Вызывают макрофаги клетки захватывающие. Что такое макрофаги? GcMAF уникальный препарат для активации деятельности макрофагов

Макрофаги - это что за существа? Или формирования? За что они отвечают в нашем организме? На эти, а также на ряд подобных вопросов и будут даны ответы в рамках статьи.

Общая информация

Мононуклеарные фагоциты (или же макрофаги) - это группа долгоживущих клеток, которые способны к фагоцитозу. Они имеют довольно много общих функций, которые роднят их с нейтрофилами. Также макрофаги - это активные участники сложных воспалительных и иммунных реакций, где они выступают в роли секреторных клеток. Как же они функционируют? Макрофаги подобно нейтрофилам покидают путём диапедеза сосудистое русло и начинают идти по своему пути - циркулировать в крови. Но направляются они в ткани. После этого и происходит трансформация моноциты → макрофаги. И уже в месте прибытия они будут выполнять свои специфические функции, которые зависят от анатомической локализации. Относится это к печени, лёгким, костному мозгу и селезёнке. В них они будут заниматься удалением вредных частиц и микроорганизмов из крови. В что же они могут «превратиться»? Купферовские и микроглиевские клетки, альвеолярные макрофаги, макрофаги селезёнки, лимфоузлов, костного мозга - вот во что они трансформируются.

Функционал

На макрофаги организма возложены две основные функции, которые и выполняются разными типами:

1. Устранение корпускулярных антигенов. Этим занимаются так называемые «профессиональные» макрофаги.
2. Поглощение, процессинг и представление антигена для Т-клеток. Эти задачи выполняют уже АПК. Такое сокращение используется из-за длинного названия субъектов микроуровня - антигенпрезентирующих клеток.

Когда из промоноцитов костного мозга образуются взрослые формации, то особенно много из них попадают (и задерживаются там) в лимфоциты. Макрофаги длительное время выполняют свой функционал благодаря тому, что это долгоживущие клетки, у которых хорошо развиты митохондрии и шероховатый эндоплазматический ретикулум.

Подробнее о задачах

Но наибольшее внимание всё же следует уделить борьбе с простейшими, вирусами и бактериями, которые существуют внутри хозяйских клеток. Реализовывается это благодаря наличию бактерицидных механизмов, которыми обладают макрофаги. Это приводит к тому, что они являются одним из самых мощных инструментов врожденного иммунитета. Но и это не всё. Они вместе в Т- и В-лимфоцитами принимают участие в формировании иммунного ответа. Кроме этого, нельзя не отметить роль макрофагов в заживлении ран, ликвидации клеток, что уже отжили своё, и при образовании атеросклеротических бляшек. Они буквально пожирают вредоносные элементы в нашем организме. Об этом даже говорит их название. Так, в переводе на русский язык «макрофаг» - это «большой пожиратель». И следует отметить, что эти клетки действительно довольно большие.

Какие же бывают виды макрофагов?

Поскольку рассматриваемые нами образования являются тканевыми фагоцитами, то в разных частях тела можно встретить различные их «модификации». Если рассматривать абсолютно все, это займёт очень много времени, поэтому внимание будет уделено наиболее весомым представителям, таким как:

1. Альвеолярные макрофаги. Находятся в лёгких и занимаются очищением вдыхаемого воздуха от различных вредоносных и загрязняющих частиц.
2. Купферовские клетки. Они расположены в печени. В основном занимаются уничтожением старых клеток крови.
3. Гистоциты. Обитают в соединительных тканях, поэтому можно встретить по всему организму. Но их довольно часто называют «ненастоящими» макрофагами из-за того, что они занимаются образованием каркаса для большинства структур тела, а не непосредственно уничтожением различных вредных элементов.
4. Живут в эпителии и под слизистыми оболочками.
5. Селезеночные макрофаги. Находятся в синусоидных сосудах этого органа и занимаются вылавливанием и уничтожением отживших своё клеток крови. Не зря селезенку называют кладбищем погибших эритроцитов.
6. Перитонеальные макрофаги. Обитают в брюшине.
7. Макрофаги лимфатических узлов. Где они обитают, очевидно из названия.

Заключение

Сложен наш организм. Его населяет множество полезных клеток, которые облегчают нашу жизнь. Не являются исключениеми макрофаги. К сожалению, иногда их опыта не хватает для того, чтобы иммунная система работала необходимым образом. И тогда человек заболевает. Но важным преимуществом нашей иммунной системы является именно то, что она умеет приспосабливаться.

Активированные макрофаги могут находится в нескольких различных состояниях, которые обуславливают выполнение ими той или иной функции. В связи с этим выделяют классический и альтернативной пути активации макрофагов.

1. Классический путь активации.

По классическому пути активация макрофагов происходит при взаимодействии с бактериями, низкими концентрациями бактериальными полисахаридов, пептидогликанов, а также при взаимодействии цитокинов I-го типа: IFN-?, TNF-б, IL-1в, GM-CSF, IL-12, IL-18, IL-23. Классическими активаторами этого пути считаются IFN-? и TNF-б. При этом процесс носит дискетный характер: IFN-? примирует макрофаги, TNF-б активирует их. Эффект других цитокинов может быть опосредован усилением синтеза IFN-?.

IFN-? продуцируется врожденными или адаптивными иммунными клетками, такими как Th1 или NK. NK клетки вырабатывают IFN-? в ответ на стресс или действие патогенов. Однако продукция IFN-? нормальными киллерными клетками скоротечна и не может долго поддерживать популяцию макрофагов в активном состоянии. Их долговременная активация в адаптивном иммунном ответе обычно обеспечивается постоянной продукцией IFN-? Th1 клетками.

В результате перехода макрофага в состояние М1 изменяется экспрессия около 25% определяемых генов. Значительно повышается микробицидный потенциал этих клеток за счет продукции ими активных форм кислорода и азота. В макрофаге происходит оксидативный взрыв - синтезируется большое количество реакционно способных метаболитов кислорода, активируется NO синтаза.

В ходе активации макрофагов при классическом пути усиливается продукция провоспалительным цитокинов (TNF-б, IL-1, IL-6, IL-12) и провоспалительных липидных медиаторов, которые могут включаться в аутокринную регуляцию. При этом ответ клетки на воздействие усиливается, но делается менее специфичным. В результате клетки отвечают на разные действующие стимулы однонаправленным изменениям функциональных показателей, что необходимо для теплового патологического процесса - воспаления.

Фагоцитоз апоптозных полиморфно-ядерных лейкоцитов макрофагов во время воспаления связан с продукцией трансформирующего фактора роста - бета, который ингибирует синтез противовоспалительных цитокинов.

2. Альтернативный путь активации

По альтернативному пути активация макрофагов (переход в состояние М2) происходит под влиянием цитокинов II типа: IL-4, IL-13. Альтернативную активация может индуцировать и ряд других цитокинов: IL-5, IL-21, действуя на макрофаги либо опосредованно, либо непосредственно.

Другой цитокин, играющий важную роль в прямой и/или опосредованной активации по альтернативному пути является тимический стромальный лимфопоэтин, который поляризует дендритные клетки.

Альтернативный путь активации может буть запущен также глюкокортикоидами, иммунными комплексами и лигандами TPL, в связи с чем выделяет по меньшей мере три состояния макрофагов: M2a - вызывается IL-4 или IL-13.

Альтернативно активированные макрофаги отличаются молекулярными и биологическими характеристиками от классических макрофагов и характеризуются низкой экспрессией IL-12, и повышенной выработкой IL-10.

При альтернативной активации макрофаги проявляют повышенную эндоцитарную и фагоцитарную активность, однако их микробицидная активность во многих случаях снижается, повышается синтез противовоспалительных цитокинам, рецепторных антагонистов и хемокином.

Велика роль макрофагов и в регенерации. В ответ на разрушение тканей мастоциты, базофилы, гранулоциты выделяют IL-4, который трансформирует резидентные макрофаги в популяцию клеток, запрограммированных на регенерацию.

Трансформацию макрофагов в активное состояние называют трансформацией. При этом активация в том или ином направлении является обратимым процессов и клетки могут переходить из одного состояния в другое.

Различия между альтернативным и классическими путями активации макрофагов реализуются и на уровне экспрессии клеточных паттернраспознающих рецепторов. При классической активации экспрессия этих рецепторов снижается, а при альтернативной активации - существенно возрастает.

Макрофаги, экспрессирующие манозный рецептор, не вырабатывают оксид азота и характеризуются низким микробным киллингом. Хотя эти клетки имеют на своей поверхности MHCII, но практически не участвуют в презентации антигенов и во многих случаях ингибируют пролиферацию Т-лимфоцитов. Супрессирующее действие этих макрофагов было направленно на митогенактивированные Т-клетки, которые в свою очередь показали значительное снижение пролиферативного и секреторного ответа в присутствии альтернативно активированных макрофагов.

В настоящее время считается, что альтернативно активированные макрофаги участвуют в защите организма против гельминтов и нематод. Велика их роль в ремоделировании тканей и агиогенезе, поскольку этот тип макрофагов синтезирует фибронектин и матрикс-ассоциированный белок, усиливающий фибриногенез в фибробластах.

Из представленных данных можно сделать два принципиальных вывода. Во-первых, вряд ли корректно говорить о классическом и альтернативном путях активирования макрофагов. Скорее всего, это два равнозначных пути. Первый активирует, главным образом, иммунологические (антибактериальные) функции макрофагов, а второй - преимущественно неиммунологические. Тем более, что и сегодня термин «классическая активация макрофагов» для обозначения макрофагов, образующихся в процессе иммунного ответа. Во-вторых, макрофаг, будучи настроен на какую-то конкретно функцию, ограничивает реализацию остальных.

Макрофаги появляются в очаге повреждения в течение 24 ч с начала воспалительной реакции. Активированные макрофаги осуществляют транскрипцию антигенов (бактерий, эндотоксинов и др.). С по­мощью этого механизма они представляют антигены лимфоцитам, способ­ствуют их активации и пролиферации. Активированные Т-лимфоциты при­обретают значительно большие цитотоксические и цитолитичесие свойства, резко увеличивают продукцию цитокинов. В-лимфоциты начинают проду­цировать специфические антитела. В связи с активацией лимфоцитов резко увеличивается продукция цитокинов и других медиаторов воспаления, воз­никает гиперцитокинемия. Включение активированных макрофагов в развивающееся воспаление является гранью между локальной и системной ре­акцией на воспаление.

