Схема 21. Пролиферация, дифференцировка, трансформация клеток в очаге воспаления

Лекция 1 5

ПРОДУКТИВНОЕ ВОСПАЛЕНИЕ

• Продуктивное, или пролиферативное, воспаление характе­ризуется преобладанием пролиферации клеточных элементов. Главными признаками продуктивного воспаления являются: ин­фильтрация мононуклеарами, особенно макрофагами, лимфоци­тами и плазматическими клетками, пролиферация фибробла-стов, во многих случаях — нарастающий фиброз и выраженная в той или иной степени деструкция (альтерация) ткани. При этом процессы экссудации также имеют место, но они отходят на вто­рой план.

Этиология. Причины продуктивного воспаления разнообраз­ны — биологические факторы (вирусы, риккетсии, бактерии, грибы, паразиты), физические и химиче­ские факторы (чаще имеет место пролонгированная экс­позиция неповреждающими, но потенциально токсичными суб­станциями типа асбеста, оксида кремния (IV) и т.п.; инородные тела и др.), иммунные реакции,в частности такие, кото­рые возникают, например, против собственных тканей при ауто­иммунных болезнях. Иногда непосредственно этиологический фактор вызывает продуктивную реакцию, что особенно типично для вирусов и риккетсии. Учитывая часто наблюдаемую перси-стенцию этиологического фактора, основными особенностями продуктивного воспаления считают длительное воздействие па­тогенного раздражителя и хроническое течение (только в редких случаях оно протекает остро). Длительная антигенная стимуля­ция, развивающаяся зачастую на фоне измененной реактивности организма, приводит к развитию реакций гиперчувствитель­ности.

Для продуктивного воспаления характерны пролиферация клеток гематогенного и гистиогенного происхождения, диффе-ренцировка их и клеточные трансформации (схема 21). В очагах продуктивного воспаления отмечается выраженная пролифера­ция моноцитов. Моноциты начинают эмигрировать относи­тельно рано и в пределах 48 ч становятся преобладающими. Дос- тигнув экстраваскулярных тканей, моноциты трансформируются в макрофаги. Появление макрофагов осуществляется гре­мя механизмами. Во-первых, из циркулирующей крови. Это наи- более важный источник. Стимулом для появления моноцитов служат фибриноген, пептиды, катионные белки нейтрофилов, лимфокины, некоторые факторы роста (трансформирующий фактор роста, тромбоцитарный фактор роста), а также фрагмен­ты разрушающегося коллагена и фибронектин. Каждый из них играет роль при определенных обстоятельствах. Например, лим- фокины появляются во время иммунных реакций типа ГЗТ. Во- I вторых, местная пролиферация — путем митотического деления макрофагов после эмиграции их из крови. В-третьих, пролонги­рованное выживание ("бессмертные клетки") и иммобилизация макрофагов в зоне воспаления. Этот вариант типичен для медленных вирусных инфекций или в случаях отложения малото- ксичных веществ типа инертных липидов, угольной ныли.

Макрофаг является центральной фигурой при продуктивном воспалении благодаря большому количеству биологически ак­тивных продуктов, которые он может производить. Одни из этих продуктов токсичны по отношению к тканям (например, метабо­литы кислорода, протеазы), другие вызывают приток клеток

Схема 21. Пролиферация, дифференцировка, трансформация клеток в очаге воспаления

иных типов (лимфоцитов, нейтрофилов, фибробластов), каждая из которых вносит свою лепту в широкую палитру изменений при хроническом воспалении, для которого характерны прогрес­сирующее повреждение тканей и последующие функциональные нарушения.

Схема 22. Взаимоотношение макрофага с клетками в очаге воспаления

Макрофаг — основной представитель системы моноцитарных фагоцитов (СМФ), его нередко называют профессиональным фагоцитом, так как основной его функцией является эндоцитоз, а еще точнее, фагоцитоз. Для осуществления этой функции на поверхности макрофага имеются десятки специфических рецеп­торов, в частности развитая и сложная система Fc-рецепторов к различным иммуноглобулинам, лектиноподобные рецепторы для захвата бактерий, грибов и т.д.

Фагоцитоз — характерная черта продуктивного воспаления, однако он далеко не всегда завершается полным переваривани­ем чужеродного агента. Во многих случаях живые агенты, об­ладая защитными механизмами, выживают внутри макрофа­гов (эндоцитобиоз), и процесс приобретает хронический харак­тер.

Являясь самой распространенной клеткой среди других кле­ток воспалительного инфильтрата, макрофаг в то же время зани­мает ключевую позицию в клеточных кооперациях при продук­тивном воспалении (схема 22). Важнейшими продуктами секре­ции макрофагов являются цитокины (ИЛ-1, ИЛ-2, ИЛ-5, ИЛ-6, ИЛ-8, ФНО-а), с помощью которых осуществляются прежде все­го активация лимфоцитов и межклеточные взаимоотношения, и факторы роста (ФРФ, ТцФР, КСФ, ТФР), стимулирую­щие клеточную пролиферацию, в частности, Т- и В-лимфоцитов, эндотелиоцитов, тромбоцитов и клеток-предшественников мие-лоидного ряда в костном мозге. Влияние на эндотелий заключа­ется в том, что, с одной стороны, происходит его пролиферация, с другой — усиливается адгезия тромбоцитов. Кроме того, к сек­реторным продуктам макрофага относится огромное количество ферментов (кислые фосфатазы — гидролазы, липазы; эсте-раза, нейтральные протеазы — эластаза, коллагеназа и др.), р с -активные метаболиты кислорода (пероксид во­дорода, супероксидный анион-радикал), биоактивные л и -п и д ы, например производные арахидоновой кислоты (простаг-ландины, лейкотриены, ФАТ), фибронектин, цАМФ, оксид азота (II) и др.

Клеточные кооперации, т.е. взаимодействие макрофага и дру­гих клеток воспалительного инфильтрата между собой, с одной стороны, и взаимодействие клеток с волокнистыми структурами и различными компонентами экстрацеллюлярного матрикса, с другой, осуществляются с помощью комплекса интегрино-вых рецепторов. Например, кооперация макрофаг — лимфоцит осуществляется с помощью интрацеллюлярных адге­зивных молекул (ICAM-1). При этом в межклеточных коопера­тивных взаимоотношениях важную роль играют антигены гисто-совместимости (система HLA): они выступают в качестве марке­ров, осуществляющих антигенное считывание, а также выполня-

ют роль универсальных рецепторов, представляющих чужерод­ные антигены.

Другими часто встречающимися клетками, помимо макрофа­га, при продуктивном воспалении являются лимфоциты, плазма­тические клетки, эозинофилы и тучные клетки.

Плазматические клетки секретируют антитела, направленные либо против персистирующих антигенов в зоне воспаления, либо против поврежденных компонентов ткани. В ряде случаев плазматические клетки превращаются в гомоген­ные шаровидные образования, которые называют гиалиновыми шарами, или тельцами Русселя.

Лимфоциты мобилизуются как в антительных, так и в клеточных иммунных реакциях. Однако при неиммунном воспа­лении лимфоциты встречаются также очень часто, и причина этoгo явления до сих пор является загадкой для морфологов. При иммунном воспалении лимфоциты активируются, контактируя с антигенами. Активированные лимфоциты вырабатывают лим-фокины — главные стимуляторы моноцитов и макрофагов, и у-интерферон, который способствует активации и дифференци-ровке макрофагов. В то же время активированные макрофаги выделяют монокины (ИЛ-1), которые в свою очередь влияют на функцию Т- и В-лимфоцитов.

Эозинофилы преобладают в клеточных инфильтратах прежде всего при паразитарных инфекциях, т.е. в случаях иммун­ных реакций, связанных с IgE. Эозинофилы относят к хемотакси-ческим агентам, привлекающим главным образом тучные клетки, гранулы которых содержат главный базовый проте­ин, очень токсичный для паразитов. Эозинофилы, хотя и являют­ся главными при паразитарных инфекциях, вносят свой вклад в повреждение тканей при состояниях гиперчувствительности.

Нейтрофильные лейкоциты обычно являются ключевым признаком экссудативного воспаления, однако в ряде случаев довольно четко "уживаются"признаки хронического продуктивного и острого (экссудативного) воспаления. Это на­блюдают, например, при актиномикозе, при активном хрониче­ском гастрите.

Но наиболее значимым для течения и исхода продуктивного воспаления оказывается влияние макрофага (ФРФ,ИЛ-1, ФНО-а) вместе с тромбоцитами (ТцФР, ТФР-) и Т-лимфоцитами ФНО-а) на фибробласты. Медиаторы этих трех эффекторных клеток усиливают пролиферацию и метаболизм ф и б р о б л а -сто в и тем самым индуцируют синтез коллагена. Таким обра­зом, еще одной существенной особенностью продуктивного вос­паления является развитие склероза в исходе воспаления. Меха­низм, который приводит к воспроизводству и распространенной пролиферации фибробластов, к сосудистой пролиферации, нако­плению коллагена и фиброзу при хроническом продуктивном воспалении, аналогичен тому, который возникает при заживле­ния ран (см. лекцию 16 "Воспаление, регенерация и диерегенера-ция").

Выделяют следующие виды продуктивного воспаления: 1) ин-терстициальное (межуточное); 2) гранулематозное; 3) воспале­ние с образованием полипов и остроконечных кондилом.