CC BY
174
УДК 616.517-092:577.112.6: В. А. ОХЛОПКОВ
575.2:612.017.11
О. В. ПРАВДИНА Е. Г. ПОМОРГАЙЛО О. В. РОГОВА Е. В. ВИЛЬГЕЛЬМ Е. А. ПЕТРОВА
Омская государственная медицинская академия
ИЗУЧЕНИЕ РОЛИ ПОЛИМОРФИЗМА ГЕНОВ ТОЛЛ-ПОДОБНЫХ РЕЦЕПТОРОВ И ЦИТОКИНОВ
В ПАТОГЕНЕЗЕ ПСОРИАЗА__________________________
Одно из последних предположений заключается в том, что псориаз является заболеванием с активированным врожденным иммунитетом. Изучение полиморфизма генов семейства толл-подобных рецепторов совместно с Т№-а и И-1р, вероятно, поможет выявить новые механизмы иммунопатологических реакций при псориазе, разработать прогностические критерии течения дерматоза, тем самым персонализировать лечение и улучшить качество жизни пациентов.
Ключевые слова: толл-подобные рецепторы, врожденный иммунитет, полиморфизм генов, Т№-а, И-1р, псориаз.
Ранее исследователи трактовали функционирование врожденного иммунитета вне связи с адаптивным иммунитетом. В последние годы появились работы, в которых было установлено, что врожденный иммунитет участвует в процессах распознавания и элиминации антигенов и играет важную роль в индукции адаптивного иммунитета [1]. Адаптивная иммунная система отвечает на патоген только после того, как он был обнаружен врожденной иммунной системой.
Эффекторные механизмы врожденного иммунитета изучены довольно хорошо, тогда как первые этапы взаимодействия с патогенами и активации воспалительного процесса стали понятными лишь в последние годы в результате открытия молекулярных структур распознавания различных типов микроорганизмов — паттернраспознающих рецепторов (ПРР) [2]. Эти рецепторы представляют собой структуры, закодированные в геноме макроорганизма. Рathogen-associated molecular patterns (РАМР) — это распознаваемые молекулярные структуры различных патогенов, передающиеся у микроорганизмов из поколения в поколение и кардинально отличающиеся от собственных молекул организма. Наиболее известные РАМР — бактериальный липополи-сахарид (LPS), пептидогликан, липотейхоевые кислоты, маннаны, бактериальная ДНК, двуспиральные РНК, глюканы. Толл-подобные рецепторы (TLRs) в состоянии распознать практически все основные типы патогенов, включая различные типы бактерий, вирусы, грибы, простейшие и паразиты.
TLRs являются одними из наиболее важных представителей семейства ПРР. У человека идентифицировано 13 TLRs, в настоящее время достаточно хорошо охарактеризованы 11 из них.
Система TLRs включает лиганды, сами рецепторы (гены, кодирующие TLRs, мРНК, белок), молекулы, осуществляющие трансдукцию сигнала (адаптерные белки), а также эффекторные молекулы, вырабатывающиеся в результате активации TLRs и опосредующие их дальнейшие эффекты.
Кожа человека представляет собой наружный защитный щит организма против различных инфекционных агентов, таких как вирусы, бактерии и грибы. Она ассоциирована с иммунной системой и обладает необходимым составом клеток для реализации всех типов иммунных реакций и их сочетаний. В последнее время одно из центральных мест в данной иммунной защитной системе отводят именно TLRs. Три основные клеточные популяции: кератино-циты, антигенпрезентирующие клетки и мелано-циты — участвуют в распознавании микроорганизмов в эпидермисе. В дерме это фибробласты, дер-мальные дендритические клетки и тучные клетки. Среди этих клеток экспрессия TLRs значительно варьирует. Например, кератиноциты экспрессируют TLR1-3 и 5, в то время как данные по TLR4 и 9 противоречивы. Клетки Лангерганса экспрессируют высокие уровни TLR2, средние уровни TLR3, 4, 8, 10 и низкие уровни TLR1, 5, 6, 7, 9. Меланоциты экспрессируют TLR4, фибробласты — TLR3 и 4, дермальные дендритические клетки — TLR1-4, 6, 8 и 10. Тучные клетки экспрессируют все TLRs, исключая TLR8, и имеют широкий спектр распознавания патогенов [3].
TLRs представляют собой одноцепочечные трансмембранные полипептиды со схожим строением, внеклеточная ^концевая область аминокислотной последовательности которых (внеклеточный LRR-домен) ответственна за связывание с РАМР. Внутриклеточная часть представлена TIR-доменом (Т oП/IL-
ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 1 (108) 2012 МЕДИЦИНСКИЕ НАУКИ
МЕДИЦИНСКИЕ НАУКИ ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 1 (108) 2012
lR-доменом), названным так вследствие одинакового строения этих цитоплазматических доменов у TLRs и у рецепторов цитокинов семейства IL-1. TIR-домен, активирующийся поверхностным рецептором, запускает энзимный каскад, вовлекающий фактор дифференциации миелоида (My D88), киназу, ассоциированную с IL-1-рецептором (IRAK), фактор, связанный с рецептором (TRAF6) тумор-некротизиру-ющего фактора (TNF), серию киназ митоген-акти-вированного протеина (MRP) и ингибитор кВ-киназы 1 и 2. Эта сеть активаторов сигналов, катализируя фосфорилирование ингибитора кВ-клетки, вызывает отделение его от клеточного фактора кВ, позволяя последнему внедриться в ядро и запустить транскрипцию воспалительных цитокинов. Но не вся TLR-сигнализация зависит от MyD88. TLR3 и 4 запускают MyD88-независимый путь, который вовлекает IRF-3 с последующей продукцией интерферона-Р [4, 5].
В настоящее время изучение полиморфизма генов регуляторных молекул воспаления приобретает особую актуальность. Знание их роли в патогенезе многих заболеваний позволяет не только прогнозировать риск развития патологии или тяжесть ее протекания, но и подбирать специфическую терапию, включая средства иммунокоррекции, для конкретного пациента. К нарушению адекватной регуляции иммунных процессов на клеточно-молекулярном уровне могут привести такие генетические повреждения, как мутации, связанные с заменами единичных нуклеотидов (SNP — single nucleotide polymorphism). Следствие этих мутаций — инактивация самих TLRs или сигнальных молекул либо мутации, приводящие рецепторы в постоянно активированное состояние.
TLR2 — ключевой представитель семейства TLRs, одним из наиболее выдающихся свойств которого является его способность связывать широкий спектр различных экзогенных лигандов. TLR2 также необычен тем, что может образовывать гетеродимеры, важные для внутриклеточной сигнализации. Для гена TLR2 более подробно описаны два варианта полиморфизма, связанные с заменой аминокислоты Arg на Gln в положении 753 и Arg на Trp в положении 677. SNP в гене TLR2 приводит к снижению воспалительного ответа, связанного с синтезом цитокинов, обеспечивающих активацию Т-лимфоцитов.
Наиболее важным TLR4-лигандом является LPS — главный компонент наружной мембраны грамотри-цательных бактерий. TLR4 формирует высокоафин-ный рецепторный комплекс с участием акцессорных молекул: мембранного рецептора CD14 и MD-2 — молекулы, которая необходима для ответа на LPS. Отмечено, что при наличии аминокислотной замены в последовательности гена TLR4 Asp299Gly происходит снижение LPS-зависимой продукции лейкоцитами IL-1 р. Носители данного полиморфизма имеют более низкие концентрации провоспалительных цитокинов в ответ на внедрение патогена.
TLR9 — это рецептор для бактериальных и вирусных ДНК [6]. Как известно, микробные ДНК являются мощными иммуностимуляторами для клеток млекопитающих, способствуя активации В-клеток и вызывая цитокиновый ответ TM-типа. Отмечено, что сигнализация через TLR9 не только стимулирует 1Ы-ответ, но и подавляет 1Ъ2-ответ. Деметилирован-ные CpG-отпечатки обнаружены в микробных ДНК, в то время как в человеческих ДНК они относительно редки. В гене TLR9 обнаружено несколько SNP. Полиморфный маркер А2848G ассоциирован со срочными родами при урогенитальной инфекции
и расценивается в качестве протективного, способствуя защите от инфекционных агентов, вызывая при этом усиленный воспалительный ответ [7].
