М.А. Пальцев, А.А. Иванов - Межклеточные взаимодействия (1120989), страница 28
Текст из файла (страница 28)
Агонисты, действие которых приводит к увеличению количества свободного цитоплазматического кальция (те же самые, которые вызывают синтез вазодилататоров), вызывают сокращение эндотелиальных клеток и их отделение друг от друга. В этот процесс вовлекаются кальмодулин н киназа легкой цепи молекулы миозина 1%узо1тегзЫ В.
В., (.а8цпо(1 О., 1990!. Сокращение эндотелиальных клеток происходит очень быстро (минуты) и приводит к усилению проницаемости для жидкости и плазменных белков (но не клеток крови). Плазморрагия, сопровождающая вазодилатацию, способствует развитию става крови. Этот процесс получил название «маргннация», или «краевое стояние лейкоцитов». Агонисты имеют различный срок действия на эндотелий.
Гистамин, например, вызывает эффект, продолжающийся не более 30 мин, т. е. время, равное периоду существования самого медиатора. В то же время эффект от действия других агонистов, например ЛтВ4, продолжается 1 ч н более 11)ап)еп Б. е( а!., 1981!. Цитокнны вызывают структурную реорганизацию цитоскелета эндотелиальных клеток, что повышает сосудистую проницаемость, сопровождающуюся долговременным эффектом. Механизмы этого процесса неизвестны, но полагают, что данные изменения могут быть связаны с О-белковым медиатором (Вгеп 1.
е( а!., 1989!. Лейкоциты, особенно нейтрофилы, могут повреждать эндотелиальные клетки. Механизм этого повреждения неясен, очевидно, радикалы кислорода и протеолитические ферменты вовлекаются в данный процесс. Лимфоциты, вкл)очая цитолитические Т-лимфоциты и лимфокинактивированные киллерные клетки, также могут повреждать эндотелиальные кдетки, вероятно, через кислороднезависимые механизмы, используемые лимфоцитами для лизиса других клеток-мишеней, Поврежденные эндотелиальные клетки могут сокращаться или лизироваться, в других случаях— отделяться от подлежащей базальной мембраны. Наконец, повреждение эндотелия может проводить к обнаружению сосудистой стенки вследствие значительной отслойки эндотелия без лизиса клеток под действием факторов эндотелиально-матриксного взаимодействия.
Различия между сокращением эндотелиальных клеток, их реорганизацией и повреждением хорошо изучены 1п ч(!го. 1п т(то эти феномены часто взаимосвязаны. Например, хотя ИЛ-1 и ФНО„ не вызывают сокращения эндотелиальных клеток, однако, активируя их, стимулируют свертывающую систему крови. Образу- !от ющиеся при этом тромбин и фибриноген вызывают сокращение эндотелиальных клеток. ИЛ-1 и ФНО не повреждают эндотелиальные клетки, однако, активнруя лейкоциты, косвенно способствуют повреждению эндотелия.
Таким образом, изменения, возникающие в эндотелиальных клетках, сопровождаются усилением эндотелиально-лейкоцитарных взаимодействий. В противоположность хемоаттрактантной модели воспаления новая модель предполагает, что лейкоциты направляются к месту повреждения стимулированным эндотелнем. Помимо стимуляции цитокинамн нли бактериальными продуктами, эндотелиальные клетки микроциркуляторного русла вблизи зовы воспаления приобретают способность «ловить» близко проходящие лейкоциты.
После остановки (захвата) в микроциркуляторном русле лейкоциты активируются, в результате чего контакт с эндотелием становится более тесным, а затем лейкоциты мигрируют сквозь сосудистую стенку. Такие мнгрировавшне клетки под действием градиента хемоаттрактанта направляются к месту внедрения патогенного агента. 3.1.1.2. Эидотепиапьио-пейкоцитариое взаимодействие Многие нз адгезивных молекул, обеспечивающих взаимодействие между эндотелием и лейкоцитами и присутствующих на поверхности этих клеток, были изолированы, и их тонкая структура изучена с помощью методов молекулярной биологии.
Описанные молекулы относятся к трем суперсемействам адгезивных молекул: интегринов, иммуноглобулинов и селектинов. Интегрины и селектины лейкоцитов обеспечивают адгезию циркулирующих клеток к эндотелию, а селектины и члены суперсемейства иммуноглобулннов на эндотелии служат лигандами (контррецепторами) для лейкоцитарных рецепторов. Тонкие механизмы взаимодействия лимфоцнтов с эндотелнальными клетками были рассмотрены выше. Молекулярные' механизмы адгезии полнморфно-ядерных лейкоцитов (нейтрофилов) имеют свои особенности и хорошо демонстрируют процесс взаимодействия адгезивных молекул н растворимых медиаторов при воспалении (рис.
22). Адгезия нейтрофилов к эндотелиальным клеткам представляет собой наиболее ранний этап острого воспаления. Степень выраженности аккумуляции нейтрофилов и число адгезированных клеток зависят от природы воспалительного агента. Активация нейтрофнлов в гомеостатнческом воспалении строго регулируется, но выделение протеаз, образование свободных радикалов кислорода и метаболитов арахидоновой кислоты все же способствуют развитию повреждения сосудистой стенки. Нейтрофилы постоянно экспрессируют на своей поверхности адгезивные молекулы, число и функциональный статус которых быстро изменяются в ответ на действие специфических стимулов.
Среди этих молекул выделяют 1)2-интегрины и 1.-селектин. чается от простого увеличения числа адгезивных молекул в результате появления новых копий на поверхности клетки. Нейтрофнлы, стимулированные Ь]-формилметионинлейцинфеннлаланином (ЕМ(.Р) или ФАТ, контактируют с эндотелием через С011Ь/С018- зависимый механизм еще до появления новых копий СР11Ь/СР!8 на поверхности клетки. Затем, после достижения максимального числа этих молекул, качественные изменения в лейкоцитарно-эндотелиальном взаимодействии уступают свое место количественным.
Помимо С011Ь/СР18, СР11а/С018 также участвует в адгезин нейтрофилов, но без изменений в числе этих молекул [Х!шаегвап О. А. е! а]., 1992]. Если СР! 1а/С018 связывается с лигандами !САМ-1 и 1САМ-2, то С011Ь/С018 распознает только 1САМ-1 [0[запила М. 8.
е! а!., 1991]. Дополнительные различия заключаются в том, что С011Ь/СР18 связывается с третьим иммуноглобулиновым повтором в молекуле !САМ-1, а СР11а/СР18 — с первым; гликозилирование 1САМ-1 влияет на связывание с СР11Ь/СР18, но не с СР11а/СР18. Усиление экспрессии 1САМ-1, но не 1САМ-2, под действием цитокинов на эндотелиальных клетках является потенциальным механизмом усиления С01!а/С018 и СР11Ь/СР!8-опосредованного взаимодействия.
Однако увеличение числа копий !САМ-1 на поверхности эндотелиальных клеток не вызывает усиления адгезии нейтрофилов. Для адгезии нейтрофилов требуется функциональное повышение авидности []2-интегринов [Н[ЬЬз М. Е. е! а1., 1991]. Лектиновый домен Ь-селектина также вовлекается в процесс адгезии нейтрофилов к эндотелию [Капзаз 6. 8. е! а]., 199![.
После активации лейкоцитов этот домен быстро «слущивается» вблизи трансмембранного домена [Брегйп! е! а1., 1991]. Быстрое усиление авидности 1.-селектина для лигандов, подобное повышению функции []з-интегринов, происходит до их «слущивания» с поверхности активированных лейкоцитов. Один из контррецепторов (возможно и несколько) для 1.-селектина появляется на эндотелиальных клетках, обработанных цитокинами в культуре [Бш!!Ь С. %. е! а1., !991]. Хотя лигандом для Ь-селектина на высоком эндотелии посткапиллярных венул лимфатических узлов являются сульфатированные, фукозилированные и сиалированные гликопротеиды, структура контррецепторов на культивируемых эндотелиальных клетках пока не охарактеризована.
Е-селектин может взаимодействовать с Е-селектином, который появляется на эндотелиальных клетках, активированных цитокинами. Однако это взаимодействие не имеет обязательного характера, поскольку временная экспрессия лиганда для Ь-селектина на активированных ФНО, эндотелиальных клетках отлична от экспрессии Е-селектинов [Брег!!п[ О. е! а1., 1991]. [)пИнтегрины и 1.-селектин могут синергично взаимодействовать при миграции нейтрофилов в зону воспаления.
Реагенты, которые блокируют обе молекулярные системы, ингибируют ад- ыз гезию нейтрофилов к эндотелиальным клеткам, активированным цитокинами. Полагают, что Ь-селектин обеспечивает эффект «катящихся» нейтрофилов по поверхности эндотелиальных клеток [1.еу К. е! а!., 1991]. Лиганды на эндотелиальных клетках, которые взаимодействуют с ].-селектином на «катящихся» нейтрофилах, пока не идентифицированы. В ответ на локальное усиление концентрации факторов хемотаксиса или сигналов, вырабатываемых активированными эндотелиальными клетками, происходит функциональное усиление авидности [12-интегринов в процессе (или сразу после) проявления эффекта «катящихся» лейкоцитов, повышающее авидность адгезии. Начальное связывание,.обеспечиваемое Ь-селектином, может быть важным этапом для дальнейшей работы р«-интегриновой системы.
Быстрое слущивание Ь-селектина и функциональное усиление авидности 82-интегринов лежат в основе механизма контроля нейтрофил-эндотелиального взаимодействия, регулируемое адгезивным фенотипом нейтрофилов [Хппшеппап б. А. е! а!., 1990]. Клетки активированного эндотелия синтезируют ряд биологически активных молекул, в частности ФАТ, обеспечивающих адгезию гранулоцитов к эндотелиальным клеткам, ФАТ постоянно не присутствует в покоящихся эндотелиальных клетках, но синтезируется в течение нескольких минут после их стимуляции тромбином, гистамином, ЛтС4 и другими агонистами. Лля его синтеза требуется наличие двух ферментов — Са'+-зависимой фосфолипазы А2 и специфической ацетилтрансферазы, регулируемых фосфорилированием [У!ааегшап О.
А. е! а]., 1992]. ФАТ не выделяется эндотелиальными клетками во внеклеточное пространство в отличие от других клеток, а экспрессируется на нх поверхности в виде мембранно-связанного медиатора. ФАТ, связанный с эндотелием, активирует нейтрофилы при взаимодействии с поверхностным рецептором лейкоцитов [Ьогап) О.
Е. е1 а!., 1991], который является членом семейства семи мембранно-связанных О-белков. Связывание этого рецептора с ФАТ усиливает экспрессию С011а/С018 и С0!1Ь/С018. Таким образом, ФАТ, экспрессируемый активированными эндотелиальнымн клетками, действует как сигнал, индуцирующий адгезивность нейтрофилов через ]]г-интегриновую систему [1.оган! О. Е. е1 а!., 1991]. Это явление адгезии и активации клеток-мишеней мембранно-связанными молекулами других клеток получило название юкстакринной активации [Маззайце 3., !990]. Юкстакринная активация нейтрофилов мембранно-ассоциированными ФАТ вызывает усиление ответа гранулоцитов на действие хемотаксических факторов. ФАТ как в жидкой фазе, так и в мембранно-связанной форме, вызывает слущивание 1.-селектина [Вш!!и С.
%. е1 а!., 1991]. Подобная юкстакринная активация нейтрофилов обладает узконаправленным действием, а быстрая деградация ФАТ в активированном эндотелии ограничивает время действия сигнала. Под влиянием другой группы агонистов — ИЛ-1, ФНО„и ЛПС вЂ” эндотелиальные клетки синтезируют другую сигнальную 111 молекулу, ранее известную как нейтрофнлактивирующий фактор (Ь[АР, Ь[АР-1) — ИЛ-8.
В нестимулированном эндотелии практически отсутствуют мРНК для этого пептида. После стимуляции синтез ИЛ-8 осуществляется в течение 4 — 24 ч [Б!г!е!ег В. М. е! а!., !989[. ИЛ-8 является потенциальным хемоаттрактантом для нейтрофилов и может влиять на трансмиграцию лейкоцитов в случае синтеза его эндотелиальными клетками [НцЬег А.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
