Защитни свойства на възпалителната реакция

Възпалението (от латински - inflammatio) е част от комплексната биологична реакция на телесните тъкани към вредни стимули като патогени, увредени клетки или дразнители и е защитен отговор, включващ имунни клетки, кръвоносни съдове и молекулярни медиатори. Функцията на възпалението е да елиминира първоначалната причина за увреждане на клетките, да отстрани некротичните клетки и тъканите, повредени от първоначалния инсулт и възпалителния процес, и да започне възстановяване на тъканите. Петте кардинални признака на възпалението са:

• зачервяване (rubor);
• подуване (tumor);
• затопляне (calor);
• болка (dolor);
• загуба на функция (functio laesa).

Усещането за топлина се дължи на повишеното движение на кръвта през разширените кръвоносни съдове, което също води до увеличаване на зачервяването (поради допълнителния брой еритроцити, преминаващи през зоната). Отокът е резултат от повишеното преминаване на течност от разширените и пропускливи кръвоносни съдове в околните тъкани, инфилтрация на клетки в увредената област и при продължително възпалително въздействие - отлагане на съединителна тъкан. Болката се дължи на директните ефекти на медиаторите, както от първоначалното увреждане, така и от самия възпалителен отговор,както и от дразненето на сетивните нерви поради отока. Загубата на функция се отнася или до проста загуба на подвижност в ставата, поради оток и болка, или до подмяна на функционални клетки с цикатрициална тъкан. Първите четири от тези признаци са документирани от Целзии в древен Рим (30-38 г.пр.Хр.), а последният от Гален (130-200 сл. Хр.). В древни времена възпалението е било признато като част от лечебния процес, а по-късно до края на 19-ти век възпалението се разглежда като нежелана реакция, която е вредна за организма. Работата на Мечников и други учени през 19-ти век признава приносът на възпалението в защитния и лечебен процес на организма, освен това възпалението се счита за крайъгълен камък на патологията, тъй като наблюдаваните промени са показателни за наличие на нараняване на тъканта или наличие на болестен процес.

Днес се признава, че възпалението е много по-сложно от описанеито дадено по-горе и е основен отговор на имунната система към увреждане на тъканите и инфекция. Възпалението е също разнообразно, вариращо от остро възпаление до хронични възпалителни процеси, водещи до ремоделиране на артериалната стена при атеросклероза, бронхиалната стена при астма и хроничен бронхит и инвалидизиращото разрушаване на ставите, свързано с ревматоидния артрит.

Възпалението може да бъде предизвикано от различни причини. Най-често срещаните са:

• Патогени (микроби) като бактерии, вируси или гъбички;
• Външни наранявания като ожулвания или чужди тела;
• Ефекти от химикали или радиация.

Острото възпаление може да бъде разделено на съдова фаза, която се появява първа, последвана от клетъчна фаза, включваща имунни клетки. Съдовият компонент на острото възпаление включва движението на плазмената течност, съдържаща важни протеини като фибрин и имуноглобулини (антитела), във възпалената тъкан. Тъканните макрофаги и мастоцити освобождават вазоактивни амини като хистамин и серотонин, както и ейкозаноиди като простагландин Е2 и левкотриен В4. Макрофагите и ендотелните клетки освобождават азотен оксид. Тези медиатори вазодилират и проникват в кръвоносните съдове, което води до движение на кръвната плазма от съда към тъканното пространство. Увеличеното събиране на течност в тъканите води до набъбване (оток). Тази излъчена тъканна течност съдържа различни антимикробни медиатори от плазмата като комплемент, лизозим, антитела, които могат незабавно да опсонизират микробите при подготовката за клетъчната фаза. Ако възпалителният стимул е ранева повърхност, излъчените тромбоцити, коагуланти, плазмин и кинини могат да съсирят наранената област и да осигурят хемостаза на първо място. Тези медиатори на кръвосъсирването също така осигуряват структурна рамка на възпалителната тъкан във формата на фибринова решетка. Част от излъчваната тъканна течност се поема от лимфните клетки в регионалните лимфни възли, като промиват бактериите, за да започне фазата на разпознаване и атака на придобитата имунна система.

Много различни имунни клетки могат да участват в развитието на възпалителния процес, те освобождават различни вещества наречени възпалителни медиатори. Те включват тъканните хормони брадикинин и хистамин, които причиняват разширяването на тесните кръвоносни съдове в тъканта, позволявайки повече кръв да достигне увредената зона. Поради тази причина възпалената зона става червена и гореща. Защитните клетки носят повече течност във възпалената тъкан, поради което често вазпалената зона е оточна. След това течността се транспортира отново от тъканта за по-късно и подуването изчезва отново. Двата хормона могат също да раздразнят нервите и да причинят сигналите за болка в ЦНС.

Възпалителните процеси включват и клетките на имунната система, включително неутрофили, базофили, мастоцити, Т-клетки, В-клетки и др. Въпреки това, изследването на редица възпалителни лезии показва наличието на специфични левкоцити в дадена лезия. Тоест, възпалителният процес се регулира по такъв начин, че да се осигури набиране на подходящи левкоцити. Тези събития се контролират от множество извънклетъчни медиатори и регулатори, включително цитокини, растежни фактори, ейкозаноиди (простагландини, левкотрини), комплемент и пептиди. Всъщност откриването на много от тези медиатори през последните 20 години е увеличило нашето разбиране за регулирането на възпалителния процес, като в същото време разкрива неговата сложност. Тези извънклетъчни събития са съчетани с еднакво сложни вътреклетъчни сигнални контролни механизми.

Провъзпалителните цитокини се произвеждат предимно от активираните макрофаги и участват в повишаването на възпалителните реакции. Съществуват множество доказателства, че някои про-възпалителни цитокини като IL-1, IL-6 и TNF-a участват в процеса. IL-1 р се освобождава главно от моноцити и макрофаги, както и от неимунни клетки като фибробласти и ендотелни клетки по време на клетъчно нараняване, инфекция и възпаление.

Възпалителните реакции също играят решаваща роля на различни етапи от развитието на туморния процес, включително инициацията, злокачественото превръщане, инвазията и метастазирането. Възпалението също засяга имунния надзор и отговорите при терапия.