CC BY
10Научные статьи
Семенюк Дарья Юрьевна - врач-оториноларинголог Мариинской больницы. 191104, Санкт-Петербург, Литейный пр., д. 56; тел.: 8-812-275-71-95, e-mail: [email protected]
Артюшкин Сергей Анатольевич - докт. мед. наук, профессор, зав. каф. оториноларингологии СевероЗападного ГМУ им. И. И. Мечникова. 191015, Санкт-Петербург, ул. Кирочная, д. 41; тел.: (812) 303-50-00, e-mail: [email protected]
Тимчук Лола Эркиновна - канд. мед. наук, н. с. Санкт-Петербургского научно-исследовательского института уха, горла, носа и речи. 190013, Санкт-Петербург, ул. Бронницкая, д. 9; тел.: (812)316-15-23, е-mail: lola-timchuk@ mail.ru
Мироненко Александр Николаевич - докт. мед. наук, зам. начальника по клинической работе ВМА. 194044. Санкт-Петербург, ул. Лебедева, д. 6; е-mail: [email protected]
Конусова Валентина Георгиевна - канд. мед. наук, ст. н. с. НИИ особо чистых биопрепаратов. 197110, Санкт-Петербург, ул. Пудожская, д. 7; тел.: (812)336-55-91, е-mail: [email protected]
Симбирцев Андрей Семёнович - докт. мед. наук, профессор, директор НИИ особо чистых биопрепаратов. 197110, Санкт-Петербург, ул. Пудожская, д. 7, тел.: (812)336-55-91, е-mail: [email protected]
УДК 616.327.2:611-018.73:575.172.1
ИЗУЧЕНИЕ ЭКСПРЕССИИ ГЕНА БЕТА-ДЕФЕНСИНА-1 ЧЕЛОВЕКА В СЛИЗИСТОЙ ОБОЛОЧКЕ НОСОГЛОТКИ
Е. В. Тырнова, Г. М. Алешина, В. Н. Кокряков
INVESTIGATION OF HUMAN BETA-DEFENSIN-1 GENE EXPRESSION ON THE MUCOSAL SURFACE OF THE NASOPHARYNX
E. V. Tyrnova, G. M. Aleshina, V. N. Kokryakov
ФГБУ «Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт уха, горла, носа и речи»
Минздрава России
(Директор - засл. врач РФ, член-корр. РАМН, проф. Ю. К. Янов)
ФГБУ «Научно-исследовательский институт экспериментальной медицины» СЗО РАМН,
Санкт-Петербург
(Директор - засл. деят. науки РФ, акад. РАМН, проф. Г. А. Софронов)
Целью работы явилась оценка экспрессии гена антимикробного пептида бета-дефенсина-1 человека (hBD-1) в эпителии слизистой оболочки носоглотки. Исследован операционный материал от больных гипертрофией аденоидов и миндалин (n = 4), хроническим декомпенсированным тонзиллитом (n = 4), гипертрофией аденоидов (n = 4), заболеваниями носа и околоносовых пазух (n = 14) (полипы носа и верхнечелюстных пазух, гипертрофический ринит, нижние носовые раковины в качестве контроля). Оценку экспрессии матричной РНК (мРНК) hBD-1, а также мРНК бета-2-микроглобулина проводили методом полимеразной цепной реакции в реальном времени. мРНК hBD-1 была экспрес-сирована во всех отделах носоглотки на уровнях, которые достоверно не различались (р >0,05; тест Манна-Уитни). Экспрессия hBD-1 характеризует базальный уровень защитных реакций врожденного иммунитета слизистой оболочки носоглотки. hBD-1 рассматривается в качестве защитной молекулы в отсутствие воспаления.
Ключевые слова: аденоиды, небные миндалины, нижние носовые раковины, полипы носа и верхнечелюстных пазух, бета-дефенсин-1 человека, полимеразная цепная реакция в режиме реального времени.
Библиография: 28 источников.
