Скупчення лейкоцитів і утворення пінистих клітин - патоморфологія і патогенез атеросклерозу

Наступним етапом атерогенезу є інфільтрація інтими циркулюючими лейкоцитами - моноцитами (вони далі трасфор- нормуються в макрофаги), які потім захоплюють модифіковані ЛПНЩ і перетворюються в пінисті клітини. Згідно з даними Hansson і Libby (1996), разом з моноцитами в інтиму також мігрують і накопичуються в осередках атеросклеротичного ураження Т- лімфоцити. Взаємодії моноцитів і Т-лімфоцитів з ендотеліальними клітинами і подальшого їх проникненню в субендотеліальне простір передує адгезія цих клітин до поверхні ендотелію. Адгезія відбувається за участю спеціальних адгезивних молекул і деяких цитокінів. У розвитку атеросклерозу приймають участь дві групи молекул адгезії - селектіни і молекули суперсімейства імуноглобулінів. Селектіни є сімейство Са2 + -залежних трансмембранних лектинів першого типу, експресованих на ендотеліоцитах і лейкоцитах, і включає Р-селектин, Е-селектин і L-селектин,
Р-селектин постійно синтезується ендотеліоцитами і міститься також в а-гранулах тромбоцитів. До Р-селектину на поверхні лейкоцитів - моноцитів, лімфоцитів, транулоцітов є відповідні ліганди-глікопротеїни (PSGL-1 - P-selectin glycoprotein ligand-1). Саме Р-селектину приймають найбільшу участь в адгезії лейкоцитів.
Е-селектин в звичайних умовах не експресується на ендотеліоцитах, але при дії інтерлейкіну-1, фактора некрозу пухлини та інтерферону-p починається його синтез, і він з`являється на поверхні ендотеліоцитів. Лігандами для Е-селектінаявляются сіалізірованние олігосахариди - Сіал-Льюїс X, які розташовані переважно на гранулоцитах і в меншій кількості на моноцитах і Т-лімфоцитах - клітинах пам`яті. Е-селектину, таким чином, сприяють адгезії і скупченню переважно лоліморфноядерних лейкоцитів і, головним чином, на стадії раннього розвитку атероми. Найбільше значення Е-селектин має в розвитку запального ураження судин.
L-селектин експресувати практично на всіх лейкоцитах, але не експресувати на ендотеліоцитах. На поверхні ендотеліоцитів є ліганди до L-селектину: MadCAM-1 - (mucosal addressm cell adhesionmolecule-1) - PSGL-1 GlyCAM-1 (glycosylation-dependentcell adhesion molecule-1) - CD-34- Sgp 200 (sulfatedglycoproteinp200).
Велику роль в адгезії лейкоцитів до ендотелію грають адгезивні молекули VCAM-1 і ICAM-1, які стосуються суперсімейство імуноглобулінів.
VCAM-1 (vascular cell adhesion molecules, адгезивні молекули судинної стінки) продукуються тільки ендотеліальними клітинами. Ці адгезивні молекули взаємодіють зі специфічними ли Ганді з інтегринів VLA-4 (very late antigen-4), розташованими на поверхні моноцитів і Т-лімфоцитів. Молекули адгезії VCAM-1 беруть участь в розвитку ранніх стадій атеросклеротичного ураження. Лізофосфатіділхоліна, що входить до складу окислювально модифікованих ЛПНЩ, може збільшувати експресію VCAM-1. Ламінарний потік крові в нормальних судинах пригнічує експресію VCAM-1, що обумовлено впливом азоту оксиду, що виділяється ендотелієм непошкоджених судин. Азоту оксид обмежує експресію VCAM-1.
ICAM-1 (intercellular adhesion molecules, молекули міжклітинної адгезії) виробляються не тільки ендотеліальними клітинами, але і активованими гладком`язовими клітинами і макрофагами. Ці адгезивні молекули взаємодіють з лігандами CD 1 la integrin (LFA-1) і CDllb integnn (Mac-1), розташованими на всіх типах лейкоцитів. Цитокіни інтерлейкін-1 і фактор некрозу пухлини збільшують експресію ICAM-1 і VCAM-1. Дані про молекулах адгезії підсумовані в табл. 2.
