CC BY
317
ОБЗОРЫ
© АРЕФЬЕВА А.С., 2014
УДК 616-092:612.017.1.064:612.014.3
Арефьева А.С.
роль апоптоза в развитии системных аутоиммунных заболеваний
ФГБУН Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН, 117997, г Москва
Одним из пусковых механизмов развития системных аутоиммунных заболеваний является неэффективное фагоцитирование гибнущих клеток. Причиной этого могут выступать повышенное количество апоптозов, являющееся результатом различных воздействий, нарушение опсонизации гибнущих клеток, а также дефект функции профессиональных клеток-фагоцитов, наблюдающийся у пациентов с системными аутоиммунными заболеваниями. чрезмерная доступность модифицированных антигенов, экспонирующихся на внешней поверхности гибнущих клеток и высвобождающихся из них на поздних стадиях апоптоза, приводит к их накоплению во внеклеточном пространстве и активации компонентов системы комплемента, что способствует выживанию аутореактивных В-клеток, образовавшихся в результате процесса соматической гипермутации. Вырабатывающиеся аутоантитела, связываясь со своими антигенами и формируя иммунные комплексы, вызывают повреждение тканей и органов, гибель клеток и развитие хронического воспалительного процесса. В этом обзоре мы постарались суммировать известные на сегодняшний день данные о роли апоптоза в инициировании аутоиммунного процесса и проследить всю последовательность событий, приводящую к выработке аутоантител и проявлению клинических признаков системного аутоиммунного заболевания.
Ключевые слова: аутоиммунитет; апоптоз; блэббинг; вторичный некроз; фагоцитоз; иммунные комплексы; воспаление; системная красная волчанка.
Aref’eva A.S.
ROLE OF APOPTOSIS IN THE DEvELOPMEMT OF SYSTEMIC AUTOIMMUNE DISEASES
Shemyakin-Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry of the Russian Academy of Sciences, 117997, Moscow, Russian Federation
One of trigger the development of systemic autoimmune diseases is inefficient fiacitibine dying cells. The reason for this may be the increased number of apoptosis, which is the result of many different influences, violation opsonization dying cells and defect functions of professional cells were observed in patients with systemic autoimmune diseases. Excessive availability of modified antigens displayed on the external surface of dying cells and released from them in the later stages of apoptosis, leads to their accumulation in the extracellular space and feature activation of the complement system that promotes survival self-reactive b-cells, formed as a result of the process of somatic Hyper-mutations. Produced antibodies, communicating with their antigens and forming immune complexes, cause damage to tissues and organs, the destruction of cells and the development of chronic inflammation. In this review, we have tried to summarize the currently known data on the role of apoptosis in the initiation of autoimmune process and to trace the entire sequence of events leading to the development of autoantibodies and clinical signs of systemic autoimmune diseases.
Key words: autoimmunity; apoptosis; blabbing; secondary necrosis; phagocytosis; immune complexes; inflammatio; systemic lupus red.
Введение. Системные аутоиммунные заболевания - это хронические воспалительные процессы со сложной этиологией, характеризующиеся широким спектром клинических проявлений, которые обусловлены выработкой аутоантител к собственным антигенам, формированием иммунных комплексов и активацией компонентов системы комплемента в различных тканях. Основываясь на современных данных, можно говорить о сочетанной роли внутренних (генетическая предрасположенность) и внешних (вирусы, инфекционные агенты, лекарства, химические вещества, поступающие в организм из загрязненной окружающей среды и с пищей) факторов в развитии патологических процессов. На протяжении всего периода исследований системных аутоиммунных заболеваний так и не выявлен один конкретный ген, отвечающий за развитие подобных патологий. Показано, что лишь в комбинации некоторые гены могут провоцировать развитие этих заболеваний [1].
В последнее время в литературе появляется все больше данных, свидетельствующих в пользу так называемой апоп-тотической теории развития системных аутоиммунных заболеваний [2]. Суть ее заключается в том, что неэффективное фагоцитирование гибнущих путем апоптоза клеток, обра-
Арефьева Алла Сергеевна (Aref’eva Alla Sergeevna), qual-ity4@rambler.ru
зующихся как в физиологических, так и в патологических условиях, приводит к аномальному накоплению апоптотиче-ского материала, способствующего выработке аутоантител к высвобождающимся антигенам и развитию системного аутоиммунного воспалительного процесса.
Клеточная смерть и фагоцитоз. Существует несколько форм клеточной гибели, основными из которых являются апоптоз и некроз. Вопрос о том, каким путем погибнет клетка, зависит от внешних стимулов и микроокружения [3]. Одним из наиболее изученных вариантов программированной клеточной смерти является апоптоз, необходимый многоклеточному организму для элиминации видоизмененных клеток, обновления тканей и поддержания гомеостаза. Среди основных отличий апоптоза от некроза (иного варианта клеточной гибели, вызываемого внешним механическим, физическим или химическим повреждением клеток) следует назвать сохранение целостности плазматической мембраны на ранних этапах развития процесса. Существуют внешний (рецепторный) и внутренний (например, в результате повреждения ДНК) пути развития апоптоза, в ходе которых запускается цепь энзиматических реакций, приводящих к активации различных ферментов и расщеплению внутриклеточных структур. Так, в процессе протекания апоптоза белки клетки, ДНК и РНК расщепляются под действием различных ферментов (протеаз, каспаз и эндонуклеаз) или претерпевают посттрансляционные изменения, модифицируясь в результате процес-
- 103 -
ИММУНОЛОГИЯ № 2, 2014
сов метилирования, фосфорилирования и др. Такая модификация клеточных антигенов в ходе апоптоза может приводить к демаскированию прежде скрытых (критических) антигенов, которые в патологических условиях могут способствовать нарушению иммунологической толерантности и развитию воспалительной реакции [4-6].
Гибнущая путем апоптоза клетка претерпевает ряд морфологических изменений - блэббинг плазматической мембраны, конденсацию и расщепление хроматина, фрагментацию ядра и формирование апоптотических телец, наполненных видоизмененными антигенами [7]. Однако в норме процесс апоптоза заканчивается фазой элиминации - очистки окружающего пространства от апоптотического материала с целью сохранения иммунологической толерантности [8]. Клетка, претерпевающая апоптоз, секретирует хемотакси-ческие факторы привлечения моноцитов и макрофагов (так называемые findme-сигналы - белок S19, ATP, UTP и др.), а также экспонирует на своей поверхности другие факторы (eatme-сигналы - фосфатидилсерин, измененные сахара и др.), которые узнаются фагоцитами, в результате чего и запускается процесс поглощения гибнущей клетки [9, 10]. В норме за процесс ликвидации апоптотического материала и поддержания иммунологической толерантности отвечают профессиональные (макрофаги и незрелые дендритные клетки) и непрофессиональные (окружающие клетки, моноциты) фагоциты, поглощающие апоптотические тельца [11]. В отсутствие костимуляции и провоспалительных цитокинов незрелые дендритные клетки (ДК) захватывают апоптотиче-ский материал задолго до того, как из него начнут высвобождаться модифицированные антигены, и презентируют его в лимфатических узлах, вызывая элиминацию или анергию аутореактивных клонов CD8+ Т-клеток [12, 13], а макрофаги продуцируют такие цитокины, как трансформирующий фактор роста (TGFP), PGE2 и интерлейкин (IL)-10, создавая противовоспалительное окружение в месте поглощения апоптотической клетки [2].
При нарушении или задержке процесса фагоцитирования апоптотических телец (из-за генетического дефекта или чрезмерного накопления апоптотических клеток в результате повреждения и действия токсинов) клетка вступает в более позднюю стадию апоптоза, характеризующуюся потерей целостности плазмалеммы [14]. Эта стадия получила название «вторичный некроз». В результате этого процесса из клетки высвобождаются модифицированные антигены, а также так называемые сигналы опасности (HMGB1 - связанные нукле-осомы, каспазо- и гранзим Б-измененные аутоантигены и мочевая кислота), стимулирующие незрелые ДК к созреванию и превращению в профессиональные антигенпредставляю-щие клетки (АПК) [15]. При этом увеличивается экспрессия костимуляторных молекул и провоспалительных цитокинов. Поглощая антигены, высвобождающиеся из гибнущей клетки, АПК презентируют их на своей поверхности в комплексе с молекулами MHc II класса аутореактивным Т-клеткам, избежавшим негативной селекции и элиминации в тимусе [1618]. На этом этапе они начинают синтезировать IL-17 - один из ключевых цитокинов, играющих роль в развитии многих аутоиммунных заболеваний [19].