Активация TLRs вызывает широкий спектр биологических реакций, а именно: индукцию дифферен-цировки дендритных клеток и синтеза провоспали-тельных цитокинов (TNF-a, ^-1, -6 и -12, интерфе-роны I типа) и хемокинов, активацию N О - синтетазы, ЦОГ и липооксигеназы, синтез свободных форм кислорода, а также экспрессию антигенов гистосовместимости и костимулирующих молекул СБ40, СБ80/СБ86, которые являются промоторами Т-кле-точной активации и определяют развитие адаптивного иммунного ответа [8].
Полученные разными авторами данные свидетельствуют о том, что TLRs играют важную роль в патогенезе заболеваний кожи как инфекционной этиологии, так и неинфекционного происхождения. Роль TLRs менее изучена при хронических дерматозах, в частности при псориазе.
Установленное гиперактивное состояние Т-хел-перной системы иммунитета при псориазе рассматривается как главный механизм, который приводит к эпидермальной пролиферации с потерей диффе-ренцировки кератиноцитов, расширением сосудов, кумуляцией нейтрофилов и Т-лимфоцитов [9—11].
В исследованиях последнего десятилетия предполагается, что псориаз — заболевание с активированным врожденным иммунитетом. Этот новый акцент на врожденном иммунитете медленно замещает гипотезу о том, что I тип Т-клеток является первым и главным фактором в иммунопатогенезе псориаза. Но как объяснить гиперактивацию врожденной иммунной системы при данном дерматозе? С одной стороны, есть предположение, что урбанизированные группы населения находились под давлением эволюции, которая отбирала аллели полиморфизма, связанные с усиленным врожденным иммунным ответом, так как он обеспечивает немедленную защиту от инфекций [12]. С другой стороны, это приводит к превалированию заболеваний, связанных с усиленным врожденным иммунитетом, таких как псориаз, ревматоидный артрит и др. У людей с данными аллелями различные причины будут вести к увеличенному каскаду активированных врожденных иммунных ответов.
Активация СБ4 + Т-лимфоцитов при псориазе индуцирует ряд иммунных реакций, в том числе активацию макрофагов, синтезирующих широкий спектр провоспалительных медиаторов, в первую очередь цитокинов, таких как TNF-a, ^-ф и др. [13]. TNF-a действует как главный инициатор при запуске воспаления путем стимуляции синтеза других про-воспалительных интерлейкинов, хемокинов, проста-гландинов, лейкотриенов, активных форм кислорода и оксида азота; усиливает активацию нейтрофилов, эозинофилов и моноцитов; активирует комплемент и коагуляцию, в результате чего образуются микротромбы в сосудах микроциркуляторного русла. При этом повышается проницаемость сосудистой стенки, которая определяет формирование припухлости и возникновение болевых ощущений. Вазодилятаторы, такие как простагландины и оксид азота, приводят к локальному усилению кровотока и, как следствие, к местному покраснению и повышению температуры. Именно поэтому TNF-a отводят ключевую роль в развитии псориаза. Причем уровень TNF-a коррелирует с активностью данного дерматоза.
^-1 состоит из трех функционально и структурно родственных полипептидов: двух антагонистов
IL-1 — рецептора (IL-1a и -1р) и одного антагониста (IL-1 1Ra) [14]. IL-1 может индуцировать молекулы адгезии сосудистых эндотелиальных клеток для лейкоцитов типа ICAM-1, что приводит к инфильтрации лейкоцитами пораженной псориазом кожи [15]. Как известно, внутриклеточные участки TLRs имеют высокую степень гомологии с аналогичным участком рецептора IL-1. Оба типа рецепторов используют одинаковые внутриклеточные сигнальные пути для активации клеток, а это необходимо для усиления сигнала к развитию защитной воспалительной реакции.
