Диссертация (Анализ экспрессии и функциональной активности Toll-подобных рецепторов у больных бронхиальной астмой), страница 5

При этом, длительная активация данного рецептора может привести кразвитию воспаления в дыхательных путях и легких [133].TLR4 локализуется на цитоплазматической мембране различных клеток, егоосновным лигандом является липополисахарид (ЛПС) грамотрицательныхбактерий. Известно, что аэроаллергены обладают мимикрией с лигандами дляTLR4.

Dermatophagoides pteronyssinus (Der р) или аллергены домашней пыли,наиболее распространены в окружающей среде [207]. В домашней пылиобнаруживают более 50 видов клещей, из которых основную долю составляютDermatophagoides pteronyssinus и Dermatophagoides farinae. Выделяют более 30групп аллергенов, выделенных из клещей домашней пыли, из которых ключевоезначение отводят Der p1, Der p2 и Dep p 23 [208]. Der p1 представляет собойпротеолитический фермент и относится к цистеиновым протеазам [208].

Der p2обладает липидсвязвающей активностью и по строению гомологичен молекулеMD2, которая обеспечивает передачу сигнала с TLR4 после взаимодействия сЛПС [179, 207].Способность TLR4 связывать аллерген клещей домашней пыли находитподтверждение в экспериментах на лабораторных животных. Сенсибилизациямышей Der p2 совместно с пикограммовыми дозами ЛПС приводила к развитиюTh2-зависимоговоспалениясэозинофильнойинфильтрациейлегких,лимфоцитозом и увеличением концентрации IgE в плазме крови.

При этом эффектнаблюдался только у мышей дикого типа и отсутствовал у TLR4-/- мышей. Крометого, у MD2-/- мышей введение Der p2 также вызывало Th2-ответ [203]. Такимобразом, введение Der p2 совместно с низкими дозами ЛПС приводит к активации27TLR4 и направляет иммунный ответ в сторону Th2 [240]. В исследованиях,проводимых на экспериментальных мышиных моделях, совместное введениенизких доз ЛПС и аллергенов (OVA, овальбумина) индуцирует развитие Th2зависимого иммунного ответа, опосредованное TLR4.

Наблюдалось усилениеэозинофильного воспаления в легких, повышались концентрации IL-4, IL-5, IL13. При этом под воздействием высоких доз ЛПС происходила дифференцировкаCD4+ клетки в Th1 типа. Была выдвинута теория, что доза ЛПС определяет типиммунного ответа (Th1 или Th2) [49, 186, 203].Некоторыемикробныепродуктымогутинициироватьразвитиеаллергического воспаления, активируя TLR5.

В исследовании Wilson и соавт.показано, что на экспериментальной модели БА флагеллин бактерий способствуетполяризации иммунного ответа в сторону Th2 и Th17 [228]. За счет этого уэкспериментальныхвоспаления,животныхгиперплазиянаблюдалосьбокаловидныхразвитиеклеток,эозинофильногогиперсекрецияслизи,формирование обструкции и гиперреактивности дыхательных путей. Такжеавторы выявили, что флагеллин входит в состав домашней пыли, являясьосновным ее адъювантом [228].Другую роль в поддержании воспаления при БА играет активация TLR6[145]. Лигандами для TLR6 выступают липопептиды, зимозан, грибы и др.Выявленрядполиморфизмов(rs5743789,Ser249Pro)указывающихнапротективную роль TLR6 в развитии атопии и БА.

Также показано, чтонарушение функции TLR6 приводит к развитию воспаления и ремоделированиюдыхательных путей [83]. Предполагается, что агонисты TLR6 могут бытьиспользованы в качестве терапевтических средств для ослабления симптомовастмы, вызванной сенсибилизацией организма к грибам [223].В ряде литературных источников также рассматривается TLR7, каквозможный протективный фактор для развития воспаления при БА. Этотрецептор экспрессируется на эпителиальных клетках гладкой мускулатурыдыхательных путей, эозинофилах и B-лимфоцитах [14, 55].

СтимулированныйTLR7 подавляет Th2 тип иммунного ответа, индуцирует выработку цитокинов28Th1, в частности, IL-12 и IFNγ [51]. Показано, что активация клетки через TLR7приводиткснижениюсывороточногоуменьшению эозинофильного воспаленияуровняIgE[139],способствуети ремоделированию дыхательныхпутей при хроническом воспалении при аллергической астме [59, 144]. Ekman исоавт. на экспериментальной животной модели определили, что дефекты вфункциональной активности TLR7 могут способствовать восприимчивостибольных БА к вирусным инфекциям, определять более тяжелое течениеобострения [55].TLR8 высоко гомологичен TLR7, локализован в эндосомах.

Некоторыеисследованияпоказывают,чтоонрегулируетактивностьTLR7[212].Синтетические лиганды TLR8 препятствуют развитию аллергической астмы,ингибируя развитие воспалительных реакций в дыхательных путях привоздействии аллергена [186, 189].TLR9 является белком, локализованным в эндосомах, распознает CpGучасткивируснойиолигодезоксинуклеотидыбактериальной(ОДН).TLR9ДНК,атакжесинтетическиеконститутивно экспрессируется, вчастности, нейтрофилами.

В ряде исследований было показано, что активациясигнальных путей TLR9 CpG ОДН предотвращает аллергическое воспалениедыхательных путей, их гиперчувствительность при астме. Агонисты TLR9 влияютна восстановление баланса Th2/Th1 в иммунном ответе. Также активация TLR9способствует переключению синтеза B-лимфоцитами с IgE на IgA [14].В исследовании методом «случай-контроль» оценивались полиморфизмыгенов TLR1-10 и их ассоциация с астмой у детей. Найдены однонуклеотидныеполиморфизмы (SNP) в генах TLR1 (интрон и кодирующую область, приводящаяк изменению аминокислоты), TLR6 (область промотора, приводящая кизменениями в транскрипции), TLR10 (кодирующая область, изменяющаяпоследовательности аминокислот).

Эти SNPs коррелировали со сниженнымрискомразвитияаллергическойбронхиальнойастмыпочтивдвое.Примечательно, что все эти рецепторы способны образовывать гетеродимеры сTLR2. Защитные эффекты SNPs в TLR1, 6, 10 объясняли усилением их функции,29как результат повышения экспрессии генов TLR и самого белка, с уровнемкоторогокоррелировалиувеличениепродукциипровоспалительногоTh1цитокина IFNγ и снижение выработки Th2 цитокина IL-4 после ex vivoстимуляции с соответствующими лигандами TLR. Таким образом, активациянекоторых TLR вызывает сенсибилизацию и срыв толерантности [111], в то времякак активация некоторых других членов этого семейства, особенно в раннемвозрасте, может способствовать развитию невосприимчивости к некоторымаэроаллергенам.Предполагаемая роль TLR в иммунопатогенезе бронхиальной астмыпредставлена на рисунке 3.Таким образом, TLR вносят непосредственный вклад в иммунопатогенезбронхиальной астмы.

Однако механизмы их влияния еще не до конца изучены,для ряда TLR показана двойственная функция в развитии аллергическоговоспаления.Комплексный подход к оценке экспрессии и функциональной активностиданных молекул у больных разных форм бронхиальной астмы несомненно играетважнейшую роль в уточнении иммунных механизмов развития воспаления приастме, разработке новых подходов к лечению и прогнозированию развитияосложнений.30Рисунок 3. Роль TLR в развитии бронхиальной астмы (модифицировано из Athari S.S., 2016) [14].311.3 Роль цитокинов в патогенезе бронхиальной астмыМногие клетки гемопоэтического и негемопоэтического происхождениявовлечены в иммунопатогенез бронхиальной астмы. Во многом их роль вподдержании воспаления на уровне дыхательных путей определяется за счетформирования цитокинового микроокружения (рис.

4).Рисунок 4. Роль цитокинов в патогенезе бронхиальной астмы(модифицировано из Lambrecht .B., 2015) [115].1.3.1 Роль цитокинов адаптивного иммунитета в патогенезе бронхиальнойастмыЦитокины играют ключевую роль в поддержании воспаления прибронхиальной астме. Известно более чем о 50 цитокинах, вовлеченных виммунопатогненез этого заболевания, при этом роль каждого из них изучена недо конца. У больных бронхиальной астмой во время приступа можно обнаружить32в сыворотке значительно более высокие уровни таких цитокинов, как GM-CSF,IL-4, IL-5, IL-10, IL-12, IL- 13, IL-17А, IL-8, IL-18 и TNF-α [115].Основным продуцентом цитокинов при БА считаются Th2 типа.

Эти клеткивырабатываютIL-13,L-4,IL-5иIL-9,играющиеважнуюрольвиммунопатогенезе БА [19]. IL-4 является аутокринным фактором роста для Th2типа, фактором роста для базофилов, тучных клеток и эозинофилов. Этот цитокиниграет существенную роль в развитии аллергических реакций, так как усиливаетэкспрессию на мембране тучных клеток FcεRI, а также переключает синтезизотипов иммуноглобулинов с IgM на IgE и IgG4, аутокринно повышаетпродукциютучнымиклеткамиTSLP[106,161].IL-13связываетсясгетеродимерным рецептором для IL-4 (IL-4Rα) и специфической IL-13связывающей цепью (IL-13Rα) [63].

За счет общей с IL-4 рецепторной цепью, IL13 обладает схожими биологическими эффектами. Известно, что уровень IL-13сильнокоррелируетсконцентрациейIgEвсыворотке[220].Наэкспериментальных животных моделях было показано, что IL-13 способствуетформированиюгиперреактивностидыхательныхпутей,гиперплазиибокаловидных клеток и гиперсекреции слизи эпителиальными клеткамидыхательных путей [188]. Этот цитокин играет важную роль в поддержаниивоспаления, так как увеличивает продукцию клетками различных хемокинов(например, CCL11/эотаксин) [19, 62, 147]Известно, что Th2 типа продуцируют IL-5, который играет ключевую роль впривлечении эозинофилов в очаг воспаления, является их фактором роста.

Наэкспериментальных животных моделях было показано, что введение анти-IL-5антител приводит к уменьшению количества эозинофилов в дыхательных путях,что ингибирует аллергическую реакцию [56]. Тем не менее, в исследованиях спациентами, введение меполизумаба (гуманизированное анти-IL-5-антитело)заметно снижает количество эозинофилов в периферической крови и мокроте, ноне влияет на гиперреактивность дыхательных путей [60].У больных БА повышена экспрессия IL-9 и рецепторов к IL-9 вэпителиальных клетках дыхательных путей.

Согласно проведенным на мышах33исследованиям,этотцитокининдуцируетвоспаление,эозинофилию,гиперреактивность дыхательных путей и продукцию других Th2-цитокинов.Также известно, что IL-9 играет важную роль в дифференцировки ипролиферации тучных клеток [19].Известно, что синергичное действие TNFα, IL-4, IL-13 повышает синтезTARC/CCL17 (Thymus- and activation-regulated chemokine), TSLP и эотаксинаэпителиальными клетками дыхательных путей. В результате происходитдополнительнаяинфильтрациятканейTh2типа,эозинофиламиидифференцировка дендритных клеток. Кроме того, триптазы и химазы,вырабатывающиеся тучными клетками, приводят к продукции GM-CSF [162].НаэкспериментальныхживотныхмоделяхиубольныхБАвбронхоальвеолярном лаваже и в легочной ткани было обнаружено увеличениесодержания IFNγ, который продуцируется Th1 под действием IL-12.

Согласнолитературным данным, у больных БА повышен сывороточный уровень IL-4, IL-5и IFN-γ [19], что коррелирует с тяжестью заболевания. IFNγ может синергичнодействовать с IL-4, IL-5 и IL-13 при развитии воспалительного процесса в тканях.ВиммунопатогнезеБАтакжевовлеченыTreg,продуцентыпротивовоспалительного цитокина IL-10. IL-10 усиливает дифференцировку Th0в Th2 типа за счет ингибирования пролиферации Th1 или активации Th2 [251].