Stan zapalny

Stan zapalnystan zapalny, odczyn zapalny, zapalenieStan zapalny (zapalenie) zalicza się do mechanizmów odporności wrodzonejodporność wrodzonaodporności wrodzonej. Jest on pierwotną, nieswoistą reakcją organizmu na infekcję lub uszkodzenie. Rozwija się w organizmie natychmiast, gdy tylko komórki układu odpornościowego rozpoznają zagrożenie. Zachodzi przed uruchomieniem znacznie dłużej trwających mechanizmów odpowiedzi swoistej. Działa niezależnie od rodzaju czynnika chorobotwórczego.

bg‑yellow

Przyczyny stanu zapalnego

R4cqimcbqBi1Y
Czynniki biologiczne Mikroorganizmy chorobotwórcze (bakterie, grzyby, protisty) i wirusy. Cząsteczki alergizujące: pyłki roślin, cząsteczki pokarmu, sierść zwierząt itp., Czynniki fizyczne Wszelkie czynniki, które są przyczyną poparzeń, odmrożeń, zmiażdżeń i uszkodzeń tkanki., Czynniki chemiczne Mocne kwasy, zasady, związki utleniające., Niedotlenienie i niedożywienie tkanki Spowodowane niewystarczającym przepływem krwi przez tkanki, np. po zawale serca, udarze niedokrwiennym narządów., Zaburzenia immunologiczne Długotrwała ekspozycja układu odpornościowego na antygen przechodząca w przewlekły stan zapalny.
bg‑yellow

Objawy stanu zapalnego

R1QFuQYikPcAy
Stan zapalny skóry w alergicznej reakcji zapalnej. Do objawów reakcji zapalnej zalicza się zaczerwienienie i ocieplenie obszaru objętego zapaleniem, jego obrzęk i ból, a nawet utratę prawidłowej funkcji narządu.
Źródło: Harrygouvas, Wikimedia Commons, licencja: CC BY-SA 3.0.

Wzrost temperatury, zwiększenie lokalnego przepływu krwi oraz szybki napływ komórek stanu zapalnego to jedne z najbardziej pierwotnych mechanizmów obronnych organizmu.

bg‑yellow

Etapy rozwoju stanu zapalnego

Zranienie lub zakażenie

Występujące w tkankach mających kontakt ze środowiskiem zewnętrznym leukocyty tkankowe, makrofagi i komórki tuczne produkują cząsteczki przekaźnikowe – cytokinycytokinycytokiny, które wraz z krwią roznoszą po całym organizmie sygnały alarmujące. W miejscu zranienia komórki tuczne (mastocyty) i napływające bazofile uwalniają histaminęhistaminahistaminę, która działa na najbliższe naczynia krwionośne.

R1WMjcLPoNYPu
Ilustracja interaktywna przedstawia moment zranienia. Na powierzchni skóry - w naskórku - jest przerwa, która przedstawia ranę. Po lewej i prawej stronie zranienia są zielone, pałeczkowate struktury. To patogeny, na przykład bakterie. Bakterie wnikają do skóry właściwej. Tam po ich prawej stronie jest obrazek makrofaga. Przypomina kształtem fioletową plamę. W jego środku są dwie jasnozielone pałeczki i owalna ciemnofioletowa struktura. Od makrofaga są przerywane strzałki w dół. Po lewej i prawej stronie strzałek są okrągłe niebieskie małe kulki - to ścieżka sygnalizacyjna cytokin. Strzałki biegną w dół w kierunku naczynia krwionośnego w skórze i przenikają do środka naczynia. To inicjacja naprawy tkanek. Ścieżka sygnalizacyjna cytokin biegnie także w kierunku neutrofila, który przeniknął przez ścianę naczynia krwionośnego i kieruje się ku górze - w kierunku rany. Neutrofil ma kształt zbliżony do koła. Jest jasnobrązowy, ma w środku ciemnobrązowy element. Od neutrofila, który przeniknął poza naczynie krwionośne, biegną trzy przerywane strzałki w kierunku patogenów - zielonych pałeczek. Nad naczyniem krwionośnym jest okrągła struktura z czerwonymi kulkami w środku i owalnym elementem. To komórka tuczna - mastocyt. Prowadzą od niej trzy przerywane strzałki w dół w kierunku ściany naczynia krwionośnego. Po lewej stronie ilustracji pod naskórkiem w pobliżu rany jest skupisko podłużnych komórek ułożonych poziomo - to płytki krwi. Płytki krwi ustawiają się pionowo w dolnej części rany pod naskórkiem, po lewej stronie schematu.
Schemat momentu zranienia.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Zwiększenie przepływu krwi i wzrost przepuszczalności naczyń włosowatych

Naczynia krwionośne rozszerzają się, wzrasta również przepuszczalność naczyń włosowatych. Zwiększony dopływ krwi powoduje czerwone zabarwienie skóry i uczucie ciepła w rejonie uszkodzenia tkanki. Wzrost przepuszczalności ścian naczyń włosowatych sprawia, że większa ilość płynu opuszcza krew i przedostaje się do tkanek. Gromadzący się płyn tworzy wysięk, powodujący obrzęk uszkodzonej tkanki. Obrzęk, a także obecność substancji uwalnianych przez uszkodzone komórki, powoduje charakterystyczny dla stanu zapalnego ból. Jest on wynikiem stymulacji zakończeń nerwowych przez mediatory zapalenia.
Zwiększony dopływ krwi dostarcza do miejsca infekcji znaczną liczbę napływających komórek fagocytujących (neutrofile i makrofagi), niektórych białek oraz mediatorów reakcji zapalnej – np. białek układu dopełniaczabiałka układu dopełniaczabiałek układu dopełniaczabiałek ostrej fazybiałka ostrej fazybiałek ostrej fazy.

RJrJ4lOQE6Fi6
Zwiększenie przepływu krwi i wzrost przepuszczalności naczyń włosowatych.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Migracja fagocytów i fagocytoza

Pobliskie komórki śródbłonka naczyń krwionośnych wydzielają chemokiny, czyli mediatory, które przyciągają leukocyty fagocytujące (neutrofile, makrofagi i komórki dendrytyczne). Rozpoczyna się fagocytoza i niszczenie mikroorganizmów, ułatwione przez opsonizacjęopsonizacjaopsonizację aktywowanymi białkami dopełniacza. Płyn zawierający leukocyty, martwe mikroorganizmy i uszkodzone komórki przybiera postać żółto‑zielonej ropy. Czasami niektóre mediatory reakcji zapalnej, np. interleukina IL‑1, przekazują informację o toczącym się procesie zapalnym do ośrodka termoregulacji w mózgu, co objawia się gorączkągorączkagorączką, sennością i ogólnym osłabieniem.

RhQd4BMPYY3Gb
Migracja fagocytów i fagocytoza.
Źródło: Englishsquare.pl sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Zakończenie reakcji zapalnej

Neutrofile i makrofagi fagocytują patogeny i martwe komórki. Czyszczą w ten sposób miejsce infekcji. Jeśli czynnik zapalny zostanie usunięty, zapalenie wygasa – nie odbywa się dalsza aktywacja leukocytów. Nieuszkodzone komórki tworzą nową tkankę i zastępują martwą. Jedne tkanki regenerują się łatwo, np. tkanki skóry czy tkanka mięśniowa szkieletowa. Inne – jak tkanka mięśnia sercowego lub tkanka nerwowa – nie mają zdolności do regeneracji.

R10CSHfFqdHbG
Zakończenie reakcji zapalnej.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
bg‑yellow

Odpowiedź immunologiczna organizmu na patogeny

Początkowa obrona przed patogenami polega na aktywacji neutrofili, makrofagów, komórek tucznychkomórki tucznekomórek tucznych oraz komórek NKkomórki NKkomórek NK. Są to elementy wrodzonej odpowiedzi układu odpornościowego, które mogą usuwać patogeny, takie jak wirusy, bakterie, grzyby lub pasożyty. Elementy te następnie przekazują sygnały wzmacniające, które stymulują powstawanie odpowiedzi nabytej. Dzięki temu następuje aktywizacja limfocytów B, wytwarzających przeciwciała, które niszczą określone antygeny. Ponadto powstają plazmocyty (komórki pamięci), które reagują na określone antygeny po ponownym zetknięciu się z patogenem.

bg‑yellow

Znaczenie stanu zapalnego

Ostry stan zapalny przypomina bitwę, po której komórki układu immunologicznego sprzątają „ciała najeźdźców”, czyli patogenów, takich jak bakterie, wirusy, grzyby lub pasożyty. W tkankach przeważają procesy naprawy i gojenia. W prawidłowych warunkach stan zapalny powinien prowadzić do spowolnienia rozprzestrzeniania się patogenów w organizmie, miejscowej i ogólnoustrojowej mobilizacji obrony immunologicznej, naprawy uszkodzonych tkanek oraz przywrócenia pełnej równowagi organizmu – homeostazyhomeostazahomeostazy.

RogY8MpClMIFZ
Blizny obecne na skórze, oznaki zwłóknienia i gojenia się rany.
Źródło: Svdmolen, wikipedia.org, licencja: CC BY-SA 3.0.

Zdarza się jednak, że proces wygaszania stanu zapalnego przechodzi w formę przewlekłą, kiedy to układowi odpornościowemu nie udaje się zwalczyć czynnika uszkadzającego tkanki. Przewlekły stan zapalny charakteryzuje się jednocześnie przebiegającymi naprawą i uszkodzeniem tkanek. Organizm nie radzi sobie z czynnikiem chorobotwórczym i traktuje własne tkanki jako ciała obce. Prowadzi to do schorzeń autoimmunologicznych, czyli takich, w których organizm atakuje i niszczy własne tkanki. Przykładami takich chorób są reumatoidalne zapalenie stawów, łuszczyca, zapalenie tarczycy Hashimoto, stwardnienie rozsiane (SM) czy cukrzyca typu I (insulinozależna).

bg‑lime
Ważne!

Zastanów się, czy przebieg stanu zapalnego zawsze jest taki sam? Kiedy stan zapalny może stać się przyczyną rozwoju innych chorób?

bg‑lime
Ciekawostka

Charakterystyczne tzw. kardynalne objawy odpowiedzi zapalnej pojawiającej się w miejscu zakażenia jako pierwszy opisał rzymski uczony Aulus Cornelius Celsus, który żył na początku naszej ery (ok. 30 p.n.e.–38 n.e.). Zawarł on w swojej encyklopedii De Medicina następujące zdanie: „Notae vero inflammationis sunt quatour: rubor et tumor cum calore et dolore”, czyli „W istocie są cztery objawy zapalenia: zaczerwienienie, opuchlizna z ociepleniem (ciała) i bólem”. Żyjący trzy wieki później Galen (właściwie Claudius Galenus; ok. 130–200 n.e.), rzymski lekarz, dodał jeszcze jedną oznakę zapalenia – functio laesa, czyli upośledzenie funkcji.

Słownik

autoimmunizacja, autoagresja, autoalergia
autoimmunizacja, autoagresja, autoalergia

reaktywność układu immunologicznego skierowana przeciw antygenom własnych tkanek, prowadząca do uszkodzenia i zaburzenia funkcji narządów; wynika z reakcji komórkowych z udziałem limfocytów T oraz reakcji przeciwciał na własne antygeny

bazofile
bazofile

rodzaj leukocytów występujących u kręgowców; wykazują zdolność endocytozy; zawierają heparynę przeciwdziałającą krzepnięciu krwi, a także serotoninę, histaminę i inne związki, które powodują rozszerzanie naczyń i zwiększanie ich średnicy

białka ostrej fazy
białka ostrej fazy

grupa białek surowicy krwi syntetyzowanych przez wątrobę, które biorą udział w reakcji odpornościowej organizmu; ich stężenie we krwi gwałtownie rośnie w wyniku odpowiedzi na proces zapalny

białka układu dopełniacza
białka układu dopełniacza

zespół około 30 białek obecnych w osoczu i płynach ustrojowych; biorą udział we wrodzonych, humoralnych mechanizmach nieswoistej odpowiedzi odpornościowej i wiążą się z niektórymi mechanizmami odpowiedzi swoistej; ich działanie polega na aktywacji kaskady szeregu reakcji enzymatycznych prowadzących do odpowiedzi immunologicznej i reakcji zapalnej; nadmierne pobudzenie lub defekty białek mogą być przyczyną powstawania schorzeń

chemokiny
chemokiny

rodzina białek należących do cytokin; są niezbędne w przebiegu procesu zapalnego; stymulują komórki układu odpornościowego do migracji w kierunku miejsca zapalenia

choroby autoimmunizacyjne, choroby autoimmunologiczne
choroby autoimmunizacyjne, choroby autoimmunologiczne

grupa chorób, w których układ immunologiczny (odpornościowy) organizmu niszczy własne komórki i tkanki

cytokiny
cytokiny

białka uczestniczące w regulacji wzrostu, namnażania i aktywacji komórek układu immunologicznego

gorączka
gorączka

podwyższenie temperatury ciała powyżej normy fizjologicznej (36,6–37°C), spowodowane podrażnieniem ośrodka termoregulacji cieplnej w mózgu (podwzgórzu); działanie gorączkotwórcze (pirogenne) wywierają różne związki toksyczne (toksyny bakteryjne i wirusowe, produkty rozpadu tkanek po ich urazach, oparzeniach, wylewach krwi) poprzez pobudzanie wydzielania substancji z grupy cytokin (głównie interleukiny‑1)

histamina
histamina

substancja zwiększającą przepuszczalność naczyń krwionośnych, co prowadzi do zaczerwienienia i obrzęku uszkodzonej tkanki, czyli stanu zapalnego

homeostaza
homeostaza

zdolność organizmu do utrzymywania względnie stabilnej równowagi w procesach życiowych; utrzymywanie stałej temperatury ciała, równowagi jonowej w płynach ciała, stałej ilości płynów ustrojowych, utrzymywanie rytmów biologicznych poprzez odpowiednią koordynację i regulację metabolizmu

komórki NK
komórki NK

ang. natural killer, rodzaj limfocytów charakteryzujących się obecnością w cytoplazmie licznych ziarnistości; stanowią ok. 10% wszystkich limfocytów krwi obwodowej; mają zdolność do tzw. naturalnej cytotoksyczności komórkowej, tj. do spontanicznego zabijania komórek docelowych bez konieczności uprzedniej immunizacji gospodarza; komórkami docelowymi komórek NK są głównie komórki zakażone wirusem i komórki nowotworowe, stąd przypisuje się im istotną rolę w zwalczaniu zakażeń wirusowych i nadzorze immunologicznym nad rozwojem nowotworów

komórki tuczne
komórki tuczne

komórki tkanki łącznej kręgowców wypełnione zasadochłonnymi ziarnistościami (pęcherzykami); ziarnistości komórek tucznych zawierają substancje biologicznie czynne, m.in. heparynę, histaminę, które uwolnione z komórek wywołują miejscowe reakcje alergiczne oraz uczestniczą w wytwarzaniu nabytej odporności na pasożyty; komórki tuczne produkują także mediatory, które nie są magazynowane w ziarnistościach, ale powstają wkrótce po zadziałaniu bodźca — należą do nich np. prostaglandyny i leukotrieny stymulujące m.in. stany zapalne (obrzmienie, zaczerwienienie i podwyższenie temperatury)

liza
liza

rozpad komórek spowodowany zniszczeniem błony komórkowej pod wpływem enzymów pochodzących spoza komórki lub jej wnętrza (autoliza); jeśli komórka otoczona jest ścianą komórkową może nastąpić dopiero wtedy, gdy zostanie ona zniszczona

odporność wrodzona
odporność wrodzona

system zabezpieczeń zapobiegający wnikaniu do organizmu wszelkich czynników chorobotwórczych, które mogłyby zaburzyć jego równowagę; odpowiedź immunologiczna na atak czynników chorobotwórczych jest natychmiastowa i zawsze taka sama; uczestniczą w niej komórki żerne oraz rozmaite substancje bakteriobójcze, np. lizozym; jest nieswoista, czyli nie jest nacelowana na konkretny rodzaj patogenu, rozpoznaje cechy wspólne dla wielu patogenów

opsonizacja
opsonizacja

proces polegający na ułatwieniu fagocytozy mikroorganizmów i innych cząstek przez otoczenie ich np. białkami układu dopełniacza lub przeciwciałami (opsonizacja immunologiczna)

stan zapalny, odczyn zapalny, zapalenie
stan zapalny, odczyn zapalny, zapalenie

miejscowa, fizjologiczna reakcja obronna tkanki na uszkodzenie mechaniczne lub inne urazy (chemiczne, biologiczne); charakteryzuje się zaczerwienieniem, podwyższoną temperaturą, obrzękiem, bólem i upośledzeniem funkcji