The aim of the present study was to evaluate the human beta-defensin-1 (hBD-1) gene expression in the surface epithelium of the nasopharyngeal mucosa. Surgical samples from patients with hypertrophic adenoids and tonsils (n = 4), chronic decompensated tonsillitis (n = 4), hypertrophic adenoids (n = 4), and sinonasal disease (n = 14) (nasal polyps, sinus maxillaries polyps, inferior turbinate mucosa of hypertrophic rhinitis, inferior turbinate mucosa as control) were investigated. Total RNA was extracted and analysed by real-time reverse-transcriptase polymerase chain reaction (RT-PCR) for hBD-1, as well as beta-2-microglobulin messenger ribonucleic acid (mRNA). The data obtained were analysed for significant differences using the Mann-Whitney-U test. Beta-defensin-1 mRNA was detected in all mucosal tissues samples, at levels that did not differ signifi-
cantly. The results presented here suggest that expression of hBD-1 is the basal levels of innate immune defense reactions in the nasopharynx cavity and hBD-1 serves as a defense molecule in the absence of inflammation.
Key words: adenoids, inferior turbinate, human beta-defensin-1, nasal and sinus maxillaries polyps, realtime polymerase chain reaction, tonsils. Bibliography: 28 sources.
Выживание многоклеточных организмов в мире, изобилующем потенциально патогенными микроорганизмами, зависит от эффективности функционирования механизмов их иммунной защиты [1]. Защитные механизмы респираторного эпителия включают мукоцилиарный клиренс (механическое удаление вдыхаемых инородных веществ и микроорганизмов со слизью), клеточные компоненты врожденного иммунитета (естественные киллеры, дендритные клетки, ней-трофилы и макрофаги) и множество соединений с антимикробным действием, секретируемых эпителиальными и воспалительными клетками и функционирующих в качестве эффекторных молекул врожденной иммунной системы [7]. Эпителиальные клетки рассматриваются в качестве первой линии защитного барьера системы врожденного иммунитета против микроорганизмов. Антимикробные пептиды (АМП) и белки являются ведущими молекулярными факторами этой системы [1]. В противоположность приобретенному (адаптивному) иммунитету эндогенные пептидные антибиотики (дефенсины, кателици-дины) обеспечивают неотложный ответ макроорганизма на инфекцию. Дефенсины, отличительными структурными признаками которых служат три внутримолекулярных дисульфидных мостика и наличие основных аминокислот, являются ключевыми эффекторными молекулами врожденного иммунитета благодаря своей локализации в фагоцитах и клетках барьерных эпи-телиев слизистых оболочек и покровов [2, 24]. Бета-дефенсин-1 человека (hBD-1) - один из наиболее заметных пептидов этого семейства: hBD-1 повсеместно экспрессируется всеми эпителиями человека, однако обладает лишь незначительной антимикробной активностью по сравнению с другими дефенсинами [5, 24].
Инфекционные заболевания верхних дыхательных путей (ВДП) вызываются вирусами и преобладающими респираторными бактериальными патогенами: Streptococcus pneumoniae, не-типируемым Haemophilus influenzae, Moraxella catarrhalis и Staphylococcus aureus, которые являются частью комменсальной нормальной микро-биоты носоглотки [18]. Существенным фактором комплексного патогенеза хронического синусита считают рецидивирующие бактериальные инфекции Pseudomonas aeruginosa. Эпителии человека постоянно подвергаются воздействиям со стороны бактерий и грибков как комменсальной, так и патогенной природы [24]. Пептиды иммунной защиты организма предохраняют эпителии
макроорганизма от микробной адгезии и их последующей инвазии в субэпителиальные образования [26]. Для множества микробных патогенов колонизация поверхности слизистых оболочек макроорганизма - это первый и необходимый шаг в инициации инфекционного процесса. Реакции врожденного иммунитета макроорганизма могут влиять на эти взаимодействия и, следовательно, воздействовать на видовой состав колонизирующей микробиоты и внедряющихся бактерий [21].
hBD-1 как эндогенный антибиотический агент обладает относительно небольшим влиянием на рост респираторных патогенов [5]. Показана антимикробная активность hBD-1 в отношении клинических изолятов респираторных патогенов грамотрицательного M. catarrhalis 035E и умеренный ингибирующий эффект пептида на рост грамположительного S. pneumoniae 6B. Ультраструктурный анализ с применением трансмиссионной электронной микроскопии выявил способность hBD-1 в незначительной степени вызывать повреждения мембран бактерий [5]. В связи с этим считают, что для реализации антимикробного действия требуются сравнительно высокие концентрации пептида, который действует на микроорганизмы, скорее всего, во взаимодействии с другими молекулярными факторами врожденной иммунной системы. Эти данные согласуются с представлениями о том, что секре-тируемые респираторным эпителием слизистых оболочек АМП и белки составляют молекулярную основу противоинфекционной защиты ВДП.