IL-1, IL-6 и TNF-a, помимо локального воздействия, могут оказывать и дистантное иммунорегулятор-ное воздействие, пирогенный эффект, вызывать индукцию выработки белков острой фазы гепатоци-тами, симптомы интоксикации и мультиорганные поражения при токсических состояниях.
Интенсивность синтеза цитокинов может быть генетически обусловлена. Показано, что варианты генов цитокинов ассоциированы с восприимчивостью к аутоиммунным, аллергическим и инфекционным заболеваниям, особенностями и тяжестью их течения, а также с повышенным или пониженным содержанием продуцируемых цитокинов. В первую очередь это касается регуляторных молекул, обеспечивающих начальные этапы развития воспалительной реакции. На сегодняшний день описан полиморфизм генов многих цитокинов, отмечено влияние различных вариантов генов на свойства и функционирование белковых продуктов их экспрессии [16]. Для TNF-a присутствие аллеля А в позиции -308 в промоторе этого гена ассоциировано не только с высокой продукцией цитокина in vitro и in vivo, но и с началом псориатического артрита в молодом возрасте [17, 18].
Нами были обследованы 160 пациентов мужского пола от 18 до 55 лет в прогрессирующую и стационарную стадии течения вульгарного псориаза. Клиническое обследование включало в себя сбор жалоб и анамнеза, лабораторные методы диагностики, определение дерматологического статуса, оценку тяжести псориаза (PASI) и дерматологического индекса качества жизни. Методом аллель-специфичной ПЦР с использованием наборов фирмы «Литех» (Москва) определяли полиморфизм генов системы врожденного иммунитета ( ^R4) и цитокинов (IL-1 р, ФНО-a). Результаты генетического исследования полиморфизма генов таковы: TLR4 (Asp299Gly) — Asp/Asp 85 %, Gly/Gly 1,5 %, Asp/Gly 13,5 %; ФНО-a (G-308A) — G/G 75 %, А/А 1 %, G/А 24 %; IL-1P (Т-31С) — Т/Т 45 %, С/С 14,3 %, Т/С 40,7 %.
Дальнейшие исследования с целью выявления возможного влияния полиморфизма генов системы врожденного иммунитета на тяжесть течения и прогноз псориаза, вероятно, поможет открыть новые механизмы иммунопатологических реакций при данном дерматозе. Новое представление о псориазе, основанное скорее на его патофизиологической основе, нежели на клиническом фенотипе, позволит перейти к индивидуализированной терапии псориаза с использованием определенных фармакологических препаратов для каждого пациента.
Библиографический список
1. Кубанова, А. А Иммуноморфология и морфогенез очагов пораженной кожи при псориазе / А. А. Кубанова, О. Р. Кату-нина // Вестн. дерматологии и венерологии. — 2010. — № 1. — С. 70-79.
2. Симбирцев, А. С. Толл-белки: специфические рецепторы неспецифического иммунитета / А. С. Симбирцев // Иммунология. - 2005. - № 6. - С. 368-377.
3. The Role of TLR in host defenses and their relevance to dermatologie diseases / D. Terhorst [et al.] // Am J Clin Dermatol. -2010. - Vol. 11, № 1. - Р. 1-10.
4. Cristofaro, Р. Role of TLR in infection and immunity / Р. Cristofaro, S. M. Opal // Drugs. - 2006. - Vol. 66, № 1. -Р. 15-29.
5. Mclnturff, J. E. The role of Toll-like receptors in the pathogenesis and treatment of dermatological disease / J. E. Mclnturff, R. L. Modlin, J. Kim // J Invest Dermatol. - 2005. - Vol. 125, № 1. - Р. 1-8.
6. TLR 7/9 Antagonist as Therapeutics for Immune-mediated Inflammatory disorders / S. Sun [et al.] // Inflammation & Allergy - Drug Targets. - 2007. - № 6. - Р. 223-235.
7. Ганковская, О. А. Исследование ассоциации полиморфных маркеров генов ТЛР2 и ТЛР9 с преждевременными родами и внутриутробным инфицированием / О. А. Ганковская // Медицинская иммунология. - 2010. - Т. 12, № 1-2. -С. 87-94.
8. Роль и биологическое значение толл-подобных рецепторов в антиинфекционной резистентности организма / А. Л. Бай-ракова [и др.] // Вестник Российской АМН. - 2008. - № 1. -
С. 45-53.
9. Оценка состояния цитокинового профиля у больных псориазом на фоне иммуномодулирующей терапии / В. А. Охлопков [и др.] // Вестн. дерматологии и венерологии. - 2010. -№ 4. - С. 33-39.
10. Довжанский, С. И. Генетические и иммунологические факторы в патогенезе псориаза / С. И. Довжанский, И. Я. Пинсон // Российский журнал кожных и венерических болезней. - 2006. - № 1. - С. 14-18.
11. Иммунные механизмы псориаза / А А Кубанова [и др.] // Вестн. дерматологии и венерологии. - 2010. - № 1. -С. 35-47.
12. Bos, J. D. Psoriasis, innate immunity, and gene pools /
J. D. Bos // J Am Acad Dermatol. - 2007. - Vol. 56, № 3. -
P. 468-471.
13. Promoter polymorphisms of the genes encoding tumor
necrosis factor-alpha and interleukin-1beta are associated with different subtypes of psoriasis characterized by early and late disease onset / K. Reich [et al.] // J Invest Dermatol. - 2002. - Vol.
118, № 1. - Р. 155-63.
14. Genes and structure of selected cytokines involved in pathogenesis of psoriasis / A. Pietrzak [et al.] // Folia histochemica et cytobiologica. - 2008. - Vol. 46, № 1. - Р. 11-21.
15. Белова, О. В. Иммунологические нарушения при псориазе / О. В. Белова // Российский иммунологический журнал. - 2009. - Т. 3, № 2. - С. 121-138.
16. Анализ ассоциации полиморфных маркеров генов медиаторов воспаления (IL-1p, TNF-a, LT-a, IL-8, IL-6, IL-1RN, IL-10, TGFp, TLR4, DBP) с развитием хронических заболеваний респираторной системы у детей / Г. Ф. Корытина [и др.] // Медицинская генетика. - 2008. - № 2. - С. 17-25.
17. Пирузян, А. Л. Молекулярная генетика псориаза / А. Л. Пирузян, Р. М. Абдеев // Вестник Российской АМН. -2006. - № 3. - С. 33-43.
18. Знаменская, Л. Ф. Препараты ингибиторов фактора некроза опухолей альфа в терапии больных псориазом / Л. Ф. Знаменская // Вестник дерматологии и венерологии. -2010. - № 6. - С. 7-15.
ОХЛОПКОВ Виталий Александрович, доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой дерматовенерологии и косметологии.
ПРАВДИНА Ольга Валерьевна, кандидат медицинских наук, доцент кафедры дерматовенерологии и косметологии.
ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 1 (108) 2012 МЕДИЦИНСКИЕ НАУКИ
МЕДИЦИНСКИЕ НАУКИ ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 1 (108) 2012
ПОМОРГАИЛО Елена Геннадьевна, кандидат биологических наук, доцент кафедры патологической анатомии с курсом клинической патологии. РОГОВА Ольга Валерьевна, очный аспирант кафедры дерматовенерологии и косметологии. ВИЛЬГЕЛЬМ Евгения Владимировна, ассистент кафедры дерматовенерологии и косметологии.
ПЕТРОВА Елена Александровна, заочный аспирант кафедры дерматовенерологии и косметологии. Адрес для переписки: 644043, г. Омск, ул. Ленина, 12.
Статья поступила в редакцию 29.03.2012 г.
