Molekularne podstawy odczynu zapalnego

MOLEKULARNE PODSTAWY ODCZYNU ZAPALNEGO
Zapalenie (inflammatio):
●
złoŜony, dynamiczny i uporządkowany proces zachodzący w Ŝywych tkankach po
zadziałaniu bodźca uszkadzającego
●
bierze w nim udział wiele współzaleŜnych mechanizmów fizjologicznych – humoralnych i
komórkowych, związanych z neutralizacją i usunięciem czynników przyczynowych i
naprawą uszkodzonych tkanek
●
odczyn obronny, korzystny dla ustroju, ale w niektórych przypadkach reakcja zapalna nie
jest adekwatna do działającego bodźca, przebiega zbyt burzliwie (nadwraŜliwość), a procesy
naprawcze prowadzą do trwałych uszkodzeń (bliznowacenie)
●
za objawy zapalenia odpowiedzialne są wyzwalane w miejscu odczynu substancje
endogenne określane mianem mediatorów
Klasyczne objawy zapalenia
● calor – podwyŜszenie temperatury
●
dolor - ból
●
ruber - zaczerwienienie
●
tumor - obrzmienie
●
functio laesa – upośledzenie funkcji
Współdziałanie mediatorów odczynu zapalnego
Czynniki wywołujące zapalenie:
●
bodźce swoiste (związane z odpowiedzią immunologiczną)
●
bodźce nieswoiste (czynniki zewnętrzne: fizyczne, chemiczne, biologiczne, lub - rzadziej czynniki wewnętrzne: zatory, zawały, nowotwory)
Odpowiedź immunologiczna łączy się nierozerwalnie z procesem zapalnym, biorąc udział nie tylko
w jego inicjacji, ale takŜe włączając się swoimi składowymi na kaŜdym etapie rozwoju zapalenia.
W większości przypadków, niezaleŜnie od rodzaju czynnika wywołującego, pojawia się
stosunkowo jednolita odpowiedź ustroju związana z typowymi zmianami we krwi, w układzie
krąŜenia, hormonalnym, nerwowym oraz immunologicznym.
Mediatory odczynu zapalnego
●
wyzwalane po stymulacji odpowiednimi bodźcami wywierają pro- i przeciwzapalne
działanie na komórki docelowe, modulując przebieg odczynu zapalnego
●
działanie na komórki, z których mediatory pochodzą określane jest jako autokrynowe, na
komórki w bezpośrednim sąsiedztwie – parakrynowe, a na tkanki odległe (drogą krwi) jako
endokrynowe
●
działanie endokrynowe łączy się z odpowiedzią ogólną ustroju (np. gorączka) i
wytwarzaniem (głównie przez wątrobę) tzw. Białek ostrej fazy, których pojawienie się we
krwi w zwiększonej ilości stanowi jeden z bardziej dostępnych do badań laboratoryjnych,
niespecyficznych wskaźników odczynu zapalnego
●
w pierwszym okresie zapalenia dochodzi do zmian w mikrokrąŜeniu; głównymi cechami
zaburzeń są:
1) zmiany światła naczyń; po początkowym skurczu naczyń dochodzi do ich rozszerzenia;
rozszerzeniu naczyń towarzyszy zwiększenie przepływu krwi, który w miarę rozwoju zapalenia
zmniejsza się, a w okresie pełnego rozwoju obrzęku moŜe nawet dojść do jego zatrzymania
2) zwiększenie się przepuszczalności naczyń Ŝylnych prowadzące do ucieczki białek i płynu poza
światło naczynia (obrzęk)
3) przechodzenie granulocytów obojętnochłonnych przez ścianę naczyń
Cechy mediatora odczynu zapalnego:
●
moŜna wyizolować go z tkanki zapalnej w określonym czasie procesu zapalnego
●
podany egzogennie powinien wywołać charakterystyczne dla tego okresu objawy odczynu
zapalnego
●
zastosowanie antagonistów farmakologicznych tej substancji, lub zmniejszenie jej stęŜenia
w tkance przez zablokowanie syntezy bądź zastosowanie liberatorów powinno zahamować
odczyn zapalny
Komórki biorące udział w zapaleniu
●
komórki tuczne (mastocyty) – zgromadzone w tkance łącznej wzdłuŜ naczyń i nerwów oraz
w miejscach kontaktujących się ze środowiskiem zewnętrznym (skóra, błony śluzowe dróg
oddechowych i przewodu pokarmowego)
●
granulocyty obojętnochłonne (neutrofile) – główne komórki odczynu zapalnego; gromadzą
się w ognisku zapalnym pod wpływem działania czynników chemotaktycznych (fragmenty
układu dopełniacza, niektóre cytokiny, produkty degradacji fibrynogenu, fibryny, plazminy
itp.)
●
makrofagi (monocyty) – uczestniczą we wszystkich etapach odpowiedzi zapalnej; działają
zarówno w początkowej odpowiedzi na zakaŜenie, zanim zacznie dzialłać odporność
indukowana komórkami T i B, jak i w przetwarzaniu i prezentacji antygenu oraz w
uwalnianiu limfokin, które aktywują procesy przeciwnowotworowe i przeciwbakteryjne
●
limfocyty (typu T i B) – limfocyty T po pobudzeniu antygenem wędrują do miejsc
zapalenia, limfocyty B i T pamięci zasiedlają inne tkanki limfatyczne; limfocyty gdy
napłyną do obszaru tkanki objętej procesem zapalnym, uwalniają mediatory, które regulują
dalszym gromadzeniem się i aktywacją innych komórek
●
płytki krwi (trombocyty) – uruchomienie procesu krzepnięcia krwi stanowi jeden z
elementów odczynu zapalnego, a płytki krwi odgrywają w nim zasadniczą rolę;
uwalniane z płytek czynniki chemotaktyczne i wzrostowe decydują o interakcji płytek z innymi
komórkami, głównie granulocytami obojętnochłonnymi, makrofagami, fibroblastami, natomiast
substancje naczynioruchowe i zwiększające przepuszczalność naczyń regulują przepływ krwi w
obrębie ogniska zapalnego
Mediatory komórkowe i pozakomórkowe biorące udział w zapaleniu
●
czynnik aktywujący płytki ( PAF)
– wyzwalane w przebiegu zapalenia; syntetyzowane po zadziałaniu bodźca zapaleniotwórczego
przez neutrofile, monocyty, płytki krwi, komórki tuczne; są wyzwalane do otoczenia i działanie
swoje wywierają poprzez aktywację receptorów powierzchniowych; powoduje agregację i
degranulację płytek krwi; stymuluje granulocyty obojętnochłonne i monocyty; kurczy mięśnie
gładkie, nasila przepuszczalność naczyń
●
fibronektyna
●
białka adhezyjne (integryny, selektyny, białka przypominające budową immunoglobuliny
oraz białka związane z utrzymaniem polączeń między komórkami śródblonka naczyń)
●
pochodne kwasu arachidonowego (prostaglanydyny – ulatwiają tworzenie obrzęku i
migracją krwinek bialych do ogniska zapalnego oraz zwiększają przepływ krwi przez obszar
zmieniony zapalnie, zwiększają wraŜliwość nocyceptorów na działanie mediatorów bólu;
leukotrieny – zwiększają przepuszczalność naczyń, powodują zmiany przepływu krwi,
stymulują kumulację granulocytów w miejscu odczynu zapalnego, modulują odpowiedź
bólową)
●
dopełniacz (komplement) i układ dopełniacza – jest zloŜonym ukladem enzymatycznym
osocza; regulacja odpowiednich komórek biorących udział w zapaleniu; najsilniej
dzialającymi skladnikami dopełniacza o dzialaniu prozapalnym są czynniki C3a i C5a,
uwalniają one histaminę z komórek tucznych, nasilają przepuszczalność naczyń, kurczą
mięśnie gładkie; zaktywowane składniki układu dopełniacza mobilizują krwinki białe ze
szpiku kostnego, co wywouje we krwi obwodowej obraz leukocytozy, a takŜe wzmacniają
lfagocytozę i stymulują wytwarzanie przeciwciał.
●
kininy (powstające z kininogenów) – aktywują wytwarzanie prostaglandyn, rozszerzają
naczynia krwionośne, powodują zwiększenie się przepuszczalności naczyń, doprowadzają
do obrzęku, obok substancji P są jedynymi związkami wywolującymi uczucie bólu juŜ w
bardzo malych stęŜeniach