Взаимодействие макрофагов с Т-лимфоцитами и клетками "натуральных киллеров" при посредничестве цитокинов обеспечивает необходимые усло­вия для уничтожения бактерий и обезвреживания эндотоксинов, локализа­ции воспаления, предотвращения генерализации инфекции. Важную роль в защите организма от инфекции играют натуральные (естественные) клетки-киллеры (Natural Killer - NK-клетки). Они происходят из костного мозга и представляют собой субпопуляцию больших гранулярных лимфоцитов, спо­собных в отличие от Т-киллеров лизировать бактерии и клетки-мишени без предварительной их сенсибилизации. Эти клетки, так же как макрофаги, удаляют из крови чуждые организму частицы и микроорганизмы, обеспечи­вают адекватную продукцию медиаторов воспаления и местную защиту от инфекции, сохраняют баланс между провоспалительными и антивоспа­лительными медиаторами воспаления. Таким образом они препятствуют нарушению микроциркуляции и повреждению паренхиматозных органов избыточным количеством продуцируемых цитокинов, локализуют воспале­ние, предупреждают развитие тяжелой общей (системной) реакции жизненно важных органов в ответ на воспаление, препятствуют развитию дисфунк­ции паренхиматозных органов.

Большое значение для регуляции острого воспаления через посредство фактора некроза опухоли имеют молекулы белка, известные под названием "ядерный фактор каппа В" (Nuclear factor к-kappa В), играющие важную роль в развитии синдрома системной реакции на воспаление и синдрома полиорганной дисфункции. В терапевтических целях можно ограничить ак­тивацию данного фактора, что приведет к снижению продукции медиаторов воспаления и может оказать благоприятный эффект, уменьшив поврежде­ние тканей медиаторами воспаления и снизив опасность развития дисфунк­ции органов.

Роль клеток эндотелия в развитии воспаления. Клетки эндотелия являются связующим звеном между клетками паренхиматозных органов и циркулирую­щими в кровеносном русле тромбоцитами, макрофагами, нейтрофилами, цитокинами и их растворимыми рецепторами, поэтому эндотелий микроциркуляторного русла тонко реагирует как на изменения концентрации медиаторов воспаления в крови, так и на содержание их вне сосудистого русла.

В ответ на повреждение клетки эндотелия продуцируют монооксид азота (N0), эндотелии, фактор активации тромбоцитов, цитокины и другие медиа­торы. Эндотелиальные клетки находятся в центре всех реакций, развиваю­щихся при воспалении. Именно эти клетки после стимуляции их цитокинами приобретают способность "направлять" лейкоциты к месту повреждения.

Активированные лейкоциты, находящиеся в сосудистом русле, соверша­ют вращательные движения по поверхности эндотелия микроциркуляторного русла; возникает краевое стояние лейкоцитов. На поверхности лейко­цитов, тромбоцитов и клеток эндотелия образуются адгезивные молекулы. Клетки крови начинают прилипать к стенкам венул, движение их останав­ливается. В капиллярах образуются микротромбы, состоящие из тромбоци­тов, нейтрофилов и фибрина. В результате этого сначала в зоне очага вос­паления нарушается кровообращение в микроциркуляторном русле, резко повышается проницаемость капилляров, появляется отек, облегчается ми­грация лейкоцитов за пределы капилляров, возникают типичные признаки местного воспаления.

При тяжелой агрессии происходит гиперактивация клеток, про­дуцирующих цитокины и другие медиаторы воспаления. Количество цитокинов и монооксида азота увеличивается не только в очаге воспаления, но и за его пределами в циркулирующей крови. В связи с избытком цитокинов и других медиаторов в крови в той или иной мере повреждается микроциркуляторная система органов и тканей за пределами первичного очага воспа­ления. Нарушается функция жизненно важных систем и органов, начинает развиваться синдром системной реакции на воспаление (SIRS).

При этом на фоне выраженных местных признаков воспаления возника­ет нарушение функции дыхательной и сердечно-сосудистой систем, почек, печени и воспаление протекает как тяжелое общее заболевание с вовлече­нием всех функциональных систем организма.

Цитокины представляют собой сравнительно крупные молекулы белка с молекулярной массой от 10 000 до 45 000 дальтон. По химической структуре они близки друг к другу, однако обладают разными функциональными свойствами. Они обеспечивают взаимодействие между клетками, активно участвующими в развитии местной и системной реакции на воспаление пу­тем усиления или угнетения способности клеток продуцировать цитокины и другие медиаторы воспаления.

