• Патофизиология эндотелия коронарных сосудов

    Октябрь 31, 2017 Нет комментариев

    Патофизиология эндотелия коронарных сосудов

    Эндотелий и его базальная мембрана выполняют роль гистогематического барьера, отделяя кровь от межклеточной среды окружающих тканей. При этом эндотелиальные клетки связаны друг с другом плотными и щелевидными соединительными комплексами. Наряду с барьерной функцией эндотелий обеспечивает обмен различных веществ между кровью и окружающими тканями. Процесс обмена на уровне капилляров осуществляется с помощью пиноцитоза, а также диффузии веществ через финестры и поры. Энд отелиоциты поставляют в субэндотелиальный слой компоненты базальной мембраны: коллаген, эластин, ламинин, протеазы, а также их ингибиторы: тромбоспондин, мукополисахариды, вигронектин, фибронектин, фактор Виллебранда и другие белки, имеющие большое значение для межклеточного взаимодействия и образования диффузного барьера, который предотвращает попадание крови во внесосудистое пространство. Этот же механизм позволяет эндотелию регулировать проникновение биологически активных молекул в лежащий ниже слой гладких мышц.


    Таким образом, эндотелиальная выстилка может быть преодолена тремя жестко регулируемыми путями. Во-первых, некоторые молекулы могут достичь гладкомышечных клеток путем проникновения через контакты между эндотелиальными клетками. Во-вторых, молекулы могут быть перенесены через эндотелиальные клетки с помощью везикул (процесс пиноцитоза). Наконец, в пределах липидного бислоя могут перемещаться жирорастворимые молекулы.

    Эндотелиальные клетки коронарных сосудов, кроме барьерной функции, наделены способностью контролировать сосудистый тонус (двигательную активность гладких мышц сосудистой стенки), адгезивные свойства внутренней поверхности сосудов, а также метаболические процессы в миокарде-Эти и другие функциональные возможности эндотелиоцитов детерминиров-ны их достаточно высокой способностью продуцировать различные биологически активные молекулы, в том числе цитокины, анти- и прокоагулянты, антимитогены и т. д., из просвета сосуда к субинтимальным слоям его стенки-

    Эндотелий способен продуцировать и выделять целый ряд веществ, оказывающих как сосудосуживающее, так и сосудорасширяющее действие. При участии этих веществ происходит саморегуляция тонуса сосудов, существенно дополняющая функцию сосудистой нейрорегуляции.

    Интактный сосудистый эндотелий синтезирует вазодилататоры и, кроме того, опосредует действие разнообразных биологически активных веществ крови — гистамина, серотонина, катехоламинов, ацетилхолина и др. на гладкие мышцы сосудистой стенки, вызывая преимущественно их расслабление.

    Наиболее сильным вазодилататором, который вырабатывает сосудистый эндотелий, является оксид азота (N0). Кроме вазодилатации, к его основным эффектам относят торможение не только адгезии тромбоцитов и подавление эмиграции лейкоцитов благодаря ингибированию синтеза эндотелиальных адгезивных молекул, но и пролиферации гладкомышечных клеток сосудов, а также предотвращение окисления, т. е. мод ификации и, следовательно, накопления, атерогенных липопротеидов в субэндотелии (антиатерогенный эффект).

    Оксид азота в эндотелиальных клетках образуется из аминокислоты L-аргинина под действием эндотелиальной NO-синтазы. Различные факторы, такие как ацетилхолинэстераза, брадикинин, тромбин, аде-ниннуклеотиды, тромбоксан А2, гистамин, эндотелии, а также повышение т.н. напряжения сдвига в результате,например, интенсификации кровотока, способны индуцировать синтез NO нормальным эндотелием. Производимый эндотелием NO диффундирует через внутреннюю эластическую мембрану к гладкомышечным клеткам и вызывает их расслабление. Основным механизмом этого действия NO является активация гуанилатциклазы на уровне клеточной мембраны, что увеличивает конверсию гуанозинтрифосфата (ГТФ) в циклический гуанозинмонофосфат (цГМФ), который детерминирует релаксацию гладкомышечных клеток. Затем включается целый ряд механизмов, направленных на снижение цитозольного Са++: 1) фосфорилирование и активация Са++-АТФазы; 2) фосфорилирование специфических белков, ведущих к снижению Са2+ в саркоплазматическом ретикулуме; 3) цГМФ-опосредованное подавление инозитолтрифосфата .

    Другим, кроме NO, важным сосудорасширяющим фактором, который вырабатывается клетками эндотелия, является простациклин (prostaglandin I2, РШ2). Наряду с вазодилатирующим эффектом, PGI2 ингибирует адгезию тромбоцитов, уменьшает поступление холестерина в макрофаги и гладкомышечные клетки, а также препятствует высвобождению факторов роста, вызывающих утолщение сосудистой стенки. Как известно, PGI2 образуется из арахидоновой кислоты под действием циклооксигеназы и РС12-синтазы, Продукцию PGI2 стимулируют различные факторы: тромбин, брадикинин, гистамин, липопротеиды высокой плотности (ЛПВП), адениннуклеотиды, лейкотриены, тромбоксан А2, тромбоцитарный фактор роста (PDGF) и др PGI2 активирует аденилатциклазу, что приводит к увеличению внутриклеточного циклического аденозинмонофосфата (цАМФ).

