Диссертация (1140289), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Эта функция связана с защитой от инфекционных агентови восстановлением поврежденных тканей. В первую очередь цитокины25регулируют развитие местных защитных реакций в тканях с участиемразличных типов клеток крови, эпителиев, эндотелия, соединительной ткани(Азаматова Э.К. и соавт.,2009). Защита на местном уровне развивается путемформирования типичной воспалительной реакции с её классическимипроявлениями: гиперемией, появлением болевого синдрома, развитием отекаи нарушением функции (Серебренникова С.Н., Семинский И.Ж,2009).Синтез цитокинов начинается при проникновении в ткани патогеновили нарушении их целости (Смирнов М.Н.,2000).
Продукция цитокиновявляетсясоставнойчастьюклеточнoгоиммунитета,связанногосраспознаванием клетками миеломоноцитарного ряда схoдных структурныхкомпонентов различных патогенов, назывaемых патоген-aссоциированнымимолекулярными пaттернами (Medzhtov R., Janeway C., 1997). Лейкоцитывыделяют соответсвующие паттерн-распознающие рецепторы, называемыеToll-like receptors (TLR) и специфические для определенных структурпаттернов микроорганизмов (Brightbill H., Modlin R., 2000).
Послевзаимодействия микроорганизмов или их компонентов с TLR начинаетсявнутриклеточный каскад передачи сигнала, приводящий к усилениюфункциональной активности лейкоцитов и экспрессии генов цитокинов(Akira S., Takeda K.,2004; Beutler B., 2004).Активация TLR приводит к синтезу основных групп цитокинов провоспалительных цитокинов и интерферонов I типа, главным образом IFNα/β. Основным событием является синтез комплекса провоспалительныхцитокинов из семейства IL-1, IL-6, TNF и хемокинов, стимулирующихбольшинство дальнейших событий в развитии воспалительной реакции,участвующих в поддержании и регуляции воспаления, включая все типылейкоцитов,дендритныеклетки,Т-иВ-лимфоциты,NK-клетки,эпителиальные и эндотелиальные клетки, фибробласты.
Это обеспечиваетпоследовательные этапы развития воспалительной реакции, являющейсяосновным механизмом реализации врожденного иммунитета (КозловВ.К.,2010). Второй механизм связан с интерфероном, который обеспечивает26реализацию противовирусной защиты (Симбирцев А.С., Кетлинский С.А.2004, 2008).Цитокины ответственны за развитие воспаления, а затем регенерациютканей. При развитии системной воспалительной реакции (острофазовогоответа) цитокины влияют практически на все органы и системы организма,которые участвуют в регуляции гомеостаза. Одно из первых проявленийсистемной воспалительной реакции заключается в подъёме температурытела, связанное с действием цитокинов на терморегуляторный центргипоталамуса, (Фрейдлин И.С.,1998).
Повышение температуры являетсязащитной реакцией, так как при повышении температуры снижаетсяспособность ряда бактерий к размножению, но, возрастает пролиферациялимфоцитов.Под влиянием цитокинов в печени увеличивается синтез острофазовыхбелков, компонентов системы комплимента, нужных для борьбы спатогеном, но одновременно снижается синтез альбумина.
Также приразвитии системной воспалительной реакции происходит изменение ионногосостава плазмы крови – снижение уровня ионов железа и повышения уровняионов цинка.Таким образом, при развитии системного воспаления цитокиныпроявляют огромный спектр биологической активности и влияют на работупрактически всех систем организма. Однако ни одно из происходящихизменений не носит случайный характер - они нужны для непосредственнойактивации защитных реакций или требуются для переключения патогеном.На уровне целостного организма цитокины осуществляют связь междуиммунной, эндокринной, нервной, кроветворной и другими системами ислужат для их вовлечения в регуляцию единой защитной реакции.
Цитокиныявляются той организующей системой, которая формирует и регулирует веськомплекс защитных реакций организма при внедрении чужеродных веществ(Ярилин А.А., 1997;Кетлинский С.А., Симбирцев А.С., 2008; AusstinP.S.,2010).27Сейчас описано более 200 цитокинов. Ряд цитокинов, играет наиболееважную роль в физиологической регуляции острой воспалительной реакции.IL-1 является главным медиатором развития местной воспалительнойреакциииострофазовогоответанауровнеорганизма.продуцентами этого цитокина являются макрофаги(КетлинскийС.А.,СимбирцевА.С.,1998;Главнымии эндотелиоцитыBinshtokA.M,2008).Продуцировать IL-1 могут также Т- и В-лимфоциты, фибробласты клеткиэндотелия, натуральные киллеры и др.
(Thornhill M.H., Haskard D.O.,1990;Butcher E.,1991; Lord P et al.,1991). Синтез IL-1 начинается в ответ навнедрение патогена, либо повреждение тканей. Он необходим для развитиявоспаления и осуществления всего комплекса защитных реакций острофазового ответа (Потапнев М.П., Печковский Д.В., 1992; Doi S., SaikiO. et al., 1988). IL-1 не принимает участия в нормальных физиологическихпроцессах, появляясь лишь в ответ на внедрение микроорганизмов, либо наповреждение тканей (Dinarello C.A.,1996). Однако, в незначительныхколичествах IL-1 продуцируется в органах, постоянно контактирующих сантигенами, таких как слизистые оболочки верхних дыхательных путей,лимфотические узлы, желудочно-кишечный тракт. (Cheng Y.K,2006). IL-1действует локально, появляясь в системном кровотоке лишь при выраженноминфекционном процессе (Cao L.,2008).
У IL-1существует не менее 50биологических функций, а мишенями для него служат клетки практическивсех органов и тканей (Dinarello C.A.,1994). IL-1 активно участвует врегуляции функции эндотелия и системы свертывания крови, вызываетактивациюнейтрофиловнейтрофилов,вочагусиливаявоспаления,хемотаксис,стимулируетдегрануляциюивыходпродукциюсупероксидониона ( Brandolini L., Serdgi R.
et al., 1997). IL-1 проявляет своедействие опосредованно путем индукции синтеза других цитокинов, главнымобразом IL-8 (Конусова В.Г., 1993; Faciolli et al., 1990).IL-1 может индуцировать собственный синтез (Симбирцев А.С.,1993,2011), а также продукцию и секрецию других цитокинов (IL-2, IL-4, IL-6, IFN28–a, IL-8,TNF-a). Он обеспечивает каскад иммунологических реакций впроцессе иммунного ответа. IL-1 не обладает антимикробной активностью.Механизм его действия связан с активацией естественных защитных реакцийпутем стимуляции неспецифических и специфических звеньев иммунитета.Системное действие IL-1 – активация нейроэндокринной системы,перестройкаиммунопоэзаииммуностимуляция,изменениечислациркулирующих лейкоцитов, изменение синтеза острофазовых белков(Фрейдлин И.С., 1998).Повышение температуры тела является одним из первых признаковраспространения воспалительного процесса.
Пирогенность - один из важныхсвойств IL-1. На местном уровне цитокины семейства IL-1 ответственны завсе последовательные этапы развития адекватного ответа на внедрениепатогенна: обеспечение его локализации и удаления, восстановленияповрежденной структуры тканей. На системном уровне действие IL-1проявляется в случае несостоятельности местных защитных реакций:воспаление продолжает развиваться, возрастает синтез цитокинов, онипопадают в циркуляцию.
Начинается следующий этап воспаления –системная воспалительная реакция или острофазовый ответ на уровнеорганизма ( Кетлинский С.А., 2008; Clark A.K.,2013).IL-2 синтезируется Т-лимфоцитами в ответ на антигенную стимуляциюили под влиянием со стороны IL-1. IL-2 - ростовый фактор лимфоцитов. Егоосновной биологический эффект заключается в стимуляции пролиферации идифференцировки Т- и В-лимфоцитов, моноцитов, NK-клеток, тканевыхмакрофагоподобных клеток. IL-2 стимулирует клеточное деление Тлимфоцитов хелперов, которые синтезируют его в ответ на антигеннуюстимуляцию, и Т-лимфоцитов киллеров, действуя по аутокринному и попаракринному типу. (Кетлинский С.А., Калинина Н.М.,1992, ЯрилинА.А.,1999; Thomson A.,Janeway C.A., 1992; Travers P., Waldmann T.
1997). ВТ-лимфоцитах IL-2 стимулирует продукцию самого IL-2 и усиливаетцитотоксические свойства, в В-лимфоцитах стимулирует синтез антител, в29NK-клетках – противоопухолевую активность, а в моноцитах – продукциюпровоспалительных цитокинов, бактерицидность и фагоцитоз (Егорова В.Н.исоавт,2008,2012).IL-2способенвосстанавливатьнарушенныевзаимоотношения между субпопуляциями иммунокомпетентных клеток,таких как Th1 и Th2 лимфоцитами (Mossman T.,1991;Del Prete G., Maggi E.,1992; Carotti M.,1994), что регулирует баланс про- и противоспалительныхцитокинов.IL-4являетсяплейотропным цитокином с широким спектромбиологического действия, охватывающей многие типы клеток, участвующихв реакциях врожденного и приобретенного иммунитета. IL-4, обеспечиваетпроявление хелперных функций Т-лимфоцитов по отношению к В-клеткам.Влияние IL-4 на В-лимфоциты связано с активацией и усилениемпролиферации после распознавания антигена, а также с дифференцировкойопределенных классов антител, участвующих в реакциях гуморальногоиммунитета и развитии аллергии ( Dawes J.M.,2013).
IL-4 является одним изглавных регуляторов развития аллергических реакций и аллергическоговоспаления в тканях, так как помимо индукции синтеза указанных классовантител этот цитокин является ростовым фактором для базофилов, тучныхклеток, эозинофилов (Кетлинский С.А., 2008).IL-6 один из медиаторов межклеточного взаимодействия Т- и Влимфоцитов.
Продукция гена IL-6 происходит под влиянием попадающих ворганизм бактерий, вирусов и их продуктов, а также провоспалительныхцитокинов (De Oliveira C.M.,2011). Основными проявлениями биологическойактивностиIL-6ворганизмеявляются:активацияпролиферацииактивированных антигеном В-лимфоцитов и усиление синтеза антител,активация пролиферации Т-лимфоцитов за счет индукции экспрессиирецепторов IL-2 и увеличение продукции IL-2, активация острофазовогоответа,усилениепирогенноефункциональнойдействие.IL-6активностиявляетсяглавнымТ-киллеров,активатороматакжесинтезабольшинства острофазовых белков в печени, тогда как провоспалительные30цитокины IL-1 и TNF стимулируют лишь синтез отдельных белков и могутдействовать опосредованно через IL-6 ( Krook A.,2008).IL-8 – цитокин воспаления.
Он обеспечивает хемотаксис в зонувоспаления различных типов клеток, таких как, нейтрофилы, моноциты, Тклетки, эозинофилы. Продуцируется IL-8 макрофагами, эпителиоцитами,лимфоцитами,фибробластамиподвоздействиембактериальныхэндотоксинов и цитокинов, таких как TNF и IL-1. Повышенный уровень IL-8характерен для хронических и острых состояний. IL-8 усиливает адгезивныесвойства нейтрофилов изменяя экспрессию интегринов и других соединенийс адгезивными свойствами (Dianzani C.,2001).IL-8 вызывает миграциюклеток и способствует их адгезии, что делает его активным участникомостройвоспалительнойреакциив клеткахпроникновенияпатогена(Лавренова Г.В. и соавт., 2009).IL-10 синтезируется активированными Th-2 и Th-1клетками, Влимфоцитами, тучными клетками.