Где взять кредит без справок в Санкт-Петербурге.
Декабрь 2017
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
« Апр    
 123
45678910
11121314151617
18192021222324
25262728293031
Страницы

Фагоцитарная функция

Фагоцитарная функцияФагоцитарная функция фибробластов отличается от анало­гичной функции макрофагов тем, что является иммунонезави – симой из-за отсутствия на их поверхности рецепторов к им­муноглобулинам и комплементу ‘[Rabinovitsch М., 1970]. В то же время, на поверхности фибробластов обнаружены специфи­ческие рецепторы к коллагену [Postlethwaite А. Е. et al., 1978]. Все это позволяет предполагать, что возникновение в межкле­точном пространстве «дефектного» коллагена (или фибрилл), избыточных или функционально инертных коллагеновых воло­кон «опознается» фибробластами и служит сигналом к фаго­цитозу. Резорбция фиброкластами нативного коллагена проис­ходит в основном при полной или частичной инволюции соеди­нительной ткани или ее ремоделировании, происходящих без воспаления. Возможные механизмы коллагенолиза представле­ны на рис. 46. Только при весьма интенсивном и быстром кол – лагенолизе, например в послеродовой матке, вслед за клеточной резорбцией включается и внеклеточный лизис, обусловленный разрушением части фиброкластов и обогащением среды лизо – сомными ферментами. При этом часть КФ гомогенизируется, теряет исчерченность и подвергается распаду. Следует отметить, что в коллагенолизе определенное уча­стие принимают и другие клетки кроме перечисленных. В ус­ловиях воспаления, травмы, перестройки и инволюции соеди­нительной ткани отмечается заметная реакция тучных клеток, одной из функций которых является выработка стимулирующих факторов для усиления коллагенолиза i[Taylor А. С., 1971; Gross J., 1976), а также лимфоидных клеток, продуцирующих лимфокины, также усиливающих продукцию коллагеназы дру­гими клетками [Wahl L. М. et al., 1975; Pantalone R., Page R. C., 1977]. Как мы уже указывали, обнаружена коллагеназная ак­тивность и в тромбоцитах. Коллагеназа эозинофилов, появля­ющихся во время перестройки рубца, по мнению Е. G. Basset и соавт. (1977), может играть роль в подготовке коллагеновых фибрилл к их последующей резорбции фибробластами. Все это свидетельствует о том, что катаболизм коллагена обеспечивается и регулируется всеми клеточными элементами соединительной ткани, а в ряде случаев и эпителием, причем каждая из клеток играет особую роль, а степень их участия меняется в зависимости от сущности физиологического или па­тологического процесса (схема 2). В обычных условиях в зре­лом организме существует динамическое равновесие между биосинтезом и катаболизмом коллагена, причем оба противо­положно направленных процесса осуществляются фибробласта­ми. При росте соединительной ткани преобладает синтез, при инволюции — фиброклазия, а ремоделяция ткани сопровожда­ется интенсификацией обоих процессов. В этой связи особую важность приобретает изучение факторов, регулирующих аль­тернативные функции фибробластов, а в более широком пла­не— развитие, перестройку и инволюцию соединительной ткани (см. главу 5). В частности, нет сомнения в том, что вызванные различными причинами нарушения динамического равновесия между биосинтезом и катаболизмом коллагена лежат в основе многих патологических процессов в соединительной ткани.

При самом тщательном анализе

Весьма важным представляется, что при самом тщательном анализе мы не обнаружили достоверных признаков фагоцитоза периодичных коллагеновых фибрилл макрофагами. Единичные полости, содержащие фибриллы, вероятно, являются артефак­том, так как они выглядят внутриклеточными только в танген­циальном срезе глубоких инвагинатов межклеточного вещества в клетку. Типичные же фагоцитарные вакуоли и фаголизосомы с коллагеновыми фибриллами в макрофагах отсутствуют. Од­нако это не означает, что макрофаги не принимают участия в резорбции коллагена. При остром воспалении, а также в первые дни после нанесе­ния раны вблизи макрофагов и нейтрофильных лейкоцитов на­блюдалась интенсивная внеклеточная деструкция коллагеновых волокон. Гистологически при этом отмечались набухание и пикринофилия коллагеновых волокон и пучков, затем их фраг­ментация и лизис. Ультраструктур но имела место дезинтеграция коллагеновых фибрилл с потерей ими поперечной исчерченности и распадом до зернистых масс (рис. 45). Реже этому предшест­вовало разволокнение фибрилл на субфибриллы. Подобный дезинтегрированный материал активно поглощался макрофага­ми. В пространствах между выростами макрофагов были видны отдельные коллагеновые фибриллы, но в фагосомах их уже не было. Следует отметить, что так же макрофаги фагоцитируют и пиноцитируют коллаген, введенный в брюшную полость, имплантированный под кожу или нанесенный на раневую по­верхность (см. раздел. 5.2), а также коллагеновую подложку или фибриллярный коллагеновый гель, на которых растет куль­тура клеток костного мозга. Приведенные данные свидетельствуют о том, что имеются существенные отличия в коллагенолитической функции различных клеточных элементов. Полиморфно-ядерные лейкоциты вы­зывают только внеклеточный лизис коллагена благодаря секре­ции коллагеназы, катепсина Bi и ферментов, разрушающих це­ментирующую субстанцию коллагеновых волокон. Особенно обо­гащается межклеточное вещество этими ферментами при раз­рушении лейкоцитов при остром воспалении. В инволюции и ремоделяции эти клетки практически не принимают участия, с чем, возможно, связано слабое действие лейкоцитарной кол­лагеназы на коллаген III типа. Макрофаги также вызывают внеклеточную деструкцию коллагеновых фибрилл путем секре­ции тех же ферментов и выброса лизосомальных гранул, а за­тем фагоцитируют и пиноцитируют разрушенный материал, за­канчивая полное расщепление молекул коллагена. Роль макро­фагов в основном проявляется в «очищении» ткани при остром и хроническом воспалении, при резорбции некротизированной ткани.

Результаты этих исследований

Результаты этих исследованийРезультаты этих исследований согласуются с данными ряда зарубежных авторов, показавших фибробластическую природу клеток, резорбирующих коллаген в каррагениновой гранулеме [Perez-Tamajo R., 1970], в суставах при экспериментальном артрите [Cullen J. С., 1972], в десне и периодонте при проре­зывании зубов [Ten Cate A. R. et al., 1972; Garant P. R., 1976; Beirtsen W., 1977], в заживающих кожных ранах [Ten Cate A. R. et al., 1974, 1975; Uzunian A., 1979], при перестройке тра – хеального хряща [Yajima Т., 1976], в сердечных клапанах [Renteria V. G. et al., 1976], при болезни Дюпюитрена (Ne-metscher-Gansler H. et al., 1977], в матке после родов [Okamu - га Н. et al., 1976] и при менструальном цикле [Dyer R. F., Peppier R. D., 1977]. В работе J. Staubesand (1977) показано наличие фиброклазии ГМК артерий и мочеточника при их пе­ревязке, а также в варикозных венах и артериях при диабети­ческом артериосклерозе. Выявлено электронно-гистохимически наличие кислой фосфатазы в фаголизосомах с КФ, в то время как в фагосомах выявлялась щелочная фосфатаза [Ten Ca­te A. R„ Syrby S., 1974; Ten Cate A. R., Deporter D. А., 1975; Garant P. R., 1976; Yajiina Т., 1976], что свидетельствует против точки зрения ряда исследователей, рассматривающих вакуоли с коллагеновыми фибриллами как свидетельство внутриклеточ­ного фибриллогенеза [Welsh R. А., 1966; Carlson Е. С. 1973; Dearden L. С., 1975].

Следует отметить субстратную специфичность коллагеназы

Чувствительность коллагенов I типа к коллагеназам из всех источников в 5 раз выше, чем у коллагенов II типа, в то время как катепсин Bi действует прямо противоположно [Burg­leigh М. С. et al, 1974; Weiss J. В., 1976]. Последний, по-види – мому, играет значительную роль в деградации хряща, особенно при артритах и артрозах. Коллагеназа полиморфно-ядерных лейкоцитов значительно сильнее (в 15 раз) действует на кол­лаген I типа, чем на коллаген III типа, и у коллагеназы из фибробластов и макрофагов такая избирательность отсутствует [Horwitz A. L. et al., 1977]. В то же время коллаген III типа в отличие от всех других расщепляется трипсином или трипси – ноподобными ферментами [Miller Е. J. et al., 1976]. Эти данные свидетельствуют о том, что не только синтез, но и протеолиз Кл различными клетками может играть роль в регуляции ти­пового состава коллагена при воспалении, регенерации и дру­гих ситуациях. Структурные аспекты катаболизма Кл в норме и патологии изучены значительно меньше, чем биохимические. Ряд важней­ших вопросов остается еще не ясным или дискуссионным. Это относится прежде всего к роли различных клеточных элементов в резорбции коллагена и их типовой принадлежности, соотно­шению внутри – и внеклеточного коллагенолиза и ультраструк­турному механизму резорбции коллагена. В то же время раз­работка этой проблемы чрезвычайно важна для решения ряда важных проблем патологии соединительной ткани: коллагено­вых болезней, костной патологии, обратимости хронических вос­палительных и склеротических изменений внутренних органов, заживления ран, формирования келоидных рубцов, спаек и др. G. Ususi и J. Gross (1965), одни из первых изучившие уль­траструктурные механизмы резорбции коллагена при метамор­фозе амфибий, выявили в мезенхимальных клетках фагоцитар­ные вакуоли, содержавшие КФ с характерной периодичностью. Авторы назвали эти клетки «фиброкластами», отнеся их к мак – рофагальным элементам. S. A. Luse и R. Hutton (1964), обна­ружив подобные клетки в матке крыс при послеродовой инво­люции, высказали предположение об их фибробластической природе, однако другие авторы [Parakkal P. F., 1969; Вгап - des D., Anton Е., 1969] на основании богатства цитоплазмы лизосомами и фагоцитарными вакуолями отнесли их к макро­фагам. R. A. Welsh (1966), показавший наличие подобных ва­куолей в фибробластах соединительнотканных опухолей, считал этот феномен результатом внутриклеточного формирования фиб­рилл при задержке секреции коллагена. Эти три точки зрения можно встретить и в современной литературе.

Коллагеновые фибриллы

Коллагеновые фибриллыИзвестно, что коллагеновые фибриллы в физиологических ус­ловиях (нейтральный рН, температура ниже 37 °С) устойчивы к действию как экзопептидаз (трипсина, пепсина, папаина и др.), так и клеточных лизосомных и нелизосомных эндопеп – тидаз, способных разрушать только денатурированный колла­ген [Weiss I. В., 1976]. Бактериальная коллагеназа, выделяемая из культуры клостридий и расщепляющая молекулу коллагена на множество фрагментов в области специфической последова­тельности «гли-про-х», не имеет отношения к катаболизму кол­лагена в организме, если не считать анаэробную инфекцию в ране. Длительное время не могли обнаружить в организме спе­цифические коллагенолитические ферменты, что явилось осно­ванием к различным спекуляциям о механизмах катаболизма коллагена, которые сейчас представляют лишь исторический ин­терес. Новый этап в этой проблеме был начат после работы J. Gross и О. М. Lapiere (1962), которые выделили из хвоста головасти­ков во время метаморфоза фермент, обладающий способностью расщеплять молекулу коллагена в физиологических условиях. Это вызвало большое число работ, посвященных выделению тканевой коллагеназы (точнее, целой группы ферментов) из различных тканей и изучению механизма их действия. Резуль­таты этих исследований частично были суммированы в обзорах [Инсарова И. Д. и соавт., 1979; Nordwig А., 1971; Harris Е. D., Krane S. М., 1974; Weiss I. В., 1976; Gross I., 1976, 1977; Pe­rez - Tamayo R., 1978]. Коллагенолитические ферменты выделены к настоящему вре­мени из многих тканей: кожи, кости, хряща, роговицы, десны, периодонта, синовиальной оболочки, желудка, почек, матки, пе­чени. Они обнаружены в эпителиальных клетках печени, десны и эпидермиса, но главным образом в мезенхимальных клетках: полиморфно-ядерных лейкоцитах, эозинофилах, макрофагах, фибробластах, остеобластах, синовиоцитах [Donoff R. F. et al., 1971; Lazarus G. S„ 1973; Werb Z„ Reynolds J. J., 1975; Werb Z„ Gordon S., 1975; Gross J., 1976]. Коллагеназа обнаружена также в тромбоцитах [Harper Е. et al., 1975]. Коллагенолитическая активность увеличивается в условиях патологии: в опухолях, заживающих ранах, при воспалении.

Симметричные фибриллы

Одной из форм подобных фибрилл являются так называемые симметричные фибриллы, обнаруженные R. R. Bruns (1969) вблизи базальных мембран кожи амфибий. В последнее время «симметричные» образцы скрепляющих фибрилл были обнару­жены в легких у больных с фиброзирующими процессами [Ка - wanami G. et al., 1978]. Эти фибриллы имели длину 400—600 нм, диаметр 20—60 нм и скрепляли базальные мембраны метапла- зирующего многослойного альвеолярного эпителия. В нормаль­ных легких они не обнаруживались. «Симметричные» фибриллы обнаружены также в слизистой оболочке десны человека при периодонтите [Takazada Н. et al., 1974] и шейки матки у че­ловека [Laquens R., 1972]. Природа «скрепляющих» фибрилл еще недостаточно ясна. R. A. Brigaman и С. С. Wheeler (1975) показали, что они раз­рушаются коллагеназой и играют определенную роль в пато­генезе ряда эпидермальных поражений. Следует отметить, что различные образцы «симметричных» фибрилл были обнаружены в стекловидном теле, содержащем коллаген или «витрозин» [Olsen В. R., 1965], а также в дентине зуба [Weinstock М., 1977], хотя они не были полностью подобны скрепляющим фибриллам. Все это говорит о коллагеновой природе этих фиб­рилл, а специфические особенности поперечной исчерченности могут объясняться антипараллельной упаковкой молекул кол­лагена в фибрилле [Bruns R. R., 1976]. 227 Катаболизм коллагена и фиброклазия. Представление о коллагене как об инертном белке с очень низкой скоростью обмена в настоящее время пересмотрено. Выяснено, что кол­лаген — активно обновляющийся белок, причем уровень его обмена значительно варьирует в зависимости от вида животно­го, типа ткани, возраста, условий питания и патологии [Ники­тин В. Н. и др., 1977]. Активность метаболизма коллагена оп­ределяется уровнями биосинтеза и катаболизма этого белка, которые во взрослом организме находятся в динамическом рав­новесии. Механизмы катаболизма коллагена в последние годы подверглись такому же интенсивному изучению, как биосинтез, хотя ряд вопросов еще окончательно не изучен.

Дискуссия

ДискуссияДолгое время продолжалась дискуссия о том, идентичен ли ретикулин коллагену или является особым белком. Уже в ран­них работах была выявлена близость аминокислотного состава коллагена и ретикулина. Отличия заключались в основном в содержании углеводов (более 4% вместо 0,5%) и липидов [Windrum G. et al., 1955]. Электронная микроскопия показала, что РВ состоят из тонких коллагеновых фибрилл диаметром 15—50 нм с типичной периодичностью 64—67 нм, которые за­ключены в аморфный матрикс [Орловская Г. В. и др., 1959; Bai - rati A. et al., 1964; Galindo В., Freeman J., 1963; Snodgrass M„ 1977]. Фибриллы рыхло расположены в волокне и контрасти – руются часто слабее, чем в типичных коллагеновых волокнах, вследствие чего на поперечных срезах они могут выглядеть электронно-светлыми на более темном фоне матрикса. В части фибрилл поперечная исчерченность плохо выявляется. Кроме того, РВ, определяемым при световой микроскопии, на элек – тронограммах могут соответствовать пучки микрофибрилл тол­щиной 5—7 нм каждая, а в эпителиальных органах и опухолях еще и базальные мембраны или мембраноподобный грануляр­ный материал в узких межклеточных пространствах [Mata - kas F. et al., 1972]. Все это свидетельствует об ультраструк­турной гетерогенности волокнистых образований, объединенных лишь на основании признака аргирофильности. Предположение о том, что свойство аргирофилии, как и дру­гие гистохимические особенности ретикулярных волокон, обус­ловлены матриксом [Орловская Г. В. и др., 1959; Velican К-, Velican D., 1968; Puchtler H„ Waldrop F. S„ 1978], было под­тверждено ультраструктурным изучением волокон, импрегни – рованных аммиачным серебром [Snodgrass М., 1977]. Выра­женное отложение гранул серебра отмечалось только в матрик – се ретикулярных волокон (в селезенке и лимфатических узлах больше, чем в печени). В фибриллах были видны лишь немно­гочисленные мелкие гранулы. В настоящее время практически уже нет сомнения в том, что ретикулин как индивидуальный белок не существует. РВ явля­ется двухкомпонентной системой, состоящей из фибриллярного коллагена III типа (см. раздел 2.2.1) и аморфного матрикса. Последний представлен гликопротеином, выделенным из стро – мы коркового слоя почки М. Pras и L. Е. Glynn (1973) и со­держащим около 4% нейтральных углеводов — галактозу и маннозу. Очищенный гликопротеин отличался резко выражен­ной аргирофилией и не окрашивался фуксином.

Из практических выводов

Из практических выводовОдним из практических выводов из приведенной гипотезы является то, что специализированные ткани производятся толь­ко специализированными клетками. Следовательно, в условиях регенераций, например при заживлении ран, неспециализиро­ванные фибробласты или их предшественники, мигрирующие в дефект из крови или других тканей, не могут обеспечить спе­цифическое строение новообразованной ткани и формируют в большинстве случаев рубец. С этой точки зрения воздействия на репаративный процесс должны быть направлены на создание условий, обеспечивающих преимущественный вклад специали­зированных клеток в регенерацию ткани, или поиски факторов, влияющих на дифференцировку клеток в специализированные формы. 225 Ретикулярные и аргирофильиые волокна. Кроме типич­ных коллагеновых волокон, в соединительной ткани (строме) ряда органов (лимфатические узлы и селезенка, легкие, сосуды, сосочковый слой дермы, слизистые оболочки, печень, почки, поджелудочная железа и др.) встречаются другие волокна, впер­вые обозначенные С. Купфером (1876) как ретикулярные. В оте­чественной литературе более принят термин «ретикулиновые волокна», так как считалось, что в их основе лежит особый белок — ретикулин. Ретикулярные волокна отличаются от KB меньшей толщиной, ветвистостью и анастомозированием с об­разованием сети волокон, особенно в лимфатических узлах и селезенке, что и обусловило их название. Главной особенностью ретикулярных волокон является аргирофилия, т. е. способность импрегнироваться серебром, и отсутствие фуксинофилии при окраске по Ван-Гизону; они дают также более интенсивную ШИК-реакцию и анизотропию в поляризованном свете.

Феномен

ФеноменЭтот феномен требует объяснения, так как в ТЭМ, как пра­вило, края продольных срезов коллагеновых фибрилл неволни­сты, как можно было бы ожидать, если учитывать наружную гофрированность. Можно предположить несколько возможных причин такого несоответствия: 1) различную степень сокраще­ния коллагеновых фибрилл при подготовке тканей к ТЭМ, СЭМ Рис. 37. СЭГ соединительной тканн склеры. Видны коллагеновые волокна (KB), состоящие из спиралевидно скрученных фибрилл. Между волокнами неориентированная сеть фибрилл (КФ). X»uw-и снятии реплики; 2) отложение напыленных металлов преиму­щественно над той полосой периода, над которой больше кон­центрация заряженных групп; 3) спиралевидное «скручение» фибриллы с шагом, равным основному периоду; 4) маскирова­ние гофрированности в ТЭМ протеогликановым «чехлом» фиб­риллы. Требуются дальнейшие исследования в этом направле­нии, однако нельзя исключить, что феномен гофрированности имеет определенное отношение к возможности обратимого удли­нения и сокращения коллагеновых фибрилл, о которой мы пи­сали выше. Одним из важнейших принципов строения соединительной ткани на тканевом уровне организации, подтверждаемым СЭМ, является соответствие архитектоники функциональным особен­ностям ткани, прежде всего механической функции. Известно, что такие биомеханические свойства, как прочность на разрыв и модуль Юнга в отдельных коллагеновых волокнах, выделенных из разных тканей, различаются незначительно [Александер Р., 1970]. Следовательно, главной причиной механических разли­чий являются разные геометрические способы укладки волокон и пучков, т. е. архитектура тканей, а также характер взаимо­действия коллагена и других компонентов. Основным фактором, определяющим архитектонику волокон, являются сила и топо­графическое распределение действующих на ткань нагрузок. Так, в сухожилиях и связках, которые испытывают в основном растягивающие нагрузки, фибриллы, волокна и пучки волокон первого и второго порядка расположены в основном параллель­но длинной оси сухожилия. Исследование в СЭМ обнаруживает волнистость пучков нерастянутого сухожилия [Hunter J. A., Fin­ley J. В., 1973]. Первый этап растяжения происходит за счет сглаживания волнистости, а второй — за счет удлинения самих волокон и фибрилл [Vidik А., 1973]. В коже коллагеновые об­разования распределены в виде компактной сети дугообразных волокон и пучков, переплетающихся между собой . Сложная архитектоника этой сети определяется локальным рас­пределением механических напряжений: она меняется в зави­симости от направления лангеровских линий наименьшей рас­тяжимости, глубины и расположения в разных участках кожного покрова. Е. В. Виноградова и И. Н. Михайлов (1978) различают пластообразный, ромбовидный, сложно-петлистый и смешанные типы плетения волокон дермы. В суставном хряще обнаружено аркадное строение волокон [Clark A. R., 1971; Павлова М. Н., 1979]. Характерное переплетение дугообразных пучков с обра­зованием ячеистой сети описано в клапанах сердца [Крым­ский Л. Д. и др., 1975]. В адвентиции крупных сосудов нами обнаружена пластинчатая структура коллагеновых образований, что соответствует ее функции сопротивления растягиванию стен­ки сосуда (см. раздел 2.3.3). Та же закономерность, как пока­зали наши исследования совместно с Р. Ю. Волколаковой [Шехтер А. Б. и др., 1980], наблюдается в склере глаз че­ловека.

Материалы для объемной реконструкции

Материалы для объемной реконструкцииОсновные материалы для объемной реконструкции соедини­тельнотканных структур были получены из данных световой микроскопии и трансмиссионной электронной микроскопии (ТЭМ). В последнее десятилетие к этому прибавились возмож­ности сканирующего электронного микроскопа (СЭМ), позво­ляющего непосредственно наблюдать трехмерную объемную структуру тканей и органов. Объектом подобного изучения ста­ла соединительная ткань кожи [Шехтер А. Б., Берченко Г. Н., 1976; Сагг К. Е„ 1970; Brown J. А., 1972; Hunter J. A., Fin - ley J. В., 1973; Sommerland В. С., Creasly J. M., 1975; Kemb - le J. V., 1976], сухожилий [Hunter J. A., Finley J. В., 1973; Finley J. В., Steven F. S., 1973], клапанов сердца [Крым­ский JI. Д. и др., 1975], кости [Jones S. et al., 1975], грануляци­онной и рубцовой ткани [Арутюнов В. Д. и др., 1975; Шех­тер А. Б., Берченко Г. Н., 1976; Кругликов И. Г. и др., 1977; Берченко Г. Н„ 1978; Hunter J. A., Finley J. В., 1973; 1976; Kischer С. W., Shetlar M. R., 1974; Kemble J. V., 1976; Knapp T. R„ 1977]. В наших исследованиях [Шехтер А. Б. и др., 1975, 1976, 1977] с помощью СЭМ была изучена объемная ультраструкту­ра кожи, сосудов, сосудистых протезов, склеры, грануляционной ткани ран и рубца (рис. 35, 36, 37). Используя такие ферменты, как трипсин, а-амилазу, гиалу – ронидазу и прототерризин, нам удалось значительно лучше вы­явить фибриллярное строение волокон кожи и дру­гих объектов. КФ диаметром 50 — 120 нм имеют на поверхности периодично чередующиеся утолщения, придающие им вид гоф­рированного цилиндра. Расстояние между гофрами равно 60— 70 нм, что полностью соответствует основному периоду колла­геновых фибрилл, видимому в ТЭМ. Подобная гофрированность не является артефактом, так как ее обнаруживают при исполь­зовании метода «реплик», при котором поверхность ткани на­пыляется углеродом или тяжелыми металлами, и снятый отпе­чаток («реплика») просматривается в ТЭМ [Zelickson A. S., 1967], а также при использовании метода замораживания — травления [Reed R., 1973].

Страница 5 из 15« Первая...3456710...Последняя »