницаемости при воспалении Немедленная фаза Замедленная фаза Продолжи- 20– 30 мин Через 1 час и до 4 сут. и > тельность Механизмы Округление Образование эндотелиоцитов венул, трансэндотелиальных увеличение каналов, повышение межэндотелиальных проницаемости щелей, вновьобразованных сосудов Повреждение эндотелиоцитов Медиаторы Гистамин, серотонин, Лейкоцитарные факторы, брадикинин, цитокины, VEGF, субстанция Р, С 5 а, С 3 а, медиаторы воспаления ЛТ С 4 и D 4 (новые сосуды)

Эмиграция ( emigratio ) — выход лейкоцитов из сосудов в ткань (ключевое событие патогенеза воспаления, т. к. лейкоциты — основные эффекторы воспаления) Механизмы I стадия — обратимая адгезия, скольжение лейкоцитов Селектины: L – нейтрофилы, макрофаги, лимфоциты Р – эндотелиоциты (депонированы). Экспрессия – ЛТ В 4, С 5 а, гистамин. Е – эндотелиоциты (синтез de novo). Индукторы – ЛПС, ФНО, ИЛ-1. II стадия — необратимая адгезия к эндотелию, транс- эндотелиальная миграция Интегрины лейкоцитов (CD 11/18 и др. ) Лиганды интегринов на эндотелии ICAM-1. Индукторы – ФНО, ИЛ-1, С 5 а ICAM-2 ICAM-3 VCAM-1 III стадия — хемотаксис

Молекулы адгезии и их активация при воспалении Активация комплемента Минуты Активация макрофагов / моноцитов С 5 b С 5 а C 5 b-6 C 5 b-7 P-селектин Цитокины 1 час IL-1 Е-селектин C 5 b-8 Быстрая IL-6 ICAM активация IL-8 VCAM 2 часа эндотелия TNF Отсроченная активация эндотелия 3 часа Инфильтрация органа нейтрофилами 4 -8 часов МАК Повреждение ткани С 5 b-9

Хемоаттрактанты • Микроорганизмы и их продукты • С 5 а, ф. XII, калликреин, ВМК-ген, брадикинин • Продукты повреждения и метаболизма клеток (АТФ, ДНК; ПДФ, ПД коллагена, фибронектин, тромбин, ЛТВ 4, ФАТ) • Другие медиаторы воспаления СРБ, ИЛ-1, ФНО, ТФР , Иммунные комплексы, Ig • Хемокины

Х е м о к и н ы

Лейкоцитарные факторы воспаления Продукты Ферменты Бактерицидные активного обмена лизосом системы в лейкоцитах А) протеазы А) миелопероксидазная А) продукты обмена катепсины система (Н 2 О 2, О 2–) арахидоновой к-ты эластаза (простагландины, коллагеназа Б) лизоцим лейкотриены) дезоксирибонуклеаза В) катионные белки Б) гранулоцитопоэтический Б) липолитические фактор (фагоцитин) В) амилолитические В) ИЛ-1, ФНО, ИЛ-6 ферменты Г) лактоферрин Г) тромбопластин, плазминоген ПОВРЕЖДЕНИЕ РЕАКЦИИ ГЛАДКОЙ ГИБЕЛЬ МИКРОБОВ; КЛЕТОЧНЫХ МЕМБРАН; МУСКУЛАТУРЫ; ПОВРЕЖДЕНИЕ РАСПАД КЛЕТОК; УВЕЛИЧЕНИЕ КЛЕТОЧНОЙ КЛЕТОЧНЫХ МЕМБРАН ФАГОЦИТОЗ ПРОНИЦАЕМОСТИ; (КАТИОННЫЕ БЕЛКИ). (ПЕРЕВАРИВАНИЕ). ЛЕЙКОТАКСИС; ГЕМОРРАГИИ; ТРОМБОЗ.

«Воспаление — фагоцитная реакция организма» И. И. Мечников

ФАГОЦИТОЗ — захват клеткой путем рецепторного эндоцитоза при участии микрофиламентов объектов с D > 1 мкм (Кон, 1983) I ст. – хемотаксис II ст. – прилипание (аттракция) III ст. – захват объекта (рецепторный эндоцитоз) IV ст. – умерщвление (киллинг) V ст. – внутриклеточное переваривание

МИКРОБОЦИДНЫЕ МЕХАНИЗМЫ • кислородзависимые механизмы при участии АФК (О 2 - , 'О 2 , ОН - , Н 2 О 2 ), а также оксийодидов , гипохлорита, пероксинитрита … • кислороднезависимые механизмы при участии лизоцима, лактоферрина , катионных белков, эластазы , коллагеназы, дефенсинов, протегринов. . .

Примеры повреждений, вызванных лейкоцитами • РДСВ • Отторжение трансплантата • Астма • Гломерулонефрит • Реперфузионное повреждение • Септический шок • Васкулит

ОБЩИЕ ПРИЗНАКИ ВОСПАЛЕНИЯ Лихорадка; Лейкоцитоз; СОЭ; Метаболизма; Измененная иммунологическая реактивность; Интоксикация организма.

Белки острой фазы воспаления