Местные гормоны. Их участие в воспалительных иммунных реакциях

Воспаление
Совокупность реакций, сопровождаемых активацией факторов (молекул) иммунной системы, увеличением проницаемости сосудов и миграцией клеток в очаг инфекции или поражения.

Местные (тканевые) гормоны
В отличие от классических гормонов тканевые гормоны действуют только на ткани, находящиеся в тесном контакте с секреторными клетками. Тканевые гормоны достигают клеток-мишеней не за счет кровотока, а с помощью обычной диффузии в межклеточном матриксе.

Местные гормоны
Вазоактивные кинины (брадикинин, каллидин и др.)
Простагландины (эйказаноиды)
Гистамин
Серотонин
Специфические факторы роста эпителиальной, эндотелиальной, костной, нервной ткани
частично цитокины

Кинины
Небольшие полипептидные молекулы, которые обладают многими свойствами, включающими сокращение или расслабление гладких мышц, повышение сосудистой проницаемости и генерирование боли

Группы кининов
Брадикинин
Кинины животного происхождения
Лейкокинины

Брадикинины
Являются небольшими пептидами (9-11 аминокислот), высвобождающимися из исходных молекул кининогенов протеиназами (калликреинами). Они обладают уникальной способностью повышать сосудистую проницаемость, вызывая при этом расширение артериол и сужение вен. Т.о. кинины облегчают переход жидкости из сосудистого русла во внесосудистое пространство.

Структура брадикининов
Имеют общую С-концевую последовательность, и их инактивация происходит в результате удаления одной С-концевой аминокислоты (карбоксипептидазой N, или кининазой I) или двух аминокислот (пептидилдипептидазой, или кининазой II). Брадикинин отщепляется от исходной молекулы кининогена калликреинами плазмы.

Структура брадикининов

Калликреины
-это трипсиноподобные протеиназы серина, которые обнаруживаются во многих органах:
в поджелудочной железе
почках
толстом кишечнике
коже
крови

Калликреиновые системы
Калликреин-фактор Хагемана
Тканевая капиллярная система
Это разные и не связанные между собой ферменты

Тканевые калликреины
Высвобождают лиз-брадикинин из кининогенов, а их физиологическая роль , возможно, заключается в контроле движения жидкости из сосудистого русла в экзокринные железы и почки. Активирует гормоны и р-фактор роста нервов посредством расщепления прогормона при секреции. Калликреин мочи активирует проренин.

Калликреиновая система плазмы
Активация плазменного прекалликриена фактором Хагемана происходит при наличии отрицательно заряженной поверхности. Многие отрицательно заряженные вещества могут служить поверхностью, на которой облегчается взаимодействие и активация фактора Хагемана и прекалликриена.

Отрицательно заряженные вещества
Гликозаминогликаны
Бактериальные липополисахариды
Гломерулярная базальная мембрана
Коллагены
Эластины
Кристаллы уратов натрия
Они могут появляться или выделяться при воспалении, облегчая тем самым активацию факторы Хагемана

Возможные пути активации системы фактора Хагемана

Клеточные ферманты
Базофилы и тучные клетки при активации анти-IgE антителами или антигеном выделяют фермент (протеиназа серина), способствующий образованию кинина из кининогена. Это обеспечивает прямую связь между аллергией и образованием кинина.

Кининаза II (ангиотензинконвертирующий фермент)
Металлофермент, содержащий цинк
Пептидилдипептидаза с молекулярной массой примерно 150000
Отщепляет две С-концевые аминокислоты (фен-арг) от брадикининов, инактивуруя их.
Активный фермент локализуется на люминальной поверхности эндотелиальных клеток

Кининаза II (ангиотензинконвертирующий фермент)
Примерно половина киназы II находится в легких, которые в связи с этим являются главным местом метаболизма кининов
Также отщепляет две С-терминальные аминокислоты от ангиотензина I, превращая его в ангиотензин II(мощный сосудосуживающий пептид)
Аффинитет кининов к ферменту в 100 раз выше, чем у ангиотензина I =>брадикинин может и косвенно влиять на сосудистый тонус, успешно конкурируя а ангиотензином I за фермент

Кининаза I (карбоксипептидаза N, инактиватор анафилатоксина)
Металлофермент, содержащий цинк
Молекулярная масса около 300000
Присутствует в плазме в конецентрации 30-40 мкг/мл
Отщепляет С-концевые основные аминокислоты у некотрых биологически активных пептидов – брадикинина, лиз-брадикинина , фибринопептитов, С3а, С4а и С5а.
Карбоксипептидаза N является главным инактиватором и С3а, С4а и С5ав плазме, но кинины инактивируются ею значительно медленнее.

Фармакологические эффекты кининов
сокращение гладкой мускулатуры бронхов, кишечника, матки;
расширение большинства артериальных сосудов (гипотензия) увелиФчение органного кровотока(особенно в легких, мозге, мышцах)
сокращение гладкой мускулатуры вен;
увеличение сосудистой и клеточной проницаемости;
участие в развитии местной и центральной болевой реакции, активация ноцицептивных окончаний в коже и висцеральных оболочках.
Стимулируют пролиферацию различных типов клеток in vivo и in vitro, включая тимоциты.

Действие кининов на кровенсоные сосуды
Частично осуществляется через метаболизм арахидоновой кислоты. Взаимодействие кининов с рецепторами клеточной поверхности приводит к активации ацилгодролаз ( фосфолипазы А2), которые высвобождают арахидоновую кислоту из фосфолипидов. По-видимому, кинины влияют и на другие этапы метаболического пути арахидоновой кислоты, т.к. они избирательно увеличивают образование ПГЕ (вазодилетатор) в артериях и ПГF (вазоконстриктор)в венах. Такое различие обусловлено активацией ПГЕ 9-кеторедуктазы кининами в венах

Влияние кининов на сосудистую проницаемость
Осуществляется на уровне посткапиллярных венул (было установлено при электронной микроскопиии и радиоизотопных исследованиях). Увеличение проницаемости может быть связано с сокращением эндотелиальных клеток и расширением межклеточных сочлений. Этот процесс требует энергии и опосредуется постогландинами.

Другие медиаторы (такие, как гистамин), участвующие в воспалительном процессе, могут сильно изменить нормальную реакцию клеток на брадикинин. Поэтому эффекты брадикинина при воспалении нельзя рассматривать изолированно : здесь следует учитывать сложную сеть взаимодействующих медиаторов.

Физиологичсекие эффекты кининов
Брадикинин в ССС оказывает прямое действие на сердечную мышцу, вызывает расширение артерий и сужение вен, увеличивается число функционирующих капилляров и повышает проницаемость сосудов.
Брадикинин оказывает непрямое влияние через выделение КА и через нервные рефлексы, регулирующие частоту сердечных сокращений и сосудистый тонус
Бывают подобные эффекты в легких, включая бронхосуживающее действие
Кинины влияют также на метоболизм мышц, репродуктивные органы, функцию ЖКТ и ЦНС

Кининовые рецепторы и сопряжение рецептор-эффектор
Брадикинин связывается со специфическими мембранными рецепторами и оказывает влияние на клеточном уровне через одну или несколько биохимических передающихся систем , которые подобны или даже идентичны системам, участвующим в действии других гормонов.

У многих типов клеток БК активирует фосфолипазу С, что приводит к образованию инозитолфосфатов и диацилглицеринов из мембранных фосфолипидов. Эти вторичные передатчики. Эти вторичные передатчики вызывают соответственно выделение кальция и активацию протеинкиназы С, а многие эффекты БК, например сокращение гладких мышц, вероятно, является результатом данного процесса.
БК во многих тканях вызывает активацию фосфолипазы А2, что приводит к образованию арахидоновой кислоты и различных эйказаноидов. Многие эффекты БК ослабляются препаратами, подавляющими метаболизм арахидоновой кислоты .