Химия кремнезема ч.2 - Айлер Р.
Скачать (прямая ссылка):
Хеппльстон отметил, что цитотоксические эффекты кремнеземных частиц в отношении фагоцитов не были в нужной мере скоррелированы с фиброгенезом и развитием силикоза. В данном случае он затронул ключевой вопрос, который в конце кон-
1070
Глава 7
цов был разрешен. Хеппльстон сослался [127, 310] на доказательство того, что кварц, взаимодействуя с компонентами клеток макрофага, способствует возникновению некоего возбудителя, который в свою очередь стимулирует образование коллагена, т. е. ведет к фиброзу. Вещество, играющее роль посредника при развитии фиброза после повреждения клеток, является не липидом, а, возможно, галактаном. Во всяком случае, как полагают, высвобождается какой-то Н-фактор (оксипролиновый фактор), который стимулирует образование коллагена в фибро-бластах. Так как силикозные ткани содержат избыток липидов, то вполне вероятно, что, как только начинается процесс, присутствие одних лишь этих липидов может стимулировать развитие фиброгенеза.
Хеппльстон [313] сообщил об удивительном наблюдении, которое заключалось в том, что у крыс, не содержащих патогенных микроорганизмов (т. е. в отсутствуе фагоцитов), не образовывались типичные силикозные узелки, которые, однако, появлялись у нормальных крыс даже в том случае, когда ,им вводили кремнезем респираторным путем. Этот факт поддерживает представление о том, что фагоциты участвуют в развитии фиброза. Веллер и др. [314] утверждали, что у крыс, не содержащих патогенных микроорганизмов, кремнезем вызывал появление патологических эффектов. Но кремнезем при этом вводился внутрибрюшинно, поэтому полученные этими авторами результаты не могут сравниваться с эффектами, возникающими в легких при типичном развитии фиброза.
Хеппльстон исследовал стадии развития макрофагов в присутствии кварцевых частиц. После разрушения макрофагов и отделения их от частиц кварца и от остатков клеток методом центрифугирования был получен раствор, содержавший отмеченный выше фактор, оказавшийся способным вызывать фиброз. Когда раствор вводили в выделенную культуру фибробластов, тс наблюдалось заметное стимулирование образования оксипро-лина, который является характерным компонентом фиброзной соединительной ткани. Автор показал, что такое условие было необходимо для выращивания макрофага в присутствии кварцевых частиц. Дополнительное введение кварца для разрушения макрофага не приводило к появлению указанного фактора. Избыток кварца вызывал только лишь умерщвление макрофагов (цитотоксическое действие), но фиброз не развивался [127].
Хеппльстон и др. продемонстрировали также другой тип воздействия, когда эпителиальные клетки в легких, реагировавшие на избыточное содержание кварцевой пыли тем, что производили огромные количества фосфолипидов (в частности, дп-пальмитоилового типа), поглощающих кварцевые частицы и
Кремнезем в биосфере
1071
препятствующие их воздействию на макрофаги. В этом случае фиброз не развивался [127, 315].
Эллисон [127] показал, что внутри макрофага лизосомные мебраны, содержащие фосфолипнды, связаны водородными связями с равномерно расположенными группами БЮН на поверхности кварца через атомы кислорода фосфатных групп эфира. При таких условиях фиброгенный фактор, вероятно представляющий собой аномальный или видоизменный фермент, синтезируется и накапливается в клетке до тех пор, пока последняя не погибает. Айлер [127] обобщил данные, касающиеся рассмотрения водородных связей между полярными органическими соединениями и поверхностью аморфного кремнезема. Причина остается неизвестной. Однако можно представить, что регулярное расположение групп БЮН на кристаллической поверхности кварца, возможно, способствует более совершенному формированию водородных связей с мембраной, чем в случае аморфного кремнезема с достаточно хаотично расположенными поверхностными группами БЮН. Характеристики поверхности кварца, безусловно, отличаются от характеристик аморфного кремнезема. Например, на кварцевой поверхности адсорбируется мономерный кремнезем из раствора, тогда как на поверхности аморфного кремнезема такая адсорбция не происходит (см. гл. 1).
Саммертон и др. [316] предположили, что именно белковый компонент, а не фосфолипид, адсорбировался в первую очередь, так как только такой полимер, как белок, образует большое число кооперативных связей и поэтому сильно адсорбируется. Однако авторы не учли сильного гидрофобного связывания между длинными алкильными группами смежных адсорбированных фосфолипидных молекул, которое может также стабилизировать адсорбированный слой.
Последующие этапы процесса, посредством которого частицы кварца вызывают фиброз, были предложены Эллисоном [317—319] и обобщены Саммертоном и др. [316] с некоторыми небольшими изменениями.
1. Кварцевая частица в альвеоле покрывается органическим полимерным веществом, образующим с кремнеземной поверхностью водородные связи, как это имеет место, например, в случае белков.
2. Покрытая таким образом частица кварца может подвергаться фагоцитозу, т. е. ее поглощает макрофаг (род лейкоцитов) .
3. Внутри макрофага лизосома и ее ферменты удаляют покрытие с кварцевой частицы.
