Эффекты воспаления. Макрофаги и нейтрофилы при воспалении

Одним из первых результатов воспаления является «ограждение» области повреждения от остальных тканей. Тканевые пространства и лимфатические сосуды в воспаленной области блокируются сгустками фибрина, поэтому через небольшой промежуток времени жидкость с трудом протекает через интерстиций. Этот процесс отгораживания задерживает распространение бактерий или токсических продуктов.

Интенсивность воспалительного процесса обычно пропорциональна степени повреждения ткани. Например, когда стафилококки проникают в ткани, они выделяют смертельно опасные клеточные токсины. В результате воспаление развивается быстро, гораздо быстрее, чем сами стафилококки могут размножиться и распространиться. Следовательно, для локальной стафилококковой инфекции характерно быстрое отгораживание, предохраняющее от распространения ее по телу.

Стрептококки, напротив, не вызывают такого интенсивного локального разрушения тканей. Следовательно, процесс отгораживания развивается медленно, на протяжении многих часов, в течение которых стрептококки успевают размножиться и мигрировать. В результате стрептококки часто проявляют гораздо более выраженную тенденцию к распространению в организме и развитию смертельных состояний, чем стафилококки, несмотря на то, что стафилококки гораздо более губительны для тканей.

Тканевые макрофаги - первая «линия обороны» против инфекции. В течение нескольких минут после начала воспаления макрофаги, уже присутствующие в тканях, немедленно начинают свое фагоцитарное действие, будь то гистиоциты в подкожных тканях, альвеолярные макрофаги в легких, микроглия в мозге или др. При активации продуктами инфицирования и воспаления первым эффектом является быстрое увеличение каждого из макрофагов.

Затем многие из ранее неподвижных макрофагов отделяются от мест их прикрепления и становятся мобильными, формируя первую «линию обороны» против инфекции в течение примерно первого часа. Количество этих рано мобилизуемых макрофагов часто незначительно, но они спасают жизнь.

 

Вторжение нейтрофилов в воспаленную область является второй «линией обороны». В течение примерно первого часа после начала воспаления большое число нейтрофилов начинает внедряться в воспаленную область из крови.

Этот процесс вызывается продуктами воспаленных тканей, которые инициируют следующие реакции:

(1) изменяют внутреннюю поверхность эндотелия капилляров, способствуя прилипанию нейтрофилов к стенкам капилляров в воспаленной области.

Этот эффект, показанный на рисунке, называют маргинацией (или краевым стоянием лейкоцитов),

(2) ведут к разрыхлению сцеплений между эндотелиальными клетками капилляров и небольших венул, обеспечивая появление достаточно больших отверстий для прохождения нейтрофилов путем диапедеза непосредственно из крови в тканевые пространства;

(3) другие продукты воспаления вызывают хемотаксис нейтрофилов в направлении поврежденных тканей, как объяснялось ранее.

Таким образом, в течение нескольких часов после начала повреждения тканей область обильно заполняется нейтрофилами. Поскольку нейтрофилы крови — уже зрелые клетки, они готовы немедленно начать свои очистительные функции для уничтожения бактерий и удаления инородного материала

 

Вторичная инвазия макрофагов в воспаленную ткань является третьей «линией обороны». Вместе с инвазией нейтрофилов моноциты поступают из крови в воспаленную ткань и увеличиваются, становясь макрофагами. Однако количество моноцитов в циркулирующей крови низкое; запас моноцитов в костном мозге также гораздо меньший, чем запас нейтрофилов. Следовательно, увеличение количества макрофагов в воспаленной ткани происходит значительно медленнее, чем нейтрофилов, и требует нескольких дней, чтобы стать эффективным.

Более того, даже после внедрения в воспаленную ткань моноциты являются еще незрелыми клетками, и нужно 8 ч или более для разбухания их до значительных размеров и развития громадного количества лизосом; только тогда они приобретают характерную для тканевых макрофагов высокую способность к фагоцитозу. Однако на протяжении периода от нескольких дней до нескольких недель макрофаги становятся преобладающими фагоцитарными клетками воспаленной области из-за значительного увеличения продукции новых моноцитов костным мозгом, что будет объяснено далее.

 

Как уже подчеркивалось, в сравнении с нейтрофилами макрофаги могут фагоцитировать гораздо больше бактерий (примерно в 5 раз) и значительно более крупные частицы, включая даже сами нейтрофилы и большое количество некротизированной ткани. Кроме того, макрофаги играют важную роль в инициации развития антител.

Увеличение продукции гранулоцитов и моноцитов костным мозгом является четвертой «линией обороны». Это происходит в связи со стимуляцией гранулоцитарных и моноцитарных клеток-предшественников костного мозга. Однако требуются 3-4 сут, прежде чем вновь сформированные гранулоциты и моноциты достигнут стадии, когда они покидают костный мозг. Если стимул из воспаленной ткани продолжает действовать, костный мозг может непрерывно производить эти клетки в огромных количествах в течение нескольких месяцев и даже лет, иногда со скоростью, в 20—50 раз превышающей норму.

 

Регуляция реакций макрофагов и нейтрофилов по принципу обратной связи. В настоящее время известно более двух дюжин факторов, участвующих в регуляции реакции макрофагов на воспаление, пять из них, как полагают, играют доминирующую роль. Они представлены на рисунке и включают: (1) фактор некроза опухоли (ФНО); (2) интерлейкин-1 (ИЛ-1); (3) гранулоцитарно-моноцитарный колониестимулирующий фактор (ГМ- КСФ); (4) гранулоцитарный колониестимулирующий фактор (Г-КСФ); (5) моноцитарный колониестимулирующий фактор (М-КСФ).

Эти факторы формируются активированными макрофагальными клетками и в меньших количествах — другими клетками воспаленной ткани.

Основными стимуляторами увеличения продукции гранулоцитов и моноцитов костным мозгом являются три колониестимулирующих фактора, один из которых (ГМ-КСФ) повышает продукцию и гранулоцитов, и моноцитов; два других (Г-КСФ и М-КСФ) усиливают продукцию гранулоцитов и моноцитов, соответственно. Эта совокупность ФНО, ИЛ-1 и колониестимулирующих факторов обеспечивает мощный механизм обратной связи, который начинается с воспаления ткани и развивается до формирования большого количества защитных белых клеток крови, которые помогают удалять причину воспаления

 

СЛАЙД 10