Клеточные и субклеточные механизмы регуляции пролиферативных процессов при воспалении

Воспаление – защитно–приспособительная реакция организма на действие патогенного раздражителя, проявляется на месте поврежденной ткани изменением кровообращения и повышением сосудистой проницаемости.

Это типовой патологический процесс, направленный на устранение патологического раздражителя и восстановление поврежденной ткани. Мечников: воспаление – несовершенная защитная реакция организма, т. к.

составляет основу большинства болезней, приводящих к смерти (воспаление печени – гепатит, почек – нефрит, легких – пневмония, ногтевого ложа – панариций, зева – ангина; старые названия).

  • Причины воспаления:
  • · Физические
  • · Химические
  • · Биологические

Возникновение, течение и исход воспаления зависят от реактивности организма, которая определяется возрастом, полом, состоянием физиологических систем, наличием сопутствующих заболеваний. Важное значение в возникновении, развитии и исходе воспаления имеет его локализация (крайне опасен для жизни абсцесс мозга или воспаление гортани при дифтерии).

Виды воспаления:

· Нормергическое: ответная реакция организма на раздражение соответствует силе и характеру раздражителя.

  1. · Гиперергическое: ответная реакция организма на раздражение интенсивнее действия раздражителя
  2. · Гипергическое: воспалительные изменения выражены слабо или отсутствуют.
  3. Стадии развития воспаления:
  4. 1. Альтерация клеток
  5. 2. Экссудация клеток
  6. 3. Пролиферация клеток
  7. Все эти стадии присутствуют в зоне любого воспаления.

Альтерация – повреждение ткани – пусковой механизм развития воспалительного процесса. Она приводит к высвобождению биологически активных веществ – медиаторы воспаления.

Все изменения, возникающие в очаге воспаления под влиянием этих веществ, направлены на развитие второй стадии воспаления. Медиаторы воспаления изменяют метаболизм, свойства и функции ткани. К ним относятся гистамин, серотонин, кинины (полипептиды плазмы крови).

Они вызывают боль, расширение микрососудов, увеличение их проницаемости, активизируют фагоцитоз.

Перестройка обмена веществ в зоне альтерации приводит к изменению физико – химических свойств ткани, и развитию в них ацидоза, что увеличивает проницаемость сосудов, распад белков, онкотическое и осмотическое давление. Это увеличивает выход воды из сосудов, обуславливая развитие экссудации и воспалительного отека.

Экссудация – выход из сосудов в ткань жидкой части крови, а также клеток крови. В результате альтерации развивается спазм артериол, и уменьшается приток артериальной крови (ишемия ткани в зоне воспаления). Это приводит к нарушению обмена веществ в ткани и к ацидозу.

Спазм артериол сменяется их расширением, увеличивается скорость кровотока и объем притекающей крови. В очаге воспаления усиливается обмен веществ, увеличивается приток к нему лейкоцитов и антител. Увеличивается температура, и возникает покраснение участка воспаления (артериальная гиперемия).

По мере развития воспаления она сменяется на венозную гиперемию. Объем крови в венулах и каппилярах увеличивается, скорость кровотока уменьшается, объем крови уменьшается, венулы становятся извитыми, в них появляются толчкообразные движения крови. Теряется тонус стенок венул, они тромбируются, сдавливаются отечной жидкостью.

Уменьшение скорости кровотока способствует движению лейкоцитов из центра кровотока к его периферии. Они прилипают к стенкам сосудов – краевое стояние лейкоцитов. Оно предшествует их выходу из сосудов в ткань. Венозная гиперемия завершается остановкой крови. Лимфатические сосуды переполняются лимфой, лимфоток замедляется.

Очаг воспаления изолируется от неповрежденной ткани. При этом кровь к нему поступает, а отток её замедляется, что препятствует распространению токсинов по организму. Венозная гиперемия является высшей точкой стадии экссудации. Ведущее значение в этой стадии имеет увеличение проницаемости микрососудов, развитие ацидоза и гипоксии.

Накапливающаяся в очаге воспаления жидкость – экссудат. В нем содержится белок, глобулины и фибриноген, а также всегда содержатся форменные элементы крови, которые образуют воспалительный инфильтрат.

Экссудация – ток жидкости из сосудов в ткань по направлению к центру очага воспаления, предупреждающая распространение патогенного раздражителя, способствующая поступлению в очаг воспаления лейкоцитов, антител и БАВ.

В экссудате содержатся активные ферменты, действие которых направлено на уничтожение микробов, расплавление погибших клеток и тканей. Но вместе с тем экссудат может сдавливать нервные стволы и вызывать боль, нарушать функцию органов и тканей. Экссудация сопровождается иммиграцией лейкоцитов из сосудистого русла в ткань. Она включает период краевого стояния лейкоцитов у стенки сосуда, прохождение через стенку и период движения в ткани.

Клеточные и субклеточные механизмы регуляции пролиферативных процессов при воспалении

Механизм прохождения лейкоцитов: эндотелиоциты сосуда сокращаются, и в образовавшуюся щель лейкоцит выбрасывает часть цитоплазмы – псевдоподию, в результате лейкоцит оказывается под эндотелиоцитом.

Преодолев базальную мембрану, он выходит за пределы сосуда и направляется к центру очага воспаления. Движению лейкоцитов способствует их отрицательный заряд, в то время, как в воспаленной ткани заряд всегда положительный.

И.И.Мечников разработал представление о хемотаксисе лейкоцитов, т.е. лейкоцит реагирует на химическое раздражение, исходящее из очага воспаления.

