И его применение при заболеваниях легких


Функции сурфактантной системы легких



Pdf көрінісі
бет4/29
Дата02.11.2022
өлшемі142,06 Kb.
#156206
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   29
Байланысты:
1089-757-1-PB

Функции сурфактантной системы легких. 
Как уже упоми
налось выше, на первых этапах изучения ЛС полагали, что его
единственным свойством является способность снижать ПН и
предотвращать ателектазирование альвеол во время выдоха, обес
печивая тем самым механику дыхания. ПН воды равно 72 мН/м,
и адсорбция ЛС на поверхности водного слоя гликокалекса кле
ток альвеолярного эпителия снижает его до 23—25 мН/м [42, 43]. 
Экспериментальные данные, полученные при изучении
свойств ЛС в сурфактометре 
in vitro
[42, 43] и при уменьшении
площади поверхности альвеолярного эпителия (выдох) 
in vivo
[44, 45], интерпретируются таким образом, что ЛС снижает
ПН на границе воздух—вода до 0 мН/м [42, 43]. Это представ
ление вступает в противоречие с физическим смыслом самого
понятия «поверхностное натяжение» [4]. В недавнем обзоре
[46] авторы предлагают следующее объяснение этого феноме
на: 
1. Содержание поверхностноактивных молекул в водной
фазе альвеол намного превышает то количество, которое необ
ходимо для создания монослоя на поверхности раздела вода
воздух. Поэтому адсорбция молекул на поверхности макси
мальна, а ПН совпадает с ПН границы фосфолипидвоздух и
составляет ~25мН/м [43, 47, 48].
2. Многие экспериментальные данные позволяют предпо
лагать, что ЛС на поверхности раздела водавоздух в альвеолах
образует не один слой, а как минимум, три слоя [43, 49, 50].
3. Высокая концентрация молекул ЛС на поверхности
раздела фаз означает, что при уменьшении площади поверхно
сти они сначала будут сдвигаться вплотную друг к другу до тех
пор, пока силы отталкивания между молекулами не приведут к
появлению в пленке напряжения, пытающегося компенсиро
вать силу, сжимающую поверхность. В реологии такой случай
называется последовательным соединением вязкости и упру
гости. Силой, сжимающей поверхность, в нашем случае явля
ется ПН на границе вода—воздух в альвеоле (она равна после
адсорбции ~25 мН/м), которая при снижении давления (выдо
хе) пытается уменьшить поверхность. В итоге упругое напря
жение пленки компенсирует силу ПН, и результирующая по
верхностная сила станет равной нулю. Но поскольку пленка
ЛС на поверхности не является твердым телом, ее молекулы
под действием ПН выдавливаются с поверхности водной фа
зы. Возможно, что наличие подлежащего под монослоем бис
лоя, который ведет себя как твердое тело, препятствует выдав
ливанию молекул и тем самым повышает прочность пленки
ЛС. Во всяком случае, предельное напряжение пленки меньше
(или равно) 25 мН/м.
4. При выдохе и минимальной площади поверхности альве
олы, т. е. при максимальном сжатии пленки ЛС, сила упругого
напряжения практически полностью уравновешивает силу ПН и
результирующая поверхностная сила близка к нулю. Следова
тельно, нет причин для дальнейшего уменьшения поверхности
альвеолы и ее схлопывания. 
Обеспечение механики дыхания является важнейшей
функцией ЛС, однако в последние два десятилетия были выяс
нены и другие не менее важные свойства сурфактантной систе
мы. Это — барьерные свойства и свойства врожденного и адап
тивного иммунитета [5, 51, 52]. Особую роль при этом играют
САБ, они действуют в качестве первой линии защиты против
некоторых микроорганизмов и вирусов. Показано, что САБ
связывают некоторые полютанты и аллергены, а сам ЛС участ
вует в обеспечении нормального просвета бронхов, поэтому
нарушения в системе ЛС могут вносить существенный вклад в
патогенез бронхиальной астмы [53, 54].
Компоненты ЛС вносят различный вклад в выполнение
различных функций. Так, ДПФХ является ключевым в обес
печении биофизических свойств ЛС [56]. Анионные ФЛ и ФГ
могут модифицировать ФЛмонослой, повышать его стабиль
ность и улучшать адсорбцию ФЛ в интерфазе воздухвода.
Кроме того, ФГ совместно с SPС стимулируют захват липо
сомального ФХ АII [55, 56]. Пальмитиновая кислота, взаимо
действуя с ДПФХ и SPВ, стимулирует выход ЛС из субфазы
и стабилизирует весь комплекс ЛС на границе раздела [57—
60]. Холестерин играет важную роль в латеральной диффузии
липидов и белков и в фазовой организации ЛС [61]. Однако
ряд функций связан со сложной везикулярной структурой ЛС
и всем его многокомпонентным комплексом. Показано, что
многократное эндотрахеальное введение препаратов ЛС сти
мулирует синтез эндогенного ЛС [62].
Особый интерес представляют свойства белков ЛС. SPВ
и SPС играют важную роль в обеспечении биофизических
свойств, а SPА и SPD вносят существенный вклад в его за
щитные свойства [63—65]. Последние реализуются двумя пу
тями: агрегацией и инактивацией потенциальных повреждаю
О Б Щ А Я Р Е А Н И М А Т О Л О Г И Я , 2 0 0 7 , I I I ; 1
67
О б з о р ы


щих агентов и влиянием на поведение иммунокомпетентных
клеток [66]. SPА и SPD связывают липополисахарид (ЛПС)
грамотрицательных бактерий и агрегируют различные микро
организмы [67, 68]. Эти белки влияют на активность тучных,
дендритных клеток, лимфоцитов и АМ [7, 68—72]. SPА инги
бирует созревание дендритных клеток, тогда как SPD увели
чивает способность АМ к захвату и презентации антигенов,
стимулируя адаптивный иммунитет. SPD снижает также ко
личество АМ, вступающих в апоптоз [73, 74]. На трансгенных
мышах, дефицитных по SPA и SPD, показана роль этих бел
ков в развитии эмфиземы и острого повреждения легких [74—
76]. Они обладают разными модулирующими действиями на
течение воспалительного ответа: SPD обладает антивоспали
тельными свойствами, а SPА как провоспалительным, так и
антивоспалительным эффектами [75, 76]. 
Как уже упоминалось, SPВ и SPС играют важную роль
в легочной механике. Дезактивация гена SPВ приводит к не
способности поддержания альвеол в раскрытом состоянии,
необратимому повреждению легких и гибели как новорожден
ных [77, 78], так и взрослых животных [79]. Полагают также,
что SPВ участвует в обеспечении латеральной стабильности
ДПФХобогащенного монослоя ФЛ как за счет электростати
ческого, так и гидрофобного взаимодействий [80]. Анализ
структуры липидных пленок на наноскопическом уровне поз
волил предположить, что SPВ и SPС участвуют в оптимиза
ции реологических свойств поверхности ЛС при динамичес
ких изменениях в процессе легочного дыхания [81, 82]. SPC
— самый низкомолекулярный пептид в составе ЛС и осуще
ствляет несколько функций, как биофизических [83, 84], так и
биологических. В частности, он предотвращает инактивацию
ЛС некоторыми белками сыворотки крови, влияет на потреб
ление и реутилизацию ФЛ АII и АМ, а также на связывание
ЛПС грамотрицательных бактерий. 


Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   29




©engime.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет