Скачиваний:
79
Добавлен:
28.12.2013
Размер:
6.02 Mб
Скачать

 

Сосудистые изменения при воспалении

83

ный эффект, вероятно, опосредуется повыше-

ка) дез-арг С5а сохраняет способность к дегра-

нием цАМФ в ПМЯЛ. Из всего этого следует,

нуляции тучных клеток. Кроме того, для выде-

что ПМЯЛ могут служить мишенью при раз-

ления и действия аминов, вероятно, возникает

работке новых противовоспалительных препа-

тахифилаксия, что свидетельствует о большой

ратов.

значимости отека, зависимого от ПМЯЛ, для

Оценкаотекакакфункциональногосостояния

пролонгированных реакций.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

На рис. 74 показано, как наблюдения С5а мо-

Медиаторы,

участвующие

 

в

различных

гут соотноситься с теорией, объясняющей об-

воспалительных реакциях

 

 

 

 

разование отека с точки зрения функциональ-

Имеются ли основания для отнесения воспа-

ного процесса, возникающего вследствие про-

никновения микробов в ткани. Присутствие

лительной реакции, показанной на рис. 74, к

микробов запускает внесосудистую активацию

другим типам воспаления? Описанная модель

комплемента в тканевой жидкости, которая

представляет неаллергическую реакцию с учас-

приводит к микробному лизису и опсонизации.

тием «альтернативного пути» активации ком-

В связи с ограниченностью внесосудистого

племента, который запускается продуктами

комплемента поставка компонентов компле-

стенки микробных клеток. Все наблюдаемые

мента из крови должна быть пропорциональ-

здесь события могут быть в равной мере отне-

ной величине стимула, т.е. количеству при-

сены и к «классическому пути» активации,

сутствующих микробов. Вероятно, это регули-

более эффективно

запускаемому

комплексами

руется двойственным продуктом активации -

антиген - антитело, где повышенная проницае-

С5а. С5а и дез-арг С5а регулируют аккумуля-

мость сосудов необходима и важна для поставки

цию ПМЯЛ, а они в свою очередь контроли-

большего количества антител из крови наряду с

руют приток комплемента из крови посредст-

компонентами комплемента. Реакция Артюса

вом повышения проницаемости сосудов. В пос-

представляет

собой

пример

ответа,

ледующем лейкоциты мигрируют в ткани и

индуцированного иммунными комплексами и,

фагоцитируют лизированные и(или) опсонизи-

как известно, зависящего от синтеза проста-

рованные микробы. Начальная фаза выхода

гландинов, активации комплемента и участия

плазменного белка у некоторых видов может

ПМЯЛ. Интересно, что, хотя при реакции

ускоряться аминами тучных клеток, выделение

Артюса и определяется образование С5а, став-

которых индуцируется С5а и другим «анафила-

ший теперь доступным рецепторный антагонист

токсином»-СЗа. Этот процесс, вероятно, имеет

ФАТ подавляет отек. Таким образом, в данной

временный характер ввиду инактивации СЗа и

ситуации может существовать

взаимодействие

С5а как факторов высвобождения аминов под

двух типов медиаторов. Наряду со стенкой

действием карбоксипептидазы N тканевой

микробных клеток и комплексами антиген -

жидкости, хотя у некоторых видов (не у челове-

антитело многие

вещества

могут

 

Рис. 74. Микроциркуляторная реакция на С5а; система контроля местного накопления ПМЯ лейкоцитов и плазменныхбелковвответнаприсутствие микробов в ткани.

184 Глава 17

Рис. 75. Классификация предполагаемых медиаторов воспаления по их месту и механизму действия на микроциркуляцию.

Таблица составлена на основании данных, полученных на разных видах, поэтому следует учитывать существенные межвидовые различия. Кроме того, некоторые агенты (например, С5а, вещество Р) могут вызывать выделение гистамина (5-ОТ у грызунов) тучными

клетками. Артерия Артериолы Капилляры Венулы Вена

активировать систему комплемента, например ткани, поврежденные нагреванием или эндотоксинами. Системное снижение комплемента подавляет разные типы экспериментального воспаления.

