Запалення: клітинні механізми

Запалення як типовий патологічний процес, клітинні механізми

Лектор – Досенко Віктор Євгенович, д.м.н., професор,

завідувач відділу загальної та молекулярної патофізіології Інституту фізіології ім. О.О.Богомольця НАН України

ПРОЯВИ ЗАПАЛЕННЯПРОЯВИ ЗАПАЛЕННЯ

ТИПОВИЙ патологічний процес, бо принципові механізми реалізації не залежать:

- від причини;

ЗапаленняЗапалення – типовий патологічний процес, який виникає при

ушкодженні тканин і характеризується порушенням

кровообігу, реакцією клітин крові та сполучної тканини

ФЛОГОГЕНННІ ФАКТОРИ

- ФІЗИЧНІ: механічна травма, опік, іонізуюче

опромінення, тощо

ЕНДОГЕННІЕКЗОГЕННІ

- БІОЛОГІЧНІ: віруси, бактерії, гриби, тощо

- ХІМІЧНІ: кислоти, луги, детергенти та ін.

Ішемія, тромбоз, стаз, аутоімунне ураження,

механічне ушкодження (конкременти

жовчного міхура, нирок, кишківника)

та ін.

Активацію фагоцитів при асептичному Активацію фагоцитів при асептичному запаленні забезпечують МІТОХОНДРІЇ !запаленні забезпечують МІТОХОНДРІЇ !

Nature 464, 104-107 (4 March 2010)

ТИПОВИЙ патологічний процес, бо принципові механізми реалізації не залежать:

- від причини;- від локалізації процесу

ЗапаленняЗапалення – типовий патологічний процес, який виникає при

ушкодженні тканин і характеризується порушенням

кровообігу, реакцією клітин крові та сполучної тканини

ТИПОВИЙ патологічний процес, бо принципові механізми реалізації не залежать:

- від причини;- від локалізації процесу;

- від філогенетичного положення організму

ЗапаленняЗапалення – типовий патологічний процес, який виникає при

ушкодженні тканин і характеризується порушенням

кровообігу, реакцією клітин крові та сполучної тканини

Ілля Ілліч Мечніков

ІЛ-1

ІНФ-γ

ІЛ-2

ТФР-β

ІЛ-10

ІЛ-4

Фагоцитоз

Презентація антигенів

Залучення інших клітин в

осередок ушкодження

Регуляція активності клітин

Сигналізація про завершення запалення

Damage-associated molecular pattern, DAMPs

Pathogen-associated molecular pattern, PAMPs

ВНУТРІШНЬОКЛІТИННІПОВЕРХНЕВІ (позаклітинні)

ПОВЕРХНЕВІ

Білки теплового шоку, амфотерин

(ядерний негістоновий білок), АТФ, сечова кислота, ДНК

Гіалуронові фрагменти, гепарин

Ліпополісахариди, пептидоглікани,

флагеллін

Нуклеїнові кислоти (неметильовані

CpG-мотиви ДНК, дволанцюгові РНК та ін.)

ВНУТРІШНЬОКЛІТИННІ

• Мембранні (Toll-like receptors, lectin-receptors та ін.)• Цитоплазматичні (NOD-like, RIG-I-like receptors та

ін.)• Секреторні

Рецептори PAMPs – Pattern recognition receptor

Toll-подібні рецептори розпізнають PAMPs на поверхні клітини та передають сигнал про небезпеку

всередину клітини

Описано 13-ть типів Toll-подібних рецепторів

NOD-подібні рецептори розпізнають PAMPs в цитоплазмі клітини та передають сигнал про

небезпеку

Описано 23-и види NOD-білків

Утворення ІНФЛАМАСОМИ – універсальна відповідь клітини на дію

PAMPs/DAMPs

ІНФЛАМАСОМА – мультипротеїновий комплекс, що дозволяє клітинам

запалення швидко реагувати на дію ушкоджуючих факторів

ІЛ-1

ІНФ-γ

ІЛ-2

ТФР-β

ІЛ-10

ІЛ-4

Фагоцитоз

Презентація антигенів

Залучення інших клітин в

осередок ушкодження

Регуляція активності клітин

Сигналізація про завершення запалення

Екзоцитоз БАР

Екзоцитоз БАР

Екзоцитоз БАР

Екзоцитоз БАР

БАЗОВІ ВАРІАНТИ АКТИВАЦІЇ ТКАНИННИХ БАЗОФІЛІВ

Секреція протеолітичних

ферментів

Фагоцитоз

Продукція вільних

радикалів

Виділення БАРНейтрофільний гранулоцит

МЕХАНІЗМИ КИСЕНЬЗАЛЕЖНОГО ФАГОЦИТОЗУ

NO

(монооксид азоту)