Однако стоит заметить, что в норме чрезмерное накопление апоптотических клеток не всегда приводит к развитию аутоиммунитета. У здоровых лиц (не предрасположенных генетически к развитию аутоиммунных заболеваний) существует так называемый компенсаторный механизм, ограничивающий иммуногенность гибнущих путем апоптоза клеток [20]. Несмотря на отсутствие необходимых для уничтожения гибнущей клетки условий, такой механизм предохраняет организм от развития аутоиммунитета путем делегирования функций одних белковых факторов (например, некоторых рецепторов, отвечающих за узнавание гибнущей клетки) или даже клеток другим [21, 22]. Так, введение большого количества апоптотических клеток здоровым мышам приводило к временному аутоиммунному ответу лишь у генетически предрасположенных животных [23]. Кроме того, регуляция
процесса элиминации апоптотических клеток осуществляется с помощью специальных молекул, опсонизирующих гибнущие клетки и высвобождающиеся в ходе вторичного некроза антигены (в том числе и мяРНП). Такие молекулы, получившие название пентраксинов (CRP, SAP, PTX3), связываются с антигенами, вызывая активацию компонентов системы комплемента и уничтожение иммунологически опасного материала [24-26].
Роль аномального фагоцитоза в этиопатогенезе системного аутоиммунного заболевания. На данный момент существует достаточное количество исследований (как in vitro, так и in vivo), позволяющих говорить о том, что нарушение процесса фагоцитирования апоптотических клеток является пусковым механизмом для развития многих аутоиммунных болезней, в том числе и такого типичного системного аутоиммунного заболевания, как системная красная волчанка (СКВ) [27]. СКВ - это хроническое воспалительное заболевание, развивающееся в результате сочетанного действия факторов окружающей среды и генетической предрасположенности и характеризующееся множеством симптомов и клинических проявлений, обусловленных выработкой широкого спектра аутоантител против ядерных антигенов, в том числе и против двойной спирали ДНК [28-30]. Известно, что нарушение фагоцитарной функции может быть результатом мутации или полиморфизма генов, отвечающих за эффективное узнавание, связывание и поглощение макрофагами апоптотических клеток [31-33]. Например, макрофаги, полученные из CD34+-стволовых клеток пациентов с СКВ, были короткоживущими, меньше по размеру, хуже прикреплялись и имели сниженную фагоцитарную активность по сравнению с макрофагами, полученными от здоровых лиц [34]. Дефектными в таких фагоцитах часто оказываются белки цитоскелета, отвечающие за формирование филоподий и фагосом, необходимых для поглощения гибнущей клетки [11, 35].
Кроме того, результаты генетического анализа показали, что недостаток некоторых сывороточных белков или рецепторов, отвечающих за процесс уничтожения апоптотической клетки, увеличивает риск развития аутоиммунного процесса. Этот факт подтверждают данные работ, проведенных с использованием мышей, нокаутных по dq-компоненту системы комплемента и семейству рецепторов TAM, отвечающих за правильный процесс элиминации апоптотического материала. Такие генетические изменения приводили к развитию у животных СКВ [36, 37], результаты исследований, проведенных на сыворотках пациентов с СКВ, показали пониженный по сравнению с таковым у здоровых лиц уровень активности С ^-компонента комплемента, ДНКзы I, а также пентраксина CRP [2, 38-40]. В условиях неэффективного фагоцитирования апоптотических клеток это приводит к нарушению опсо-низации и недостаточному расщеплению хроматина, высвобождающегося в ходе вторичного некроза, увеличению его иммуногенности и развитому системному воспалительному процессу. Развитию такого процесса способствует и недостаточная выработка IgM и маннозосвязывающего лектина (MBL), связывающихся с гибнущими клетками и отвечающих за их эффективное удаление [17, 41, 42]. Показано, что c1q и cRP также взамодействуют с блэбсами на поверхности апоптотических клеток [43, 44]. Таким образом, нарушение процесса уничтожения гибнущих клеток является результатом недостаточной опсонизации апоптотического материала на фоне внутренних дефектов клеток, отвечающих за фагоцитоз [9].
Показано, что в герминативных центрах вторичных лимфоидных органов у пациентов с СКВ апоптотический материал выявлялся на поверхности фолликулярных ДК и не ассоциирован со специализированными макрофагами, как у здоровых лиц [29]. В условиях нарушенной фагоцитарной активности (или даже при отсутствии таких макрофагов) ядерный материал, высвобождаясь из гибнущей клетки на стадии вторичного некроза [45, 46], активирует комплемент, что приводит к его опсонизации и связыванию с комплементарными рецепторами на поверхности фолликулярных ДК.
- 104 -
ОБЗОРЫ
Процессы, обусловливающие этиологию и патогенез системного аутоиммунного заболевания.
В условиях неэффективного фагоцитоза клетки, гибнущие путем апоптоза в герминативных центрах вторичных лимфоидных органов (1), вступают в фазу вторичного некроза (2). Высвобождающиеся в ходе вторичного некроза видоизмененные антигены накапливаются в герминативных центрах и поглощаются фолликулярными ДК, что приводит к презентации их в комплексе с молекулами MHc II класса и активации аутореактивных Т-клеток, избежавших негативной селекции в тимусе (3). В условиях постоянного присутствия аутоантигенов происходят Т-зависимая активация и созревание аутореактивных В-клеток, образовавшихся в ходе соматической гипермутации (4). Вырабатывающиеся аутоантитела связываются со своими аутоантигенами (или комплексами аутоантигенов со специальными белками, например HMGB1) в крови и органах, приводя к образованию иммунных комплексов (5). Эти иммунные комплексы вызывают FcyR-зависимый патологический воспалительный фагоцитоз, который осуществляется несколькими типами иммунных клеток: тучными клетками, базофильными и нейтрофильными гранулоцитами, моноцитами, макрофагами, а также ДК (6). Этот процесс происходит в присутствии повышенного уровня таких цитокинов, как IL-8, lL-18, IL-1p, фактор некроза опухоли (TNFa) и интерферон-а (IFNa), приводя к множественному повреждению внутренних органов (7), увеличивая тем самым процент гибнущих клеток (1) и способствуя развитию хронического самоподдерживающегося воспалительного процесса.
1—4 - этиология системного аутоиммунного процесса; 5—7 - патогенез заболевания.
Такой связанный на поверхности ДК ядерный материал способствует выживанию и созреванию образующихся в процессе соматической гипермутации аутореактивных клонов В-клеток и нарушению иммунологической толерантности, являясь первым шагом в этиопатогенезе СКВ [9, 47]. Такие аутореактивные В-клетки мигрируют в мантийную зону и взаимодействуют с CD4+ Т-лимфоцитами, дифференцируясь в плазматические клетки, секретирующие антиядерные аутоантитела, или в клетки памяти.
Помимо лимфоидных органов нарушение процесса элиминации апоптотических клеток замечено и в других органах и тканях, например в эпидермисе у большинства пациентов с СКВ [10]. Считается, что фотоэкспозиция (солнечный свет или искусственное УФ-излучение) играет важную роль в патогенезе этого процесса [48]. L. Casciola-Rosen и соавт. впервые показали, что УФ-облучение провоцирует апопто-тические изменения в кератиноцитах и вызывает «выход» аутоантигенов на внешнюю поверхность клетки в апоптоти-ческие блэбсы, которые становятся доступны для циркулирующих аутоантител [11, 49]. На поверхности таких гибнущих кератиноцитов определяют два вида апоптотических блэбсов, наполненных мембранными пузырьками, - малые (содержат маркерные белки ЭПР, рибосомы, Ro-компонент РНП) и большие (содержат нуклеосомы, Ro- и La-компоненты РНП, мяРНП). Как известно, после получения апоптотического сигнала в гибнущей клетке запускается процесс перекисного окисления липидов, приводящий к образованию активных форм кислорода и оксидативному изменению макромоле-
кул [50]. Это в свою очередь вызывает фрагментацию ЭПР и клеточного ядра до мембранных пузырьков, наполненных измененными антигенами, которые затем и определяются в составе малых и больших апоптотических блэбсов соответственно. На сегодняшний день известно около 39 белков, подвергающихся подобному изменению в ходе апоптоза, при этом 17 из них часто являются мишенью для аутоантител при СКВ [51]. Мышиные аутоантитела, направленные против ДНК, хроматина и фосфолипидов, атакуют такие апоп-тотические блэбсы и связываются с ними [52]. Интересно, что выделяют две популяции пациентов с СКВ, у которых обнаруживают аутоантитела к одному или другому кластеру антигенов, выявляющихся только в больших или только в малых блэбсах соответственно. В результате высвобождающиеся в ходе вторичного некроза антигены связываются с новообразованными аутоантителами и вызывают местный воспалительный процесс, обусловливая кожные проявления этого заболевания [53, 54].
Таким образом, можно выделить несколько основных этапов, задействованных в этиопатогенезе такого системного аутоиммунного заболевания, как СКВ: 1) нарушение процесса фагоцитирования апоптотических клеток; 2) увеличение количества потенциальных аутоантигенов (в том числе и ядерных антигенов) в ходе вторичного некроза и накопление их в различных тканях; 3) неадекватная презентация этих аутоантигенов в герминативных центрах вторичных лимфоидных органов из-за их необычайно высокой концентрации и активация аутореактивных Т-клеток; 4) Т-зависимая актива-
- 105 -
ИММУНОЛОГИЯ № 2, 2014
ция и созревание аутореактивных В-клеток, образовавшихся в ходе соматической гипермутации, в условиях постоянного присутствия аутоантигенов; 5) образование аутоантител к ядерным антигенам и формирование ДНК-содержащих иммунных комплексов в крови и органах; 6) формирование иммунных комплексов, которые вызывают опосредованное компонентами комплемента и иммунными клетками повреждение различных органов и тканей, увеличивая процент гибнущих клеток, что в условиях неправильного фагоцитоза приводит к развитию хронического воспалительного процесса (см. рисунок) [55, 56].
Заключение. На протяжении последних 60 лет такое типичное системное аутоиммунное заболевание, как СКВ, считалось болезнью со сложным и до конца не изученным этио-патогенезом. Однако накопленные за последние несколько лет данные о нарушении некоторых физиологических процессов совершили настоящий прорыв в этой области. В настоящем обзоре мы рассказали о новых доказательствах роли неэффективного фагоцитирования гибнущих путем апоптоза клеток в этиологии и патогенезе системных аутоиммунных заболеваний на примере СКВ.
Данная информация может представлять особый интерес как для исследователей, так и клиницистов, занимающихся изучением причин и разработкой новых методов терапии этой группы заболеваний.
REFERENCES
1. Rhodes B., Vyse T.J. The genetics of SLE: an update in the light of genome-wide association studies. Rheumatology (Oxford). 2008; 47: 1603-11.
2. Munoz L.E., Lauber K., Schiller M., Manfredi A.A., Herrmann M. The role of defective clearance of apoptotic cells in systemic autoimmunity. Nature Rev. Rheumatol. 2010; 6 (5): 280-9.
3. Munoz L.E., Gaipl U.S., Franz S., Sheriff A., Voll R.E., Kalden J.R. et al. SLE - a disease of clearance deficiency? Rheumatology (Oxford). 2005; 44 (9): 1101-7.
4. Vermes I., Haanen C., Richel D.J., Schaafsma M.R., Kalsbeek-Batenburg E., Reutelingsperger C.P. Apoptosis and secondary necrosis of lymphocytes in culture. Acta Haematol. 1997; 98: 8-13.
5. Wu X., Molinaro C., Johnson N., Casiano C.A. Secondary necrosis is a source of proteolytically modified forms of specific intracellular autoantigens: implications for systemic autoimmunity. Arthr. and Rheum. 2001; 44: 2642-52.
6. Church L.D., Cook G.P., McDermott M.F. Primer: inflammasomes and interleukin 1p in inflammatory disorders. Nature Clin. Pract. Rheumatol. 2008; 4: 34-42.
7. Radic M., Marion T., Monestier M. Nucleosomes are exposed at the cell surface in apoptosis. J. Immunol. 2004; 172: 6692-700.
8. Ravichandran K.S., Lorenz U. Engulfment of apoptotic cells: signals for a good meal. Nature Rev. Immunol. 2007; 7: 964-74.
9. Gaipl U.S., Kuhn A., Sheriff A., Munoz L.E., Franz S., Voll R.E. et al. Clearance of apoptotic cells in human SLE. Curr. Dis. Autoimmun. 2006; 9: 173-87.
10. Shao W.H., Cohen P.L. Disturbances of apoptotic cell clearance in systemic lupus erythematosus. Arthr. Res. Ther. 2011; 13 (1): 202.
11. Savill J., Dransfield I., Gregory C., Haslett C. A blast from the past: clearance of apoptotic cells regulates immune responses. Nature Rev. Immunol. 2002; 2 (12): 965-75.
12. Albert M.L., Pearce S.F., Francisco L.M., Sauter B., Roy P., Silver-stein R.L. et al. Immature dendritic cells phagocytose apoptotic cells via alphavbeta5 and CD36, and cross-present antigens to cytotoxic T lymphocytes. J. Exp. Med. 1998; 188: 1359-68.
13. Fransen J.H., Berden J.H., Koeter C.M., Adema G.J., Van Der Vlag J., Hilbrands L.B. Effect of administration of apoptotic blebs on disease development in lupus mice. Autoimmunity. 2012; 45 (4): 290-7.
14. Cline A.M., Radic M.Z. Apoptosis, subcellular particles and autoimmunity. Clin. Immunol. 2004; 112 (2): 175-82.
15. Decker P., Singh-Jasuja H., Haager S., Kotter I., Rammensee H.G. Nucleosome, the main autoantigen in systemic lupus erythematosus, induces direct dendritic cell activation via a MyD88-independent pathway: consequences on inflammation. J. Immunol. 2005; 174: 3326-34.
16. Tzeng T.C., Suen J.L., Chiang B.L. Dendritic cells pulsed with apoptotic cells activate self-reactive Tcells of lupus mice both in vitro and in vivo. Rheumatology (Oxford). 2006; 45: 1230-7.
17. Viorritto I.C., Nikolov N.P., Siegel R.M. Autoimmunity versus tolerance: can dying cells tip the balance? Clin. Immunol. 2007; 122 (2): 125-34.
18. Johansson U., Walther-Jallow L., Smed-Sorensen A., Spetz A.L. Triggering of dendritic cell responses after exposure to activated, but not resting, apoptotic PBMCs. J. Immunol. 2007; 179: 1711-20.
19. Bettelli E., Korn T., Kuchroo V.K. Th17: the third member of the effector T cell trilogy. Curr. Opin. Immunol. 2007; 19: 652-7.
20. Chen G.Y., Tang J., Zheng P., Liu Y. CD24 and Siglec-10 selectively repress tissue damageinduced immune responses. Science. 2009; 323: 1722-5.
21. Devitt A., Parker K.G., Ogden C.A., Oldreive C., Clay M.F., Melville L.A. et al. Persistence of apoptotic cells without autoimmune disease or inflammation in CD14-/- mice. J. Cell Biol. 2004; 167: 1161-70.
22. Stuart L.M., Takahashi K., Shi L., Savill J., Ezekowitz R.A. Mannosebinding lectin-deficient mice display defective apoptotic cell clearance but no autoimmune phenotype. J. Immunol. 2005; 174: 3220-6.
23. Bondanza A., Zimmermann V.S., Dell’Antonio G., Cin E.D., Ba-lestrieri G., Tincani A. et al. Requirement of dying cells and environmental adjuvants for the induction of autoimmunity. Arthr. and Rheum. 2004; 50: 1549-60.
24. Gillmore J.D., Hutchinson W.L., Herbert J., Bybee A., Mitchell D.A., Hasserjian R.P. et al. Autoimmunity and glomerulonephritis in mice with targeted deletion of the serum amyloid P component gene: SAP deficiency or strain combination? Immunology. 2004; 112: 255-64.
25. Baruah P., Dumitriu I.E., Peri G., Russo V, Mantovani A., Manfredi A.A. et al. The tissue pentraxin PTX3 limits C1q-mediated complement activation and phagocytosis of apoptotic cells by dendritic cells. J. Leukoc. Biol. 2006; 80: 87-95.
26. Manfredi A.A., Rovere-Querini P., Bottazzi B., Garlanda C., Mantovani A. Pentraxins, humoral innate immunity and tissue injury. Curr. Opin. Immunol. 2008; 20: 538-44.
27. Darrah E., Andrade F. NETs: the missing link between cell death and systemic autoimmune diseases? Front. Immunol. 2012; 3: 428.
28. Herrmann M., Voll R.E., Kalden J.R. Etiopathogenesis of systemic lupus erythematosus. Immunol. Today. 2000; 21: 424-6.
29. Baumann I., Kolowos W., Voll R.E., Manger B., Gaipl U., Neuhuber W.L. et al. Impaired uptake of apoptotic cells into tingible body macrophages in germinal centers of patients with systemic lupus erythematosus. Arthr. and Rheum. 2002; 46: 191-201.
30. Munoz L.E., Janko C., Grossmayer G.E., Frey B., Voll R.E., Kern P. et al. Remnants of secondarily necrotic cells fuel inflammation in systemic lupus erythematosus. Arthr. and Rheum. 2009; 60: 1733-42.
31. Tas S.W., Quartier P., Botto M., Fossati-Jimack L. Macrophages from patients with SLE and rheumatoid arthritis have defective adhesion in vitro, while only SLE macrophages have impaired uptake of apoptotic cells. Ann. Rheum. Dis. 2006; 65: 216-21.
32. Munoz L.E., Chaurio R.A., Gaipl U.S., Schett G., Kern P. MoMa from patients with systemic lupus erythematosus show altered adhesive activity. Autoimmunity. 2009; 42: 269-71.
33. Munoz L.E., Frey B., Appelt U., Janko C., Sarter K., Voll R.E. et al. Peripheral blood stem cells of patients with systemic lupus erythematosus show altered differentiation into macrophages. Open Autoimmun. J. 2010; 2: 11-6.
34. Franz S., Gaipl U., Appelt U., Heyder P., Voll R., Kalden J.R. et al. The role of a defective clearance in the pathogenesis of systemic lupus erythematosus. Arthr. Res. Ther. 2004; 6: 34.
35. Lleo A., Selmi C., Invernizzi P., Podda M., Gershwin M.E. The consequences of apoptosis in autoimmunity. J. Autoimmun. 2008; 31 (3): 257-62.
36. Cook H.T., Botto M. Mechanisms of disease: the complement system and the pathogenesis of systemic lupus erythematosus. Nature Clin. Pract. Rheumatol. 2006; 2: 330-7.
37. Lemke G., Rothlin C.V. Immunobiology of the TAM receptors. Nature Rev. Immunol. 2008; 8: 327-36.
38. Gaipl U.S., Beyer T.D., Heyder P., Kuenkele S., Bottcher A., Voll R.E. et al. Cooperation between C1q and DNase I in the clearance of necrotic cell-derived chromatin. Arthr. and Rheum. 2004; 50 (2): 640-9.
39. Kravitz M.S., Shoenfeld Y. Autoimmunity to protective molecules: is it the perpetuum mobile (vicious cycle) of autoimmune rheumatic diseases? Nature Clin. Pract. Rheumatol. 2006; 2: 481-90.
40. Shoenfeld Y., Szyper-Kravitz M., Witte T., Doria A., Tsutsumi A., Tatsuya A. et al. Autoantibodies against protective molecules - C1q, C-reactive protein, serum amyloid P, mannose-binding lectin, and apolipoprotein A1: prevalence in systemic lupus erythematosus. Ann. N. Y. Acad. Sci. 2007; 1108: 227-39.
41. Kim S.J., Gershov D., Ma X., Brot N., Elkon K.B. I-PLA(2) activation
- 106 -
ОБЗОРЫ
during apoptosis promotes the exposure of membrane lysophosphati-dylcholine leading to binding by natural immunoglobulin M antibodies and complement activation. J. Exp. Med. 2002; 196: 655-65.
42. Quartier P., Potter P.K., Ehrenstein M.R., walport M.J., Botto M. Predominant role of IgM-dependent activation of the classical pathway in the clearance of dying cells by murine bone marrow-derived macrophages in vitro. Eur. J. Immunol. 2004; 35: 252-60.
43. Gershov D., Kim S., Brot N., Elkon K.B. C-reactive protein binds to apoptotic cells, protects the cells from assembly of the terminal complement components, and sustains an antiinflammatory innate immune response: implications for systemic autoimmunity. J. Exp. Med. 2000; 192: 1353-64.
44. Ogden C.A., de Cathelineau A., Hoffmann P.R., Bratton D., Ghebre-hiwet B., Fadok V.A. et al. C1q and mannose binding lectin engagement of cell surface calreticulin and CD91 initiates macropinocytosis and uptake of apoptotic cells. J. Exp. Med. 2001; 194: 781-95.
45. Cline A.M., Radic M.Z. Apoptosis, subcellular particles, and autoimmunity. Clin. Immunol. 2004; 112 (2): 175-82.
46. Schiller M., Bekeredjian-Ding I., Heyder P., Blank N., Ho A.D., Lorenz H.M. Autoantigens are translocated into small apoptotic bodies during early stages of apoptosis. Cell Death Differ. 2008; 15 (1): 183-91.
47. Herrmann M., Winkler T., Gaipl U., Lorenz H., Geiler T., Kalden J.R. Etiopathogenesis of systemic lupus erythematosus. Int. Arch. Allergy Immunol. 2000; 123: 28-35.
48. Kuhn A., Sonntag M., Richter-Hintz D., Oslislo C., Megahed M.,
Ruzicka T. et al. Phototesting in lupus erythematosus: A 15-year experience. J. Am. Acad. Dermatol. 2001; 45: 86-95.
49. Casciola-Rosen L.A., Anhalt G., Rosen A. Autoantigens targeted in systemic lupus erythematosus are clustered in two populations of surface structures on apoptotic keratinocytes. J. Exp. Med. 1994; 179: 1317-30.
50. Rosen A., Casciola-Rosen L., Wigley F. Role of metal-catalyzed oxidation reactions in the early pathogenesis of scleroderma. Curr. Opin. Rheumatol. 1997; 9 (6): 538-43.
51. Lorenz H.M., Herrmann M., Winkler T., Gaipl U., Kalden J.R. Role of apoptosis in autoimmunity. Apoptosis. 2000; 5 (5): 443-9.
52. Cocca B.A., Cline A.M., Radic M.Z. Blebs and apoptotic bodies are B cell autoantigens. J. Immunol. 2002; 169: 159-66.
53. Gaipl U.S., Brunner J., Beyer T.D., Voll R.E., Kalden J.R., Herrmann M. Disposal of dying cells: A balancing act between infection and autoimmunity. Arthr. and Rheum. 2003; 48: 6-11.
54. Sheriff A., Gaipl U.S., Voll R.E., Kalden J.R., Herrmann M. Apoptosis and systemic lupus erythematosus. Rheum. Dis. Clin. North Am. 2004; 30: 505-27.
55. Norris D.A. Pathomechanisms of photosensitive lupus erythematosus. J. Invest. Dermatol. 1993; 100: 58-68.
56. Munoz L.E., Janko C., Schulze C., Schorn C., Sarter K., Schett G. et al. Autoimmunity and chronic inflammation - two clearance-related steps in the etiopathogenesis of SLE. Autoimmun. Rev. 2010; 10 (1): 38-42.
Поступила 30.05.13 Received 30.05.13
© ГАВРИЛОВА E.C., ТАРАСОВ С.А., 2014 УДК 612.017.1:5765.8.097].084
Гаврилова Е.С., Тарасов С.А.
СОВРЕМЕННЫЕ ПОДХОДЫ К ИССЛЕДОВАНИЮ ЕСТЕСТВЕННЫХ АУТОАНТИТЕЛ
к цитокинам различными иммунологическими методами (Обзор)
ООО НПФ Материа Медика холдинг 127473, г Москва
Естественные аутоантитела к цитокинам (ЕатЦ) все в большей мере признаются важными биологически активными веществами, регулирующими иммунный ответ in vivo. Одной из причин того, что до настоящего времени не удалось детально изучить систему еат, является сложность их измерения в биологических жидкостях. Используемый метод количественного анализа еатЦ в сыворотке, как правило, отвечает за трактовку результатов, а несовершенство существующих методик приводит к недостоверности и сложности сопоставления получаемых данных. Большинство используемых методов определения содержания еатЦ можно отнести либо к иммунохимическим, либо к биологическим. Представлены наиболее используемые методы, проведен сравнительный анализ возможности использования различных методик для определения уровня еатЦ на примере измерения уровня еатЦ у здоровых лиц, показаны преимущества и недостатки наиболее распространенных методов определения содержания еатЦ.
Ключевые слова: естественные аутоантитела; цитокины; методы анализа.
Gavrilova E.S., Tarasov S.A.
MODERN APPROACHES FOR THE INvESTIGATION OF NATURAL AUTOANTIBODIES TO CYTOKINES BY various IMMUNOASSAYS
NPF MATERIA MEDICA HOLDING, 3-rd Samotyochnyi per. 9, 127473, Moscow, Russian Federation Natural antibodies to cytokines (EATC) is increasingly recognized as important biologically active substances, regulating the immune response in vivo. One of the reasons why until now failed to examine in detail the system of natural antibodies, is the complexity of their measurement in biological fluids. The used method of quantitative analysis of Eats in serum, as a rule, is responsible for the interpretation of results, and the imperfection of existing methods leads to unreliability and map complexity of the data obtained. Most of the methods used to determine Eats can be attributed either to immunochemical or biological. The article presents the description of the most used methods, comparative analysis of the possibilities of using different techniques for definition of Eats for example level measurement of Eats healthy volunteers, as well as the advantages and disadvantages of the most common methods of determining Eats.
Key words: natural antibodies; cytokines; methods of analysis.
Гаврилова Елена Сергеевна (Gavrilova Elena Sergeevna), GavrilovaES@materiamedica.ru; Тарасов Сергей Александрович (Tarasov Sergey Aleksandrovich) TarasovSA@materiamedica.ru
- 107 -
