Fiziologija

Zapaljenje

zapaljenje, inflamacija, neutrofili, reakcija zapaljenja, upala, trovanje

Zapaljenje je odbrambena reakcija organizma i tkiva na povrede odnosno oštećenja. Cilj zapaljenja je ograničavanje same reakcije i štetnosti koju neki faktor može prouzrokovati, eliminacija uzročnika (bakterija, strano telo). U krajnjoj instanci osim dejstva na uzročnika zapaljenska reakcija ima za cilj popravljanje i oporavak oštećenog tkiva.

Zapaljenje po toku možemo podeliti na perakutna, akutna, subakutna, suphronična i hronična. Perakutno zapaljenje ima veoma nagli početak, munjevit tok i praćeno je alterativnim promenama tkiva i organa. Eksudativna komponenta je minimalna, a proliferativna se ne razvija. Perakutno zapaljenje često dovodi do teških posledica, invaliditeta i smrti.

Akutno zapaljenje ima nagao početak, brzi tok i često se nastavlja perakutnim zapaljenjem. Ovde dominira eksudat. Izlečenje se dešava dve do tri nedelje. Može se produžiti ka hroničnom zapaljenju.

O ostalim vrstama možete pročititi u sledećim tekstovima koji će biti na dnu ovog članka. No, da pređemo na faktore koji mogu dovesti do upale.

Uzročnici zapaljenja mogu biti:

  • mikroorganizmi poput bakterija, virusa, gljivica, rikecija, parazita;
  • strana tela (polen, azbest, kristali silicijuma);
  • oštećenje tkiva (mehaničko oštećenje poput posekotina, uboda, prisustva stranog tela; hemijska oštećenja uzrokovana kiselinama, bazama; uticaj prekomerne toplote, hladnoće, zračenja (UV, X-zraci, radioaktivnost); i endogeni uzorci poput dezintegracije tumorskih ćelija, ekstravaskularne krvi, autoimune reakcije ili taloženje kristalnih jedinjenja u telu (uratna kiselina, kalcijum oksalat, holesterol, itd.).
zapaljenje, inflamacija, neutrofili, reakcija zapaljenja, upala, trovanje, leukociti
Ilustracija 1. Nastanak zapaljenje kod oštećenja tkiva
Foto Credit: Zona Medicine®

Akutno zapaljenje praćeno je lokalnom reakcijom: bol (dolor), crvenilo (rubor), toplota (calor) i otok (tumor). Postoji i hronično zapaljenje o kome će biti reči nešto kasnije.

Kada etiološki faktor deluje na tkivo nastaje oštećenje ćelija tog tkiva. Iz njih se oslobađaju supstance koje pokreću inflamatornu reakciju, one se zovu medijatori zapaljenja. Njih ne luče samo oštećene ćelije, već i endotelne ćelije krvnih sudova i makrofagi. Medijatori zapaljenja deluju na krvne sudove dovodeći do vazodilatacije i povećanja propustljivosti njihovih zidova kako bi ćelije poput neutrofila pomogle u odbrani od napadača. Svim ovim i mnogim drugim reakcijama aktivira se imuni sistem.

Osim ćelja iz proširenih krvnih sudova izlaze i belančevine, voda, minerali u okolno tkivo i formiraju eksudat. On prožima tkivo i antitela (iz krvi koja su veoma važna u odbrani organizma) dolaze u dodir sa uzročnikom. Takođe pristižu i ćelije koje imaju fagocitnu ulogu (neutrofili, makrofagi). Medijatori zapaljenja u akutnoj inflamaciji služe da mobilišu odbrambene snage organizma i pripreme teren za obuzdavanje inflamacije i eliminaciju uzročnika. Ove supstance hemotaksom privlače fagocite na mesto zapaljenja. 

Istovremeno pri nastanku eksudacije u oštećenom tkivu dolazi do proliferacije koja će nadoknaditi oštećeno tkivo. Često oštećeno tkivo biva zamenjeno vezivom koje ne može da zameni funkciju izgubljenog tkiva. Vezivno tkivo formira ožiljak. 

Medijatori zapaljenja koji učestvuju u inflamaciji mogu se podeliti u nekoliko grupa:

  • vazoaktivni amini,
  • proteinski sistemi plazme,
  • metaboliti arahidonske kiseline,
  • citokini,
  • ostali medijatori.

Vazoaktivni amini se sintetišu i skladište u ćelijama, te su uvek na raspolaganju kada dodje do oštećenja tkiva. Oni bivaju oslobođeni neposredno posle dejstva etiološkog faktora. Ovoj grupi pripada histamin koji vodi poreklo od aminokiseline histidina. Deponuje se u mastocitima. Oslobađa se pri oštećenju mastocita i svoje deluje na početku zapaljenja (histamin-zavisna faza). Uzrokuje širanje arteriola i povećava propustljivost najsitnijih vena. U histamin zavisnoj fazi primenom antihistaminika može se sprečiti razvoj zapaljenja. Međutim, u drugom satu počinje naredna faza na koju ovi lekovi nemaju uticaj. Serotonin nastaje iz aminokiseline triptofana. Kroz krvotok se prenosi trombocitima, a oslobađa se posle njihove agregacije. Na početku zapaljenje serotonin izaziva širenja arteriola i kapilara.

