Воспаление враг или помощник КЛУБ БУДУЩИЙ ДОКТОР ФФМ

Воспаление: враг или помощник? КЛУБ «БУДУЩИЙ ДОКТОР» ФФМ МГУ СЕЗОН 2014/2015 ЛЕКТОР: СУШЕНЦЕВ НИКИТА АНДРЕЕВИЧ, СТУДЕНТ ЛЕЧЕБНОГО ФАКУЛЬТЕТА ПЕРВОГО МГМУ ИМ. И. М. СЕЧЕНОВА

Биомедицинская Олимпиада Школьников - Состоится 12. 04. 15 (в это воскресенье) в здании Учебного корпуса Медцентра МГУ (не здесь!) - Участие бесплатное - Регистрация с 10: 00, начало Олимпиады в 12: 00 - Справки по телефону: 8 -(915)-457 -99 -64 (Председатель Олимпиады Абовян Леван Арташесович)

Общие положения Для выживания организму необходимо уметь защищаться от патогенов экзогенной и эндогенной природы Патоген – «порождающий страдание» (греч. ) – агент, способный вызвать повреждение структур организма на любом уровне его организации

Патогены экзогенной природы - Микробы (простейшие, бактерии, вирусы, вироиды, прионы) - Паразиты (насекомые, гельминты и др. ) - Токсические агенты (яды насекомых, вредные факторы производства, никотин, этанол и др. ) - Физические агенты (травматизация, УФизлучение, радиация и др. )

Патогены эндогенной природы К ним условно можно отнести: - Некротизированные ткани - Клетки, подвергшиеся трансформации (клетки злокачественных новообразований)

Определение воспаления Воспаление (лат. inflammatio) – типовой патологический процесс, проявляющийся в сложной реакции клеточных элементов, сосудов, белков и других медиаторов на поражение клеток любой ткани, направленный на изоляцию и уничтожение повреждающего фактора, удаление мертвых клеток и инициацию процессов восстановления в очаге повреждения

Задача на первую часть лекции Воспаление (лат. inflammatio) – типовой патологический процесс, проявляющийся в сложной реакции клеточных элементов, сосудов, белков и других медиаторов на поражение клеток любой ткани, направленный на изоляцию и уничтожение повреждающего фактора, удаление мертвых клеток и инициацию процессов восстановления в очаге повреждения. 1. 2. 3. Почему процесс называется типовым патологическим? Какие клетки участвуют в воспалении? Как они понимают, что где-то погибают их товарищи? Как они узнают причину их гибели? Как они ее уничтожают? Белки воспаления: антитела, цитокины.

Типовой патологический процесс - Воспаление является патогенетическим звеном многих заболеваний (>80%) - Воспаление является генетически запрограммированной реакцией на любой патоген - Воспаление любого генеза проходит идентичные стадии развития

Воспаление и иммунитет ВОСПАЛЕНИЕ ИММУНИТЕТ - В воспалении рождаются иммунные реакции - Иммунные реакции реализуются через воспаление

Клетки воспаления - иммуноциты (Junqueira’s Basic Histology, 2013)

Нейтрофилы - Осуществляют фагоцитоз бактерий - Бактерия захватывается, лизосомы выделяют ферменты, разрушающие клеточную стенку бактерий, которые затем объединяются со специфическими гранулами и окончательно разрушают бактерию - Апоптотические нейтрофилы, бактерии и тканевая жидкость образуют гной - Выделяют хемокины, привлекающие другие лейкоциты в очаг инфекции, и цитокины, регулирующие ответ других клеток поврежденной ткани – медиаторы воспаления - В очаге воспаления появляются первыми (Junqueira’s Basic Histology, 2013)

Эозинофилы - Убивают гельминтов и простейших, паразитирующих в крови и внутренних органах - Фагоцитируют комплексы антиген-антитело - Стимулируют развитие воспаления, выделяя провоспалительные цитокины (Junqueira’s Basic Histology, 2013)

Базофилы - В специфических гранулах базофилов содержатся гистамин, гепарин и фактор активации тромбоцитов – молекулы, необходимые для характерных для воспаления изменений сосудов - Имеют рецепторы к Ig. E, при взаимодействии с которыми выбрасывают содержимое гранул во внеклеточное пространство - Гиперактивация базофилов приводит к анафилактическому шоку, бронхиальной астме, риниту, конъюнктивиту и др. заболеваниям, ассоциированным с хронической гиперчувствительностью иммунной системы (Junqueira’s Basic Histology, 2013)

Лимфоциты - По своим антигенным свойствам (кластеры дифференцировки, CD-markers) делятся на B-лимфоциты, Т-лимфоциты (Т-хелперы, Т-киллеры), NK-клетки (natural killers) - Морфологически неотличимы друг от друга - Т-клетки являются эффекторами клеточного иммунитета, а также стимулируют B-клетки к синтезу антител (гуморальный иммунитет) и запоминанию антигена (клетки памяти) - NK-клетки уничтожают пораженные клетки самого организма, включая опухолевые (Junqueira’s Basic Histology, 2013)

Особенности развития Т-лимфоцитов В то время как гранулоциты реагируют на все антигены, лимфоциты взаимодействуют со строго определенными рецепторами на их поверхности Поэтому для того, чтобы лимфоцит 1) взаимодействовал с MHC-молекулами антигена 2) не взаимодействовал с MHC-молекулами собственных клеток существует механизм двухступенчатой селекции развивающихся Т-лимфоцитов в тимусе, по результатам которой к циркуляции в организме допускаются всего лишь 2% (Junqueira’s Basic Histology, 2013)

Позитивная селекция в тимусе (Junqueira’s Basic Histology, 2013)

Негативная селекция в тимусе (Junqueira’s Basic Histology, 2013)

Моноциты - Являются предшественниками макрофагов – представителей системы мононуклеарных фагоцитов в тканях органов - Примерами тканевых макрофагов являются микроглия (головной мозг), клетки Купфера (печень), перитонеальные макрофаги (брюшина), альвеолярные макрофаги (легкие) - Являются антиген-презентирующими клетками, они первыми встречаются с патогеном и передают информацию о нем Тлимфоцитам для формирования первичного иммунного ответа (Junqueira’s Basic Histology, 2013)

Захват и представление антигена макрофагами (Junqueira’s Basic Histology, 2013)

Активация гуморального и клеточного иммунитета (Junqueira’s Basic Histology, 2013)

Структура и действие антител (Junqueira’s Basic Histology, 2013)

Цитокины - Хемокины осуществляют хемотаксис лимфоцитов в зону воспаления - Повышают митотическую активность предшественников иммуноцитов в красном костном мозге и в месте воспаления - Интерлейкины стимулируют или подавляют активность лимфоцитов, регулируя степень воспалительного процесса - Баланс между про- и антивоспалительными цитокинами определяет степень и исход воспаления

Задача выполнена! Воспаление (лат. inflammatio) – типовой патологический процесс, проявляющийся в сложной реакции клеточных элементов, сосудов, белков и других медиаторов на поражение клеток любой ткани, направленный на изоляцию и уничтожение повреждающего фактора, удаление мертвых клеток и инициацию процессов восстановления в очаге повреждения. 1. 2. 3. Почему процесс называется типовым патологическим? Какие клетки участвуют в воспалении? Как они понимают, что где-то погибают их товарищи? Как они узнают причину их гибели? Как они ее уничтожают? Белки воспаления: антитела, цитокины.

Перерыв!

Классические признаки воспаления 2000 лет назад Цельс выделил 4 признака воспаления: rubor - краснота tumor - отечность calor - жар dolor - боль Век спустя Гален добавил еще один: functio laesa – нарушение функции

Стадии воспаления - Альтерация – действие повреждающего фактора на клетки, сопровождающееся изменением тканевого гомеостаза и выделением провоспалительных цитокинов, инициирующих первичный иммунный ответ - Экссудация – включение сосудистого компонента, выражающееся в расширении сосудов микроциркуляторного русла и миграции иммуноцитов в очаг повреждения - Пролиферация – репарация ткани в месте повреждения, сопровождающаяся формированием соединительнотканного рубца или регенерацией функционально активного клеточного пула

Стадия альтерации Хемотаксис иммуноцитов в очаг повреждения Повреждение клеток Выделение медиаторов воспаления Активация сосудистого компонента Спазм Ишемия, ацидоз Инфильтрация лейкоцитами

Миграция лейкоцитов (Robbins Basic Pathology, 2013)

Стадия экссудации Выделение провоспалительных цитокинов Расширение сосудов Реперфузия после спазма Образование АФК и приток гуморальных факторов защиты Двусторонняя миграция иммуноцитов

Развитие сосудистых изменений (Robbins Basic Pathology, 2013)

Стадия пролиферации Очищение очага некроза от микробов и детрита Инфильтрация макрофагами Формирование грануляционной ткани Синтез интерлейкинов, привлечение фибробластов Субституция Реституция

Хроническое воспаление - Невозможность элиминировать нерастворимые частицы (кремний, асбест и др. ) - Инфицирование микроорганизмами, против которых организм обладает ограниченной резистентностью (микобактерия туберкулеза и др. ) - Аутоиммунные реакции - Гиперчувствительность при неинфекционных заболеваниях (аллергия и др. ) При этом деструкция и воспаление развиваются одновременно с заживлением

Интерпретация признаков - Rubor – артериальная гиперемия в области - - воспаления Tumor – развитие отека на стадии экссудации Calor – усиленный приток теплой артериальной крови, активация метаболизма Dolor – механическое сдавление ноцицепторов экссудатом, их взаимодействие с провоспалительными цитокинами Functio laesa – структурные повреждения, нарушение нейрогуморальной регуляции работы поврежденной ткани

Системные эффекты воспаления (Robbins Basic Pathology, 2013)

Патологические эффекты воспаления - При недостаточном развитии иммунного ответа и преобладании стадии альтерации недостаточность барьера вокруг зоны воспаления может привести к выходу патогена в кровь и развитии смертельного осложнения – сепсиса - При гиперреакции иммунной системы возможна хронизация воспаления с прогрессирующей потерей функционально активных тканей

Патологические эффекты воспаления Чрезмерное повышение концентрации провоспалительных цитокинов Повреждение барьерной функции кишечника Острая почечная недостаточность Острая печеночная недостаточность Системный отек капилляров Тромбоз (ДВС-синдром)

Воспаление: враг или помощник? В основе воспаления как общепатологического явления лежат явления физиологические: - Физиологическая альтерация структур – основа их функции, так как в процессе ее выполнения структуры клеток и тканей расходуются - Фагоцитоз – способ поддержания тканевого гомеостаза - Основой экссудации являются физиологические реакции гемокоагуляции, фибринолиза и транссудации - Естественные процессы гистогенеза и регенерации являются физиологическим прототипом пролиферативной стадии воспаления

Воспаление: враг или помощник? В целом воспаление имеет гомеостатический характер, обеспечивая сохранение целостности организма, а, следовательно, и вида в постоянно меняющихся условиях его взаимодействия с факторами внешней и внутренней среды Однако в силу чрезвычайно высокого разнообразия свойств и видов патогенов, а также индивидуальных особенностей организма этот защитный процесс нередко приводит к серьезным системным нарушениям и всегда требует тщательного наблюдения

Благодарю за внимание!