Ткань живого организма, изучение, понятия профилактика заболеваний

Возвращаясь к заживлению ран, можно представить себе несколько возможных механизмов действия продуктов разру­шения коллагена на его синтез фибробластами. 1) Фагоцитоз коллагена значительно усиливает выработку описанных выше митогенных и/или фибриногенных факторов макрофагами. 2) Продукты фагоцитоза коллагена аккумулируются на поверх­ности макрофага и «предъявляются» фибробластам при опи­санных выше контактах этих клеток, подобно аналогичному механизму иммунозависимого взаимодействия макрофагов и лимфоцитов (см. раздел 1.2.4). В этом случае продукты раз­рушения коллагена реагируют с соответствующими мембран­ными рецепторами фибробластов. В последние годы действи­тельно обнаружены специфические рецепторы к коллагеновым молекулам и пептидам на мембранах фибробластов [Postleth - waite А. Е. et al., 1978]. 3) Фиброгенным действием обладают продукты глубокого разрушения коллагена (аминокислоты, пептиды), проникающие через цитолемму фибробласта и влия­ющие на трансляцию или транскрипцию. 4) Продукты распа­да коллагена связывают коллатеназу макрофагов и других кле­ток, что ведет к преобладанию синтеза над катаболизмом и накоплению коллагена. Будущие исследования должны выя­вить, какой из этих механизмов или их сочетаний имеют место. В настоящее же время можно лишь утверждать, что продукты разрушения коллагена н взаимодействие клеток играют важную роль в осуществлении первого этапа местной ауторегуляции роста соединительной ткани. Несомненно, имеют значение также другие компоненты меж­клеточного матрикса. Известны данные о стимулировании за­живления ран протеогликанами хряща [Касавина Б. С., Зен­кевич Г. Д., 1966; Baggi G. et al., 1970; Prudden I. F. et al.,1965]. При этом Т. Suyama и др. (1966) получили эффект да­же от продуктов распада хондроитиисульфатов с относительной молекулярной массой 4000 дальтон. В наших исследованиях комплекс коллагена с хондроитинсульфатами оказывал более сильное стимулирующее действие, чем каждый из компонентов. В последнее время показано, что структурные гликопротеины также усиливают синтез коллагена в культуре фибробластов [Randoux A. et al, 1978]. Нельзя, исключить, что при заживле­нии ран эндогенные углеводные продукты разрушения соедини­тельной ткани оказывают определенное стимулирующее дейст­вие. Наконец, продукты распада клеток, как мы уже отмечали (см. раздел 3.1.2), в виде нуклеопротеидных, липидных и поли­пептидных комплексов также могут способствовать пролифе­рации клеток. Таким образом, имеется целый комплекс обрат­ных связей, регулирующих рост соединительной ткани. Выде­ленные из этого комплекса механизмы регуляции коллагеново­го метаболизма представляются практически важным потому, что позволяют дать теоретические объяснения коллагенотерапии.

Мнотие наблюдения свидетельствуют о тесном взаимодействии процессов эпителизации и роста соединительной ткани [Ross R, 1970; Peacock Е. Е„ van Winkle W„ 1970; Holbrook К. A. ef al., 1975]. Эпителий обладает способностью стимулировать рост СТ, а также вырабатывает коллагеназу, участвующую в перестройке рубца. Задержка эпителизации ведет >к преждевременному скле­розированию грануляционной ткани, что в свою очередь замед­ляет эпителизацию таких участков. Рост эпителия может проис­ходить на любой поверхности, однако прочный эпидермальный пласт образуется только на грануляционной ткани определенной стадии зрелости. Регенерация эпителия и СТ регулируется в значительной мере гуморальным путем с помощью фибробласт – ных и эпидермальных факторов роста разного происхождения, а также ингибиторов роста (кейлонов) этих клеток [Gospodaro - wicz D„ 1976, 1978]. Эпителизация играет основную роль в закрытии небольших или поверхностных ран. Для заживления полнослойных, ран су­щественное значение имеют два других взаимосвязанных процес­са: 1) контракция, т. е. концентрическое стягивание краев раны к центру за счет миграции окружающей кожи >на грануля­ционную ткань, и 2) внераневой вставочный рост, под которым понимается гиперплазия окружающей кожи, близ­кая к регенерационной гипертрофии внутренних органов. Вклад контракции в заживление зависит от вида и возраста животных, площади и локализации раны, причем главным фактором явля­ется степень подвижности кожи. У крыс и кроликов скорость контракции ран на спине (0,65 мм/ч по Van Den Brenk Н. А., 1956) втрое превосходит скорость эпителизации. Почти на 90% раны на опине у них уменьшаются за счет контракции, в то вре­мя как на ушной раковине кролика и на подошве у крыс на 4— 8% [Ефимов Е. А., 1975]. У человека на предплечье раны сокра­щаются за счет контракции на 20—25% [Catty R. Н., 1965]. У молодых животных контракция и вставочный рост идут бы­стрее, чем у половозрелых [Billingham R. Е„ Russel P. S., 1956].

Понятие «ращ!>>, как и большинство подобных понятий в ме­дицине, ие имеетТюлностью согласованного определения. В уз­ком смысле под рамой понимается механическое повреждение с нарушением целостности наружного покрова (кожи, слизистой оболочки), а в более широком — повреждение из-за воздействия не только механических, hid и других факторов: тепловых, луче­вых, химических или эндогенных (трофическая язва), а также повреждения внутренних органов. Заживление ран является важ – I нейшей общебиологической, медицинской и даже социальной проблемой, которая остается актуальной от глубокой древности до настоящего времени. Изучению биохимических, морфологи­ческих, физиологических и особенно лечебных аспектов этой проблемы посвящено чрезвычайно большое число эксперимен­тальных’ и клинических исследований (до 1500 публикаций в год). Эти данные частично обобщены в ряде монографий и обзо­ров [Аничков И. Н. и др, 1951; Давыдовский И. В, 1952; Еси - пова И. К, 1966; Костюченок Б. М„ 1975; Ефимов Е. А, 1975; AUgower М„ 1956; Ross R, 1968, 1971; Raekalio J, 1970; Hernander-Richter H„ Struck H, 1970; Lindner J. et al, 1973]. Раневой процесс — весьма сложное многоплановое явление, в котором выделяется три обязательных компонента: поврежде­ние— воспаление — восстановление. Они настолько тесно связа­ны между собой, что разделить их во времени и по морфологи­ческому субстрату представляется весьма сложным [Чер­нух A. iM, Кауфман О. А, 1979]. Существуют многочисленные классификации раневого процес­са, отражающие его фазовый характер. Они отличаются поло­женными в их основу критериями: хирургическими, биологиче­скими, тензиометричеокими, морфологическими и др. С точки зрения морфолога нам кажется удачной классификация R. Ross (1968), который делит процесс на три фазы: воспалительную, пролиферативную, реорганизации рубца. Учитывая, что проли­ферация клеток является лишь одним из элементов роста, мы предложили модифицированную классификацию [Шех­тер А. Б, 1971]: 1) травматическое воспаление, 2) новообразо­вание соединительной (грануляционной) ткани, регенерация эпителия, 3) формирование и перестройка рубца. По времени эти фазы ‘накладываются друг на друга.

Гиперчувствительность замедленного типа и аутоиммунитет. Гиперчувствительности замедлен­ного типа (ГЗТ) посвящена большая обобщающая литература [Вернет Ф, 1971; Мовэт Г. 3, 1975; Серов В. В, Кактур - ский J1. В, 1973]. Доказано, что в ее основе лежит. контакт специфически сенсибилизированных клеток с антигеном (клет­кой-мишенью). Такими клетками-эффекторами ГЗТ являются лимфоциты и мононуклеарные макрофаги, однако для осуществ­ления реакции необходимо взаимодействие с макрофагами как Т-, так и В-лимфоцитов. Главное проявление реакции ГЗТ — специфический цитолиз, осуществляемый Т-киллерами (возмож­но, и макрофагами) в содружестве с макрофагами. Индуцировать ГЗТ могут антигены различного происхожде­ния, в том числе вирусные, бактериальные, микотические. Обыч­но антигены представлены белковыми соединениями со «сла­быми» иммуногенными свойствами. Они способны образовывать комплексные соединения с аутологичными белками, что обус­ловливает сенсибилизацию организма по гаптенному типу [Vassalli Р, Мс Cluskey R, 1975]. Иммунный ответ при ГЗТ направлен не только по отношению к гаптену, как это имеет место при ГИТ, но и к белку-носителю; разрешающий агент при этом виде гиперчувствительности должен быть представлен обязательно комплексом гаптен — белок носитель, а не только гаптеном, как это нередко встречается при ГИТ. Одним из ус­ловий развития ГЗТ является химическая или физическая пе­рестройка антигена, которая может происходить не только пу­тем его денатурации или конъюгации с другими соединениями, но и за счет образования комплексов антигена с антителом. Показано, что иммунные комплексы с избытком антител обла­дают способностью индуцировать ГЗТ. Наиболее успешно ГЗТ воспроизводится в эксперименте при использовании антигена с адъювантом и при внутрикожном их введении. Проявлениями ГЗТ, воспроизводимыми в эксперимен­те и клинике, являются кожные аллергические реакции (тубер­кулинового типа) и контактный аллергический дерматит (кон­тактная аллергия). Кожные аллергические реакции туберкулинового типа широ­ко используются как один из тестов ГЗТ при многих инфекци­онных (туберкулез, бруцеллез), инфекционно-аллергических (ревматизм) и аутоаллергических (ревматоидный артрит, сис­темная красная волчанка) заболеваниях. В основе контактного аллергического дерматита лежит разновидность ГЗТ, называе­мая контактной чувствительностью. Сущность реакции заклю­чается во взаимодействии сенсибилизированных Т-лимфоцитов с аллергеном в месте его аппликации. Контактную аллергию вызывают простые химические соединения с малой относитель­ной молекулярной массой (2,4-динитрохлорбензол, оксазолон, пикрилхлорид и др.), некоторые промышленные вещества (соли хрома, цемент), медикаментозные препараты (антибиотики, сульфаниламиды и др.). Показано, что при контактной аллергии происходит соедине­ние аллергена с белками эпидермиса, возникает специфический комплекс гаптен — белок — носитель. В участках образования комплекса накапливаются не только лимфоциты и макрофаги, но и базофилы и тучные клетки, с дегрануляцией которых и высвобождением вазоактивных веществ связывают при кон­тактной аллергии повышение сосудистой проницаемости, появ­ление геморрагий, выпадение фибрина. Показана причастность к этим изменениям лимфокинов, выделяемых сенсибилизирован­ными лимфоцитами, показана и модуляция функции Т-лимфоци – тов гистамином [Неппеу С. S. et al, 1972].

Как видно, мффогенез амилоидоза достаточно сложен, при­чем не все этапы его изучены одинаково. Особенности морфоге­неза амилоидоза объясняют типичную локализацию амилоидных масс: в стенках кровеносных и лимфатических со­судов в интиме или адвентиции; в строме органов по ходу ре­тикулярных или коллагеновых волокон; в собственной оболочке железистых структур. Незначительные отложения амилоида, вы­являющиеся при микроскопическом исследовании, обычно не дают функциональных нарушений (клинически латентная ста­дия амилоидоза) и не изменяют внешний вид органов. Прогрес­сирующий амилоидоз, как правило, ведет к функциональной недостаточности органа, что связано с атрофией его паренхи­матозных элементов и склерозом. Орган увеличивается в объ­еме, становится плотным и ломким, имеет своеобразный воско – видный или сальный вид на разрезе; в финале развивается его амилоидное сморщивание. В генезе амилоидного сморщивания органов, помимо собственно амилоидоза, большое значение име­ет и склероз, так как при амилоидозе возникают условия (ги­поксия), повышающие синтетическую активность фибробластов. Типична органная локализация отложений амилоида. Наибо­лее часто поражаются селезенка, почки, печень, надпочечники, кишечник, что характерно для паренхиматозного (пери­ретикулярного) амилоидоза. Реже наблюдается поражение миокарда, скелетных мышц, легких, нервов и кожи, свойствен­ные мезенхимальному (периколлагеновому) амилоидозу. Еще реже амилоид откладывается в щитовидной и поджелудоч­ной железах, лимфатических узлах, костях, сосудистых сплете­ниях и веществе мозга. В зависимости от преобладающего по­ражения того или иного органа или системы выделяют клини­ческие типы амилоидоза: кардиопатический, нефропа – тический, нейропатический, гепатопатический и др. Амилоидоз может быть генерализованным (общий, рас­пространенный амилоидоз) или местным (локальный ами­лоидоз); в ряде случаев амилоидные отложения «растут» напо­добие опухоли (опухолевидный амилоидоз, «амилоид­ная опухоль»); образуется амилоид и в опухолях эндокринных органов — апудомах, такой амилоид называют апуд-ами – л о и д о м. На основании приведенного анализа можно считать, что ами­лоидоз понятие гетерогенное не только в морфогенетическом, но и в клинико-анатомическом смысле. Поэтому правильнее го­ворить не об амилоиде и амилоидозе, а об амилоидах и ами – лоидозах.

Агрегация фибрилл амилоида с образованием каркаса ами­лоидной субстанции зависит от ряда гуморальных и тканевых (клеточных) факторов. Среди гуморальных факторов агрегации фибрилл большое значение придают дисульфидным связям и сульфгидрильным группам. При этом исходят из известного факта, что амилоид содержит большое количество дисульфид – ных связей и активных сульфгидрильных групп [Thompson S. W. et al, 1961; Kozlowski H, Hrabowska M, 1970], которым от­водится важная роль в механизме агрегации белков в стабиль­ные макроструктуры. Показано, что введение тиоловых препа­ратов, блокирующих свободные SH-группы белковых молекул, препятствует их агрегации в фибриллы и таким образом задер­живает образование амилоида [Тареев Е. М, Корнеева Т. С, 1970]. В селезенке функцию амилоидокластов выполняют свободные и фиксированные макрофаги, большинство из них имеет гема­тогенное происхождение; в печени — звездчатые эндотелиоциты [Sorensen G. D. et al, 1964; Iwata T, 1972], хотя и нельзя ис­ключить роль моноцитарных элементов; в почках — мезанги­альные клетки [Shirahama Т, Cohen А, 1967], макрофагальная функция которых хорошо известна. На основании приведенных материалов можно считать, что агрегация фибрилл амилоида связана с двумя сопряженными разнонаправленными процессами — синтезом фибрилл и их ре­зорбцией. И лишь преобладание синтетических процессов над резорбтивными, преобладание популяции амилоидобластов над популяцией амилоидокластов вследствие становления иммуно­логической толерантности к белку фибрилл амилоида опреде­ляет возможность образования фибриллярного каркаса амило­идной субстанции.

Представления о морфологии амилоидогенеза претерпели значительные измене­ния в связи с новыми данными о природе и структуре амилоид­ного вещества. Руководствуясь имеющимися в настоящее время данными, прежде всего экспериментальными, мы считаем [Се­ров В. В,' Тихонова Г. Н, 1976; Серов В. В, Шамов И. А., 1977; Тихонова Г. Н., 1977], что морфогенез амилоидоза складывается из следующих звеньев: 1) клеточные трансформации ретикуло – эндотелиальной системы, предшествующие появлению клона клеток-амилоидобластов; 2) синтез амилоидобластами основно­го компонента амилоида — фибриллярного белка (фибрилл); 3) агрегация фибрилл с образованием каркаса амилоидной субстанции; 4) соединение агрегированных фибрилл с белками и гликопротеинами плазмы, а также ГАГ ткани и образование сложного гликопротеина — амилоида. Клеточные трансформации ретикулоэндотелиальной системы, предшествующие появлению амилоидобластов, составляют сущ­ность предамилоидной стадии, которая хорошо изучена лишь при вторичном амилоидозе человека и экспериментальном ами­лоидозе. Предамилоидная стадия — это пиронинофильная ста­дия [Teilum G, 1964], характеризующаяся плазматизацией ор­ганов ретикулоэндотелиальной системы, прежде всего селезенки, костного мозга, лимфатических узлов и печени. Однако скопле­ния пиронинофильных клеток в этой стадии можно встретить и в других органах (клубочки почек, перибронхиальная соедини­тельная ткань, строма миокарда и др.). Богатые РНК пирони – нофильные клетки характеризуются высокой активностью окис­лительно-восстановительных ферментов, особенно глюкозо-6-фос – фатдегидрогеназы. По мере уменьшения пиронинофилии в клет­ках увеличивается количество гидролитических ферментов. Та­кие клетки приобретают черты ШИК-положительных клеток [Kazimierczak L., 1969].

Вторая полисахаридная фракция амилоида метахроматична, ее причисляют к ГАГ основной субстанции (тканевой компонент полисахаридов амилоида). Основу ГАГ амилоида составляют хондроитинсульфат, гепаритинсульфат или оба эти полисаха­рида [Schmitz-Moormann Р, 1968; Pras М. et al, 1971]. P. Schmitz-Moormann (1968) считает, что углеводный компонент амилоида состоит в основном (90%) из хондроитинсульфата и входящих примерно в равных количествах гиалуроновой кисло­ты, хондроитина и гепарина. С присутствием в амилоиде ге – паритинсульфата связывают нахождение в нем большого ко­личества уроновой кислоты. Установлены определенные связи полисахаридов и белков амилоида [Павлихина Л. В, 1961]. Оказалось, что основная белковая фракция амилоида (фракция А) связана с ШИК-по – ложительными сывороточными полисахаридами, тогда как ма­лая белковая фракция амилоида (фракция В) находится в ин­тимной связи с ГАГ. Как белковые, так и углеводные компо­ненты амилоида могут варьировать по составу и количеству в зависимости от формы амилоидоза и конкретного случая; при этом особенно лабильны углеводные компоненты. Помимо бел­ков и углеводов, в амилоиде обнаруживают липиды и липопро – теиды, соли кальция, которые можно рассматривать как «до­бавки» амилоида и проявление его «возраста». Как видно, химическая природа амилоидного вещества до­статочно сложна. Правы те авторы, которые говорят, что ами­лоид— это не единый в химическом отношении гликопротеин, а смесь по крайней мере двух гликопротеинов. Из физических свойств для амилоида характерны положи­тельная анизотропия и дихроизм [Серов В. В, 1963; Romha - nyi G, 1956; Diezel P. В, Pfleiderer A, 1959]. Положительная анизотропия амилоида наиболее отчетливо выражена и специ­фична при окраске красным конго, причем спектр положитель­ного двойного лучепреломления лежит в пределах 540—560 нм [Diezel Р. В, Pfleiderer А, 1959]. Поляризационно-оптические свойства отличают амилоид от коллагена, эластина и могут служить для целей их морфологической дифференцировки.

Таким образом, «коллагеновая», или «коллагеново-гликоз – амингликановая», теория не делает различий между физиоло­гическим и патологическим обызвествлением. В роли матрицы внеклеточного обызвествления может высту­пать не только коллаген и ГАГ, но и другие структуры соеди­нительной ткани, в частности эластин. Органическая основа матрицы может появляться и путем деградации элементов сое­динительной икани и образования комплексов с плазменными белками, гликопротеинами, мукопротеинами, липопротеинами, причем основное значение среди этих комплексов придают про – теолипидам [Ennever J. et al, 1977]. В таких случаях речь идет о патологическом обызвествлении, в основе которого лежат другие, отличные от физиологического обызвествления меха­низмы. Согласно концепции М. Urist (1964) в результате де­градации соединительной ткани способная к обызвествлению матрица по гистохимическим свойствам напоминает распадаю­щийся эластин, который вступает в соединение с кальцием и образует так называемый эластоид. Эластоид становится ос­новой построения «незрелого», а затем и «зрелого» апатита. Такое патологическое обызвествление требует участия фермент­ных (щелочная фосфатаза, фосфорилазы и др.) и неферментных систем. «Эластоидная» гипотеза внеклеточного обызвествления требует доказательств, но она во многом оправдывается кли­нической практикой (например, медианекроз и медиакальциноз Менкеберга).

При внеклеточном обызвествлении в роли матрицы выступают прежде ‘всего коллаген и ГАГ [Neumann W, 1960]. Получены доказательства в пользу того, что коллаген может индуциро – сать кристаллизацию гидроксиапатита из плазмы крови или внеклеточной жидкости при физиологической концентрации в них ионов кальция и фосфора. При этом коллаген выступает в роли так называемого нуклеатора, который необходим для индукции кристаллизации при относительно низкой концентра­ции исходного вещества в растворе [Глимчер М, 1961]. Обра­зуются сферические кристаллы [Jensen О. A. et al, 1976], ко­торые ориентируются параллельно фибриллам коллагена и тес­но с ними связаны, причем первые отложения появляются в многочисленных везикулах вдоль коллагеновых фибрилл [Sar - kar К., Uhthoff Н„ 1978]. В тканях, крови и моче обнаружен ингибитор нуклеаторной активности коллагена в процессах кристаллизации, представ­ленный соединением типа полифосфата. Разрушает ингибитор щелочная фосфатаза. На основании этих данных становится возможной опосредованная роль щелочной фосфатазы во вне­клеточном обызвествлении. Однако новый взгляд на роль ще­лочной фосфатазы в кальцификации тканей разделяется далеко не всеми исследователями. Вопрос о том, инициирует ли кристаллизацию гидрооксиапа – тита сам коллаген или комплексы коллаген — гликозамингли – каны, остается открытым. Считают, что кислые ГАГ в началь­ной стадии обызвествления могут выступать в роли переносчи­ков ионов кальция, присоединяя их к карбоксильным группам белка [Urist М, 1964]. Доказательством участия ГАГ в каль­цификации считают накопление их в органической матрице обызвествляющихся тканей. Однако имеются экспериментальные данные о том, что ГАГ тормозят осаждение кристаллов апатита [Neumann W, 1960]. Допускают также, что обызвествление связано с деполимеризацией ГАГ, ведущей к высвобождению и повышению концентрации ионов кальция, и это определяет последующую кристаллизацию.