Добавил:
kiopkiopkiop18@yandex.ru Вовсе не секретарь, но почту проверяю Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

5 курс / Пульмонология и фтизиатрия / Респираторная_медицина_Руководство_в_3_томах_Том_1

.pdf
Скачиваний:
1
Добавлен:
24.03.2024
Размер:
31.64 Mб
Скачать

Раздел 4

спираторный, фолликулярный и диффузный панбронхиолит (ДПБ) [44].

С другой стороны, одна из наиболее употребляемых патогистологических классификаций, нашедших применение в клинической практике, — разделение хронических бронхиолитов на пролиферативные и констриктивные. К первым относят ОБОП и криптогенную организующуюся пневмонию. Ко вторым — РБ, фолликулярный бронхиолит (ФБ), ДПБ, ОБ. Морфологической основой пролиферативных бронхиолитов является продуктивное воспаление с повреждением эпителия, разрастанием в респираторных бронхиолах и альвеолах грануляционной, а затем соединительной ткани, образование телец Массона.

Патогистологические изменения при констриктивном бронхиолите связаны с продуктив- но-склеротическим воспалением, приводящим к развитию фиброзной ткани между эпителиальной выстилкой и мышечной оболочкой бронхиол с последующим сужением просвета и повышением ригидности стенки. В отдельных наблюдениях разрастание фиброзной ткани приводит к полному закрытию бронхиол.

К острым клеточным бронхиолитам относят: а) эозинофильный или астматический; б) псевдомембранозный или некротический; в) гранулематозный бронхиолит.

Эозинофильный бронхиолит характеризуется наличием секрета и десквамированного эпителия в просвете бронхиол, оголением базальной мембраны с инфильтрацией стенки бронхиол эозинофилами, тучными и плазматическими клетками, лимфоцитами.

В основе псевдомембранозного бронхиолита лежит некроз эпителия с поражением и без поражения базальной мембраны. В клеточном инфильтрате преобладают лейкоциты или лимфоциты либо же их смесь. Лимфоциты, как правило, преобладают при вирусной инфекции.

При гриппе, парагриппе, при действии вируса герпеса возникает истинный псевдомембранозный фибрин, который в сочетании с детритом покрывает поверхность бронхиол. Кроме того, фибрин скапливается под базальной мембраной вокруг капилляров. Псевдомембранозный бронхиолит в последующем трансформируется в хронический облитерирующий бронхит с закрытием просветов бронхиол. Кроме того, псевдомембранозный бронхиолит развивается при высоких аэрозольных концентрациях SO2, NO2, O3. Такой же тип бронхиолита возникает при синдроме Мендельсона. При повреждении базальной мембраны бронхиол возможно развитие ОБОП.

Развитие гранулематозного бронхиолита характерно для туберкулеза и саркоидоза, когда гранулемы в стенке бронхиол захватывают эпителий, приводя к формированию стеноза просвета на разных уровнях.

ОБ возникает из острого бронхиолита, если некротический процесс захватывает всю стенку бронхиолы или имеются очаги некроза стенки, т.е. возникает из панили мезобронхит. Организация таких фокальных некрозов приводит к врастанию в просвет фиброзной ткани в виде полипов. При этом в составе таких полипов имеются макрофаги (часто «пигментированные»), лимфоциты, фибробласты и миофибробласты.

ОБОП начинается с терминальных бронхиол, впоследствии переходит на респираторные бронхиолы, альвеолярные ходы и мешочки. Повреждение альвеол происходит в последнюю очередь, процесс никогда не начинается с межальвеолярных перегородок. Такой вариант бронхиолита характеризуется врастанием грануляционной ткани в бронхиолы и альвеолы (см. рис. 4.43).

РБ. Считается, что РБ развивается у молодых людей — курильщиков не старше 35 лет, начинающих курить в 7–9 лет. Морфологической основой РБ является врастающая в респираторные бронхиолы грануляционная ткань при отсутствии некроза эпителия и стенки. Во врастающей в просвет грануляционной ткани накапливаются «пигментированные» альвеолярные макрофаги.

ФБ довольно часто развивается у детей и характеризуется гиперплазией лимфоидной ткани в стенках бронхиол вплоть до образования лимфоидных фолликулов. Лимфоидная инфильтрация стенок бронхиол является основной причиной развития обструкции (рис. 4.44).

ДПБ — заболевание жителей тихоокеанского региона, характеризуемое развитием иммунной реакции, связанной с человеческим лейкоцитарным антигеном (HLA)-BW-54 или другими HLA-генами, представленными в хромосоме 6. Бактериальная инфекция, как правило, отмечается у всех пациентов с таким бронхиолитом. При ДПБ неравномерно поражаются оба легких. Гистологически стенки бронхиол инфильтрированы лимфоцитами, плазматическими клетками, моноцитами/макрофагами.

Рис. 4.44. Фолликулярный бронхиолит с обструкцией просвета. Окраска гематоксилином и эозином. ×200

200

Респираторная патология и воспаление

Редкие болезни легких

Гистиоцитоз Х

Гистиоцитоз Х (син.: гранулематоз из клеток Лангерганса) относят к группе заболеваний, характеризуемых развитием эозинофильных гранулем. В отличие от локальной эозинофильной гранулемы, гистиоцитоз Х относят к диссеминированным болезням легких.

Клетки Лангерганса представляют собой тип регуляторных клеток макрофагальной системы, относящиеся к антигенпрезентирующим клеткам. В норме такие гистиоциты обнаруживают в коже, слизистых оболочках, легких, тимусе, тимус-за- висимых зонах лимфатических узлов и селезенки. Изменения антигенпрезентирующих функций макрофагов приводит к накоплению иммунных комплексов, их отложению в стенках сосудов и терминальных бронхиол, а также к активации макрофагальной системы. Отмечают связь описанных изменений с курением [12].

Микроскопически заболевание характеризуется наличием характерных гранулем, как правило, звездчатой формы, распространяющихся вдоль альвеолярных септ. Эти гранулемы состоят из гистиоцитов, эозинофилов, плазматических клеток, лимфоцитов. Несмотря на название «эозинофильная гранулема», наличие эозинофилов в гранулеме не обязательно. Диагноз основывается на обнаружении скоплений гистиоцитов, которые представляют собой клетки с округлым, иногда складчатым ядром, невыраженными ядрышками и скудной, слегка эозинофильной цитоплазмой, с нечеткими клеточными границами. При активном процессе такие клетки образуют гнездовидные скопления. Даже при обнаружении характерных звездчатых гранулем диагноз может быть подтвержден лишь при обнаружении клеток Лангерганса (рис. 4.45, 4.46). Кроме интерстициального поражения, при гистиоцитозе характерно

скопление альвеолярных макрофагов в просвете альвеол, таким образом эта реакция напоминает изменения, наблюдаемые при десквамативной интерстициальной пневмонии. Макрофаги, обнаруживаемые в альвеолах, обычно заполнены гранулярным веществом бурого или золотистого цвета. Скопления пигментированных макрофагов обнаруживают обычно вблизи гранулем, в фокусах фиброза или воспаления, они неспецифичны. Часто гистиоцитоз Х сопровождается развитием РБ, при котором выявляют скопление пигментированных макрофагов в просвете дистальных бронхиол и прилежащих альвеол и, по-видимому, связаны с курением [6].

Помимо гранулем возможно обнаружение очаговых разрастаний фиброзной ткани в просвете альвеол, впоследствии такие изменения приводят

кобразованию «сотового легкого».

Вучастках гранулематозных изменений отмечаются пролиферация интимы легочных артерий и инфильтрация их стенок эозинофилами или мононуклеарами. Это следует расценивать как вторичный реактивный васкулит.

Подтверждение диагноза «гистиоцитоз Х» возможно с помощью трансмиссионной электронной микроскопии, выявляющей в описанных клетках так называемые гранулы Бирбека или Х-тель- ца. Для электронно-микроскопического анализа можно использовать как ткань легких, полученную при биопсии, так и клетки БАС.

Иммуногистохимические методы в последнее время стали альтернативой электронно-микро- скопическому исследованию. Клетки Лангерганса окрашиваются положительно при использовании АТ анти-CD1a или АТ к белку S-100. Следует, однако, помнить, что единичные клетки Лангерганса можно обнаружить при различных воспалительных заболеваниях легких и даже в норме [7].

Дифференциальную диагностику следует проводить с такими заболеваниями, как эозинофиль-

Рис. 4.45. Край гранулемы с деформацией альвеол. Окра-

Рис. 4.46. Эозинофилы, гистиоциты и лимфоциты в грану-

ска гематоксилином и эозином. ×40

леме. Окраска гематоксилином и эозином. ×400

201

Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/

Раздел 4

ная пневмония, десквамативная интерстициальная пневмония и ОИП, а также с реактивным эозинофильным плевритом у лиц, страдающих спонтанными пневмотораксами, обусловленными различными причинами, в том числе и эозинофильной гранулемой.

Лимфангиомиоматоз легких

Лимфангиомиоматоз легких (ЛАМ) (син.: лимфангиолейомиоматоз легких) — редкое заболевание, характеризуемое бессистемной (неупорядоченной) пролиферацией гладких мышц в интерстиции легких. При этом также возможно внелегочное поражение лимфатических сосудов или торакальных или абдоминальных лимфатических узлов. Заболевание описано только у женщин, чаще всего в репродуктивном возрасте, однако описаны редкие наблюдения заболевания в менопаузе [12].

Патогенез заболевания изучен недостаточно. Высказываются предположения о генетической детерминированности. Некоторые авторы относят заболевание к многофокусным гамартомным поражениям, в прогрессировании которых важную роль играют женские половые гормоны. Течение болезни неуклонно прогрессирующее. Активизация процесса отмечается во время беременности и родов, при приеме контрацептивных препаратов.

Макроскопически характеризуется наличием беспорядочно расположенных узелков, возможно развитие микрокистозных сотоподобных изменений. Хотя приставка «лимфо-» предполагает поражение преимущественно лимфатической системы, пролиферация гладких мышц возможна и в других участках. Тонкие мышечные волокна могут быть обнаружены вокруг бронхиол, в межальвеолярных перегородках, вокруг артерий, вен, лимфатических протоков и в плевре. Типичным для этого заболевания считают образование мелких воздушных кист с узелками гладкомышечной пролиферации (рис. 4.47), по крайней мере в стенках этих образований. Предполагают, что они образуются вследствие воздушной ловушки в бронхиолах, сдавленных в результате пролиферации гладких мышц. Нарушение структуры эластических волокон в участках гладкомышечных разрастаний также может быть причиной образования таких кист. При длительно текущем заболевании возможно скопление гемосидерина вследствие сдавления мелких вен. В таких случаях может происходить отложение железа с развитием гранулематозной реакции (так называемый эндогенный пневмокониоз). В редких наблюдениях могут быть обнаружены небольшие скопления округлых или овальных клеток, в литературе описываются как миобластические фокусы, как полагают, происходящие из гладких мышц [7].

Процесс пролиферации гладких мышц может захватывать и лимфатическую систему грудного или брюшного отделов. При этом наблюдает-

Рис. 4.47. Лимфангиолейомиоматоз — типичный гладкомышечный узелок в легочной ткани. Окраска по Верхоф- фу–Ван Гизону. ×100

ся замещение паренхимы лимфатических узлов, сдавление которых может приводить к развитию хилоторакса.

Легочный альвеолярный протеиноз

Легочный альвеолярный протеиноз (син.: легочный альвеолярный липопротеиноз, легочный альвеолярный фосфолипопротеиноз) — редкое заболевание, характеризуемое накоплением в альвеолах белково-липидного вещества и прогрессирующей ДН. Встречается как самостоятельная форма или может быть связан с другими заболеваниями, такими как иммунодефицитные состояния (синдром приобретенного иммунодефицита, лечение цитотоксичными препаратами), опухоли (лейкозы, лимфомы, иногда солидные опухоли), воспалительные заболевания, вызванные различными инфекционными агентами (Pneumocystis carinii, Cryptococcus neoformans и др.).

Патогенез альвеолярного протеиноза остается неизвестным. Существующие гипотезы связывают возникновение заболевания с дефектом альвеолярного клиренса, выработкой избыточного количества сурфактанта, не обладающего поверх- ностно-активными свойствами, альвеолоцитами II типа, возможно сочетание этих причин.

Макроскопически на поверхности легких определяются плотные серовато-белые бугорки в виде зерен. Гистологически обнаруживают альвеолы, заполненные эозинофильным, гранулярным веществом, обычно ШИК-положитель- ным (рис. 4.48). Нередко в альвеолах встречаются вакуолизированные, пенистые макрофаги; на фоне эозинофильного вещества могут быть видны двоякопреломляющие кристаллы, вероятно, холестериновой природы. Характерна гиперплазия альвеолоцитов II типа, которые становятся кубоидальной формы. Как правило, архитектоника легочной ткани не изменена, однако в отдельных наблюдениях описанные изменения сопровожда-

202

Респираторная патология и воспаление

Рис. 4.48. ШИК-положительное вещество и кристаллы в альвеолах при альвеолярном протеинозе. ШИК-реак- ция. ×200

лись интерстициальным фиброзом. Выраженные воспалительные изменения и наличие паренхиматозных очагов некроза свидетельствуют об инфекционном осложнении. Дифференциальную диагностику следует проводить с отеком легкого, при нем обнаруживают эозинофильное вещество, которое, в отличие от протеиноза, гомогенное, не имеет гранулярной структуры, нехарактерно

также наличие кристаллов и пенистых клеток. Следует также дифференцировать заболевание от пневмоцистной пневмонии, при этом выполнение окраски метамином серебра по Гомори позволяет выявить микроорганизмы [12].

Врожденные (генетические) нарушения в легких

Легкие повреждаются первично при ряде генетических заболеваний или вторично — при нарушении функциональной активности клеток, дефектах соединительной ткани или вследствие инфекций [5, 45].

Наиболее распространенным генетически обусловленным заболеванием являются ААТнедостаточность, МВ, ПЦД, семейный идиопатический фиброз, жировой протеиноз, недостаток сурфактанта (проявляющийся альвеолярным протеинозом), трахеобронхомегалия, синдром Вильямса–Кэмпбелла с развитием БЭ (табл. 4.1).

Врожденная патология легких включает в себя: бронхогенные кисты, экстралобарную секвестрацию, кистозную аденоматоидную трансформацию (рис. 4.49), легочную лимфангиэктазию, полиальвеолярные доли, гипервоздушность отделов (табл. 4.2).

Таблица 4.1. Генетически обусловленные заболевания с первичным поражением легких

Заболевание

Хромосома

Патогенез

Патология легких

 

 

 

 

ААТ-недостаточность

14q32.1/АД

Протеазно-антипротеазный дисба-

Панацинарная эмфизема

 

 

ланс

 

 

 

 

 

Цилиарная дискинезия

Неизвестно/АР

Нарушение мукоцилиарного кли-

Респираторные инфекции.

 

 

ренса

БЭ

 

 

 

 

МВ

7q31.2/АР

Нарушение транспорта хлора

Респираторные инфекции.

 

 

 

БЭ

 

 

 

 

Семейный идиопатический

Неизвестно/АР

Неизвестно

Диффузный фиброз

фиброз

 

 

 

 

 

 

 

Липопротеиноз (болезнь

1q21/АР

Отложение липопротеина в верх-

Гиалинизированные или гра-

Урбаха–Вейта)

 

них дыхательных путях вызывает

нулярные отложения в под-

 

 

утолщение слизистой и бронхиаль-

слизистой оболочке трахеи

 

 

ной обструкции

и бронхов

 

 

 

 

Дефицит сурфактанта

2p12–p11.2

Нарушение функции сурфактанта

Альвеолярный протеиноз

 

 

 

 

Трахеобронхомегалия

Неизвестно/АР

Мешотчатые выпячивания между

Повторные респираторные

(синдром Мунье–Куна)

 

кольцами хряща вследствие атро-

инфекции

 

 

фии эластических и гладких мышц

 

 

 

приводят к нарушению мукоцили-

 

 

 

арного клиренса

 

 

 

 

 

Синдром желтых ногтей

Неизвестно/

Гипоплазия или обструкция лим-

Плевральный выпот БЭ.

 

неизвестно

фатических протоков, повышенная

Повторные респираторные

 

 

проницаемость сосудов

инфекции

 

 

 

 

Синдром Вильямса–Кэмп-

Неизвестно/

Дефицит хрящевого каркаса суб-

БЭ.

белла

неизвестно

сегментарных бронхов с коллапсом

Повторные легочные инфекции

 

 

альвеол

 

 

 

 

 

203

Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/

Раздел 4

Тип I

Тип II

Тип III

Рис. 4.49. Три типа кистозной аденоматоидной перестройки легких (по Stocker T.J., 1994 [45])

Таблица 4.2. Патология врожденной кистозной болезни легких

Заболевание

Патология

 

 

Бронхогенные кисты

Кисты с фиброзно-мышечными стенками, с наличием хряща, выстланные

 

псевдостратифицированным цилиндрическим эпителием, заполненные

 

жидкостью

 

 

Внелегочная секвестрация

Легочная паренхима вне плевральной полости, кровоснабжение обычно

 

системное

 

 

Врожденная кистозная аденоматоидная трансформация

 

 

Тип I (65%)

Множественные кисты ≤10 см, выстланные псевдостратифицированным

 

цилиндрическим эпителием, возможно наличие желез и хряща, скелетная

 

мускулатура отсутствует

 

 

Тип II (25%)

Однообразные кисты ≤2,5 см, выстланные кубическим или цилиндрическим

 

эпителием, отсутствие желез и хряща, гладкая мускулатура в 5%

 

 

Тип III (10%)

Кисты ≤0,5 см, высланные кубическим эпителием, отсутствие хряща, желез,

 

гладких мышц

 

 

Врожденная долевая

Гипервоздушность дистальных отделов

гипервоздушность

 

 

 

Полиальвеолярная доля

Увеличение числа неизмененных альвеол с увеличением объема доли

 

 

Лимфангиэктазия легких

Расширение септальных и субплевральных лимфатических протоков

 

 

Заключение

Патология трахеи, бронхов и респираторной ткани связана с действием множества факторов. При различной патологии в процесс в большей или меньшей степени вовлекаются различные отделы легких, содержащих огромное количество специализированных клеток. Патологические изменения, происходящие в этом уникальном органе, могут развиваться на клеточном, тканевом и органном уровнях. Патологоанатомическая диагностика заболеваний легких основывается на

макро- и микроскопическом исследовании, с использованием методов световой, электронной, флюоресцентной микроскопии, с привлечением современных методов иммуногистохимии. Однако следует помнить, что зачастую для правильного установления диагноза следует учитывать клинические данные, результаты функциональных и рентгенологических, лабораторных методов исследования.

Список литературы

См.

204

Респираторная патология и воспаление

4.3. Роль дисфункции эндотелия в развитии хронической обструктивной патологии легких

О.Н. Титова, Н.А. Кузубова, Е.С. Лебедева

Эндотелиальные клетки в настоящее время рассматриваются как автономный сосудистый эндокринный орган, обладающий высокой секреторной активностью и выполняющий ряд важнейших функций. Высокоспециализированные эндотелиальные клетки секретируют биологически активные вещества широкого спектра и направленности эффекта, причем характер синтезируемого клеткой вещества зависит от ее функционального состояния. Клетки эндотелия обладают выраженной метаболической активностью и выполняют различные функции, связанные с поддержанием динамического равновесия разнонаправленных процессов [1, 2]:

тонуса сосудов (регуляция вазодилатации/ вазоконстрикции через секрецию сосудорасширяющих и сосудосуживающих субстанций, модулирование сократительной активности гладкомышечных клеток);

процессов гемостаза (синтез/ингибирование факторов агрегации тромбоцитов, про- и антикоагулянтов, факторов фибринолиза);

местного воспаления (продукция про- и противовоспалительных факторов, регуляция сосудистой проницаемости, адгезии и трансэндотелиальной миграции лейкоцитов посредством экспрессии на клеточной мембране специфических рецепторов);

ремоделирования сосудов (синтез/ингибирование факторов пролиферации гладкомышеч-

ных клеток, ангиогенез).

Уникальное положение эндотелиоцитов на границе между циркулирующей кровью, тканями и в случае легких, воздушной средой бронхоальвеолярного пространства делает их наиболее уязвимыми для различных патогенных факторов, способных вызвать повреждение эндотелия. В основе эндотелиальной дисфункции (ЭД) лежат структурные (слущивание и апоптоз эндотелиоцитов) и функциональные (дисбаланс между вырабатываемыми в эндотелии биологически активными субстанциями) изменения [3]. Существует более узкое представление о ЭД как о состоянии, при котором имеется недостаточная продукция оксида азота (NO). Причинами ЭД могут быть различные факторы: гипоксемия, свободнорадикальное повреждение, действие провоспалительных цитокинов, гипертензия, действие экзогенных токсикантов (табачный дым, поллютанты и пр.) и многие другие.

Механизмы эндотелиальной дисфункции

Основываясь на современных данных, выделяют четыре механизма, опосредующих ЭД [4–6]: нарушение биодоступности NO вследствие снижения его синтеза при инактивации NO-синтазы (NOS); уменьшение плотности на поверхности эндотелиоцитов рецепторов (в частности, брадикининовых и мускариновых), раздражение которых приводит к образованию NO; увеличение разрушения NO вследствие оксидативного стресса.

При воздействии патологических факторов функциональная перестройка эндотелия происходит в несколько этапов: 1) усиление синтетической активности клеток эндотелия; 2) нарушение сбалансированной секреции факторов, регулирующих тонус сосудов, систему гемостаза, процессы межклеточного взаимодействия, вследствие чего нарушается присущая эндотелию барьерная функция, повышается его проницаемость; 3) истощение эндотелия, сопровождаемое гибелью клеток и замедленными процессами регенерации.

Эндотелийзависимая вазодилатация связана преимущественно с синтезом трех веществ: NO, эндотелиального гиперполяризующего фактора и простациклина. Основным вазоактивным агентом, продуцируемым эндотелием, является эндотелийрелаксирующий фактор, идентичный молекуле NO, с недостаточностью которого связывают ЭД. Оксид азота образуется из аминокислоты L-аргинина при участии ферментов NOS — эндотелиальной Са2+-зависимой (конститутивной) NOсинтазы (eNOS) и индуцибельной NO-синтазы (iNOS), образующейся в эндотелиоцитах, макрофагах, нейтрофилах, гладкомышечных клетках и в ряде других клеток после их активации различными стимулами. Оксид азота вызывает активацию гуанилатциклазы в гладкомышечных клетках сосудов, стимулируя образование циклического гуанозинмонофосфата (цГМФ), который, активируя цГМФ-зависимую протеиназу, создает условия для открытия многочисленных калиевых и кальциевых мембранных каналов. Открытие этих каналов приводит к расслаблению гладких мышц благодаря выходу ионов К и Са из мышц при реполяризации. Активирование К-Са-каналов является основным механизмом вазодилататорного, противосвертывающего и противоагрегирующего действия NO. Основным стимулятором активности NO является напряжение сдвига (изменение скорости кровотока). Сосудорасширяющий эффект многих вазодилататоров (брадикинин, ацетилхолин и др.) опосредован NO. При нарушенной функции эндотелия ацетилхолин вызывает ослабленную либо извращенную реакцию. Поэтому реакция сосудов на ацетилхолин используется в качестве теста функционального состояния эндотелия.

205

Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/

Раздел 4

Из-за свободнорадикальной природы молекулы оксида азота NO-продуцирующая функция эндотелия оказывается наиболее чувствительной к повреждению. Важнейшим фактором нарушения образования или биодоступности NO является избыточное образование свободных радикалов, характерное для многих заболеваний. Оксид азота легко окисляется, превращаясь в пероксинитрит (ONOO–), очень активный радикал, способствующий окислению липидов низкой плотности. Пероксинитрит оказывает цитотоксическое и иммуногенное действие, повреждает ДНК, вызывает мутации, подавляет функции ферментов, разрушает клеточные мембраны. Ангиотензин II способствует превращению NO в пероксинитрит. Под влиянием кортикостероидов и TGFβ снижается внутриклеточное содержание мРНК-eNOS

имРНК-iNOS, усиливается протеолиз iNOS, что сопровождается снижением уровня NO [7]. При ЭД происходит S-глутатионирование eNOS, подавляющее ее активность, нарушаются обмен кофакторов NOS и функция клеточных рецепторов, усиливается синтез асимметричного диметилированного аргинина, являющегося эндогенным ингибитором NOS [8–10]. Повышенная продукция эндогенного NO вследствие активной экспрессии iNOS и фосфорилирования eNOS определяет вазодилатацию, повышение проницаемости сосудов

иусиление миграции лимфоидных клеток в очаг воспаления [11]. Длительное сохранение высоких концентраций NO сопровождается нитрозилированием важных ферментов и протеинов, что приводит к развитию таких угрожающих осложнений, как метаболический дистресс-синдром, полиорганная дисфункция и рефрактерность сосудов, которые значительно повышают летальность [12, 13]. Оксиду азота принадлежит роль «модератора» основных функций эндотелия. Он принимает участие в регуляции системного и легочного сосудистого сопротивления, процессах коагуляции крови, уменьшая агрегацию тромбоцитов и их адгезию, тормозит выработку адгезивных молекул, подавляет пролиферацию и миграцию гладкомышечных клеток сосудов, изменяя процессы их структурной перестройки, которые бывают при гипоксии у больных с бронхообструктивной патологией [1].

Вклад эндотелиальной дисфункции в патогенез обструктивных заболеваний

В настоящее время активно изучается вклад ЭД легочных сосудов в инициацию и прогрессирование ХОБЛ и бронхиальной астмы (БА) [3, 9, 14, 15].

ХОБЛ. Дисфункция эндотелия возникает на ранних стадиях формирования ХОБЛ, когда еще нет существенных изменений показателей легоч-

ной функции [15, 16]. Функция эндотелия серьезно ухудшается в период обострения ХОБЛ и может быть главной причиной прогрессирования болезни легких, а не только высокого кардиоваскулярного риска [17, 18]. Повреждение эндотелия преимущественно в легочных капиллярах усиливается в период обострения ХОБЛ и сохраняется даже после исчезновения клинических симптомов [19]. Персистирующая ЭД с ее провоспалительным, вазоконстрикторным и протромботическим механизмами может вызывать новые эпизоды обострения ХОБЛ, прогрессирование изменений с формированием морфологического субстрата легочной гипертензии и развитие системного атеросклероза как основной внелегочной манифестации у этой категории больных [18]. Дисфункцию эндотелия рассматривают как одно из центральных звеньев патогенеза СН у пациентов с ХОБЛ [20, 21].

Ключевое звено патогенеза БА — воспалительный процесс в дыхательных путях, непосредственным инициатором и участником которого является сосудистый эндотелий. Даже краткий эпизод бронхиальной обструкции и гипоксемии может приводить к повреждению эндотелия, что регистрируется на ранних стадиях БА. Функциональное состояние эндотелия при БА нарушено у 60–70% больных, что проявляется снижением эндотелийзависимой вазодилатации в сочетании с повышением содержания в плазме крови молекулы тромбоцитарно-эндотелиоцитарной клеточной адгезии (CD31/PECAM-1) [14]. При прогрессировании БА воздействие медиаторов воспаления усугубляет эндотелиальное повреждение, вследствие чего происходят структурно-функциональ- ные изменения миокарда левого желудочка (ЛЖ), приводящие к диастолической дисфункции [14, 22, 23].

Патофизиология эндотелиальной дисфункции и бронхообструктивных заболеваний

Патофизиологическая связь нарушения функции эндотелиоцитов и обструктивной патологии легких является сложной и мало изученной. Курение, один из основных этиологических факторов ХОБЛ, может инициировать сосудистые нарушения через прямое повреждение легочных эндотелиоцитов или реализацию воспалительных медиаторов [3, 15]. Дисфункция эндотелия может быть обусловлена изменением экспрессии на мембране легочных эндотелиоцитов рецептора тромбина тромбомодулина, ингибитора пути тканевого фактора, селектинов и других молекул адгезии, а также нарушением регуляции и взаимодействия вазоактивных субстанций и ростовых факторов, реализуемых эндотелием [3]. S.Y. Kim и соавт. [24] отводят критическую роль в выживаемости и функции эндотелиальных клеток протеинки-

206

 

Респираторная патология и воспаление

назе В (Akt), снижение которой под влиянием

воспалительного процесса [16]. У больных ХОБЛ

 

сигаретного дыма может участвовать в дисфунк-

системное воспаление и гипоксия на ранних ста-

ции и гибели эндотелиоцитов в легких куриль-

диях заболевания сопровождались клинически

щиков. Один из негативных Akt-регуляторных

значимыми изменениями маркеров ЭД — повы-

механизмов состоит в К48-сцепленном убикви-

шением уровня в плазме фактора Виллебранда и

тинировании протеинкиназы В и последующей

снижением содержания NO в выдыхаемом воздухе

протеосомной деградации. Авторы обнаружили

[16]. Хроническая гипоксемия приводит к повреж-

митохондриальную Е3-убиквитинлигазу, участву-

дению эндотелия, что сопровождается снижени-

ющую в индуцированном сигаретным дымом Akt-

ем продукции эндогенных факторов релаксации

убиквитинировании, дисфункции и гибели легоч-

(NO, простациклина, простагландина E2, эндо-

ных эндотелиальных клеток.

телиального фактора гиперполяризации) и повы-

Все больше доказательств, что повреждение

шением образования факторов вазоконстрикции

эндотелия легочных капилляров ведет к деструк-

(ЭТ-1, тромбоксана и др.), усиливающих, кроме

ции легочной ткани [25, 26]. В ткани эмфизема-

того, адгезию тромбоцитов и вызывающих ми-

тозных легких и больных ХОБЛ выявлено высо-

кротромбозы. Особое значение в генезе легочной

кое содержание апоптотических эндотелиальных

гипертензии, развиваемой при ХОБЛ, придается

и эпителиальных клеток [25]. В связи с этим все

недостаточности высвобождения NO. У больных

большее внимание в качестве потенциальных мар-

ХОБЛ легочная ЭД и снижение эндотелийзависи-

керов ЭД при ХОБЛ привлекают циркулирующие

мой релаксации легочных артерий связана с пода-

эндотелиальные микрочастицы — мембранные ве-

влением активности NOS, экспрессируемой клет-

зикулы, которые выделяются из клеток эндотелия

ками эндотелия, и усилением активности RhoA/

при активации или апоптозе в условиях воспале-

Rho-киназного сигнального пути [29]. Ослабление

ния [27]. Идентифицировано восемь типов этих

синтеза NO при поражении эндотелия может быть

микрочастиц, которые определяются наличием

важным звеном в развитии тромбозов [8].

на клеточной мембране различных эндотелиаль-

Высокоспецифичным маркером функциональ-

ных маркеров: эндотелиального кадгерина, мо-

ной активности эндотелия является ЭТ-1. Этот

лекулы адгезии эндотелия и тромбоцита, моле-

пептид, синтезируемый многими клетками, в том

кулы клеточной адгезии меланомы, Е-селектина,

числе эндотелиоцитами легочных сосудов, ока-

CD51, CD105, фактора Виллебранда и CD143.

зывает сосудосуживающий эффект, стимулирует

У пациентов со стабильным течением ХОБЛ в

образование слизи, усиливает гиперреактивность

циркуляции повышено содержание эндотели-

бронхов. Большая часть продуцируемого эндо-

альных микрочастиц, на мембране которых при-

телием ЭТ-1 обнаруживается в гладкомышечных

сутствуют эндотелиальный кадгерин, молекулы

клетках сосудов. Действуя на рецепторы гладких

эндотелийтромбоцитарной адгезии и Е-селектин.

мышц, ЭТ-1 вызывает их сокращение и проли-

Уровни этих трех микрочастиц еще больше воз-

ферацию. Вазоконстрикторный и метаболиче-

растают при обострении ХОБЛ и коррелируют с

ский эффекты ЭТ-1, а также потенцирование им

выраженностью легочной деструкции и ограни-

роста и дифференцировки тканей реализуются

чением воздушного потока [27]. Более высокие

путем активации двух типов рецепторов — А и

базовые уровни Е-селектина могут указывать на

В. Рецепторы А обладают большим сродством к

пациентов, предрасположенных к обострениям

изоформам ЭТ-1 и ЭТ-2 и обнаруживаются преи-

ХОБЛ [19]. Оценивая паттерн экспрессии эндо-

мущественно в гладкомышечных клетках сосудов,

телиальных антигенов на циркулирующих микро-

опосредуя вазоконстрикторный эффект. Рецептор

частицах, можно предсказывать наличие и сте-

В не имеет изоформных предпочтений и экс-

пень повреждения эндотелия у больных ХОБЛ

прессируется преимущественно в эндотелиальных

[19]. Среди хорошо известных содержащихся в

клетках. В эндотелийзависимой вазодилатации

плазме маркеров эндотелиальной активности (ни-

участвует подтип рецептора В1; рецепторы под-

траты-нитриты, тромбомодулин, ингибитор пути

типа В2, присутствующие в гладких мышцах, опо-

тканевого фактора, растворимые селектины, мо-

средуют вазоконстрикторный эффект. В нормаль-

лекулы клеточной адгезии ICAM-1 и VCAM-1,

ных условиях концентрация ЭТ-1 в плазме крови

тромбомодулин и др.) в последнее время вызывает

невысока, но резко возрастает при активации эн-

интерес плазменный натрийуретический пептид

дотелия. Под влиянием хронической гипоксемии,

типа С, который в исследовании больных ХОБЛ

агрессивных поллютантов, вирусной инфекции,

оказался более чувствительным маркером ЭД, чем

что часто наблюдается при обострении ХОБЛ, в

ЭТ-1, особенно при присоединении кардиальной

крови больных повышается концентрация ЭТ-1.

патологии (артериальной гипертензии или ише-

Табачный дым, как агрессивный поллютант, не-

мической болезни сердца (ИБС)) [28].

посредственно воздействует на альвеолярные ка-

Патогенез влияния ХОБЛ на дисфункцию эндо-

пилляры, вызывая повреждение эндотелиоцитов,

телия (ДЭ). Дисфункция эндотелия легочных со-

а также активирует экспрессию генов эндотелина

судов при ХОБЛ может быть связана как с хро-

и фактора роста эндотелия. Активация наблюда-

нической гипоксемией, так и с персистенцией

ется уже при кратковременном воздействии та-

 

207

Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/

Раздел 4

бачного дыма и остается повышенной в течение всего периода экспозиции [30]. Увеличение экспрессии гена ЭТ-1 может быть одной из причин развития легочной гипертензии у курильщиков. Эндотелин-1 стимулирует синтез провоспалительных цитокинов IL-8 и -6. Последний, в свою очередь, активирует синтез ЭТ-1, что приводит к поддержанию хронического воспаления [31].

Следствием хронического воспаления при ХОБЛ является ремоделирование сосудов малого круга кровообращения с утолщением медиального слоя сосудов в результате увеличения количества гладкомышечных клеток [32]. Изменение эндотелия легочных сосудов приводит к утрате эндотелиоцитами их основных функций. Типичным признаком ЭД считается смена фенотипической активности эндотелиоцитов, что проявляется потерей клетками антикоагулянтных свойств и усилением продукции факторов коагуляции. Эндотелиоциты интенсивно синтезируют провоспалительные и просклеротические цитокины (TGFβ, фактор роста тромбоцитов, ЭТ-1), накопление которых стимулирует структурные изменения и сосудистое ремоделирование.

Большое значение в нарушении эндотелиальной функции имеют избыточное образование свободных радикалов и нарушение процесса их элиминации, что ведет к лавинообразному увеличению их количества и повреждению клеток [21]. Оксидативный стресс стимулирует образование ряда протеолитических ферментов, таких как матриксные металлопротеиназы, химазо-хемотрип- синоподобная сериновая протеиназа, катепсин G. Кроме повреждающего действия на эндотелиоциты сосудов и интерстиций легочной ткани, протеолитические ферменты стимулируют образование ангиотензина II или повышают чувствительность сосудов к нему. В ряде исследований продемонстрирована связь между уровнем ангиотензина II и гипертрофией гладкомышечных клеток сосудов. Под влиянием ангиотензин-конвертирующего фермента, локализуемого на поверхности эндотелиальных клеток легочных капилляров, происходит превращение неактивного ангиотензина I

всосудосуживающий ангиотензин II, и именно локальные ренин-ангиотензиновые системы участвуют в регуляции сосудистого тонуса. Одновременно ангиотензин-конвертирующий фермент принимает участие в инактивации NO в легких,

врезультате чего легочные сосуды утрачивают способность отвечать вазодилатацией на эндотелийзависимые субстанции [21].

Апоптоз, сопутствующий гипоксическому состоянию и воспалению, приводит к гибели эндотелиальных клеток, утрате эндотелием антикоагулянтных свойств, разрежению капиллярной сети. Главным фактором, обеспечивающим защиту эндотелиальных клеток от апоптоза, служит NO, вырабатываемый в небольших концентрациях эндотелиальной NOS. Вместе с тем его гиперпро-

дукция может приводить к накоплению в клетках токсичного пероксинитрита, являющегося мощным проапоптотическим фактором. На мышиной модели ангиогенеза показано, что эндотелиальные прогениторные клетки больных ХОБЛ дисфункциональны и демонстрируют нарушенную ангиогенную способность и увеличенный апоптоз в сравнении с клетками здоровых некурящих лиц [33]. Регенераторная способность эндотелиальных прогениторных клеток существенно нарушается уже на ранней стадии ХОБЛ [34]. На эндотелиальных прогениторных клетках, выделенных из периферической крови больных ХОБЛ, выявлено увеличение числа и экспрессии β2-адренергических рецепторов [35]. После применения антагониста β2-адренергических рецепторов отмечалось усиление пролиферации/миграции эндотелиальных прогениторных клеток, что свидетельствовало об активации репарационного паттерна этих клеток

икоррелировало со снижением внутриклеточной концентрации реактивных форм кислорода [35].

Роль ЭД в миграции лейкоцитов. Следствием ЭД являются активация процессов адгезии

итрансэндотелиальной миграции лейкоцитов и, как результат, усиление притока лейкоцитов в бронхоальвеолярное пространство и легочную паренхиму. Начальная фаза лейкоцитарной адгезии (роллинг) связана с замедлением перемещения клеток вдоль стенок сосудов, захватом лейкоцитов, опосредованным взаимодействием между E- и P-селектинами на поверхности эндотелия и интегринами. P-селектин начинает действовать на ранних этапах воспаления, обеспечивая быстрый роллинг лейкоцитов, имеющих на клеточной мембране комплементарные рецепторы (нейтрофилы, моноциты, лимфоциты, эозинофилы). Никотин является важным фактором, активирующим роллинг и адгезию нейтрофилов [36]. Уровень Р-селектина у больных ХОБЛ существенно выше, чем у здоровых людей, и значительно возрастает в период обострения заболевания [37]. На лейкоцитах больных ХОБЛ экспрессия Р-селектин гликопротеинового лиганда PSGL-1 значительно превышает его экспрессию у здоровых волонтеров, как курящих, так и некурящих [38]. Индукция экспрессии Е-селектина на поверхности эндотелия осуществляется позднее провоспалительными цитокинами, в частности TNF-α и IL-1. Высокие концентрации этих цитокинов в крови больных ХОБЛ приводят к значительной активации синтеза селектинов на поверхности эндотелия, приобретению выраженной способности связывать нейтрофилы [39]. Сигналами активации синтеза селектинов также служат макрофагальный воспалительный белок-1α, моноцитарный хемоаттрактантный протеин, IL-8, фактор ингибирующий миграцию, С5а-компонент комплемента. Эндотелиоциты больных БА во время приступа активно вырабатывают факторы адгезии. В опытах in vitro и in vivo продемонстрирована адгезия

208

 

Респираторная патология и воспаление

эозинофилов крови пациентов с БА сосудистым

(IL-8, Gro-a и ENA-78) способствует притоку

эндотелием, что рассматривается как ведущий

нейтрофилов, моноцитов и Т-лимфоцитов в очаг

механизм персистенции аллергического воспа-

воспаления у больных ХОБЛ. Экспрессия CXCR2

ления [40]. Клинические и экспериментальные

достоверно увеличивается на клетках легочного

исследования подтверждают важную роль селек-

эпителия при обострении ХОБЛ. Блокирование

тин-опосредованного эндотелий-лейкоцитарно-

этих рецепторов и/или использование ингибито-

го взаимодействия в активации притока лей-

ров ключевых ферментов, участвующих в синте-

коцитов в легкие и поддержании хронического

зе хемокинов (в частности, фосфодиэстеразы-4

воспаления, что дает основание рассматривать

(ФДЭ-4)), может быть альтернативой поиску но-

селектин-опосредованную адгезию лейкоцитов

вых лекарственных препаратов, направленных на

как одну из возможных точек терапевтического

непосредственное торможение эндотелиальной

воздействия [20].

трансмиграции [44].

 

Последующий этап закрепления лейкоцита на

Влияние на регуляцию сосудистого тонуса. Эндо-

поверхности эндотелия характеризуется взаимо-

телийзависимым процессом является сосудистый

действием между β1- и β2-интегринами и межкле-

тонус. В какой степени дефектная сосудистая ре-

точными молекулами адгезии (ICAM-1, VCAM-1).

активность, напрямую связанная с функциональ-

Содержание молекул ICAM-1 у пациентов с об-

ным состоянием эндотелия, способствует форми-

струкцией значительно выше, чем у здоровых во-

рованию и прогрессированию ХОБЛ и, наоборот,

лонтеров, хотя значимая корреляция со снижени-

каким образом развитие этой патологии влияет

ем ОФВ1 была выявлена только у курящих паци-

на дисфункцию гладкомышечной стенки сосудов,

ентов с ХОБЛ. Количество растворимого VCAM-1

в настоящее время неизвестно. На модели ХОБЛ

также увеличивается при ХОБЛ, особенно в пе-

выявлено нарушение функции практически всех

риод обострения заболевания, что может быть

медиаторных систем стенки легочных артерий,

использовано для мониторинга тяжести заболева-

что приводит к снижению влияния вазодилата-

ния, прежде всего развития легочной гипертензии

торов на тонус сосудов и может способствовать

и претромботического состояния.

развитию легочной гипертензии [45]. Одной из

Особенностью трансэндотелиальной миграции

причин вазоконстрикции и запуска ремоделиро-

лейкоцитов в легких является их способность

вания стенки легочных артерий с последующим

проникать через альвеолярные капилляры (а не

формированием легочной

гипертензии может

посткапиллярные венулы как в системной цирку-

быть снижение выделения NO, связанное с нару-

ляции), диаметр которых часто меньше нейтро-

шением функции эндотелия [46].

фила, что приводит к снижению времени мигра-

Потенциальные лекарства. В последние годы

ции [41]. Миграция лейкоцитов в легкие может

ведется активный поиск

медикаментозных

происходить посредством β2-интегринзависимой

средств, нацеленных на восстановление адекват-

(в период обострения ХОБЛ) и независимой ак-

ной эндотелийзависимой регуляции сократитель-

тивации (в период ремиссии ХОБЛ). В опытах in

ной активности гладких мышц легочных артерий,

vitro трансэндотелиальная миграция нейтрофилов

нарушенной в процессе формирования ХОБЛ.

пациентов с ХОБЛ значительно превышала ми-

Внимание привлекают препараты, обладающие

грацию клеток, полученных от здоровых доноров

плейотропными свойствами, в частности суло-

как курящих, так и некурящих [42]. В ряде ра-

дексид, наиболее важными эффектами которого

бот показана высокая экспрессия β2-интегрина

являются улучшение функционального состояния

и его длительная персистенция у пациентов с

сосудистого эндотелия, противовоспалительное

ХОБЛ [43]. Могут ли на процесс эндотелиальной

и антиоксидантное действие [47]. Применение

трансмиграции нейтрофилов при ХОБЛ оказывать

сулодексида на модели ХОБЛ способствовало ча-

влияние деформационные характеристики их кле-

стичному восстановлению β-адренергической си-

точной мембраны, стадия обострения и фенотип

стемы вазодилатации и полному восстановлению

заболевания, пока не известно [41].

NO-медиаторной системы расслабления гладких

Миграция лейкоцитов через эндотелий легоч-

мышц стенки легочных артерий, о чем свидетель-

ных сосудов усиливается под действием хемоат-

ствовала сосудистая реакция на изосорбида дини-

трактантов. Ключевыми хемоаттрактантами для

трат (Нитросорбид), не отличавшаяся от реакции

нейтрофилов у больных ХОБЛ являются IL-8,

препаратов бронхов интактных животных [48].

CXCL1 (Gro-a), CXCL5 (ENA-78), продуцируе-

Восстановление под влиянием сулодексида, регу-

мые активированными эпителиальными клетка-

лирующего влияние эндотелия на гладкомышеч-

ми и макрофагами. Процесс хемотаксиса регу-

ный тонус легочных артерий, сказалось в улуч-

лируется присутствующими на поверхности ми-

шении легочной микроциркуляции — включении

грирующих клеток белками, которые взаимодей-

в кровоток резервных зон легочных капилляров

ствуют с эндотелием, тканевыми клетками или

[49]. Терапевтический эффект сулодексида может

внеклеточным матриксом, а также сигнальными

быть обусловлен его влиянием на функциональ-

молекулами — хемокинами. Активация синтеза

ное состояние эндотелиоцитов: блокадой продук-

хемокинов и рецепторов CXCR1 (IL-8) и CXCR2

ции ЭТ-1 и стимуляцией выброса NO.

209

Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/