Адгезія лейкоцитів до ендотеліоцитів є стадійним процесом і включає залучення лейкоцитів до ендотелію з крові і утворення шару лейкоцитів, перекочування їх по поверхні ендотелію, щільне прилипання лейкоцитів до ендотелію і потім трансендотеліальную міграцію (тобто проникнення лейкоцитів в субендо- простір
Як зазначалося раніше, найважливішими лейкоцитарним клітинами, проникаючими через межендотеліальних проміжки, є моноцити. Міграція лейкоцитів в субендотеліальне простір відбувається під впливом хемоаттрактантних цитокінів або хемокинов (Luster, 1998), а також під впливом модифікованих ліпопротеїнових частинок низької щільності.
Табл. 2, Молекули адгезії, які беруть участь у розвитку атеросклерозу

В даний час відомі дві групи хемокинов, які сприяють накопиченню мононуклеарнихлейкоцітов на початкових стадіях формування атеросклеротичного ураження. Одна група хемокинов представлена моноцитарний хемоаттрактантним протеіном- 1 (МХП-1), який продукується ендотеліоцитами, гладко- м`язовими клітинами і моноцитами у відповідь на появу модифікованих окислених ЛПНЩ або під впливом інших стимулів (рис. 4). МХП-1 може продукуватися також гладком`язовими клітинами під впливом запальних медіаторів.
МХП-1 вибірково стимулює пряму міграцію моноцитів в підепітеліальному простір і викликає їх скупчення.
Інша група хемоаттракгантлих цитокінів може викликати скупчення лімфоцитів в формуються атеросклеротичних вогнищах. Цими хемоаттрактантнимі цитокінами для лімфоцитів є інтерферон-індукований протеїн-10 (ПІП-10), інтерферон індукований Т-клітинний а-хемоатграктант (ІІТХ) - монокін, індукований р-інтерфероном. {J-інтерферон стимулює гени, що кодують сімейство цих трьох Т-клеточниххемоаттрактантов.
Слід підкреслити, що процесу адгезії моноцитів в підепітеліальному простір сприяє порушення ламінарного кровотоку в артеріях. Пояснюється це наступними обставинами. Порушення ламинарного кровотоку порушує експресію генів, що кодують синтез ферментів супероксиддисмутази і NO-синтази. Як відомо, супероксиддисмутаза пригнічує активність перекисного окислення ліпідів, а під впливом NO-синтази утворюється вазоді- латірующій фактор -азота оксид (N0), який поряд з вазоділа- тацией зменшує утворення ендотелієм адгезивних молекул VCAM-1. Крім того, оксид азоту (N0) пригнічує активацію фактора транскрипції NF-kB (nuclear factor-kappa В, нуклеарний фактор каппа-В), що грає ключову роль в зміні активності індукованих генів ендотеліоцитів. Фактор транскрипції локалізована в цитоплазмі ендотеліоцитів і забезпечує передачу сигналу з ци- то плазми в ядро клітини. Активація в ендотеліоцітахКР-кВ-фактору призводить до посиленої експресії генів, що кодують синтез VCAM-1, хемоаттрактантного протеїну-1 для моноцитів, колоніес- тімулірующего фактора для макрофагів, інгібітора активатора плазміногену-1, тканинноготромбопластину, інтерлейкіну-6,8 ( Wulczyn, Krappmann, Scheidereit, 1996). Таким чином, активація фактора NF-kB сприяє утворенню і збільшення кількості адгезивних молекул і хемоаттрактантного протеїну-1 для моноцитів.
Порушення ламинарного кровотоку в артеріях викликає порушення синтезу супероксиддисмутази, що сприяє збереженню високої активності перекисного окислення ліпідів, продукти якого надають шкідливу вплив на ендотелій. Поряд з цим, порушення ламінарного кровотоку викликає порушення освіти в ендотеліоцитах азоту оксиду (можливо також зниження чутливості судин до вазодилатирующий ефект азоту оксиду), що в свою чергу сприяє підвищенню активності фактора NF-kB і збільшення кількості адгезивних молекул і хемоаттрактантного протеїну-1 для моноцитів (див. рис. 3). Існує також точка зору про гіперпродукції азоту оксиду, що надає шкідливу (цитотоксическое) дію на ендотеліоцити.
Надійшли і скупчилися в субендотеліальному просторі інтими моноцити перетворюються в макрофаги, які поглинають модифіковані ліпопротеїни низької щільності за допомогою скевенджер-рецепторів і перетворюються в пінисті клітини.

Примітка: NF-kB - нуклеарний фактор транскрипції каппа-В.
Мал. 3. Вплив порушень ламинарного кровотоку в артеріях на адгезію моноцитів до ендотелію.
Диференціація моноцитів, проліферація макрофагів і експресія на їх поверхні скевенджер-рецепторів індукуються моно- цітарная колонієстимулюючим фактором (M-CSF) *.
Макрофаги можуть пов`язувати і піддавати розпаду як незмінені так і модифіковані низької щільності. Натавние ЛПНЩ захоплюються макрофагами за допомогою апо-В, Е-рецепторів, проте при цьому не відбувається накопичення ефірів холестерину в макрофагах. Це пояснюється функціонуванням механізму своєрідною зворотна регуляція. При накопиченні в макрофаге надлишку холестерину пригнічується синтез апо В, Е-рецепторів, що веде до зменшення зв`язування і захоплення нових частинок нативних ЛПНЩ.

Зовсім інакше поводяться скевенджер-рецептори макрофагів. Скевенджер-рецептори захоплюють модифіковані ЛПНЩ, але надходження їх в макрофаг не регулюється механізмом негативного зворотного зв`язку. У макрофагах ЛПНЩ піддаються катаболізму, в результаті чого в клітці накопичуються вільний холестерин і холестерину. В результаті захоплення скевенджер-рецепторами ( «рецепторами-мусорщиками») ЛПНЩ зміст в макрофагах холестерину наростає прямо пропорційно концентрації ЛПНЩ в навколишньому середовищі. Синтез власного холестерину в макрофагах знижується. Однак накопичення холестерину за рахунок модифікованих ЛПНЩ триває, макрофаг перевантажується холестерином, як вільним (неестеріфіцірованним), так і у вигляді ефірів (естеріфіцірованний). Перевантажені липомами макрофаги перетворюються в пінисті клітини. Таким чином, саме модифіковані ЛПНЩ є атерогенними.
Крім рецепторів до апо В, Е-протеїнів і скевенджер-рецепторів макрофаги мають на своїй поверхні також рецептори до ремнанти хіломікронні і ЛПДНЩ.
Навантажений ліпідами, макрофаги можуть брати участь у виведенні ліпопротеїнів, акумульованих у вогнищі розвивається атеросклеротичного ураження.
Однак при вираженій гіперліпідемії і накопиченні ліпідів в стінці артерій ця функція макрофагів різко знижується.
Пінисті клітини, тобто макрофаги, перевантажені ліпідами, в більшості своїй залишаються в інтимі артерій і гинуть, піддаються апоптозу - запрограмованої клітинної смерті. При цьому відбувається виділення накопичених в пінистих клітинах ефірів холестерину, холестерину і кристалів моногідрату холестерину. Ці процеси призводять до вогнищевих скупчень холестерину в інтимі артерій і створюють передумови для розвитку ліпідних плям, потім ліпідних смужок і в подальшому бляшок. Пінисті клітини є також джерелом ряду іефекторних молекул, таких як супероксидний аніон кисню О2 і металлопротеінази матриксу, що мають значення у розвитку та прогресуванні атеросклеротичних уражень.