Токсичность кремнезема для фагоцитов

Атомы кислорода поливинилпиридин—N—оксида легко образуют водородные связи с гидроксильными группами кремневой кислоты и тем самым препятствуют образованию подобных связей с лизосомными мембранами, предохраняя их от разрушения.

Теперь понятно, почему кремнезем так токсичен для фагоцитов: частицы кремнезема попадают в лизосомы и образуют водородные связи с лизосомными мембранами, что ведет к разрыву мембран. Но остается не-решенной вторая проблема: каким образом гибель фагоцитов вызывает отложение коллагеновых волокон?

А. Хепплстон и Дж. Стайлз обнаружили, что фагоциты, находящиеся в культуре вместе с частицами кремнезема, выделяют какое-то вещество, которое при добавлении его к культуре фибробластов способствует образованию в ней соединительной ткани; возможно, в этом состоит также причина образования фиброзных узлов при силикозе.

Химическая структура вещества, выделяемого фагоцитами

Химическая структура вещества, выделяемого фагоцитами, пока неизвестна. Известно, однако, что фиброгенез могут стимулировать некоторые полимеры, например полимер галактозы; кстати, эти полимеры всегда оказываются внутри лизосом.

Разрастание в легких фиброзной ткани

Долгое пребывание на воздухе, насыщенном асбестовой пылью, приводит к асбестозу; это заболевание, как и силикоз, связано с разрастанием в легких фиброзной ткани. В 1960 г. К. Вагнер и его сотрудники, работавшие в Южной Африке, указали еще и на другую опасность; они наблюдали у рабочих, занятых в производстве асбеста, развитие злокачественных опухолей. Во многих случаях это были мезотелиомы — опухоли необычного типа, возникающие из мезотелия (слой клеток, выстилающих полости тела). Сходного типа опухоли развивались у животных, которым вводили частицы асбеста в полость грудной клетки (перед введением частицы специально очищают от возможных загрязнений канцерогенными углеводородными соединениями). Как показывают электронно-микроскопические и другие исследования, частицы асбеста попадают в лизосомы (смотрите рисунок ниже), из которых они вскорости высвобождаются.


Частицы асбеста (темные палочки)
концентрируются в фагосомах фагоцитов (X 50 000)

Частицы асбеста (темные палочки) концентрируются в фагосомах фагоцитов (X 50 000)

Вагнер обнаружил, что введение частиц кремнезема в грудную полость крыс также вызывает развитие злокачественных опухолей — в данном случае это опухоли тимуса (вилочковой железы).



«Молекулы и клетки», под ред. акад. Г.М.Франка