Цитокины могут оказывать влияние на клетки-мишени - эндокринное, паракринное, аутокринное и и н т е р к р и н н о е дейст­вие. Эндокринный фактор выделяется клеткой и влияет на клетку-ми­шень, расположенную от нее на значительном расстоянии. Он доставляется к клетке-мишени током крови. Паракринный фактор выделяется клеткой и оказывает влияние только на близкорасположенные клетки. Аутокринный фактор выделяется клеткой и влияет на ту же клетку. Интеркринный фактор действует внутри клетки, не выходя за ее пределы. Многие авторы рассмат­ривают эти взаимоотношения как "микроэндокринную систему".

Цитокины продуцируются нейтрофилами, лимфоцитами, клетками эн­дотелия, фибробластами и другими клетками.

Цитокиновая система включает в себя 5 обширных классов соединений, объединенных по их доминирующему действию на другие клетки.

1. Цитокины, продуцируемые лейкоцитами и лимфоцитами, называют
интерлейкинами (ИЛ, IL), потому что, с одной стороны, они продуцируют­
ся лейкоцитами, с другой - лейкоциты являются клетками-мишенями для
ИЛ и других цитокинов.

Интерлейкины подразделяют на провоспалительные (ИЛ-1,6,8,12); антивоспалительные (ИЛ-4,10,11,13 и др.).

2. Фактор некроза опухоли [ФНО].

3. Факторы роста и дифференцировки лимфоцитов.

4. Факторы, стимулирующие рост популяций макрофагов и гранулоцитов.

5. Факторы, вызывающие рост мезенхимальных клеток.
Большинство цитокинов относится к ИЛ (см. таблицу).

Таблица

Пептиды	Место синтеза	Клетки-мишени	Функция
G-CSF GM-CSF (иденти­чен по эф­фекту ИЛ-3) Интерфе-роны-аль-фа, бета, гамма ИЛ-1	Фибробласты, моноциты Эндотелий, фибробласты, костный мозг, Т-лимфоциты Эпителиаль­ные клетки, фибробласты, лимфоциты, макрофаги, нейтрофилы Эндотелиальные клетки, кератин оциты, лимфоци­ты, макрофаги	Предшествен­ник CFU-G Предшествен­ники клеток гранулоцитов, эритроцитов, моноцитов CFU-GEMM, MEG, GM Лимфоциты, макрофаги, инфицирован­ные и рако­вые клетки Моноциты, макрофаги, Т ­и В-клетки	Поддерживает продукцию нейтрофилов Поддерживает пролиферацию макро­фагов, нейтрофилов, эозинофилов и колоний, содержащих моноциты, поддерживает длительную стимуля­цию костного мозга Угнетает пролиферацию вирусов. Ак­тивирует дефективные фагоциты, уг­нетает размножение раковых клеток, активирует Т-киллеры, угнетает син­тез коллагеназы Стимулирует Т-, В-, NK- и LAK-клетки. Побуждает активность и про­дукцию цитокинов, способных разру­шать опухоль, стимулирует продук­цию эндогенного пирогена (через выделение простагландина PGE 2). Побуждает выделение стероидов, белков ранней фазы воспаления, гипотензию, хемотаксис нейтрофилов. Стимулирует респираторный взрыв
ИЛ-1га	Моноциты	Блокирует рецепторы ИЛ-1 на Т-клетках, фибробластах, хондроцитах, эндотелиальных клетках	Блокирует рецепторы типа ИЛ-1 на Т-клетках, фибробластах, хондроцитах, эндотелиалвных клетках. Улучшает в эксперименте модель септического шока, артрита и воспаление кишечника
ИЛ-2	Лимфоциты	Т, NK, В-активированные моноциты	Стимулирует рост Т-, В- и NK-клеток
ИЛ-4	Т-, N К-клетки	Все гематопоэтические клетки и мно­гие другие, экспресс-ре­цепторы	Стимулирует рост Т- и В-клеток, продукцию молекул HLA-класс 11
ИЛ-6	Клетки эндо- телия, фибро- бласты, лим- фоциты, неко- торые опухоли	Т-, В- и плазматические клетки, кератиноциты, гепатоциты, стволовые клетки	Дифференциация В-клеток, стимуляция роста Т-клеток и гематопоэтических стволовых клеток. Стимулирует продукцию белков ранней фазы воспаления, рост кератиноцитов
ИЛ-8	Клетки эндо- телия, фибро- бласты, лим- фоциты, моно- циты	Базофилы, нейтрофилы, Т-клетки	Вызывает экспрессию LECAM-1 рецепторов эндотелиальными клетками, бета-2-интегринов и трансмиграцию нейтрофилов. Стимулирует респираторный взрыв
M-CSF	Клетки эндо- телия, фибро- бласты, моно- циты	Предшественник моноцитов CFU-M Моноциты	Поддерживает пролиферацию моноцитформирующих колоний. Активирует макрофаги
МСР-1, MCAF	Моноциты. Некоторые опухоли секре-тируют анало­гичные пепти­ды Макрофаги	Неактивированные моноциты	Известны только специфические хемоаттрактанты моноцитов
TNF-alfa (LT ока- зывает идентич- ный эф- фект)	NK-, Т-клет- ки, В-клетки (LT)	Клетки эндотелия, моноциты, нейтрофилы	Стимулирует рост Т-лимфоцитов. Направляет цитокин к некоторым клеткам опухоли. Резко выраженный провоспалительный эффект путем стимуляции ИЛ-1 и простагландин Е-2. При введении его животным в эксперименте вызывает многочис­ленные симптомы сепсиса. Стимули­рует респираторный взрыв и фагоци­тоз

Список сокращений терминов в таблице

Английских		Русских	Английских		Русских
CFE	Колониеформирующая единица	КФЕ	MCAF	Моноцит хемо­таксис и активи­рующий фактор	МХАФ
G-CSF	Гранулоцит колониестимулирующий фактор	Г-КСФ	M-CSF	Макрофаг колониестимулирующий фактор	М-КСФ
GM-CSF	Гранулоцит-макрофаг колониестимулирующий фактор	FM- КСФ	МСР-1	Моноцитарный хемотаксис пеп­тид- 1	МХП-1
IFN	Интерферон	ИНФ	NK	Натуральный киллер	нк
IL	Интерлейкин	ИЛ
IL 1 га	Антагонист рецеп- тора ИЛ-1	АР ИЛ-1	TGF-бета	Трансформирую- щий фактор рос­та бета	ТФР- бета
LPS	Липополисахариды	лпс	TNF- альфа	Трансформирую- щий фактор рос­та альфа	ТФР- альфа
LT	Лимфотоксин	лт

В норме продукция цитокинов незначительна и предназначена для под­держания взаимодействия между клетками, продуцирующими цитокины, и клетками, выделяющими другие медиаторы воспаления. Но она резко воз­растает при воспалении в связи с активацией клеток, вырабатывающих их.

В начальной стадии развития воспаления одновременно выделяются провоспалительные и антивоспалительные интерлейкины. Повреждающее действие провоспалительных интерлейкинов в значительной степени ней­трализуется антивоспалительными, в их продукции сохраняется баланс. Ан­тивоспалительные цитокины оказывают полезное действие, они способст­вуют ограничению воспаления, уменьшению общей реакции на воспаление, заживлению раны.

Большинство реакций при развитии воспаления осуществляется через посредничество цитокинов. Так, напри­мер, ИЛ-1 активирует Т- и В-лимфоциты, стимулирует образование С-реактивных белков ранней фазы воспаления, продукцию провоспалительных медиаторов (ИЛ-6, ИЛ-8, ФНО) и фактора активации тромбоцитов. Он уве­личивает прокоагулянтную активность эндотелия и активность адгезивных молекул на поверхности клеток эндотелия, лейкоцитов и тромбоцитов, вы­зывает образование микротромбов в сосудах микроциркуляторного русла, вызывает повышение температуры тела.

ИЛ-2 стимулирует Т- и В-лимфоциты, рост NK-клеток, продукцию ФНО и интерферона, увеличивает пролиферацию и цитотоксические свой­ства Т-лимфоцитов.

ФНО обладает наиболее сильным провоспалительным действием: стиму­лирует секрецию провоспалительных интерлейкинов (ИЛ-1, ИЛ-6), выделение простагландинов, усиливает активацию нейтрофилов, эозинофилов, моноцитов; активирует комплемент и коагуляцию, увеличивает молекуляр­ную адгезию эндотелия лейкоцитов и тромбоцитов, в результате чего обра­зуются микротромбы в сосудах микроциркуляторного русла. При этом по­вышается проницаемость сосудистой стенки, нарушается кровоснабжение жизненно важных органов, в которых возникают очаги ишемии, что прояв­ляется различными признаками дисфункции внутренних органов.

Избыточная продукция цитокинов и других медиаторов воспале­ния вызывает нарушение регулирующей функции иммунной системы, при­водит к их бесконтрольному выделению, нарушению баланса между провоспалительными и антивоспалительными цитокинами в пользу провоспалительных. В связи с этим медиаторы воспаления из факторов, защищающих организм, становятся повреждающими.

Монооксид азота (N0) - потенциально токсичный газ.

Он синтезируется из а-аргинина и преимущественно действует как ингибирующий нейротрансмиттер. Оксид азота синтезируется не только лейкоцитами, но и эн­дотелием сосудов.

Малые размеры этой частицы, отсутствие электрического заряда и липофильность позволяют ей легко проникать через мембраны клеток, прини­мать участие во многих реакциях, изменять свойства некоторых белковых молекул. NO является наиболее активным из медиаторов воспаления.

Оптимальный уровень N0 в крови необходим для поддержания нормаль­ного венозного тонуса и проницаемости сосудистой стенки. В микроциркуляторном русле. N0 защищает эндотелий сосудов (в том числе печени) от повреждающего действия эндотоксинов и фактора некроза опухоли.

Монооксид азота сдерживает чрезмерную активацию макрофагов, тем самым способствуя ограничению синтеза избыточного количества цитоки-нов. Это ослабляет степень нарушения регулирующей роли иммунной сис­темы в продукции цитокинов, способствует сохранению баланса между про-воспалительными и антивоспалительными цитокинами, ограничивает воз­можности медиаторов воспаления вызывать нарушение функции паренхи­матозных органов и развитие синдрома системной реакции на воспаление.

Монооксид азота расслабляет мышечные клетки в стенках сосудов, уча­ствует в регуляции сосудистого тонуса, релаксации сфинктеров и проницае­мости сосудистой стенки.

