Воспаление руководство для врачей - Серов В.В.
ISBN 5-25-02111-5
Скачать (прямая ссылка):
105
Рис. 4.3. Этапы поглощения живых (интенсивно синтезирующих РНК) бактерий нейтрофилами (Н). Одна бактерир (указано короткой стрелкой) поглощена примерно наполовину; другая бактерия (указано длинной стрелкой) поглощена полностью, однако полость фагосомы еще не замкнута. Виден поперечный срез .псевдоподии, содержащей формирующуюся фаго-сому с живой бактерией (указано двойной1 стрелкой), х 16 000.
руемых объектов. В благоприятных условиях поглощение завершается через 10—30 с . после контакта этого объекта и фагоцита [Ryter A., De Chastellier Ch., 1983].
Доказано, что опсонизация повышает микробицидность, цито-токсиЧность и переваривающую способность нейтрофилов, однако механизм этого повышения исследован в меньшей степени, чем механизм адгезии. Микробицидность и цитотоксичность нейтрофилов в значительной степени связаны с. действием оксидантов, образующихся в зрелом активированном нейтрофиле при так называемом респираторном взрыве (см. выше) — значительном, в 10—15 раз, увеличении потребления кислорода клетками [Roos D., 1980]. Респираторный взрыв нейтрофилов отличается от дыхания других клеток: он осуществляется немитохондриальными ферментами, расположенными на плазматической и фагосомной мембранах. Восстановление потребляемого нейтрофилами кислорода происходит не до молекул воды, как это свойственно митохондриальной цитохромной системе, а до перекиси водорода. Промежуточным радикалом при образовании перекиси водорода является еще один токсичный оксидант — супероксидный анион. Предполагают, что при респираторном взрыве образуются и такие реакционноспособные частицы, как гидроксильный радикал и синглет-ный кислород. Между моментом связывания стимулятора с рецепторами клеточной поверхности и началом образования супероксид-ного аниона имеется лаг-период продолжительностью 16—60 с и более в зависимости от вида стимулятора. Скорость поглощения кислорода и образования супероксида начинает снижаться через 20—30 мин после активации и через 1 ч становится в несколько раз ниже начальной скорости. Эта дезактивация необратима: путем вторичной стимуляции не удается возобновить респираторную активность.
Функции, не связанные с образованием оксидантов, нейтрофилы могут нормально осуществлять и в отсутствие кислорода за счет энергии анаэробного гликолиза. Эффект основного биооксиданта нейтрофилов — перекиси водорода — многократно усиливается в случае присутствия в фагосоме миелопероксидазы и галогена. Ми-елопероксидаза — перекись водорода — галоген образуют антимикробную систему нейтрофила, токсичную для бактерий, грибов, микоплазм, вирусов, хламидий и многих мелких многоклеточных организмов. Эта система токсична также для некоторых клеток млекопитающих: сперматозоидов, эритроцитов, тромбоцитов, опухолевых клеток.
Гипоксия ингибирует микробицидность нейтрофилов, но не устраняет ее полностью. Более того, имеются сведения о том, что эффективность подавления жизнедеятельности бактерий в аэробных и анаэробных условиях может существенно не различаться [Vel W. et al., 1984 ]. Это свидетельствует о том, что существуют независимые от кислорода механизмы микробицидности. В настоящее время известно, что гидролитические ферменты первичных гранул ответственны за переваривание убитых микроорганизмов и тканевых фраг-
107
ментов, поглощенных нейтрофилами. Подавление жизнеспособности осуществляют оксиданты, а также специальные вещества, содержащиеся в гранулах: пептидные антибиотики — дефензины (первичные гранулы); лизоцим, катионные белки (первичные и вторичные гранулы); кобалофилин, лактоферрин (вторичные гранулы). Эти вещества тормозят рост микробов и действуют микробицидно, но не имеют существенного значения для переваривания.
Принципиальным отличием заключенных в гранулах антимикробных факторов от оксидантной системы является то, что их образование не зависит от стимуляции клеток. Создаваясь в процессе гранулогенеза, они присутствуют в зрелом покоящемся нейтрофиле в полном объеме, а при стимуляции лишь расходуются. Префор мирование многих важных для специфической функции веществ и свойств нейтрофила находит отражение и в том, что значительное количество микробицидных и цитотоксических реакций осуществляется одинаково как живыми, так и убитыми и разрушенными нейтрофилами [Пигаревский В. Е., 1978; Lundgren J. et al., 1968]. Для исследования микробицидной и переваривающей способности нейтрофилов большое значение имели эксперименты, выполненные с помощью электронно-микроскопической радиоавтографии [Пальцын А. А. и др., 1987, 1988], позволившие не только наблюдать, но и количественно определять микробицидную и переваривающую способности каждой клетки (рис. 4.4).
Существование экстрацеллюлярной секреции нейтрофилов предполагал еще П. Эрлих (1887). Однако в дальнейшем о ней забыли и считали, что гранулы нейтрофилов выделяются только в фагосом Это представление сложилось под влиянием авторитета И. И. Мечникова, а затем укрепилось благодаря обнаружению гидролитических ферментов в первичных гранулах, что указывало на их лизо-сомальную природу и хорошо' согласовывалось с учением о внутриклеточном разрушении, происходящем во многих типах клеток с помощью лизосом. К идее экстрацеллюлярной секреции вернулись только в 60—70 гг. XX века, когда стали обнаруживать компоненты гранул во внеклеточной среде ‘ при токсических воздействиях на нейтрофилы и в ходе фагоцитоза. В настоящее время получены данные, свидетельствующие о том, что вторичные гранулы и их содержимое выделяются легче, чем первичные. Например, лизоцим и лактоферрин быстрее и в большем количестве появляются во внеклеточной среде, чем кислые гидролазы и пероксидазы [Wright