    Кроме вазодилататоров, эндотелиальные клетки коронарных артерий продуцируют ряд вазоконстрикторов. Наиболее значимый из них-это эндотелии I.

    Эндотелии I является одним из самых мощных вазоконстрикторов, способных вызывать длительное сокращение гладких мышц. Эндотелии I ферментативно производится в эндотелии из препропептида. Стимуляторами его высвобождения являются тромбин, адреналин и гипоксический фактор, т.е. энергодецифит. Эндотелии I связывается со специфическим мембранным рецептором, который активирует фосфолипазу С и приводит к освобождению внутриклеточных инозитолфосфатов и диацилглицерола.

    Инозитолтрифосфат связывает рецептор на саркоплазматическом ретикулуме, что увеличивает высвобождение Са2+ в цитоплазму. Повышение уровня цитозольного Са2+ детерминирует усиление сокращения гладкой мышцы.

    При повреждении эндотелия реакция артерий на биологически активные вещества, вхч. ацетилхолин, катехоламины, эндотелии I, ангиотензин II извращается, например, вместо дилатации артерии при действии ацетилхолина развивается вазоконстрикторный эффект.

    Эндотелий — компонент системы гемостаза. Интактный эндотелиальный слой обладает антитромботическим/антикоагулянтным свойством. Отрицательный (одноименный) заряд на поверхности эндотелиоцитов и тромбоцитов вызывает их взаимное отталкивание, что противодействует адгезии тромбоцитов на сосудистой стенке. Кроме того, эндотелиальные клетки продуцируют целый ряд антитромботических и антикоагулянтных факторов PGI2, NO, гепаринподобные молекулы, тромбомодулин (активатор протеина С), тканевой активатор плазминогена (t-PA) и урокиназу.

    Однако при эндотелиальной дисфункции, развивающейся в условиях поражения сосудов, эндотелий реализует свой протромботический/прокоагулянтный потенциал. Провоспалительные цитокины и другие медиаторы воспаления могут индуцировать в эндотелиоцитах продукцию веществ, способствующих развитию тромбоза / гиперкоагуляции. При повреждении сосудов увеличивается поверхностная экспрессия тканевого фактора, ингибитора активатора плазминогена, молекул адгезии лейкоцитов и фактора фон WUlebrand(a). PAI-1 (ингибитор тканевого активатора плазминогена) — это один из основных компонентов антисвертывающей системы крови, ингибирует фибринолиз, а также является маркером эндотелиальной дисфункции.

    Дисфункция эндотелия может быть самостоятельной причиной нарушения кровообращения в органе, поскольку нередко провоцирует ангиоспазм или тромбоз сосудов, что, в частности, наблюдают при некоторых формах ишемической болезни сердца. Кроме того, нарушения регионарного кровообращения (ишемия, выраженная артериальная гиперемия) также могут приводить к дисфункции эндотелия.

    Интактный эндотелий постоянно продуцирует NO, простациклин и др. биологически активные вещества, которые способны ингибировать адгезию и агрегацию тромбоцитов. Кроме того, на нем экспрессируется фермент АДФаза, разрушающая АДФ, выделяемый активированными тромбоцитами, и, таким образом, ограничивается их вовлечение в процесс тромбообразования. Эндотелий способен вырабатывать коагулянты и антикоагулянты, адсорбировать из плазмы крови многочисленные противосвертывающие вещества — гепарин, протеины С и S.

    При повреждении эндотелия его поверхность из антитромботической превращается в протромботическую. В случае обнажения проадгезивной поверхности субэндотелиального матрикса его компоненты — адгезивные белки (фактор фон Виллебранда, коллаген, фибронектин, тромбоспондин, фибриноген и др.) немедленно включаются в процесс образования первичного (сосудисто-тромбоцитарного) тромба, а затем гемокоагуляции.

    Продуцируемые эндотелиоцитами биологически активные вещества прежде всего цитокины могут по эндокринному типу действия оказывать существенное влияние на обменные процессы, в частности изменять толерантность тканей к жирным кислотам и углеводам. В свою очередь нарушения жирового, углеводного и других видов обмена неизбежно приводят к эндотелиальной дисфункции со всеми ее последствиями.

    В клинической практике врачу, образно говоря, «ежедневно» приходится сталкиваться с тем или иным проявлением эндотелиальной дисфункции, будь то артериальная гипертензия, ишемическая болезнь сердца, хроническая сердечная недостаточность и т.д. При этом следует иметь в виду, что, с одной стороны, эндотелиальная дисфункция способствует формированию и прогрессированию того или иного сердечно-сосудистого заболевания, а с другой, — само это заболевание зачастую усугубляет эндотелиальное повреждение.

    Примером такого порочного круга («circulus vitiosus») может являться ситуация, которая создается в условиях развития артериальной гипертензии. Длительное воздействие повышенного АД на стенку сосудов в конечном счете может привести к эндотелиальной дисфункции, в результате чего возрастет тонус гладких мышц сосудов и будут запущены процессы сосудистого ремоделирования (см. ниже), одним из проявлений которого являются утолщение медии (мышечного слоя сосудистой стенки) и соответствующее уменьшение диаметра сосуда. Активное участие эндотелиоцитов в ремоделировании сосудов обусловлено их способностью синтезировать большое количество различных факторов роста.

    Сужение просвета (результат сосудистого ремоделирования) будет сопровождаться существенным увеличением периферического сопротивления, которое является одним из ключевых факторов становления и прогрессирования коронарной недостаточности. Это означает формирование («замыкание») порочного круга.

    Эндотелий и пролиферативные процессы. Эндотелиальные клетки способны продуцировать как стимуляторы, так и ингибиторы роста гладких мышц сосудистой стенки. При интактном эндотелии пролиферативный процесс в гладких мышцах относительно спокойный.

    Экспериментальное удаление эндотелиального слоя (деэндотелизация) приводит к пролиферации гладких мышц, которую можно ингибировать путем восстановления эндотелиальной выстилки. Как упоминалось ранее, эндотелий служит эффективным барьером для предотвращения воздействия на гладкомышечные клетки различных факторов роста, циркулирующих в крови. Кроме того, эндотелиальные клетки продуцируют вещества, которые оказывают тормозящее влияние на пролиферативные процессы в сосудистой стенке.

    К ним относят NO, различные гликозоаминогликаны, в том числе гепарин и гепаринсульфат, а также трансформирующий фактор роста (3 (TGF-(3). TGF-J3, являясь самым сильным индуктором экспрессии гена интерстициального коллагена, при определенных условиях способен ингибировать сосудистую пролиферацию по механизму обратной связи.

    Эндотелиальные клетки также продуцируют ряд факторов роста, которые способны стимулировать пролиферацию клеток сосудистой стенки: тромбо-цитарный фактор роста (PDGF; Platelet Derived Growth Factor), названный так потому, что впервые был выделен из тромбоцитов — чрезвычайно мощный митоген, который стимулирует синтез ДНК и деление клеток; эндотелиальный фактор роста (EDGF; Endothelial-Cell-Derived Growth Factors), способен, в частности, стимулировать пролиферацию гладкомышечных клеток при атеросклеротических поражениях сосудов; фактор роста фибробластов (FGF; Endothelial-Cell-Derived Growth Factors); эндотелии; инсулинподобный фактор роста (IGF; Insulin-Like Growth Factor); ангиотензин II (в опытах in vitro установлено, что AT II активирует фактор транскрипции ростовых цитокинов, усиливая тем самым пролиферацию и дифференцировку гладкомышечных клеток и кардиомиоцитов).

    Кроме факторов роста, к числу молекулярных индукторов гипертрофий стенки сосудов относят: белки-посредники или G-белки, которые контролируют сопряжение рецепторов клеточной поверхности с эффекгорными молекулами факторов роста; белки-рецепторы, обеспечивающие специфичность восприятия и оказывающие влияние на образование вторичных мессенджеров цАМФ и цГМФ; белки, регулирующие трансдукцию генов, детерминирующих гипертрофию гладкомышечных клеток.

    Эндотелий и эмиграция лейкоцитов. Эндотелиальные клетки продуцируют разнообразные факторы, которые являются важными для пополнения лейкоцитов в зонах внутрисосудистого повреждения. Эндотелиальные клетки производят хемотаксические молекулы, белок хемотаксиса моноцитов МСР-1 (monocyte chemotactic protein), который привлекает моноциты.

    Эндотелиальные клетки также продуцируют молекулы адгезии, которые взаимодействуют с рецепторами на поверхности лейкоцитов: 1 — молекулы межклеточной адгезии ICAM-1 и ICAM-2 (intercellular adhesion molecules), которые связываются с рецептором на В-лимфоцитах, и 2 — сосудисто-клеточные молекулы адгезии-1 — VCAM-1 (vascular cellular adhesion molecule-1), взаимосвязанные с рецепторами на поверхности Т-лимфоцитов и моноцитов.

    Эндотелий — фактор липидного обмена. Холестерин и триглицериды транспортируются через артериальную систему в составе липопротеинов, т. е. эндотелий является неотъемлемой частью липидного обмена. Эндотелиоциты могут с помощью фермента липопротеидлипазы преобразовывать триглицериды в свободные жирные кислоты. Освобожденные жирные кислоты затем проникают в субэндотелиальное пространство, обеспечивая источником энергии гладкомышечные и другие клетки. В эндотелиальных клетках присутствуют рецепторы для атерогенных липопротеидов низкой плотности, что предопределяет их участие в развитии атеросклероза.

    12345 (No Ratings Yet)
    Загрузка...

    Комментарии

    *