4 Sekvenser av hendelser med akutt inflammatorisk respons

Betennelse er beskrevet som akutt betennelse eller kronisk betennelse. Relativt er akutt betennelse kortvarig, varig i noen minutter, flere timer eller noen dager.

Hovedegenskapene ved akutt betennelse er ekssuering av væske, plasmaproteiner og emigrasjon av leukocytter (overveiende nøytrofiler) fra blod til inflammatorisk sted. På den annen side er kronisk betennelse lengre og er forbundet med tilstedeværelsen av lymfocytter og makrofager.

Hovedformålet med betennelse er å tiltrekke seg og akkumulere leukocytter på stedet for vevskader (som bakteriell infeksjon av en finger), som fører til fagocytose og drap av bakterier.

Sekvensene av hendelsene i den akutte inflammatoriske responsen på det skadede området er:

en. Endringer i vaskulær kaliber og økt blodgass

b. Økt vaskulær permeabilitet

c. Væske- og leukocyttutsprøytning

d. Fagocytose og drap

en. Endringer i vaskulær kaliber (vasodilatasjon) og økt blodgass:

Den første hendelsen i en akutt inflammatorisk respons på skade er vasodilatasjon (dvs. dilatasjon av blodkar) av arterioler rundt det skadede området. På grunn av dilatasjon av arterioler, strømmer mer blod til det skadede området (figur 14.1). På grunn av økt blodgass blir det skadede området rødt og varmt. Rødhet og varme er de to første tegn på betennelse i det skadede området.

b. Økt vaskulær permeabilitet:

Den lille blodkarveggen er laget av tynt endotel (kalt vaskulært endotel). Normalt tillater det vaskulære endotelet fritt utveksling av vann og små molekyler mellom blod og vevsrom; men begrenser passasjen av plasmaproteiner (hvis molekylære størrelser er store) fra blodet inn i vevrom. Men etter vevskader øker permeabiliteten av blodkar i det skadede området. Følgelig eksploderer plasmaproteinene (inkludert antistoffmolekylene), leukocytter og mer væske fra blodet inn i vevsrom (figur 14.1).

Fig. 14.1 A til C: Skjematisk diagram over vasodilatasjon og økning i vaskulær permeabilitet.

(A) Normal kaliber av blodkar, (B) Vasodilatasjon: Kaliber av blodkaret øker og det er mer blodgass, og (C) Økt vaskulær permeabilitet: Leukocyttene fra det dilaterte blodkaret emigrerer ut av karet i vevrom utenfor blodkaret. Dette resulterer i økning i størrelsen (eller hevelse) av det skadede området kalt ødem.

c. Leukocytisk ekssudasjon og kjemotaksis:

Bortsett fra væske- og plasmaproteiner kommer leukocyttene, spesielt nøytrofiler og monocytter, ut av blodkarene og akkumuleres i store mengder i skadet område. (Hendelsens rekkefølge med hensyn til bevegelse av leukocytter fra blodkar i vevsrom beskrives senere ).

I de fleste av de akutte betennelsene dominerer nøytrofilene i de første 6 til 24 timer, blir erstattet av monocytter i 24 til 48 timer. Mønstrene av leukocyt-ekssudater varierer avhengig av mange faktorer (for eksempel i virale infeksjoner lymfocytter dominerer i ekssudatene, i bakterielle infeksjoner dominerer nøytrofiler i ekssudatene, i noen overfølsomhetsreaksjoner dominerer eosinofiler i ekssudatene.)

Chemotaxis er definert som enriktet migrasjon av celler mot et tiltrekkende middel.

Mange eksogene stoffer (som mikrobe og mikrobielle produkter) og endogene stoffer (dvs. vertsmidler) kan fungere som kjemoattraktanter for leukocytter.

De kjemotaktiske molekylene binder til spesifikke reseptorer på cellemembranen i cellene som skal tiltrekkes og fører til samling av kontraktile elementer som er ansvarlige for cellebevegelsen. Bevegelsen av den tiltrukkede cellen påvirkes av konsentrasjonsgradienten av de kjemotaktiske substansene. Den tiltrukkede cellen beveger seg mot den høyere konsentrasjonen av den kjemotaktiske substansen.

Siden kjemotaktiske stoffer slippes ut fra det skadede området, er konsentrasjonene av kjemotaktiske stoffer høye på det skadede området. Følgelig beveger leukocyttene ut av blodkarene seg mot den større konsentrasjonen av kjemoattraktant og når det skadede området.

d.Phagocytose og intracellulær drap:

Leukocyttene svekker mikrober og dræper dem (fagocytose). Fagocytose og intracellulær drap av inntatt mikrobe (som bakterier) kan beskrives i tre sammenhengende trinn.

