Транспорт жидкости через эпителиальный пласт определяется активностью секреции Cl<sup> и ионного транспорта в эпителиальных клетках. От этого зависит состав слизи в гранулах бокаловидных клеток и подслизистых желез. Дефект секреции Cl</sup><sup> </sup>и в ионном транспорте влечет за собой повышение вязкости слизи, это резко выражено при некоторых видах легочной патологии, в частности - при муковисцидозе. Степень эластичности слизи и скорость ее перемещения зависят от концентрации ионов Са<sup>2+</sup> и Mg<sup>2+</sup>.
Таким образом, качество мукоцилиарного клиренса определяется очень широким спектром гуморальных, механических и внутриклеточных регуляторных факторов.
К нарушению мукоцилиарного клиренса приводит воздействие табачного дыма, токсичных веществ (аммиака, формальдегида, алюминия, высоких концентраций кислорода и др.), а также развитие воспаления при остром и хроническом бронхите. У курильщиков и у людей, длительное время проживающих в экологически неблагоприятной среде, резко нарушается очистительная функция слизистой оболочки воздухоносных путей, что в свою очередь сопровождается развитием ринитов, трахеитов, бронхитов.
type: dkli00074
ИЗМЕНЕНИЕ МУКОЦИЛИАРНОГО КЛИРЕНСА ПРИ РАЗЛИЧНОЙ ПАТОЛОГИИ ЛЕГКИХ
БРОНХИАЛЬНАЯ АСТМА
Гиперсекреция слизи - хорошо известный механизм манифестации БА. Продукция мокроты - основной симптом при БА, особенно в период обострения, что определяет снижение функциональных показателей, в частности ОФВ<sub>1</sub>. У больных БА среднетяжелой и тяжелой степени имеет место более выраженная бокаловидно-клеточная гиперплазия, а также большее количество секрета, содержащегося в клетках. Гиперсекреция слизи является одним из факторов риска смертельного исхода, фатальная БА часто ассоциирована с наличием слизистых пробок в дыхательных путях. Наличие эозинофилов при БА приводит к усилению продукции муцина эпителиальными клетками бронхов, однако этот процесс не связан с аллергениндуцированной бокаловидно-клеточной гиперплазией [58]. Напротив, появление T<sub>x</sub>2 (CD4<sup>+</sup>лимфоцитов) приводит к развитию бокаловидно-клеточной гиперплазии, этот процесс происходит при участии цитокинов, в частности ИЛ13. Вероятно, ИЛ13 активирует MMP, которые способствуют адгезии про-TGFальфа на поверхности эпителия, инициируя каскад EGRF [59].
ХРОНИЧЕСКАЯ ОБСТРУКТИВНАЯ БОЛЕЗНЬ ЛЕГКИХ И КУРЕНИЕ
В последнее время было показано, что гиперсекреция слизи играет важную роль при обострении ХОБЛ и ассоциирована со снижением ОФВ<sub>1</sub>.
Курение также является потенциальным стимулом для развития бокаловидно-клеточной гиперплазии и гиперсекреции слизи. Курение усиливает экспрессию ИЛ8 эпителиальными клетками с последующим притоком нейтрофилов. Содержащиеся в табачном дыме активные формы кислорода также могут вносить вклад в процесс усиления секреции слизи [60, 61].
ПОЛИПЫ НОСА
Полипоз носа - результат хронического воспалительного процесса в верхних дыхательных путях, чаще всего встречается при аллергических заболеваниях, муковисцидозе и хронической инфекции. MUC5AC - основной муцин, экспрессируемый бокаловидными клетками при полипозе. Показано, что каскад EGFRзависимых реакций играет важную роль в продукции секрета при полипозе. Так, было продемонстрировано, что число бокаловидных клеток и внутриклеточное содержание MUC5AC в EGFRпозитивных полипах выше по сравнению с EGFRнегативными, что было связано с повышенной экспрессией нейтрофилами TNFальфа, индуцирующим экспрессию EGFR [62].
МУКОВИСЦИДОЗ
При муковисцидозе происходит активная продукция вязкого секрета, который скапливается в дыхательных путях, что и является основной причиной развития хронического бактериального воспаления. Дефект трансмембранного белка регулятора муковисцидоза (CFTR) приводит к снижению содержания воды в секрете, вырабатываемом серозными клетками бронхиальных желез, что определяет вязкость секрета, последующее снижение мукоцилиарного клиренса и нарушение эвакуации секрета [63].
ПЕРВИЧНАЯ ЦИЛИАРНАЯ ДИСКИНЕЗИЯ (ПЦД)
При ПЦД (синдроме Зиверта - Картагенера) имеет место нарушение двигательной способности реснитчатого аппарата цилиндрических эпителиальных клеток, что может быть связано с нарушением строения ресничек - утратой радиальных выростов и транслокацией микротрубочек. В настоящее время идентифицирован один из генов, ответственный за развитие ПЦД - ген денеина промежуточной цепочки - IC78. Подвижность ресничек может нарушаться в разной степени - от полной их неподвижности до некоторого снижения двигательной функции, что является причиной частых респираторных инфекций [64].
type: dkli00064
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Гиперпродукция и накопление слизи в воздухоносных путях является проявлением множества хронических заболеваний легких, включая ХОБЛ, БА, бронхоэктатическую болезнь, муковисцидоз, ПЦД, полипы носа. Увеличение объема секрета в дыхательных путях и нарушение его эвакуации может явиться причиной воспаления, развития дыхательной недостаточности, смерти пациентов. Гиперсекреция слизи может быть связана с действием вредных факторов, бактерий, вирусов, аллергенов, высокой концентрации кислорода. Понимание клеточных и молекулярных механизмов продукции секрета способствует разработке рациональной патогенетической терапии при заболеваниях легких.
9
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Lucas A.M., Douglas L.C. Principles underlying ciliary activity in the respiratory tract. II. A comparison of nasal clearance in man, monkey and other mam-mals//Arch. Otolaryngol.- 1934.-Vol. 20.- P. 518-541.
2. Sleigh M. Mucus Propulsion. - In: The lung: Scientific Fundations/Eds: R.G.Crystal, J.B.West et al. -New York: Raven Press, Ltd, 1991.-Vol. 1.-P. 189-197.
3. Nadel J.A. New approaches to regulation of fluid secretion in airways//Chest [Suppi]. - 1981. - Vol. 80. - P. 849-851.
4. Федосеев Г.Б. Проходимость бронхов и ее регуля ция. - В кн: Физиология дыхания/Отв. ред И.С.Бреслав, Г.Г.Исаев. - СПб.: Наука. -1994.-С. 105-139.
5. Каминская Г.О. Нереспираторные функции легких. - В кн: Клеточная биология легких в норме и при патологии. Под ред. В.В.Ерохина, Л.К.Романовой. - М.: Медицина, 2004. - с.57-71.
6. Николова П. Храчки и мукусна система // Пневмол. Фтизиатр. (Болгария).- 1979.- Т.16. - с.139-142.
7. Carlstedt I. "Normal" respiratory mucin // Europ. J. Respir. Dis. - 1982. - Vol. 63. - P. 493-495.
8. Ordonez CL, Khashayar R, Wong HH, et aclass="underline" Mild and moderate asthma is associated with airway goblet cell hyperplasia and abnormalities in mucin gene expression. Am J Respir Crit Care Med 163:517-523, 2001.
9. Groneberg DA, Eynott PR, Oates T, et aclass="underline" Expression of MUC5AC and MUC5B mucins in normal and cystic fibrosis lung. Respir Med 96:81-86, 2002.
10. Davies JR, Hovenberg HW, Linden CJ, et aclass="underline" Mucins in airway secretions from healthy and chronic bronchitic subjects. Biochem J 313(Pt 2):431-439, 1996.
11. Li D, Wang D, Majumdar S, et aclass="underline" Localization and up-regulation of mucin (MUC2) gene expression in human nasal biopsies of patients with cystic fibrosis. J Pathol 181:305-310, 1997.
12. Chen Y, Zhao YH, Di YP, et aclass="underline" Characterization of human mucin 5B gene expression in airway epithelium and the genomic clone of the amino-terminal and 5'-flanking region. Am J Respir Cell Mol Biol 25:542-553, 2001.
13. Сыромятникова Н.В., Гончарова В.А., Котенка Т. В. Метаболическая активность легких. -Л., 1987.
14. Roussel P., Degand P., Lamblin G. et al. Biochemical definition of human tracheobronchial mucus // Lung. - 1978. - Vol. 154. - P. 241-260.