Молекулярные механизмы

Четвертая фаза экссудации представляет собой прохождение лейкоцитов через сосудистую стенку и их эмиграцию в ткани.
После адгезии с мембраной эндотелиальной клетки лейкоцит перемещается по его поверхности к межэндотелиальной щели, которая после сокращения эндотелия значительно расширяется.
На хемотаксический стимул реагирует не только гранулоциты, но и моноциты и в меньшей степени лимфоциты, с различной скоростью движения.
В настоящее время известны некоторые механизмы как лейкоцит, «видит» или «чувствует» хемотаксический агент, и что определяет его движение.
Связь хемотаксического фактора со специфическими рецепторами на клеточной мембране лейкоцита приводит к активации фосфолипазы С через протеин G и гидролизу клеточных фосфатов и диацилглицерола. Это приводит к освобождению Са, сначала из клеточного запаса, затем к поступлению в клетку внеклеточного Са, что включает комплекс контрактильных элементов, ответственных за движение клетки.
Лейкоцит движется (5 фаза экссудации) при помощи выбрасывания псевдоподии в направлении движения. Эта псевдоподия состоит из сети филаментов, построенных из актина и сократительного белка – миозина. Актиновые мономеры перестраиваются в линейные полимеры, направленные к краю псевдоподии. Этот процесс контролируется действием ионов Са и фосфоинозитолом на актин-регулируемые протеины: филамин, гельсолин, профилин, кальмодулин.
Процесс прохождения лейкоцита через базальную мембрану связан с действием лейкоцитарных и эндотелиальных ферментов. Такие цитокины как ИЛ-1, ФНО_а, ИФН_, ТФР_ изменяют протеазно/антипротеазный баланс, что ведет к повреждению белков базальной мембраны. Цитокинактивированный эндотелий также синтезирует большое количество гликозамингликанов, что является характерной чертой зон повышенной миграции лейкоцитов.
Усиление или ослабление экспрессии различных цитокинов и адгезивных молекул имеет временную зависимость и регулирует эволюцию воспалительного процесса.
При активации лейкоциты образуют метаболиты арахидоновой кислота, происходит увеличение внутриклеточного Са. Активация протеинкиназы приводит к дегрануляции и секреции лизосомальнах энзимов и последующему оксидативному взрыву.
Внутрисосудистое перемещение, включая краевое стояние, занимает несколько часов, прохождение через стенку сосуда – 30 мин-1 час. В первые 6-24 часа доминирующее значение имеют нейтрофилы, через 24-48 часов – моноциты. Это обусловлено тем, что при активации нейтрофилов выделяются хемотаксические вещества для моноцитов. Однако известны состояния, при которых в эмиграции основную роль играют лимфоциты (вирусные инфекции, туберкулез) или эозинофилы (при аллергических реакциях).
За эмиграцией следует фагоцитоз (6 фаза экссудации), который проходит по трем четким взаимозависимым стадиям: 1)распознавание и прикрепление лейкоцитами патогенных частиц, 2) их поглощение с образованием фагоцитарной вакуоли, 3)гибель или деградация поглощенного материала.
Большинство микроорганизмов не распознаются лейкоцитами, пока они не покрываются веществом – опсонинами, которые связываются со специфическими рецепторами лейкоцита. Имеется два основных вида опсонинов: 1) Fс фрагмент иммуноглобулина G (lgG) и 2) СЗв, так называемый опсониновый фрагмент С₃, образуемый активацией комплемента. Существует и неопсониновый фагоцитоз, когда некоторые бактерии распознаются по их липополисахиридам.
Связывание опсонизированных частиц с рецепторами лейкоцита запускают поглощение, при котором ток цитоплазмы окружает объект с последующим его заключением в фагосому, образованную цитоплазматической мембраной клетки и выбросом в образованную вакуоль содержимого гранул лейкоцита.
Гибель бактерий осуществляется, главным образом, при помощи кислород-зависимых процессов, итогом которых является образование Н₂О₂, которая превращается в HOCl^-, что и происходит в результате действия энзима миелопероксидазы, содержащегося в азурофильных гранулах нейтрофилов. Именно это вещество и разрушает бактерии галогенизацией или оксидацией белков и липидов. Аналогичный механизм осуществляется против грибов, вирусов, простейших и гельминтов. Лейкоциты с дефицитом миелопероксидазы также обладают, но в меньшей степени, бактерицидными свойствами, образуя гидроксильные радикалы, супероксиды и свободные атомы кислорода.
Мембранные изменения нейтрофилов и моноцитов во время хемотаксиса и фагоцитоза не только сопровождаются поступлением веществ в фаголизосомы, но и в межклеточное пространство. Наиболее важными из них являются: 1) энзимы лизосом, представленные нейтрофильными гранулами; 2) активные метаболиты кислорода; 3) продукты метаболизма арахидоновой кислоты, включая простогландины и лейкотриены. Все они сильнейшие медиаторы и вызывают повреждение не только эндотелия, но и ткани. Если этот эффект лейкоцитов длительный и массивный, то лейкоцитарный инфильтрат сам по себе становится опасным, что лежит в основе многих болезней человека, например, ревматоидного артрита и некоторых видов хронических заболеваний легких. Экзоцитоз таких медиаторов происходит в случае незакрытия фагоцитарной вакуоли или же при фагоцитозе мембранолитических веществ, например уратов. Имеются данные, что специфические гранулы нейтрофилов могут секретироваться экзоцитозом.
Генетические и приобретенные дефекты функции лейкоцитов являются причиной повышенной чувствительности человека к инфекциям.
Так, например, в основе синдрома Чедиак-Хигаши (аутосомно-рецессивный тип наследования) лежит нарушение функции микротрубочек, составляющих основу азурофильных гранул лейкоцита. Болезнь проявляется только в случаях инвазии бактерий в организме.
Активированные лимфокинами макрофаги уже в фазе экссудации выделяют не только хемотаксические и повреждающие ткани факторы, но и факторы роста, ангиогенеза, фиброгенные цитокины, влияющие на моделирование фазы пролиферации.