Научная статья на тему 'ИЗУЧЕНИЕ ЭКСПРЕССИИ ГЕНА БЕТА-ДЕФЕНСИНА-2 ЧЕЛОВЕКА В СЛИЗИСТОЙ ОБОЛОЧКЕ ВЕРХНИХ ДЫХАТЕЛЬНЫХ ПУТЕЙ'

ИЗУЧЕНИЕ ЭКСПРЕССИИ ГЕНА БЕТА-ДЕФЕНСИНА-2 ЧЕЛОВЕКА В СЛИЗИСТОЙ ОБОЛОЧКЕ ВЕРХНИХ ДЫХАТЕЛЬНЫХ ПУТЕЙ Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
57
11
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
АДЕНОИДЫ / БЕТА-ДЕФЕНСИН-2 ЧЕЛОВЕКА / НЕБНЫЕ МИНДАЛИНЫ / НИЖНИЕ НОСОВЫЕ РАКОВИНЫ / НОСОВЫЕ ПОЛИПЫ / ПОЛИМЕРАЗНАЯ ЦЕПНАЯ РЕАКЦИЯ В РЕЖИМЕ РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ / ADENOIDS / INFERIOR TURBINATE / HUMAN BETA-DEFENSIN-2 / NASAL POLYPS / REAL-TIME POLYMERASE CHAIN REACTION / TONSILS

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Тырнова Елена Валентиновна, Алешина Галина Матвеевна, Янов Юрий Константинович, Кокряков Владимир Николаевич

Антимикробный пептид эпителиального происхождения бета-дефенсин-2 человека (hBD-2) рассматривают в качестве одного из ключевых компонентов врожденных защитных механизмов. Цель работы: оценить экспрессию гена hBD-2 в поверхностном эпителии слизистой оболочки верхних дыхательных путей. Исследован операционный материал от больных хроническим декомпенсированным тонзиллитом (n = 4), гипертрофией аденоидов (n = 4), заболеваниями носа и околоносовых пазух (n = 8) (носовые полипы, нижние носовые раковины в качестве контроля). Оценку экспрессии матричной рибонуклеиновой кислоты (мРНК) hBD-2, а также мРНК бета-2-микроглобулина проводили методом обратной транскрипции и полимеразной цепной реакции в режиме реального времени. В нижних носовых раковинах контрольной группы экспрессия гена hBD-2 не детектирована. В носовых полипах очень низкая экспрессия выявлена в 25% образцов. Экспрессия гена hBD-2 установлена во всех образцах небных миндалин и аденоидов, достоверные различия экспрессии мРНК hBD-2 в этих тканях не обнаружены (р > 0,05; тест Манна-Уитни). Экспрессия hBD-2 может рассматриваться в качестве возможного маркера воспалительных процессов инфекционной этиологии.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — Тырнова Елена Валентиновна, Алешина Галина Матвеевна, Янов Юрий Константинович, Кокряков Владимир Николаевич

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

INVESTIGATION OF HUMAN BETA-DEFENSIN-2 GENE EXPRESSION IN THE UPPER AIRWAY MUCOSA

Human beta-defensin (HBD)-2, an antimicrobial peptide, has been discovered to be produced by a number of epithelial cells. It is identified as a key component in the innate host defense mechanism. The aim of this study was to investigate the hBD-2 gene expression in the surface epithelium of the upper airway mu- cosa. Surgical samples from patients with chronic decompensated tonsillitis (n = 4), hypertrophic adenoids (n = 4) and sinonasal disease (n = 8) (nasal polyps, inferior turbinate mucosa as controls) were investigated. Estimation of hBD-2 messenger ribonucleic acid (mRNA) as well as beta-2-microglobulin mRNA expression was performed by real-time reverse-transcriptase polymerase chain reaction (RT-PCR). The expression of hBD-2 gene was not detected in control inferior turbinate. There was only negligible hBD-2 mRNA expression in 25% nasal polyps. hBD-2 mRNA was detected in all adenoids and tonsils mucosal tissues samples, at levels that did not differ significantly (р > 0,05; Mann-Whitney). Expression of hBD-2 could serves as a major mucosal marker of infectious inflammation.

Текст научной работы на тему «ИЗУЧЕНИЕ ЭКСПРЕССИИ ГЕНА БЕТА-ДЕФЕНСИНА-2 ЧЕЛОВЕКА В СЛИЗИСТОЙ ОБОЛОЧКЕ ВЕРХНИХ ДЫХАТЕЛЬНЫХ ПУТЕЙ»

4. Лечение больных с остеомиелитами и гнойными ранами с использованием микрохирургической техники и нанопрепаратов серебра / А. А. Ангельский [и др.]. - Там же. - С. 7-13.

5. Методические указания по определению чувствительности микроорганизмов к антибактериальным препаратам: метод. указания. - 2004. - 75 с.

6. Шагинян И. А., Чернуха М. Ю. Неферментирующие грамотрицательные бактерии в этиологии внутриболь-ничных инфекций: клинические, микробиологические и эпидемиологические особенности // Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. - 2005. - № 3. - С. 25.

Семенов Федор Вячеславович - докт. мед. наук, профессор, зав. каф. оториноларингологии КубГМУ. 350063, Краснодар, ул. Седина, д. 4; Краевая клиническая больница № 3, Краснодар, ул. Захарова, д. 59; тел.: + 7-918-43127-02, e-mail: [email protected]

Бабичев Сергей Анатольевич - канд. мед. наук, доцент, зав. каф. микробиологии КубГМУ. 350063, Россия, Краснодар, ул. Седина, д. 4; тел.: +7-903-449-20-87, e-mail: [email protected]

Качанова Ольга Анатольевна - ассистент каф. микробиологии КубГМУ. 350063, Краснодар, ул. Седина, д. 4, тел.: +7-909-450-87-16, e-mail: [email protected]

Фидарова Карина Михайловна - аспирант кафедры ЛОР-болезней КубГМУ Минздрава России. 350063, Россия, Краснодар, ул. Седина, тел.: +7-918-951-23-26, e-mail: [email protected]

УДК: 616.21: 611-018.73: 575.172.1

ИЗУЧЕНИЕ ЭКСПРЕССИИ ГЕНА БЕТА-ДЕФЕНСИНА-2 ЧЕЛОВЕКА В СЛИЗИСТОЙ ОБОЛОЧКЕ ВЕРХНИХ ДЫХАТЕЛЬНЫХ ПУТЕЙ

Е. В. Тырнова1, Г. М. Алешина2, Ю. К. Янов1, В. Н. Кокряков2 INVESTIGATION OF HUMAN BETA-DEFENSIN-2 GENE EXPRESSION IN THE UPPER AIRWAY MUCOSA

E. V. Tyrnova, G. M. Aleshina, Yu. K. Yanov, V. N. Kokryakov

1 ФГБУ «Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт уха, горла, носа и речи»

Минздрава России

(Директор - засл. врач РФ, член-корр. РАМН, проф. Ю. К. Янов)

2 ФГБУ «Научно-исследовательский институт экспериментальной медицины» СЗО РАМН,

Санкт-Петербург

(Директор - з. д. н. РФ, акад. РАМН, проф. Г. А. Софронов)

Антимикробный пептид эпителиального происхождения бета-дефенсин-2 человека (hBD-2) рассматривают в качестве одного из ключевых компонентов врожденных защитных механизмов. Цель работы: оценить экспрессию гена hBD-2 в поверхностном эпителии слизистой оболочки верхних дыхательных путей. Исследован операционный материал от больных хроническим декомпенсированным тонзиллитом (n = 4), гипертрофией аденоидов (n = 4), заболеваниями носа и околоносовых пазух (n = 8) (носовые полипы, нижние носовые раковины в качестве контроля). Оценку экспрессии матричной рибонуклеиновой кислоты (мРНК) hBD-2, а также мРНК бета-2-микроглобулина проводили методом обратной транскрипции и полимеразной цепной реакции в режиме реального времени. В нижних носовых раковинах контрольной группы экспрессия гена hBD-2 не детектирована. В носовых полипах очень низкая экспрессия выявлена в 25% образцов. Экспрессия гена hBD-2 установлена во всех образцах небных миндалин и аденоидов, достоверные различия экспрессии мРНК hBD-2 в этих тканях не обнаружены (р > 0,05; тест Манна-Уитни). Экспрессия hBD-2 может рассматриваться в качестве возможного маркера воспалительных процессов инфекционной этиологии.

Ключевые слова: аденоиды, бета-дефенсин-2 человека, небные миндалины, нижние носовые раковины, носовые полипы, полимеразная цепная реакция в режиме реального времени.

Библиография: 36 источников.

