Міграція лейкоцитів у вогнище запалення

Першими у вогнище запалення поступають нейтрофіли, на другу добу - макрофаги, дендритні клітини і лімфоцити; пізніше - Т-цитотоксичні лімфоцити (CD8⁺) і В-лімфоцити. Усі вище перераховані клітини та фактори природженого імунітету злагоджено співпрацюють між собою. Так, компоненти комплементу вкривають мікроорганізми, та, виступаючи у ролі опсонінів, сприяють їх фагоцитозу. Активовані макрофаги при цьому синтезують опсоніни. Макрофаги і нейтрофіли продукують чисельні хемокіни та цитокіни. Метою гострої запальної реакції є не тільки спроба стримати розвиток інфекції, а й створення умов для розвитку специфічної імунної відповіді.

Міграція клітин у запальне вогнище мінлива й залежить від анатомічної області, в якій формується патологічний процес; від присутності хемотактичних молекул, від наявності різних цитокінів у тканинах, від характеру активації мігруючих клітин тощо.

У процесах міграції виділяють кілька етапів: 1) адгезія лейкоцитів до ендотелію судин; 2) трансендотеліальна міграція; 3) хемотаксис - скерована міграція в міжклітинному просторі.

Адгезія лейкоцитів до ендотелію судин. Лейкоцити контактують з ендотелієм венул завдяки наявності на них молекул адгезії (селектинів та інтегринів). На клітинах високого ендотелію венул експресуються наступні молекули адгезії - ICAM-1, ICAM-2, VCAM, MadCAM-1 тощо. Після взаємодії міжклітинних молекул адгезії, лейкоцити прикріплюються (адгезуються) до клітин ендотелію судин. У процесі адгезії лейкоцитів виділяють три фази: 1) фаза «місцезнаходження скраю» - лейкоцити котяться по ендотелію, сповільнюючи свій рух; цей процес пов’язаний з взаємодією селектинів та вуглеводневих лігандів, які гальмують рух лейкоцитів; 2) фаза активації - лейкоцити активуються цитокінами, хемокінами та іншими агентами; 3) фаза прикріплення - повна зупинка лейкоцитів, їх прикріплення до ендотелію судин і підготовка до проникнення в міжепітеліальний простір.

Черговість експресії молекул адгезії на поверхні епітеліальних клітин впливає на фази міграції різних клітин у вогнище запалення. Так, рання експресія Е-селектинів на поверхні ендотеліальних клітин забезпечує адгезію до них нейтрофілів. Для лімфоцитів та макрофагів, які другими за чергою з’являються в зоні запалення, важливу роль відіграє експресія на їх поверхні молекул β 2-інтегринів (LFA-1, CR3), які зв‘язуються з ендотеліальними адгезинами ICAM-1 і ICAM-2. Такий механізм забезпечує чітку черговість міграції лейкоцитів через ендотелій судин та поетапну появу різних клітин у вогнищі запалення.

Трансендотеліальна міграція - проникнення лейкоцитів через стінку судин та їх вихід у міжклітинний простір. Цей процес відбувається завдяки зв’язування лейкоцитів через молекули адгезії з клітинами базальної мембрани. Виділяючи колагеназу та інші ферменти, лейкоцити «розплавляють» базальну мембрану судин і проникають у тканини.

Хемотаксис - скерований рух лейкоцитів у міжклітинному просторі. Лейкоцити, які вийшли з кровоносного русла втрачають адгезини і експресують нові молекули - рецептори для хемотактичних факторів. В умовах міжклітинного матриксу переміщенню лейкоцитів сприяють адгезивні молекули з групи β 2-інтегринів, які отримали назву «дуже пізні» інтегрини (VLA - very late antigen). Ця група адгезинів включає молекули для взаємодії з колагеном (VLA-2 і VLA-3), ламініном (VLA-3 і VLA-6), фібронектином (VLA-3, VLA-4 і VLA-5) тощо. Тобто, названі структури служать рецептором до того субстрату, з яким лейкоцити будуть взаємодіяти в процесі руху в міжклітинному середовищі. Скерованість руху лейкоцитів визначається поступовим зростанням концентрації різних хемотаксичних речовин в міру наближення до вогнища запалення. Роль хемоаттрактантів виконують наступні речовини: 1) продукти життєдіяльності чи деструкції мікроорганізмів (ліпополісахариди, токсини, фрагменти нуклеїнових кислот); 2) N-формілметіонінові пептиди - синтезуються мікроорганізмами; 3) цитокіни (IL-1β), лейкотрієн В4, сАМР, гістамін, С-реактивний білок); 4) компоненти комплементу С3а і С5а; 5) продукти розпаду імуноглобулінів; 6) ушкоджені та денатуровані білки; 7) ферменти білків системи зсідання крові (тромбін, фібрин); 8) хемокіни - активні хемоаттрактанти, які відносяться до цитокінів (α - і β -хемокіни, які відрізняються різним розміщенням залишків цистеїна біля N-кінця молекули). На мембранах мігруючих лейкоцитів експресуються рецептори для хемоаттрактантів, при взаємодії яких з відповідними лігандами (хемоаттрактантами) клітина отримує активізаційний сигнал для скерованого руху клітини. Більшість цих рецепторів зв’язані з мембранним протеїном G, який виконує роль провідника активізаційного сигналу з поверхні всередину клітини. У результаті складних біохімічних реакцій відбувається реструктуризація клітини, яка набуває форму краплі чи трикутника, а зі сторони активованого рецептора висувається відросток цитоплазми (ламелоподіум), який скерований в сторону запального вогнища. За допомогою повторних скорочень мікрофіламентів клітина починає рухатися вперед. У центрі запального вогнища скерований рух клітин сповільнюється і вони розпочинають виконувати свої безпосередні функції. Хемотаксис пригнічується певними цитокінами (MIF - migration ingibition factor) та фармацевтичними препаратами.