2 курс / Нормальная физиология / Основы_физиологии_гемостаза_Струкова_С_М_
.pdfкаталитических субъединиц IкB-α, IкB-β и регуляторной субъединицы
IкB-γ/NEMO. Фосфорилирование двух серинов в IкB-α приводит к убиквитинированию и деградации субъединицы IкB-α ингибитора в протеасоме 26S. В результате комплекс субъединиц NF-кB с
ингибиторами распадается происходит активация NF-кB, освобождение его субъединицp50 и p65, и транслокация их в ядро клетки. Это классический ( или канонический) путь активации NF-кB ( рис. 4-43) , хотя могут быть активированы и другие механизмы, индуцирующие,
например, пути активации MAPK. MAPK запускают зависимый от JNK (Jun N-концевая киназа, принадлежит к семейству МАРК) путь клеточной гибели, который завершается некрозом или апоптозом (
запрограммированной гибелью клеток).
Итак, активация NF-кB |
после удаления ингибиторов приводит к |
|
транслокации его субъединиц (NF-кB р65 и NF- NF-кBр50) в ядро клетки |
||
(рис.4-43). Активированный |
NF-кB |
регулирует экспрессию генов |
провоспалительных цитокиновфактора некроза опухоли (TNFα),
интерлейкинов- IL-1, IL- 6, IL- 8, адгезивных белков, хемокинов, а также циклооксигеназы 2 (COX2), индуцируемой NO синтазы (iNOS),
трансмембранных белков семейства факторов некроза опухоли (CD40, CD40L), матиксных металлопротеиназ (MMPs) , про- и анти-
апоптотических факторов , регулирующих выживаемость клеток, других про- и антивоспалительных компонентов, регуляторов процессов воспаления и свертывания крови, в том числе, белков острой фазы воспаления, а также инициатора свертывания крови – тканевого фактора
(TF), члена суперсемейства рецепторов цитокинов класса II (Рис.4- 43).
151
РИС 4-43.
Активация Толлподобных рецепторов на антиген - презентирующих клетках крови и стенки сосуда липополисахаридом (ЛПС) и ответы
клеток на |
воспалительный стимул экспрессией адгезивных молекул |
- Р- и |
Е -селектинов, ICAM-1 (внутриклеточной адгезивной |
молекулы), VCAM (адгезивной молекулы клеток сосудов), тканевого |
|
фактора, |
цитокинов (TNFα,IL-6, IL- 8, CD40, CD40L и др.), |
хемокиновхемоаттрактантного белка 1 моноцитов ( MCP-1 b) и др.,
ММР , про- и анти – апоптотических факторов и множества других.
152
4.3. Роль эндотелия в активации свертывания,
вызванного воспалением
В физиологических условиях эндотелий функционирует как
тромборезистентная поверхность сосудов, которая предотвращает не контролируемое свертывание крови (см.главу1). В эндотелиальных
клетках работают механизмы синтеза антиагрегантов - ингибиторов
агрегации тромбоцитов, антикоагулянтов и ингибиторов активных форм
факторов свертывания, а также активаторов фибринолиза, наряду с
синтезом адгезивных белков, активаторов тромбоцитов, прокоагулянтов и ингибиторов фибринолиза (табл. 1-1). Все компоненты, синтезируемые эндотелием обеспечивают поддержание гемостатического баланса.
Вместе с тем, эндотелиальные клетки сосудов играют центральную роль в механизмах активации свертывания, вызванных воспалением. При повреждении эндотелия и тканей в результате травмы, инфицирования патогенами бактерий, вирусами, грибами и др. изменяется фенотип эндотелиальных клеток из тромборезистентного в прокоагулянтный и провоспалительный.
Следующие основные реакции происходят при запуске свертывания крови, вызванном патогенами и провоспалительными цитокинами ( рис. 4-44).
153
РИС.4-44.
Схема ответа клеток крови (тромбоцитов и моноцитов) и эндотелия
на патогены.
Патогены активируют презентирующие клетки, экспонирующие Толл-
подобные |
и другие |
рецепторы, |
и освобождаемые провоспалительные |
цитокины- |
фактор некроза опухоли (TNFα), интерлейкины (IL-6, IL-1b, |
||
IL-8) и др. , вызывают |
дисфункцию клеток эндотелия, экспонирование на |
||
поверхность эндотелия |
из телец |
Вейбеля –Палладе фон Виллебранда |
|
фактора (vWF), который связывается с рецепторами тромбоцитов и вызывает их адгезию и активацию на активированном эндотелии
(см.главу1), и Р-селектина ( P-S), который связывает и активирует
154
нейтрофилы через экспонируемый ими P-селектина гликопротеиновый лиганд (PSGL-1) .
Активированные при воспалении клетки эндотелия ( ЭК )
экспрессируют и экспонируют на поверхность |
множество адгезивных |
||||
белков, кроме Р |
-селектина |
, |
таких |
как: |
Е –селектин, ICAM- |
1(внутриклеточная |
адгезивная |
молекула |
1), |
VCAM -1 (адгезивная |
|
молекула сосудистых клеток1), MCP-1 b( хемоаттрактантный белок 1
моноцитов) и др., которые связывают клетки крови и вызывают повышение реактивности тромбоцитов и лейкоцитов.
Активированные эндотелиальные клетки освобождают фактор активации тромбоцитов (PAF),мощный индуктор активации и агрегации клеток, в том числе лейкоцитов.
При связывании PAF эндотелия с рецепторами на нейтрофилах,
сопряженными с G-белками, происходит активация фосфоинозитидного пути, повышение концентрации внутриклеточного кальция (Са2+
),освобождение активных форм кислорода (ROS), окислительный стресс
(рис. 4-45).
155
РИС 4-45
Связывание и активация лейкоцитов при дисфункции |
эндотелия и |
|
экспонировании адгезивных белков и |
фактора |
активации |
тромбоцитов (PAF). |
|
|
Воспаленные клетки эндотелия экспрессируют также CD40, рецептор
CD40 лиганда (CD40 L),трансмембранного белка суперсемейства факторов некроза опухоли, экспонируемого моноцитами и тромбоцитами после их активации и участвующего в образовании агрегатов клеток (рис. 4-45).
Экспонированный на воспаленном эндотелии |
P- селектин, |
связывая |
|||
PSGL-1, конститутивно экспрессируемый |
лейкоцитами, обеспечивает не |
||||
только их активацию, но также прикрепление и роллинг. |
|
|
|||
Активированные |
клетки субэндотелия, моноциты |
и |
лейкоциты |
||
экспрессируют на |
поверхность тканевой |
фактор |
(TF), |
запускающий |
|
механизм образования тромбина и свертывания крови (рис 4-44, 4-45).
Итак, при действии патогенов фенотип эндотелиальных клеток изменяется в провоспалительный и прокоагулянтный, происходит адгезия тромбоцитов к активированному эндотелию, их агрегация,
рекрутирование иммунных клеток, в частности, нейтрофилов, моноцитов,
экспрессирующих TF , и также образование агрегатов лейкоцитов с тромбоцитами. Фактически создается платформа для осуществления свертывания крови и тромбообразования.
4.4. Роль тромбоцитов и моноцитов в сопряжении
свертывания и воспаления
В норме тромбоциты не адгезируют к интактному эндотелию
благодаря его антиагрегантным свойствам, хотя циркулируют в
156
непосредственной близости к нему. После повреждения сосуда, |
|
тромбоциты быстро прикрепляются |
к поврежденному участку, что |
предотвращает потерю крови. Этот процесс в значительной степени |
|
зависит от эффективности адгезии тромбоцитов к субэндотелиальному
матриксу, и от способности тромбоцитов |
к быстрым биохимическим и |
||||
морфологическим изменениям, которые приводят |
к |
их роллингу, |
|||
адгезии, агрегации, образованию тромбоцитарной |
пробки |
и |
|||
локализации факторов |
свертывания |
крови на |
активированных |
||
тромбоцитах и эндотелии. |
|
|
|
|
||
|
Воспалительные стимулы повышают экспрессию эндотелиальных |
|||||
адгезивных молекул и, нарушая |
антиадгезивные |
механизмы, |
||||
обеспечивают адгезию тромбоцитов на |
эндотелии. Адгезия тромбоцитов |
|||||
к |
"воспаленному" |
эндотелию |
- |
многостадийный |
||
процесс, |
который происходит как при |
гемостазе, так |
при тромбозе, и |
|||
включает: |
прикрепление тромбоцитов, |
транслокацию на поверхности и |
||||
прочную адгезию.
В ответ на воспалительный стимул (бактерии,вирусы и др.)
активируются иммунокомпетентные клетки крови, которые выполняют фагоцитарные функции ( моноциты и др), адгезируют на активированном
эндотелии, освобождают предобразованные и вновь синтезированные
медиаторы воспаленияпрежде всего цитокины. |
Провоспалительные |
|||||
цитокины , например TNFa, |
через свой рецептор на моноцитах и др |
|||||
клетках , |
стимулируют |
внутриклеточную сигнализацию, активацию |
||||
транскрипционного фактора |
NF-кB и |
транслокацию его в ядро клетки. |
||||
NF-кB |
регулирует |
экспрессию генов про- и |
антиапоптотических |
|||
факторов, |
адгезивных |
белков |
и |
про-воспалительных цитокинов и |
||
хемокинов, а также , индуктора свертывания крови –тканевого фактора
(TF) . |
|
Кроме основной прокоагулянтной |
функции в гемостазе |
тромбоциты активно участвуют во многих процессах, начиная от борьбы
с микробной инфекцией и стимуляции воспаления, до ангиогенеза,
канцерогенеза и метастазирования. Тромбоциты взаимодействуют с
разными типами клеток, такими как : эндотелиальные клетки,
нейтрофилы, моноциты, дендритные клетки, цитотоксические Т-
лимфоциты. Взаимодействие тромбоцитов с эндотелиальными клетками
157
и лейкоцитами является важным для возникновения и распространения воспалительного процесса в артериальной стенке, развития атерогенеза и атеротромбоза при повреждении атеросклеротической бляшки.
ЛПС эндотоксина клеточной стенки грамотрицательных бактерий ,
который отвечает за развитие сепсиса и взаимодействует с клетками иммунной системы через Толл-подобные рецепторы, также активирует
тромбоциты. Тромбоциты экспонируют целый ряд TLRs, активация
которых ЛПС |
вызывает |
их активацию |
и агрегацию. Так , ЛПС |
||||
стимулирует секрецию |
тромбоцитами |
клеточных адгезивных молекул |
|||||
(CAM) из α- гранул и усиление агрегации |
механизмом, зависимым от |
||||||
активации TLR4/MyD88 пути ( рис 4-43). |
|
|
|
||||
После стимуляции ЛПС тромбоцитарного TLR 2 |
на поверхность клетки |
||||||
экспонируется P-селектин и активируется |
индуцируемый |
рецептор - |
|||||
интегрин α2β3, |
который связывает свои основные агонисты - фибриноген, |
||||||
фактор фон Виллебранда , а также целый |
ряд других |
агонистов, |
|||||
содержащих |
реакционный |
пептид |
RGD |
(см.главу1). |
Следующие |
||
основные реакции при |
воспалении |
играют |
существенную роль в |
||||
дальнейшем развитии процессов свертывания при участии тромбоцитов и клеток иммунной системы.
Активированные тромбоциты экспонируют на поверхность Р-селектин,
его рецепторгликопротеиновый лиганд Р- селектина (PSGL-1) и CD40L (CD40 лиганд). Взаимодействие PSGL-1 с P-селектином активированного
эндотелия |
стимулирует агрегацию тромбоцитов и стабилизацию |
агрегатов. |
|
Экспонированный тромбоцитами P- селектин также вовлекается в образование агрегатов тромбоцитов с моноцитами и другими лейкоцитами. Связывание Р-селектина тромбоцитов с его рецептором
PSGL-1 на моноцитах индуцирует адгезию клеток, экспрессию тканевого фактора, цитокинов и освобождение матриксных металлопротеиназ
(ММР).
Экспрессия тканевого фактора( TF ) активированными моноцитами и
их агрегатами с |
тромбоцитами |
обусловлено активацией |
транскрипционного |
ядерного фактора |
NF-кB и транслокацией его |
субъединиц в ядро. |
При взаимодействии тромбоцитов с клетками белой |
|
158
крови значительно возрастает продукция медиаторов воспаления, среди
которых цитокины IL-1b,IL-6, IL-8, фактор некроза опухоли -TNF-a ,
хемоаттрактанты – макрофагальный хемотрактантный белок-(MCP)-1 ( рис
4-44).
Освобождаемые лейкоцитами ММР стимулируют отщепление от
мембраны лейкоцитов ( в основном моноцитов) прокоагулянтных микрочастиц (MPs), несущих тканевой фактор (TF). TF-позитивные MPs
прикрепляются |
к тромбоцитам через |
P- селектин( Р-S) и ускоряют |
|
образование фибрина в участке повреждения сосуда. |
|
||
ММР вызывают отщепление MPs, |
несущих |
прокоагулянтные и |
|
провоспалительные факторы, также от мембраны тромбоцитов. |
|||
Нейтрофилы |
вызывают гибель |
микроорганизмов не только |
|
внутриклеточным фагоцитозом, но также внеклеточным механизмом,
называемым NETозом. NETsнейтрофильная внеклеточная ловушка или
сеть - часть иммунного ответа на инфекцию и платформа для активации
тромбоцитов, свертывания крови по так называемому внутреннему пути,
через активацию контактной фазы свертывания, фактора XII, и
последующего каскада свертывания крови и тромбообразования.
Активация калликреин-кининовой системы предшествует активации контактной фазы свертывания крови ( см главу 2) .
Повышается |
активность системы комплемента. Тромбин |
может |
|||
активировать компоненты С3 и С5 системы комплемента |
подобно С3 и |
||||
С5 |
конвертазам. Активированные эндотоксины |
- |
компоненты |
||
комплемента |
С3а и С5а, стимулируют активацию тромбоцитов, |
||||
экспрессию |
тканевого фактора (TF) на клетках сосуда и крови, |
||||
отщепление микрочастиц (MP), несущих TF , sCD40L |
и др.(рис. |
4-46). |
|||
Компонент С5а – хемоаттрактант, стимулирует хемотаксис лейкоцитов,
дегрануляцию, образование супероксидов и активацию интегринов,
обеспечивающих адгезию клеток. Подобно TNF, С5а стимулирует экспрессию клетками эндотелия цитокинов и молекул адгезии.
159
РИС.4-46.
Активация тромбоцитов, клеток крови и стенки сосуда компонентами системы комплемента-эндотоксинами С3а и С5а
Активация тромбоцитов, клеток крови и стенки сосуда компонентами системы комплемента, C3a и С5а, стимулирует экспонирование на тромбоцитах адгезивных белков ( Р-селектина и др), тканевого фактора
(TF) и экспрессию лейкоцитами, субэндотелием TF, индуктора свертывания. Кроме того, компоненты системы комплемента индуцируют освобождение ингибитора тканевого активатора плазминогена (PAI-1) -острофазного белка, блокатора фибринолиза.
Активированные тромбоциты стимулируют воспалительные ответы путем генерации высокого уровня провоспалительного липидафактора
160