Несмотря на то, что история изучения гранулём и гранулематозного воспаления насчитывает более 150 лет, патофизиологический и иммунологический смысл этой структуры осознан не до конца. Считается, что, в целом, предназначение гранулём это защита от внутриклеточных патогенов и отграничение очага гранулематозного воспаления. Однако идентифицировать этиологически важный патогенный агент в ревматических гранулёмах не удаётся. Гранулёмы при ИВРЗ относят к клеточной гиперергической реакции врождённого и адаптивного иммунитета, вбирающие в себя признаки продуктивного воспаления in situ. Гранулёмы, или узелки, сравнивают с обоюдоострым мечом, влияющим как на элиминацию этиологического агента, так и на тканевую деструкцию [168].
Кандидатными триггерами ревматических гранулём и аутоиммунного ответа могут быть продукты дезорганизации соединительной ткани, в частности, очаги фибриноидного некроза. На рис. 10 представлена патоморфологическая картина ревматоидного узелка при ревматоидном артрите (слева), а также гранулёмы в миокарде при ревматической лихорадке. Видно, что мононуклеарные клетки, прежде всего, клетки макрофагально-моноцитарного ряда и лимфоциты в составе КВИ, четко располагаются вокруг очагов фибриноидного некроза.
Рис. 10. Слева ревматоидный узелок (Х100). Справа два снимка гранулёмы в миокарде при ревматической лихорадке. В центре гранулём продукты распада основного вещества соединительной ткани, вокруг мононуклеарная инфильтрация (Х200), по материалам [14]
Характерной чертой формирования гранулематозного воспаления при ИВРЗ является присутствие признаков гиперергического клеточного иммунного ответа, или, иными словами, гиперчувствительности замедленного типа (ГЗТ), в которой центральная роль принадлежит клеткам макрофагально-моноцитарного ряда. К признакам ГЗТ при гранулематозном воспалении при ИВРС относят активированное состояние клеток в составе гранулём, их компактное расположение, обеспечивающие межклеточные контакты, прежде всего, макрофагально-лимфоцитарные, трансформация макрофагов в эпителиоидные клетки, продукция широкого спектра провоспалительных цитокинов, провоспалительных хемокинов, ростовых факторов, факторов ангиогенеза, интерферонов. Именно поэтому этот тип гранулём носит название ГЗТ-гранулём.
Этапность формирования ГЗТ-гранулём и клеточный состав определяет спектр провоспалительных хемокинов, источниками которых являются активированные клетки макрофагально-моноцитарного ряда, Т-лимфоциты, эндотелиоциты. В составе гранулём находят макрофаги (CD68+), моноциты (CD14+), Т-лимфоциты (включая CD4+Th1, CD4+Th17, CD8+), плазмацитоидные и миелоидные дендритные клетки (CD205+), В-лимфоциты, естественные киллеры (CD56+), нейтрофилы, эозинофилы [114,116]. Находящиеся в очаге гранулематозного воспаления антиген-специфические CD4+клетки дифференцируются в Th1 CD4+субпопуляцию эффекторов ГЗТ, с последующей продукцией провоспалительных цитокинов IL-1α, IL-1β, IL-6, IL-4, IL-12, TNF-α, IFN-γ, провоспалительных хемокинов IL-8, СС-хемокинов, хемоаттрактантного моноцитарного белка 1 (МСР-1), макрофагального воспалительного протеина 1α (MIP-1α), иммунорегуляторных цитокинов IL-10, IL-12, а также матриксных металлопротеиназ (ММР19), витронектина, остеопорина, фибронектина. В продукции указанных растворимых факторов активное участие принимают Мф, ДК и гигантские клетки [102,103].
Подобный широкий хемо-цитокиновый спектр обеспечивает дополнительное привлечение провоспалительных клеток in situ. Стимулом для дифференцировки CD4+клеток в направлении Th1 является продукция клетками макрофагально-моноцитарного ряда IL-12 и IL-18, а также продукция естественными киллерами IFN-γ [74,84].
Подчеркнём важное качество ГЗТ-гранулём. Речь идёт о том, что описанная выше последовательность дезорганизации соединительной ткани сопровождается сопряжённой клеточной реакцией и на этапе фибриноидных измненений и фибриноидного некроза эта клеточная реакция может приобретать вид ГЗТ-гранулём. Участки дезорганизации соединительной ткани одновременно служат источником ауто-АГ. Заметно усиливаются АГ-зависимые контакты Мф с лимфоцитами. Наиболее ярко эти процессы представлены в гранулёмах Ашофа-Талалаева при ревматической лихорадке. Тот факт, что клетки макрофагально-моноцитарного ряда, в типичном выражении, веерообразно располагаются вокруг центрального участка фибриноидного некроза, подчёркивает возможность контакта АПК с продуктами дезорганизации соединительной ткани с потенциально ауто-АГ свойствами.
Сказанное иллюстрируется картиной гранулёмы Ашоффа-Талалаева при ревматическом миокардите, представленной на рис. 11, где определяются крупные гиперхромные (активированные) макрофаги, а также лимфоциты, располагающиеся вокруг и в очагах фибриноидного некроза.
Рис. 11. Гранулёма Ашоффа-Талалаева при ревматическом миокардите. Видны крупные гиперхромные макрофаги, лимфоциты, очаги фибриноидного некроза (Х200), по материалам [14]
На Мф и ДК в очагах иммунного гранулематозного воспаления существенно возрастает экспрессия аллелей локусов МНС II класса HLA-DR, HLA-DQ, HLA-DP, а также маркера CD205, Одновременное присутствие пролиферирующих Т-лимфоцитов формирует возможность индукции аутоиммунного ответа in situ. В качестве иллюстрации сказанного приводим снимки препаратов иммунных гранулём при болезни Крона. На рис. 12 видны четкая компактная локализация CD205+ клеток в центре иммунных гранулём. CD205 это мембранный маркёр, экспрессирующийся на активированных Мф и ДК. В этих же местах также четко визуализируются интрагранулематозные CD3+лимфоциты (зелёный цвет) в тесном контакте с CD205+ клетками (красный цвет). Причём CD3+лимфоциты являются пролиферирующими, что документируется по экспрессии маркёра клеточной пролиферации Ki67 [114].
Очевидно, что микроокружение в иммунных гранулёмах, межклеточные контакты создают благоприятные условия для аутоиммунного ответа in situ.
Рис. 12. Иммунные гранулёмы при болезни Крона. Иммуногистохимическая идентификация CD205+ клеток (d,e); CD3+лимфоциты (зелёный цвет) и CD205+макрофаги и дендритные клетки (красный цвет) в иммунной гранулёме, метод иммунофлуоресценции (b), по материалам [114]
Гранулёмы при ИВРЗ морфологически относят к эпителиоидным гранулёмам. Формирование таких компактных мононуклеарных инфильтратов обусловлено деятельностью активированных резидентных макрофагов и эмиграцией в очаг воспаления из посткапиллярных венул, выстланных высокими эндотелиоцитами 2 типа, моноцитов, лимфоцитов, нейтрофилов [141].
Гранулёмы являются мобильной структурой, отражающей стадию воспаления и, в определённой степени, её нозологическую специфичность. Пул резидентных (тканевых) макрофагов на несколько порядков превышает их костномозговой резерв [6]. Формирование ГЗТ-гранулём является преимущественно местным процессом. Моноциты, Т- и В-лимфоциты гематогенного происхождения дополняют клеточный состав этих гранулём. Активация клеток макрофагально-моноцитарного гистогенеза в составе ГЗТ-гранулём есть в т. ч. и повышение фагоцитарной активности этих клеток в отношении продуктов дезорганизации соединительной ткани с последующей возможностью выполнения АГ-презентирующей функции и индукцией аутоиммунного ответа.
Можно проследить и некоторую общность структурно-функциональной организации между упомянутыми выше фолликулоподобными (эктопическими) лимфоидными структурами (ELS) и ГЗТ-гранулёмами. Эта общность касается прежде всего, во-первых, идентичности клеточного состава, во-вторых, важной роли макрофагов и их производных в формировании этих патоморфологических структур, в-третьих, спектр продуцируемых провоспалительных цито- и хемокинов практически полностью совпадает, в-четвёртых, микроокружение и в том, и в другом случаях создаёт возможность индукции извращённого аутоиммунного ответа на собственные АГ-детерминанты. Если сравнить картину гранулёмы в миокарде при ревматической лихорадке, представленную слева на рис. 11 с картиной фолликулоподобной структуры в синовиальной оболочке при РА, представленной на рис. 6 и на рис. 7 слева, то очевидное сходство этих структур не вызывает сомнений. В процессах формирования ГЗТ-гранулём и прогрессировании воспалительного процесса также очевидно значение ангиогенеза in situ. В частности, показано, что пролиферация эндотелия капилляров совпадает во времени с пиком мононуклеарной инфильтрации при гранулематозном воспалении [144].
1.4. Адгезионные лиганд-рецепторные взаимодействия и эндотелиальная реакция при хроническом продуктивном воспалении
Точкой отсчёта формирования КВИ является сосудисто-эндотелиальная реакция в ответ на действие любого триггера, результатом которой является ангиогенгез. Ангиогенез это биологический процесс, посредством которого образуются кровеносные сосуды. Этот процесс сопровождается развитием адгезионных межклеточных и клеточно-матриксных взаимодействий, продукцией и рецепцией цито- и хемокинов, эмиграцией клеток из кровотока и активацией резидентных клеток различного гистогенеза и функционального предназначения in situ. Очевидна тесная взаимосвязь и разнонаправленная взаиморегулируемость этих процессов, наиболее демонстративно представленная в виде провоспалительных, аддитивных, синегрических и ингибирующих эффектов цито- и хемокинов. В этих условиях создается микроокружение, благоприятствующее индукции процессов иммуногенеза.
В инициации КВИ значительная роль принадлежит активности эндотелиоцитов. Диапедез лимфоцитов, моноцитов, нейтрофилов, эозинофилов в очаг воспаления происходит преимущественно в области посткапиллярных венул, выстланных высокими эндотелиоцитами 2 типа. Трансформации эндотелиоцитов в высокий эндотелий, в частности, способствуют продуцируемые активированными Т-лимфоцитами цитокины (IL-1α, IFN-γ, TNF-α и др.). Активированные эндотелиоциты экспрессируют спектр адгезионных молекул с различным функциональными свойствами. Лиганд-рецепторные взаимодействия между активированными эндотелиоцитами и клетками крови включают в себя десятки молекул, формируя по аналогии с иммунологическим синапсом синапс эндотелиально-клеточный.
На активированных эндотелиоцитах экспрессируется следующий спектр адгезионных молекул, обепечивающих диапедез клеток крови в очаг воспаления, начиная с этапа прилипания и роллинга и заканчивая выходом клетки из сосудистого русла: селектины Р-селектин (CD62P) и Е-селектин (CD62E); из иммуноглобулинового семейства молекулы VCAM и их разновидности [VCAM-1(CD106), ELAM-1, ICAM-1(CD54), ICAM-2]; CD34 для рецепторов миелоидных клеток; муцин GlyCAM-1.
Рецепторами рециркуляции, или хоминг-рецепторами, на лимфоцитах для указанных молекул являются VLA-4 (CD49dCD29), LFA-1 (CD11a CD18), CD44. Кроме этого на лейкоцитах конститутивно экспрессированы L-селектины, рецепторы для Р- и Е-селектинов (PSGL-1). Основной интегрин лимфоцитов LFA-1, представлен и на поверхности моноцитов и макрофагов. Интегрин Мас-1 экспрессируется на Мф, а также на других миелоидных и NK-клетках. Третий интегрин этой группы p150/р95 маркер ДК, но он также представлен на других клетках миелоидного ряда. β
1
На активированном эндотелии экспрессируются:
VLA-1 (CD49a/CD29), его лиганды коллаген IV типов;
VLA-3 (CD49b/CD29), его лиганды фибронектин, коллаген IV типов, ламинин;
VLA-5 (CD49e/CD29), его лиганды фибронектин, витронектин;
VLA-6 (CD49f/CD29), его лиганды ламинин;
LPAM-1 (CD49d/X), его лиганды фибронектин;
CD51/CD6, его лиганды витронектин, фибриноген.
Также на активированном эндотелии экспрессируются рецепторы интегринов ICAM-1 (CD54), ICAM-2 (CD102), VCAM-1 (CD106) [124, 133].
Таким образом, всё многообразие и специфичность адгезионных взаимодействий активированного эндотелия с клетками крови и межклеточным матриксом обеспечивает процесс эмиграции лейкоцитов из кровяного русла в очаг воспаления, что является важным фактором организации КВИ при ревматических заболеваниях.
Не менее важным фактором организации КВИ и межклеточных взаимодействий in situ является экспрессия на активированных эндотелиоцитах аллелей МНС II класса. Показано, что под влиянием IFN-γ на эндотелиоцитах в воспалительном очаге алелли HLA-DR экспрессируются на повышенном уровне, тем самым создавая условия для презентации антигенного материала и инициации аутоиммунного ответа [77].
Патогенез ХПВ неразрывно связан с реализацией разнонаправленной функциональной активности спектра провоспалительных цито- и хемокинов, продуцируемых как клетками воспалительного инфильтрата, так и доставляемых гематогенным и лимфогенным путём. Основными цитокинам, влияющим на функции эндотелиоцитов при ХПВ, являются IL-1α, IL-1β, IL-6, TNF-α TNF-β, IFN-α, IFN-β, IFN-γ, трансформирующий фактор роста β (TFG-β). К некоторым из них (IL-1β и TNF-α) эндотелиоциты конститутивно экспрессируют рецепторы. Под влиянием этих цитокинов происходит активация эндотелиоцитов с трансформацией в высокий эндотелий и экспрессией ряда мембранных молекул, включая Р- и Е-селектины, рецепторы L-селектинов и интегринов (ICAM-1, VCAM-1), а также секрецией провоспалительных цитокинов и хемокинов.
Важным свойством провоспалительных цитокинов, в изобилии продуцирующихся в очаге продуктивного воспаления при ревматических заболеваниях, является их прокоагулянтная активность. Известны широкие перекрестные связи между иммунной системой и системой гемостаза. При ХПВ, вирусных инфекциях эти связи сопровождаются усилением сосудисто-тромбоцитарного и коагуляционного гемостаза. Появился даже термин иммунотромбоз в связи с вирусом SARS-CoV-2. Результатом подобных процессов является распространённые микротромбы, имеющие существенное патогенетическое значение. IL-6 способствует продукции активированных тромбоцитов с последующей их агрегацией. TNF-α и IL-2 увеличивает продукцию ингибитора важного тромболитического фактора плазминогена (PAI-1) с последующим усилением тромбообразования. IFN-γ усиливает продукцию тромбоцитов с тромбогенными эффектами [96].
Известна прокоагулянтная активность IL-1, обусловленная экспрессией на активированном эндотелии фактора III с последующим образованием микротромбов. IL-1 способствует экспрессии адгезионных молекул на эндотелии из группы интегринов и селектинов. Кроме этого, IL-1 стимулирует продукцию эндотелиоцитами сильного вазоконстриктора эндотелина-1. Другой цитокин IL-6, способствует пролиферации клеток КВИ. Цитокины из группы TNF и IFN усиливают экспрессию антигенов МНС I и II классов на клетках макрофагально-моноцитарного ряда. К патогенетически важным свойствам TNF-α нужно отнести стимуляцию неоангиогенеза и репарацию эндотелиоцитов в очаге воспаления. Сильным стимуляторами неоангиогенеза являются группа провоспалительных СХС-хемокинов (CXCL9 CXCL16) и самый важный из них IL-8. Кроме этого, IL-8 способствует привлечению и аттракции нейтрофилов в очаг воспаления и осуществления ими функции так называемых нейтрофильных ловушек, которые усиливают тромбообразование [101].