Nijedno zapaljenje ne može proći bez proteinskih sistema plazme koji imaju svoju ulogu. To su: sistem koagulacije krvi (kratko video predavanje),  sistem komplementa i kininski sistem. Ovi sistemi zapravo počivaju na kaskadnoj aktivaciji svojih elemenata. Aktivacijom prvog proenzima započinje se reakcija po principu domino efekta. Cilj plazma sistema je zaustavljanje isticanja krvi iz krvnog suda (hemostaza), inaktivacija mikroba i vazodilatacije u oštećenom tkivu. Kako dejstvo protektornih sistema ne bi otišlo predaleko njih kontrolišu specifični enzimi za brzu razgradnju oslobođenih medijatora, prirodni inhibitori i specifični receptori.

Iz porodice kinina izdvaja se bradikinin. Aktivacijom fibrinolitičkog sistema (kontoliše koagulaciju) dolazi do oslobađanja bradikinina. Bradikinin ima snažno vazodilatatorno dejstvo, povećava propustljivost kapilara, indukuje migraciju leukocita u perivaskularno tkivo, deluje na nervne završetke i izaziva bol. Deluje sporije od histamina i posebno je značajan u kasnijoj fazi zapaljenja.

Metaboliti arahidonske kiseline su prostaglandini, prostaciklini, tromboksani i leukotrieni – nazivaju se još i eikosonoidi. Sintetišu se brzo, deluju u kratkom dometu i brzo se razgrađuju. Sinteza leukotriena počinje oštećenjem ćelije ili kada je ona aktivisana od strane citokina, faktora rasta, i dr.  

U sintezu metabolita arahidonske kiseline uključene su dve glavne grupe enzima: ciklooksigenaze koji sintetišu prostaglandine, prostacikline i tromboksane, i lipooksigenaze koje sintetišu leukotrijena. Prostaglandini imaju značajnu ulogu u drugoj ili poznoj fazi akutnog zapaljenja kao i u hroničnom zapaljenju (na hroničnu upalu deluju NSAIL). Za sintezu prostaglandina neophodno je vreme, za razliku od histamina i serotonina. Prostaglandini dovode do pojave groznice i bola. 

Citokini, hemokini i faktori rasta su najznačajni medijatori zapaljenja jer pokreći većinu reakcija organizma. Citokine luče mnogobrojne ćelije u organizmu kada komuniciraju međusobno. Deluju na ćelije koje ih luče (autokrino), na susedne ćelije (parakrino) i na udaljene ćelije (endokrino). Deluju tako da podstiču njihov rast ili regulišu funkciju. Citokini važni za zapaljenje su interleukini (IL). IL-1 reguliše hematopoezu, funkciju limfocita u imunološkom odgovoru, rad centralnog nervnog sistema i sintezu proteina akutne faze (IL-6). Oni indukuju sistemski odgovor akutne faze: oslobađanje adrenokortikotropnog hormona (ACTH) i kortizola, pralazak neutrofila iz depoa u krv, gubitak apetita. Citokini koji imaju hemotaktično delovanje nazivaju se hemokini. 

Faktori rasta su citokini koji stimulišu deljenje i diferencijaciju raznih ćelija u telu, pa i onih koje su uključene u zapaljenski proces (endotelne ćelije, leukociti, fibroblasti, itd.). Najznačajni su faktor nekroze tumora (TNF) koji podstiče deobe i fagocitnu funkciju neutrofila i monocita. Sledeći je trombocitni faktor rasta (PDGF) koji stimuliše deobe ćelija koje učestvuju u infalamaciji. Valjano je ne zaboraviti i faktor stimulacije granulocitnih kolonija (G-CSF) koji timuliše stvaranje granulocita u kostnoj srži.

U procesu inflamacije značajni su i azotni oksid (NO), neuropeptidi (supstanca P), adrenalin i noradrenalin kao i faktori koji deluju na ćelije sa fagocitnim osobinama. Medijatori inflamacije u akutnom zapaljenju izazivaju širenje krvnih sudova i eksudaciju. Hronično zapaljenje krakterišu fagocitoza i proliferacija.

Pre kraja par reči o hroničnom zapaljenu. Hronično zapaljenje nastaje kada uzrok zapaljenja nije savladan. Reakcije se produžavaju, javljaju se i nove. Tada zapaljenje poprima hroničan oblik i produženo traje. Nekad hronično zapaljenje može da potraje i bez prisustva uzročnika kada im je tok nepredvidiv. Hronično zapaljenje uzrokuje sve veće oštećenje tkiva. Dovodi do zamene parenhima proliferišućim vezivnim tkivom gde tkivo na kome je počeo proces gubi svoju funkciju. Ovakav sled dešavanja odvija se u mnogim hroničnim bolestima. 

Kako bi unapredili vaše znanje o procesima zapaljenja bilo da spremate ispit iz patofiziologije, patologije, interne medicine ili ste samo radoznali možete pročitati članak o akutnom zapaljenju (sledeće nedelje biće napisan). Za vas imamo već spreman članak o belim krvnim zrncima odnosno neutrofilima koji imaju veoma značajnu ulogu u procesima zapaljenja (pogledajte linkove iznad). Takođe uskoro očekujte i tekst o hroničnoj upali.

 

Literatura:

  • Silbernagl S., Lang F. Color Atlas of Pathophysiology. Thieme. Stuttgart and New York. 2000.
  • Budakov P., Eri Ž. (Uredn.) Patologija. Šesto izdanje. Novi Sad: Medicinski fakultet, 2014.
  • Borota R., Ćurić N., Dujmović F., Đerić M., Mitić G., Stošić Z. Osnovi kliničke patofiziologije, drugo izdanje, Novi Sad, Medicinski fakultet 2012.
  • Guyton CA., Hall JE. Medicinska fiziologija, jedanaesto izdanje, Beograd, Savremena Administracija, 2008.