Ткань живого организма, изучение, понятия профилактика заболеваний

Архив рубрики «Иследования»

Это разновидность тканевого диспротеинозг широко распространенного среди животного царства, но и проб лема особого фибриллярного белка тела. Амилоидоз — ослож нение многих болезней инфекционной, воспалительной или опу холевой природы (вторичный, или приобретенный, амилоидоз и вместе с тем самостоятельное заболевание генетической (на следственный амилоидоз) или не известной еще (первичны? или идиопатический, амилоидоз) природы. Амилоидоз — болезн старости (старческий амилоидоз), опухолеподобное заболевани (локальный опухолевидный амилоидоз) и «заболевание» само: опухоли (апуд-амилоид). Этим не исчерпывается многообрази амилоидоза, который можно считать в равной мере проблемо современной клиники и проблемой молекулярной биологии. В последнее время особенно возрос интерес к амилоидозу ка к проблеме фибриллярного белка, тесно связанной с ортологие: и патологией соединительной ткани [Серов В. В, Шамов И. А 1977]. Благодаря новейшим методам исследования изучены хи мический состав, физические свойства, тонкая структура ами лоида, его антигенная характеристика и механизмы амилоидо генеза.

При местном введении разрешающего агента возникает фе­номен локальной (местной), при внутривенном введении—-ге­нерализованной (системной) кальцифилаксии с отложением из­вести в тех или иных областях тела. Так, после предваритель­ного введения животному паратиреоидного гормона, который вызывает, по S. Selye, «кальциногенный диатез» (скрытое пред­расположение тканей к кальцинозу), инъекции хлорида хрома или железистого декстрана ведут к местной кальцифилаксии. После тбй же «подготовки» животного паратиреоидным гормоном внутривенное введение хлорида хрома вызывает кальциноз око­лощитовидных желез, инъекция железистого декстрана — каль – цнноз поджелудочной железы, а серотонина — кальциноз слюн­ных желез (системная кальцифилаксия). Иными словами, агент, вызывающий гиперкальциемию, действует как общий тканевой сенсибилизатор, а разрешающие факторы необходимы для того, чтобы локализовать реакцию в известных областях. Однако, помимо разрешающих факторов, не вызывающих кальциноз без предварительной сенсибилизации, существуют также такие, ко­торые обладают прямым кальцифицирующим действием, т. е. способны вызывать местный кальциноз при первом введении (местные кальцергены). Факторы, влияющие на общую реак­тивность организма, значительно изменяют качество кальци – фнлактической реакции. Как видно, в отличие от метастатического обызвествления, которое наблюдается в определенных органах в связи с «фи­зиологической» предрасположенностью и без каких-либо допол­нительных воздействий, при кальцифилаксии возникают обыз­вествления «направленного действия» и «детерминированной локализации». Кальцифилаксия напоминает аллергические феномены (Ар – тюса, Санарелли — Шварцманна), в частности показана воз­можность десенсибилизации (анакальцифилаксия). Однако до­казательств в пользу реакции антиген — антитело при кальци­филаксии нет. Вместе с тем Н. Selye считает, что между каль – цпфилаксией и иммунологическими (аллергическими) реакция­ми существует определенная связь. Он рассматривает кальци – филаксию как защитную реакцию, при которой избирательное отложение извести может повышать резистентность ткани и препятствовать действию патогенного фактора.

Принципиально новое толкование обызвествления дало учение Н. Selye о кальцифилаксии, которая рассматривается как при­обретенное состояние повышенной чувствительности организма К|Кальцию с развитием локального или генерализованного каль­циноза. Н. Selye в 1960 — 1963 гг. создал экспериментальные модели «управляемых» кальцифилактических синдромов и дал им теоретическое обоснование. В развитии кальцифилаксии уча­ствуют два фактора — сенсибилизирующий и разрешающий. К сенсибилизирующим относятся различные агенты (парати – реоидный гормон, витамин D и его производные, дигидрота – хистерон и др.) и воздействия (тотальная нефрэктомия), имею­щие одну общую особенность — вызывать гиперкальциемию. Разрешающими агентами могут быть соли ряда металлов (же­леза, хрома, марганца, алюминия), некоторые органические сое­динения (яичный белок, декстрин), вещества, ведущие к дегра – нуляции тучных клеток (полимиксин), и продукты секреции тучных клеток (серотонин), а также травматические поврежде­ния. Для развития кальцифилаксии всегда необходимо опреде­ленное время (так называемый критический период, обычно около суток) между сенсибилизацией животного и введением разрешающего агента.

На этапе формирования мезенхимы необходимые для орга­ногенеза взаимоотношения между ней и дифференцирующимся эпителием во многих случаях реализуются через коллаген, ко­торый секретируется как мезенхимальными, та, к и эпителиаль­ными клетками. Основные факты в этом направлении получены при культивировании эмбриональных тканей. Так, при разру­шении коллагена коллагеназой нарушалась дифференцировка эпителия слюнных желез, роговицы, почек, кожи, лепких, уро – пигмальной железы при их культивировании [Grobstein С, Cohen J. Н„ 1965; Wessels N. К., Cohen J. Н., 1968; Stuart Е. S. et al, 1972; Bride J, Comot L,1976]. Морфогенез легкого или щитовидной железы нарушался при ингибиции синтеза колла­гена мезенхимой [Alescio Т, 1973; Helper М„ Pakstin А, 1978]. Культивирование эпителиального и мезенхимального зачатка, разделенного милипоровым фильтром, не прекращает индук­ционного взаимодействия, так как коллаген диффундирует через фильтр [Bernfield М. R, 1970]. Это свидетельствует о роли раст­воримого коллагена в индукции. Эпителий роговицы, культи­вируемый на капсуле хрусталика или подложках из коллагена, а также при добавлении коллагена в среду, синтезирует втрое больше коллагена, чем при росте на субстратах, не содержащих коллаген [Meier S, Hay Е. D, 1974, 1975], причем эффект за­висит от типа коллагена подложки ([Dodson J. W, Hay E. D, 1974]. Отмечается и индуцирующее действие эпителия на ме­зенхиму, имеющее относительную тканевую специфичность. В опытах М. R. Bernfield (1970) совместное культивирование клеток эпителия слюнной железы с мезенхимальными клетками этой железы стимулировало синтез коллагена в последних. Такой же эффект давали клетки поджелудочной железы, но на мезенхиму молочной железы эпителий слюнных желез влияния не оказывал.

До настоящего времени нет убедительных данных о том, что при распаде клеток и тканей возникают новые вещества, не со­держащиеся в них ранее. Более логично предположение, что функциональный эффект от продуктов распада клеток связан с массивным выходом ферментов и других активных факторов, которые секретируются и живыми клетками, в том числе ме­диаторов, и образованием большого числа физиологически ак­тивных продуктов из разрушенных клеточных компонентов — цитоплазматических и ядерных белков, полипептидов и амино­кислот, нуклеопротеидов, нуклеотидов, фосфолипидов и т. д. Действительно, лизосомные кислые гидролазы и нейтральные протеиназы, выходящие в большом количестве в ткань при мас­сивном распаде лейкоцитов и макрофагов, а также протеазы тучных клеток при их разрушении, оказывают значительное и многообразное влияние на клеточные системы (см. разделы 1.2.4 и 1.4.3), в том числе лизосомальные ферменты способны усиливать пролиферацию клеток [Alexander J. W. et al,.1971]. Выраженной физиологической активностью обладают и содер­жащиеся в клетках катионные белки. Гистоны и некоторые другие основные белки способны угнетать клеточный рост, а нуклеиновые кислоты и их фрагменты усиливать [Коны - шев В. А, 1974]. Накапливаются данные о том, что роль мак­ромолекул в регуляции не ограничивается участием низкомо­лекулярных продуктов их глубокой деполимеризации (амино­кислот, пептидов, нуклеотидов) в качестве предшественников биосинтеза новых биополимеров или индуцирующих «сигналов», а включает также влияние неразрушенных макромолекул (бел­ков, РНК, ДНК) или их крупных фрагментов, несущих инду­цирующую информацию [Конышев В. А, 1974]. Фосфолипид – ные компоненты мембран разрушенных или отмирающих клеток с помощью ферментов фосфолипазы и простагландинсинтетазы через простаноевую и арахидоновую кислоты превращаются в физиологически активные простагландины [Чернух А. М, 1979]. Таким образом, изложенные в этом разделе материалы сви­детельствуют о том, что все клетки соединительной ткани явля­ются локальными регуляторами гомеостаза на уровне микро­района или региона.

6 Отличительной чертой регуляции на клеточном и тканевом уровнях является относительное «равноправие» элементов, взаи­модействующих между собой «по горизонтали», в то время как для нервно-гуморальной и эндокринной регуляции характерна «вертикальная» иерархия: ЦНС—-периферическая нервная сис­тема—нервные окончания — нейромедиаторы; гипоталамус — гипофиз — другие эндокринные железы. 7 Основным отличием клеточных регуляторов от нервно-эн – докринных является их в основном локальное действие в бли­жайшем микроокружении, т. е. на относительно короткой дис­танции. Это дает основание обозначить это явление как корот – кодистантную регуляцию, а сами клетки как короткодистантные регуляторы. Это качество является важнейшей характеристи­кой таких регуляторов, так как позволяет им координировать функции клеток, сосудов и межклеточного матрикса своего микрорайона или региона. Это же подразумевает, что подобная «тактическая» регуляция контролируется и направляется «стра­тегическими» центральными механизмами. 8 В соответствии с характером передачи информации и дли­ной дистанции воздействия можно выделить несколько основных способов клеточной регуляции, причем необходимо подчеркнуть, что большинство клеток соединительной ткани «владеет» не­сколькими или всеми этими способами. а) Медиаторная регуляция имеет гуморальный характер и осуществляется с помощью растворимых факторов или медиа­торов, которые секретируются большинством клеток соедини­ ло тельной ткани в норме и/или при воспалении и других патоло­гических процессах (см. табл. 8). Нельзя исключить, что все эти факторы секретируются в норме, однако только при вос­палении, когда соответствующие клетки резко увеличиваются в числе и интенсифицируют свою деятельность, медиаторы на­чинают обнаруживаться в крови или экссудате. Ряд факторов до сих пор обнаружен только в культуральной жидкости in vitro. Эффект большинства медиаторов, среди которых есть ве­щества, стимулирующие и ингибирующие рост, миграцию и функцию клеток своей или другой популяции, относительно спе­цифичен и связан с наличием соответствующих рецепторов на клетках-мишенях. Особенностью клеточных медиаторов являет­ся их эффективность в очень низких концентрациях. К медиа­торам относятся также простагландины и циклические нуклео – тиды (цАМФ и цГМФ), которые являются модуляторами весьма многочисленных физиологических процессов и патологических реакций, т. е. в зависимости от концентрации, фазы процесса и т. д. могут оказывать различный эффект. Они регулируют внутриклеточный обмен и опосредуют воздействие других фак­торов (гормонов, медиаторов) на клетку.

Определенную роль в эпителио-мезенхимных взаимоотношениях играют и клетки системы мононуклеарных фагоцитов. Зна­чение макрофагов не ограничивается «защитой» эпителия от проникающих на территорию так называемого микрорайона чу­жеродных частиц, токсинов, иммунных комплексов и др, а так­же противоопухолевой защитой (см. раздел 1.2.4). Макрофаги принимают прямое участие в липидном обмене, в продукции и обмене пигментных соединений. Звездчатые ретикулоэндоте – лиоциты (купферовские клетки) печени образуют комплекс аль­бумин— билирубин, который стимулирует рост печени и функ­ции гепатоцитов. Блокада звездчатых ретикулоэндотелиоцитов тормозит регенерацию гепатоцитов [Казначеев В. П, Маян - ский Д. Н, 1978]. Клетки микроглии выполняют важную роль в дифференцировке нейронов и реализации их специфических функций [Das Р, Pfaffenroth D. С, 1976]. В свою очередь эпителий, в частности гепатоциты, вырабатывает при регенера­ции факторы, стимулирующие рост звездчатых ретикулоэндо – телиоцитов [Конышев В. А, 1974]. Не подлежит сомнению важная роль лимфоцитов в эпителио – мезенхимных взаимоотношениях, если учитывать присущую им функцию иммунного контроля структуры и функции. Особая роль принадлежит лимфоцитам в регуляции восстановительных процессов в паренхиматозных органах, например при регенера­ции печени [Бабаева А. Г, 1977]. По данным автора, В-лимфо – циты стимулируют, а Т-лимфоциты тормозят регенерацию. Из­вестна также способность лимфоцитов секретировать физиоло­гически активные вещества (лимфокины), в том числе ингиби – рующие клеточную пролиферацию (см. раздел 1.3 и 3.1). Зна­чительную роль играют лимфоциты и в противоопухолевой за­щите. Значение тучных клеток обусловливается прежде всего тем, что они являются активными биологическими регуляторами микроциркуляции и, следовательно, влияют на питание парен­химатозных клеток. Однако нельзя недооценивать и непосред­ственное воздействие секретируемых ими веществ, например, гистамина и гепарина на клеточный рост (см. раздел 1.4.3). Отмечается связь гиперплазии (в том числе предопухолевой) и числа тучных клеток [Юрина Н. А. и др., 1977]. Наличие реципрокных связей между тучными клетками и железистым эпителием желудка показано М. Г. Шубич и соавт. (1972).

В предыдущих разделах были приведены сведения о проис­хождении, структуре и функциях отдельных элементов соеди­нительной ткани. В настоящей главе внимание акцентировано на том, что делает соединительную ткань целостной физиологи­ческой системой, а именно на взаимоотношениях всех элементов ее между собой и роли этих взаимоотношений в сохранении гомеостаза. Последние годы характеризуются интенсивной теоретической разработкой и внедрением в науку и практику системного под­хода, под которым понимаются основные принципы исследова­ния объектов, представляющих собой сложные развивающиеся системы. Такие системы рассматриваются как совокупность компонентов, взаимодействие которых порождает новые каче­ства, не присущие самим компонентам. Важнейшими свойства­ми сложных систем являются: иерархичность организации, це­ленаправленность функционирования, большое число разнород­ных элементов, наличие информационной связи между элемен­тами, наличие взаимодействия между ними на основе прямых и обратных связей [Кант В. И, 1978]. Все эти свойства в пол­ной мере присущи соединительной ткани как структурно-функ­циональной системе и в то же время подсистеме более сложных органных и организменных систем.

Представленные данные свидетельствуют о том, что эласти­ческая ткань и во взрослом организме не является инертной, а подвергается процессу разрушения и восстановления, особен­но интенсивному в условиях патологии. Главную роль в эласто – лизе, по-видимому, играют локальные ферментные процессы, однако нельзя исключить диффузию циркулирующих эластоли­тических энзимов. Так, в наших исследованиях [Шехтер А. Б. и др, 1977] при пересадке обработанных протеолитическими ферментами сосудов с резко сниженной антигенностью (колла­ген-эластических каркасов) эластические мембраны были со­хранны, однако местами и очень медленно (через 1—2 года) все же происходила их деградация, несмотря на отсутствие клеточных элементов и, следовательно, локальных источников эластазы. Следует упомянуть об открытии еще одного фермента — тро – поэластазы, которая расщепляет на фрагменты только тропо – эластин и не действует на зрелый эластин [Mecham R. et al, 1977]. По-видимому, посредством этого фермента клетки осу­ществляют контроль за метаболизмом эластина, так как из­вестно, что синтез эластина активен в тканях, где заметного накопления эластических волокон не наблюдается [Robert L. et al, 1974]. Можно предполагать, что, как и в случае коллагена, одни и те же клетки осуществляют синтез эластина и гликопротеи­нов микрофибриллярного компонента, а также ферментов, от­ветственных за их деградацию, регулируя таким образом мета­болизм, структуру и биомеханические свойства эластических волокон.

Эластические волок­на, образованные, как и коллагеновые волокна, фибробластами и ГМК, являются весьма стабильными структурами и не под­вергаются воздействию большинства тканевых протеаз, в связи с чем долгое время считалось, что во взрослом организме они метаболически инертны. Однако патоморфологам хорошо из­вестна деструкция (фрагментация и лизис) эластических воло­кон кожи и мембран артерий при старении, сахарном диабете н атеросклерозе [Анестиади В. X., 1967; Loeven W. А, 1969; Robert L, 1977], а также в легких при эмфиземе [Hages R. et al, 1975; Mandl J. et al, 1977]. Эластические структуры разрушаются также при воспалительных изменениях, например в аорте при сифилитическом мезаортите, неспецифическом ги – гантоклетючном аортите [Голоссовская М. А, 1967]. Изучая совместно с Г. В. Нестайко аорту при неспецифическом арте­риите электронно-микроскоппчески, мы обнаружили в участках клеточной инфильтрации неравномерное истончение, узурацию и фрагментацию эластических волокон как вблизи полиморф – ноядерных лейкоцитов и макрофагов, так и вблизи гладких мышц (рис. 50), по-видимому, под влиянием выделяемых клет­ками эластолитических ферментов. S. Cajander и О. Hassler (1976) выявили узурацию внутренней эластической мембраны вблизи атеросклеротической аневризмы только со стороны про­света и в тех же участках скопления лизосомоподобных гранул. На этом основании авторы считают причиной деструкции эла – стазу распадающихся полиморфноядерных лейкоцитов. При синдроме Марфана, связанном с недостаточностью лизилоксид – азы в участках аневризмы аорты обнаруживается деструкция мембран, а при ультраструктурном анализе — глыбчатый рас­пад эластических структур и образование микрофибриллярного компонента без эластина [Saruk М, Eisenstein R, 1977].