Известно, что in vitro и in vivo hBD-1 играет роль в ранних врожденных иммунных реакциях против вирусов гриппа, парагриппа 3-го типа, аденовирусной инфекции, вируса простого гер-песа-1, вируса папилломы человека при рецидивирующем респираторном папилломатозе [19].
Инициальное взаимодействие между кати-онным пептидом и анионной поверхностью микробных клеток основано на электростатических (ионных) силах притяжения, которые подавляются высокими концентрациями соли в растворе [13]. Высказано предположение, что hBD-1 является активным in vivo в условиях, когда высокие местные концентрации пептида в жидкости пери-цилиарных пространств будут достаточными для преодоления ингибирующего эффекта физиологических концентраций NaCl [5].
Восстановительное расщепление дисуль-фидных связей в молекуле hBD-1 приводит к усилению антимикробной активности hBD-1. Показано, что после восстановительного рас-
щепления дисульфидных мостиков hBD-1 становится мощным АМП против условно-патогенных грибков Candida albicans и анаэробных грамполо-жительных комменсалов видов Bifidobacterium и Lactobacillus. Восстановленный hBD-1 экранирует нормальный эпителий от колонизации коммен-сальными бактериями и условно-патогенными грибками [24].
Наряду с прямой антимикробной и антивирусной активностью hBD-1 выступает в качестве иммуномодулятора - «алармина» (молекулы тревоги), стимулирующего в качестве хемокина привлечение воспалительных клеток в слизистую [17]. Регуляторами экспрессии пептидов иммунной защиты организма являются микробы, цито-кины, ростовые факторы и активный витамин D [14].
Цель исследования. Оценить экспрессию гена бета-дефенсина-1 человека по определению мРНК в слизистой оболочке носоглотки больных гипертрофией аденоидов и небных миндалин, хроническим декомпенсированным тонзиллитом, заболеваниями носа и околоносовых пазух.
Пациенты и методы. Образцы тканей получали во время хирургического вмешательства в условиях общей анестезии и немедленно помещали в стабилизирующий раствор RNAlater. Исследованы три вида тканей: небные миндалины, аденоиды, слизистая оболочка носа (нижние носовые раковины, полипы носа и верхнечелюстных пазух).
Материал получен от 26 больных, в том числе: небные миндалины больных хроническим декомпенсированным тонзиллитом (3 мужчин, 1 женщина, возраст 18-44 года), подвергнутых тонзиллэктомии по причине хронического де-компенсированного тонзиллита (мало или существенно увеличенные миндалины, анамнез хронического тонзиллита); небные миндалины и аденоиды больных обструктивной гипертрофией аденоидов и гипертрофией небных миндалин (3 мальчика, 1 девочка, возраст 3-11 лет), подвергнутых аденоидэктомии и тонзиллэктомии по причине увеличения аденоидов и небных миндалин, приводящего к затруднению носового дыхания и развитию секреторного отита; аденоиды больных обструктивной гипертрофией аденоидов (2 мальчика, 2 девочки, возраст 6-8 лет), подвергнутых
аденоидэктомии по причине увеличения аденоидов, приводящего к назальной обструкции; носовые полипы больных хроническим полипозным риносинуситом (3 мужчин, 1 женщина, возраст 24-58 лет), подвергнутых полипэктомии; полипы верхнечелюстной пазухи больных хроническим полипозным риносинуситом (4 мужчин, возраст 34-46 лет), подвергнутых полипэктомии; нижние носовые раковины больных с искривлением носовой перегородки и гипертрофическим ринитом (1 мужчина, 1 женщина, возраст 25-49 лет), подвергнутых септум-операции и конхотомии; нижние носовые раковины больных с искривлением носовой перегородки (3 мужчин, 1 женщина, возраст 19-26 лет), подвергнутых септум-операции; всего 30 образцов ткани. Хирургическое лечение было проведено больным в период вне обострения заболевания.
Общую РНК выделяли согласно протоколу Gen Elute Mammalian Total RNA Miniprep Kit и On-Colum DNase I Digestion Set из поверхностного эпителия исследуемых образцов ткани. Синтез первой цепи комплементарной ДНК (кДНК) из молекул РНК проводили с использованием обратной транскриптазы M-MLV Reverse Transcriptase в присутствии oligo(dT) и dNTPs. Амплификацию проводили с использованием специфических праймеров [22] и реактивов iQ SYBR Green Supermix методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) с детекцией накопления продуктов реакции в режиме реального времени (45 циклов) с помощью детектирующего амплификатора MiniOpticon и программного обеспечения Opticon Monitor™ версия 3.1. Уровень экспрессии мРНК стандартизировали относительно экспрессии гена бета-2-микроглобулина (табл.). Количество исследуемых кДНК в образцах рассчитывали путем определения дельта Ct - разности пороговых циклов гена-мишени и гена внутреннего контроля (housekeeping gene). Относительную экспрессию генов рассчитывали как 2-Дст и оценивали в условных единицах.
Статистическую обработку данных проводили с помощью программы GraphPad Prism 5 методами описательной статистики с использованием непараметрических критериев различия (тест Манна-Уитни). Значения p < 0,05 рассматривали как статистически значимые.
Т а б л и ц а
Последовательность праймеров, использованных для ПЦР амплификации
Показатель Последовательность оснований
Бета-дефенсин-1 человека: sense antisense 5' TGCTGTTTACTCTCTGCTTACTTTTGT 3' 5' CCAAGGCCTGTGAGAAAGTTACC 3'
Бета-2-микроглобулин человека: sense antisense 5' CCAGCAGAGAATGGAAAGTC 3' 5' GATGCTGCTTACATGTCTCG 3'
Результаты и обсуждение. Экспрессия мРНК hBD-1 обнаружена во всех исследованных образцах ткани - как респираторного эпителия нижних носовых раковин, полипов носа и полипов верхнечелюстных пазух [псевдомногослойный (многорядный) эпителий], аденоидов (однослойный многорядный мерцательный эпителий), так и многослойного плоского неороговевающего эпителия небных миндалин при гипертрофии миндалин (ГНМ) и хроническом декомпенсированном тонзиллите (ХТ) (рис.).
Наблюдалась заметная вариация экспрессии мРНК hBD-1 между пациентами обследованных групп, но статистически достоверные различия экспрессии в исследованных тканях при различных нозологических формах не обнаружены. Хирургическое лечение проводили в стадии ремиссии заболевания. Полученные данные свидетельствуют о том, что во время хирургического вмешательства барьер, основанный на респираторных и тонзиллярных эпителиальных АМП, не был нарушен у больных хроническим полипозным риносинуситом, вазомоторным и гипертрофическим ринитом, обструктивной гипертрофией аденоидов и гипертрофией небных миндалин, хроническим декомпенсированным тонзиллитом.
Полученные нами данные об экспрессии гена hBD-1 в слизистой оболочке носоглотки при разных патологических состояниях согласуются со сведениями литературы. В частности, в эпителии нижних носовых раковин, полученном путем прямой визуальной браш-биопсии, детектиро-
вана мРНК hBD-1 (полуколичественная ПЦР) на низких уровнях у здоровых людей (медиана экспрессии 9,2%) и на высоких уровнях у больных острой респираторной инфекцией (p < 0,004). Кратковременная вариабельность (интервал 1 неделя) экспрессии мРНК hBD-1 в эпителии носа здоровых людей также низкая (меньше 15%). В эпителии носа больных кистофиброзом легких, колонизированных грамотрицательным Pseudomonas aeruginosa, экспрессия hBD-1 сопоставима со здоровыми лицами (p = 0,2) и не возрастает в ответ на воспалительные стимулы. Повышенная при простуде экспрессия hBD-1 в эпителии носа снижалась до нормального уровня через 3 недели после ОРЗ, что свидетельствует об индуцибельном характере экспрессии hBD-1 в эпителии носа под влиянием микробных факторов и провоспалительных цитокинов [12]. Высказано предположение о том, что, если эпителий хронически подвергается экспозиции (воздействию) воспалительных стимулов, он теряет способность к стимулирующей регуляции синтеза дефенсинов. Кроме того, воспалительные стимулы могут быть не единственными индукторами экспрессии дефенсинов [12].
Другие авторы наблюдали экспрессию мРНК hBD-1 в слизистой оболочке носа до и после эндоскопических операций на пазухах и в процессе заживления после операции (через 1, 2 недели, 1, 3 и 6 месяцев) у трех групп больных с различной ответной реакцией на операцию (излеченная, реагирующая и нереагирующая группы) и кон-
Рис. Относительная экспрессия мРНК бета-дефенсина-1 человека в поверхностном эпителии нижних носовых раковин, аденоидов, небных миндалин, полипах носа и верхнечелюстных пазух.
трольных образцах здоровых людей. мРНК hBD-1 экспрессирована как в нормальной слизистой, так и в слизистой при хроническом синусите. Показаны недостоверные различия экспрессии мРНК hBD-1 между группами и отсутствие связи с прогнозом заболевания [11].
Определяющей характеристикой хронического риносинусита с носовыми полипами считают наличие эозинофильного воспалительного инфильтрата и преобладание Th2 цитокинов. Иммунная система слизистой оболочки носа и околоносовых пазух играет решающую роль в защите организма от потенциальных патогенов, которые попадают в дыхательные пути при дыхании. Эпителиальные клетки носа и пазух выступают в качестве «стражи» и источника ранних ре-актантов, продуцируемых в результате детекции патоген-ассоциированных молекул рецепторами. Они двунаправленно взаимодействуют с внутри-эпителиальными лимфоцитами и другими элементами адаптивного иммунитета в целях координации антимикробной защиты [25]. В современной литературе изложены сведения о транскрипции кодирующего hBD-1 гена DEFB1 в нормальном носовом эпителии человека in situ, а также в культуре эпителиальных клеток, происходящих из ВДП. Показано, что при хроническом риносинусите с носовыми полипами Th2 цитокины подавляют продукцию АМП эпителиальными клетками in vitro [9]. Выявленная в модельных экспериментах аллергического воспаления носа у мышей сниженная экспрессия mBD-1 поддерживает представление о том, что ^2-опосредованное воспаление оказывает инги-бирующее воздействие на врожденный иммунитет носа и околоносовых пазух человека и снижает эффективный антибактериальный иммунитет в дыхательных путях [25].
Известно, что инфекции дыхательных путей являются причиной обострений аллергии и астмы. Показана (ПЦР и иммуногистохимия) сниженная тонзиллярная экспрессия hBD-1 эпителиальными клетками и тонзиллярными лимфоцитами CD4(+), CD8(+) и CD19(+) при аллергическом рините по сравнению со здоровыми миндалинами неаллергического контроля. Стимуляция культуры эпителиальных клеток дыхательных путей аллергическими медиаторами (IL-4, IL-5, гистамин) снижала секрецию hBD-1, при этом в культивированных миндалинах или лимфоцитах подобные эффекты не наблюдали. Подавляющая регуляция продукции бета-дефен-синов в эпителиальных клетках в присутствии аллергических медиаторов свидетельствует о том, что больные аллергическим ринитом обладают ослабленной антимикробной защитой. Это обстоятельство может делать их более восприимчивыми к инфекциям дыхательных путей [23].
В срезах ткани носовых раковин взрослых больных персистирующим аллергическим и идиопа-тическим ринитом показана (ПЦР) ослабленная экспрессия мРНК бета-дефенсинов по сравнению со здоровой слизистой носа и усиленная экспрессия мРНК бета-дефенсинов в ткани миндалин, но различия между группами хронического аллергического и неаллергического ринита и контрольных пациентов статистически недостоверны [27].
Существует гипотеза, что ряд заболеваний инициируется в результате нарушения взаимодействий между генетическими факторами и влиянием окружающей среды, например измененной микробиотой слизистых оболочек [20]. При гранулематозе Вегенера (комплексном аутоиммунном заболевании неясной этиологии, часто включающем начальные манифестации в виде локального воспаления слизистой оболочки носа) оценка профилей транскрипции в первичной ткани слизистой оболочки носа обнаружила независимое от колонизации Staphylococcus au-reus 4,45-кратное усиление экспрессии hBD-1 по сравнению с образцами нормального контроля [20]. По мнению авторов, эта особенность нарушений барьерной функции носа позволяет дифференцировать гранулематоз Вегенера от других воспалительных нарушений с поражением слизистой оболочки носа.
В эпителиальных клетках носа ВИЧ-инфицированных и неинфицированных больных уровни мРНК hBD-1 достоверно не различались [10], т. е. ВИЧ-инфекция не влияет на экспрессию hBD-1 в носовом эпителии. В эпителиальных клетках носа ВИЧ-негативных больных, страдающих респираторными инфекциями, уровни бе-та-дефенсинов были снижены [10].