Чрезмерная продукция N0 под влиянием цитокинов способст­вует снижению венозного тонуса, нарушению перфузии тканей, возникно­вению очагов ишемии в различных органах, что благоприятствует дальней­шей активации клеток, продуцирующих цитокины и другие медиторы вос­паления. Это увеличивает тяжесть нарушения функции иммунной системы, нарушает ее способность регулировать продукцию медиаторов воспаления, приводит к увеличению содержания их в крови, прогрессированию синдро­ма системной реакции на воспаление, снижению венозного тонуса, умень­шению периферического сосудистого сопротивления, развитию гипотен-зии, депонированию крови, развитию отека, возникновению полиорганной дисфункции, нередко заканчивающейся необратимой полиорганной недос­таточностью.

Таким образом, действие NO может быть как повреждающим, так и за­щитным по отношению к тканям и органам.

Клинические проявления синдрома системной реакции на воспаление включают характерные для него признаки: 1) повышение температуры тела выше 38°С или снижение ее ниже 36°С при анергии; 2) тахикардию - уве­личение числа сердечных сокращений свыше 90 в 1 мин; 3) тахипноэ - увеличение частоты дыханий свыше 20 в 1 мин или снижение РаС0 2 менее 32 мм рт.ст.; 4) лейкоцитоз свыше 12 10 3 в 1 мм 3 , или снижение количества лейкоцитов ниже 4 10 3 в 1 мм 3 , или палочкоядерный сдвиг более чем на 10%

Тяжесть синдрома определяется числом имеющихся признаков наруше­ния функций органов у данного пациента. При наличии двух из четырех вы­шеописанных признаков синдром оценивают как умеренной (легкой) сте­пени тяжести, при трех признаках - как средней степени тяжести, при че­тырех - как тяжелый. При выявлении трех и четырех признаков синдрома системного ответа на воспаление риск прогрессирования болезни, развития полиорганной недостаточности, требующей специальных мероприятий для коррекции, резко возрастает.

Микроорганизмы, эндотоксины и локальные медиаторы асептического воспаления обычно поступают из первичного очага инфекции или очагов асептического воспаления.

При отсутствии первичного очага инфекции микроорганизмы и эндоток­сины могут поступать в кровоток из кишечника за счет т р а н с л о к а ц и и через стенку кишки в кровь или из первично-стерильных очагов некроза при остром панкреатите. Обычно это наблюдается при выраженной дина­мической или механической кишечной непроходимости, обусловленной острыми воспалительными заболеваниями органов брюшной полости.

Легкий синдром системного ответа на воспаление - это в первую оче­редь сигнал об избыточной продукции цитокинов чрезмерно активирован­ными макрофагами и другими цитокинпродуцирующими клетками

Если вовремя не будут предприняты меры профилактики и лечения ос­новного заболевания, синдром системной реакции на воспаление будет не­прерывно прогрессировать, а начинающаяся полиорганная дисфункция мо­жет перейти в полиорганную недостаточность, которая, как правило, явля­ется проявлением генерализованной инфекции - сепсиса.

Таким образом, синдром системной реакции на воспаление - это начало непрерывно развивающегося патологического процесса, являющегося отра­жением избыточной, недостаточно контролируемой иммунной системой секреции цитокинов и других медиаторов воспаления, вследствие наруше­ния межклеточных взаимоотношений в ответ на тяжелые антигенные сти­мулы как бактериальной, так и небактериальной природы.

Синдром системной реакции на воспаление, возникающий вследствие тяжелой инфекции, неотличим от реакции, возникающей в ответ на асеп­тическое воспаление при массивной травме, остром панкреатите, травма­тичных хирургических вмешательствах, трансплантации органов, обширных ожогах. Это обусловлено тем, что в развитии данного синдрома участвуют одни и те же патофизиологические механизмы и медиаторы воспаления.

Диагностика и лечение. Определение и оценка степени тяжести синдрома системной реакции на воспаление доступны любому лечебному медицин­скому учреждению. Этот термин принят международным сообществом вра­чей разных специальностей в большинстве стран мира.

Знание патогенеза синдрома системной реакции на воспаление позволя­ет разрабатывать антицитокиновую терапию, профилактику и лечение ос­ложнений. Для этих целей применяют моноклональные антитела против цитокинов, антитела против наиболее активных провоспалительных цитокинов (ИЛ-1, ИЛ-6, фактора некроза опухоли). Имеются сообщения о хо­рошей эффективности плазмофильтрации через специальные колонки, по­зволяющие удалять избыток цитокинов из крови. Для угнетения цитокинпродуцирующей функции лейкоцитов и снижения концентрации цитокинов в крови применяют (правда, не всегда успешно) большие дозы сте­роидных гормонов. Важнейшая роль в лечении больных принадлежит свое­временному и адекватному лечению основного заболевания, комплексной профилактике и лечению дисфункции жизненно важных органов.

Частота синдрома системного ответа на воспаление у пациентов отделений интенсивной терапии в хирургических клиниках дос­тигает 50%. При этом у больных с высокой температурой тела (это один из признаков синдрома), находящихся в отделении интенсивной терапии, син­дром системного ответа на воспаление наблюдается у 95% больных. Коопе­ративное исследование, охватывающее несколько медицинских центров в США, показало, что из общего числа больных с синдромом системной ре­акции на воспаление только у 26% развился сепсис и у 4%- септический шок. Летальность возрастала в зависимости от степени тяжести синдрома. При тяжелом синдроме системного ответа на воспаление она составляла 7%, при сепсисе - 16%, при септическом шоке - 46%.

Синдром системной реакции на воспаление может длиться всего не­сколько дней, но он может существовать и в течение более длительного вре­мени, до уменьшения содержания цитокинов и монооксида азота (N0) в крови, до восстановления баланса между провоспалительными и антивос­палительными цитокинами, восстановления функции иммунной системы контролировать продукцию цитокинов.

При уменьшении гиперцитокинемии симптомы могут постепенно идти на убыль, в этих случаях опасность развития осложнений резко уменьшает­ся, в ближайшие дни можно рассчитывать на выздоровление.

При тяжелой форме синдрома имеется прямая корреляция между содер­жанием цитокинов в крови и тяжестью состояния пациента. Про- и анти­воспалительные медиаторы могут, в конце концов, взаимно усиливать свое патофизиологическое действие, создавая нарастающий иммунологический диссонанс. Именно при этих условиях медиаторы воспаления начинают оказывать повреждающее действие на клетки и ткани организма.

Сложное комплексное взаимодействие цитокинов и цитокиннейтрали-зующих молекул, вероятно, определяет клинические проявления и течение сепсиса. Даже тяжелый синдром системного ответа на воспаление нельзя рассматривать как сепсис, если у пациента нет первичного очага инфекции (входных ворот), бактериемии, подтвержденной выделением бактерий из крови при многократных посевах.

Макрофаги принимают участие в иммунном ответе на всех его этапах. Во-первых, как уже было отмечено, они осуществляют немедленную защитную реакцию до тех пор, пока не произойдет усиление иммунного ответа, регулируемое антигенспецифичнми Т-клетками. Во-вторых, они вызывают активацию Т-клеток, осуществляя процессинг и презентацию им антигена. И наконец, активированные в свою очередь Т-клетками, они выполняют важные функции в эффекторных механизмах клеточного иммунитета, вызывая воспаление и уничтожая микроорганизмы, а также опухолевые клетки.

Цитокины усиливают некоторые функции макрофагов

Циркулирующие моноциты способны уничтожать некоторые микроорганизмы. При культивировании in vitro они в значительной степени теряют эту активность, но под действием добавленных цитокинов, в частности ИФу, она восстанавливается и параллельно происходит активация дополнительных механизмов антимикробного действия, которые в норме не экспрессируются моноцитами.

Активность макрофагов - это сложный феномен. Активированные фагоцитарные клетки приобретают повышенную способность уничтожать одни микроорганизмы, не затрагивая другие. Например, очищенный ЙєЦг стимулирует бактерицидную активность моноцитов человека в отношении Legionella , но при этом усиливает рост Mycobacterium tuberculosis . Такой неоднозначный характер эффекта обусловлен несколькими причинами:

Множественностью эффекторных функций, выполняемых активированными макрофагами;

Большим разнообразием моноцитов и макрофагов по их свойствам; в зависимости от ткани и органа они различаются по экспрессии молекул МНС класса II и Fc-рецепторов, профилю выделяемых цитокинов и продукции пероксидазы. Тем не менее большинство исследователей считает, что все макрофаги принадлежат к одной клеточной линии, а наблюдаемые различия обусловлены последовательными стадиями их созревания и влиянием тканевого микроокружения; кроме того, активация тех или иных функций может зависеть не только от природы макрофагов, но и от конкретного «спектра» цитокинов и других провоспалительных стимулов. Предположительно активация макрофагов происходит в несколько этапов, под влиянием следующих один за другим стимулов, которыми могут служить цитокины, эндотоксин, различные медиаторы и регуляторные факторы воспаления. На каждом этапе активации макрофаги способны к осуществлению различных эффекторных функций и обладают характерными особенностями морфологии и физиологии.

В некоторых случаях для стимуляции определенной функциональной активности макрофагов требуется несколько сигналов. Например, чтобы вызвать наибольшую продукцию оксида азота NO, токсичного для бактерий и опухолевых клеток, макрофаги мыши необходимо стимулировать сначала ИФу, а затем ФНОа. На макрофагах человека данный эффект получить гораздо труднее. В большинстве случаев для этого требуется серия стимулов, например воздействие несколькими цитокинами с одновременной перекрестной сшивкой FceRII. Макрофаги человека, выделенные из воспалительного очага, иногда экспрессируют индуцибельную синтазу оксида азота, но необходимый для его синтеза кофактор тетрагидробиоптерин они содержат в низкой концентрации. Поскольку оксид азота выполняет многочисленные сигнальные функции, не связанные с его токсическим действием, можно предполагать, что токсикантом служит не само это соединение азота, а преимущественно пероксинитриты, образующиеся в результате взаимодействия N0 с продуктами восстановления кислорода. Обычно такое взаимодействие происходит только в очагах воспаления и при стимуляции фагоцитарной активности макрофагов.

