Ткань живого организма, изучение, понятия профилактика заболеваний

Ультраструктурные компоненты ами­лоида, их физико-химические и антигенные свойства. В амилоиде обнаружены два ультраструктурных компонента: фибриллы и периодические палочки. Фибриллы амилоида имеют диаметр 7,5 нм и длину до 800 нм. Каждая фибрилла состоит из двух субфибрилл (филаментов) диаметром 2,5 нм, которые расположены параллельно на рас­стоянии 2,5 нм друг от друга [Shirahama Т, Cohen А, 1967; Glenner G, Blanden Н, 1968; Cohen A. et al., 1973]. Фибриллы имеют исчерченность с периодом 4 нм. По наиболее распрост­раненному мнению [Cohen A. et al, 1973], фибриллы имеют лентовидную (ribbon-like), а не трубчатую или стержневую (tubulor-like or red-like) форму. Согласно W. Wolman (1971), D. Stiller и D. Katenkamp (1974), параллельные фибриллы белка и нейтральных полисахаридов амилоида переплетены фибриллами из ГАГ так, что плоскости, в которых они распо­ложены, взаимно перпендикулярны. В некоторых случаях ра – диально расположенные фибриллы образуют звездчатую струк­туру [Schober R, Nelson D, 1975]. Фибриллы амилоида у человека, выделенные при различных формах амилоидоза и от разных больных одной формой, мор-фологически сходны, хотя и имеют разную относительную мо­лекулярную массу (молекулярный вес). Фибриллы, полученные от мышей с различными видами амилоидоза (эксперименталь­ный, спонтанный), чрезвычайно похожи на фибриллы амилои­доза человека [Glenner G. et al, 1971; Shapira E, Farhi R, 1973].

Расшифровке природы белков амилоида во многом способ­ствовало применение иммуногистохимического метода исследо­вания. С помощью этого метода было установлено, что амилоид содержит альбумин [Рукосуев В. С, 1975; Novoslawski А, Brzoska W., 1966], глобулины [Шехонин Б. В, 1966; Matsumo - to Y, 1972], фибриноген-фибрин [Рукосуев В. С, 1965; Katen - kamp D. et al, 1970], комплемент [Muckle T, 1968; Katz A. et al., 1977]. Белки плазмы в составе амилоида в последнее время рассматриваются как «добавки», появление которых объ­ясняется неспецифической адсорбцией в амилоиде многих ве­ществ в связи с особенностями его тонкофибриллярной струк­туры. Углеводы амилоида. Полисахариды амилоида составляют 2— 4% общей его массы и представлены в основном эквивалентным количеством глюкозы и галактозы, несколько меньшим количе­ством галактозамина и гексозамина, а также маннозой и фу – козой [Schmitz-Moormann Р, 1968]. Углеводы, как и белки амилоида, состоят в основном из двух фракций — нейтральных и кислых полисахаридов [Павлихина Л. В, 1961; Schmitz-Moor - mann P., 1968]. Первая фракция ШИК-положительна, не дает метахромазии, обладает электрофоретической подвижностьюподобно (Х2 – и у-глобулинам сыворотки. Ее относят к сыворо­точным гликопротеинам, что подтверждается также высоким со­держанием в амилоиде и в сыворотке крови при амилоидозе гексоз и нейраминовой кислоты, которые входят в состав угле­водных групп, связанных с сывороточными глобулинами.

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.