Рассматривая роль эпителия дыхательного тракта в системе защиты организма, необходимо выделить следующие его функции: барьерную, эффективный мукоцилиарный клиренс, модуляцию эпителия под влиянием секреторных продуктов как самих эпителиальных клеток, так и других типов клеток, участвующих в воспалении. Эффективное сочетание всех этих функций обеспечивает нормальное функционирование эпителиального слоя легких.
Легочный эпителий является морфологическим и функциональным барьером. Гистологически в альвеолярном эпителии определяется наличие комплексов, состоящих из клеточных молекул адгезии и многочисленных специфических белков. Наличие таких комплексов обеспечивает непроницаемость эпителиального барьера для макромолекул и инфекционных агентов, и существенно ограничивает диффузию ионов. Эпителий дыхательных путей является эффективным барьером, препятствующим микробной инвазии, основным этапом которой является контакт микроба с эпителием. Очень мало известно микроорганизмов, способных к адгезии,к нормальному эпителию бронхов и легких.
Представителями таких микроорганизмов являются Mycoplasma pneumoniae и Bordetella pertussis. Однако поражение эпителия в результате его механического повреждения (например, при эндотрахеальной интубации) или вирусного инфицирования делает доступным этот процесс для большинства бактерий.
Функция мерцательного эпителия находится в тесной зависимости от различных гуморальных факторов, в том числе клеточного происхождения. Основные из них перечислены в таблице.
Кроме того, нижние отделы респираторного тракта содержат многочисленные факторы, продуцируемые эпителиальными клетками. Большая часть этих факторов обладает прямым антибактериальным действием.
Ключевая роль эпителиальных клеток в развитии воспаления бронхов и легких определяется их тесным взаимодействием с другими клетками воспаления. Клетки дыхательного эпителия в ответ на стимуляцию обладают способностью продуцировать хемоаттрактанты: IL-8 и RANTES. Эти хемотаксические факторы активируют нейтрофилы, моноциты (или макрофаги), эозинофилы и лимфоциты. Факторы роста (G-CSF; GM-CSF), продуцируемые эпителиальными клетками, могут также индуцировать дифференцировку моноцитов и тучных клеток. Кроме того, эпителиальные клетки участвуют в подавлении воспалительных клеток. Эпителиальные клетки, так же как макрофаги, способны продуцировать TGF-p, который угнетает IL-2-зависимую пролиферацию Т-клеток и продукцию макрофагами других цитокинов. Противовоспалительным эффектом обладают также PGE2 и IL-6, продуцируемые эпителиальными клетками. Выявлено наличие иммуносупрессивной активности альвеолярного эпителия по отношению к Т-лимфоцитам.
Эпителиальные клетки продуцируют белок с мол.весом 70кЕ)а, который блокирует пролиферацию Т-лимфоцитов между G1 и S фазами клеточного цикла. Сурфактант также модулирует активность клеток воспаления: подавляет функцию лимфоцитов (цитотоксичность, пролиферацию, синтез иммуноглобулинов) и повышает активность макрофагов. Антилимфоцитарная активность сурфактанта ассоциирована с его липиднои фракцией, в то время как стимуляция макрофагов - с SP-A, который повышает миграционную активность макрофагов, фагоцитоз, внутриклеточный киллинг Staphylococcus aureus и опухолевых клеток. Эпителиальные клетки также способны модулировать функцию гладкомышечных клеток дыхательных путей. Например, PGE2 приводит к бронходилятации, а нейтральная эндопептидаза (NEP) - к бронхоконстрикции. Эпителиальные клетки также влияют на функцию эндотелиальных клеток и выраженность отека дыхательных путей при помощи различных факторов: фермента, разрушающего гистамин (N-метилтрансфераза), 15-липоксигеназы, N0. Эпителиальные клетки могут модулировать рост фибробластов, их пролиферацию. Фибронектин и TGF-(3, секретируемые эпителиальными клетками, непосредственно действуют на миграцию фибробластов, a TGF-(3 и PGE2 модулируют секрецию фибробластами матричных белков. На этот процесс оказывают также влияние и другие факторы, экспрессированные эпителиальными клетками: инсулиноподобный фактор роста (IGF-1), IL-1 и IL-6.
Легочный эпителий, без сомнения, участвует в развитии большинства заболеваний дыхательной системы. Повреждение альвеолоцитов I типа - обязательная характеристика многих острых и хронических заболеваний легких, а повреждение дыхательного эпителия - обязательный признак инфекционных процессов, токсических поражений, иммунопатологических процессов и различных хронических заболеваний (БА и хронический бронхит). Повреждение эпителиальных клеток повышает предрасположенность к развитию вторичной инфекции дыхательных путей.
