Медіатори запалення: класифікація

Поява запальних процесів у відповідь на дію патологічного фактора є адекватною реакцією організму. Запалення - комплексний процес, який розвивається на місцевому або загальному рівні, що виникає у відповідь на дію чужорідних агентів. Основне завдання розвитку запальної реакції спрямована на усунення патологічного впливу і відновлення організму. Медіатори запалення є посередниками, які беруть безпосередню участь в цих процесах.

Коротко про принципи запальних реакцій

Імунна система - охоронець людського здоров`я. При появі необхідності вона вступає в бій і знищує бактерії, віруси, гриби. Однак при посиленій активізації роботи процес боротьби з мікроорганізмами можна побачити візуально або відчути появу клінічної картини. Саме в подібних випадках розвивається запалення як захисний відповідь організму.

Розрізняють гострий процес запальної реакції і хронічне її перебіг. Перший виникає в результаті раптового дії дратівної фактора (травма, пошкодження, алергічне вплив, інфекція). Хронічне запалення має затяжний характер і не настільки виражені клінічні ознаки.

У разі місцевого відповіді імунної системи в зоні травми або поранення з`являються такі ознаки запальної реакції:

Відео: Патофізіологія запалення

• хворобливість;
• припухлість, набряклість;
• гіперемія шкіри;
• порушення функціонального стану;
• гіпертермія (підйом температури).

Стадії розвитку запалення

Процес запалення заснований на одночасному взаємодії захисних факторів шкіри, крові та імунних клітин. Відразу після контакту з чужорідним агентом організм відповідає місцевим розширенням судин в зоні безпосередньої травматизації. Відбувається збільшення проникності їх стінок і посилення місцевої мікроциркуляції. Разом з потоком крові сюди надходять клітини гуморальної захисту.

У другій стадії імунні клітини починають боротьбу з мікроорганізмами, які опинилися в місці пошкодження. Починається процес, що має назву фагоцитоз. Клітини-нейтрофіли змінюють свою форму і поглинають патологічних агентів. Далі виділяються спеціальні речовини, спрямовані на знищення бактерій і вірусів.

Відео: Зміни мікроциркуляції при запаленні

Паралельно з мікроорганізмами нейтрофіли знищують і старі мертві клітини, розташовані в зоні запалення. Таким чином, починається розвиток третьої фази реакції організму. Осередок запалення як би захищається від всього організму. Іноді в цьому місці може відчуватися пульсація. Клітинні медіатори запалення починають продукуватися огрядними клітинами, що дозволяє очистити травмовану область від токсинів, шлаків і інших речовин.

Загальні поняття про медіатори

Медіатори запалення - це активні речовини біологічного походження, виділенням яких супроводжуються основні фази альтерації. Вони відповідають за виникнення прояви запальних реакцій. Наприклад, посилення проникності стінок судин або місцеве підвищення температури в зоні травматизації.

Основні медіатори запалення виділяються не тільки при розвитку патологічного процесу. Їх вироблення відбувається постійно. Вона спрямована на регуляцію функцій організму на тканинному і клітинному рівнях. Залежно від спрямованості дії, модулятори надають ефект:

• адитивний (додатковий);
• синергетичний (потенціюють);
• антагоніческіе (послабляє).

При появі пошкодження або в місці дії мікроорганізмів медіаторна ланка контролює процеси взаємодії запальних ефекторів і зміну характерних фаз процесу.

Види медіаторів запалення

Всі запальні модулятори поділяються на дві великі групи, в залежності від їх походження:

1. Гуморальні: кініни, похідні комплементу, фактори згортання крові.
2. Клітинні: вазоактивні аміни, похідні арахідонової кислоти, цитокіни, лімфокіни, лізосомальні фактори, активні метаболіти кисню, нейропептиди.

Гуморальні медіатори запалення знаходяться в організмі людини до впливу патологічного фактора, тобто організм має запас цих речовин. Їх депонування відбувається в клітинах в неактивному вигляді.

Вазоактивні аміни, нейропептиди і лізосомальні чинники також є предсуществующей модуляторами. Решта речовини, які відносять до групи клітинних медіаторів, виробляються безпосередньо в процесі розвитку запальної реакції.

похідні комплементу

До медіаторів запалення відносяться похідні компліменту. Ця група біологічно активних речовин вважається найважливішою серед гуморальних модуляторів. До похідних відносяться 22 різних білка, утворення яких відбувається при активації комплементу (утворення імунного комплексу або імуноглобулінів).

1. Модулятори С5а і С3а відповідають за гостру фазу запалення і є лібераторів гістаміну, що виділяється огрядними клітинами. Їх дія спрямована на посилення рівня проникності клітин судин, що здійснюється прямим способом або опосередковано через гістамін.
2. Модулятор С5а des Arg підвищує проникність венул в місці запальної реакції і привертає нейтрофільні клітини.
3. С3Ь сприяє фагоцитозу.
4. Комплекс С5Ь-С9 відповідає за лізис мікроорганізмів і патологічних клітин.

Ця група медіаторів продукується із плазми і тканинної рідини. Завдяки вступу в патологічну зону, відбуваються процеси ексудації. За допомогою похідних комплементу вивільняються інтерлейкін, нейромедіатори, лейкотрієни, простагландини і фактори, що активують тромбоцити.

кініни

Ця група речовин є вазодилататорами. Вони утворюються в тканинної рідини і плазмі зі специфічних глобулінів. Основними представниками групи є брадикінін і каллидин, ефект дії яких проявляється наступним чином:

• беруть участь в скороченні мускулатури гладких груп;
• за рахунок скорочення судинного ендотелію підсилюють процеси проникності стінки;
• сприяють збільшенню артеріального і венозного тиску;
• розширюють дрібні судини;
• викликають появу болю і свербіння;
• сприяють прискоренню регенерації і генового синтезу.

Дія брадикинина направлено на відкриття доступу плазми крові до вогнища запалення. Кініни - медіатори болю запалення. Вони подразнюють місцеві рецептори, викликаючи дискомфорт, хворобливе відчуття, свербіж.

простагландини

Клітинними медіаторами запалення є простагландини. Ця група речовин відноситься до похідних арахідонової кислоти. Джерелами простагландинів є макрофаги, тромбоцити, гранулоцити і моноцити.

Відео: ЗАПАЛЕННЯ - ОСНОВНІ МЕХАНІЗМИ.wmv

Простагландини - медіатори запалення, що проявляють таку активність:

• роздратування больових рецепторів;
• розширення судин;
• збільшення ексудативних процесів;
• посилення гіпертермії в осередку ураження;
• прискорення пересування лейкоцитів в патологічну зону;
• збільшення набряклості.

лейкотрієни

Біологічно активні речовини, що відносяться до знов утворюється медіаторів. Тобто в організмі в стані спокою імунної системи їх кількість недостатньо для негайної відповіді дратівної фактору.

Лейкотрієни провокують посилення проникності судинної стінки і відкривають доступ лейкоцитам в зону патології. Мають значення в генезі запальної болю. Речовини здатні синтезуватися в усіх кров`яних клітинах, крім еритроцитів, а також в адвентиції клітин легенів, судин і гладких клітинах.

У разі розвитку запального процесу у відповідь на бактерії, віруси або алергічні чинники лейкотрієни викликають спазм бронхів, провокуючи розвиток набряклості. Ефект схожий з дією гістаміну, однак більш тривалий. Орган-мішень для активних речовин - серце. Виділяючись у великій кількості, вони діють на серцевий м`яз, уповільнюють коронарний кровотік і підсилюють рівень запальної реакції.

тромбоксани

Ця група активних модуляторів утворюється в тканинах селезінки, мозкових клітинах, легких і кров`яних клітинах тромбоцитах. Надають спастическое вплив на судини, посилюють процеси тромбоутворення при ішемії серця, сприяють процесам агрегації і адгезії тромбоцитів.

біогенні аміни

Первинні медіатори запалення - гістамін і серотонін. Речовини є провокаторами первинних порушень мікроциркуляції в зоні патології. Серотонін - нейромедіатор, який виробляється в огрядних клітках, ентерохромафінних і тромбоцитах.

Дія серотоніну змінюється в залежності від його рівня в організмі. У звичайних умовах, коли кількість медіатора є фізіологічним, він підсилює Спазмування судин і підвищує їх тонус. При розвитку запальних реакцій кількість різко збільшується. Серотонін стає вазодилятатором, підвищуючи проникність судинної стінки і розширюючи судини. Причому його дію в сотню разів ефективніше другого нейромедіатора біогенних амінів.

Гістамін - медіатор запалення, що має різнобічну дію на судини і клітини. Діючи на одну групу гістамінчувствітельних рецепторів, речовина розширює артерії і пригнічує пересування лейкоцитів. При впливі на іншу - звужує вени, викликає підвищення внутрікапеллярного тиску і, навпаки, стимулює рух лейкоцитів.

Діючи на нейтрофільні рецептори, гістамін обмежує їх функціональність, на рецептори моноцитів - стимулює останні. Таким чином, нейромедіатор може надавати запальне протизапальну дію одночасно.

Судинорозширювальний ефект гістаміну посилюється під впливом комплексу з ацетилхоліном, брадикініном і серотоніном.

лізосомальніферменти

Медіатори імунної запалення виробляються моноцитами і гранулоцитами в місці патологічного процесу в ході стимуляції, еміграції, фагоцитозу, пошкодження та загибелі клітин. Протеїнази, які є основним компонентом лізосомальнихферментів, мають дією протимікробну захисту, лізіруя чужорідні знищені патологічні мікроорганізми.

Крім того, активні речовини сприяють підвищенню проникності судинних стінок, модулюють інфільтрацію лейкоцитів. Залежно від кількості виділених ферментів, вони можуть посилити або послаблювати процеси міграції лейкоцитарних клітин.

Запальна реакція розвивається і тримається протягом довгого часу за рахунок того, що лізосомальніферменти активують систему комплементу, вивільняють цитокіни і лімокіни, активують згортання і фібриноліз.

катіонні білки

До медіаторів запалення відносяться білки, що містяться в нейтрофільних гранулах і мають високу мікробіцидність. Ці речовини діють безпосередньо на чужорідну клітку, порушуючи її структурну мембрану. Це викликає загибель патологічного агента. Далі відбувається процес знищення і розщеплення лізосомальними протеиназами.

Катіонні білки сприяють вивільненню нейромедіатора гістаміну, підвищують проникність судин, прискорюють адгезію і міграцію лейкоцитарних клітин.

цитокіни

Це клітинні медіатори запалення, які продукують наступними клітинами:

• моноцитами;
• макрофагами;
• нейтрофилами;
• лімфоцитами;
• ендотеліальними клітинами.

Діючи на нейтрофіли, цитокіни підвищують рівень проникності судинної стінки. Також вони стимулюють лейкоцитарні клітини до умертвіння, поглинання і знищення чужорідні оселилися мікроорганізмів, посилюють процес фагоцитозу.

Після умертвіння патологічних агентів цитокіни стимулюють відновлення і проліферацію нових клітин. Речовини взаємодіють з представниками зі своєї групи медіаторів, простагландинами, нейропептидами.

Активні метаболіти кисню

Група вільних радикалів, які внаслідок наявності у себе непарних електронів, здатні вступати у взаємозв`язок з іншими молекулами, беручи безпосередню участь у розвитку запального процесу. До метаболитам кисню, які входять до складу медіаторів, відносяться:

• гідроксильний радикал;
• гідроперекісний радикал;
• супероксидний аніон-радикал.

Джерелом цих активних речовини служать зовнішній шар арахідонової кислоти, фагоцитозного вибух при їх стимуляції, а також окислення малих молекул.

Метаболіти кисню підвищують здатність фагоцитозного клітин до знищення чужорідних агентів, викликають окислення жирів, пошкодження амінокислот, нуклеїнових кислот, вуглеводів, що підсилює судинну проникність. Як модуляторів метаболіти здатні збільшувати запальні явища або надавати протизапальну дію. Велике значення мають при розвитку хронічних захворювань.

нейропептиди

До цієї групи належать кальцитонін, нейрокинин А і речовина Р. Це найбільш відомі модулятори з нейропептидів. Ефект дії речовин грунтується на наступних процесах:

• залучення нейтрофілів у вогнище запалення;
• підвищення проникності судин;
• допомога при впливі інших груп нейромедіаторів на чутливі рецептори;
• посилення чутливості нейтрофілів до венозного ендотелію;
• участь у формуванні больових відчуттів в процесі запальної реакції.

Крім всіх перерахованих, до активних медіаторів також відносяться ацетилхолін, адреналін і норадреналін. Ацетилхолін бере участь в процесі формування артеріальноїгіперемії, розширює судини в осередку патології.

Норадреналін і адреналін виступають в ролі модуляторів запалення, пригнічуючи зростання рівня судинноїпроникності.

Розвиток запальної реакції не є порушенням з боку організму. Навпаки, це показник того, що імунна система справляється з поставленими завданнями.