Jeg. Anerkjennelse og vedlegg av leukocyt til bakterier

ii. Engulfment (fagocytose) av bakterier

iii. Drep eller nedbryting av bakterier

Anerkjennelse og vedlegg av leukocytter til bakterier:

Leukocyttene gjenkjenner mikroorganismer gjennom serumfaktorer kalt opsoniner. Det er to store opsoniner.

1. IgG (subtyper IgGl og IgG3) og

2. C3b (opsonisk fragment av C3), som genereres ved aktivering av komplement-system ved direkte eller alternativ vei.

IgG binder seg til bakteriene gjennom Fab-områdene. Fc-regionen av bakteriebundet IgG binder til Fc-reseptoren av IgG tilstede på overflaten av leukocyt (Figur 9.8). IgG virker som en koblingsbro mellom bakteriene og leukocytten. Tilsvarende kobler C3b-fragmentet også leukocytten gjennom C3b-reseptoren (på leukocytter) til bakteriene (figur 10.6).

Engulfment (phagocytose) av bakterier:

Når bakterien er brodannet til leukocytten (gjennom IgG eller C3b eller begge deler), strekker utvidelser av cytoplasma (kalt pseudopoder) av leukocyt rundt og omslutter mikrobeen helt (fig. 9.8 og 10.6). Den omkretsende pseudopodien møtes og membranene på møtestedet oppløses, noe som resulterer i dannelsen av en vakuol (som inneholder mikrobeen) som flyter fritt i cytoplasma av leukocytten. Vakuolen som inneholder bakteriene kalles et fagosom (figur 4.3).

Drep eller nedbrytning av bakterier:

Leukocyttens cytoplasma har mange vesikler kalt lysosomer, og lysosomene inneholder en rekke hydrolytiske enzymer (som syrefosfatase, glucoranidase, sulfatase, ribonuklease og kollagenase) som er i stand til å bryte ned de fleste proteiner og karbohydrater. Lysosommembranen smelter sammen med fagmembranen og danner fagolysosomet. Fusjonen av lysosom med fagosom resulterer i utslipp av lysosomale enzymer inn i fagosomet og enzymer dreper bakteriene (figur 4.3). Enzymer dreper bakteriene ved to mekanismer, oksygenavhengig drepemekanisme og oksygen-uavhengig drepemekanisme.

Oksygenavhengige bakteriedrepingsmekanismer:

Fagocytose stimulerer mange intracellulære hendelser i leukocytter, for eksempel brist i oksygenforbruk, økt glukoseoksydasjon og produksjon av reaktive oksygenmetabolitter (som hydrogenperoksid og superoksydion (O ₂ -)}. I nærvær av et halogenid som Cl-, H ₂ O ₂ omdannes til HOCl ^- gjennom et enzym som kalles myeloperoksidase. HOCl ^- er et kraftig oksidasjonsmiddel og antimikrobielt middel som er i stand til å drepe bakterier, sopp, protozoer og virus. Denne mekanismen er kjent som H202 myeloperoksidase-halogenid eller myeloperoksidase - avhengig drap

I en sykdom kalt kronisk granulomatøs sykdom i barndommen, er det svikt i produksjon av H2O2 under fagocytose. Derfor lider disse pasientene av gjentatte infeksjoner.

Bortsett fra den ovenfor nevnte myeloperoksidaseavhengige mekanismen, kan leukocytene også drepe mikrober gjennom andre radikaler som superoksid og hydroksylradikaler (kalt myeloperoksidase-uavhengig drap).

Oksygen-uavhengige bakteriemordningsmekanismer: Stoffer i leukocyttgranulatene er også i stand til å drepe mikrober uten hjelp av ovennevnte mekanismer der oksygen brukes.

Det er mange granulære stoffer i leukocytene som er i stand til å drepe bakterier:

Jeg. Lysozymer: Lysozymer hydrolyserer marminsyre-N-acctyl-glukorominbindingen, funnet i bakteriecellens vegg, og resulterer i bakteriell død.

ii. Baktericid permeabilitet økende protein:

Dette proteinet forårsaker permeabilitetsendringer i mikrobeens ytre membran, som fører til mikrobeens død.

iii. laktoferrin

iv. Defensiner: Aktiverte makrofager produserer en gruppe antimikrobielle peptider som kalles defensiner. Defensinene forårsaker ion-permeable kanaler i bakteriell cellemembran og fører til at bakteriene dør.

v. Stort grunnprotein: Det er tilstede i eosinofiler, og det er cytotoksisk for mange parasitter.