Диссертация (Анализ экспрессии и функциональной активности Toll-подобных рецепторов у больных бронхиальной астмой), страница 7

Участие IL-33 в развитии индуцированного овальбумном ипапаином воспаления было показано в экспериментальных работах с дефектнымипо IL-33 мышиными моделями. В дальнейшем стало известно, что IL-33непосредственно стимулирует ILC2 легких, что приводит к развитию воспалениядыхательных путей [72].На данный момент известно множество полиморфизмов в генах IL-33 иST2/IL1RL1,ассоциированныхсразвитиембронхиальнойастмы[143].Предполагают, что наибольшую роль данный цитокин играет при развитииремоделирования дыхательных путей у резистентных к терапии больных с38тяжелым течением аллергической БА.

При этом известно, что классическиепротивовоспалительные лекарственные средства и глюкокортикостероиды невлияют на экспрессию IL-33 в легочной ткани [180]. Также установлена связьуровня IL-33 с тяжестью течения аллергических заболеваний в работе KamekuraR.

и соавт., согласно которой сывороточные уровни IL-33 у больных сперемежающимся ринитом и бронхиальной астмой коррелировали с тяжестьюзаболевания [97].Таким образом, согласно последним литературным данным, цитокины,продуцируемые как клетками адаптивного, так и клетками врожденногоиммунитета во многом определяют развитие воспаления при бронхиальной астме,атакжетяжестьтечениязаболевания,особенностиремоделированиядыхательных путей, развитие обострений. Цитокиновый дисбаланс в организмечеловека может определить исход заболевания и прогноз осложнений.1.4Современныепредставленияоролимеханизмовврожденногоиммунитета в патогенезе бронхиальной астмыБронхиальная астма – это хроническое воспалительное заболеваниебронхов, сопровождающееся обструкцией дыхательных путей.

В клиническийсиндром входят эпизодические хрипы, одышка, кашель, мокрота и бронхоспазм.В основном заболевание дебютирует в раннем детском возрасте.По данным ВОЗ астма является самым распространенным хроническимзаболеванием среди детей. В настоящее время от астмы страдает около 334миллионов человек [65]. Стандарты лечения и профилактики бронхиальной астмыпозволяют успешно контролировать течение заболевания и включают применениеглюкокортикостероидов и бронходилататоров короткого и пролонгированногодействия. Несмотря на это, заболеваемость бронхиальной астмой увеличивается скаждым годом. Патогенез бронхиальной астмы достаточно сложен и включаетмножество различных механизмов.

До сих пор меняются взгляды на особенностиразвития воспалительного процесса при БА, терапию, рассматриваются новыеподходы к классификации заболевания.39В отдельных руководствах предложено выделять различные формы астмы всоответствии с причинно-значимым триггером: Вирус-индуцированная. Вызванная физической нагрузкой. Вызванная аллергеном. Неизвестного происхождения.Выделяют астму по клиническим формам в зависимости от сопутствующейпатологии (например, астма ожирения); по характеру воспалительного процесса –нейтрофильная и эозинофильная.В России применяют классификацию по клинико-патогенетическимкритериям заболевания [3]: Аллергическая БА Неаллергическая БА Смешанная форма БАВозможность единой классификации астмы, учитывающей все особенностиеепатогенеза,продолжаетоставатьсяпредметомдискуссииитребуетдальнейшего исследования.ВнастоящийклассификацияБАмоментвклиническихсогласноспринятойруководствах43-ейВсемирнойпредставленаАссамблеейЗдравоохранения Международной классификацией болезней десятого пересмотра(МКБ-10):Астма (J45) J45.0 Астма с преобладанием аллергического компонента J45.1 Неаллергическая астма J45.8 Смешанная астма J45.9 Астма неуточненнаяАллергическая БА характеризуется более ранним началом заболевания,наличием сенсибилизации к различным аллергенам и повышенным уровнемсывороточного IgE, больше характерна для мужчин [232].

Для этого типа БАхарактерно локальное воспаление c преимущественной продукцией Th2-40цитокинов (IL-5, IL-4, IL-13), с преобладанием эозинофильной инфильтрации,развитием бронхоспазма как реакции на попадание аэроаллергенов. Припостоянном контакте с аэроаллергенами, и под воздействием цитокиновогокаскаданаслизистуюоболочкудыхательныхпутей,формируетсягиперреактивность бронхов.

Начинаются процессы ремоделирования слизистойоболочки, что в дальнейшем связывают с ослаблением барьерных функцийбронхов, из-за чего на более поздних стадиях возможно присоединение инфекции.Неаллергическая БА характеризуется, как правило, поздним дебютомзаболевания, чаще встречается у женщин. Неаллергическая БА обычно требуетболее высоких доз кортикостероидов для достижения контроля, имеет болеетяжелое течение. Неаллергическая БА чаще начинается после тяжелой инфекцииверхнихинижнихдыхательныхпутей(например,вирусагриппа).Характеризуется отрицательными кожными пробами и нормальным уровнемсывороточного IgE. При неаллергической БА аллергены не играют очевиднойроли в индукции воспалительного процесса в дыхательных путях, механизмыразвития данной астмы, в которой, пока не до конца определены [163].

НекоторыеисточникисвязываютнеаллергическуюБАсразвитиемаутоиммунноговоспаления [70].Смешаннаябронхиальнаяастмасочетаетвсебепризнакикакаллергической, так и неаллергической бронхиальной астмы.В развитии аллергических заболеваний основную роль отводят адаптивномуиммунитету.Припервичном контактес аллергенамипроисходит фазасенсибилизации и дифференцировка Th0 в Th2 типа. Th2 типа продуцируют IL-4,IL-5,IL-13.IL-4играетважнейшуюрольвпереключениисинтезаплазматическими клетками изотипа Ig на IgE, является аутокринным факторомроста тучных клеток.

IL-5 является главным фактором привлечения эозинофилов.IL-13 обуславливает ремоделирование слизистых оболочек, усиливает секрециюслизи, поддерживает повышенную активность гладких мышц бронхов, привлекаяв эту зону моноциты и нейтрофилы [54, 201].41Продуцируемый под действием цитокинов IgE связывается с FcεRI тучныхклеток и базофилов. При повторном воздействии одного и того же аллергенапроисходит формирование комплекса FcεRI-IgE-аллерген.

Это приводит кдегрануляции тучных клеток и базофилов, и выбросу различных медиатороввоспаления (гистамина, лейкотриенов, простагландинов и др.). Индуцируетсясокращение гладких мышц бронхов, повышается секреция слизи и увеличиваетсяпроницаемость сосудов, что способствует проявлению бронхообструкции [202].В настоящее время неуклонно растет количество данных, подтверждающихвовлечениеврожденногоиммунитетавпатогенезбронхиальнойастмы.Врожденный иммунитет – «первая линия» защиты организма от патогенов экзо- иэндогенного происхождения.

Ключевыми рецепторами врожденного иммунитетаявляютсяTLR,которыераспознаютPAMP(патоген-ассоциированныемолекулярные паттерны) и DAMP (эндогенные сигналы опасности). Согласнолитературным данным, TLR широко экспрессируются на эпителиальных клеткахслизистой оболочки дыхательных путей [250]. У TLR двойственная роль виммунопатогенезе аллергических заболеваний. С одной стороны, действиелигандов в раннем детском возрасте может способствовать дифференцировкеCD4+ лимфоцитов в Th1 типа и таким образом играть протективную роль. Сдругой стороны, активация TLR на эпителиальных клетках слизистых оболочекдыхательных путей аллергеном может приводить к продукции клетками TSLP(Thymicstromallymphopoietin),GM-CSF(Granulocyte-macrophagecolonystimulating factor), IL-1α, IL-1β, IL-25, IL-33 [49].

В опытах на культурахэпителиальных клеток было установлено, что активация TLR4 приводит кпродукции IL-1α, который, в свою очередь, индуцирует выработку GM-CSF и IL33 [227]. Цитокины, продуцируемые эпителиальными клетками в ответ наактивацию TLR обладают плейотропными эффектами, и их роль в патогенезеаллергических заболеваний продолжает исследоваться. Известно, что TSLPувеличивает экспрессию OX40L, что обеспечивает пролиферацию CD4+лимфоцитов и их дифференцировку в Th2 типа, влияет на продукцию базофиламиIL-4, IL-25, IL-13 и выброс медиаторов воспаления, таких как гистамин и42лейкотриен C4 [187].

У больных с первично установленным диагнозом«бронхиальная астма» и отсутствием в анамнезе терапии стероидами впериферической крови, мокроте, БАЛ, в биоптате бронхов, оценивали экспрессиюмРНК IL-25. Разделяли пациентов на группу с высокой и низкой экспрессий (IL25high и IL-25low).

В группе больных с IL-25high на основании кожных тестов,уровней IgE в сыворотке и Th2high фенотипа отмечалась более выраженнаяаллергия с признаками активации эозинофилов и высоким уровнем IL-13 посравнению с группой IL-25low и здоровыми донорами [35]. Было выявлено, чтоэндотелиальные клетки сосудов экспрессируют IL-25, а in vitro IL-25способствует пролиферации эндотелиальных клеток и росту микрососудов.

Такимобразом, предполагают, что IL-25 играет важную роль в ремоделированиидыхательных путей и ангиогенезе [42]. Также в регуляции защиты слизистыхоболочек дыхательных путей существенную роль играет IL-33. При поврежденииэпителиальных клеток происходит высвобождение IL-33 во внеклеточноепространство, где он играет роль эндогенного «сигнала опасности», в том числедля клеток иммунной системы, в частности ILC2 клеток – врожденныхлимфоидных клеток [32].По последним данным ILC2 являются непосредственными участникамиразвития аллергического воспаления.

Врожденные лимфоидные клетки былиоткрытыоколодесятилетназад.ПосвоемустроениюILCsклеткиморфологически похожи на T-клетки, однако на их мембране не экспрессируютсямаркеры, характерные для NK-клеток, В- и Т-лимфоцитов. ILCs впервые былиобнаружены в барьерных тканях, однако сейчас известно, что эти лимфоцитыповсеместно распространены в организме. ILCs, как и обычные лимфоциты,происходит от общего лимфоидного предшественника (CLP). Для созреванияILCs требуются такие же факторы транскрипции, как и для Th. В частности, T-betдля ILC1 и Th1, GATA-3 для ILC2 и Th2 и RORγ для ILC3 и Th17 [197]. Однакопо мере созревания и под воздействием факторов микроокружения, пути«обычных» лимфоцитов системы адаптивного иммунитета и ILC-клетокрасходятся. ILC-клетки являются важным источником Th1-, Th2-, Th17-43цитокинов, и названы соответственно ILC1 (IFNγ и TNFα), ILC2 (IL-5, IL-9 и IL13), ILC3 (IL-17A, IL-22, GM-CSF и TNFα) [196].Огромный вклад в изучение роли ILCs в иммунопатогенезе БА внеслиработы на экспериментальной модели астмы у мышей.

Было показано, что прииндукции аллергии на HDM или OVA, ILC2 продуцируют IL-5 и IL-13 [105].После стимуляции папаином или гельминтозной инфекцией, легочные ILC2мышей продуцируют IL-9 [17, 105, 218]. IL-9 в свою очередь способствуетподдержанию популяции ILC2, а также способствует накоплению тучных клеток,эозинофилов в дыхательных путях и гиперпродукции слизи бокаловиднымиклетками.

Было показано, что ILC2 экспрессируют на своей поверхности IL17RB,рецептор для IL-25, и ST2 (IL1RL1), рецептор IL-33 [152]. Интраназальноеприменение IL-25 или IL-33 у мышей приводит к активации и пролиферацииILC2. В результате наблюдается развитие гиперреактивности дыхательных путейи гиперплазия бокаловидных клеток без участия механизмов адаптивногоиммунитета [18, 105].У человека ILC2 идентифицированы в различных тканях, включая тканьлегких, носовых пазухах больных риносинуситом, а также в периферическойкрови. При этом показано, что концентрация ILC2 в крови больных бронхиальнойастмой выше, чем у здоровых доноров.

В присутствии IL-25 и IL-33, ILC2исследуемых пациентов с бронхиальной астмой продуцировали большееколичество IL-5, IL-13 по сравнению с контрольной группой [20].Интересно также, что ILC2, экспрессирующие цистеин-лейкотриеновыйрецептор (CysLT1R), продуцируют не только IL-5, IL-13, но и IL-4 пристимуляции лейкотриеном D4 (LTD4) [48]. Известно, что лейкотриены важныемедиаторы воспаления при астме [192], и таким образом, ILC2 являютсядополнительнымучастникомихдеятельности.Висследованиях,сосредоточенных на роли ILC2 в иммунопатогенезе бронхиальной астмы сиспользованием экспериментальных животных моделей и кратковременнымвоздействием аллергенов, речь идет о так называемом «врожденном типе астмы».44Роль ILC2 в хронической астме и рецидивирующем воспалении дыхательныхпутей не до конца изучена.Непосредственное участие в воспалительных процессах при бронхиальнойастме играют макрофаги и моноциты периферической крови.