Научная статья на тему 'Динамика взаимодействия локального и системного иммунного ответа при инфекции Helicobacter pylori'

Динамика взаимодействия локального и системного иммунного ответа при инфекции Helicobacter pylori Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
118
13
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
HELICOBACTER PYLORI / ХРОНИЧЕСКИЙ ГАСТРИТ / CHRONIC GASTRITIS / ЯЗВЕННАЯ БОЛЕЗНЬ / PEPTIC ULCER DISEASE / ЛИМФОЦИТЫ / LYMPHOCYTES

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Агеева Елизавета Сергеевна, Штыгашева Ольга Владимировна

В обзоре представлены сведения об иммунопатогенезе Helicobacter pylori-ассоциированных заболеваний (хронического гастрита и язвенной болезни). Особое внимание уделяется функциональной роли лимфоцитов, их субпопуляционному составу, интерлейкинам. Раскрываются механизмы модуляции иммунного ответа патогеном в зависимости от штамма Helicobacter pylori. Обсуждаются вопросы взаимодействия локального и системного иммунитета при развитии Helicobacter pylori-ассоциированных заболеваний.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — Агеева Елизавета Сергеевна, Штыгашева Ольга Владимировна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Dynamics of Interaction of Local and Systemic Immune Answer in Cases of Helicobacter pylori Infection

The survey presents information about immunopathogenesis Helicobacter pylori-associated diseases (chronic gastritis and peptic ulcer disease). Special attention is paid to the functional role of lymphocytes and their subpopulations, interleukin. Mechanisms of modulation of the immune response against the pathogen depending of type strain Helicobacter pylori. Discussing the interaction of local and systemic immunity in the development of Helicobacter pylori-associated diseases.

Текст научной работы на тему «Динамика взаимодействия локального и системного иммунного ответа при инфекции Helicobacter pylori»

Анализ данных литературы демонстрирует большой разброс по степени ассоциации конкретных маркеров с риском развития ССЗ. Показано, что распространённость мутации фактора V среди здоровых мужчин составила 3 %. Авторами отмечено, что наличие мутации не всегда ассоциировано с увеличением риска инфаркта миокарда или инсульта. При этом данный полиморфизм гена встречается у пациентов с тромбозом глубоких вен, как оказалось, в три раза чаще, чем у здоровых [7].

У женщин наличие лейденовской мутации фактора V повышает риск тромбоза глубоких вен в 30 раз в случае применения оральных контрацептивов [8].

Носительство мутантного варианта 20210А протромбина, по данным, полученным в Physicias Health Study, увеличивает вероятность развития тромбоза глубоких вен или ТЭЛА в два раза [9]. Существенное значение в формировании предрасположенности к тромбоэмболическим осложнениям имеет повышение содержания в крови аминокислоты гомоцистеина. Риск тромбоэмболических эпизодов при гипергомоцистеинемии возрастает в 2-3 раза [10; 11].

Анализ представленных в литературе результатов исследований генетических маркеров риска развития тромбоза диктует целесообразность определения популяционных рисковых и протективных генотипов, ассоциированных с риском развития ССЗ. Результаты исследования помогут подойти к решению проблемы персонализированной терапии, диагностики и прогнозирования исходов у пациентов с повышенным риском развития инфаркта миокарда, мозгового инсульта, тромбоэмболии легочной артерии.

Библиографический список

1. Толстопятов, С. М. Диагностика нарушений гемостаза при сердечно-сосудистых заболеваниях / С. М. Толстопятов // Медицинские новости. - 1996. - № 9. - С. 9-13.

2. Шитикова, А. С. Тромбоцитарный гемостаз / А. С. Шитикова // СПб., 2000. - 227 с.

3. Banga, J. D. Diabetes mellitus, vascular disease and thrombosis / J. D. Banga, J. J. Sixma // Clin. Haematol. - 2001. - Vol. 15. - N° 2. - P. 465492.

4. Cigarette Smoking as a Determinant of High Grade Carotid Artery Stenosis in Hispanic, Black, and White Patients With Stroke of Transient Ischemic Attack / H. Mast, J. L. Thompson, I. F. Lin ^t al.] // Stroke. - 1998. - Vol. 29. - P. 908-912.

5. Изучение цГМФ- и цАМФ-зависимых сигнальных систем в инсулинопосредованной агрегации тромбоцитов у пациентов с сердечной недостаточностью и метаболическими нарушениям / О. Н. Огуркова, Т. Е. Суслова, А. В. Ситожевский, О. А. Кошельская // Бюллетень Сибирской медицины. - 2012. - № 6. - С. 76-81.

6. Генетические тромбофилии - независимый фактор риска венозного тромбоза / А. И. Шевела, В. А. Егоров, К. С. Севостьянова [и др.] // Баркагановские чтения: труды III Сибирской научно-практической конференции гематологов. Барнаул, - 2010. - С. 122-123.

7. Hajjar K. A. Factor V Leiden - an unselfish gene? / K. A. Hajjar // N. Engl. J. Med. - 1994. - Vol. 331 (23). - P. 1585-1587.

8. Factor V Leiden Leiden mutation as a risk factor for recurrent pregnancy loss / P. M. Ridker, J. P. Miletich, M. J. Stampfer [et al.]. // Circulation. - 1995. - Vol. 92. - P. 2800-2802.

9. Ridker P. M. G20210A mutation in prothrombin gene and risk of myocardial infarction, stroke, and venous thrombosis in a large cohort of US men / P. M. Ridker, C. H. Hennekens, J. P. Miletich // Circulation. - 1999. - Vol. 99. - P. 999-1004.

1. Hyperhomocystememia as a risk factor for deep-vein trombosis / M. Den Heijer, T. Koster, H. J. Blom [et al.] // Thromb. Haemost. - 1998. -Vol. 80. - P. 874-877.

10. Hyperhomocyst (e)ine- mia and the increased risk of venous thromboembolism: more evidence from a case-control study / L. J. Langman, J. G. Ray, J. Evrovski [et al.] // Arch. Intern. Med. - 2000. - Vol. 160 (7). - P. 961-964.

© Агеева Е. С., Фёдоров И. В., Кузьменко Т. В., 2014

УДК 616:612.017.1-092

ДИНАМИКА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЛОКАЛЬНОГО И СИСТЕМНОГО ИММУННОГО ОТВЕТА

ПРИ ИНФЕКЦИИ HELICOBACTER PYLORI

Е. С. Агеева, О. В. Штыгашева

Хакасский государственный университет им. Н. Ф. Катанова

В обзоре представлены сведения об иммунопатогенезе Helicobacter pylori-ассоциированных заболеваний (хронического гастрита и язвенной болезни). Особое внимание уделяется функциональной роли лимфоцитов, их субпопуляционному составу, интерлейкинам. Раскрываются механизмы, модуляции иммунного ответа патогеном в зависимости от штамма Helicobacter pylori. Обсуждаются вопросы взаимодействия локального и системного иммунитета при развитии Helicobacter pylori-ассоциированных заболеваний.

Ключевые слова: Helicobacter pylori, хронический гастрит, язвенная болезнь, лимфоциты.

Инфекцией Helicobacter pylori (НР) поражено более половины населения мира [1]. В России инфицирован-ность НР взрослого населения колеблется в пределах 50-80 %, а в некоторых регионах приближается к 100 %. Показатели распространённости инфекции у детей не отличаются от таковых у взрослого населения [2; 3].

Особое значение в патогенезе язвенной болезни (ЯБ) придаётся инфицированию НР, нарушениям функциональной активности иммунной системы, продукции цитокинов [4-7]. При НР-инфицировании лимфоциты начинают инфильтрировать эпителий, в результате чего в слизистой оболочке желудка значительно увеличивается содержание T- и В-лимфоцитов. Инфильтрация сочетается с признаками выраженной пролиферации и кло-нальной экспансии иммунных клеток. Формируется иммунофенотип лимфоцитов, определяющий динамику локального иммунного ответа в слизистой оболочке желудка.

Инициация антибактериальной защиты организма обусловлена выделением патогена в окружающую его среду продуктов микробного происхождения и активацией Thl-пути иммунного ответа (IL-1, IL-8, IL-10, TNFa, IFNy) [8-11]. Одновременно иницируется запуск ТЬ2-пути, сопряжённый с экспрессией лимфопоэтина TSLP эпителиальными клетками, хемокина MIP-3a и фактора активации В-клеток BAFF дендритными клетками [12].

Известно, что инфекция НР приводит к активации антиген -презентирующих клеток, выработке специфических иммуноглобулинов к НР параллельно с увеличением числа Т-лимфоцитов в собственной пластинке слизистой оболочки желудка. Этот процесс обеспечивает наиболее оптимальный иммунный ответ [13]. По данным литературы, гуморальный иммунитет при хеликобактерной инфекции заключается, как правило, в транзиторном повышении уровня IgM-антител и нарастании уровня специфических IgA- и IgG-антител. В ряде случаев появление IgG к НР в сыворотке крови характеризуется асимптоматичным течением [14]. В последующем в эпителии, выстилающем края эрозии, нарушается синтез секреторного IgA, в то время как количество клеток IgG-продуцирующих увеличивается. При гиперпродукции IgG рецепторы Т-супрессоров, способных регулировать местный гуморальный иммунный ответ, оказываются заблокированными иммунными комплексами. Одновременно с этим при фиксации иммунных комплексов нарушается тканевый метаболизм, что приводит к усугублению дистрофических процессов в слизистой оболочке желудка и торможению процессов регенерации [15].

Однако после инвазии НР в эпителиоциты микроорганизм становится недоступным для антител. В этот момент наибольшее значение приобретает Th1 -ответ, в результате которого возможно уничтожение эпителиальных клеток вместе с внутриклеточными патогенами. Трансформация Th-ответа сопровождается изменением содержания цитокинов в крови и слизистой оболочке желудочно-кишечного тракта. Изменение численности СБ4+-лимфоцитов в слизистой оболочке желудка происходит и при участии TGF-ß, вырабатываемого эпителиальными клетками в ответ на инфекцию НР [16]. В исследованиях, проведённых на мышах, было показано, что CagA+ штаммы НР вызывают преимущественное повышение CD4+-лимфоцитов в очаге воспаления [17].

Выявляемые различия иммунного реагирования у больных язвенной болезнью и хроническим гастритом могут быть связаны с недостаточным активирующим (низкая иммуногенность мембранных антигенов и продуктов жизнедеятельности НР, явление бактериальной мимикрии [18]) либо депрессивным действием НР на иммунную систему.

Одной из важных причин локального снижения количества лимфоцитов и/или их субпопуляций (CD-лимфоцитов) может служить угнетение процессов лимфопролиферации. Существуют следующие причины низкого пролиферативного ответа лимфоцитов: низкий уровнь активирующих цитокинов либо гиперпродукция ингибирующих цитокинов [19].

Интерлейкины (IL-1ß, IL-6, IL-8, TNFa, IL-12 и IFNy) играют основную роль в регуляции про- и антивоспалительных реакций. Кроме того, они обусловливают специфические эффекты, ключевые в развитии НР-ассоциированного воспаления [20]. Первоначально индукция воспалительного ответа происходит в ответ на увеличение продукции интерлейкинов, определяющих реакции локального иммунитета. Здесь необходимо отметить, что синтез цитокинов при НР-ассоциированных заболеваниях носит разный характер в зависимости от локализации патологического процесса. Так, при локализации язвы в желудке уровень продукции цитокинов ниже, чем при локализации в двенадцатиперстной кишке [19-21].

Между концентрацией сывороточных и тканевых цитокинов имеется определённая корреляция, что отражает процессы, происходящие в слизистой оболочке желудка. Содержание интерлейкинов в сыворотке крови зависит от их поступления в кровь и вовлечения системных реакций иммунитета в воспалительный ответ. На концентрацию цитокинов в кровотоке оказывают влияние продолжительность заболевания и частота рецидивов: у больных с впервые выявленной ЯБ активность продукции цитокинов выше, чем у пациентов с длительным анамнезом и частыми рецидивами. Считается, что на ранних сроках обострения преобладает продукция IL-1ß, IL-2 и IL-8, в более позднем периоде - повышаются уровни TNFa, IL-6 и IFNy. Однако концентрация и спектр цитокинов в сыворотке крови не могут в полной мере отражать течение патологического процесса в слизистой оболочке желудка и двенадцатиперстной кишки [19].

Цитокиновый дисбаланс обусловлен многими факторами, среди которых следует отметить следующие: соотношение рецепторов-агонистов и антагонистов, инактивация циркулирующих цитокинов, величина рН, анти-оксидантный потенциал клетки, истощение цитокин-продуцирующей способности клеток при длительной антигенной стимуляции [22].

Специфическое распознавание НР и связывание с антигенами патогена приводит к активации лимфоцитов и клональной экспансии. После дифференцировки ThO-клеток в Th1 и Th2 формируются клеточный и гуморальный пулы клеток-эффекторов локального иммунного ответа. В дальнейшем образовавшиеся в большом количестве цитотоксические Т-лимфоциты (CD8+-клетки, эффекторы клеточного иммунитета) многократно рецирку-лируют, попадая сначала в лимфу, затем в кровь. Таким образом, цитотоксические Т-лимфоциты мигрируют по всему организму и поражают клетки-мишени [23]. Следует отметить, что воспаление сопровождается усилением проницаемости сосудов и поступлением медиаторов в кровоток. Данное явление приводит к проявлениям местной и общей воспалительной реакции, к активации гуморального звена системного иммунного ответа и циркуляции в системном кровотоке специфических IgG к НР. Продукция антител зависит от иммуногенности

белков возбудителя, функционирования системы факторов неспецифической защиты (фагоцитарной активности лейкоцитов, уровней компонентов системы комплемента и лизоцима), наличия цитокинов Th2-nyra иммунного ответа (IL-4 и IL-10).

В этом отношении важную роль играют эпителиальные клетки, которые также участвуют в синтезе цитокинов [24; 25]. Кроме того, при длительном хроническом воспалении продукция антител угнетается, чему способствует ряд факторов, связанных с истощением макроорганизма и/или ингибирующим действием микроорганизма.

Таким образом, взаимодействие локального и системного иммунитета можно констатировать в нескольких моментах. Во-первых, иммунный ответ - динамическая структура, которая постоянно изменяется во времени. Локальный иммунитет в большей степени является отражением изменений, происходящих в очаге воспаления: мутации Helicobacter pylori - антигенный дрейф, непосредственные цитотоксические эффекты патогена, Т-лимфоцитов, нейтрофилов, активных форм кислорода (АФК). Во-вторых, вероятно, дозозависимые эффекты цитокинов быстрее реализуются в очаге воспаления и отсроченно - в системных реакциях. Данный факт может выражаться в различиях субпопуляционного состава лимфоцитов между локальным и системным иммунитетом, а также различиями пролиферации и апоптоза лимфоцитов слизистой оболочки желудка и крови. В-третьих, эффекты и состояние системного иммунного ответа зависят от состояния организма в целом, в частности, от регуляторных механизмов других систем организма.

Библиографический список

1. Blaser, M. J. Helicobacter pylori persistence: biology and disease / M. J. Blaser, J. C. Atherton // J. Clin. Invest. - 2004. - Vol. 113. -P. 321-333.

2. Проблемы и перспективы исследований инфекции Helicobacter pylori / Л. Б. Лазебник, И. А. Морозов, А. А. Ильченко и др. // Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. - 2006. - № 1. - С. 4-14.

3. Хомерики, С. Г. Helicobacter pylori - индуктор и эффектор окислительного стресса в слизистой оболочке желудка традиционные представления и новые данные / С. Г. Хомерики // Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. - 2006. - N° 1. - С. 37-46.

4. Дубцова, Е. А. Содержание цитокинов при часто рецидивирующей форме язвенной болезни двенадцатиперстной кишки / Е. А. Дубцо-ва, Г. Н. Соколова, И. Е. Трубицина // Медицинская иммунология. - 2002. - Т. 4. - № 2. - С. 148.

5. Исаков, В. А. Хеликобактериоз / В. А. Исаков, И. В. Домрадский. - М., 2003. - С. 235-245.

6. Особенности иммунного статуса у детей с H. pylori-ассоциированной гастродуоденальной патологией / И. П. Козлова, В. А. Александрова, А. С. Симбирцев и др. // Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии. - 2002. - Т. 12. - № 5. - С. 112.

7. Hold, G. Innate Immune Sensors and Gastrointestinal Bacterial Infections / G. Hold, L. I. Mukhopadhya, T. P. Monie // Clinical and Developmental Immunology. - 2011. - Vol. 2011. - P. 1-11.

8. Характеристика апоптотической и функциональной активности лимфоцитов у больных язвенной болезнью / А. А. Останин, А. И. Пальцев, А. Г. Лебедев и др. // Бюллетень СО РАМН. - 2004. - № 1 (111). - С. 129-134.

9. D'Ellios, M. M. Helicobacter pylori Inflammation, Immunity, and Vaccines / M. M. D'Ellios, L. P. Anderson // Helicobacter. - 2007. -Vol. 12 (1). - P. 15-19.

10. Meyer, F. Modulation of innate cytokine responses by products of Helicobacter pylori / F. Meyer, K. T. Wilson, S. P. James // Infection and Immunity. - 2000. - Vol. 68. - P. 6265-6272.

11. Interkeukin-8 Promotor Polymorphism Increases the Risk of Atrophic Gastritis and Gastric Cancer in Japan / A. Taguchi, N. Ohmia, K. Shirai et al. // Cancer Epidemiology Biomarkers and Prevention. - 2005. - Vol. 14. - P. 2487-2493.

12. Helicobacter pylori promotes the production of thymic stromal lymphopoietin by gastric epithelial cells and induces dendritic cell-mediated inflammatory Th2 responses / M. Kido, J. Tanaka, N. Aoki et al. // Infection and Immunity. - 2010. - Vol. 78 (1). - P. 108-114.

13. Increase of antigen-presenting cells in the gastric mucosa of Helicobacter pylori-infected children / S. Krauss-Etschmann, R. Gruber, K. Plikat et al. // Helicobacter. - 2005. - Vol. 10 (3). - P. 214-222.

14. Sasidharan S., Uyub A. M. Prevalence of Helicobacter pylori infection among asymptomatic healthy blood donors in Northern Peninsular Malaysia / S. Sasidharan, A. M. Uyub // Transaction of the Royal Society of Tropical Medicine and Hygiene. - 2009. - Vol. 103 (4). - P. 395-398.

15. Соловьёва, Г. А. Эрозии желудка - отдельная нозологическая форма или универсальная реакция слизистой оболочки на повреждение? / Г. А. Соловьева // Внутренняя медицина. - 2007. - № 3. - С. 56-62.

16. Role of gastric epithelial cell-derived transforming growth factor beta in reduced CD4+ T cell proliferation and development of regulatory T cells during Helicobacter pylori infection / E. J. Beswick, I. V. Pinchuk, R. B. Earley et al. // Infection and Immunity. - 2011. - Vol. 79 (7). - P. 27372745.

17. Dual roles of CagA protein in Helicobacterpylori-induced chronic gastritis in mice / M. Kido, N. Watanabe, N. Aoki et al. // Biochemical and Biophysical Research Communications. - 2011. - Vol. 412 (2). - P. 266-272.

18. Аруин, Л. И. Морфологическая диагностика болезней желудка и кишечника / Л. И. Аруин, А. Л. Капуллер, В. А. Исаков. - М.: Триада-Х, 1998. - 483 c.

19. Царегородцева, Т. М. Цитокины в гастроэнтерологии / Т. М. Царегородцева, Т. И. Серова. - М.: «Анархис», 2003. - 96 с.

20. Сравнение местной продукции ЦК у больных язвенной болезнью и хроническим НР-ассоциированным гастритом / А. Ю. Барановский,

H. М. Калинина, Э. А. Давыдова и др. // Гастробюллетень. материалы III Российского научного форума. - СПб. - 2001. - № 2-3. - С. 13.

21. Звягинцева, Т. Д. Нарушение иммунного гомеостаза при язвенной болезни двенадцатиперстной кишки / Т. Д. Звягинцева, Д. Н. Ермолаева // Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии. - 2002. - Т. 12. - № 5. - С. 26.

22. Ивашкин, В. Т. Основные понятия и положения фундаментальной иммунологии / В. Т. Ивашкин // Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии и колопроктологии. - 2008. - № 4. - С. 4-13.

23. Практические аспекты и лечения иммунных нарушений: руководство для врачей / В. А. Козлов, А. Г. Борисов, С. В. Смирнова и др. -Новосибирск: Наука, 2009. - 274 с.

24. Phenotypic variation in molecular mimicry between Helicobacter pylori lipopolysaccharides and human gastric epithelial cell surface glycoforms. Acid-induced phase variation in Lewisx and Lewisy expression by Helicobacter pylori lipopolysaccharides / A. P. Moran, Y. A. Knirel, S. N. Senchenkova et al. // The Journal of Biological Chemistry. - 2002. - Vol. 277. - P. 5785-5795.

25. Tannaes, T. High relative content of lysophospholipids of Helicobacter pylori mediates increased risk for ulcer disease / T. Tannaes,

I. K. Bukholm, G. Bukholm // FEMS Immunology and Medical Microbiology. - 2005. - Vol. 44. - P. 17-23.

© Агеева Е. С., Штыгашева О. В., 2014

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.