yandex rtb 1
ГоловнаЗворотній зв'язок
yande share
Главная->Медицина->Содержание->Еміграція лейкоцитів

Запалення

Еміграція лейкоцитів

Еміграція - це перехід лейкоцитів крові з кровоносних судин (капілярів, венул) в осередок запалення.

Цей процес складається з чотирьох послідовних етапів: 1) крайове стояння лейкоцитів; 2) проходження лейкоцитів крізь судинну стінку; 3) хемотаксис; 4) здійснення захисних функцій лейкоцитів в осередку запалення.

I Крайове стояння лейкоцитів. Це обов'язковий початковий етап еміграції, що настає одночасно з розвитком венозної гіперемії. Його суть складають дві події, що їх позначають як (а) маргінація і (б) адгезія лейкоцитів.

Маргінація лейкоцитів - це перехід білокрівців із циркуляційного пулу в пристінний (маргінальний). За умов норми формені елементи крові - лейкоцити в тому числі - переміщуються по мікросудинах у складі осьової течії крові, тимчасом як плазма утворює периферичний шар, який безпосередньо контактує з ендотелієм. Як тільки уповільнюється течія крові в судинах (венозна гіперемія), лейкоцити починають переходити з осьової зони на периферію, повільно котитися по поверхні ендотелію, аж до повного зупинення, яке настає внаслідок контакту з ендотеліальними клітинами. З часом уся поверхня ендотелію (у нормі гладка) стає вистеленою лейкоцитами, а отже, нерівною - такою, що нагадує бруківку. Серед причин описаного феномену маргінації лейкоцитів певне значення   можуть мати  такі чинники:

● відносно низька питома маса (густина) білокрівців. При уповільненні течії крові лейкоцити як найлегші формені елементи відкидаються, за законами фізики, на периферію. Наведений механізм уперше дослідив О.Шкляревський (1869) - учений, діяльність якого пов'язана з Україною;

● утворення ниток фібрину на поверхні ендотелію. Цей процес веде до перетворення в нормі гладкої ендотеліальної поверхні на шорстку. Бахрома, що виникає, чинить опір рухові білокрівців, затримує їх біля стінки судини;

● електростатична взаємодія лейкоцитів з ендотеліальними клітинами. За умов норми білокрівці й ендотеліоцити мають негативний поверхневий заряд, а тому на них діють сили взаємного відштовхування. При ушкодженні ендотелію його клітини втрачають негативний заряд, що так само, як і накопичення в осередку запалення катіонів (зокрема йонів гідрогену), сприяє притягуванню лейкоцитів до ендотелію. Такий процес електростатичної взаємодії значно послаблюється при вилученні з середовища йонів кальцію. Це свідчить про велику роль останніх у здійсненні маргінації.

Адгезія лейкоцитів - це прилипання білокрівців до поверхні ендотелію. Вона зумовлена групою мембранних білків лейкоцитів та ендотеліальних клітин, що отримали назву молекул клітинної адгезії (адгезивних білків). Ці  молекули забезпечують специфічну взаємодію між білокрівцями та судинною стінкою, що відбувається за принципом "рецептор-ліганд".

 За умов норми на поверхні лейкоцитів та ендотеліальних клітин є якась невелика кількість адгезивних білків, здатних зв'язуватися між собою. Саме вони забезпечують проникнення білокрівців у тканини, що відбувається як звичайний фізіологічний процес (фізіологічна міграція лейкоцитів).

Проте більшість молекул клітинної адгезії замаскована: ці білки перебувають у складі мембран унутрішньоклітинних везикул. Потрібен стимул (медіатори запалення, ендотоксини бактерій), щоб відбулося експонування адгезивних білків на поверхні клітин, що взаємодіють (рис. 16).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Одні медіатори запалення стимулюють появу молекул адгезії на поверхні лейкоцитів (побічний продукт активації комплементу - C5a, лейкотрієн B4), деякі інші (інтерлейкін-1), а також ендотоксини бактерій започатковують аналогічний процес в ендотеліоцитах, треті (фактор некрозу пухлин) - впливають на експресію адгезивних білків як білокрівців, так і клітин ендотелію.

Під впливом зазначених вище чинників, завдяки змінам структур цитоскелета, везикули, що містять в собі адгезивні молекули, переміщуються до поверхні клітин, потім зливаються з плазматичною мембраною - як наслідок, детермінанти рецепторів, з одного боку, і відповідні їм ліганди - з другого, опиняються   на    зовнішніх    поверхнях    клітин   і   специфічно   

зв’язуються між собою. У такий спосіб і завершується прилипання білокрівців до судинної стінки.

Сьогодні відомо, що до здійснення еміграції лейкоцитів причетні щонайменше три типи молекул клітинної адгезії: 1) селектини; 2) інтегрини; 3) білки сімейства імуноглобулінів (рис. 17).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Селектини (L-, P-, E-селектини) являють собою трансмембранні білки, схожі за будовою на рецептори до комплементу і факторів росту. Вони специфічно зв'язують олігосахариди, що входять до складу багатьох поверхневих глікопротеїнових молекул. Із селектинами пов'язана рання, оборотна адгезія лейкоцитів, яка завершує власне маргінацію (значне уповільнення руху білокрівців та їх зупинення) і започатковує остаточне прилипання, зумовлене двома іншими сімействами адгезивних білків.

Інтегрини - це трансмембранні білки, молекули яких складаються з двох ланцюгів - α і β. α-Ланцюг має однакову структуру у всіх інтегринів, а будова β-ланцюга різна і зумовлює існування великої кількості підвидів цих молекул. Для здійснення адгезії білокрівців найбільше значення мають лейкоцитарні інтегрини (LFA-1, p150, MO-1), які взаємодіють з відповідними імуноглобуліноподібними молекулами ендотеліальних клітин.

