Диссертация (Иммуногенетические маркеры прогнозирования эффективности программ экстракорпорального оплодотворения у женщин с трубно-перитонеальным бесплодием), страница 4

ирасположен на длинном плече хромосомы 2 человека (2q14.1). IL-1α и IL-1β20кодируются различными генами, но имеют гомологию в аминокислотнойпоследовательности (26 %), идентичный спектр биологической активности иконкурируют за связывание с одними и теми же рецепторами [23, 26, 73].Анализ структуры генов показал сходство их организации в отношениичисла и положения границ экзонов. Сделано предположение, что ген IL-1βпроизошел из гена IL-1α около 350 миллионов лет назад путем дупликацииДНК с помощью обратной транскриптазы [26].Структура обоих интерлейкинов, в основном продуцирующихсястимулированными моноцитами и макрофагами и в меньшей степенинекоторыми другими клетками, включая нейтрофилы, кератиноциты,эпителиальные и эндотелиальные клетки, лимфоциты, гладкомышечныеклетки и фибробласты [156], включает 1214 -складок, формирующихбочкообразный или цилиндрический белок [289, 334]. После активацииклеток-продуцентов и экспрессии генов IL-1α и IL-1β синтезируются в видепептидных предшественников с молекулярной массой 31 кДа (проIL-1α ипроIL-1β), из которых впоследствии образуются зрелые формы с массой 17кДа (мIL-1α и мIL-1β), секретируемые в окружающую среду [11, 23, 62, 218].Биологическая активность IL-1α и IL-1β осуществляется путемсвязывания рецептора IL-1RI [124], экспрессируемого на многих клетках, втомчислеТ-лимфоцитах,фибробластах,эндотелиальныхклетках,гепатоцитах.

Рецепторы 2 типа (IL-1R2) характерены для В-лимфоцитов,макрофаговимоноцитов.Обарецептораимеютспецифичныехарактеристики связывания с IL-1α и IL-1β. Обычно IL-1α лучше связываетсяс R1, а IL-1β – с R2. В сыворотке обнаруживаются растворимые формы этихрецепторов. IL-1R1 содержит три внеклеточных иммуноглобулиновыхдомена и один внутриклеточный. Они имеют некоторое сходство с другимичленами IL-1R- и TLR-семейств, известных как Toll-подобные/IL-1R (TIRдомены) [123, 158].

IL-1R2 характеризуется коротким цитоплазматическим«хвостом», состоящим из 29 аминокислот и не содержащим TIR-домен [329].21Связывание IL-1α или IL-1β с внеклеточной частью IL-1R1 индуцируетприкрепление второй цепи рецептора, называемой IL-1R-добавочным белком(interleukin 1 receptor accessory protein, IL-1RAcP) [123]. Тройной комплексIL-1–IL-1R1–IL-1RAcP привлекает внутриклеточные адаптерные молекулы,такие как миелоидный фактор дифференциации 88 (myeloid differentiationprimary response gene 88, MYD 88), IL-1R-ассоциированные киназы (IL-1Rassociatedkinase, IRAK) и ФНО рецептор-ассоциированный фактор 6 (tumornecrosis factor receptor-associated factor 6, TRAF 6), для активации передачисигналов через NF-κB, p38, С-Jun N-терминальную киназу (c-Jun N-terminalkinase, JNK), внеклеточную регулируемую киназу (extracellular-signalregulated kinase, ERK), митоген-активированную протеинкиназу (mitogenactivated protein kinase, MAPK) и для модуляции транскрипции гена-мишени[158].После связывания с IL-1 IL-1R1 участвует во внутриклеточныхпроцессах, тогда как IL-1R2 явлется только «ловушкой» для IL-1 [348].Встроенный в клеточную мембрану IL-1R2 может оказывать доминирующеенегативное воздействие на передачу сигналов, формируя неактивныйкомплекс с IL-1 и IL-1RAcP.

Растворимая форма этого рецептора (sIL-1R2)легко высвобождается из клеток, где может связывать IL-1. Комплекс IL-1β сsIL-1R2практическинеобратимиз-задлительнойскоростидиссоциации (2 ч). Таким образом, и связанный с мембраной, и растворимыйIL-1R2 функционируют как естественные ингибиторы IL-1 [348].IL-1  провоспалительный цитокин, стимулирующий локальный исистемный иммунный ответ.

Биологические свойства IL-1α и IL-1β оченьсходны.ПервыйактивируетвосновномТ-лимфоциты,обладаетаутокринным и паракринным действием, в то время как второй –многофункциональный цитокин с широким спектром действия играетключевую роль в развитии и регуляции неспецифической защиты испецифического иммунитета, быстро включается в ответную реакцию22организма при действии патогенных факторов [185, 268], инициирует ирегулирует воспалительные процессы, активирует нейтрофилы, Т- и Влимфоциты, стимулирует синтез белков острой фазы, цитокинов (IL-2,3,6,TNFα), молекул адгезии (Е-селектинов), прокоагулянтов, простагландинов,усиливает хемотаксис, фагоцитоз, гемопоэз, увеличивает роницаемостьсосудистойстенки,цитотоксическуюибактерициднуюактивность.Эндотелиальные клетки сосудов человека под влиянием IL-1α и IL-1βсекретируют полипептиды, подобные тромбоцитарному фактору роста,которые могут стимулировать клеточную миграцию и пролиферацию иосвобождать сосудистые медиаторы воспаления, что при существенномувеличенииконцентрацииэтихцитокиновможетпривестикдиссеминированной внутрисосудистой коагуляции [23].Существует несколько естественных ингибиторов IL-1, например IL-1Rантагонист (IL-1Ra), IL-1R типа 2 (IL-1R2), SIGIRR (single Ig IL-1R relatedmolecule, также известный как Toll/IL1R8, TIR8), предотвращающие развитиечрезмерной воспалительной реакции, обусловленной IL-1.IL-1Ra  мономерный гликозилированный белок с молекулярноймассой 25 кДа, продуцируемый моноцитами и другими клетками.

Онсвязывается с рецепторами IL-1 типов 1 и 2 с той же аффинностью, что иIL-1, но не способствует дальнейшему проведению внутриклеточногосигнала [106, 298]. Следовательно, IL-1Ra выступает в роли ингибитора и,вероятно, служит важным физиологическим регулятором экспрессии IL-1.IL-1Ra продуцируется в виде четырех различных изоформ.

Одна из нихсекретируется (secretory, sIL-1Ra), в то время как остальные три сохраняютсявнутри клетки (intracellular, icIL-1Ra1, icIL-1Ra2 и icIL-1Ra3) и могутвысвобождаться, к примеру, из гибнущих клеток и связываться с IL-1R1[107].РольIL-1RaврегулированииэффектовIL-1былачеткопродемонстрирована у мышей, лишенных рецепторного антагониста. У23животных наблюдалась чрезмерная воспалительная реакция, развивалисьспонтанное воспаление суставов и васкулит [23].К числу факторов, ответственных за активность IL-1, относится такжедругой вариант IL-1RAcP – IL-1RAcPb, который может формироватькомплекс с IL-1R1 и IL-1, но не способствует мобилизации MyD88 и IRAKs[92].Имеютсясведения,чтоIL-1RAcPbэкспрессируетсятольковцентральной нервной системе и модулирует активность IL-1 в головноммозге [155].SIGIRRобладающимявляетсяорфановымспецифическимирецепторомсвойствами:онсемействасодержитIL-1R,уникальныйвнеклеточный домен иммуноглобулина, а также дополнительный 100аминокислотный С-терминальный остаток в TIR-домене и лишен четкоидентифицируемых лигандов.

Важное свойство этого рецептора заключаетсяв том, что его TIR-домен ингибирует активацию NF-κB. Установлено, чтоSIGIRR-дефицитныемышиболеесклонныклипополисахарид-индуцированной летальности и у них отмечаются более тяжелые формыэкспериментального колита, чем у диких мышей.