Очевидно также, что механизмы, участвующие во взаимодействии ПМЯЛ и эндотелиальных клеток венул, могут и не иметь отношения к воспалительным реакциям, вовлекающим С5а. Конечно, многие различные типы реакций подавляются снижением уровня циркулирующих ПМЯЛ и не нарушаются при уменьшении комплемента. Важную роль в этих реакциях

могут играть лейкотриен В4 или другие факторы хемотаксиса.

Заключение

В основе многих воспалительных реакций могут лежать определенные фундаментальные механизмы, вовлекающие различные химические вещества в зависимости от типа реакции, ткани и вида животных. В данной главе описаны механизмы, участвующие в формировании воспалительного отека, причем особое внима-

Сосудистые изменения при воспалении

185

ние уделяется тем из них, посредством которых повышенная проницаемость венул вызывается рядом медиаторов и модулируется вазодилататорами, действующими на артериолы. На рис. 75 показано, как некоторые предполагаемые медиаторы классифицируются по способу и месту их действия на микрососудистое русло.

Со временем список таких медиаторов, безусловно, возрастет, и мы надеемся, что это будет происходить параллельно росту наших знаний о механизмах действия медиаторов. В заключение хотелось бы привести высказы-

вание Julius Cohnheim (1889): «Вы увидите, что феномен, обозначаемый как четвертый в сосудистой области ввиду наибольшей гетерогенности факторов, представляет собой совершенно регулярную, постоянно повторяющуюся серию, и будете вполне вознаграждены за страдания, связанные с тщательным анализом».

18 Накопление клеток и воспаление

П. К. Уилкинсон (Р. С. Wilkinson)

Большинство воспалительных реакций про-

ся током цитоплазмы в переднем направлении.

должительностью более нескольких часов ха-

Важный вопрос заключается в причине локо-

рактеризуется накоплением клеток в зоне вос-

моторных событий: вызываются ли они внеш-

паления. В тканях беспозвоночных зона вос-

ними лигандами или внутренними сигналами?

паления изолируется клеточными реакциями,

Ответ может быть получен при исследовании

чужеродный материал и паразиты инкапсули-

нестимулированных клеток в отношении локо-

руются и заключаются в цисты. Аналогом этого

моторной морфологии. Нейтрофилы, находя-

процесса являются реакции в ревматоидных

щиеся в потоке крови, имеют сферическую

узелках человека. Накопление клеток может

форму. При их тщательном и мягком выделе-

происходить в любом месте по разным

нии из крови без охлаждения или при их

причинам. Здесь, вероятно, прежде всего надо

помещении в капли сферическая форма сохра-

сказать о механизме хемотаксиса, который

няется; лишь менее 5% нейтрофилов приобре-

наиболее легко объясним с точки зрения моле-

тают полярную форму. При добавлении ф. мет-

кулярной фармакологии. В последние годы

лей-фен до соответствующей концентрации

картина молекулярной фармакологии хемо-

(10 - 8 -10- 9 М) вся популяция в течение 5 мин

таксических реакций нейтрофильных лейкоци-

приобретает полярную морфологию. Это

тов несколько прояснилась. Получены весомые

наблюдение четко свидетельствует о том, что

доказательства важной роли хемотаксиса в

нейтрофилы остаются неподвижными лишь до

остром воспалительном процессе, при котором

получения сигнала извне.

связь между причинным фактором (мобилиза-

Накапливаются данные о том, что при

ция клеток) и эффектом (накопление клеток)

переходе клеток от сферической к полярной

достаточно проста. Что касается других форм

форме происходит быстрое перераспределение

воспаления, то доказательств участия в них

рецепторов клеточной мембраны. При стиму-

данного процесса пока мало. При хроническом

ляции ф. мет-лей-фен, кроме рецепторов к дан-

воспалении, вероятно, многие факторы участ-

ному лиганду, наблюдается движение к перед-

вуют в накоплении клеток, поэтому причинно-

ней части клеток и других рецепторов, таких

следственная связь менее выражена. Прежде

как Fc и С3b (рис. 76, Б). Перераспределение

чем приступить к обсуждению более специфи-

рецепторов к формилпептидам выявляется и

ческих фармакологических проблем, необходи-

при стимуляции лейкотриеном В4 (ЛТВ4). От-

мо рассмотреть изменения, вызываемые в по-

носительно механизмов перераспределения ре-

ведении лейкоцитов некоторыми лигандами, а

цепторов пока мало известно, однако для дви-

также механизмы, которые могут участвовать в

жущейся клетки представляется весьма важной

накоплении клеток.

локализация ее сенсорного аппарата на перед-

 

нем конце. Использование этого феномена для

Локомоция, вызванная лигандами

определения градиента концентрации обсужда-

ется ниже. Следует отметить, что полярность

Большинству биологов хорошо известна ха-

формы и перераспределение рецепторов выяв-

ляются в клетках, находящихся в суспензии с

рактерная форма движущихся клеток. В них

равномерной концентрацией лиганда, и не

появляется широкий гиалиновый лидирующий

зависят от наличия градиента. Если такие клет-

конец (ламеллоподиум); позади него распола-

ки оседают на соответствующем субстрате, то

гается тело клетки с ядром и цитоплазматиче-

начинается их движение. Внешние проявления

скими органеллами, которое заканчивается уз-

локомоторной реакции при этом зависят от

ким хвостом (рис. 76, А). Когда клетка про-

расположения стимула в среде. Так, при изо-

двигается вперед, волны сокращения перекаты-

тропном стимуле наблюдается случайная ло-

ваются в ней спереди назад, что сопровождает-

комоция, а при наличии градиентанаправлен-

186

ное движение к источнику. Вероятно, это не означает отсутствия дискретных групп хемокинетических, хемотаксических или других факторов и скорее всего обусловлено тем, что поведение клеток определяется разницей в расположении молекул лиганда. Собственно движение, как правило, является сигнальным событием у нейтрофилов; характер их локомоторного поведения (см. ниже) зависит от окружающей среды (градиент, равномерная концентрация и др.), из которой клетка получает сигнал.

Механизмы аккумуляции клеток

Локомоторныемеханизмы(рис. 77)

Хемотаксис

Хемотаксис-это реакция, посредством которой химическое вещество определяет направление движения клеток. Она обычно сопровождается морфологической ориентацией клетки в направлении к источнику градиента концентрации химического вещества (при позитивном хемотаксисе) (рис. 78) или в противоположную сторону (при негативном хемотаксисе). При оценке клеточной аккумуляции вполне достаточно учета только позитивного хемотаксиса, поскольку клетки после достижения ими источника градиента вряд ли успеют продвинуться в направлении падения градиента, прежде чем произойдет их оседание.

Немало дискуссий посвящается выяснению того, каким образом лейкоциты определяют градиент- с помощью пространственного механизма, т. е. выявляя разницу концентрации лиганда вдоль собственной длины или временного механизма, при котором клетки, продвигаясь по градиенту, измеряют концентрацию в различных точках в разное время. Для этого необходима простая память. Первоначально был популярным пространственный механизм, поскольку не было сомнений в способности нейтрофилов определять градиент вне движения, но для этого требуются сложные расчеты. Предположение, что перемещение во времени свойственно не только клеткам, но и рецепторам, побудило к некоторой «модификации» временных механизмов; из них наибольшую популярность приобрел механизм, в котором движущиеся рецепторы связывают лиганд в той или иной точке в разное время. Перераспределение рецепторов при стимуляции на пе-

Накопление клеток и воспаление

187

Рис. 76. А - морфология человеческого моноцита при локомоции (фазовый контраст). Следует отметить гиалиновую гребнеподобную вуаль на переднем конце клетки, а также характерную форму клетки, суживающейся к хвостовому концу. Б-морфология движущегося нейтрофила человека в присутствии ф.мет-лей-фен (оптика Normarski). Характер Fc-розеткообразования с эритроцитами, покрытыми антителами, поляризованной клетки свидетельствует о перераспределении рецепторов на переднюю часть клетки.

188 Глава 18

Рис. 77. Некоторые различия в движении

 

 

 

 

 

 

 

клеток в зависимости от определенных

 

 

 

 

 

 

 

условий. Длина и направление стрелок

 

 

 

 

 

 

 

соответствуют

распределению

и

 

 

 

 

 

 

 

направленности движения клеток; другие

 

 

 

 

 

 

 

детали локомоции клеток не обозначены.

 

 

 

 

 

 

 

 

а-случайное движение; б-положительный

 

 

 

 

 

 

 

 

хемокинез расширяет поле смещения

 

 

 

 

 

 

 

 

клеток без изменения его направления;

 

 

 

 

 

 

 

 

вигизменение движения в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

хемотаксическом градиенте, создаваемом

 

 

 

 

 

 

 

 

точечным источником (в) и линейным

 

 

 

 

 

 

 

 

источником (г); д-ориентирование тоже

 

 

 

 

 

 

 

 

изменяет направление движения, но

 

 

 

 

 

 

 

 

несколько иначе, чем хемотаксис (см.

 

 

 

 

 

 

 

 

текст) [Wilkinson et alIn: Cell Analysis/Ed.

 

 

 

 

 

 

 

N. CatsimpoolasNew York: Plenum Press,

 

 

 

 

 

 

 

 

1981].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

реднюю часть клетки вне зависимости от на-

и упорядоченно продвигаются в этом направ-

личия или отсутствия градиента предполагает

лении. Перераспределение рецепторов по на-

следующее: если концентрация лиганда слиш-

правлению к ведущему концу соответствует

ком низка и не позволяет отличить первый

предположению о движении клеток по гра-

сигнал от последующих (например, для ф. мет-

диенту. Таким образом, полярность и движение

лей-фен 10-9-10-8 М), нейтрофилы отвечают на

по градиенту могут быть обусловлены

«первый толчок» лиганда поляризацией в

двойственностью стимула и не требуют какого-

направлении данного всплеска. Если это так, то

либо

сложного

 

клеточного

механизма

при

изотропной

концентрации

лиганда

определения градиента. Следовательно, при

полярность разных клеток будет случайно на-

слишком высокой

концентрации

аттрактанта

правленной, как и последующее движение (хе-

клетки не способны различать «первый толчок»

мокинез).

 

 

 

 

и выбрасывают несколько псевдоподий в

В градиенте клетки скорее всего получают

разных направлениях. Именно это происходит с

«первый толчок» на той стороне, которая об-

нейтрофилами

_6

при

супраоптимальных

ращена к наиболее высокой концентрации

концентрациях (10

 

М) ф. мет-лей-фен, поэтому

аттрактанта, и, следовательно, поляризуются

их миграция бывает слабой.

 

 

Рис. 78. Ориентация нейтрофилов в градиенте С5а.

Источник градиента находится в правой части поля, и большинство клеток реагирует на него поляризацией (оптика

Nomarski).

Хемокинез

Термин «хемокинез» охватывает целую группу явлений. По отношению к лейкоцитам хемокинез обозначает реакцию, с помощью которой химические вещества определяют скорость движения клеток. Более точным термином в данном случае является «ортокинез». Увеличение только скорости движения клеток не приводит к накоплению клеток. В действительности клетки, в окружении которых изменяется концентрация ортокинетического вещества (если вещество повышает скорость клеток), двигаются медленнее при низких концентрациях агента и в среднем проводят больше времени в местах с низкой концентрацией, а не с высокой. Это может быть обусловлено неслучайным распределением клеток, но тогда следует оценить механизм накопления клеток как крайне неэффективный. Однако если под действием ортокинетического агента клетки становятся более липкими, то при превышении оптимальной концентрации адгезивный эффект должен доминировать над локомоторным и клетки должны накапливаться в местах высокой концентрации такого агента. Мы проверили эту гипотезу, изучая движение нейтрофилов по двум сторонам мостика. На одну часть покровного стекла наносили бычий сывороточный альбумин (БСА), а на другую- БСА-анти- БСА иммунные комплексы. БСА обеспечивает хорошую поверхность для движения клеток.

По иммунным комплексам клетки передвигаются плохо, поскольку их движение тормозится связыванием собственных Fc-рецепторов с IgG, прикрепленным к поверхности. Клетки переходят с БСА на комплексы гораздо легче, чем в обратном направлении; наблюдается постоянное накопление нейтрофилов на иммунных комплексах. Нетрудно представить себе подобную ситуацию в очаге воспаления.

Клинокинез, еще одна форма хемокинеза, является реакцией, с помощью которой химические вещества изменяют частоту поворотов клетки. У лейкоцитов клинокинез не обнаружен, поэтому нет необходимости в его обсуждении.

Реакцииориентирования

Направление движения клеток может определяться не только химическими реакциями, но и физическими характеристиками среды, в ко-

Накопление клеток и воспаление

189

торой движутся клетки. Контактное ориентирование является реакцией, при которой движение клеток в структурированных тканях определяется осью ориентации. Обычно клетки предпочитают двигаться по оси выемок и не пересекать гребни между ними. Многие трехмерные матрицы, например фибриллы коллагена и фибриновые свертки, обладают ориентацией. Известно, что фибробласты и лейкоциты ориентируются вдоль оси таких матриц.

Следует отметить, что реакции ориентирования приводят к двустороннему движению, т.е. вверх-вниз или вдоль одной из осей фибрилл коллагена. Чаще движение осуществляется в двух направлениях, а не в одном, как при хемотаксисе. Контактное ориентирование как таковое не приводит к накоплению клеток. Однако нейтрофилы отвечают менее эффективно, если хемотаксические градиенты находятся под прямым углом к полю ориентирования, например в структурированной фиброзной ткани (по сравнению с ситуацией, когда оси обоих полей совпадают).

Контактное торможение локомоции

Когда подвижные фибробласты растут в тканевой культуре, у них отсутствует тенденция к наползанию друг на друга; напротив, при соприкосновении их поверхностей движение прекращается. Такое подавление движения помогает клеткам формировать монослой, а не наползать друг на друга. Злокачественные клетки часто теряют способность к контактному торможению. Лейкоциты - клетки, проникающие повсюду, поэтому проявление контактного торможения при их встрече с клетками других типов может привести к нарушению функции. Действительно, контактное торможение у лейкоцитов отсутствует, что позволяет им благополучно проникать под клетки любого типа в культуре. Таким образом, хотя контактное торможение является важным механизмом накопления клеток, на ранних стадиях развития клеточного воспаления оно, по-види- мому, играет несущественную роль. Оно может иметь важное значение в более поздние стадии, например при заживлении ран, когда фибробластные и эпителиальные пласты передвигаются для восстановления целостности тканей.

Контактное торможение этих клеток при заживлении ран способствует формированию аккуратного рубца.

190 Глава 18

Механизмыадгезии

Задержка клеток при случайной миграции уже сама по себе может привести к их накоплению. Если центр воспалительного поражения является «липким пятном», то любая достигшая его клетка задерживается в нем. Этот механизм, вероятно, играет определенную роль в воспалении.

Многие факторы хемотаксиса лейкоцитов усиливают адгезию при их концентрации, превышающей хемотаксическую. Таким образом, можно предположить, что клетки, покидающие сосуд, первыми привлекаются градиентом хемотаксического фактора. Когда они достигают источника, где концентрация фактора высока, локомоция уменьшается (поскольку концентрация становится супраопти-мальной на кривой дозаэффект), а их адгезия в то же время возрастает.

Подавлениемиграции

Лимфокины, подавляющие миграцию подвижных клеток, могут способствовать накоплению клеток при реакциях с участием клеточно-опо- средованного иммунитета. В главе 14 описаны лимфокины, влияющие на макрофаги и поли- морфно-ядерные лейкоциты.