Предполагают, что небные миндалины благодаря своим бактерицидным компонентам обладают влиянием на рост и контроль бактерий ротовой полости. Показана экспрессия hBD-1 (полуколичественная ПЦР) во всех образцах ткани гиперплазированных миндалин и хронического тонзиллита с подтвержденным патологическим содержанием Actinomyces israelii [4]. Способность небных миндалин экспрессировать hBD-1 сохраняется в условиях хронического воспаления миндалин.
мРНК hBD-1 была экспрессирована (обратная транскрипция ПЦР) во всех образцах ткани ги-перплазированных небных миндалин и хронического тонзиллита на уровнях, которые достоверно не различались (р > 0,05) [28]. При исследовании паттерна экспрессии дефенсинов и хемокинов при заболеваниях миндалин обнаружена экспрессия мРНК hBD-1 (полуколичественная ПЦР) в небных миндалинах при хроническом тонзиллите с воспалительными инфильтратами и без них, при гиперплазии миндалин и остром тонзиллите.
Методом иммуногистохимии показано, что экспрессия мРНК hBD-1 ограничена эпителиальной выстилкой небных миндалин [8].
Рецидивирующий острый тонзиллит, при котором больные страдают повторными симптомами инфекции миндалин, связывают со стрептококком группы A Streptococcus pyo-genes. Стрептококковая инфекция часто выступает этиологическим фактором хронического тонзиллита, повышенные концентрации антистрептолизина-О обнаружены у 40,18% пациентов, а в возрастной группе 11-15 лет у 54,8% больных [3]. Количественно определяли экспрессию мРНК hBD-1 в небных миндалинах контроля и подвергнутых тонзиллэктомии больных рецидивирующим острым тонзиллитом. Экспрессия мРНК hBD-1 заметно варьировала между пациентами, но статистически достоверные различия отсутствовали [26].
В ткани небных миндалин определяли имму-ноферментным методом концентрацию пептида hBD-1 при различных патологических состояниях: гипертрофия миндалин, острый тонзиллит, хронический тонзиллит, паратонзиллярный абсцесс. Иммунофлюоресцентное окрашивание показало общую (сопутствующую) локализацию hBD-1 и стрептококка группы A. Среднее значение hBD-1 при остром тонзиллите достоверно снижено по сравнению с другими группами, так как пептид потребляется для борьбы с бактериальной инфекцией. Тем не менее наличие hBD-1 в миндалинах не предотвращает хронизацию тонзиллита [16].
При паратонзиллярном абсцессе методом иммуногистохимии детектировали достоверно более сильную экспрессию пептида hBD-1 в поверхностном эпителии, криптах, эпителии крипт, лимфоцитарной «шапке» и структуре абсцесса по сравнению с контролем. Не было значимых различий выявления пептида hBD-1 по сравнению с контролем в лимфоидных фолликулах и зародышевых (герминативных) центрах [15].
Для оценки эффектов активной бактериальной инфекции проводили провокационные пробы со Streptococcus pyogenes на модели эпителия миндалин in vitro (клетки HaCaT) и поддерживаемых in vitro эксплантатов (ткань или орган, культивируемые вне организма) миндалин, иссеченных у контрольных пациентов, и миндалин
больных рецидивирующим острым тонзиллитом, подвергнутых тонзиллэктомии. Клетки эпителия миндалин HaCaT показали ослабленную экспрессию hBD-1 (р < 0,01), согласующуюся со сниженной защитой эпителиального барьера. Заражение эксплантатов небных миндалин S. pyogenes было ассоциировано с ответной реакцией hBD-1 контроля, а не больных рецидивирующим острым тонзиллитом. В эксплантатах миндалин больных рецидивирующим острым тонзиллитом, хотя не так определенно, наблюдали тенденцию, подобную модели эпителия миндалин HaCaT, тогда как в эксплантатах миндалин контроля после провокационной пробы со S. pyogenes экспрессия hBD-1 повысилась (р < 0,01). Высказано предположение, что in vivo hBD-1 может играть решающую роль в защите эпителия миндалин от S. pyogenes [26].
Дефицит или инактивация дефенсинов могут способствовать хронической бактериальной колонизации носоглотки. Поскольку поверхность слизистой сильно колонизирована, этот пептид либо является неактивным в этих условиях, либо не присутствует в достаточных количествах в невоспаленном состоянии. Альтернативной возможностью является то, что заселяющая поверхность слизистой носоглотки микробиота устойчива (невосприимчива) к экспрессируемым в этом участке пептидам [6].
Заключение. Представленные результаты свидетельствуют о том, что экспрессия бета-де-фенсина-1 человека характеризует базальный уровень одного из противомикробных факторов слизистой оболочки носоглотки. hBD-1 может рассматриваться в качестве защитной молекулы, функционирующей при отсутствии воспаления. Рецидивирующие инфекционно-воспалительные заболевания носоглотки могут развиваться на фоне ослабленной экспрессии антимикробных пептидов в поверхностном эпителии слизистой оболочки ЛОРорганов. Подавление экспрессии hBD-1 в эпителиальных клетках дыхательных путей под действием факторов вирулентности бактериальных и вирусных патогенов может приводить к повышенной восприимчивости к инфекциям, так как подавление синтеза и (или) секреции этого пептида способствует адгезии и инвазии микроорганизмов на уровне эпителия ВДП - входных ворот инфекции.
Работа частично поддержана грантами РФФИ № 12-04-01498 и № 12-04-01573.
ЛИТЕРАТУРА
1. Кокряков В. Н. Биология антибиотиков животного происхождения. - СПб.: Наука, 1999. - 162 с.
2. Кокряков В. Н. Очерки о врожденном иммунитете. - СПб.: Наука, 2006. - 261 с.
3. Мальцева Г. С., Уханова М. А., Тырнова Е. В. Клиническое значение определения ревматоидного фактора, С-реактивного белка, антистрептолизина-О у больных с хроническим тонзиллитом // Рос. оторинолар. -2010. - № 4 (47). - С. 45-51.
4. A newly discovered function of palatine tonsils in immune defence: the expression of defensins / J. B. Weise [et al.] // Otolaryngol. Pol. - 2002. - Vol. 56, N 4. - P. 409-413.
Научные статьи
5. Antimicrobial activity of innate immune molecules against Streptococcus pneumoniae, Moraxella catarrhalis and nontypeable Haemophilus influenza / H. Y. Lee [et al.] // BMC Infect. Dis. - 2004. - Vol. 5. - P. 4-12.
6. Bacterial phosphorylcholine decreases susceptibility to the antimicrobial peptide LL-37/hCAP18 expressed in the upper respiratory tract / E.S. Lysenko [et al.] // Infect. Immun. - 2000. - Vol. 68, N 3. - P. 1664-1671.
7. Bals R. Epithelial antimicrobial peptides in host defense against infection // Respir. Res. - 2000. - Vol. 1, N 3. -P. 141-150.
8. Defensin and chemokine expression patterns in the palatine tonsil: a model of their local interaction / J. E. Meyer [et al.] // Eur. Arch. Otorhinolaryngol. - 2006. - Vol. 263, N 4. - P. 319-326.
9. Epithelium, inflammation, and immunity in the upper airways of humans: studies in chronic rhinosinusitis / R.P. Schleimer [et al.] // Proc. Am. Thorac. Soc. - 2009. - Vol. 6. - P. 288-294.
10. Expression of beta-defensin 1 and 2 in nasal epithelial cells and alveolar macrophages from HIV-infected patients / S. Alp [et al.] // Eur. J. Med. Res. - 2005. - Vol. 10, N 1. - P. 1-6.
11. Expression of human beta-defensin after endoscopic sinus surgery for chronic sinusitis / C. Z. Xiao [et al.] // Nan Fang Yi Ke Da Xue Xue Bao. - 2010. - Vol. 30, N 7. - P. 1580-1583.
12. Expression of human beta defensin (HBD-1 and HBD-2) mRNA in nasal epithelia of adult cystic fibrosis patients, healthy individuals, and individuals with acute cold / N. Dauletbaev [et al.] // Respiration. - 2002. - Vol. 69, N 1. -P. 46-51.
13. Jenssen H., Hamill P., Hancock R. E. Peptide antimicrobial agents // Clin. Microbiol. Rev. - 2006. - Vol. 19. - P. 491511.
14. Hiemstra P. S. The role of epithelial beta-defensins and cathelicidins in host defense of the lung // Exp. Lung Res. -
2007. - Vol. 33. - P. 537-542.
15. Human beta-defensins-at the front line of the peritonsillar abscess / M. Schwaab [et al.] // Eur. J. Clin. Microbiol. Infect. Dis. - 2009. - Vol. 28, N 7. - P. 745-755.
16. Human beta-defensins in different states of diseases of the tonsilla palatine / M. Schwaab [et al.] // Eur. Arch. Otorhinolaryngol. - 2010. - Vol. 267, N 5. - P. 821-830.
17. Human defensins and LL-37 in mucosal immunity / M. Doss [et al.] // J. Leuk. Biol. - 2010. - Vol. 87. - P. 79-92.
18. Microbial interactions during upper respiratory tract infections / M. M. Pettigrew [et al.] // Emerg. Infect. Dis. -
2008. - Vol. 14, N 10. - P. 1584-1591.
19. Modulation of human p-defensin-1 (hBD-1) in plasmacytoid dendritic cells (PDC), monocytes, and epithelial cells by influenza virus, Herpes simplex virus, and Sendai virus and its possible role in innate immunity / L. K. Ryan [et al.] // J. Leukoc. Biol. - 2011. - Vol. 90, N 2. - P. 343-356.
20. Molecular signatures of a disturbed nasal barrier function in the primary tissue of Wegener's granulomatosis / M. Laudien [et al.] // Mucosal Immunol. - 2011. - Vol. 4, N 5. - P. 564-573.
21. Murphy T. F., Bakaletz L. O., Smeesters P. R. Microbial interactions in the respiratory tract // Pediatr. Infect. Dis. J. -
2009. - Vol. 28, suppl. 10. - S. 121-126.
22. Phenylbutyrate induces antimicrobial peptide expression / J. Steinmann [et al.] // Antimicrob. Agents Chemother. -2009. - Vol. 53, N 12. - P. 5127-5133.
23. Reduced tonsillar expression of human p-defensin 1, 2 and 3 in allergic rhinitis / J. Bogefors [et al.] // FEMS Immunol. Med. Microbiol. - 2012. - Vol. 65, N 3. - P. 431-438.
24. Reduction of disulphide bonds unmasks potent antimicrobial activity of human p-defensin 1 / B. O. Schroeder [et al.] // Nature. - 2011. - Vol. 469, N 7330. - P. 419-423.
25. Spontaneous eosinophilic nasal inflammation in a genetically-mutant mouse: comparative study with an allergic Inflammation model / S. H. Cho [et al.] // PLoS ONE. - 2012. - Vol. 7, I.4. - 7 p. e35114
26. Streptococcus pyogenes infection of tonsil explants is associated with a human P-defensin 1 response from control but not recurrent acute tonsillitis patients / S. Bell [et al.] // Mol. Oral Microbiol. - 2012. - Vol. 27, N 3. - P. 160-171.
27. Vanhinsbergh L. J., Powe D. G., Jones N. S. Reduction of TLR2 gene expression in allergic and nonallergic rhinitis // Ann. Allergy Asthma Immunol. - 2007. - Vol. 99, N 6. - P. 509-516.
28. Wang C., Dong Z., Yang Z. [Expression of human beta-defensin in palatine tonsil] // Lin Chuang Er Bi Yan Hou Ke Za Zhi. - 2004. - Vol. 18, N 3. - P. 129-131.
Тырнова Елена Валентиновна - канд. мед. наук, ст. н. с. лабораторно-диагностического отдела Санкт-Петербургского НИИ ЛОР. 190013, Санкт-Петербург, ул. Бронницкая, д. 9; тел.: 8-812-317-84-43, e-mail: tyrnovaev@ mail.ru
Алешина Галина Матвеевна - канд. биол. наук, ст. н. с. отдела общей патологии и патологической физиологии НИИ экспериментальной медицины СЗО РАМН. 197376, Санкт-Петербург, ул. Акад. Павлова, д. 12; тел.: 8-812-234-07-64. e-mail: [email protected]
Кокряков Владимир Николаевич - докт. биол. наук, профессор, руководитель лаборатории общей патологии отдела общей патологии и патологической физиологии НИИ экспериментальной медицины СЗО РАМН. 197376, Санкт-Петербург, ул. Акад. Павлова, д. 12; тел.: 8-812-234-07-64, e-mail: [email protected]