Human beta-defensin (HBD)-2, an antimicrobial peptide, has been discovered to be produced by a number of epithelial cells. It is identified as a key component in the innate host defense mechanism. The aim of this study was to investigate the hBD-2 gene expression in the surface epithelium of the upper airway mu-

cosa. Surgical samples from patients with chronic decompensated tonsillitis (n = 4), hypertrophic adenoids (n = 4) and sinonasal disease (n = 8) (nasal polyps, inferior turbinate mucosa as controls) were investigated. Estimation of hBD-2 messenger ribonucleic acid (mRNA) as well as beta-2-microglobulin mRNA expression was performed by real-time reverse-transcriptase polymerase chain reaction (RT-PCR). The expression of hBD-2 gene was not detected in control inferior turbinate. There was only negligible hBD-2 mRNA expression in 25% nasal polyps. hBD-2 mRNA was detected in all adenoids and tonsils mucosal tissues samples, at levels that did not differ significantly (p > 0,05; Mann-Whitney). Expression of hBD-2 could serves as a major mucosal marker of infectious inflammation.

Key words: adenoids, inferior turbinate, human beta-defensin-2, nasal polyps, real-time polymerase chain reaction, tonsils.

Bibliography: 36 sources.

В секретах слизистых оболочек имеется множество молекулярных факторов, участвующих в реализации врожденного иммунитета как «первой линии защиты» их поверхности от инфекции. Существует мнение, что изменения в респираторном эпителии при хронических и рецидивирующих инфекциях играют ведущую роль в патогенезе заболеваний верхних дыхательных путей. Эпителий дыхательных путей - основная защитная система респираторного тракта. Компоненты оболочек бактериальных клеток (липополисаха-риды, липотейхоевые кислоты) могут повреждать функцию мукоцилиарного клиренса дыхательного эпителия [33]. Рецидивирующие бактериальные и грибковые инфекции являются существенным фактором патогенеза хронического синусита [19].

Предпосылкой для нормального функционирования защитных систем верхних дыхательных путей, в особенности при постоянной угрозе вдыхания потенциально вредных микроорганизмов, является целостность носоглоточного эпителиального барьера. Важную роль в поддержании барьерной функции респираторного эпителия играют эндогенные антибиотические пептиды [14], в частности дефенсины, обладающие широким спектром антимикробного действия. Наряду с этим дефенсины способны мобилизовать различные типы фагоцитирующих лейкоцитов (ней-трофилов, моноцитов), незрелых дендритных клеток и лимфоцитов, а также стимулировать выработку IL-8 и инициировать дегрануляцию тучных клеток [27]. Все эти данные свидетельствуют о широком функциональном потенциале антимикробных пептидов, реализуемом в различных реакциях противомикробной защиты на уровне слизистой оболочки верхних дыхательных путей.

Бета-дефенсин-2 человека (hBD-2) впервые был выделен с использованием процедуры аффинной хроматографии на колонках, покрытых компонентами Escherichia coli, из кожных псори-атических чешуек [8]. Обнаружено, что hBD-2 вырабатывается в барьерных эпителиях кожи, дыхательного и желудочно-кишечного трактов [20, 29]. Пептид hBD-2 выявлен диффузно по всей поверхности эпителия и клеток серозных желез стенок дыхательных путей [9]. Синтез hBD-2 индуцируют различные инфекционные и провос-

палительные стимулы: микроорганизмы (грам-положительные и грамотрицательные бактерии, Candida albicans, респираторно-синцитиальный вирус, риновирус, вирусы гриппа, парагриппа, вирус папилломы человека), липополисахарид, липотейхоевая кислота, двуспиральная РНК [11], провоспалительные цитокины: фактор некроза опухоли альфа (TNF-альфа), интерлейкины IL-1альфа и -бета, IL-6 и IL-8 [5, 6, 8, 9, 24, 27].

Первичная структура hBD-2 включает остатки 41 аминокислоты, из которых 36% являются гидрофобными, заряд молекулы +7 [35]. hBD-2 обладает множественной биологической активностью: in vitro продемонстрирована микробо-цидная активность; хемотаксическое действие, опосредованное взаимодействием с рецептором CCR6 тучных клеток, Т-клеток памяти CD45RO и Т-лимфоцитов CD8+, незрелых дендритных клеток; активация дендритных клеток посредством связывания с толл-подобным рецептором TLR4; стимуляция миграции и дегрануляции тучных клеток и секреции из них гистамина; индукция продукции цитокинов и простагландинов; in vivo доказано участие hBD-2 в усилении антиген-специфических гуморальных и клеточных иммунных реакций; поддержание резистентности к бактериальной инвазии [1, 24, 27], что свидетельствует об участии пептида как во врожденном, так и в адаптивном антимикробном иммунитете.

hBD-2 рассматривают и в качестве естественного ингибитора системы комплемента, он связывается с Oq-компонентом системы комплемента и предотвращает активацию комплемента по классическому пути, не затрагивая при этом альтернативный путь. Полагают, что таким образом hBD-2 участвует в обеспечении защиты от избыточной, неконтролируемой активации системы комплемента [26].

В семействе бета-дефенсинов hBD-2 обладает наиболее выраженной антимикробной активностью [6]. Механизм микробоцидного действия дефенсинов связывают с дестабилизацией и разрушением оболочек бактериальных и грибковых клеток, инициирующих повышение проницаемости и утечку ионов из клеток, нарушение процессов метаболизма микроорганизмов, приводящих к их гибели [1, 9, 27].

hBD-2 обладает широким спектром микро-боцидной активности в отношении грамположи-тельных (Propionibacterium acnes, Staphylococcus epidermidis, Streptococcus oralis) и грамотрицатель-ных (Pseudomonas aeruginosa, E. coli) бактерий, грибков (Candida albicans, Malassezia furfur), обо-лочечных вирусов (аденовирус, аденоассоцииро-ванный вирус) [23]. hBD-2 проявляет сильную антимикробную активность в отношении грам-отрицательных бактерий и грибков Candida и только бактериостатическую активность против грамположительного Staphylococcus aureus [6], который является как микроорганизмом-комменсалом, так и частой причиной инфекций, ведущих к заболеваниям разной степени тяжести: от умеренной до угрожающей жизни. Показана непрямая противовирусная активность hBD-2 против риновируса человека [30]. В дополнение к антимикробной активности hBD-2 обладает способностью связываться с липополисахари-дом - основным компонентом внешнего слоя наружной мембраны грамотрицательных бактерий и - инактивировать токсические свойства этого соединения [9].

Вырабатываемый многими эпителиальными клетками антимикробный пептид hBD-2 рассматривают в качестве ключевого молекулярного компонента врожденных защитных механизмов макроорганизма [10]. Некоторые исследователи считают hBD-2 маркером воспаления слизистых [12]. Сильная микробоцидная активность и усиленный синтез hBD-2 в очагах воспаления позволяют предположить его важную роль в иммунной защите организма на уровне барьерных эпителиев [18]. Помимо прямого антимикробного действия hBD-2 может играть определенную роль в координации врожденных иммунных реакций и вносить вклад во взаимодействие между механизмами врожденного и адаптивного иммунитета.

Цель исследования. Оценить экспрессию гена бета-дефенсина-2 человека на основе определения мРНК в биоптатах слизистой оболочки верхних дыхательных путей больных хроническим декомпенсированным тонзиллитом, гипертрофией аденоидов, заболеваниями носа и околоносовых пазух.

Пациенты и методы. Образцы тканей получали во время хирургического вмешательства в условиях общей анестезии и немедленно помещали в консервирующий раствор RNAlater. Исследованы три вида тканей: небные миндалины, аденоиды, слизистая оболочка носа (нижние носовые раковины, полипы носа).

Материал получен от 16 больных, в том числе: небные миндалины больных хроническим декомпенсированным тонзиллитом (3 мужчин, 1 женщина, возраст 18-44 года), подвергнутых тон-зиллэктомии по причине хронического декомпен-

сированного тонзиллита (мало или существенно увеличенные миндалины, анамнез хронического тонзиллита); аденоиды больных обструктивной гипертрофией аденоидов (2 мальчика, 2 девочки, возраст 6-8 лет), подвергнутых аденоидэктомии по причине увеличения аденоидов, приводящего к затруднению носового дыхания (назальной обструкции); носовые полипы больных хроническим полипозным риносинуситом (3 мужчин, 1 женщина, возраст 24-58 лет), подвергнутых по-липэктомии; нижние носовые раковины больных с искривлением носовой перегородки (3 мужчин, 1 женщина, возраст 19-26 лет), подвергнутых септум-операции. Хирургическое лечение было проведено больным в период вне обострения заболевания.

Общую РНК выделяли согласно протоколу Gen Elute Mammalian Total RNA Miniprep Kit и On-Column DNase I Digestion Set из поверхностного эпителия исследуемых образцов ткани. Синтез первой цепи комплементарной кДНК из молекул РНК проводили с использованием обратной транскриптазы M-MLV (Moloney Murine Leukemia Virus) 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 ампли-фикатора MiniOpticon и программного обеспечения Opticon Monitor™ версия 3.1. Уровень экспрессии мРНК стандартизировали относительно экспрессии гена бета-2-микроглобулина (табл.). Относительную экспрессию генов рассчитывали как 2-Аст, где дельта Ct - разность пороговых циклов гена-мишени и гена внутреннего контроля (housekeeping gene), 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.

Результаты и обсуждение. Индуцибельная экспрессия гена бета-дефенсина-2 человека в исследованных образцах варьировала в зависимости от типа ткани и нозологической формы (рис.). В покровном эпителии слизистой оболочки нижних носовых раковин (псевдомногослойный эпителий, состоящий из мерцательных, бокаловидных, а также коротких и длинных вставочных эпителиоцитов) контрольной группы экспрессия hBD-2 не детектирована. В носовых полипах очень низкая экспрессия выявлена в 25% образцов. Экспрессия мРНК hBD-2 стабильно выявлялась во всех исследованных образцах аденоидов

Т а б л и ц а

Последовательность праймеров, использованных для ПЦР амплификации

Показатель Последовательность оснований

Бета-дефенсин-2 человека sense 5' TGATGCCTCTTCCAGGTGTTT3'

antisense 5' GGATGACATATGGCTCCACTCTT 3'

Бета-2- микроглобулин человека sense 5' CCAGCAGAGAATGGAAAGTC 3'

antisense 5' GATGCTGCTTACATGTCTCG 3'

и небных миндалин. Статистически достоверные различия экспрессии мРНК hBD-2 в ткани аденоидов (однослойный многорядный мерцательный эпителий респираторного типа с мерцательными и бокаловидными клетками) и многослойном плоском неороговевающем эпителии небных миндалин при хроническом декомпенсирован-ном тонзиллите не обнаружены.

Полученные нами данные об экспрессии гена hBD-2 в слизистой оболочке верхних дыхательных путей при разных патологических состояниях согласуются со сведениями литературы.

Считают, что эпителиальные клетки дыхательных путей могут выступать в качестве источника провоцирующих факторов воспаления, способных, в частности, направлять дендритные клетки в сторону 1Ъ2-реакций, и в качестве активных продуцентов некоторых воспалительных (противовоспалительных) медиаторов [31]. Выдвинута гипотеза о том, что эпителиальные клетки дыхательных путей могут выступать в качестве как инициатора воспаления, так и регулятора иммунопатологической обратной связи между аллергическим ринитом и астмой посредством секреции системных воспалительных медиаторов.

В биоптатах носовых раковин 10 здоровых добровольцев методом иммуногистохимии не выявлено налич^ hBD-2 во всех образцах псевдомногослойного (многорядного) эпителия [14].

В слизистой нижних носовых раковин здоровых людей и слизистой нижних носовых раковин и носовых полипов больных хроническим синуситом исследовали наличие экспрессии мРНК hBD-2 (полуколичественная ПЦР) и уровни экспрессии (полуколичественная гибридизация дот блот). мРНК hBD-2 выявлена в слизистой носовых раковин и носовых полипов больных хроническим синуситом, но не детектирована в нормальной

Рис. Относительная экспрессия мРНК бета-дефенси-на-2 человека в поверхностном эпителии аденоидов, небных миндалин при хроническом декомпенсирован-ном тонзиллите (ХТ), нижних носовых раковин и полипов носа

слизистой. Уровни экспрессии были достоверно выше в носовых полипах по сравнению со слизистой носовых раковин, что свидетельствует о возможности индукции hBD-2 в ответ на местную инфекцию или воспаление [7].

При рецидивирующих носовых полипах исследовали экспрессию мРНК hBD-2 (ПЦР) в ткани полипов носа, полученных при первичной эндоскопической операции на пазухах, в ткани носовых полипов при рецидивах через 6 месяцев после проведенной операции, в слизистой носа выздоравливающих послеоперационных больных с носовыми полипами и контрольной группы. Экспрессия мРНК hBD-2 детектирована только в носовых полипах и рецидивирующих носовых полипах, но отсутствовала в слизистой носа выздоравливающих больных и контрольных лиц, свидетельствуя об индуцированной экспрессии hBD-2 при формировании носовых полипов [25].

В слизистой носа до и после эндоскопических операций на пазухах и в процессе заживления после операции (через 1, 2 недели, 1, 3 и 6 месяцев) в трех группах больных с различной ответной реакцией на операцию (излеченная, реагирующая и нереагирующая группы) и в контрольных образцах здоровых людей исследовали экспрессию мРНК и концентрацию пептида hBD-2 (ПЦР и вестерн-блот). Пептид hBD-2 был выявлен как в нормальной слизистой, так и в слизистой при хроническом синусите, но уровни значительно разнились между отдельными людьми. Уровни hBD-2

достоверно коррелировали с реакцией больных на оперативное лечение (р < 0,05). У больных с хорошей ответной реакцией на эндоскопическую операцию на пазухах по поводу хронического синусита достоверно повышена экспрессия мРНК и пептида hBD-2, что свидетельствует о ценности hBD-2 в качестве индикатора прогноза у больных [17]. Иммуногистохимически установлена локализация hBD-2 преимущественно в эпителии слизистой носа [21].

При иммуногистохимическом исследовании нижних носовых раковин и носовых полипов пептид hBD-2 был преимущественно локализован на поверхности эпителиальных клеток. ПЦР показала достоверно более высокую экспрессию мРНК гена hBD-2 в носовых полипах по сравнению с нижними носовыми раковинами, что свидетельствует о стимулирующей регуляции экспрессии hBD-2 в слизистой оболочке носа в условиях хронического воспаления [10].

В срезах ткани носовых раковин взрослых больных персистирующим аллергическим и иди-опатическим ринитом показаны (ПЦР) ослабленная экспрессия мРНК бета-дефенсинов-1-4 по сравнению со здоровой слизистой носа и усиленная экспрессия мРНК hBD-1-3 в ткани миндалин, но различия между группами хронического аллергического и неаллергического ринита и контрольных пациентов статистически недостоверны. Иммуногистохимически показана локализация пептида hBD-2 в выстилке и подслизистом железистом эпителии, различия между группами ринита и контроля недостоверны [32].

При различных заболеваниях миндалин (хронический тонзиллит с воспалительными инфильтратами и без них, гиперплазия миндалин) детектирована экспрессия мРНК hBD-2 (полуколичественная ПЦР). Иммуногистохимически показано, что продукция hBD-2 ограничена эпителиальной выстилкой небных миндалин. Наблюдали положительную корреляцию экспрессии мРНК hBD-2 и интерлейкина Ш-8, а при гиперплазии миндалин также положительную корреляцию экспрессии мРНК hBD-2 и хемоки-на МСР-3. Данные о положительной корреляции экспрессии hBD-2 и Ш-8 представляются биологически релевантными (актуальными) вследствие близости высвобождения hBD-2 (эпителий) и Ш-8 (подслизистая основа), а также синергической поддержки системы ТЫ [13] и свидетельствуют о взаимодействии между системами врожденного и приобретенного иммунитета на уровне дефен-синов-хемокинов.

Показано методом иммуногистохимии, что бета-дефенсины hBD-1, -2, -3 секретируются в довольно больших количествах в случае хронического воспаления (полипоз носа и хронический тонзиллит), их секреция при злокачественной

трансформации (карцинома небных миндалин) ограничена [28].

Методом полуколичественной ПЦР исследовали экспрессию мРНК hBD-2 в ткани гиперпла-зированных небных миндалин и хронического тонзиллита с подтвержденным патологическим содержанием Actinomyces israelii [3]. Показано, что только в хронических воспаленных миндалинах количество экспрессированной мРНК hBD-2 было значительно повышенным. Способность небных миндалин экспрессировать hBD-2 усиливается в условиях хронического воспаления миндалин [3].

мРНК hBD-2 детектирована во всех образцах ткани небных миндалин больных хроническим тонзиллитом (полуколичественная ПЦР), но почти не встречалась в ткани гиперплазированных небных миндалин (контрольная группа). Уровень экспрессии мРНК hBD-2 был достоверно выше в хронических воспаленных миндалинах, чем у нормального контроля (р < 0,05) [34].

При исследовании экспрессии и локализации антимикробных пептидов в небных миндалинах с использованием молекулярно-генетического анализа подтверждено, что все исследованные небные миндалины лиц, подлежавших тонзиллэк-томии вследствие нарушения сна (контрольной группы), и больных рецидивирующим острым тонзиллитом являются местом экспрессии мРНК hBD-2. Иммуногистохимически установлена локализация hBD-2 в эпителии крипт и поверхности небных миндалин, при этом достоверные различия количества hBD-2 в поверхностном эпителии миндалин больных рецидивирующим острым тонзиллитом и контрольной группы не обнаружены [16].

Иммуногистохимически выявлено большое содержание пептида hBD-2 в ткани небных миндалин больных тонзиллярной болезнью. ПЦР в реальном времени показала более чем десятикратное превышение экспрессии мРНК hBD-2 в ткани миндалин по сравнению с аденоидами (гипертрофия аденоидов), тогда как в носовых био-птатах при болезнях носа и околоносовых пазух (хронический синусит, полипы носа, слизистая оболочка носовой раковины в качестве контроля) обнаружена только незначительная экспрессия [22]. Ротовая полость подвергается воздействию высоких концентраций потенциально патогенных организмов. Глубокие крипты, избыточная нагрузка микроорганизмами и бактериальное многообразие в миндалинах могут объяснять более высокие концентрации индуцибельных антимикробных пептидов в этой ткани.

Заключение. Определяющими характеристиками хронического риносинусита с носовыми полипами являются наличие эозинофильного воспалительного инфильтрата и преобладание

1Ъ2-цитокинов [2]. Имеются свидетельства того, что 1Ъ2-цитокины подавляют способность эпителиальных клеток осуществлять защитные функции в рамках врожденного иммунитета [15]. Полученные нами данные поддерживают представление о том, что 1Ъ2-опосредованное воспаление снижает эффективный антибактериальный иммунитет в дыхательных путях.

Генетические, транкрипционные или трансляционные дефекты синтеза hBD-2 могут снижать функционально значимый уровень этого важного антимикробного пептида в секретах слизистых оболочек верхних дыхательных путей, предрасполагая определенных людей к бактериальной колонизации, развитию биопленок и упорному течению хронических воспалительных ЛОР-заболеваний.

Работа частично поддержана грантами РФФИ № 12-04-01498 и № 12-04-01573.

ЛИТЕРАТУРА

1. Кокряков В. Н. Очерки о врожденном иммунитете. - СПб.: Наука, 2006. - 261 с.

2. Современные аспекты системной кортикостероидной терапии у больных хроническим полипозным риноси-нуситом / С. В. Рязанцев [и др.] // Рос. оторинолар. - 2013. - № 2 (63). - С. 114-121.

3. 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.

4. A peptide antibiotic from human skin / J. Harder [et al.] // Nature. - 1997. - Vol. 387. - P. 861.

5. Actinobacillus actinomycetemcomitans outer membrane protein 100 triggers innate immunity and production of beta-defensin and the 18-kilodalton cationic antimicrobial protein through the fibronectin-integrin pathway in human gingival epithelial cells / K. Ouhara [et al.] // Infect. Immun. - 2006. - Vol. 74, N 9. - P. 5211-5220.

6. 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.

7. Antimicrobial defensin peptides of the human nasal mucosa / S. H. Lee [et al.] // Ann. Otol. Rhinol. Laryngol. -2002. - Vol. 111, N 2. - P. 135-141.

8. Antimicrobial peptides in the airway / D. M. Laube // Curr. Top. Microbiol. Immunol. - 2006. - Vol. 306. - P. 153-182.

9. Bals R. Epithelial antimicrobial peptides in host defense against infection // Respir. Res. - 2000. - Vol. 1, N 3. -P. 141-150.

10. Chen P. H., Fang S. Y. Expression of human beta-defensin 2 in human nasal mucosa // Eur. Arch. Otorhinolaryngol. -2004. - Vol. 261, N 5. - P. 238-241.

11. Cigarette smoke combined with Toll-like receptor 3 signaling triggers exaggerated epithelial regulated upon activation, normal T-cell expressed and secreted/CCL5 expression in chronic rhinosinusitis / M. Yamin [et al.] // J. Allergy Clin. Immunol. - 2008. - Vol. 122, N 6. - P. 1145-1153.

12. Crenotherapy modulates the expression of proinflammatory cytokines and immunoregulatory peptides in nasal secretions of children with chronic rhinosinusitis / A. Passariello [et al.] // Am. J. Rhinol. Allergy. - 2012. - Vol. 26, N 1. - P. 15-19.

13. 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.

14. Differential expression pattern of antimicrobial peptides in nasal mucosa and secretion / M. Laudien [et al.] // Rhinology. - 2011. - Vol. 49, N 1. - P. 107-111.

15. 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.

16. Expression and immunolocalisation of antimicrobial peptides within human palatine tonsils / S. L. Ball [et al.] // J. Laryngol. Otol. - 2007. - Vol. 121, N 10. - P. 973-978.

17. 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.

18. 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.

19. hBD-2 gene expression in nasal mucosa / J. E. Meyer [et al.] // Laryngorhinootologie. - 2000. - Vol. 79, N 7. - P. 400403.

20. Human b-defensin 2 is a salt-sensitive peptide antibiotic expressed in human lung / R. Bals [et al.] // J. Clin. Invest. -1998. - Vol. 102. - P. 874-880.

21. Human p-defensin-2 induction in nasal mucosa after administration of bacterial lysates / E. Guaní-Guerra [et al.] // Arch. Med. Res. - 2011. - Vol. 42, N 3. - P. 189-194.

22. Human beta-defensins and toll-like receptors in the upper airway / S. Claeys [et al.] // Allergy. - 2003. - Vol. 58, N 8. - P. 748-753.

23. Human defensins / J. J. Schneider [et al.] // J. Mol. Med. (Berl). - 2005. - Vol. 83, N 8. - P. 587-595.

24. Human defensins and LL-37 in mucosal immunity / M. Doss [et al.] // J. Leukoc. Biol. - 2010. - Vol. 87. - P. 79-92.

25. Liu H. W., He G. X., Sun H. Expression and significance of human beta-defensin in recurrent nasal polyps // Zhong Nan Da Xue Xue Bao Yi Xue Ban. - 2008. - Vol. 33, N 12. - P. 1119-1122.

26. Modulation of the complement system by human beta-defensin 2 / S. Bhat [et al.] // J. Burns Wounds. - 2007. -Vol. 10. - N 5. - P. 10.

Российская оториноларингология № 5 (66) 2013

27. Multiple roles of antimicrobial defensins, cathelicidins, and eosinophil-derived neurotoxin in host defense / D. Yang [et al.] // Annu. Rev. Immunol. - 2004. - Vol. 22. - P. 181-215.

28. Pacova H., Astl J., Martinek J. The pathogenesis of chronic inflammation and malignant transformation in the human upper airways: the role of beta-defensins, eNOS, cell proliferation and apoptosis // Histol. Histopathol. - 2009. -Vol. 24, N 7. - P. 815-820.

29. Production of b-defensins by human airway epithelia / P. Singh [et al.] // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. - 1998. -Vol. 95. - P. 14961-14966.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

30. Proud D., Sanders S. P., Wiehler S. Human rhinovirus infection induces airway epithelial cell production of human beta-defensin 2 both in vitro and in vivo // J. Immunol. - 2004. - Vol. 172, N 7. - P. 4637-4645.

31. Role of airway epithelial cells in development of asthma and allergic rhinitis / Y. Wang [et al.] // Respir. Med. -2008. - Vol. 102, N 7. - P. 949-955.

32. 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.

33. Vonk M. J., Hiemstra P. S., Grote J. J. An antimicrobial peptide modulates epithelial responses to bacterial products // Laryngoscope. - 2008. - Vol. 118, N 5. - P. 816-820.

34. 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.

35. Wang G. Structural studies of antimicrobial peptides provide insight into their mechanisms of action Chapter 9 // Antimicrobial peptides: discovery, design and novel therapeutic strategies (Series: Advances in molecular and cellular microbiology; 18.) / Ed. G. Wang. Chippenham UK, CPI Antony Rowe, CAB International, 2010. - P. 141-168. -230 p.

36. Yang D., Chertov O., Oppenheim J.J. Participation of mammalian defensins and cathelicidins in anti-microbial immunity: receptors and activities of human defensins and cathelicidin (LL-37) // J. Leukoc. Biol. - 2001. - Vol. 69, N 5. - P. 691-697.

Тырнова Елена Валентиновна - канд. мед. наук, ст. н. с. лабораторно-диагностического отдела Санкт-Петербургского НИИ уха, горла, носа и речи. 190013, Санкт-Петербург, ул. Бронницкая, д. 9; тел.: 8-812-317-84-43, e-mail: [email protected], [email protected]

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. И. П. Павлова, д. 12; тел.: 8-812-234-07-64, e-mail:: [email protected]

Янов Юрий Константинович - засл. врач РФ, член-корр. РАМН, докт. мед. наук, профессор, директор Санкт-Петербургского НИИ уха, горла, носа и речи. 190013, Санкт-Петербург, ул. Бронницкая, д. 9; тел.: 8-812-316-22-56, 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. И. П. Павлова, д. 12; тел.: 8-812-234-07-64, e-mail: [email protected]

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.