Функции и связанные с эти биохимические особенности эпителия воздухоносных путей

В составе многорядного эпителия воздухоносных путей содержатся реснитчатые, бокаловидные, щёточные (каёмчатые), безреснитчатые, базальные и секреторные клетки Клара, а также антигенпредставляющие клетки Лангерганса и нейроэндокриноциты.

Реснитчатые клетки помимо подвижных ресничек имеют разнообразные рецепторы глюкокортикоидов, гистамина, адреналина и др. В реснитчатых клетках вырабатываются биологически активные вещества - цитокины, факторы роста и др., синтез которых усиливается под влиянием стимуляторов, выделяемых макрофагами после их взаимодействия с антигенами, содержащимися во вдыхаемом воздухе. Реснитчатые клетки бронхиального дерева участвуют в синтезе бронхо - и вазоконстрикторов (эндотелин) и их антагонистов - бронхо– и вазодилятаторов (закись азота, простагландин Е2). Помимо этого они вырабатывают фактор роста фибробластов, тромбоцитарный фактор (усиливает пролиферацию гладких мышц), ИЛ-1 и ИЛ-6 (активируют Т - лимфоциты), ИЛ-8 (определяет хемотаксис эозинофилов крови).

Щёточные (каёмчатые) клетки располагаются в дистальных отделах воздухоносных путей, имеют хеморецепторы, реагирующие на изменения химического состава воздуха.

Секреторные клетки Клара также локализуются в дистальных отделах, имеют куполообразную форму. Синтезируют ГАГ (от них зависит консистенция секрета бронхиол), вырабатывают липопротеиды сурфактанта, а также синтезируют сурфактант-ассоциированные белки SP-А и SP-D. Вырабатывают липо - и гликопротеины, ферменты, которые участвуют в инактивации токсинов во вдыхаемом воздухе.

Антигенпредставляющие клетки - способны захватывать антигены, вырабатывают цитокины, фактор некроза опухоли, стимулируют Т - лимфоциты. На своей мембране содержат рецепторы Fс - фрагмента IgG и С3-комплемента. Такие же дендритные клетки Лангерганса имеются и в эпидермисе.

14. Факторы, влияющие на мукоцилиарный клиренс. Неспецифические факторы защиты дыхательных путей: лизоцим, лактоферрин, иммуноглобулины, интерферон. Участие эпителия в неспецифической противовирусной защите дыхательных путей

Лизоци́м (мурамидаза, англ. lysozyme) — антибактериальный агент, фермент класса гидролаз, разрушающий клеточные стенки бактерий путём гидролиза пептидогликана клеточной стенки бактерий муреина. Главным образом, лизоцим получают из белка куриных яиц^[1]. Также аналогичные ферменты содержатся в организмах животных, в первую очередь, в местах соприкосновения с окружающей средой — в слизистой оболочке желудочно-кишечного тракта, слёзной жидкости, грудном молоке, слюне, слизи носоглотки и т. д. В больших количествах лизоцимы содержатся в слюне, чем объясняются её антибактериальные свойства.

Лактоферрин — полифункциональный белок из семейства трансферринов. Лактоферрин является глобулярным гликопротеином с молекулярной массой около 80 кДа и широко представлен в различных секреторных жидкостях, таких как молоко, слюна, слезы, секреты носовых желез.

Лактоферрин является одним из компонентов иммунной системы организма, принимает участие в системе неспецифического гуморального иммунитета, регулирует функции иммунокомпетентных клеток и является белком острой фазы воспаления.

Белок взаимодействует с ДНК и РНК, полисахаридами, гепарином, причем некоторые из своих биологических функций лактоферрин проявляет в виде комплексов с этими лигандами.

Антитела (иммуноглобулины, ИГ, Ig) — это особый класс гликопротеинов, присутствующих на поверхности В-клеток в виде мембраносвязанных рецепторов и в сыворотке крови и тканевой жидкости в виде растворимых молекул. Они являются важнейшим фактором специфического гуморального иммунитета. Антитела используются иммунной системой для идентификации и нейтрализации чужеродных объектов — например, бактерий и вирусов. Антитела выполняют две функции: антиген-связывающую и эффекторную (вызывают тот или иной иммунный ответ, например, запускают классическую схему активации комплемента).