Пролиферацияклеток, поступающихв область воспаления

Клетки могут накапливаться в любом месте, поскольку после достижения какого-либо конкретного места они стимулируются к делению. Это может быть крайне важным механизмом при образовании хронической гранулемы, например при иммунных реакциях, когда образуются вещества, вызывающие бласттрансформацию лимфоцитов. Активированные лимфоциты в свою очередь выделяют вещества, увеличенние количества макрофагов (см. главу 14). Данный механизм не имеет отношения к острому воспалению, поскольку нейтрофилы, характерные для такого воспаления, представляют собой неделящиеся терминальные клетки.

Сосудистыеизменения

Усиленный выход лейкоцитов из сосудов вследствие повышения их проницаемости может увеличить прохождение клеток через любую ткань. Усиление кровотока в ткани также может увеличить такое прохождение. Однако

для эффективного накопления клеток требуются дополнительные механизмы.

Адгезия и локомоция

При изучении локомоции клеток in vitro поверхность, по которой движутся клетки, обычно называют субстратом. Адгезия является необходимым условием для движения на двухмерном (плоском) субстрате. Плохо прилипающие клетки не обладают достаточными возможностями для передвижения по субстрату. Вероятно, вследствие этого лимфоциты плохо передвигаются по двухмерным (2М) поверхностям. В то же время слишком сильно прилипающие клетки становятся неподвижными. Таким образом, 2М-субстрат не может быть адекватной моделью движения клеток in vivo, где клетки часто передвигаются по трехмерным матрицам. В таких матрицах адгезия может иметь менее важное значение для локомоции; это подтверждается тем фактом, что лимфоциты, плохо двигающиеся по 2М-суб- страту, легко проходят через коллагеновый гель или под монослоями других типов клеток в тканевой культуре.

Многие методы определения клеточной адгезии основаны на прикреплении клеток к поверхности с их последующим механическим удалением. В действительности это скорее метод измерения открепления, нежели определения адгезии. Данное различие вовсе не тривиально.

Когда клетки прикрепляются к субстрату, они должны распластываться; такое поведение часто наблюдается, например, у активированных макрофагов. Распластанная клетка более устойчива к откреплению не из-за мощности удерживающих ее сил, а просто благодаря увеличению ее площади. Поэтому в условиях, где адгезия для двух клеток одинакова, распластанную клетку сдвинуть труднее, чем округлую. Удобными способами прямого измерения клеточной адгезии являются пропускание с контролируемой скоростью суспензии клеток через поверхность и определение количества прикрепившихся к ней клеток. Столь же простым методом измерения адгезии нейтрофилов является определение их агрегации. При активации, например, хемотаксическими факторами нейтрофилы становятся более липкими и затем агрегируют, что легко измерить агрегометром или счетчиком клеток. Наличие агрегации типа нейтрофилнейтрофил может быть

 

 

 

Накопление клеток и воспаление

191

достаточно искусственным показателем. Одна-

ными являются результаты связывания между

ко предположение, лежащее в основе этих ме-

молекулами

на

лейкоцитах

(LFA-1,

CR3,

тодов, заключается в возможности существо-

р150.95) и на эндотелиальных клетках (ICAM-1)

вания параллелизма между адгезивностью, оп-

[Hynes, 1987]. Другое предположение заклю-

ределяемой in vitro, и адгезией между нейтро-

чается в том, что в воспаленном эндотелии

филом и эндотелием in vivo.

 

тормозится выделение фактора, который в

 

 

 

норме предупреждает адгезию лейкоцитов к

Маргинация и адгезия лейкоцитов

эндотелию (как простациклин предупреждает

адгезию тромбоцитов). Аспекты взаимодействия

in vivo

 

лейкоцитов и эндотелиальных клеток об-

В нормальных условиях существует равновесие

суждаются в главах 8 и 17.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

между циркулирующими нейтрофилами и клет-

Хемотаксис и хемотаксические

 

 

ками, маргинирующими на стенках сосудов,

 

 

примерно половина из которых находится в

факторы

 

 

 

 

 

каждом пуле в любой момент времени (см.

