. Восприимчивость к ЭАЭ определяется соотношением генов Н-2 и генов, определяющих чувствительность к вазоактивным аминам.

27.5.4. Фрагменты комплемента

Относительно мелкими полипептидными фрагментами СЗ, С4 и С5 являются, соответственно, СЗа, С4аи С5а (мол. масса примерно 10 000) [219] (табл. 27.1). Эти фрагменты синтезируются при активации комплемента или системы свертывания крови. Все эти фрагменты обладают анафилатоксической (гистамин-

27. Медиаторы: высвобождение и функции Таблица 27.1. Сравнение анафилатоксинов

Биологическая активность Молекулярная масса С-концевые аминокислоты сокращение гладких мышц (подвздошная кишка морских свинок) 1) проницаемость кожи человека (in vivo), ПМ спазм бронхов морских свинок

С4 9 000 Leu-Gln-Arg 1500 нм 1—100

СЗа 9 ООО Leu-Ala-Arg 6—15 нм 1—100 200—500 мкг/кг

С5а 11 ООО Leu-Gly-Arg 0,3—0,6 нм 0,01—0,1 8—10 -ум/кг

!) Приведены пороговые концентрации

освобождающей) активностью в отношении тучных клеток и базофилов, что и отражено наличием буквы «а» в их названии. Данные фрагменты вызывают освобождение содержимого гранул не только из базофилов, но и из других лейкоцитов. Они индуцируют, кроме того, сокращение гладких мышц и, кроме того, повышают проницаемость мелких кровеносных сосудов. Фрагмент С5а обладает мощной хемотаксической активностью для некоторых видов лейкоцитов. Фрагменты СЗа, С4а, С5а сходны по последовательности аминокислот (в том числе по расположению дисульфидных связей), по механизму биосинтеза и по биологической активности. Каждый из них образуется из С-концевого участка а-цепи соответствующей молекулы комплемента и на С-конце содержит аргинин, существенный для проявления биологической активности.

Наиболее изученным среди фрагментов комплемента (анафилатоксинов) является С5а, щелочной фрагмент молекулы С5, имеющий мол. массу 12 000. Хотя С-конец молекулы С5а необходим для биологической активности фрагмента, другие участки молекулы также нужны для проявления реактивности и избирательности. С5а человека, в отличие от ряда С5а животных, в положении 64 содержит значительное количество углеводов, стабилизирующих молекулу фрагмента [316]. Углеводная часть способствует модуляции активности С5а человека после ферментативной модификации молекулы. В случае С5а человека отщепление С-концевого аргинина вызывает более резкое уменьшение активности, чем в случае С5а животных [317]. В отсутствие углеводов разница в активности факторов С5а животных и человека нивелируется. С5а обладает сильной хемотаксической активностью для базофилов, моноцитов, нейтрофилов и эозинофилов 1219]. У человека С5а характеризуется наиболее мощной хемотаксической активностью, характерной для компонентов крови. С5а вызывает агрегацию клеток, высвобождение гранулярных ферментов и медиаторов и, возможно, фагоцитоз. Эти эффекты наиболее хорошо изучены в случае полиморфноядерных лейкоцитов человека, содержащих примерно (1—3) • 103 высокоаффинных участков связывания С5а на клетку [3, 18, 319]. С5а секретируется в больших количествах при гемодиализе in vivo, а также при использовании аппарата искусственного кровообращения у человека; по-видимому, данный фактор играет большую роль в скоропроходящей лейкопении, часто сопровождающей эту операцию и обусловленной быстрым накоплением в легких нейтрофилов [320].

В концентрации Ю-10—10"11 мМ очищенный фактор С5а повышает проницаемость кровеносных сосудов кожи, вероятно, путем локального высвобождения гистамина из фиксированных в ткани тучных клеток [219]. Секреция гистамина из перитонеальных тучных клеток крыс под влиянием С5а происходит Ч. В. Паркер

сравнительно медленно в течение 30—60 мин, однако, аналогично ответу на антиген и IgE, зависит от температуры, ионов Са2+ и наличия фосфатидилсерина [321]. В базофилах периферической крови человека ответ на С5а наступает значительно быстрее — через 20 с. он проявляется полностью, а интенсивность его повышается в присутствии простагландинов [322, 323]. При внутритрахеаль-ном введении фактора С5а животным различных видов очень быстро наступает острая спазматическая реакция бронхов, которая может длиться более 20— 30 мин [219]. С5а значительно повышает секрецию МРВ, во всяком случае в легких морской свинки; возможно, это является причиной возникновения стойких спазматических реакций в бронхах различных животных [324]. Под влиянием С5а сокращаются гладкие мышцы трахеи, паренхимы легких, подвздошной кишки, матки [219, 325]. Поскольку антигистаминные препараты существенно тормозят ответ матки и подвздошной кишки на С5а, можно предположить, что сам ответ зависит от гистамина, хотя нельзя исключить и наличие независимого от гистамина компонента [326].

С5а подвергается быстрой ферментативной деградации, которая, вероятно, имеет особенно важное значение при контроле его биологической активности in vivo [219]. Отщепление С-концевого аргинина от молекулы С5а человека разрушает большую часть хемотаксической активности фактора, хотя в присутствии сыворотки некоторая активность сохраняется. Ферментом, ответственным за эту инактивацию, вероятно, является N-карбоксипептидаза. Инактивация происходит менее чем за одну минуту. Интересно, что фактор С5а, лишенный аргинина, сохраняет существенную хемотаксическую активность, хотя и представляет собой гораздо менее активный спазмоген. Инактивация С5а может идти и другими путями.

Все факторы СЗА, выделенные у животных различных видов, имеют на С-конце одинаковый пентапептид Leu-Glu-Leu-Ala-Arg. С-концевой октапептид СЗа человека (остатки 70—77), полученный с помощью химического синтеза, полностью имитирует биологическую активность нативного СЗа, хотя его активность в 50—100 раз ниже [327]. Вообще же эффекты СЗа практически повторяют эффекты С5а, за исключением того, что, во-первых, активность СЗа существенно ниже активности С5а, а, во-вторых, СЗа обладает менее чем 0,01% хемотаксической активности С5а.

СЗа и С5а вызывают сокращение подвздошной кишки морской свинки, действуя, вероятно, на разные рецепторы. Об этом свидетельствует отсутствие конкуренции между СЗа и С5а за связывание с полосками гладких мышц или за секрецию серотонина из тромбоцитов; кроме того, при потере чувствительности к СЗа чувствительность к С5а сохраняется [219, 328, 329]. Сократительные эффекты СЗа в основном подавляются антигистаминными препаратами, действующими на Н^рецепторы. Это свидетельствует о том, что фактор действует не прямо, а посредством повышения секреции гистамина. Связывание СЗа с перитонеальными тучными клетками крыс оценивается цифрой (5—10)-10е связывающих центров на клетку; при этом выявляется лишь 20% клеток [330]. Скорее всего, эти клетки обладают различными секреторными способностями, что и ведет к значительной гетерогенности связывания их. с СЗа.

Наличие анафилатоксинов — факторов комплемента, указывает на возможную связь болезней иммунных комплексов с процессом активации комплемента, в котором в основном участвуют антитела класса IgG и IgM, а также с реакцией немедленной гиперчувствительности, в которой принимают участие антитела класса IgE и IgGx. Система комплемента участвует также в острых воспалительных реакциях при наследственном дефиците ингибитора эстеразной активности С1.

27. Медиаторы: высвобождение и функции 27.5.5. Токсические метаболиты кислорода

Во время стимуляции фагоцитов возрастает поглощение кислорода и появляются его высокореактивные метаболиты. В нейтрофилах этот процесс начинается через 30—60 с после стимуляции клеточной поверхности и не сопровождается ни фагоцитозом, ни секрецией лизосомных ферментов, хотя эти три процесса обычно происходят одновременно [9]. Среди активных производных кислорода в нейтрофилах обнаружены супероксид (0~)', пероксид водорода (Н202), гидроксильный радикал (ОН-) и, возможно, синглетный кислород (102). Помимо нейтрофилов эти вещества вырабатываются также моноцитами, макрофагами, тучными клетками, базофилами и эозинофилами. Производные кислорода способны повреждать ткани и микроорганизмы как сами по себе, так и в комбинации с другими компонентами нейтрофилов (например, с миелопероксидазой, активируемой Н202). Образование метаболитов кислорода в нейтрофилах, по-видимому, необходимо для эффективного уничтожения микроорганизмов. Весь кислород или его большая часть первоначально превращается в супероксидный анион (0~)", 80% которого в свою очередь превращается в Н202 — спонтанным или ферментативным путем. Ферментом, осуществляющим образование аниона, является скорее всего устойчивая к цианиду флавопротеин-оксидаза, использующая в качестве донора электронов NADPH, хотя данные по этому вопросу противоречивы [9]. Исследования, проведенные на нейтрофилах морских свинок и кроликов, показали, что этот фермент (NADPH-оксидаза) в обычных условиях латентен и что его Vmax в процессе фагоцитоза резко повышается. Первоначально фермент находили в азурофильных гранулах, однако по результатам последних исследований, проведенных на полиморфноядерных лейкоцитах, он может также локализоваться в плазматической мембране; в этом случае он подвергается интернализации в фагоцитарные пузырьки, где его активность сохраняется в течение длительного времени [9, 331].

Сходная последовательность событий происходит и в макрофагах легких кролика, где за активацией фермента, находящегося на поверхности, следует перенос его внутрь клетки [332]. Эти данные свидетельствуют о существовании двух разных участков локализации NADPH-оксидазы, и в этом нет противоречия, поскольку вполне возможно существование более чем одного типа фермента [331, 333]. Косвенные данные свидетельствуют о том, что в нейтрофилах участок мембранного фермента, связывающий кислород, находится внутри самой мембраны, в то время как NADPH связывается с той частью фермента, которая локализуется на цитоплазматической стороне мембраны [333]. Независимо от исходного местонахождения фермента он в конечном счете оказывается в фаго-сомах, так что некоторая часть (0~)*, продуцируемого акт