  • В 1882 году в России вышла работа Мечникова «О целебных силах организма», в которой было обосновано представление о фагоцитозе – процесс активного захватывания, поглощения и внутриклеточного переваривания живых и неживых частиц специальными клетками (фагоциты):
  • · Микрофаги (нейтрофилы)
  • · Макрофаги (подвижные – клетки крови – моноциты; фиксированные – звездчатые эндотелиоциты в печени)
  • Макрофаги уничтожают возбудителей хронических инфекций, одноклеточные существа, животных – паразитов, измененные и погибшие клетки организма.
  • Стадии фагоцитоза:
  • 1. приближение к объекту
  • 2. прилипание объекта к оболочке фагоцита
  • 3. погружение объекта в фагоцит
  • 4. внутриклеточное переваривание объекта

В цитоплазме фагоцита вокруг объекта фагоцитоза образуется вакуоль – фагосома. К ней подходят лизосомы, и начинается процесс переваривания.

  1. Виды фагоцитоза:
  2. · завершенный (объект полностью уничтожается)
  3. · незавершенный (объект не уничтожается, а быстро размножается в фагоците, который при этом погибает, а микроорганизмы разносятся кровью и лимфой). Это недостаточность фагоцита:
  • наследственная (нарушение созревания фагоцитов).
  • приобретенная (результат лучевой болезни, белкового голодания; в старческом возрасте).

3. Пролиферация – процесс размножения клеток, завершающая стадия воспаления. Размножаются клетки мезенхимы, сосудов, крови.

В результате на месте очага воспаления восстанавливается ткань либо идентичная разрушенной, либо рубец, который может нарушать функцию органа (в пилорическом отделе желудка на месте язвы иногда образуется келоид, который препятствует эвакуации пищи в12 — перстную кишку).

  • Проявление воспалений:
  • · Местные
  • 1. покраснение
  • 2. жар
  • 3. припухлость
  • 4. боль
  • 5. нарушение функций

Покраснение связано с развитием артериальной гиперемии (приток артериальной крови, содержащей оксигемоглобин ярко – красного цвета). Она же формирует и жар (местное повышение температуры).

Припухлость возникает вследствие скопления экссудата, он давит на нервные стволы, вызывая боль. Она является результатом работы медиаторов воспаления.

Нарушение функции воспаленного органа – это результат нарушения в нем метаболизма, кровообращения и нервной регуляции.

· Общие

Носят защитно – приспособительный характер: увеличивается число лейкоцитов, и изменяется лейкоцитарная формула. Часто возникает лихорадка, развивающаяся под влиянием пирогенов (выделяются нейтрофилами).

Изменяется белковый состав крови (увеличивается количество a и b – глобулинов – острое воспаление; y – глобулинов – хроническое воспаление). Лейкоциты фагоцитируют и уничтожают микроорганизмы, повышенная температура тела активизирует лейкоциты и выработку антител. Увеличивается СОЕ (РОЕ), т.к.

уменьшается заряд эритроцитов, их количество, но увеличивается количество альбуминов и глобулинов.

17. Пролиферативные процессы в очаге воспаления. Механизмы развития

Пролиферация. Под воспалительной
пролиферацией понимают размножение
местных клеточных элементов в очаге
воспаления. Пролиферация развива­ется
с самого начала воспаления наряду с
явлениями альтерации и экссудации, но
становится преобладающей в более поздний
период процесса, по мере стихания
экссу-дативно-инфильтративных явлений.

Перво­начально она в большей мере
выражена на периферии очага. Важнейшим
условием про-грессирования пролиферации
является эф­фективность очищения
очага воспаления от микроорганизмов
или другого вредного аген­та, продуктов
альтерации тканей, погибших лейкоцитов
(рангов очищение).

Ведущая роль в этом
принадлежит макрофагам — гематогенного
(моноциты) и тканевого (гис-тиоциты)
происхождения.

Раневое очищение происходит главным
образом путем внеклеточной деградации
по­врежденной ткани, а также за счет
фагоци­тоза. Оно осуществляется под
регуляторным влиянием цитокинов с
помощью таких фер­ментов, как
протеогликаназа, коллагеназа, желатиназа.

Активация этих ферментов может происходить
под воздействием акти-ватора плазминогена,
высвобождаемого при участии цитокинов
из мезенхимальных кле­ток. Простагландины,
высвобождаясь вместе с ферментами,
могут, со своей стороны, ин­дуцировать
протеиназы и вносить свой вклад в
процессы деградации.

Элиминируя остан­ки
лейкоцитов и разрушенных тканей,
макро­фаги устраняют один из важнейших
источ­ников собственной хемотаксической
стиму­ляции и подавляют дальнейшее
развитие местной лейкоцитарной реакции.
'По мере очищения очага воспаления
количество макрофагов убывает из-за
снижения поступ­ления их из крови.

Из
очага они уносят­ся восстанавливающимся
током лимфы в ре-гионарные лимфоузлы,
где погибают. Лимфо­циты частью
погибают, частью превраща­ются в
плазматические клетки, продуци­рующие
антитела, и затем постепенно эли­минируются.

Пролиферация происходит главным обра­зом
за счет мезенхимальных элементов стромы,
а также элементов паренхимы ор­ганов.
В ней участвуют камбиальные,
ад-вентициальные, эндотелиальные клетки.
В результате дифференцировки стволовых
кле­ток соединительной ткани —
полибластов — в очаге появляются
эпителиоидные клетки, фибробласты и
фиброциты.

Основными кле­точными
элементами, ответственными за репаративные
процессы в очаге воспаления, являются
фибробласты. Они продуцируют ос­новное
межклеточное вещество — гликозами-ногликаны,
а также синтезируют и секре-тируют
волокнистые структуры — коллаген,
эластин, ретикулин. В свою очередь,
кол­лаген является главным компонентом
рубцо-вой ткани.

Читайте также:  Синекод драже или таблетки 20 мг, капли, сироп - инструкция по применению, формы выпуска, аналоги и отзывы

Процесс пролиферации находится под
сложным гуморальным контролем. Ре­шающее
значение здесь имеют опять-таки макрофаги.
Они являются основным источ­ником
фактора роста фибробластов —
тер­молабильного белка, стимулирующего
про­лиферацию фибробластов и синтез
колла­гена. Макрофаги также усиливают
привле­чение фибробластов в очаг
воспаления.

Важ­ную роль в этом играет
секретируемый макрофагами фибронектин,
а также интер-лейкин-1. Макрофаги также
стимулируют пролиферацию эндотелиальных
и гладкомы-шечных клеток, базальной
мембраны и, та­ким образом, .образование
микрососудов.

Зетение или стимуляция
системы моно-нуклеарных фагоцитов
соответственно ос­лабляет или усиливает
развитие грануля­ционной ткани в
очаге гнойного воспале­ния.

В свою очередь, макрофаги опосредуют
регуляторное влияние на фибробласты и
пролиферацию в целом Т-лимфоцитов.
Последние же активируются протеиназами,
образующимися в очаге воспаления в
ре­зультате распада ткани.

Протеиназы
могут оказывать непосредственное
влияние как на макрофаги, так и на
фибробласты.

Макрофаги и лимфоциты
могут высвобож­дать цито- и лимфокины,
не только стиму­лирующие, но и угнетающие
фибробласты, выступая в качестве истинных
регуляторов их функций.

Фибробласты зависят также от
тромбо-цитарного фактора роста,
являющегося термостабильным белком с
высоким содер­жанием цфстеина и м.м.
ЗООООД. В ка­честве других факторов
роста для фибро­бластов называют
соматотропин, соматоме-дины, эпидермальный
фактор роста, инсу-линоподобные пептиды,
инсулин, глюкагон.

Важную роль в пролиферативных явле­ниях
играьйт кейлоны — термолабильные
гликопротеины с м.м. 40000Д, являющиеся
ингибиторами клеточного деления.
Механизм их действия состоит в инактивации
фер­ментов, участвующих в редупликации
ДНК. Одним из основных источников
кейлонов являются сегментоядерные
нейтрофилы.

По мере снижения количества
нейтрофилов в очаге воспаления уменьшается
содержание кейлонов, что приводит к
ускорению деления клеток.

По другим
предположениям, при воспалении
сегментоядерные нейтрофилы практически
не вырабатывают кейлоны и усиленно
продуцируют антикейлоны (сти­муляторы
деления); соответственно деление клеток
ускоряется, пролиферация усилива­ется.

Другие клетки и медиаторы могут
мо­дулировать репаративный процесс,
воздей­ствуя на функции фибробластов,
макро­фагов и лимфоцитов. Существенное
значение в регуляции репаративных
явлений имеют также реципрокные
взаимоотношения в системе коллаген —
коллагеназа, стро-мально-паренхиматозные
взаимодействия (Д. Н. Маянский).

Пролиферация сменяется регенерацией.
Последняя не входит в комплекс соб­ственно
воспалительных явлений, однако непременно
следует им и трудно от них отделима.

Она
состоит в разрастании соеди­нительной
ткани, новообразовании кровенос­ных
сосудов, в меньшей степени — в раз­множении
специфических элементов ткани. При
незначительном повреждении ткани
про­исходит относительно полная ее
регенера­ция.

При образовании дефекта
он запол­няется вначале грануляционной
тканью — молодой, богатой сосудами,
которая _впо-следствии замещается
соединительной тканью с образованием
рубца.

Регуляция пролиферативной активности эпителиев — фундаментальные исследования (научный журнал)

1

Рева И.В. 2, 1

Рева Г.В. 2

Ямамото Т. 1

Можилевская Е.С. 2

Даниленко М.В. 2

Новиков А.С. 2

Толмачёв В.Е. 2

Калинин О.Б. 2

Перерва О.В. 2

Маломан Н.В. 2

Гиря О.В. 2

Разумов П.А. 2

Грахова Н.В.

2
1 Международный Медицинский Научный и Образовательный Центр2 Дальневосточный федеральный университет
Изучена пролиферативная активность покровных эпителиоцитов слизистых оболочек желудочно-кишечного тракта, органов дыхания, выделительной системы, эпидермиса кожи, роговицы глаза.

Установлено, что при физиологической регенерации эпителиальных пластинок в регуляции пролиферативной активности эпителиоцитов принимают участие эффекторные иммуноциты CD4, CD8, CD68, CD163, CD204, которые являются не только источниками факторов роста, но и осуществляют контроль за удалением повреждённых клеток.

Выявлена динамика количества иммуноцитов как в возрастном аспекте, так и при репаративной регенерации на фоне микробной контаминации различной этиологии, при повреждении в результате термотравмы, а также при малигнизации.

Представлены особенности репаративной регенерации покровных эпителиальных пластов слизистых оболочек различных систем органов человека и эпидермиса кожи в зависимости от локализации. Проведён количественный анализ иммуноцитов эпителиальных пластинок в зависимости от генома инфекционных патогенов. Установлена роль иммуноцитов в запуске апоптоза и малигнизации кератиноцитов.

1. Akita S., Akino K., Hirano A. Basic Fibroblast Growth Factor in Scarless Wound Healing.//Adv Wound Care (New Rochelle). 2013 Mar;2(2):44–49.
2. Almeida S., Ryser S., Obarzanek-Fojt M., Hohl D., Huber M. The TRAF-interacting protein (TRIP) is a regulator of keratinocyte proliferation // J Invest Dermatol. 2011 Feb;131(2):349–57.
3. Aragona M., Panciera T., Manfrin A.

, Giulitti S., Michielin F., Elvassore N., Dupont S., Piccolo S. A mechanical checkpoint controls multicellular growth through YAP/TAZ regulation by actin-processing factors // Cell. 2013 Aug 29;154(5):1047–59.
4. Calvo K.L., Ronco M.T., Noguera N.I., García F. Benznidazole modulates cell proliferation in acute leukemia cells // Immunopharmacol Immunotoxicol.

2013 Aug;35(4):478–86.
5. Camicia R., Bachmann S.B., Winkler H.C., Beer M., Tinguely M., Haralambieva E., Hassa P.O. BAL1/ARTD9 represses the anti-proliferative and pro-apoptotic IFNγ-STAT1-IRF1-p53 axis in diffuse large B-cell lymphoma // J Cell Sci. 2013 May 1;126(Pt 9):1969–80.
6. Hirobe T., Terunuma E.

Reduced proliferative and differentiative activity of mouse pink-eyed dilution melanoblasts is related to apoptosis // Zoolog Sci. 2012 Nov;29(11):725–32.
7. Gao J.L., Lv G.Y., He B.C., Zhang B.Q., Zhang H., Wang N., Wang C.Z., Du W., Yuan C.S., He T.C.

Ginseng saponin metabolite 20(S)-protopanaxadiol inhibits tumor growth by targeting multiple cancer signaling pathways // Oncol Rep. 2013 Jul;30(1):292–8.
8. Ershov V.A., Chirskiĭ V.S., Viazovaia A.A., Narv skaia O.V., Lisianskaia A.S. Activity of proliferative and apoptotic processes in the integration of human papillomavirus type 16 DNA into the cervical epithelium.

//Arkh Patol. 2013 Mar-Apr;75(2):16–9.
9. Kurabi A., Pak K., Dang X., Coimbra R., Eliceiri B.P., Ryan A.F., Baird A. Ecrg4 attenuates the inflammatory proliferative response of mucosal epithelial cells to infection // PLoS One. 2013 Apr 23;8(4):e61394.
10. Laptev M.V., Nikulin N.K.

A mathematical model of paracrine regulation of the proliferative activity of epidermis with the participation of T-lymphocytes // Biofizika. 2010 Mar-Apr;55(2):361–74.
11. Samuels T.L., Pearson A.C., Wells C.W., Stoner G.D., Johnston N. Curcumin and anthocyanin inhibit pepsin-mediated cell damage and carcinogenic changes in airway epithelial cells // Ann Otol Rhinol Laryngol.

2013 Oct;122(10):632–41.
12. Shi H.L., Wu X.J., Liu Y., Xie J.Q. Berberine counteracts enhanced IL-8 expression of AGS cells induced by evodiamine // Life Sci. 2013 Nov 19;93(22):830–9.
13. Yuan Y., Zhang J., Cai L., Ding C., Wang X., Chen H., Wang X., Yan J., Lu J. Leptin induces cell proliferation and reduces cell apoptosis by activating c-myc in cervical cancer // Oncol Rep.

2013 Jun;29(6):2291–6.
14. Wang H., Sun Y., Liu S., Yu H., Li W., Zeng J., Chen C., Jia J. Upregulation of progranulin by Helicobacter pylori in human gastric epithelial cells via p38MAPK and MEK1/2 signaling pathway: role in epithelial cell proliferation and migration // FEMS Immunol Med Microbiol. 2011 Oct;63(1):82–92.

Покровные эпителиальные пласты различных систем органов человека подвергаются высокой антигенной нагрузке [11]. В первую очередь вредным влияниям подвергаются кератиноциты, и от их функциональной лабильности зависит уровень резистентности организма к повреждающим агентам [3].

Тем не менее в настоящее время практически отсутствуют данные об изменениях клеточного состава эпителиальных пластов эпидермиса кожи и слизистых оболочек не только в условиях репаративной регенерации, но также и при физиологической регенерации [1, 9]. Данные о возрастных особенностях иммунного гомеостаза и барьерных свойствах покровных эпителиев, несмотря на многочисленные исследования, пока не являются достаточными, чтобы управлять процессами заживления ткани с восстановлением её функции [5, 13]. Образование грубых и даже келоидных рубцов, сопровождающих гиперрегенерацию, трофических язв, образующихся на фоне гипорегенерации, свидетельствует о том, что изучение механизмов регенерации и контроля за этим процессом клеток иммунофагоцитарного звена, обеспечивающего наряду с кератиноцитами барьерные свойства покровных эпителиев, на современном этапе является одним из наиболее актуальных вопросов в современной хирургии, косметологии, гастроэнтерологии, онкологии [2, 6].

Цель исследования – совершенствование диагностики, лечения и прогнозирование исходов повреждений покровных эпителиев на основе анализа локального иммунного гомеостаза при микробной контаминации, термотравме, малигнизации.

Материал и методы исследования

Исследование было проведено с учётом положений Хельсинской декларации (2000) и с разрешением этического комитета ФГАОУ ВПО «Дальневосточный федеральный университет».

Материалом послужили биоптаты кожи, слизистых оболочек ЖКТ, включая слизистую оболочку полости рта, органов дыхания, включая слизистую оболочку гайморовой пазухи, выделительной системы, а также слизистой оболочки шейки матки, взятые у пациентов по клиническим показаниям во время лечебных мероприятий.

Основным методом морфологического исследования явилось иммуногистохимическое фенотипирование на основе кластеров дифференцировки (Cluster of Differentiation – CD) предшественников дендритных клеток (СD11+ /СD303+), клеток Лангерганса (СD68+), интерстициальных макрофагов (СD163+), тучных клеток (СD204+), T-лимфоцитов (СD4+ /СD8+). Интенсивность пролиферативных процессов в эпителиальной пластинке оценивалась по митотическому индексу посредством маркера Ki-67: количество митозов на 100 клеток. Иммуноморфологическое исследование проводили в лаборатории патоморфологии университета г. Ниигата (Япония).

Кроме того, при анализе биопсий использовались рутинные методики (окраски гематоксилином и эозином, по Ван-Гизону, по Браше и альциановым синим), серебрение – для определения активности ядрышкового организатора рибосом, фазовоконтрастная и электронная микроскопия. В дополнение к биопсийному анализировался и цитологический материал – мазки-отпечатки слизистых оболочек различных систем органов.

  • Изучение гистологических срезов и мазков-отпечатков осуществлялось с помощью микроскопа Olympus BX52 с оригинальным программным обеспечением для морфометрии.
  • Статистическая обработка полученных данных, проверка статистической значимости различий между группами по параметрам распределения и сравнение групп выборок проведено с применением методов вариационной статистики, параметрических и непараметрических методов корреляционного анализа.
  • Результаты исследования и их обсуждение
Читайте также:  Вены. Строение вен. Стенки и структура вен.

Проведенные нами исследования по изучению закономерностей распределения эффекторных клеток CD68 в коже человека в условиях репаративной регенерации кожи после ожоговой травмы показали, что идентификация АПК CD68 происходит, как и в здоровой коже, только в эпидермисe [9].

В коже человека при термотравме сохраняется общая закономерность распределения иммуноцитов CD68, но количество клеток CD68 в эпидермисе кожи с термотравмой выше, чем в условиях физиологической регенерации (р < 0,01).

Это может свидетельствовать о том, что миграция CD68 при репаративной регенерации в структуре кожи при ожогах подчиняется тем же механизмам, что и при физиологической, но в условиях повреждения кожи возникает повышенный запрос ткани на миграцию макрофагов для фагоцитоза некротизированных клеток, а также для защиты от контаминирующих микроорганизмов [10].

При HPV инфекции эпидермис и дерма подвергаются гипертрофии, появляются папилломатозные разрастания, эпидермис и прилежащий сосочковый слой инфильтрируются лейкоцитарным пулом клеток, как и в исследованиях других авторов [14].

Установлено, что при папилломавирусной инфекции одним из ключевых моментов в дисгенезе и нарушениях нормального хода регенерации эпидермальных пластов и дермы кожи может быть извращение антигенпрезентации и нарушений в дальнейшем иммунных клеточных взаимодействий [5].

При физиологическом старении снижается миграционная активность клеток CD68 в ответ на воздействие ФНО-а, на их поверхности уменьшается число молекул адгезии, продуктов генов главного комплекса гистосовместимости II класса и костимулирующих молекул, а продуцируемый кератиноцитами 1L-10 дополнительно угнетает антигенпрезентирующие функции дендритных клеток.

Клинически это сочетается с подавлением контактной гиперчувствительности у пожилых лиц и снижением защитных реакций в ответ на контаминацию HPV [8].

Нарушение хода физиологической регенерации и появление участков гипертрофии связано с тропностью HPV к камбиальным клеткам эпидермиса, нарушением функции антигенпрезентации CD68, их расположением в подлежащей эпителию соединительной ткани на фоне снижения количества, а затем полного их отсутствия в эпителиальных пластах, что может свидетельствовать о нарушении антигенпредставления в структурах кожи человека и последующем снижении контроля за физиологической и репаративной регенерацией в целом, запуску процесса адаптивной гипертрофии в структурах кожи для сохранения барьерных свойств эпителия [12]. Высокая скорость пролиферации развивается на фоне несоответствия дифференцировки и специализации клеток дифферона кератиноцитов, хронической инфильтрации лейкоцитами соединительной ткани и нарушения вследствие гибели кератиноцитов в системе взаимодействия эффекторных иммуноцитов, а также апоптозу дифферона кератиноцитов эпидермиса [4] (таблица).

Показатели иммунного гомеостаза кожи человека в норме и при патологии

Состояние кожи Кол-во клеток в поле зрения (M ± m) МИ
CD163+ CD11+ /303+ CD68+ CD204+ CD4+ /8+
Контроль 2,60 ± 0,48 2,45 ± 0,14 2,98 ± 0,11 3,67 ± 0,17 2,44 ± 0,12 6,75 ± 0,24
Папилломавирусная инфекция 1,80 ± 0,07 1,20 ± 0,16 1,40 ± 0,04 1,70 ± 0,09 1,30 ± 0,04 5,79 ± 0,20
Пигментный невус 1,50 ± 0,30 0,90 ± 0,01 0,70 ± 0,15 1,40 ± 0,03 0,80 ± 0,02 5,18 ± 0,08
Ожоги 1,60 ± 0,50 1,00 ± 0,06 1,20 ± 0,43 1,60 ± 0,20 1,00 ± 0,05 5,51 ± 0,17

Проведенный однофакторный корреляционный анализ с использованием двусторонних тестов по методу Пирсона выявил прямую сильную корреляционную связь между митотическим индексом эпителиоцитов эпидермиса и количеством макрофагов (r = 0,8), обратную слабую корреляцию с возрастом пациентов (r = –0,3), и прямую сильную корреляционную зависимость – с количеством клеток Лангерганса и тучных клеток (r = 0,7).

