4 Folgen von Ereignissen akuter Entzündungsreaktion
Entzündung wird als akute Entzündung oder chronische Entzündung beschrieben. Relativ gesehen ist die akute Entzündung von kurzer Dauer und dauert einige Minuten, Stunden oder Tage.
Die Hauptmerkmale einer akuten Entzündung sind die Ausscheidung von Flüssigkeit, Plasmaproteinen und die Emigration von Leukozyten (vorwiegend Neutrophilen) aus dem Blut in die Entzündungsstelle. Auf der anderen Seite ist die chronische Entzündung längerfristig und hängt mit der Anwesenheit von Lymphozyten und Makrophagen zusammen.
Der Hauptzweck einer Entzündung besteht darin, Leukozyten an der Stelle einer Gewebeverletzung (wie bakterielle Infektion eines Fingers) anzuziehen und zu akkumulieren, was zu Phagozytose und zum Töten von Bakterien führt.
Die Abfolge der Ereignisse der akuten Entzündungsreaktion an der verletzten Stelle ist:
ein. Veränderungen im vaskulären Kaliber und erhöhter Blutfluss
b. Erhöhte Gefäßpermeabilität
c. Flüssigkeits- und Leukozytenausscheidung
d. Phagozytose und Tötung
ein. Veränderungen des vaskulären Kalibers (Vasodilatation) und erhöhter Blutfluss:
Das erste Ereignis in einer akuten entzündlichen Reaktion auf eine Verletzung ist eine Vasodilatation (dh Erweiterung der Blutgefäße) von Arteriolen um den verletzten Bereich. Durch die Dilatation der Arteriolen fließt mehr Blut an die verletzte Stelle (Abb. 14.1). Durch den erhöhten Blutfluss wird der verletzte Bereich rot und warm. Rötung und Hitze sind die ersten beiden Anzeichen einer Entzündung im verletzten Bereich.
b. Erhöhte Gefäßpermeabilität:
Die kleine Blutgefäßwand besteht aus dünnem Endothel (vaskuläres Endothel). Normalerweise erlaubt das vaskuläre Endothel den freien Austausch von Wasser und kleinen Molekülen zwischen Blut und Geweberäumen. begrenzt jedoch den Durchgang von Plasmaproteinen (deren Molekülgrößen groß sind) aus dem Blut in Geweberäume. Nach einer Gewebeverletzung steigt jedoch die Durchlässigkeit der Blutgefäße im verletzten Bereich. Folglich scheiden die Plasmaproteine (einschließlich der Antikörpermoleküle), Leukozyten und mehr Flüssigkeit aus dem Blut in Geweberäume aus (Abb. 14.1).
Abb. 14.1 A bis C: Schematische Darstellung der Vasodilatation und Erhöhung der Gefäßpermeabilität.
(A) Normales Kaliber des Blutgefäßes, (B) Vasodilatation: Das Kaliber des Blutgefäßes wird erhöht und es gibt mehr Blutfluss, und (C) Erhöhte Gefäßpermeabilität: Die Leukozyten aus dem erweiterten Blutgefäß wandern aus dem Gefäß aus Geweberäume außerhalb des Blutgefäßes. Dies führt zu einer Zunahme der Größe (oder Schwellung) des verletzten Bereichs, das als Ödem bezeichnet wird.
c. Leukozytäre Exsudation und Chemotaxis:
Neben Flüssigkeits- und Plasmaproteinen treten die Leukozyten, insbesondere Neutrophile und Monozyten, aus den Blutgefäßen aus und reichern sich im verletzten Bereich in großer Zahl an (Die Abfolge der Ereignisse bezüglich der Bewegung von Leukozyten aus Blutgefäßen in Gewebekammern wird später beschrieben ).
Bei den meisten akuten Entzündungen überwiegen Neutrophile in den ersten 6 bis 24 Stunden und werden in 24 bis 48 Stunden durch Monozyten ersetzt. Die Muster der Leukozyten-Exsudate variieren in Abhängigkeit von vielen Faktoren (zB bei viralen Infektionen überwiegen Lymphozyten bei den Exsudaten; bei bakteriellen Infektionen überwiegen Neutrophilen bei den Exsudaten; bei manchen Überempfindlichkeitsreaktionen überwiegen Eosinophile bei den Exsudaten).
Chemotaxis ist definiert als die unidirektionale Migration von Zellen zu einem Lockstoff.
Viele exogene Substanzen (wie Mikroben und mikrobielle Produkte) und endogene Substanzen (dh Substanzen des Wirts) können als Chemoattraktionsmittel für Leukozyten wirken.
Die chemotaktischen Moleküle binden an spezifische Rezeptoren auf der Zellmembran der zu ziehenden Zellen und führen zum Aufbau von kontraktilen Elementen, die für die Zellbewegung verantwortlich sind. Die Bewegung der angezogenen Zelle wird durch den Konzentrationsgradienten der chemotaktischen Substanzen beeinflusst. Die angezogene Zelle bewegt sich in Richtung der höheren Konzentration der chemotaktischen Substanz.
Da die chemotaktischen Substanzen aus dem verletzten Bereich freigesetzt werden, sind die Konzentrationen an chemotaktischen Substanzen an der verletzten Stelle hoch. Folglich bewegen sich die Leukozyten, die aus den Blutgefäßen austreten, in Richtung der höheren Konzentration des Chemoattraktionsmittels und erreichen die verletzte Stelle.
d.Phagozytose und intrazelluläres Töten:
Die Leukozyten verschlingen die Mikroben und töten sie. Phagozytose und intrazelluläres Abtöten von aufgenommenen Mikroben (z. B. Bakterien) können in drei zusammenhängenden Schritten beschrieben werden.
ich. Erkennung und Anhaftung von Leukozyten an Bakterien
ii. Verschlingung (Phagozytose) von Bakterien
iii. Abtötung oder Abbau von Bakterien
Erkennung und Bindung von Leukozyten an Bakterien:
Die Leukozyten erkennen die Mikroorganismen durch Serumfaktoren, sogenannte Opsonine. Es gibt zwei Hauptopsonine.
1. IgG (Subtypen IgGl und IgG3) und
2. C3b (opsonisches Fragment von C3), das durch Aktivierung des Komplementsystems auf direktem oder alternativem Weg erzeugt wird.
Das IgG bindet an die Bakterien durch die Fab-Regionen. Die Fc-Region von an Bakterien gebundenem IgG bindet an den Fc-Rezeptor von IgG, der sich auf der Oberfläche von Leukozyten befindet (Abbildung 9.8). Das IgG fungiert somit als verbindende Brücke zwischen den Bakterien und den Leukozyten. In ähnlicher Weise verbindet das C3b-Fragment auch den Leukozyten über den C3b-Rezeptor (an Leukozyten) mit den Bakterien (10.6).
Verschlingung (Phagozytose) von Bakterien:
Sobald das Bakterium (über IgG oder C3b oder beide) mit dem Leukozyten verbunden ist, fließen Erweiterungen des Cytoplasmas (Pseudopoden genannt) von Leukozyten um die Mikrobe und umschließen diese vollständig (Abb. 9.8 und 10.6). Die umgebenden Pseudopodien treffen sich, und die Membranen lösen sich an der Stelle auf, an der sich eine Vakuole (die die Mikrobe enthält) bildet, die frei im Zytoplasma des Leukozyten schwimmt. Die Vakuole, die die Bakterien enthält, wird als Phagosom bezeichnet (Abb. 4.3).
Abtötung oder Abbau von Bakterien:
Das Cytoplasma der Leukozyten enthält zahlreiche Vesikel, die als Lysosomen bezeichnet werden, und die Lysosomen enthalten eine Vielzahl von hydrolytischen Enzymen (wie saure Phosphatase, Glucoranidase, Sulfatase, Ribonuklease und Collagenase), die die meisten Proteine und Kohlenhydrate abbauen können. Die Lysosomenmembran verschmilzt mit der Phagosomenmembran und bildet das Phagolysosom. Durch die Fusion von Lysosom mit Phagosom werden lysosomale Enzyme in das Phagosom freigesetzt, und die Enzyme töten die Bakterien (Abb. 4.3). Die Enzyme töten die Bakterien durch zwei Mechanismen, den sauerstoffabhängigen Abtötungsmechanismus und den sauerstoffunabhängigen Abtötungsmechanismus.
Sauerstoffabhängige bakterielle Abtötungsmechanismen:
Die Phagozytose stimuliert zahlreiche intrazelluläre Ereignisse in Leukozyten, wie z. B. Sauerstoffverbrauch, erhöhte Glukoseoxidation und Produktion von reaktiven Sauerstoffmetaboliten (wie Wasserstoffperoxid und Superoxid-Ion (O 2 -)). In Gegenwart eines Halogenids wie Cl - ist das H. 2 O 2 wird durch ein Enzym namens Myeloperoxidase in HOCl umgewandelt. HOCl ist ein starkes Oxidationsmittel und ein antimikrobieller Wirkstoff, der Bakterien, Pilze, Protozoen und Viren abtöten kann. Dieser Mechanismus wird als H 2 O 2 -Myeloperoxidase-Halogenid-System oder Myeloperoxidase bezeichnet - abhängiges Töten
Bei einer Krankheit, die als chronische granulomatöse Erkrankung des Kindesalters bezeichnet wird, tritt während der Phagozytose keine Produktion von H2O2 auf. Daher leiden diese Patienten an wiederkehrenden Infektionen.
Abgesehen von dem oben genannten Myeloperoxidase-abhängigen Mechanismus können die Leukozyten Mikroben auch durch andere Radikale wie Superoxid und Hydroxylradikale abtöten (Myeloperoxidase-unabhängige Abtötung).
Sauerstoffunabhängige bakterielle Abtötungsmechanismen: Substanzen in den Leukozytengranulaten sind auch in der Lage, Mikroben ohne die oben genannten Mechanismen abzutöten, wenn Sauerstoff verwendet wird.
In den Leukozyten gibt es viele körnige Substanzen, die Bakterien abtöten können:
ich. Lysozyme: Lysozyme hydrolysieren die Muramidsäure-N-Acctyl-Glucoromin-Bindung, die in der Zellwand von Bakterien gefunden wird, und führt zum bakteriellen Tod.
ii. Protein zur Erhöhung der bakteriziden Permeabilität:
Dieses Protein verursacht Permeabilitätsänderungen in der äußeren Membran der Mikrobe, was zum Tod der Mikrobe führt.
iii. Lactoferrin
iv. Defensine: Aktivierte Makrophagen produzieren eine Gruppe antimikrobieller Peptide, die als Defensine bezeichnet werden. Die Defensine verursachen ionendurchlässige Kanäle in bakteriellen Zellmembranen und führen zum Absterben der Bakterien.
v. Hauptprotein: Es ist in Eosinophilen vorhanden und für viele Parasiten zytotoxisch.
