Диссертация (HLA-ассоциации и клинико-иммунологические особенности хронической обструктивной болезни легких у работников кремнийорганического производства), страница 4

Кроме того,макрофаги продуцируют ряд ростовых факторов (TGF-β, FGF), стимулирующихпролиферацию фибробластов в мелких воздухоносных путях и ряд ростовых20факторов соединительной ткани (EGF, TGF-,CTGF), способствующихгиперсекреции слизи, а также ростовой фактор дифференциации (GDF15) (BarnesP.J., 2008; Kim V. еt al., 2008; Husebо G.R. еt al., 2017) и фактор, ингибирующиймиграцию макрофагов – MIF (Husebо G.R. еt al., 2016). В то же время у больныхХОБЛ наблюдается снижение продукции противовоспалительного цитокинаIL-10, который обладает ингибирующим действием на продукцию хемокинов иTNF-. Также снижена концентрация медиатора MMP-9, участвующего вдеструкции легочного эластина (Takanashi S.

еt al., 1999). Имеющийся дисбаланс впродукциимакрофагамиинфильтрациюцитокиновклеточнымиусиливаетэлементамиивоспалительныйфиброзированиепроцесс,встенкахреспираторного тракта.Воспалительный процесс, осуществляемый нейтрофилами и макрофагами,является защитной реакцией врожденного иммунного ответа.Но когдавоспаление осуществляется в течение длительного времени, повреждаетсялегочная ткань, в результате чего высвобождаются модифицированные протеины,пептиды, некротизированные эпителиальные клетки и клетки, подвергнувшиесяапоптозу (Slominski J.M., Kedziora K., 2006). Они могут в качестве потенциальныхантигенных детерминант захватываться дендритными клетками (ДК), которые визобилии присутствуют в легких курильщиков и/или лиц, вдыхающих различныеполлютанты.

ДК представляют собой важное связующее звено между факторамиврожденного и приобретенного (адаптивного) иммунного ответа. Созревшие ДКмигрируют в региональные лимфоузлы, где осуществляют презентациюантигенов CD3+CD4+ и CD3+CD8+ Т-лимфоцитам, в которых запускается процессантигениндуцированной пролиферации и дифференциации. Затем Т-клеткипоступают в легкие. Патогистологические исследования при ХОБЛ показываютувеличенное содержание Т-лимфоцитов, особенно цитотоксических клеток(CD3+CD8+) во всех отделах легких.

Вероятно, аутоантигены, которые образуютсяв результате разрушения тканей и изменения структуры протеинов под действиемповреждающихфакторов(курение,поллютанты),становятсямишенямицитотоксических клеток. Следовательно, ХОБЛ может рассматриваться как21системное заболевание с аутоиммунным компонентом, чем и объясняетсяпрогрессирование болезни даже после прекращения воздействия этиологическогофактора (Slominski J.M., Kedziora K., 2006; Curtis J.L.

et al., 2007). КромеCD3+CD8+ Т-клеток в иммунопатогенезе ХОБЛ участвуют также другие клетки скиллерной активностью – NK (натуральные киллеры) и NKT-клетки. Все тритипа клеток с киллерной активностью могут повреждать ткани путем прямогоцитотоксического действия на клетки эпителия с помощью гранзима и перфорина,Fas-индуцированного апоптоза и/или продукции хемокинов и цитокинов(Fairclough L. et al., 2008). Следовательно, основываясь на имеющихся данных поизучению роли иммунологических факторов в патогенезе ХОБЛ можнопредположить,чтоосновноймеханизм,поддерживающийхроническийвоспалительный процесс при этой болезни, это реакция CD3+CD8+ Т-клеток,направленная на собственные измененные клетки дыхательной системы.Экспериментальныеисследования,проведенныевпоследнеевремя,подтверждают доминирующее значение в иммунопатологических процессах,происходящих в респираторном тракте, клеточного механизма адаптивногоиммунного ответа (Qiu S.L.

et al., 2016; Lee В. еt al., 2017). Идентифицированарастворимая форма, подобная цитокинам семейства гамма-цепи (англ. solublecommon gamma chain - sγc), являющаяся важным регулятором развития идифференциации Т-клеток (Hong Ch.

еt al., 2014). В экспериментах на мышахпоказано,чтосигаретныйдымвызываетповышениеуровняsγc,обусловливающее рост продукции IFN-γ CD3+CD8+ Т-клетками в лимфатическихузлах, а также – дифференциацию CD3+CD4+ Т-лимфоцитов в сторону клетокTh-1 и Th17- фенотипов в респираторном тракте (Lee B. et al., 2017).При исследовании иммунологических показателей на системном уровне убольных ХОБЛ обнаруживалось уменьшение числа CD3+СD4+ Т-клеток исниженная митогениндуцированная активность Т-лимфоцитов (Takabatake N.

etal., 2005). Наблюдалась активность только тех клонов CD3+CD8+ Т-клеток,которые направляют свой ответ на собственные, модифицированные поддействием агрессивных внешних факторов, клетки респираторной системы.22Многие исследователи отмечают несостоятельность противоинфекционнойзащиты у пациентов с ХОБЛ (Moszczyсski P. et al., 2001; Robbins C.S.

et al., 2008;Тsoumakidou M. et al., 2008). Длительное воздействие сигаретного дыма,предшествующееразвитиюХОБЛ,вызываетнарушениесозреванияифункциональной активности ДК, в связи с чем уменьшается экспрессияповерхностных специфичностейMHC II класcа, костимулирующих молекулCD80, CD86 и происходит расстройство иммунного ответа (Tsoumakidou M. et al.,2008).Имеющиеся многочисленные данные о наличииу больных ХОБЛразличных изменений количественных и функциональных характеристик ДК(Sabroe I.

еt al., 2007; Robbins C.S. et al., 2008; Tsoumakidou M. et al., 2008),которые являются «профессиональными» антигенпрезентирующими клетками иучаствуют в регуляции иммунологического гомеостаза в организме,диктуютнеобходимость исследований взаимосвязи ХОБЛ с HLA-специфичностями.Главный комплекс гистосовместимости (MHC), именуемый у человека каксистема HLA, осуществляет распознавание как своих, так и чужеродных (в томчисле собственных измененных) клеток, процессинг и презентацию антигенныхпептидов, обеспечивая тем самым запуск и реализацию иммунного ответа(Janeway C.A., 1997; Krensky A.M., 1997).1.2.1.

Структура системы HLA, биологическая роль специфичностейHLA класса I и класса IIГлавныйкомплексгистосовместимости(МНС)–комплексгенов,имеющийся у позвоночных, от хрящевых рыб до млекопитающих и играющийинтегральную роль в иммунной системе. Антигенпрезентирующие молекулыкодируются МНС-генами классов I и II и экспрессируются на поверхности клетоккак гликопротеины, которые связывают внутриклеточные и внеклеточныепептиды, соответственно (Klein J., Sato A., 2000).

МНС человека локализуется на6-й хромосоме (6p21.3). Кодируемые МНС человека гликопротеины известны как23лейкоцитарные антигены человека (HLA). Они обеспечивают презентациюкороткихцепочекпептидовТ-клеткамииграютключевуюрольвиммунобиологической защитной системе человека (Holoshitz J., 2013). ВпервыеHLA-антигены были определены на поверхности лимфоцитов (Петров Р.М., 1987;Suilivan К., 1993; Abbas A.K., 1995; Paul W.E., 1999).

Комплекс HLA содержит трисубрегиона генов, соответственно которым выделяют 3 класса HLA-антигенов(Tivari J.L., Terasaki P., 1985; Suilivan К., 1993; Hant S.J., 1996). Класс I включает всебя продукты – HLA-A,- В,- С локусов, определяемые серологически. Класс II –представлен антигенами HLA-DR, -DQ, -DP локусов. Класс III содержитпродукты генов, кодирующих компоненты, важные для активации комплемента,опсонизации и выработки факторов хемотаксиса (рис.

1).ПротеиныHLAIклассаэкспрессированынаповерхностивсехядросодержащих клеток, но в разной степени. Они состоят из однойтрансмембранной тяжелой цепи с тремя внеклеточными доменами (1, 2, 3) илегкой цепи – β2-микроглобулина (β2-m), закодированного на 15 хромосоме(Abbas A.K., 1995; Schiebi B., 1991; Browning M., McMichael A., 1996).Внеклеточная часть молекул класса I организована как третичная структураиммуноглобулиновой молекулы и состоит из аминокислот, последовательностькоторых отличается у различных аллелей.

Основная биологическая функцияпротеинов класса I – представление пептидов дефективных или состарившихсявнутриклеточных белков или пептидов внедрившихся в клетку вирусов Тклеточномурецептору(TCR)цитотоксическихCD3+ CD8+ T-клеток,чтозапускает иммунологические механизмы разрушения клеток. Кроме того HLAпротеинывзаимодействуютсингибиторнымирецепторамиэкспрессированными на поверхности натуральных киллерных(KIR),(NK) клеток,обеспечивая угнетение активности NK-клеток (Li X.C., Raghavan M., 2010; Dyer P.et al., 2013).24Рис. 1. Строение HLA-системы (по Mosaad Y.M., 2015).КонститутивнаяэкспрессияпротеиновHLAклассаIIограниченаактивизированными клетками иммунной системы – B-клетками и другимиантигенпредставляющими клетками (AПК). В очаге воспаления допускаетсядополнительная экспрессия антигенов HLA класса II на других типах клеток.Каждый протеин HLA классаIIвключает - и β-цепи, каждая из которыхкодируется двумя генами MHC (например, HLA-DRA с HLA-DRB1).

Каждаяцепь имеет два внеклеточных домена, наиболее отдаленные от клеточноймембраны участки которых формируют пептид-связывающие углубления,связывающие расщепленные и выделенные в результате эндоцитоза макрофагамиили другими АПК пептиды (чужеродные или собственные).

Антигены класса II исвязанныеснимипептидывзаимодействуютсCD3+СD4+ Т-клетками(Т-хелперами) и их рецепторами. От аффинитета связи молекул HLA и пептидовзависит, распознают TCR пептиды как свои или чужеродные (Klein J., Sato A.,2000).Основное биологическое предназначение HLA-молекул – представлениепатогенных пептидов. HLA-антигены отличаются высоким полиморфизмом.

Так,общее число HLA-аллелей – 13023; аллелей класса I – 9749, а класса II – 3274(Robinson J. et al., 2015). В соответствии с данными Комитета по номенклатуре25факторовHLA-системыВсемирнойорганизацииздравоохранения(ВОЗ),распознано 3017 аллелей HLA-A, 2623 – HLA-C, 3887 – HLA-B, 1829 – HLADRB1, 780 – HLA-DQB1 и 520 – HLA-DPB1 (Petersdorf E.W., 2013; Robinson J. etal., 2015). Вероятно, что чрезвычайный полиморфизм специфичностей HLAразвился как механизм для узнавания всех возможных антигенов, с которымичеловек может столкнуться в течение жизни (Shankarkumar U., 2004).Клетки располагают двумя возможными механизмами представленияантигенов Т-клеткам. Эндогенные пептиды, являющиеся продуктами распадацитозольных белков, связываются молекулами класса I HLA и размещаются вэндоплазматическом ретикулуме, затем данные комплексы (молекула класса IHLA+пептид) экспрессируются на поверхности клеток и представляютсяCD3+СD8+ Т-клеткам.

Антигены экзогенного происхождения подвергаютсяпроцессингу (расщепляются) эндолизосомальными ферментами до мелкихпептидных фрагментов, связываемых синтезирующимся в эндоплазматическомретикулуме молекулами класса, образовавшиеся комплексы транспортируются наповерхность клеток для представления CD3+СD4+ Т-лимфоцитам. Если HLAкласс I предназначен для представления антигенов внутриклеточной инфекции, тоHLA класс II – внеклеточной (Wagner C.S. et al., 2012). Самая важная функцияHLAзаключаетсявиндукции,регулированиииммунногоответа(Shankarkumar U., 2004). Т-клетки распознают чужеродные антигены, когда оникомплексированысHLA-молекулами.Приразвитиииммунногоответачужеродный антиген подвергается процессингу и экспрессируется на поверхностиантигенпредставляющими клетками. Т-клетки взаимодействуют с комплексомчужеродный антиген/HLA и в результате переходят в активное состояние (Bose B.et al, 2013).

После активации Т-лимфоциты трансформируются в бластные клетки,делятся, накапливаются антигенспецифические клетки, которые продуцируютразличные цитокины и уничтожают клетки, несущие чужеродные антигены. Приэтом молекулы класса I HLA индуцируют иммунный ответ на внутриклеточныеантигены, в частности противовирусный иммунный ответ.