Анализ сравнительных данных последствий альтерации HbP слизистой оболочки желудка и морфологические проявления длительной контаминации HPV в коже человека позволили установить, что длительная альтерация эпителиальных пластов приводит к истощению собственного камбиального эпителия, пролиферативная активность которого для сохранения барьерных свойств эпителиального пласта увеличивается под контролем эффекторных иммуноцитов [2]. Хроническое воспаление приводит к истощению регенераторного потенциала эпителия, которое компенсируется вначале увеличением количества макрофагов [7]. Для уничтожения апоптозирующих клеток и повреждённых возрастает количество антигенпрезентирующих эффекторов, перемещающихся из эпителиальных пластов в соединительную ткань.

Работа выполнена при поддержке Научного Фонда ДВФУ и Международного гранта ДВФУ (соглашение № 13-09-0602-м_а от «6» ноября 2013 г.).

Рецензенты:

Храмова И.А., д.м.н., профессор, врач акушер-гинеколог, Приморский Краевой Диагностический Центр, г. Владивосток;

Шульгина Л.В., д.б.н., профессор, заведующая лабораторией микробиологии, ФГУП «ТИНРО-Центр», г. Владивосток.

Научная электронная библиотека Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

Пролиферация является завершающей фазой развития воспаления, обеспечивающей репаративную регенерацию тканей на месте очага альтерации. Пролиферация развивается с самого начала воспаления наряду с явлениями альтерации и экссудации.

При репаративных процессах в очаге воспаления регенерация клеток и фиброплазия достигаются как активацией процессов пролиферации, так и ограничением апоптоза клеток. Размножение клеточных элементов начинается по периферии зоны воспаления, в то время как в центре очага могут еще прогрессировать явления альтерации и некроза.

Полного развития пролиферация соединительнотканных и органоспецифических клеточных элементов достигает после «очистки» зоны повреждения от клеточного детрита и инфекционных возбудителей воспаления тканевыми макрофагами и нейтрофилами.

В связи с этим следует отметить, что процессу пролиферации предшествует формирование нейтрофильного и моноцитарного барьеров, которые формируются по периферии зоны альтерации.

Восстановление и замещение поврежденных тканей начинается с выхода из сосудов молекул фибриногена и образования фибрина, который формирует своеобразную сетку, каркас для последующего клеточного размножения. Уже по этому каркасу распределяются в очаге репарации быстро образующиеся фибробласты.

Деление, рост и перемещение фибробластов возможны только после их связывания с фибрином или коллагеновыми волокнами. Эта связь обеспечивается особым белком — фибронектином. Размножение фибробластов начинается по периферии зоны воспаления, обеспечивая формирование фибробластического барьера.

Хемотаксис, активация и пролиферация фибробластов осуществляются под воздействием:

1. Факторов роста фибробластов.

2. Тромбоцитарного фактора роста.

3. Цитокинов — ФНО, ИЛ-1.

4. Кининов.

5. Тромбина.

6. Трансформирующего фактора роста b.

Сначала фибробласты незрелые и не обладают достаточной синтетической активностью.

Созреванию предшествует внутренняя структурно-функциональная перестройка фибробластов: гипертрофия ядра и ядрышка, гиперплазия ЭПС, повышение содержания ферментов, особенно щелочной фосфатазы, неспецифической эстеразы, b-глюкуронидазы.

Только после перестройки фибробласты начинают синтезировать коллаген, эластин, коллагенассоциированные белки и протеогликаны. Коллагеногенез стимулируется следующими биологически активными веществами — ФНО, ИЛ-1, ИЛ-4, фактором роста фибробластов, тромбоцитарным фактором роста.

Интенсивно размножающиеся фибробласты продуцируют кислые мукополисахариды — основной компонент межклеточного вещества соединительной ткани (гиалуроновую кислоту, хондроитинсерную кислоту, глюкозамин, галактозамин).

При этом зона воспаления не только инкапсулируется, но и начинаются постепенная миграция клеточных и бесклеточных компонентов соединительной ткани от периферии к центру, формирование соединительнотканного остова на месте первичной и вторичной альтерации.

Наряду с фибробластами размножаются и другие тканевые и гематогенные клетки. При разрушении базальных мембран сосудов в зоне альтерации происходит миграция клеток эндотелия по градиенту ангиогенных факторов.

Просвет новообразующегося капилляра формируется путем слияния внеклеточных пространств соседних эндотелиоцитов.

Вокруг новообразующихся капилляров концентрируются тучные клетки, макрофаги, нейтрофилы, которые освобождают биологически активные вещества, способствующие пролиферации капилляров.

Важнейшими факторами, стимулирующими ангиогенез, являются:

1. Факторы роста фибробластов (основной и кислый).

2. Сосудистый эндотелиальный фактор роста.

3. Трансформирующие факторы роста b.

4. Эпидермальный фактор роста.

Фибробласты вместе с вновь образованными сосудами создают грануляционную ткань. Это, по существу, молодая соединительная ткань, богатая клетками и тонкостенными капиллярами, петли которых выступают над поверхностью ткани в виде гранул.

Основными функциями грануляционной ткани являются: защитная — предотвращение влияния факторов окружающей среды на очаг воспаления и репаративная — заполнение дефекта и восстановление анатомической и функциональной полноценности поврежденных тканей.

Формирование грануляционной ткани не строго обязательно. Это зависит от величины и глубины повреждения. Грануляционная ткань обычно не развивается при заживлении ушибленных кожных ранок или мелких повреждений слизистой оболочки [29]. Грануляционная ткань постепенно превращается в волокнистую ткань, называемую рубцом.

В рубцовой ткани уменьшается количество сосудов, они запустевают, уменьшается количество макрофагов, тучных клеток, снижается активность фибробластов. Небольшая часть клеточных элементов, располагающаяся среди коллагеновых нитей, сохраняет активность.

Предполагают, что сохранившие активность тканевые макрофаги принимают участие в рассасывании рубцовой ткани и обеспечивают формирование более мягких рубцов.

Параллельно с созреванием грануляций происходит эпителизация раны. Она начинается в первые часы после повреждения, и уже в течение первых суток образуются 2-4 слоя клеток базального эпителия. Скорость эпителизации обеспечивается следующими процессами: миграцией, делением и дифференцировкой клеток.

Эпителизация небольших ран осуществляется, в основном, за счет миграции клеток из базального слоя. Раны более крупные эпителизируются за счет миграции и митотического деления клеток базального слоя, а также дифференцировки регенерирующего эпидермиса.

Читайте также:  Перикардит. Диагностика и лечение перикардита у детей.

Новый эпителий образует границу между поврежденным и подлежащим слоем, он препятствует обезвоживанию тканей раны, уменьшению в ней электролитов и белков, а также предупреждает инвазию микроорганизмов.

В процессе пролиферации участвуют и органспецифические клеточные элементы органов и тканей. С точки зрения возможностей пролиферации органспецифических клеточных элементов все органы и ткани могут быть расклассифицированы на три группы:

К первой группе могут быть отнесены органы и ткани, клеточные элементы которых обладают активной или практически неограниченной пролиферацией, достаточной для полного восполнения дефекта структуры в зоне воспаления (эпителий кожи, слизистых оболочек дыхательных путей, слизистой желудочно-кишечного тракта, мочеполовой системы; гемопоэтическая ткань и др.).

Ко второй группе относятся ткани с ограниченными регенерационными способностями (сухожилия, хрящи, связки, костная ткань, периферические нервные волокна).

К третьей группе относятся те органы и ткани, где органоспецифические клеточные элементы не способны к пролиферации (сердечная мышца, клетки ЦНС). Основными факторами, регулирующими процессы пролиферации и дифференцировки клеток в очаге воспаления, являются:

1. Факторы роста, продуцируемые макрофагами, лимфоцитами, тромбоцитами, фибробластами и другими клетками, стимулированными в зоне воспаления. К ним относятся:

  • Ø факторы роста эпидермиса (стимулятор пролиферации и созревания эпителия, стимулятор ангиогенеза);
  • Ø трансформирующий фактор роста-a (стимулятор ангиогенеза);
  • Ø трансформирующий фактор роста-b (хемоаттрактант фибробластов, стимулятор синтеза коллагена, фибронектина, ангиогенеза, ингибитор протеолиза);
  • Ø тромбоцитарный фактор роста (стимулятор миграции, пролиферации и синтеза белка в клетках-мишенях, обладает провоспалительным эффектом);
  • Ø фактор роста эндотелиоцитов;
  • Ø фактор роста фибробластов кислый и основной (стимуляторы пролиферации всех клеток сосудистой стенки);
  • Ø колониестимулирующие факторы (гранулоцитарный и макрофагальный стимуляторы дифференцировки, пролиферации и функциональной активности клеток гранулоцитарного и моноцитарного рядов) — цитокины (ФНО, ИЛ-1, ИЛ-2, ИЛ-3, ИЛ-4, ИЛ-5, ИЛ-6, ИЛ-7), продуцируемые Т- и В-лимфоцитами, мононуклеарами, тучными клетками, фибробластами, эндотелиоцитами, обеспечивают хемотаксис, фиброгенез, ингибируют апоптоз, стимулируют процессы пролиферации в очаге воспаления. Ингибиторами роста для некоторых клеток служат те же цитокины, которые стимулируют пролиферацию других — это ФНО, трансформирующий фактор роста a и b- интерферон [16];
  • Ø фактор роста нервов (стимулятор пролиферации, роста, морфогенеза симпатических нейронов, эпителиальных клеток). Ростовые факторы, взаимодействуя с рецепторами на клетках- мишенях, могут непосредственно стимулировать синтез ДНК в клетках или подготавливать внутриклеточные рецепторы и ферменты к митотической деятельности.

2. Пептид гена, родственного кальцитонину, стимулирует пролиферацию эндотелиальных клеток, а субстанция Р индуцирует выработку ФНО в макрофагах.

3. Простагландины группы Е потенцируют регенерацию путем усиления кровоснабжения.

4. Кейлоны и антикейлоны, продуцируемые различными клетками, действуя по принципу обратной связи, могут активировать и угнетать митотические процессы в очаге воспаления [2].

5. Полиамины (путресцин, спермидин, спермин), обнаруживаемые во всех клетках млекопитающих, жизненно необходимы для роста и деления клеток.

Они обеспечивают стабилизацию плазматических мембран и суперспиральной структуры ДНК, защиту ДНК от действия нуклеаз, стимуляцию транскрипции, метилирование РНК и связывание ее с рибосомами, активацию ДНК-лигаз, эндонуклеаз, протеинкиназ и многие другие клеточные процессы. Усиленный синтез полиаминов, способствующих пролиферативным процессам, отмечается в очаге альтерации [5].

6. Циклические нуклеотиды: цАМФ ингибирует, а цГМФ активирует процессы пролиферации.

Регуляция пролиферации клеток с помощью хорионического гонадотропина человека — успехи современного естествознания (научный журнал)

1

Косых А.А.

Горшков А.С.

Полушин А.В.

Проблема клеточной пролиферации еще далека от разрешения, хотя в последние годы появилось достаточно много работ, показывающих роль факторов роста (PDGF, EGF, FGF, TGF-бета, интерлейкины и др.

), эндогенных ингибиторов клеточной пролиферации. Проблеме регуляции восстановительных процессов посвящена монография Л.К. Романовой (1984), в которой основное внимание уделено регуляции процессов пролиферации клеток.

Предполагается наличие специфических тканевых стимуляторов и ингибиторов клеточного роста. В качестве ингибиторов митотического цикла могут быть кейлоны, выделенные из многих органов, в том числе печени, лимфоцитов, тромбоцитов, макрофагов, фибробластов и др.

Тем не менее, механизмы клеточной пролиферации изучены недостаточно.

В качестве стимулятора клеточного размножения используется хорионический гонадотропин человека (ХГч), синтезируемый клетками синцитотрофобласта зародыша (Midgley A.R., Pierce G, 1962) и функционирующий на протяжении всего периода онтогенеза млекопитающих.

Участок β-субъединицы гормона, так же как и сам гормон, подавляет стимулированную митогеном пролиферацию лимфоцитов человека in vitro, специфически взаимодействует с рецепторами на мембране моноцитов периферической крови человека (Валуйских А.Н., Ромашкова Ю.А., Данилкович А.В. и др., 1997) и ингибирует рост промиелоидной клеточной линии HL-60 (Валуйских А.Н.

, Ромашкова Ю.А., Данилкович А.В. и др., 1997). В последнее время ряд авторов, исследуя свойства ХГч, отметил его способность оказывать влияние на опухолевые клетки (Солопаева И.М., 2005, Валуйских А.Н., Ромашкова Ю.А., 2005).

Есть данные о том, что ХГч способствует повышению экспрессии гена р53, c-myc и bcl-xs, активируя, таким образом, программу клеточной гибели, благодаря индукции которой тормозится канцерогенез молочных желез у крыс (Srivastava P., Russo J., Russo I.H., 1997). В связи с этим И.М.

Солопаева (2007) предполагает, что гены белка р53 являются ХГч-зависимыми, и снижение в опухолях этого белка может быть связано в какой-то мере с образованием в них мутантной формы сигнального белка ХГч, ответственного за дифференцировку. Ранее И.М.

Солопаевой (2000) проведены исследования по влиянию ХГч на процессы регенерации печени, показавшие высокую эффективность регенерационной терапии с помощью этого гормона.

Автор делает заключение о том, что ХГч инициирует и осуществляет регуляцию процессов размножения, роста и развития клетки и процессов нормализации многих патологически измененных жизненно важных реакций организма. Эта способность гормона проявляется как в эмбриональном периоде, так и при репаративной регенерации органов у взрослых. Кроме того, автор высказывает гипотезу об «одной из возможных» причин малигнизации клеток и злокачественного роста. Предполагается, «что в истоке малигнизации клеток и формирования злокачественной опухоли может быть нарушение функции гена, ответственного за синтез ХГч, в результате которого продуцируется гормон со структурной аномалией».

Целью настоящей работы было сравнительное изучение процессов пролиферации гепатоцитов в регенерирующей печени крыс и в культуре раковых клеток Hep-2 (рак гортани) под влиянием хорионического гонадотропина человека.

Эксперименты проведены на белых беспородных крысах. Одной группе животных вводили CCl4 в течение 35 суток (20 подкожных инъекций) и вызывали хронический гепатит, другая группа была интактной.

Исследовали содержание общей ДНК печени и ДНК в ядрах гепатоцитов, митотический индекс гепатоцитов (МИ).

Морфометрическими методами изучали число нормальных (Кнг) одноядерных (Ког) и двуядерных (Кдг) гепатоцитов.

Клеточная культура Hep-2 была выбрана на основании того, что наличие рецепторов к ХГч на мембране этих клеток не доказано. Клетки культивировали в смеси среды Игла МЕМ и 5% эмбриональной сыворотки. Клетки засевали в концентрации 50 000 кл/флакон.

Изучали влияние ХГч в концентрациях 50, 100 и 150 МЕ/мл на долю патологических митозов. Изменения оценивали по классификации Алова (1975) через 48 и 72 часа после посева.

Исследовали митотический индекс и отдельно долю поликариоцитов в клеточной культуре.

Морфометрический анализ нормальной печени показал, что Кнг на тест-площади препарата в среднем равно 8,54±0,2 клетки, причем, более 82% — это одноядерные гепатоциты.

Митозы гепатоцитов в нормальной печени встречаются, хотя и редко (среднесуточный МИ равен 0,04%о), максимум МИ отмечен в 8 часов (0,19 ±0,01%о), в другие часы суток митозы были единичны. Период суточных колебаний — 24 часа.

Повышению МИ предшествовало увеличение в печени содержания ДНК, рассчитанное на ядро гепатоцита.

Регуляция процессов пролиферации гепатоцитов с помощью ХГч изучалась в условиях репаративной регенерации печени после воспроизведения экспериментального хронического гепатита. Животные получали гормон в дозе 150 ЕД на крысу 1 раз в день в течение 3 дней.

Уже через 3 часа после введения ХГч наблюдалось уменьшение общей ДНК печени, тенденция к нарастанию ДНК ядерной суспензии гепатоцитов. Через 4 часа после введения гормона увеличился МИ гепатоцитов до 4,26±0,46‰ (у контрольных не лечёных животных — 0,6±0,15‰).

Количество ДНК на ядро гепатоцита было выше, чем у крыс гепатитного контроля на этот срок.

В результате прошедших митозов в печени наметилась отчетливая тенденция к увеличению Кнг. Через 4 часа их количество увеличилось до 5,61±0,7 клеток на тест-площадь препарата, а через 8 часов — до 6,09±0,8 клеток (Р

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector