CC BY
334
Медицинская иммунология 1999, Т. 1, № 1 - 2, С. 27 - 36 © 1999, СПб РО РАЛ К И
ИММУННЫЕ КОМПЛЕКСЫ И цитокины
Фрейдлин ИХ., Кузнецова С.А.
Институт экспериментальной медицины РАМП, Санкт - Петербург
Введение
Уделяя много внимания иммунологической характеристике различных по этиологии и природе заболеваний, академик В.И, Иоффе посвятил целую серию экспериментальных и клинико-иммунологи-ческих исследований изучению свойств и особенностей циркулирующих иммунных комплексов (цИК). Определение уровней цИК наряду с определением уровней циркулирующих в крови антигенов и антител входило в разработанный и сі рого обоснованный нм комплекс исследований так называемого «внутреннего серологического анализа» [1]. Опираясь на результаты биопроб и оценку местных реакций на овуцшкожное введение, В.И. Иоффе постулирован важнейшее положение о биологической активности И К, в частности, об их способности вызывать местные и общие токсические реакции. Отсюда им был сделан следующий шаг в направлении изучения участия И К в патогенезе отдельных заболеваний. Например, была выявлена отчетливая корреляция нарастим доли сывороток, содержащих цИК, с нарастанием активности ревматоидного артрита, что позволило авторам обсуждать прогностическую значимость этого иммунологического теста [2].
'Згі госледппе 20 лет определение уровня цИК в сыворотке крови стало одним из рутинных общепри-няш.ч диагностических и прогностических тестов Б кииыической иммунологии, основателем которой по
Адрес для переписки;
Фргіїгітн Ирина Соломоновна -
'ані-корр.РАМИ, д. м н., профессор,
рушюдшпмь Отдела иммунологии
ІІІПІ экспериментальной медицины РАМН
197'17ь, Санкт-Петербург, ул. академика Павлова, 12,
ШИ/-жеперимептольной медицины РАМН,
отдел шнумтши
7,” ($12)234-29-29
Факс. (812) 234-94-89
г-ш <(: ип т [email protected]. ras.spb.tv
праву считается академик В.Iх] Иоффе. Существен“ но расширился спектр методов их определения и изучения с преобладанием строго количественных методов с объективным автоматизированным учетом. Значительно уточнились наши представления о механизмах активации системы комплемента при взаимодействии с И К [4 |.
В учении об иммунорегуляцни за последние 20 лет появилась совершенно новая глава — цитокинология. Тем не менее, идеи академика В.I I Иоффе и его научные прогнозы, касающиеся в частности изучения И К, сохраняют свое значение и сегодня, привлекая наше внимание к уточнению возможной патогенетической и иммунорегуляторной роли ИК и их взаимодействия с цитокинами.
Иммунные комплексы формируются при взаимодействии образовавшихся в организме специфических антител — иммуноглобулинов с антигенами, которые индуцировали иммунный ответ и продукцию этих антител. Взаимодействие специфических антител с антигенами является важнейшим механизмом цротиво инфекционной защиты: антитела нейтрализуют бактериальные экзотоксины, нейтрализуют внеклеточные вирусы, о п со визируют бактерии, способствуя их фагоцитозу и внутриклеточной гибели. При формировании И К структура и биологическая активность антигена изменяются, претерпевает изменения и конформация самой молекулы иммуноглобулина. Формирование ИК ведет к аггрегации молекул иммуноглобулинов, связанных между собой антигенами. Отсюда выраженная способность ИК к осаждению, способность образовывать депозиты в тканях организма. Мономерные иммуноглобулины, за исключением Ц*Е, неспособны прикрепляться к Рс-ре-цепторам (РсЮ на клеточных мембранах, а ИК приобретало* такую способность. Кроме того, ИК, содержащие или \%0, приобретают способнос ть ак-
тивировать систему комплемента по классическому
Иммунные комплексы
пуги При этом к И К присоединяются активированные фракции комплемента (например СЗЬ) и такие И К приобретают способность прикрепляться к ре-цеп горам компонентов комплемента (С К) клеточных мембран. Прикрепление ИК к рецепторам клеточных мембран это первый шаг рецепторного зндоцитоза. т. е. захвата и переваривания ИК фагоцитирующими клетками. Физиологическую функцию очищения организма от иммунных комплексов выполняют, в основном, мононуклеариые фагоциты. Судьба ИК по многом зависит от их размеров и соотношений в их составе антигенов и антител. В зоне избытка антигена формируются растворимые ИК. В зоне эквивалентных соотношений ан тигенов и антител могут образовываться крупные ИК. которые прикрепляются к рецепторам для комплемента ца мембранах эритроцитов я вычищаются макрофагальной системой. Однако могут формироваться и более мелкие И К, кото рые избегают захвата фагоцитами, но могут образовывать депозиты под эндотелием сосудов [6,8].
Дефекты очищения организма от И К приводят к их накоплению в циркуляции, іс та осаждению втка них в виде депозитов, что ведет к нарушениям мик-роцир куля ц и и. норм ал ьно го фу н к цмо н про ван и я тканей и органов, к серьезным повреждениям тканей. Чаше всего депозиты И К обнаруживаются на базальных мембранах сосудов и гломерул почек. Здесь проявляется способность ИК активировать систему комплемента. Среди продуктов активации системы комплемента особую патогенетическую роль играют анафилатокснны (СЗа, С5а), которые повышают проницаемость эндотелия сосудов, служат хемоаттрактантами для нейтрофилов. Нейтро-фиды инфильтрируют участки депозитов ИК и своими лиаосомными ферментами повреждают базальную мембрану и другие ткани. Иммунопатология, опосредованная ИК, проявляется артритом, нефритом, васкулитом или поражениями кожи. При такого рода иммунопатологии ИК выполняют функции пусковых механизмов иммунного воспаления, и котором участвуют все иммунокомпетеитные клетки и их продукты — цитокины (4, 7].
Гуморальный иммунный ответ на какой-либо инфекционный антиген проявляется синтезом ант и-гел, относящихся к классам 1^'М и tgG. В случаях хронических инфекций перснстенния возбудителя и циркуляция его антигенов в крови создает условия для встречи в кровяном русле антигена с образовавшимися антителами, что ведет к формированию ИК. Элиминация И К является функцией моноцитов/макрофагов при участии активированной ИК системы комплемента При дефектах этой системы элиминации происходит накопление ИК, ко торые имеют тенденцию образовывать депозиты под интимой сосудов, в гломерулах почек, в альвеолах легких, на бэзалыгых мембранах. Патогенетическая роль таких депозитов связана не только сих спо-
собностыо нарушать мнкроциркулянию и функції отшрование соответствующих тканей, но и с их способностью активировать систему комплемента по классическому пути. От ветом на образование про дуктов протеолиза компонентов комплемента при активации системы комплемента может быть развитие воспаления. Среди таких продуктов протеолиза особое место занимают хемоаттрактапты и анафи латоксины (СЗа,С5а), которые стимулируют тучные клетки и граиулоцшы к деграяуляции и секреции вазоакгивных медиаторов. Анафилатокснны индуцируют секрецию медиаторов, вызывающих, быстрое повышение нроннцаемогт сосудов. Рецепторы для СЗа экспрессированы на тучных клетках, базофилах. гладко-мышечных клетках, лимфоцитах. Рецепторы для С-5а экспрессированы па тучных клетках, базофилах нейтрофилах, моноцитах/макрофагах, эндотелиальных клетках. При связывании анафилатогс-синоб со специфическими для них рецепторам ті на базофилах и тучных клетках индуцируется акаоци-тоз гранул, содержащих вазоактивные медиаторы (гистамин и др.). Пептид С5а обладает дополнительно активностью хемоаттрактанта для гранулоцитов. которых он заставляет мигрировать строго пи градиенту его концентрации. Пептид С5а стимулирует окислительный метаболизм нейтрофилов, их дегрануляцию и адгезию к эндотелию, павышая одновре менно проницаемость эндотелия. Кроме того, С5а индуцирует секрецию гистамина тучными клетками (17, 19. 471.
Сочетание этих эффектов анафн латоксинов обеспечивает аккумуляцию клеток а белков сыворотки, характерную д;ід острого воспаления. Основными воспалительными клетками при этом являются ней-трофнлы которые очищают очаг воспаления от возбудителей и,в то же время, могут повреждать ткани организма секретируемымп продуктами: протеазами, реактивными кислородными радикалами.
Поскольку СЗа пептид является хемоатграктан-том и для моноцитов/макрофагав, то продуцируемые этими клетками провоспалитр’п.ные цитокины вносят свой вклад в развитие воспаления.
В формирующемся на месте отложении И К очаге воспаления И К могут связываться с воспалительными клетками через FcR или CR1 рецепторы н индуцировать местную секрецию ЦИТ0КИНОВ и вазоактивных медиаторов, которые тоже вносят свой вклад в развитие воспаления |35|.
На мембранах многих клеток, особенно лейкоци-шв, экспрессированы рецепторы для Fc-фрягмен тов иммуноглобулинов — FcR Через эти рецепторы опосредованы разные биологические эффекты антител. Для связывания IgG существую т три различных рецептора: FcyRt, FcyRil, FcyRil I (соответственно: CD64, C-D32 CDlfi) Высокоаффинный реиептор FcyRt экспрессирован на моноцитах, макрофагах, гранулоцитах. 1 Інзкоаффвнньїй рецептор FcyRil
Экспрессирован не только на фагоцитах, но и ua В-лимфоинтах. Рецептор промежуточной аффинности [*<ry RI 11 экспрессирован па моноцитах, макрофагах, естественных киллерах, отдельных 'Г-лимфоцитах. Все три типа рецепторов опосредуют фагоцитоз бактерий и других клеток, опсониэи -pt шинных lgG. Все три типа рецепторов участвуют в штпелоопосредовамной клеточной цитот окс.ично-vtvi естественных киллеров и фагоцитов в отношении клеток-мишеней, несуших на мембране коми лексы аатисен - антитело (lgG). В качестве таких клеток-мишеней могут выступать клетки, ннфиин-ронакрые- вирусами, простейшими, или злокачественно трансформированные клетки самого организма. Через FcR опосредована индукция ПК окислительного взрыва в фагоцитах, секреции ими TNFa, LL-6, лизосомных ферментов. В большинстве случаен активация функций FcR происходит только после их сшивок или образования кластеров рецепторов па клеточной поверхности [24].
Мшгие цитокины и глюкокорт икопды регулирует экспрессию и функции FcyR IFNy G-CSF. TGirp— стимулируют, а 11.-4, TNF и глюкокорти-«шсды - угнетают. IJ.-4 снижает экспрессию FcR всех трех типов, угнетая тем самым антитело-зани-еимуюклеточную цитотокспчность (АЗКЦТ) н ап-титедо-эависимый фагоцитоз. 1L-13 снижает экспрессию FCyR [, IT и ПГ (CD64, CD32. CD16) и ингибирует АЗКЦТ [19].
Цитокины
Цнтикины являются продуктами иммунокомде-теитВых клеток и в то же время иммунокомпететп иыэ клетки служат мишенями действия цитокинов. Папгпокяым механизмам действия цитокины мож-ио разделить на: ростовые факторы, контролирующее ¡продукцию им м у но коми ет е и т н ы х клеток; пронос пплитеЛъ и ые цитокины, обеспечивающие моЛподшпши активацию клеток — участников вос-шлешш; противовоспалительные цитокины с аль-гер«*тйшшм характером действия, ограничиваю Шй развитий воспаления; цитокины, регулирующие №шгшыц и гуморальный иммунный ответ; цито-иины, обладающие собственными эффекторными фушшнямк (противовирусным, цитотоксическим ). Однако этим перечислением не исчерпывается все МУ' '«образце эффектов цитокинов. которые коит-ри пфуют и процессы аигиогеиеза, и процессы реге-(ифншт п метаболические процессы и т. д. Макси-уаш.шш конкретизация представлений о каждом из штампов позволяет все шире использовать их при .тлгппг тике и лечении заболеваний [3. 9, 59].
Многие цитокины активно участвуют в ре гул я 1ьш виЕЛШйноаитопоззаи лимфопоэза: G-CSF. М-CSF. IfM-CSF. IL-3, Т1.-5. 1L-6, 1L-7, IL-9, TGF|3 йрадгпалптй/шпме цшчжииы продуцируются, сек-
ретируются и действуют через свии репетиры на иммуиокомпетентные клетки на ранней стадии воспалительного ответа, участвуют в запуске специфического иммунного ответа и в зффекторпой его фазе. В эту груш ту включают; IL-1 IL-6,1L-S, IL-12, TN Fa, IFN'a. IFNy. MIF. Альтернативную группу представ-тяют противовоспалительные цитокины. из числа которых в наибольшей степени охарактеризованы: IL-4,1L-10, IL-13и TGFß. В регуляции специфического иммунного ответа учас: гвуют многие цитокины: 1L-1. 1L-2, LL-4, IL-5, lL-б, 1L-7. IL-9. IL IO. 1L-I2. 1L-13. [L-14. IL-15, 11-Ny. TGFß. Не менее многочисленна группа цитокинов. участвующих в эффектор-ной фазе специфического иммунного ответа 13,7,59 ].
Сформировавшиеся в ходе специфического иммунного ответа ИК могут встречаться и взаимодействовать с различными шпокинами как в кровяном русле, так. и в лимфоидных тканях, и в очагах воспаления или инфекции. Среди вариантов их взаимодействия наибольшее внимание привлекают следующие: влияние ИК на продукцию цитокинов и влияппе цитокинов на захват и деградацию И К.
Влияние иммунных комплексов на продукцию цитокинов
За последние годы в литературе накопились публикации. свидетельствующие о способности И К ип-дупировать в условиях ¡11 vitro продукцию и секрецию ряда цитокинов разными клетками-продуцентами (табл. 1).
Показана способность ИК, сформированных при взаимодействии столбнячного анатоксина и антитоксической противостолбнячной сыворотки, индуцировать секрецию IL-10, 1L-G, 1L- lß, TN Fa человеческими моноцитами, причем индуцированная ИК продукция противовоспалительного цитокинэ Tl.-10 ограничивала продукцию н роваспалител ьных цитокинов 118|. Другой группой авторов было показано, что И К, сформированные из анатоксина и антитоксических антител, индуцировали к человеческих моноцитах продукцию именно IX.-1, но не его ингибитора 150]. Использование экспериментальной модели инфекции, вызванной листер Иями у мышей seid, позволило выявить индукцию синтеза IL-10 селезеночными макрофагами под действием И К, сформированных при взаимодействии овальбумина с соответствующими специфическими антителами [61 ]. С этим связано ранее выявленное этими же авторами супресшрующее действие ИК на антибактериальную резистентность мышейклистериям [64].
Известно, что бактериальный эндотоксин (.П ПС) является индуктором синтеза TNFa. Однако ПК. составленные из ЛИС п кроличьих янти-ЛТТС антител, в культурах человеческой цельной крови индуцировали значительно более высокую продукцию TNFa чем отдельно взятый ЛГ1С. Авторами обсуждается
Таблица I. ИНДУКЦИЯ ИММУННЫМИ КОМПЛЕКСАМИ ПРОДУКЦИИ ЦИТОКИНОВ РАЗНЫМИ КЛЕТКАМИ
'Клетки- мишени Иммунные комплексы Моноциты, макрофаги Г ранулоциты Естественные киллеры Клетки мезангия
Альбумин + антиальбуминовые антитела IL-10 (61], И> 1 [45, 67]. TNFa [45] IL-1 [45]
Токсины + антитоксические антитела IL-10 [18], IL-6 [18,72], IL-1[18, 50. 72]. TNFa [18,37]
Корпускулярные антигены + специфические антитела IL-8 [14,21], TNFa, IL-1 [21]
ЛПНП + специфические антитела TNFa [5, 63], IL-1 P [63]
Аггрегированные или иммобилизованные 1д IL-3,IL-8, IL-10, TNFu [46] IFNy, TNFa [13] TNFu IL-6 [29] CSF-1, MCP-1 [53]
возможность индукции иммунными комплексами ІП vivo системной продукции TNFa и иецелесообраз и ость применения имму н о гл обу л инов при лечении септического шока [10].
При изучений роли в атерогенезе И К, содержащих атерогеняыедштопротеины (ЛП1-1П) и соответ етвующие специфические антитела, было показано что макрофаги, происходящие из человеческих моноцитов, отвечают на такие ПК усиленной продукцией TNFa п IL-1 р [5. 63]. При взаимодействии ПК с кокультнвируемыми моноцитами и эндотелиаль ными клетками в надосадочной жидкости тестиро-вали накопление IL-1 и TNFa [69].
При изучении взаимодействия ПК, образо ванных дрожжами и антителами IgG, с иеитрофилами человеческой крови было показано, что в присутствии 1L.-
10 индуцированная ПК продукция IL-8, 1L-113 н TNFu снижалась |2 ]. Была показана стимуляция продукции нровоспалительвого цитокииа I L.-S человеческими гранулоцитами под влиянием ПК, составленных из вирусов (RSV) и противовирусных антител 112]. Продукцию IL-8 эозинофилами человеческой крови наблюдали под влиянием растворимых И К. составленных из секреторного lgA (slgA) и со ответствугаших специфических антител [46].
Особое внимание в литературе последних леї уделяется пизкоаффиниому рецептору FcéRII (CD23), экспрессироваїшому па моноцитах, В-лим-фопитах п других клетках, который способен связы вать И К, включшоише IgE. Связывание таких ПК с рецепторами GD23 ведет к ускоренной транскрин-
цин гена TN Fu и к резкому усилению его продукции [65]. Усиленная экспрессия CD23, в свою оче редь, индуцируется IL- 4 [19]. Б другой работе было показано, что ПК. включающие tgE, усиливают продукцию моноцитами крови IL-Ір и TNFa 120]
ПК способны индуцировать синтез цитокинов ие галько фагоцитирующими клепками, но и другими клетками, экспрессирующими FcR, Так, естествен -ные киллеры после 18 часов иикубаї и ш с И К усиленно продуцировали IFNy и 'T NFa 113]. Аггрегирован-ные иммуноглобулины (IgA, lgG), которые многими авторами рассматриваются.как модельные ПК, также способны индуцировать продукцию цитокинов: II .-б, TNFa, например, при использовании в качестве клеток-продуцентов мезангиальных клеток почечных гломерул крыс [29,601. Стимуляция мезангиаиь-ных клеток приводит к продукции ировосналитель-tiux цитокинов, хемокинов и адгезионных молекул на их поверхности [54]. Аттрегированные иммуноглобулины и провоспалительаые цитокины рачительно усиливают способность мезангиальиых клеток продуцировать CSF-1 иМСР-1 (хемоаттрактант для макрофагов) [53] (табл. I).
Способность ПК индуцировать продукцию цитога і нов связываю! с тем. что крупные И К, сформировавшиеся в зоне эквивалентных соотношений антигенов и антител, при связывании с FcR на мембранах мононуклеарных фагоцитов могут обусловливать их «сшивку», что, как известно, ведет к активации клеток и индукции синтеза ряда молекул. Эффект может зависеть от особенностей структуры FcR Однако ПК
могут связываться с клетками-продуцемтами нито-кинов и через рецеп торы для компонентов комплемента. так как И К активирует систему комплемента по классическому пути, и активированные фракции комплемента могут быть фиксированы на поверхио-пи ИК. Так например. И К. составленные из ЛИС и соответствующих антител IgG, только в присутствии свежей сыворо тки крови вызывали усиление продукции I L-l Р 1L-6 [12 J. Другой пример независимого от FcR прикрепления ИК к моноцитам был описан при изучении захвата моноцитами комплексов вируса фигта со специфическими ан тителами изатинов IgG или IgA [ 55].
Необходимость мультивалеишой, перекрестной «сшивки» рецепторов для индукции синтеза моно нуклеарамм крови TNFa и 11.-6 была показана и для FmR |48].
Перекрестная «сшивка» FcyR приводит к активации внутриклеточных мессенджеров, п частности, семейства мнтоген-активированных протеанкииаз (МАРК). Такая F су R - о по с р е д о в а н пая активация МАРК была прослежена в мышиных макрофагах: она возрастала после предобработки клеток IFNy и снижалась в случае предобработки клеток TGFp. При .этом была выявлена прямая корреляция активации МАРК с усилением продукции клетками TNFa (5 J.
Отдельп ые экспериментален ы е исс лсд о паи и» .ппдетслъствуют о том, что «сшивка» FcR препят-unyei усдаенивээкспрессии костимул нругощих ио-икрхностных молекул CD80 и В7-2 на мембранах моноцитов под влиянием шпокииов IFNy или GM-CSF. После взаимодействия с аггрегировашшм IgG .штпгон-тфезшгарующая функция моиошггов с.уще-ствеино снижается в связи с утратой ими способности обеспечивать второй сигнал активации Т-лим-фиоптов через взаимодействие костгамулируюших милысул В7 — CD28/CTLA-4 |16|.
Индуцированная ИК продукция IL-10, IL-6, PGI: \uí*t r препятствовать секреции провостшлительных пигикинов. что может служить одним из механизме^ атмоограниченпя клеточного иммунного отве та, иммунного воспаления, может влиять на баланс Thl/T(i2 ответов (18. 611. Кроме того, стимуляция продукции 1L-10 под влиянием ИК может, в свою ичередь, привести к у си пению или пролонгированию экспрессии FcyR на клеточных мембранах, с которыми связываются И К. Это ведет к дал ьнейшему упшшдо .продукции IL-10.T. е. процесс приобретает способность к самоподдержаиию.
Были предприняты отдельные попытки сняла п. тптуктио синтеза шгтокинов под влиянием ИК с щшаа итшями иммунокомплексной патологии. На иксдсримен 1Ш1ЬН0й модели IgA- нмму иоком плекс-Muíí Нефропатии у мышеи было показано. что имен-
1фивоепвдйтельп ые цитокпны (IL-1. IFNy. IL-6) ирпиодят к быстрому прогрессированию lgA-acco-
циированного гломерулонефрити (42). Когда моноциты крови от больных с [gA-нефропатией инкубировали в присутствии растворимых ИК, полученных из человеческих гломерулярных базальных мембран. постоянно регистрировали усиленную продукцию 1L 8 — ировоспалительного цитокина с выраженной хемотактической активностью 140].
Другое исследование было проведено па экспериментальное; модели острого поврежден ия легких на крысах, которым интратрахеально вводили ИК составленные из бычьего сывороточного альбумина (BSA) и анти - В S А -а н тите л IgG. Через 4 часа в промывной жидкости бронхов выявляли повышенные концентрации TNFa, который усиливает экспрессию легочных васкулярных адгезионных молекул (ІСЛМ-1) [62]. У крыс моделировали острый имму-нокомплексиый комплсмситзавмсимып альвеолит при котором зафиксировано резкое иарастаиие активности 1L-1 в бронхоальвеолярной жидкости і последующим повреждением легочной ткани. Инкубация изолированных альвеолярных макрофагов < ИК. содержащими IgG. приводила кдозазавиепмон секреции IL-1 [67]. На экспериментальной модели острого воспалительного повреждения легких аа фоне отложения И К и активации комплемента была показана решающая патогенетическая роль индуцированного синтеза TN Fa 162,66,44]. Напротив, протекший ыс эффекты противовоспалительных цнти-кннов IL-4 и 1L-10, защищающих легкие от иммунокомплексного повреждения, были продемонстрированы у крыс на экспериментальной модели воспаления легких, вызванного ИК, содержащими IgG. Защитное действие противовоспалительных цитокшюв было сопряжено с дозазависимым снижением уровней TNFa в бронхоальвеолярной жидкости. Интересно, что IL-10 в отличие от IL-4 оказывал защитное действие и в случае использования
1 g А - и м м у н о к о м п л е ксн о й модели [44].
Моноклональные антител а против IL-8 проявили защитное действие от ігммунокомплексных повреждений при развитии у крыс васкулпта, связанного с отложением ИК, включающих IgG [43]. На этой же модели иммунокомплексных васкулитов у крыс было показано, что разные цитокииы индуцируются депозитами ИК в разных тканях: в легочных альвеолярных макрофагах присутствуют п TNFa. и [ L-1, а в интерстициальных клетках кожи обнаружен только 1L-1, но не TNFa [45].
В клинико-иммунологическом исследовании посвященном изучению патогенеза легочной инфекции, вызванной Pseudomonas aeruginosa у больных муковисцидозом, были получены косвенные доказа тельства патогенетической роли TNFa. продукция которого индуцируется соответствующими ИК, включающими микробные антигены и специфические антитела. У таких больных с хронической инфекцией иммунные комплексы были обнаружены в
слюне, и а тех же образцах слюны были выявлены достаточно высокие концентрации ТЫГа. [ 1„-1 а, 1Ь-1(3. 11.-6, 1Ь-ША (рецепторного антагониста ІІ.-1). Авторами было сделана обоснованное заключение, что НК вносят свой вклад в патогенез хронической инфекции при муковисцидозе, стимулируя альвеолярные макрофаги и гранулоцити непосредствен ио и через индукции! синтеза ТШ-«, что влечет за со-бой хроническое воспаление и деструкцию легочной ткани 1371.
У больных ревматоидным артритом (РА) была выявлена корреляция уровней циркулирующих ИК и II.-2 в сыворотке крови [58]. Однако наиболее интересные данные были получены при исследовании синовиальной жидкости от больных РА [31]. В подавляющем большинстве исследованных образцов синовиальной жидкости был обнаружен IЬ-10 и была показана его спонтанная продукция местными моноцитами. 1Ь-10 ингибировал пролиферацию клеток сииовиал ьной полости и продукцию П • I (3, ТЫ Ра, СМ-СЯР’ макрофагами. но одновременно усиливал экспрессию на их мембранах СЫб и С'Ьб4 [31]. Поскольку присутствие ИК в синовиальной жидкости характерно для больных РА. можно связать активную местную продукцию (Ь-Ю с действием ИК через Рс Я па местные макрофага.
Влияние цитокииов на захват и деградацию иммунных комплексов
Вопрос об интенсивности захвата и деградации 1-І К приобрет ае т особую остроту в связи с патогенезом иммуп«комплексных заболеваний, в частности системной красной волчапки (СКВ) [4]. Дефектами выведения ИК из циркуляции объясняются их депозиты в тканях, которые влекут за собой активацию системы комплемента и рекрутирование гранулоцп-гов с последующими деструктивными последствиями. В связи г этим изучалось влияние цитокинов на дефектную деградацию ИК макрофагами мышеи линии МШ/1рг,у которых развивается волчаиочно-подобный нефрпт с выраженными депозитами И К и которые используются в качестве экспериментальной модели СКВ. И К выделяли из пудированной сыворотки тех же мышей. Из числа испытанных цитокинов 1Ыа и ТЫР'р усиливали деградацию И К мышиными макрофагами, а СМ-С8Р и ИТ^у не оказывали какого-либо влияния [36].
Выше уже упоминалось о способности И-10 усиливать и пролонгировать экспрессию РсК, с которыми связываются ИК (табл. 2). Повышенная экспрессия |-су[< на воспалительных клетках может быть причиной усиленного связывания И К. В связи с этим изучали влияние цитокинов на экспрессию РсуК1 (С064) на мембране иентрофилов здоровых доноров я больных ревматоидным артритом(РА)
1681. Инкубация клеток в присутствии СМ-СБР или
IFNy индуцирует экспрессшо этих рецепторов [68 I Инкубация нейтрофилов крови в присутствии синовиальной жидкости больных РА также приводила к увеличению экспрессии CD64. В отличие от непт-рофилов человеческие моноциты конститутивно эх спрессируют н FcyRK и FeyRII, экспрессия которых стимулируется под влиянием I FNy |33, 38, 71]. На клетках моноцита подобной линии LJ937 усиление экспрессии FcyRl и FcyRlI вызывали IFNy. IFNw, GM-CSF, в то время как IL-1 [3, IL-2, TNFa, TNF|J не влиял и иа экспрессию этих рецепторов [ 30 [. П реи н -кубаиия моноцитов с ИК приводит к снижению уровня конститутивного синтезам PH К для FcyRi и предотвращает активацию транскрипции соответствующего гена при последующей инкубации с IFNy. Высказано предположение, что ИК ингибируют транскрипцию генов, индуцированную IFNy, путем предотвращения тирозин-фосфорилирования р91 и нягибиции тирозинкннал Jak 1 и Jak 2 [23]. Иптгр-фероны регулируют экспрессию генов г помощью тирозин-фоефорилироваиия некоторых факторов транскрипции (р91). Комплексы белков, активированные (інтерферонами, связываются с промотера ми, которые віспо чают гены «раннего ответа*, атом числе - генвысокоаффитпюго FcyRI. Инкубация моноцитов периферической крови человека с LL-3. 1L-
5, IL-10. GM-CSF приводит к активации связывания белков с областью ДМ К, отвечающей на IFNy и расположенной в зоне промотера гена FcyRI, IFNy или IL-10 могут индуцировать синтез мРНК для FcyRI, а предварительная инкубаїдія клеток с IL-3 или С М -CSF препятствует этому [38].
Не только IL-10, по и I FNy в условия х in vivo участвует в регуляции экспрессии FcyRI (CD64) [32]. Повышение экспрессии этих рецепторов в ходе воспаления контролируется цитокииами IF'Ny, G-CSF. IL-4.1L-J0 [33]. Повышенная экспрессия CU64 особенно характерна для макрофагов синовиальной жидкости от больных РА [341. Fla активггровапных макрофагах печени при вирусных и аутоиммунных гепатитах возрастает экспрессия FcyRI, что является результатом активирующего действия IFNy [71].
С помощью проточной щгшметрии (FACS) было показано, что провосиалительпые цитокины (TNFa. IFNy, IL-6) значительно увеличивают экспрессию FcyRI (CD64) на моноцитоподобных клетках пере виваемой линии U937 [28]. TNFa значительно усиливав экспрессию и FcaR на клетках IJ937 и на моноцитах герови, а на экспрессию FcyRII (CD32). FcyRIII (CDlfi) не оказывал влияния [56J. Экспрессшо CD16 на моноцитах крови человека способен индуцировать трансформирующий ростовой фактор (TOFß), а IL-4 ингибирует эту способность [70].
При использовании в качестве клетик-мишеней пейтрофилов крови удалось показать, что TNFa выступает в качестве антагониста G-CSP. G-CSF стимулировал экелрессию FcyR 1 и Fey R11, а TN Fa
нивелировал у ги стимулирующие эффекты G CSF Наряду с этим сам TNFa усиливал экспрессию FcyRIll и адгезионных молекул ß2 — интегринового )жда яті тех же клетках [57[.
О помощью FACS было показало усиление экспрессии низкоаффшшых рецепторов FcyRl I и FcyRі і [ па эоиинофилах. проинкубированных с G М-CSlv или IFNy, а IL-4 не влиял на экспрессию этих рецепторов [12]. Параллельное изучение экспрессии рецепторов FcyRl и F<7RII па клеточных мембранах ивдтезасоответствующихмРНК показало, что под миянпем TNFa экспрессия рецепторов снижается, з синтез мРНК возрастает, что заставляет думать о вовлечении механизмов постгранскринционной регуляции экспрессии рецепторов [22].
Способность усиливать экспрессию FcyRII и FtyR.111 IFNy проявлял только в отношении зрелых .ш.шпофнлов периферической крови, но не в отно-шеавш созревающих in vitro в присутствии 1L-5 іфед-шестьешшковэозинофилов [11].
Рекомбинантные цитокины 'l'NFa, TNF0, СМ CSF, IL-1. но не ГЬ-З, стішулировали алгезию центрі н]ш ran к иммобилизованным И К за счет быстрой индукции экспрессии FcyRl 11 на этих клетках [25].
Была также показана способность 1L-1 (3 и TNFa усиливать FcyR — опосредованный фагоцитоз поли-мпрфяйядерпыми нейтрофиламн [261.
Экспрессия рецепторов для IgA на человеческих моноцитах увеличивалась под влиянием провоспа
лительиых цитокинов I L-1 и TN Fa, а также под вл и -яаием GM-CSF, а IFNy вызывал снижение экспрессии FcaR. Несколько иные результаты были получены при изучении влияния провоспалительиых цитокинов наэкспрессию FcaR на человеческих ме-зангиапьных клетках: IL-6, TNFa и IFNy усиливали экспрессию рецепторов FcaR па этих клетках [ 151 Из сопоставления этих результатов видно, что разные читокины по разному регулируют экспрессию FcR для разных изотипов иммуноглобулинов |56| (габл. 2).
С использованием в качестве клеток-мишеней человеческих мезапгиальных киеток почечных гломерул было показано, что li7Ny в комбинации с бактериапгь-иым Л ПС способен индуцировать синтез мРНК для FcyRIlI (CD16), наиболее выраженный и ¡фолифери-рующих клетках мезалгпя [49]. В этом же экспериментальном исследовании было показано, что после успешной индукции экспрессии на мезаигиальных клетках FcyRIlI (CD16) под действием IFNy последующая инкубация этих киеток с ИК приводила к значительному повышению транскрипции мРНК I L-6 -гипичиого цитокина, продуцируемого медангиальны-мн клетками. Тем самым была доказана возможность индукции провоспалительным цитокином экспрессии функционально активных FcR на человеческих ме-зангиальных клетках. Этим может быть объяснен одип из важнейших механизмов инициации и прогрессирования хронического гломерулонефрита.
Таблица 2. ВЛИЯНИЕ ЦИТОКИНОВ НА ЭКСПРЕССИЮ РАЗНЫХ ТИПОВ FcR
Типы FcR Обозначения CD Связывание изотипов lg Экспрессия на клетках Цитокины, регулирующие экспрессию FcR
стимулирующие ингибирующие
; FcyRl CD64 IgGl = lgG3 > lgG4 > lgG2 Мн, Мф, Гр IFNy [23,28,38, 68.71], G-CSF, GM-CSF [68], IL-10 (34, 38), TNFa, IL-6 [28] IL-4, IL-13 [19,24]
fcvRII CD32 IgGl = lgG3 > lgG2, lgG4 Мн, Мф, Гр IFNy, GM-CSF [12], TNFa [22] IL-4, IL-13 [19,24]
FcyRIlI CD16 lgG1, lgG3 > lgG2, lgG4 Мн, Мф, ЕК. Т-лимфоциты IFNy [12,49], TNFa, TNFß, IL-1 [25], GM-CSF [12, 25], IL-10 [34], TGFß [70] IL-4, IL-13 [19,24]
FcîRH CD23 igE Мн, ДК, Мф, эозинофилы, В-и Т-лимфоциты IFNy, TNFa, IL-6 [27], IL-4 [27,41], GM-CSF 141] IFNa, TGFß [19]
E FcaR CD89 IgA Мн, Гр TNFa, IL-1, GM-CSF [56]
Обозначении клеток: Мн - моноциты, Мф - макрофаги, Гр - гранулоциты, ЕК - естественные киллеры, ДК - дендригиые клетки.
За последние годы было показано, что мононук-леары крови, культивируемые в присутствии GM-CSF и IL-4, дифференцируются в дендритные клетки, выполняющие функцию презентации антигена. Про-воспалительные цитокины TNFa и LL-1 вызывают снижение экспрессии Fc-рецепторов на этих клетках одновремешю с повышением экспрессии адгезионных и костимулирующнх молекул. Эти изменения поверхностного фенотипа являются необратимыми и свидетельствуют о созревании дендритных клеток [521.
Особое внимание исследователей привлекает низкоаффинный рецептор IgE — FcsRIl (CD23), который в растворршой форме sGD23, циркулирующей ь сыворотке крови, выполняет функции фактора роста В-лимфоцнтоп, кофактора IgE-синтеза Экспрессию CD23 и секрецию sCD23 индуцируют цитоки-иы: IL-4. LFNy, TNFa, IL-6, GM-CSF [27, 41, 39]. Связывание CD23 со своим лигандом на мембранах промононцитав и моиоцнтов ведет к активации NFk В, продукции TNFa и ускоренной дифференци-ровке в моноциты - макрофаги. CD23 контролирует также продукцию моноцитами нитроксидных радикалов [65].
Заключение
Специфическому иммунному ответу сопутствует иммунное воспаление, в котором участвуют им-мунокомпегентные клетки и их продукты. При этом и в кровяном русле, и в лимфоидной ткани, и в очагах воспаления регистрируется одновременное присутствие сформировавшихся при взаимодействии антигенов и антител иммунных комплексов и продуцируемых и секретируемых иммуиокомпетептны -ми клетками цитокинов. И иммунпые комплексы, и цитокины взаимодействуют с клетками-мишенями, на мембранах которых экспрессированы соответ ствующие рецепторы.
Для связывания иммунных комплексов, включающих определенные изотияы иммуноглобулинов, на клеточных мембранах экспрессированы соответству -юшие FcR. Связывание ИК с соответствующим FcR и их «сшивка» индуцирует сигнал активации клетки-мишени, т. е. индукции транскрипции целого ряда генов, в том числе генов цитокинов. Индукция синтеза и секреции цитокинов конкретными клетками зависи г от характеристик действующих И К: от природы антигенов, изотипов антител и их соотношений в составе этих ИК. ИК индуцируют продукцию и секрецию разных цитокинов, среди которых встречаются синергисты (провоспалителъные цито-кины) или антагонисты (провоспалптельные и противовоспалительные цитокины). Многие патогенетические и иммунорегулирующие эффекты И К опосредован ы индукцией ими секреции соответствующих цитокинов.
С другой стороны, связывание цитокинов с их рецепторами на мембранах иммунокомпетентиых клеток также служит сигналом активации и транскрипции ряда генов, в том числе генов Fe-рецепторов. Таким образом, цитокины контролируют экспрессию FcR, а соответственно и процессы захвата и дег радации ИК, очищения от п их кровяного русла Раз-тле цитокины способны стимулировать экспрессию FcR разной степени аффинности для иммуноглобулинов разных изотипов. На этом уровне нередко замыкается порочный круг само поддержания воспаления. если цитокины повышают экспрессию FcR, на которых связываются ИК, индуцирующие донол нательную продукцию тех же цитокинов. В случае преобладания среди индуцированных цитокинов противовоспалительных, ингибирующих продук-цшо других цитокинов и экспрессию FcR, верх берет' негативная регуляция, ведущая к затуханию воспаления.
Перспективной предс тавляется дальнейшая конкретизация механизмов взаимосвязей и взаимодействия ИК с цнтокннами и их вклада в иммунорегуляцию.
Список литературы
1. Иоффе В.И., Копытовская Л.Г1 Савсль-вольф Г.Б., Богданова М.А.// ЖМЭИ. - 1975.— №2. -С. 71 -77
2. Иоффе В.И. // Вестник Акад, Мед. Наук СССР. - 1979. - № 2. - С. 3 - 11
3. Кетлинский С.А., Симбирцев А.С., Воробьев Л.А. Эндогенные иммуномодуляторы. - СПб.: Гппло крат. — 1992, - 256 с.
4. Константинова Н.А. Иммунные комплексы и повреждение тканей. М.: Медицина. - 256 с.
5. Никитина Е.Ю.: Автореф. дис. ... канд. мед,
наук. - СПб.; 1994. 19 с.
6. Ройт А. Основы иммунологии. — М.: Мир, 1991. — 328 с.
7. Фрейдлин И.С. Иммунная система и ее дефекты. — Калининград, 1998. — 110 с,
8. Abbas A., Lichtman A., Pober J. Cellular and molecular immunology. - New York.: W.B.Saunder Company, 1991. — 420 p
9. Aggarwal B„ Pocsik E. Cytokines: from clone to clinic // Arch. Biochetn. Biophys. — 1992. — Vol. 292. - P. 335 - 345.
10. Aguillon J.C.. Ferreira V., Nunez E. et al.//Scan. J. Immunol. - 1996. - Vol. 44, № 6. - P. 551 - 555.
11. Akutagawa JI., Ohshima Y., Monta M.// Hematol. Pathology. - 1994. - Vol. 8, № 3. - P 85 - 97.
12. Andres B.. Cardaba В., del Pozo V. et. al. // linmu-nlogy. - 1994. - Vol. 83, Ml- 1. - P. 155 - 160.
1.3. Anegon L, Cumri M.C., Trinchieri G. et aJ. //J. Exp. Med. - 1988. - Vol. 167. № 2. - P. 452 - 472.
14.Arnold R.. Werner F.. Humbert B. et al. // Immunology. — 1994. — Vol. 82. — P. 184-191.
15. Bagheri N.. Chintalacharuvu S R., Emancipator S.N. // Cliu. Exp. Immunol. - 1997. — Vol. 107. № 2. -P 404 - 409.
16. Barcv S.. Wettendorff M., Leo Ü. et al. // Irn immunol. — 1995. — Vol. 7 № 2. — P. 179— 185.
17. Benjarnini E.. Sunshine G., Leskowitz S. Immunology, a short course. WE LEY-LISS, New York. - 1996.-451 p.
18. BcrgerS., Ballo H.,Stutte HJ.// Eur.J.Immunol. -1996. - Vol. 26. - P. 1297 - 1301.
19 Bona C.. Bonilla F.Textbook of immunology, second rd.. Harwood Acad. Ptibl. - Amsterdam. — 1996. -406 p.
20. Borish 1.., Mascali J.J., Rosenwasser L.J. // J. Immunology. — 1991. — Vol. 146, N.< I. - P. 63 -
67.
21 Caxsatejla M.A., Meda L., Bonora et al. // J,Exp.Med. - 1993. - Vol. 178. - P. 2207 - 2211.
22 Chichepoiuche Y.. Vassalb P. //J. Biol. Chem. —
1994. - Vol. 269. № 31. - P. 20134 - 20138.
23. Feldman G.M., Cbuang E.J. Finbloon D.S. // J. Immunol. - 1995. - Vol. 154. - P. 318 - 325.
21 Fridman W. // FASEB ]. - 1991 - Vol.5.
P. 2684 - 2689.
2' Gammon W.R.. Hendrix j.D., Manguru K. et al. // j lnvesl.Derrnatol. — 1990. — Vol.95. № 2. -V. 164-171
26.Garner C.V., D'Amico R.. Simnis H.H. // J-Surg.Res. - 1996. - VoL 60, № I. — P. 84 - 90.
27'ifsal i\.. Wiilheim M.. Agis H. et al. // [Titniiiiicilngy - 1993. — Vol. 78. — P. 476 - 481.
2b. Ccssl A., Wiilheim M.. Spittler A. et al. // Scand.J.
ImmuneL - 1994. - VoL 39, № 2. - P. 151 - 156. 29. Gomez-Guerrero C.. Lopez-Armada M.J.. Gonzales E. Pt a). // J. lmmunol. — 1994. - Vol. 153. -P. 5247 - 5255.
3D GmitagoLP.. McKenzie I.F., Hogarth P.M.//Im dp. Cell Biol. - 1992. - Vol. 70. - P. 97- 105.
11 Hjghton J., Carlisle B„ Palmer D.G.// Clin.Exp.
lmmunol. — 1995. - Vol. 102. № 3. P. 54 1 - 546. }? Hetjnen LA.. Van-de-Wtukel J.G. //J. Hemato dter, - 1995. - Vol. 4. № 5. - P. 351 - 356.
31 VU-imen I.A.. Van-Vugt M.J.. Fänger N.A. ei al. //
1 Clin. Invest.- 1996. - Vol. 97, № 2. - I-’. 331 -
m
H tsDm&kf P Luukkainen R., Saario R. ei al. // Jlrthriiis Rheum. — 1996. — Vol. 39, № 3. — P38G-395.
35. Jane way Ch.A., Travers P. Immunobiology London.: Current Biology Ltd 1994. - 516 p.
36. Kanno I LTachiwaki 0.,Nose M. etal. // Clin. Exp. lmmunol. — 1994. — Vol. 95. — P. 115 - 121
37. KronborgG.//APMISSupplementum. Vol. 103. № 50. - P. 1 - 30.
38. Larner A.C., David M., Feldman G.M. et al. // Science, - 1993. - Vol.261, № 5129. - P. 1730 -1733.
39. Mathur A., Vallcra D.A., Taylor P.A. et al. // Bone Marrow Transplantation. — t995. — Vol. 16. Ns 1. -P. 119- 124.
40. Matsumoto K. // Nephrou. 1995. Vol. 69. -P. 352 - 353.
41. Matz J., Williams J., Rosenwasser L.J. et al. // J. Allergy Clin, lmmunol. — 1994. — Vol. 93 -P. 650 - 657.
42. Montinaro V., Hevey K., Aventaggiato L. et al. // Kidney International. — 1992. — Vol. 42, № 2.
P. 341 - 353.
43. Mulligan M.S.. Jones M.L., Bolanowski M. A. et al. //J. lmmunol. — 1993. - Vol.150, № 12. -P.5585 - 5595.
44. Mulligan M.S., Jones M.L., Vaporciyan A.A. et al // Ibid. - 1993. - Vol. 151, № 10. - P. 5666-5674.
45. Mulligan M.S., Ward P.A. // Ibid. - 1992. -
VoL 149, №1,- P. 331 339.
4(i. Nakajima H., Gleich G.J.. Kita H. // Ibid. — 1996 -Vol. 156. - P. 4859 - 4866.
47. Pascual M., French L. // Immunology Today -
1995.-Vol. 16.-P. 58-64.
48. Patry C., Herbelin A., Lehuen A. ei al. /; Immunology — 1995, — Vol. 86. № 1. - P. I 5.
49. Radekc- H.H., GessnerJ.E., Uciechowski P. et al.// J. lmmunol. - 1994. - Vol. 153. - P 1281 - 1291.
50. Remvig L., Thomsen B.S., Baek. L. et al. // Scand. ). lmmunol. - 1990. - Vol, 32, № 3. - P. 255 -261.
51. Rose D.M., Winston B.W. Chau E.D. et al. // Blochern. Biophys. Res. Commun. — 1997 -Vol. 238, № 1. - P. 256 - 260.
52. Sallusto F.. Cella M.. Danieli C. Et al. //J. Exp Med. - 1995. - Vol. 182, № 2. - P. 389 - 400.
53. Satriano J.A.. Hora K., Shan L. et al. // J. lmmunol. — 1993. — Vol. 150, № 5. — P. 1971 -1978.
54. Schlondorff V.// KitLney Int. - 1996. Vol 49 № G.-P. 1583- 1585. ’
55. Scott C.B., RatcJiffe DR, Cramer F.B // J. lmmunol. — 1996. - Vol. 157. - P. 351 - 359.
56. Shen L.. Collins J.E., Schoenlorn M.A. et al. // Ibid. - 1994. - Vol. 152, № 8. P. 4080 - 4086.
57. Sullivan G.W., Gelrud A.K., Carper H.T. et al.// Proc. Ass. Amer. Pbys. — 199(i. — Vol 108, .№ 6. — P. 455 - 466.
58. TebibJ.G., Boughaba H_, Lebroublon M.C. et al. // Europian Cytokine Network. — 1991. - Vol. 2, №4. - P. 239 - 243.
59 Thomson A. (Ed.) The Cytokine Handbook. Academic Press, London. - 1992. — 418 p.
fiO. Timmerman JJ.. Van Gijlswijk-Janssen D.J., Van Der Kooij S.VV. et al. //J. Amer. Society of Nephrology. - 1997. - Vol.’S. № 8. - P. 1257 -1265.
61. Tripp C.S., Beckerman K.P.. Unanue E.P.//J. Clin. Invest. - 1995. - Vol. 95. - P. 1628 - 1634.
62. Vaporciyan A. A., Mulligan M.S.. Warren J.S. et al. // J.Immunol.— 1995. — Vol. 155.— P. 1442 - 1449.
63. VirellaG., MunozJ.F., Galbraith G.M. et aJ. // Clin, immunol. imnmnopath. — 1995. — Vol. 75. N¡2,-P. 179- 189.
64. Virgin H.W.IV, Unanue E.R. //J. Immunol. 1984. - Vol. 133, № L- P. 104 - 109.
65. Vouldoukis l„ Riveros-Moreno V.. Dugas B. etal.// Proc. Natl. Acad. Sei.USA. - 1995. — Vol. 92. -P. 7804 - 7808.
66. Ward P.A., Mulligan M.S. // Klin. Wochenschrift. — 1991. — Vol. 69. IS1« 21 - 23
P. 1009 - 1011.
67. WarrenJ.S.//Biochem. biophys. Res. Commun. -1991. - Vol. 175. № 2. - P. 604 - 610.
68. Watson 1;., RobinsonJ.J.. Phelen M.etal.//Annals of the Rheumatic Diseases. — 1993. Vol. 52. — P. 354 - 359.
69. Wharram B.L.. Fithing K.. Kunkel S.L. et at. // J. Immunol. - 1991. - Vol. 146. №5. - P. 1437 -1445.
70. Wong ILL., Welch G.R., Brandes M.E. et al // Ibid. - 1991. - Vol. 147, № 6. - P. 1843-1848.
71. Yamamoto K.. Ohmoto M.. Matsumoto S. et al. // J. Gastroenterol. Hepatol. - 1995.— Vol. 10, № 1. -P. 972 - 976.
72. Yentis S.M., Gooding R.P., Riches P.G. //
Cytokine. - 1994. - VoL 6. № 3. - P. 247 254.