SIGIRR-недостаточность умышей C57BL/6lpr/lpr также ассоциирована с ростом лимфопролиферации,увеличением лимфатических узлов и селезенки и усиленной продукциейаутоантител вследствие активации дендритных клеток и В-клеток в ответ наРНК и ДНК, иммунные комплексы и другие TLR-лиганды [186].Несмотря на небольшое количество экспрессируемых рецепторов инизкие сывороточные циркулирующие концентрации IL-1, запускаетсяклеточный ответ, приводящий к экспрессии генов около 100 цитокинов,гормонов, ферментов, ростовых факторов и других биологически активныхвеществ и их рецепторов.

В этой связи все многочисленные биологическиеэффекты IL-1 в организме определяются уже на субклеточном уровне, анаправленность эффектов может зависеть от тканевой и клеточной24специфичности экспрессии определенного набора специфических тирозинкиназ [73].Все компоненты системы IL-1 обнаруживаются в эндометрии в течениеменструального цикла: IL-1 экспрессируется максимально в стромальныхклетках эндометрия, макрофагах и эндотелиальных клетках в позднююсекреторную фазу [220, 249]; IL-1R1 преимущественно присутствует вжелезистом эпителии в течение всего цикла [249] и в строме с максимальнойэкспрессией в секреторную фазу [119]; IL-1Ra также обнаруживается напротяжении всего менструального цикла [336].Известно, что IL-1 играет роль в ремоделировании тканей и в созданиивоспалительно-подобного иммунногоменструации,атакжеприответа в эндометрии человека приреализациитакихкритическиважныхрепродуктивных функций, как имплантация эмбриона и децидуализация[168, 219, 326].IL-1 присутствует в гораздо более высоких концентрациях в ворсистомцитотрофобласте,синцитиотрофобласте,децидуаиактивированныхмакрофагах в беременном, чем в небеременном эндометрии [327].

Такжеизвестно, что на ранних сроках беременности IL-1R1 преобладает всинцитиотрофобласте и в эндометриальных железах [96].Все основные компоненты системы IL-1  IL-1α, IL-1β, IL-1Ra и IL-1R1были идентифицированы в одиночных преимплантационных эмбрионах [224,284, 286]. Однако в исследовании, изучающем одиночные бластомеры, мРНКIL-1β, IL-1R1 и IL-1Ra была обнаружена только в некоторых из них, в то жевремяпреимплантационныеэмбрионы,экспрессирующиеIL-1Ra,вбольшинстве случаев на ранних стадиях прекратили дальнейшее развитие[303].Важно отметить, что секреция эмбрионом IL-1β стимулируетсяфакторами эндометрия [168, 309], демонстрируя четкое взаимодействиемежду материнским эндометрием и эмбрионом перед имплантацией. В то же25время, согласно исследованиямG. Chaouat с соавторами [350], самабластоциста способна к экспрессии рецепторов IL-1α, при стимуляциикоторых происходит выработка хорионического гонадотропина (ХГЧ),необходимого для формирования иммунологической толерантности всистеме мать  плод.Исследования авторов показали, что IL-1 стимулирует изменениеэкспрессиицитокинов,факторовростаимолекуладгезиикаквэпителиальных, так и в стромальных клетках эндометрия человека придецидуализации [174, 327].

Другие компоненты децидуа также могутзависеть от IL-1. Например, клетки uNK, количество которых в эндометриичеловека увеличивается во время средней секреторной фазы и которыеявляютсяосновнымувеличиваютклеточнымпроизводствокомпонентомдецидуабеременности,гранулоцитарно-макрофагальногоколониестимулирующего фактора (GM-CSF) в ответ на IL-1. Кроме того, IL15, продуцируемый при децидуализации стромальных клеток эндометрия иактивирующий клетки uNK, снижается под действим IL-1β в клеточнойкультуре [223]. IL-1β также стимулирует продуцирование эндотелина [310] вкультивируемых стромальных клетках эндометрия, что может указывать налокальное регулирование сосудистого тонуса и клеточную пролиферацию.Как при менструации, так и при децидуализации происходит обширноеремоделирование внеклеточного матрикса (ECM), обусловленное действиемMMP. Экспрессия эндометрием MMP во время менструального цикларегулируется стероидными гормонами и различными цитокинами, включаяIL-1 [248, 306, 315, 316].