© В. А. Охлопков, О. В. Правдина, Е. Г. Поморгайло,
О. В. Рогова, Е. В. Вильгельм, Е. А. Петрова
УДК 618.3-036.1:616.12-008.331-008.9 и. в. САВЕЛЬЕВА
Омская государственная медицинская академия
КЛИНИЧЕСКОЕ ТЕЧЕНИЕ БЕРЕМЕННОСТИ
ПРИ МЕТАБОЛИЧЕСКОМ СИНДРОМЕ
У беременных с метаболическим синдромом чаще по сравнению со здоровыми пациентками выявляются акушерские осложнения, непосредственно влияющие на материнскую и перинатальную заболеваемость и смертность. Большинство новорожденных, родившихся от матерей с метаболическим синдромом, имели массу тела 2390,0—3500,0 г (ниже в сопоставлении с аналогичным показателем контрольной группы на 13 %), и в раннем неонатальном периоде у них регистрировались симптомы ишемического поражения центральной нервной системы. Таким образом, метаболический синдром является фактором повышенного риска перинатальной и материнской заболеваемости и требует определения комплексных профилактических и лечебных мероприятий, проводимых совместно акушером-гинекологом и терапевтом, начиная с прегравидарного уровня.
Ключевые слова: беременность, метаболический синдром, осложнения.
С экстрагенитальной патологией, по данным разных авторов, связано 12 — 20 % материнской смертности и до 40 % перинатальной заболеваемости и смертности [1—4]. Среди многообразия соматических заболеваний исследователи всех областей клинической медицины все чаще обращают внимание на изучение проблемы метаболического синдрома (МС) как одной из основ множества социально значимых патологических состояний. В 2005 году в Берлине, на I Международном конгрессе по предиабету, МС был назван пандемией ХХ1 века. На сегодняшний день в литературных источниках спектр патологических состояний женского организма при МС освещен довольно хорошо [5—10], однако проспективных наблюдений встречается недостаточно. Сведений об особенностях течения гестационного процесса и родов при данной патологии крайне мало, и они противоречивы.
Цель работы — проведение клинического анализа и сравнительной оценки течения и исходов беременности и родов для матери и плода у женщин с различными клиническими проявлениями метаболического синдрома.
Обследовано 212 беременных, рожениц и родильниц с МС. В зависимости от выраженности симптомов МС пациентки были разделены на три группы согласно классификации ВОЗ [11] (табл. 1). Первую группу составили 95 беременных со следующими симптомами МС: сахарный диабет (СД) 2 типа и (или) инсулинорезистентность (ИР) + артериальная гипертензия (АГ) + абдоминальное ожирение (АО). Во вторую группу вошли 74 беременных с СД 2 типа
и ( или) ИР + АО + дислипидемия ( ДЛ), в третью — 43 беременных с СД 2 типа и (или) ИР + АГ + + АО + ДЛ. Группу контроля составили 50 здоровых беременных.
Анализ клинико-анамнестических данных показал, что указанные группы репрезентативны. Всем пациенткам проводился общий осмотр, включая параметры роста и массы тела. Для оценки липидного спектра крови определяли содержание общего холестерина, триглицеридов, липропротеидов высокой и низкой плотности, для вычисления индекса Caro и диагностики ИР — уровень глюкозы и инсулина в плазме крови. Для обследования состояния плода применялись фетальный мониторинг, ультразвуковая фетометрия и доплерометрия.
Статистическая обработка данных проводилась с применением Statistica 6.0 и Microsoft Excel. Для расчета достоверности различий результатов, полученных в группах, применялся хи-квадрат ( %2) для черырех-польной таблицы. Критический уровень значимости при проверке статистических гипотез принимался равным 0,05. Если значение %2 было больше критического (при р<0,05 критическое значение %2 = 3,8), то распределение полученных результатов считалось неслучайным при 5%-м уровне значимости.
Согласно данным исследования среди женщин с МС 180 (84,9 %; х2 = 60,1>х2критич; р<0,05) пациенток имели те или иные осложнения первой половины беременности, то есть более чем у 3/4 женщин с различными сочетаниями симптомов МС беременность протекала неблагоприятно уже с ранних сроков ( рис. 1).