Покинув кровеносные сосуды, лейкоциты миг-

главу 20). Физическая нагрузка или адреналин

(inter

alia) высвобождает

маргинированные

рируют в центр повреждения. На основании

клетки в циркуляцию; напротив, циркулирую-

исследований in vivo трудно предположить

щий

эндотоксин переводит

циркулирующие

хемотаксическую природу миграции. В то же

клетки в маргинированные. Последний фено-

время при исследованиях in vitro получены

мен интересен в связи с возможностью увели-

веские доказательства способности лейкоцитов

чения адгезивности нейтрофилов кровеносного

к точным и быстрым реакциям хемотаксиса;

русла в результате внутрисосудистой актива-

более детально они рассматриваются ниже.

 

ции комплемента и выделения С5а (см. главу

 

 

 

 

 

 

12). Это имеет важное значение при эндотокси-

Методы определения хемотаксиса

 

 

ческом шоке, а также при почечном гемодиали-

Существует ряд методов определения реакций

зе и может являться генерализованным отра-

жением локальных событий при воспалении.

лейкоцитов на факторы хемотаксиса. Наиболее

Вещества, выделяемые местно в воспаленной

широко используется определение с помощью

области, могут значительно увеличивать адге-

микропоровых фильтров. Клетки при этом

зивность лейкоцитов к эндотелию, действуя на

помещаются на верхнюю поверхность фильтра,

оба типа клеток.

 

а хемотаксический фактор-на нижнюю. Фактор

Какие факторы заставляют лейкоциты в

диффундирует через фильтр, образуя градиент

больших количествах прилипать к сосудистому

концентрации; в ответ лейкоциты начинают

эндотелию воспаленной области? Предпо-

мигрировать через поры фильтра. В другом

лагается несколько вариантов.

популярном определении используются ячейки,

1. Простейшими могут быть физические

прорезанные в агарозе. Клетки на слайде

факторы, такие как замедление кровотока в зо-

помещают

в

ячейку;

в

отсутствие

не воспаления, что уменьшает силу потока,

хемотаксического фактора они распределяются

которая в норме предупреждают адгезию. Это

между агарозой и пластинкой, образуя

(вместе с открытием новых капилляров) благо-

правильное кольцо. Если рядом расположенная

приятствует повышенному поступлению лей-

ячейка заполнена хемотаксическим фактором,

коцитов в воспаленную область.

клетки мигрируют в ее сторону дальше, чем

2. Не решен вопрос о медиаторах, которые

клетки, находящиеся на противоположной

выделяются местно, но при попадании в цир-

стороне; поэтому в конце эксперимента клетки

куляцию могут изменять адгезивность всей

образуют кольцо яйцевидной формы.

 

 

популяции циркулирующих нейтрофилов тем

Ни один из этих методов не позволяет четко

же способом (хотя, возможно, и менее драма-

дифференцировать хемокинез и хемотаксис,

тично), каким действует циркулирующий эндо-

хотя для этих целей и предлагаются спе-

токсин.

 

циальные приемы. Превосходство имеет визу-

3. Однако наиболее реалистична гипотеза о

альная оценка, которая позволяет определить

местных изменениях либо эндотелия венул,

ориентацию клеток и пройденный ими путь. С

либо лейкоцитов, которые приводят к увеличе-

помощью киносъемки показано, что лейко-

 

нию их аффинности друг к другу. Очень важ-

 

 

 

 

 

 

192

Глава 18

 

 

 

 

циты мигрируют по почти прямым линиям

ретает полярную морфологию и подвижность

градиента хемотаксического фактора. Однако

(в первые 24 ч). Подобным эффектом обладают

подобная

киносъемка требует

использования

ФГА, конканавалин А и, что наиболее

точных и сложных приборов и методов анализа.

интересно, моноклональные анти-СО-3-анти-

Поэтому проще показать хемотаксис, измеряя

тела. Поскольку рецептор CD-3 тесно связан с

ось морфологической ориентации лейкоцитов в

рецептором для антигена, это можно исполь-

градиенте в фиксированные периоды времени.

зовать в качестве модели индукции локомоции

Это может быть сделано в простейшей

с помощью антигена. Возможно, локомоторная

ориентационной камере. В градиенте фактора,

активность

приобретается лимфоцитами при

например С5а или формилпептидов (см. рис.

переходе из фазы G0 в фазу G, клеточного

78), около 90% нормальных человеческих или

цикла. Об аттрактантах лимфоцитов, к сожа-

кроличьих

нейтрофилов ориентированы по

лению, известно очень мало. Лимфоциты не

направлению к источнику градиента.

отвечают на классические аттрактанты нейтро-

Крайне простым и многообещающим ме-

филов (формилпептиды, С5а или ЛТВ4) и реа-

тодом определения активности лигандов явля-

гируют на

неидентифицированные молекулы

ется оценка их влияния на клеточную поляри-

сыворотки и на частично охарактеризованные

зацию в суспензии. Как упоминалось выше,

белки, которые выделяются в культуре лим-

бережно полученные лейкоциты крови имеют

фоцитами,

стимулированными митогенами

сферическую форму, а при стимуляции хемо-

(предположительно лимфокины) (см. главу 14).

таксическими пептидами они приобретают по-

 

 

лярную форму. Определение может быть про-

Хемотаксическоераспознавание

ведено менее чем за 30 мин и способно дать

Лейкоциты реагируют на множество несущих

хорошие результаты по зависимости доза-

эффект. При этом в связи с нахождением клеток

опасность стимулов, поэтому для нормального

в суспензии не проявляются вторичные эффекты

осуществления своих функций защиты от

лигандов, например адгезия.

 

инфекции или очищения организма от повреж-

 

 

 

 

 

денных тканей они должны обладать большой

Локомоцияразличныхтиповлейкоцитов

функциональной гибкостью и способностью к

Локомоторные

и хемотаксические реакции

распознаванию целого ряда хемотаксических

факторов и частиц, подлежащих фагоцитозу.

наиболее удобно наблюдать у нейтрофильных

Часть распознавания осуществляется с по-

лейкоцитов, которые легче всего поддаются

мощью специфических рецепторов для хемо-

очистке. Именно эти клетки использовались в

таксических факторов (таких как С5а или фор-

подавляющем большинстве исследований (табл.

миловые пептиды) или для частиц, опсонизи-

22). Моноциты хорошо отвечают на многие

рованных СЗЬ или антителами (см. главу 3).

хемотаксические

факторы

нейтрофилов

Другие формы распознавания носят относи-

(например, формилпептиды, С5а, ЛТВ4). Вос-

тельно неспецифический характер. Например,

палительные макрофаги (например, мышиные

лейкоциты поглощают латексные бусы, суще-

перитонеальные

макрофаги, индуцированные

ствование рецепторов для которых трудно даже

тиогликолатом) реагируют на те же факторы, а

предположить. Описано множество хемо-

резидентные макрофаги, некоторое время

таксических факторов; классификация некото-

присутствующие в тканях, обычно обладают

рых из них приведена в табл. 22. Однако боль-

слабой локомоцией и низким хемотаксисом.

шинство из них слишком мало изучено и по-

Кроме того, хемотаксис выявлен у эозинофи-лов

этому не может использоваться для исследова-

(см. главу 5). Популяции активированных

ния функции распознавания. Ниже описаны

лимфоцитов, эффекторных лимфоцитов и лим-

хемотаксические факторы, доступные в очи-

фобластов более подвижны, чем непримиро-

щенной форме и используемые в биохимиче-

ванные клетки, причем in vivo их движение

ских исследованиях.

направлено преимущественно в места воспале-

 

 

ния.

 

 

 

 

ХемотаксическиефакторыN-

Многие лимфоциты венозной крови неспо-

собны к немедленному ответу на локомоторную

формилметиониновые пептиды

стимуляцию, а при культивировании с

 

 

митогеном большая часть популяции приоб-

При получении синтетических формилметио-

 

 

 

 

 

ниновых пептидов, которые являются мощны-