та його роль у запаленні

МЕХАНІЗМИ КИСЕНЬНЕЗАЛЕЖНОГО ФАГОЦИТОЗУ

ЛАКТОФЕРИН КАТІОННІ ПРОТЕЇНИ

ЛІЗОЦИМ (мурамідаза)

my.science.ua

Neutrophil extracellular

traps(NETs)

Індукція апоптозу клітин із чужорідними

антигенами

Продукція цитокінів

Т-лімфоцит (кілер)

Регуляція активності інших

клітин

Механізми клітинної цитотоксичності

B-лімфоцит (плазмоцит)

Продукція специфічних

антитіл

Активація системи

комплементу

Продукція цитокінів

Активація полегшеного фагоцитозу

ШЛЯХИ АКТИВАЦІЇ КОМПЛЕМЕНТУ

Еозинофільний гранулоцит

Інактивація БАР за допомогою

гістамінази, арил-сульфатази Б,

гепаринази та ін.

Фагоцитоз, антитіло-залежна

цитотоксичність

Обмеження, локалізація

запального процесу на рівні слизової

(підслизової) оболонки

Еозинофільні гранулоцити – енігма сучасної цитології

Великі гранули еозинофілів містять:- галектин-10,

- великий основний білок (MBP), - пероксидазу (EPO),

- катіонний білок еозинофілів (ECP),- еозинофільний нейротоксин (EDN)

Ліпідні тільця еозинофілів містять: -5-ліпоксигеназу, - циклооксигеназу,

- лейкотриєн C4 (LTC4) синтазу,- арахідонову кислоту

Маленькі гранули еозинофілів містять:- арилсульфатазу Б- кислу фосфатазу

EOSINOPHIL ASSOCIATED GENES

Major basic protein (MBP), Eosinophil-derived neurotoxin (EDN),

Eosinophil peroxidase (EPO), Charcot-leyden crystal (CLC) protein,

CC chemokine receptor 3 (CCR3), Interleukin-5 receptor alpha (IL-5Rα) chain

Еозинофільний гранулоцит

Ураження тканин при алергічному

запаленні

Регулюють активність багатьох

клітин імунної системи

Допомагають гельмінтам

паразитувати

Противірусний імунітет ?

Фібробласти та міофібробласти

Продукція білків сполучної тканини (колаген, еластин, протеоглікани та

ін.)

Фагоцитоз

Відновлення тканини або заміщення

дефекту рубцем

Презентація антигенів

МІОФІБРОБЛАСТИ затягнуть ваші рани

МІОФІБРОБЛАСТИ затягнуть ваші серцеві

рани )

Стадії запалення: Альтерація (первинна, вторинна)

Ексудація з еміграцією Проліферація (репарація)

Механізми вторинної альтерації (самоушкодження клітин)

1. Утворення вільних радикалів кисню та азоту

2. Вивільнення протеолітичних ферментів

3. Вивільнення надлишку медіаторів запалення (БАР)

Damage-associated molecular pattern, DAMPs

Pathogen-associated molecular pattern, PAMPs

ВНУТРІШНЬОКЛІТИННІПОВЕРХНЕВІ (позаклітинні)

ПОВЕРХНЕВІ

Білки теплового шоку, амфотерин

(ядерний негістоновий білок), АТФ, сечова кислота, ДНК

Гіалуронові фрагменти, гепарин

Ліпополісахариди, пептидоглікани,

флагеллін

Нуклеїнові кислоти (неметильовані

CpG-мотиви ДНК, дволанцюгові РНК та ін.)

ВНУТРІШНЬОКЛІТИННІ