Антитела синтезируются плазматическими клетками, которыми становятся В-лимфоциты в ответ на присутствие антигенов. Для каждого антигена формируются соответствующие ему специализировавшиеся плазматические клетки, вырабатывающие специфичные для этого антигена антитела. Антитела распознают антигены, связываясь с определённым эпитопом — характерным фрагментом поверхности или линейной аминокислотной цепи антигена.

Антитела состоят из двух лёгких цепей и двух тяжелых цепей. У млекопитающих выделяют пять классов антител (иммуноглобулинов) — IgG, IgA, IgM, IgD, IgE, различающихся между собой по строению и аминокислотному составу тяжёлых цепей и по выполняемым эффекторным функциям.

Интерфероны — общее название, под которым в настоящее время объединяют ряд белков со сходными свойствами, выделяемых клетками организма в ответ на вторжение вируса. Благодаря интерферонам клетки становятся невосприимчивыми по отношению к вирусу. «Определяемый в качестве интерферона фактор должен быть белковой природы, обладать антивирусной активностью по отношению к разным вирусам, по крайней мере, в гомологичных клетках, опосредованной клеточными метаболическими процессами, включающими синтез РНК и белка» ^[1]

Комплексная эффективная защита дыхательных путей осуществляется с помощью естественных механизмов (аэродинамическая фильтрация, мукоцилиарная транспортная система, кашель) и факторов неспецифической и специфической противоинфекционной защиты. Совершенные, согласованно функционирующие механизмы защиты позволяют обеспечивать очистительную дренажную функцию дыхательных путей, стерильность респираторных отделов, восстановление нарушенных структур и функций респираторной системы.

Эпителий слизистой оболочки верхних дыхательных путей — один из основных защитных барьеров. Под влиянием цитокинов и продуктов микробного происхождения эпителиальные клетки экспрессируют молекулы адгезии, цитокины и другие молекулы, важные для реализации иммунных процессов. Слизистая оболочка респираторного тракта обладает местным иммунитетом — MALT (Мucosal Associated Lymphoid Tissues). Лимфоциты, активированные в лимфоидной ткани слизистых оболочек, мигрируют через региональные лимфатические узлы и возвращаются через грудной проток и кровеносное русло обратно в слизистые оболочки. В формировании местного иммунитета берут участие мононуклеарные фагоциты, система комплемента, интерферон (ИФН), лизоцим, концентрация которого в миндалинах в 300 раз выше, чем в сыворотке крови и др. Лимфоэпителиальный комплекс в общей системе иммунокомпетентных органов принимает активное участие в формировании местного и системного иммунитета, продуцируя антитела, образуя клетки иммунной памяти (малые лимфоциты с крупными ядрами, которые являются носителями закодированной информации), выполняет информативную, защитную, нейрорефлекторную и кроветворную функции.

Слизь, покрывающая эпителий от полости носа до терминальных бронхиол, увлажняет слизистые оболочки, предохраняя их от высыхания, механических, химических воздействий, корпускулярных частиц, патогенных микроорганизмов, и способна абсорбировать агрессивные газообразные примеси.

15. АльвеоцитыI типа. Особенности строения, функции. Особенности энергетического обмена. Механизм секреции воды. Альвеолоциты I типа имеют неправильную, уплощенную, вытянутую форму. На свободной поверхности цитоплазмы этих клеток имеются очень короткие цитоплазматические выросты, обращенные в полость альвеол, что значительно увеличивает общую площадь соприкосновения воздуха с поверхностью эпите лия. В их цитоплазме обнаруживаются мелкие митохондрии.

Альвеоциты I типа покрывают 95% площади альвеол. Альвеоциты I типа осуществляют газообмен, нетребующий затрат энергии, поэтому источником АТФ для этих клеток является анаэробный гликолиз. Альвеоциты I типа экспрессируют AQP1, облегчающий диффузию CO₂. Плотные межклеточные соединения между альвеоцитами I типа регулируют перенос ионов Na⁺ и Cl^–. Вслед за ионами трансцеллюлярно диффундирует вода.