Антибиотические белки и пептиды и воспалительный процесс
Рефераты >> Биология >> Антибиотические белки и пептиды и воспалительный процесс

Некоторые группы катионных белков могут оказывать на систему комплемента действие, противоположное рассмотренному выше. Известна антикомплементарная активность низкомолекулярных неферментных белков кролика. Она связана, по-видимому, с их способностью электростатически взаимодействовать с анионными молекулами фракций комплемента. В результате блокируются цепные реакции каскада активации комплемента. Подобный механизм инактивации комплемента может быть ответственным за ограничение процесса миграции лейкоцитов в очаг воспаления, когда их избыточное накопление может приводить не только к защитным, но и к деструктивным явлениям в тканях организма. Таким образом, отдельные представители группы гранулярных катионных белков НГ могут оказывать на течение воспаления разнонаправленное действие, что важно в плане регуляции этого патофизиологического процесса. Подобная ситуация наблюдается и при анализе данных, имеющих отношение к гемостатической функции катионных пептидов и белков.

Все это позволяет охарактеризовать катионные пептиды и белки клеток и жидких сред организма человека и животных как физиологически активные вещества многонаправленного действия. С их функционированием связаны такие защитно-приспособительные процессы, как фагоцитоз, воспаление и, возможно, стресс-реакция, причем в этих процессах они выступают не только в роли высокоэффективных антибиотических агентов. Им свойствен широкий функциональный потенциал, который реализуется в различных проявлениях клеточно-гуморальной кооперации в кровеносной и лимфоидной системах, соединительной ткани, пограничных эпителиях. Такая кооперация направлена на реализацию и регуляцию механизмов неспецифической резистентности макроорганизма к инфекции.

Есть все основания считать, что антимикробные белки и пептиды клеток и жидких сред организма являются особым классом физиологически активных веществ, отобранных в процессе эволюции в качестве биохимического механизма его барьерных систем и антимикробной защиты. Высокая концентрация катионных белков в клетках, осуществляющих защитные реакции, является веским тому доказательством. В частности, в 109 клеток нейтрофилов человека содержится 3.9±0.9 мг миелопероксидазы, 1.2±0.2 — катепсина G, 2.7±0.6 — эластазы, 4.3±1.2 —лактоферрина и 7.2 мг лизоцима. Поэтому функциональная неполноценность нейтрофилов, обусловленная наследственно детерминируемыми дефицитами или отсутствием в них отдельных представителей группы антимикробных катионных белков и пептидов, представляет редко встречающееся явление. Гораздо чаще в клинической практике имеют место случаи развития аутоинфекционных заболеваний и гнойных осложнений у больных хирургических, пульмонологических, педиатрических клиник, ожоговых центров и отделений реанимации, которые сопряжены с приобретенными дефицитами содержания этих белков. В дополнение к этому общеизвестны факты низкого уровня сопротивляемости организма новорожденных инфекциям и вследствие этого склонность к септическому течению заболеваний у детей в ранний постнатальный период онтогенеза. По мнению этих авторов, недостаточность хемотаксиса нейтрофилов и незавершенный характер фагоцитоза, осуществляемого ими, являются одними из ведущих причин сниженной резистентности новорожденных к инфекции. В то же самое время некоторые конкретные механизмы полома фагоцитоза в данных условиях остаются невыясненными. Это побудило нас провести комплексное морфобиохимическое и функциональное исследование с целью определения роли катионных белков и пептидов в обеспечении фагоцитарной функции нейтрофилов человека и некоторых лабораторных животных в ранний постнатальный период их развития.

Результаты сравнительного биохимического определения общего кислоторастворимого белка, миелопероксидазы, эластазы и катепсина G в нейтрофилах пуповинной крови новорожденных и взрослых доноров однозначно свидетельствуют о дефиците этих соединений в клетках детей. Параллельная оценка содержания гранулярных катионных белков и пептидов с использованием лизосомально-катионного теста соответствует данным этого анализа.

Подобная же закономерность изменения содержания катионных белков в нейтрофилах от первых дней рождения до периода половозрелости установлена нами при обследовании белых беспородных крыс и кроликов породы «Шиншилла». Необходимо отметить, что дефициту гранулярных катионных белков нейтрофилов кролика соответствовали низкие значения такого важного функционального показателя их активности, как завершенность фагоцитоза. Последнее обстоятельство является, по-видимому, одной из возможных причин генерализации листериозного и герпетического инфекционных процессов у животных 7-дневного возраста, которые у половозрелых особей протекают локально благодаря полной инактивации микроорганизмов в фагоцитах очага повреждения.

Сведения подобного рода были ранее получены только для миелопероксидазы крыс и лактоферрина нейтрофилов человека.

Таким образом, нами установлен временный дефицит антимикробных белков и пептидов нейтрофилов в период раннего постнатального развития человека и животных, который может составлять причину функциональной неполноценности фагоцитов и быть расценен как один из факторов риска развития аутоинфекционных заболеваний и септических осложнений. В дополнение к этому впервые получены строгие доказательства объективности данных цитохимического определения содержания катионных белков и пептидов нейтрофилов при использовании лизосомально-катионного теста.

Биологическая значимость антибиотических пептидов и белков однозначно просматривается в анализе явления резорбтивной клеточной резистентности.

Гипотеза о резорбтивной клеточной резистентности как особой форме антимикробной защиты организма человека и животных была выдвинута проф. В.Е. Пигаревским на основании результатов работ по исследованию морфодинамики воспалительных очагов повреждения при инфекционной патологии. Морфологический анализ инфицированных органов и тканей при хламидиальной и псевдотуберкулезной инфекциях показал, что макрофаги воспалительных очагов в процессе своей жизнедеятельности проходят стадию поглощения продуктов распада нейтрофилов, благодаря чему они становятся резистентными к микробному паразитированию. Опыты по инактивации этих возбудителей in vitro ядерными гистонами и гранулярными катионными белками нейтрофилов частично свидетельствовали в пользу выдвинутой концепции.

С целью дальнейшего обоснования биологической значимости рассматриваемого явления и расшифровки его конкретных морфобиохимических механизмов нами было проведено комплексное исследование с использованием в качестве основного объекта изучения перитонеальных макрофагов кролика, выделенных из очага асептического воспаления на разных сроках после его индукции. Такое воспаление характеризуется надежно воспроизводимой во времени динамикой смены лейкоцитарных популяций. В первые 4—8 ч после введения в брюшную полость индуцирующего раствора крахмала наблюдается интенсивный выход туда нейтрофилов из крови. До 36 ч этот тип клеток является преобладающим в экссудате. В дальнейшем происходит закономерная смена клеточных популяций в очаге воспаления и к 48 ч макрофаги составляют уже не менее 90% клеток экссудата, причем около 50% из них содержат морфологически идентифицируемые остатки ядер и гранул нейтрофилов. В последующие 3 сут наблюдается постепенное исчезновение компонентов нейтрофилов из макрофагов в результате их переваривания в гранулярном аппарате последних. Подобная динамика клеточных реакций в очаге воспаления позволяет получать макрофаги с различным содержанием резорбированных антимикробных белков нейтрофилов и использовать их в витральных тест-системах.


Страница: