2.1.5. Роль медиаторов воспаления в дестабилизации биологических мембран

С точки зрения патоморфологии в зоне воспаления возникают или явле-ния некроза, или явления дистрофии - вакуольной, белковой, жировой. Всем клеточным элементам в зоне альтерации прежде всего свойственно повреж-дение биологических мембран, в частности, цитоплазматических, лизосо-мальных, митохондриальных, ядерных и др. Дестабилизация биологических мембран обусловлена действием комплекса патогенных факторов: бактери-альных токсинов, БАВ, лизосомальных ферментов, избыточных концентра-ций ионов водорода, активных форм кислорода и других, приводящим к уси-лению процессов свободнорадикального окисления, каналообразования и увеличению проницаемости клеточных мембран.

Патогенное действие свободных радикалов, накапливающихся в зоне аль-терации, обусловлено наличием на их внешней орбитали одного электрона, в связи с чем они обладают высокой реактогенностью по отношению к липи-дам клеточных мембран, насыщенных жирными кислотами, нуклеиновым кислотам, ароматическим аминокислотным остаткам, которые отдают свой водород свободным радикалам и подвергаются окислению. Последнее при-водит к изменению структуры и функции клеточных мембран.

Дестабилизация цитоплазматических мембран сопровождается нарушени-ем пассивной диффузии ионов по ионселективным каналам и их активного энергозависимого транспорта, что обусловливает изменение уровня поляри-зации клеток и, соответственно, нарушение их функциональной активности. В центре очага воспаления в зоне некроза отмечаются стойкая деполяризация клеточной мембраны, невозможность реполяризации, отсутствие функцио-нальной активности клеток и болевой чувствительности. По периферии зоны воспаления частично сохранена активность энергозависимого транспорта ио-нов Nа+, К+, Са2+ в клеточных мембранах, в меньшей степени изменена пас-сивная диффузия по ионселективным каналам, что обусловливает в целом развитие частичной деполяризации клеток, повышение их возбудимости и болевой чувствительности.

Повышение проницаемости лизосомальных мембран приводит к выходу лизосомальных ферментов в цитоплазму клеток и активации процессов внут-риклеточного аутолиза или выходу ферментов через поврежденную цито-плазматическую мембрану в окружающую среду и развитию вторичной аль-терации (Маянская Н.Н. и соавт., 1990; Моженок Т.П. и соавт., 1990).

Активирование лизосомальных липаз и фосфогидролаз в зоне альтерации сопровождается отщеплением полиненасыщенных жирных кислот (арахидо-новой и линоленовой) от фосфолипидов, в частности, от лецитина цитоплаз-матических мембран с последующим усилением синтеза простагландинов и лейкотриенов.

Как известно, в эндотелии сосудов имеется фермент простациклин-синтетаза, превращающий эндоперекись простагландин - G2 в простациклин- I2, препятствующий агрегации тромбоцитов и тромбообразованию в нор-мальных неповрежденных сосудах. При повреждении эндотелия в зоне аль-терации возникает недостаточность активности простациклинсинтетазы и усиливается трансформация простагландина G2 в тромбоксан А2 под влияни-ем тромбоксансинтетазы тромбоцитов. Избыточное образование тромбоксана сопровождается развитием спазма сосудов, усилением агрегации тромбоци-тов и развитием тромбообразования.

Повышенное образование в зоне альтерации полиненасыщенных жирных кислот приводит к субстратной активации фермента липоксигеназы, обеспе-чивающей усиленное образование лейкотриенов (А, В, С, D, Е) в зоне воспа-ления. Указанные биологически активные соединения обладают выражен-ным вазогенным действием подобно гистамину, серотонину, кининам, про-стагландинам.

Появление активированных лизосомальных протеаз, эластаз, коллагеназ во внеклеточной среде в зоне альтерации приводит к распаду соединитель-ной ткани, органоспецифических клеточных элементов, десквамации эндоте-лия сосудов и повреждению более глубоких слоев сосудистой стенки. Обра-щает на себя внимание тот факт, что в зоне десквамации эндотелия и обна-жения подлежащих коллагеновых волокон сосудов возникают каскад реак-ций активации различных протеолитических ферментов, калликреин-кининовой состемы, активация тромбоцитарного и коагуляционного гемоста-за, фибринолиза.

Повреждение эндотелия в зоне альтерации индуцирует и развитие реак-ций адаптации, в частности, превращение плазминогена в плазмин с после-дующим усилением фибринолиза, обеспечивающего лизис тромбов и норма-лизацию кровообращения в зоне воспаления.

Что касается влияния лизосомальных ферментов на функциональную и метаболическую активность клеточных ядер, необходимо отметить следую-щие закономерности: на фоне действия слабых или умеренных по силе аль-терирующих факторов возникает лимитированная активация лизосомальных ферментов, что сопровождается усилением процессов фосфорилирования, карбоксилирования, ацетилирования основных ядерных белков – гистонов, ослаблением прочности их связи с молекулой ДНК, дерепрессией генома клеток и повышением активности ДНК. Последнее обусловливает усиление процессов репликации, транскрипции и трансляции в клетках, создает основу для развития пролиферации и регенерации.

Под действием грубых альтерирующих факторов возникают тотальная ак-тивация лизосомальных ферментов, избыточное освобождение в цитоплазму клеток рибонуклеаз, дезоксирибонуклеаз, вызывающих развитие явлений ау-толиза цитоплазмы, двунитчатые разрывы ДНК, в связи с чем становится не-возможной репарация клеток, прогрессируют процессы альтерации и некро-за.

В зоне альтерации происходят характерные изменения структуры и функ-ции митохондрий различных клеточных элементов, причем наиболее часто структурные изменения митохондрий проявляются в виде конденсации, на-бухания, появления митохондриальных включений, а также в виде изменения формы, числа митохондрий, размеров митохондриальных крист. Структур-ные изменения митохондрий, как правило, сопровождаются функциональ-ными изменениями – разобщением процессов дыхания и окислительного фосфорилирования, возникновением дефицита АТФ и подавлением всех энергозависимых реакций в клетках.

Дестабилизация мембран эндоплазматической сети органо- специфиче-ских и соединительнотканных элементов также сопровождается типовыми изменениями функций указанной внутриклеточной структуры - нарушением процессов синтеза, накопления и внутриклеточного транспорта белков, ли-пидов, углеводов, сдвигами внутриклеточного баланса ионов кальция, по-скольку в мембранах эндоплазматической сети находится ферментная систе-ма Са-АТФ-азы, обеспечивающей энергозависимый транспорт кальция из цитоплазмы клеток.

предыдущий раздел | содержание| следующий раздел