Білки сімейства імуноглобулінів, що містяться на поверхні ендотеліоцитів (ICAM-1, ICAM-2, VCAM-1), беруть участь у здійсненні адгезії лейкоцитів, специфічно зв'язуючись з відповідними інтегринами білокрівців.

Порушення синтезу та експонування адгезивних білків можуть істотно впливати на перебіг запалення. Сьогодні відомо кілька спадково зумовлених синдромів (СДАЛ - синдром дефектної адгезії лейкоцитів), що виявляють себе розладами механізмів еміграції лейкоцитів (на тлі істотно збільшеної їх кількості у периферичній крові) та пов'язаними з цим частими і затяжними інфекціями. СДАЛ типу I зумовлений дефіцитом інтегринів (дефект синтезу β2-ланцюга), а СДАЛ II типу виникає як наслідок якісних дефектів олігосахаридних лігандів, з якими взаємодіють селектини.

II Проходження лейкоцитів крізь судинну стінку (діапедез). Емігруючи в тканину, лейкоцити долають два бар'єри стінки мікросудин: (1) ендотелій та (2) базальну мембрану.

Нейтрофіли і моноцити проходять ендотелій через міжендотеліальні проміжки амебоподібним способом, випускаючи свої псевдоподії у простір між ендотеліоцитами і "розсовуючи" їх. Лімфоцити мають здатність долати ендотелій трансцелюлярно, тобто проходити прямо через цитоплазму живих клітин  судинної стінки, не ушкоджуючи їх (ендотеліальна клітина активно захоплює зв'язаного з нею через рецептори лімфоцита, переносить його крізь себе у бік базальної мембрани і викидає назовні поблизу  неї).

Проходження лейкоцитів крізь базальну мембрану пов'язують з двома механізмами.

Перший з них ґрунтується на явищі тиксотропії: при контакті білокрівців з базальною мембраною її колоїди переходять зі  стану гелю в стан золю (мембрана розріджується). Лейкоцит легко проходить через золь, "чіпляючись" своїми інтегриновими молекулами за сполучнотканинні елементи (фібронектин,  ламінін, колаген), після цього золь знову  перетворюється у щільний гель.

Другий механізм полягає у вивільненні лейкоцитами нейтральних протеаз (колагенази, еластази, желатинази) - ферментів, що здійснюють розщеплення структурних компонентів базальної мембрани.

III Хемотаксис. Після проходження через судинну стінку  лейкоцити рухаються у тканині до епіцентру запалення. Таке спрямоване переміщення відбувається під впливом речовин-хемотаксинів (хемоатрактантів). Докладно про них, так само, як і про механізми хемотаксису, ідеться в розділі, присвяченому реактивності і резистентності.

IV Здійснення захисних функцій лейкоцитів у вогнищі запалення. Цей етап еміграції є завершальним, саме він визначає дальший перебіг запального процесу.

Діставшись епіцентру запалення, лейкоцити долучаються до його патогенезу, здійснюючи:

● фагоцитоз мікроорганізмів - збудників запалення, змертвілих клітин, тканинного детриту (нейтрофіли, моноцити);

● секреторну дегрануляцію - викидання в тканину бактерицидних сполук (кисневих і киснево-галогенових радикалів, пероксидів, спеціальних білків), що вбивають збудників, яких не вдається фагоцитувати (нейтрофіли, еозинофіли, моноцити);

● цитотоксичну (кілерну) дію, спрямовану  на клітини, що несуть чужорідну генетичну інформацію (лімфоцити);

● вивільнення медіаторів запалення (цитокінів, лізосомних факторів, простагландинів і лейкотрієнів  та ін.), що істотно впливають  на всі механізми патогенезу запального процесу (нейтрофіли, еозинофіли, базофіли, моноцити, лімфоцити).

Процеси еміграції лейкоцитів  мають певну динаміку. Так, крайове стояння білокрівців (маргінація і адгезія) стає максимально вираженим уже через 2-4  год від початку гострого запалення. Проходження лейкоцитів крізь стінку капілярів і венул  триває від 2 до 12 хв. Ще через 1-2 год можна вести мову про значне накопичення білокрівців у вогнищі запалення.

Склад лейкоцитів у запальному інфільтраті з плином часу змінюється. У перші 6-24 год в ньому значно переважають нейтрофіли, потім - протягом наступних 24-48 год - основним клітинним компонентом інфільтрату  стають моноцити (розчищають "поле бою"). Тільки через кілька діб від початку запалення, особливо якщо воно має імунний характер, у тканину  емігрує значна кількість лімфоцитів.

Саме таку послідовність еміграції лейкоцитів, уперше описану І.Мечниковим, можна пояснити різним часом появи на поверхні білокрівців та ендотелію молекул клітинної адгезії, а також різною динамікою змін концентрації речовин-хемоатрактантів, що вибірно стимулюють хемотаксис різних видів лейкоцитів.

Проліферація

Проліферація як третій компонент патогенезу запалення складає суть репаративних змін, що завершують гострий запальний процес. У разі хронічного запалення проліферація зумовлює розвиток основного його морфологічного прояву - гранульом.

До головних подій, що відбуваються під час завершальної стадії запалення, відносять: (1) власне проліферацію - розмноження паренхіматозних та сполучнотканинних клітин, (2) ангіогенез - новоутворення кровоносних судин, (3) фіброз - синтез колагенових структур та компонентів сполучнотканинного матриксу.

 

12