Одна из причин, почему рак так трудно лечить в том, что он избегает обнаружения организмом. Агенты иммунной системы постоянно проверяют поверхности клеток на химические сигналы, подтверждающие их принадлежность, но раковые клетки посылают те же химические сигналы, что и здоровые.

Теперь исследователи из Университета Пенсильванской школы научились реорганизовывать макрофаги, «первые ответчики» иммунной системы, чтобы они могли различать здоровые и раковые клетки.

Сконструированные клетки должны циркулировать через тело мыши, вторгаться в опухоли и поглощать раковые клетки человека в ней. Это представляет собой потенциальный прогресс в области иммунотерапии рака, который до сих пор добился наибольшего успеха в лечении «жидких» опухолей, связанных с раком крови.

Иммунные клетки, называемые макрофагами, являются первыми ответчиками организма; Они удаляют больные или чужеродные клетки из организма, пожирая и переваривая их. Макрофаги также должны разрушать раковые клетки, но они возникают из здоровых клеток, которые первые защищаются почти всеми теми же механизмами, препятствующими нападению со стороны иммунной системы.

Лаборатория Discher обладает знаниями, имитирующими эти защитные механизмы на здоровых клетках, но теперь они нацеливаются на белки макрофагов, которые реагируют на эти сигналы.

«Наш новый подход привлекает молодые и агрессивные макрофаги из костного мозга человека-донора и устраняет гарантию того, что раковые клетки кооптированы, чтобы предотвратить их заражение», — сказал Алвей. «В сочетании с антителами, нацеленными на рак, эти сконструированные макрофаги внедряются в твердые опухоли и быстро приводят к регрессии опухолей человека без какой-либо измеримой токсичности».

Терапия иммунных клеток с использованием искусственных Т-клеток в последнее время стала успешным лечением некоторых видов рака крови, которые называются «жидкими» опухолями. Опухоли в других тканях обычно более твердые, что может физически препятствовать способности Т-клеток проникать в массу опухоли.

Макрофаги легко проникают в пораженные и поврежденные ткани, включая опухоли. Таким образом, терапия рака на основе макрофагов была исследована десятилетия назад. Хотя они оказались безопасными у пациентов, они не были эффективны в уничтожении раковых клеток. Теперь понятно, что такие макрофаги получили тот же сигнал «не ешь меня» как из здоровых, так и раковых клеток.

Лаборатория Discher с тех пор показала, что белок на человеческих клетках, называемый CD47, функционирует как «маркер себя», взаимодействуя с белком на поверхности макрофагов SIRPA. Когда SIRPA контактирует с CD47 на любой другой клетке, он служит защитой, которая предотвращает поглощение макрофагом другой клетки, даже если она раковая. Исследователи полагали, что контроль этого белка может оживить клеточные терапии на основе макрофагов.

Инъекции молекул антител, блокирующих CD47 от взаимодействия с SIRPA, уже пробуют в клинике, основываясь на наблюдениях за некоторым уменьшением размеров опухолей у мышей. Однако такие молекулярные методы лечения воспроизводимо вызывают быструю потерю многих циркулирующих клеток крови, так как макрофаги также атакуют некоторые здоровые клетки. В дополнение к возникновению анемии некоторые мыши с истощенным CD47 умирают от аутоиммунного заболевания.

Чтобы обойти эти проблемы безопасности и потенциально максимизировать терапевтическое воздействие на опухоли, Элви и его коллеги взяли молодые молочные макрофаги от доноров, а также мышей и непосредственно заблокировали их SIRPA. Они также вводили различные антитела, которые связываются с раковыми клетками, помогающими активировать макрофаги, которые могут проникать в опухоль.

«Большой сюрприз, — сказал Дискер, — заключается в том, что инъецированные макрофаги циркулируют по всему телу, но накапливаются только внутри опухолей, где они зацепляются за раковые клетки».

После двух инъекций раковые клетки были очищены в 100 раз от опухолей размером в десять центов, а опухоли уменьшились на 80 процентов. Важно отметить, что на кровяные клетки не повлияли процедуры, что предполагает, что такой подход безопасен.

«Безопасность до сих пор, вероятно, является следствием как относительно небольшого числа инжектируемых макрофагов, так и их секвестрации в опухоли, вдали от большинства здоровых клеток», — сказал Дискер.

Исследование выявило новые биологические механизмы, в том числе наблюдение, что инъецированные макрофаги, которые накапливаются в опухоли, перестают проникать в раковые клетки примерно через неделю. Дальнейшие инъекции, однако, безопасно приводят к регрессии опухоли.

«Первая фаза клинических испытаний — это испытания безопасности человека, поэтому это многообещающее начало», — сказал Алви. «Эффективность этих сконструированных макрофагов относительно ясна, но ключевая проблема заключается в том, как максимизировать противораковые эффекты, одновременно уменьшая побочные эффекты, а именно поглощение нормальных клеток».

Текущие исследования в лаборатории Discher сосредоточены на том, как сконструировать макрофаги для более длительного действия.