Научная статья на тему 'Влияние дипептида Lys-Glu и тетрапептида Ala-Glu-Asp-Gly на экспрессию генов провоспалительных, противовоспалительных и иммунных цитокинов'

Влияние дипептида Lys-Glu и тетрапептида Ala-Glu-Asp-Gly на экспрессию генов провоспалительных, противовоспалительных и иммунных цитокинов Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
755
131
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
дипептид Lys-Glu / тетра-пептид Ala-Glu-Asp-Gly / геном / IL-17A и TNFa / IL-1a / IL-6 / IL-4 / IL-10 / IL-2 / IL-5 / dipeptide Lys-Glu / tetrapeptide Ala-Glu-Asp-Gly / genom / IL-1a / IL-6 / IL-17A and TNFa / IL-4 / IL-10 / IL-2 / IL-5

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Кузник Б. И., Тарновская С. И., Линькова Н. С., Хавинсон В. Х.

Установлено, что дипептид Lys-Glu и тетрапептид Ala-Glu-Asp-Gly способны взаимодействовать с генами различных провоспа-лительных (IL-6, IL-17A, TNFa), противоспа-лительных (IL-4 и IL-10), а также иммунных (IL-5) цитокинов. Тетрапептид Ala-Glu-Asp-Gly имеет сайты связывания с генами IL-1a и IL-2. Последовательности нуклеотидов генов цитокинов, вступающих во взаимодействие с дипептидом Lys-Glu, представлены преимущественно GCAG и, в меньшей мере, — СGTC, а с тетра-пептидом Ala-Glu-Asp-Gly — ATTTC, TAAAC, ATTTG, CTTTG и TAAAG. Число сайтов связывания для дипептида Lys-Glu и тетрапептида Ala-Glu-Asp-Gly может значительно различаться между отдельными генами. Так, для гена IL-6, количество последовательностей, участвующих в связывании с названными дипептидом и тетра-пептидом, — одинаково. В то же время, в генах TNFa и IL-17A количество последовательностей, вступающих во взаимодействие с дипептидом Lys-Glu, превышает число участков связывания с тетрапептидом Ala-Glu-Asp-Gly в 2,5 и в 2 раза соответственно. В промоторных зонах противовоспалительных цитокинов IL-4 и IL-10 количество последовательностей, способных связываться с тетрапептидом Ala-Glu-Asp-Gly, в 2-3 раза больше, чем сайтов взаимодействия с дипептидом Lys-Glu. Наконец, в гене IL-5 число последовательностей, способных реагировать с тетрапептидом Ala-Glu-Asp-Gly, в 10 раз превышает содержание таковых для дипептида Lys-Glu. Что же касается гена IL-2, то в нем не содержатся сайты связывания с дипептидом Lys-Glu, тогда как связь с тетрапептидом Ala-Glu-Asp-Gly может осуществляться с помощью 16 участков.Полученные данные свидетельствуют о том, что действие тетрапептида Ala-Glu-Asp-Gly на иммунные и противовоспалительные цитоки-ны значительно преобладает над влиянием ди-пептида Lys-Glu.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — Кузник Б. И., Тарновская С. И., Линькова Н. С., Хавинсон В. Х.

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

INFLUENCE OF THE LYS-GLU DIPEPTIDE AND THE ALA-GLU-ASP-GLY TETRAPEPTIDE ON THE EXPRESSION OF PROINFLAMMATION, ANTIINFLAMMATION AND IMMUNE CYTOKINE GENES

It was established that LYS-GLU dipeptide and ALA-GLU-ASP-GLY tetrapeptide are able to interact with different proinflammation (IL-6, IL-17A, TNFa), antiinflammation (IL-4 и IL-10), and immune (IL-5) cytokines genes. ALA-GLU-ASP-GLY tetrapeptide has sites of binding with the IL-1a and IL-2 genes. Nucleotide consequences that interact mainly with LYS-GLU dipeptide are GCAG and more rarely — CGTC. Consequences ATTTC, TAAAC, ATTTG, CTTTG and TAAAG interact with ALA-GLU-ASP-GLY tetrapeptide. Number of binding sites with LYS-GLU dipeptide and ALA-GLU-ASP-GLY tetrapeptide may be different in different genes. Genes of cytokine IL-6 have the same number of binding sites with both Lys-Glu and Ala-Glu-Asp-Gly peptides. But genes of TNFa and IL-17A have sites of interaction with the dipeptide more than with the tetrapeptide on 2 and 2,5 times respectively. Genes of antiinflammation cytokines IL-4 и IL-10 have number of consequences that can take part in binding with ALA-GLU-ASP-GLY tetrapeptide greater than for LYS-GLU dipeptide on 2-3 times. The number of interaction sites for ALA-GLU-ASP-GLY tetrapeptide exceed that of for LYS-GLU dipeptide 10 fold in genes of IL-5. Gene of IL-2 have not any binding sites with LYS-GLU dipeptide, but 16 sites can interact with ALA-GLU-ASP-GLY tetrapeptide. This data give evidence of exceeding influence of ALA-GLU-ASP-GLY tetrapeptide than LYS-GLU dipeptide on immune and antiinflammation cytokines.

Текст научной работы на тему «Влияние дипептида Lys-Glu и тетрапептида Ala-Glu-Asp-Gly на экспрессию генов провоспалительных, противовоспалительных и иммунных цитокинов»

Кузник Б. И.1, Тарновская С. И.2, Линькова Н. С.2, Хавинсон В. Х.2

1 Читинская государственная медицинская академия;

2 Санкт-Петербургский институт биорегуляции и геронтологии СЗО РАМН

ВЛИЯНИЕ ДИПЕПТИДА LYS-GLU И ТЕТРАПЕПТИДА ALA-GLU-ASP-GLY НА ЭКСПРЕССИЮ ГЕНОВ ПРОВОСПАЛИТЕЛЬНЫХ, ПРОТИВОВОСПАЛИТЕЛЬНЫХ И ИММУННЫХ ЦИТОКИНОВ

Kuznik B. I.1, Tarnovskaya S. I.2, Lin’kova N. S.2, Havinson V.H.2

1 State Medical Academy of Chita;

2 Institute of bioregulation and gerontology, St. Petersburg

INFLUENCE OF THE LYS-GLU DIPEPTIDE AND THE ALA-GLU-ASP-GLY TETRAPEPTIDE ON THE EXPRESSION OF PROINFLAMMATION, ANTIINFLAMMATION AND IMMUNE CYTOKINE GENES

Резюме. Установлено, что дипептид Ьу8^1и и тетрапептид А1а^1и-А8р^1у способны взаимодействовать с генами различных провоспа-лительных (1Ь-6, ГЬ-17А, ТОТа), противоспа-лительных (1Ь-4 и 1Ь-10), а также иммунных (1Ь-5) цитокинов. Тетрапептид А1а^1и-Авр^1у имеет сайты связывания с генами 1Ь-1а и 1Ь-2. Последовательности нуклеотидов генов цитокинов, вступающих во взаимодействие с дипептидом Ьу8^1и, представлены преимущественно GCAG и, в меньшей мере, — СGTC, а с тетрапептидом А1а^1и-А8р^1у — АТТТС, ТАААС, ATTTG, CTTTG и TAAAG. Число сайтов связывания для дипептида Ьу8^1и и тетрапептида А1а^1и-Авр^1у может значительно различаться между отдельными генами. Так, для гена 1Ь-6, количество последовательностей, участвующих в связывании с названными дипептидом и тетрапептидом, — одинаково. В то же время, в генах Т№а и 1Ь-17А количество последовательностей, вступающих во взаимодействие с дипептидом Ьу8^1и, превышает число участков связывания с тетрапептидом А1а^1и-Азр^1у в 2,5 и в 2 раза соответственно. В промоторных зонах противовоспалительных цитокинов 1Ь-4 и 1Ь-10 количество последовательностей, способных связываться с тетрапептидом А1а^1и-А8р^1у, в 2-3 раза больше, чем сайтов взаимодействия с дипептидом Ьув^1и. Наконец, в гене 1Ь-5 число последовательностей, способных реагировать с тетрапептидом А1а^1и-Авр^1у, в 10 раз превышает содержание таковых для дипептида Ьув-G1u. Что же касается гена 1Ь-2, то в нем не содержатся сайты связывания с дипептидом Ьу8^1и, тогда как связь с тетрапептидом А1а^1и-Азр^1у может осуществляться с помощью 16 участков.

Resume. It was established that LYS-GLU dipeptide and ALA-GLU-ASP-GLY tetrapeptide are able to interact with different proinflammation (IL-6, IL-17A, TNFa),

antiinflammation (IL-4 h IL-10), and immune (IL-5) cytokines genes. ALA-GLU-ASP-GLY tetrapeptide has sites of binding with the IL-1a and IL-2 genes. Nucleotide consequences that interact mainly with LYS-GLU dipeptide are GCAG and more rarely — CGTC. Consequences ATTTC, TAAAC, ATTTG, CTTTG and TAAAG interact with ALA-GLU-ASP-GLY tetrapeptide. Number of binding sites with LYS-GLU dipeptide and ALA-GLU-ASP-GLY tetrapeptide may be different in different genes. Genes of cytokine IL-6 have the same number of binding sites with both Lys-Glu and Ala-Glu-Asp-Gly peptides. But genes of TNFa and IL-17A have sites of interaction with the dipeptide more than with the tetrapeptide on 2 and 2,5 times respectively. Genes of antiinflammation cytokines IL-4 h IL-10 have number of consequences that can take part in binding with ALA-GLU-ASP-GLY tetrapeptide greater than for LYS-GLU dipeptide on 2—3 times. The number of interaction sites for ALA-GLU-ASP-GLY tetrapeptide exceed that of for LYS-GLU dipeptide 10 fold in genes of IL-5. Gene of IL-2 have not any binding sites with LYS-GLU dipeptide, but 16 sites can interact with ALA-GLU-ASP-GLY tetrapeptide. This data give evidence of exceeding influence of ALA-GLU-ASP-GLY tetrapeptide than LYS-GLU dipeptide on immune and antiinflammation cytokines.

Полученные данные свидетельствуют о том, что действие тетрапептида Ala-Glu-Asp-Gly на иммунные и противовоспалительные цитоки-ны значительно преобладает над влиянием дипептида Lys-Glu.

Ключевые слова: дипептид Lys-Glu, тетрапептид Ala-Glu-Asp-Gly, геном, IL-la, IL-6, IL-17A и TNFa, IL-4, IL-10, IL-2, IL-5.

Не подлежит сомнению, что любая информация, поступающая в организм, контролируется системой биорегуляции, действие которой направлено на сохранение высокой степени стабильности функционирования генома. Из сказанного становится ясно, что сведения об изменениях внешней или внутренней среды служат фактором, приводящим к приспособительным сдвигам в системе биорегуляции, обеспечивающей нормальное функциональное состояние клеток. Эти данные позволяют предположить, что взаимодействие генома с информационными молекулами и, в частности, регуляторными пептидами (РП), играет чрезвычайно важную роль в поддержании клеточного гомеостаза. Более того, исследования последних лет позволяют высказать предположение, что регуляторные пептиды, возникающие как в самом организме [1-7] так и поступающие в него в результате переваривания пищи [В], являются основными регуляторами генома, усиливающими или ослабляющими его специфическую деятельность

В то же время исследованиями, проведенными в Санкт-Петербургском институте биорегуляции и геронтологии при участии и под руководством В. Х. Хавинсона [5, 9-12] установлено, что короткие пептиды, синтезированные на основе изучения аминокислотного состава комплекса полипептидов, выделенных из разных органов животных, способны модулировать течение иммунологических реакций. В частности, к таким соединениям относятся дипептид Lys-Glu [5, 13, 14] и тетрапептид Ala-Glu-Asp-Gly [13, 15, 16], являющиеся модуляторами клеточного и гуморального иммунитета. Известно также, что деятельность иммунной системы опосредуется цитокинами, которые выполняют функцию регулирующих и связующих молекул между отдельными клетками, принимающими участие в иммунном ответе [17-20]. Вместе с тем, нашими прежними исследованиями установлено, что дипептид Lys-Glu и/или тетрапептид Ala-Glu-Asp-Gly способны взаимодействовать с сайтами иРНК IL-5 и IL-2 [4, 7]. Эти данные позволяют высказать предположение, что в промоторных

Key words: dipeptide Lys-Glu, tetrapeptide Ala-Glu-Asp-Gly, genom, IL-la, IL-6, IL-17A and TNFa, IL-4, IL-10, IL-2, IL-5.

зонах генов перечисленных цитокинов находятся последовательности, способные вступать во взаимосвязь с регуляторными пептидами Lys-Glu и Ala-Glu-Asp-Gly. Следует отметить, что синтез и секреция иммунных цитокинов, в том числе IL-2, осуществляется Thj-клетками при непосредственном участии провоспалительных ци-токинов (IL-1, IL-12 и др.), выделяемых активированными антигенпрезентирующими клетками (АПК). Отсюда невольно возникает мысль, что действие регуляторных пептидов Lys-Glu и Ala-Glu-Asp-Gly на иммунную систему также может быть опосредовано через про- и противовоспалительные цитокины.

Для проверки высказанной гипотезы мы решили выяснить, имеются ли сайты связывания с пептидами Lys-Glu и Ala-Glu-Asp-Gly в промоторных участках генов иммунных (IL-2 и IL-5), провоспа-лительных (IL-la, IL-б, IL-17A и TNFa) и противовоспалительных (IL-4 и IL-1O) цитокинов.

Методы исследования. Для решения вопроса о том, существуют ли сайты связывания пептидов Lys-Glu и Ala-Glu-Asp-Gly в промоторных участках генов, нами были взяты из базы данных GenBank [21] нуклеотидные последовательности ДНК исследуемых нами цитокинов.

Основным способом ведения расчетов являлся метод молекулярной механики, применяющийся с различными силовыми полями (MM+, Amber99, Opls, Charmm27). Выбор данного метода онреде-лялся его высокой производительностью, позволяющей рассматривать атомы молекул как ньютоновские частицы, которые взаимодействуют друг с другом посредством заданного силового поля, и, следовательно, способностью достаточно точно проанализировать как все возможные варианты пространственного строения основных цепей рассматриваемых пептидов, так и соответствующих им подмножеств конформаций лабильных боковых цепей. Для предварительного отбора основных, наиболее энергетически выгодных конформаций нентидов Lys-Glu и Ala-Glu-Asp-Gly применялись процедуры молекулярной динамики, воспроизводившие движение изолированных молекул за определенный интервал

времени. Далее полученные результаты уточнялись оптимизацией геометрии в различных силовых полях. Основные результаты молекулярной динамики были получены в силовом поле MM+ в двух режимах: во-первых, стандартном, длительностью 1 пикосекунда (пс) с шагом O.OO1 пс и температурой системы 310°К; во-вторых, методом отжига, где начальная температура системы составила 1000°К, охлаждалась до 100° К и через 200 шагов доводилась до 0°К. Затем для нред-варительно отобранных конформаций проводили оптимизацию геометрии (заданный градиент минимизации составлял 0.05 ккал/А-моль) и рассчитывали уточненную энергию полученных конформаций. Под энергией минимизации понимается наиболее энергетически выгодное состояние молекулы. В каждом режиме анализировали около 100 предварительных конформаций ненти-дов, а в дальнейшем из них выбирали наиболее энергетически выгодные ротамеры.

Участки генов АТТТС и GCAG моделировали с использованием структур ДНК из базы данных PDB: 2EZD, 1QMS. Влияние растворителя при расчете энергии минимизации комплекса ДНК-пептид учитывали в генерализованном борнов-ском приближении с введением внутренней диэлектрической константы равной 1, а внешней 80. Расчеты комплексов проводили в силовом поле AMBER99. Энергия связывания пептида с ДНК (Е, ккал/моль) рассчитывалась как разность энергий отдельных молекул ДНК и пептида и комплекса ДНК-пептид.

Результаты исследования и обсуждение.

В первую очередь мы решили выяснить, имеются ли селективные участки к пептидам Lys-Glu и Ala-Glu-Asp-Gly в промоторных зонах генов провоспалительных цитокинов IL-la, IL-б, IL-17A и TNFa. Оказалось, что в промоторном участке гена IL-la отсутствуют сайты связывания для дипептида Lys-Glu, но существуют последовательности ATTTC, TAAAC, ATTTG, CTTTG и TAAAG, являющиеся сайтами связывания для тетрапептида Ala-Glu-Asp-Gly. Следовательно, тетрапептид Ala-Glu-Asp-Gly способен вступать во взаимодействие с геном IL-la в регуляторной области и активировать или тормозить его экспрессию, а, возможно, выступать в качестве кофактора в процессе транскрипции.

В отличие от гена IL-la, в ДНК гена IL-б существуют комплементарные участки как к дипептиду Lys-Glu, так и к тетрапептиду Ala-Glu-Asp-Gly. Для Lys-Glu они представлены преимущественно последовательностью GCAG и в меньшей мере — CGTC. Для Ala-Glu-Asp-

Gly комплементарные участки в гене IL-б представлены теми же последовательностями, что и в гене IL-la. Обращает на себя внимание, что как для Lys-Glu, так и для Ala-Glu-Asp-Gly в гене IL-б имеется одинаковое число комплементарных участков (по 10 для каждого из них).

Аналогичные данные получены при исследовании генов IL-17A и TNFa. Комплементарные участки для дипептида Lys-Glu в гене IL-17A, в отличие от гена IL-б, представлены только последовательностью GCAG, а для тетрапептида Ala-Glu-Asp-Gly — CTTTG и ATTTG. В то же время, число сайтов связывания для Lys-Glu в гене IL-17A в 2,5 раза больше, чем для Ala-Glu-Asp-Gly. Полученные данные позволяют предполгать, что при равных прочих условиях воздействие дипептида Lys-Glu на синтез IL-17A будет преобладать над влиянием Ala-Glu-Asp-Gly. Что же касается сайтов связывания в гене TNFa, то для Lys-Glu они, как и в гене IL-17A, представлены последовательностью GCAG, а для Ala-Glu-Asp-Gly — ATTTC и TAAAG. И в данной серии исследований число сайтов связывания для Lys-Glu оказалось в 3 раза больше, чем для Ala-Glu-Asp-Gly.

Подводя итог данной серии исследований, мы с уверенностью можем считать, что эпигенетическое воздействие на ДНК генов провоспали-тельных цитокинов IL-17A и TNFa дипептида Lys-Glu будет значительно преобладать над влиянием тетрапептида Ala-Glu-Asp-Gly.

В следующей серии наших исследований решено было выяснить, имеются ли нуклеотидные последовательности в геноме противовоспалительных цитокинов IL-4 и IL-10, способные взаимодействовать с Lys-Glu и Ala-Glu-Asp-Gly.

Полученные данные говорят о том, что в про-моторных зонах генов IL-4 и IL-10 имеются нуклеотидные последовательности, способные взаимодействовать с исследуемыми нами пептидами. Такими сайтами в промоторном участке гена IL-4 служат: для дипептида Lys-Glu — последовательности CGTC и GCAG, а для тетрапептида Ala-Glu-Asp-Gly — GTTTC, ATTTG, CTTTG и ATTTC. При этом число комплементарных сайтов к тетрапептиду Ala-Glu-Asp-Gly в 3 раза больше, чем к дипептиду Lys-Glu.

Одной из задач наших исследований явилось изучение возможности пептидов Lys-Glu и Ala-Glu-Asp-Gly влиять на экспрессию генов иммунных цитокинов — IL-2 и IL-5. Полученные нами результаты свидетельствуют о том, что в промоторных участках гена IL-2 не содержится комплементарных последовательностей к дипептиду Lys-Glu, но имеются таковые к тетра-

б

пептиду Ala-Glu-Asp-Gly. Последние представлены сочетанием нуклеотидов CAAAT, TAAAC, GTTTA, TAAAG, GTTTC, CTTTG, GAAAT, CAAAG, ATTTC и CTTTA. Представленные связи столь обширны, что позволяют считать тетрапептид Ala-Glu-Asp-Gly важнейшим регулятором экспрессии гена IL-2.

Что же касается гена IL-5, то в его промотор-ной зоне предполагается наличие селективных участков к дипептиду Lys-Glu через последовательность GCAG. Связи эти малочисленны (всего 2) и вряд ли указывают на возможную регуляцию экспрессии гена IL-5. Совершенно иное мы видим в отношении к тетрапептиду Ala-Glu-Asp-Gly. Сайты связывания в промоторе гена IL-5 столь же разнообразны и многочисленны, как в гене IL-2. Представленные данные говорят о том, что тетрапептид Ala-Glu-Asp-Gly является важнейшим регулятором экспрессии гена IL-5.

Далеко не последнюю роль в иммунном ответе играет IL-3, который является фактором образования и пролиферации базофилов. Вот почему следующей задачей наших исследований явилось выяснение наличия сайтов связывания в промоторе гена IL-3 с исследуемыми пептидами. Оказалось, что в промоторном участке гена IL-3 имеется два сайта связывания для дипептида Lys-Glu, представленные нуклеотидной последовательностью GACG, и три сайта связывания для тетрапептида Ala-Glu-Asp-Gly, образованные последовательностями ATTTG и TAAAG.

Полученные нами данные трудно переоценить. Невольно возникает предположение, что регуляторные пептиды Lys-Glu и Ala-Glu-Asp-Gly способны оказывать воздействие на весь комплекс генов цитокинов, принимающих участие в иммунном ответе. Безусловно, эта реакция начинается с воздействия антигена на АПК, благодаря чему наступает выделение IL-la, IL-lb, IL-б, IL-17A, TNFa, а, возможно, и других (про-воспалительных) цитокинов. Вместе с тем, благодаря воздействию коротких регуляторных пептидов на интенсивность экспрессии генов про-воспалительных цитокинов, эта реакция может значительно усиливаться.

В присутствии провоспалительных цитоки-нов под действием антигена в ответную реакцию сначала вступают Th1, являющиеся основными продуцентами иммунного и провоспалительного цитокина IL-2. Интенсивность синтеза и секреции последнего будет зависеть от степени воздействия регуляторных пептидов на экспрессию гена IL-2, являющегося одновременно стимулятором Th2, CTL и NK-лимфоцитов. Таким образом, нен-

тиды Lys-Glu и Ala-Glu-Asp-Gly способны регулировать реакции клеточного иммунитета.

Стимуляция T^-клеток приводит к выделению противовоспалительных цитокинов — IL-4 и IL-10 — непременных участников перевода В-лимфоцитов в плазматические клетки, способные продуцировать антитела (иммуноглобулины), специфически направленные против агента (антигена), вызвавшего к жизни иммунный ответ. Наши наблюдения показывают, что пептиды Lys-Glu и Ala-Glu-Asp-Gly оказывают значительное воздействие на экспрессию генов противовоспалительных цитокинов. Особенно сильное влияние должен проявлять тетрапептид Ala-Glu-Asp-Gly на экспрессию гена IL-4. Последний же, как известно, не только способствует переходу В-лимфоцитов в антителопродуценты, но и является одним из супрессоров T^-клеток, регулирующих интенсивность реакций клеточного иммунитета. Следовательно, уже на данном этапе исследований можно говорить о том, что регуляторные пептиды Lys-Glu и Ala-Glu-Asp-Gly способны через провоспалительные и иммунные цитокины оказывать влияние на интенсивность реакций клеточного и гуморального иммунитета.

Особого внимания заслуживает функция IL-5, являющегося фактором роста и пролиферации эозинофилов. IL-5 усиливает рост и пролиферацию не только эозинофилов и базофилов, но и тимоцитов, а также В-лимфоцитов, переводя их в плазматические клетки, особенно в продуценты иммуноглобулина М (IgM). Основное значение IL-5 сводится к участию в аллергическом воспалении. Под его воздействием возрастает синтез сывороточного IgA. Стимулируя выработку секреторного IgA, IL-5 обеспечивает местную защиту слизистых оболочек. В меньшей степени IL-5 влияет на синтез и секрецию IgE. Способность IL-5 поддерживать пролиферацию В-лимфоцитов реализуется на более поздних стадиях активации, чем действие IL-1 и IL-4, и осуществляется совместно с IL-2. Если одновременно с IL-5 вводить IL-4, то влияние первого усиливается в 2-3 раза. Под воздействием IL-5 в эозинофилах повышается продукция лейкотриенов и реактивных кислородных радикалов. С помощью указанных механизмов IL-5 способствует вовлечению эозинофилов в воспалительные реакции, антипаразитарную и противоопухолевую защиту.

Какое же значение могут иметь обнаруженные нами факты? Тетрапептид Ala-Glu-Asp-Gly способен усиливать функцию Т-хелперов 1 и 2

клонов. При этом повышается экспрессия генов провоспалительных цитокинов, и таким образом оказывается влияние как на клеточный, так и на гуморальный иммунитет. Усиление экспрессии генов, контролирующих синтез IL-2, должно приводить к возрастанию активности NK-лимфоцитов и ЦТЛ, обеспечивающих противоопухолевую защиту организма.

Однако мы хотим обратить внимание на еще один аспект затрагиваемой проблемы. Известно, что регуляторные пептиды Lys-Glu и Ala-Glu-Asp-Gly являются не только иммуномодуляторами, но и геропротекторами [4, 12, 14-16, 22-27]. Вместе с тем, в настоящее время неопровержимо доказано, что с возрастом значительно изменяется содержание многих цитокинов, играющих ключевую роль в механизме врожденного и адаптивного иммунитета [28, 29]. Так, согласно данным И. Я. Сукмановой и др. [29] концентрация провоспалительных цитоки-нов TNFa и IL-1b у старых людей значительно увеличена. K. Hager et al. [30] еще в 1996 г. при обследовании здоровых испытуемых в возрасте от 23 до 87 лет выявили линейную корреляцию между уровнем IL-6 и сроком жизни человека: чем выше в крови была концентрация IL-6, тем меньше оказалась продолжительность жизни. При этом за 1 год жизни содержание IL-6 возрастало в среднем на 0,016 пкг/мл крови. Однако линейно связанными с уровнем IL-6 оказались лишь фибриноген, a2-макроглобулин и D-димер, что свидетельствует о значительном усилении внутрисосудистого свёртывания крови и торможении фибринолиза.

В связи со сказанным следует отметить, что D.G. Stott et al. [31] изучали взаимосвязь между интенсивностью внутрисосудистого свёртывания крови и когнитивными функциями более чем у 5800 людей в возрасте от 70 до 85 лет. При этом оказалось, что повышение уровня маркеров активации внутрисосудистого свёртывания крови, в том числе D-димера и фрагментов протромбина 1 и 2, являются независимыми прогностическими факторами увеличения частоты когнитивных нарушений, ухудшения качества и продолжительности жизни. Особенно интенсивно эта взаимосвязь проявлялась у людей, перенесших инсульт, а также при наличии высокой концентрации IL-6 и С-реактивного белка. Полученные данные в значительной степени обусловлены скрытыми нарушениями мозгового кровообращения.

У старых людей в период отсутствия патологического процесса уровень TNFa значительно

повышен [29, 30, 32]. При этом у лиц старше 60 лет отмечается неадекватная реакция со стороны провоспалительных цитокинов на действие патогенных раздражителей. Их концентрация при этом повышается незначительно. Более того, с возрастом у доноров отмечается снижение стимулированными LPS мононуклеарами продукции ТОТ-Ь, ^-1р, ^-6 и ^-17 [33]. Аналогичные сведения получены J. Ку^еп е! а1. [34], на 17 молодых (21-32 года) и 17 пожилых и старых (66-89 лет) людях. Установлено, что у лиц старше 60 лет, по сравнению с молодыми, снижена выработка ^-6 и ТОТа, а также ослаблена экспрессия TLR-1 моноцитами.

Е Zhen-Xing е! а1. [35] через 6 часов после возникновения острого инфаркта миокарда с повышением сегмента ST у 236 больных в сыворотке определяли содержание Ш-6, адгезивных молекул 1САМ-1, VCAM-2 и растворимого Р-селектина. В течение 3-х лет наблюдения от сердечнососудистых заболеваний умерло 34 человека. У погибших больных в момент госпитализации оказалась повышенной концентрация ^-6, тогда как уровень адгезивных молекул оставался в пределах нормы. На основании полученных данных авторы приходят к выводу, что ^-6 является независимым прогностическим фактором смертности от сердечнососудистых заболеваний. Наконец, М. НайЮМ е! а1. [36] указывают, что в отдалённом периоде после острого коронарного синдрома существует тесная связь между уровнем ^-18, общей летальностью и смертностью от патологии сердечнососудистой системы.

Представленные данные говорят о том, что у пожилых людей и лиц старческого возраста исходный уровень провоспалительных цитокинов повышен, тогда как их стимулированная выработка значительно ослаблена. Не подлежит сомнению, что увеличение концентрации провос-палительных цитокинов в пожилом и старческом возрасте является приспособительной реакцией, направленной на активацию иммунитета и борьбу с заболеваниями, преследующими людей пожилого и старческого возраста. Однако эта реакция имеет и обратную сторону медали. Все без исключения провоспалительные цитокины значительно усиливают процесс свёртывания крови и тормозят фибринолиз [34, 37-49], что при наличии предрасполагающих факторов (атеросклероз, патология сердечнососудистой системы, тромбо-филия) неминуемо приводит к возникновению тромбоэмболических заболеваний, в том числе инфаркта миокарда и ишемического инсульта.

Мы считаем, что геропротекторное действие дипептида Lys-Glu и тетрапептида Ala-Glu-Asp-Gly в значительной степени может быть обусловлено генетическим контролем над балансом провоспалительных, противовоспалительных и иммунных цитокинов, что сопровождается адекватным реагированием иммунной системы на действие как физиологических, так и патогенных раздражителей. Не последнюю роль в этих реакциях играет контроль над состоянием системы гемостаза, осуществляемый иммунной

системой [1В, 42, 4б] и, в том числе, балансом провоспалительных, противовоспалительных и иммунных цитокинов [39, 50]

Следовательно, регуляторные пептиды, воздействуя на экспрессию генов провоспалитель-ных, противовоспалительных и иммунных ци-токинов, должны не только способствовать ликвидации патологического процесса, но и предотвращать возникновение осложнений со стороны сердечнососудистой системы.

ЛИТЕРАТУРА

1. Ашмарин И. П. Малые пептиды в норме и при патологии // Патол. физиол. экспер. терап. 1982. № 4 — С. 13-27.

2. Ашмарин И. П. Перспективы практического применения и некоторые фундаментальные исследования малых регуляторных пептидов / И. П. Ашмарин // Вопр. мед. химии. 1984. — Т. 30, вып. 3 — С. 2-7.

3. Ашмарин И. П., Обухова М. Ф. Регуляторные пеп-

тиды, функционально-непрерывная совокупность // Биохимия, 1986. — Т. 51. № 4 — С. 531-545.

4. Хавинсон В. Х., Анисимов С. В., Малинин В. В.,

Анисимов В. Н. Пептидная регуляция генома и старения // Москва. РАМН, 2005. — 208 с.

5. Хавинсон В. Х., Кветная Т. Н. Регуляторные пеп-

тиды и гомеостаз // Росс. Хим. Журнал. 2005. № 1 — С. 111-117.

6. Хавинсон В. Х., Малинин В. В., Ванюшин Б. Ф.

Роль пептидов в эпигенетической регуляции активности генов в онтогенезе // Успехи геронтол. 2012 — № 2.

7. Хавинсон В. Х., Тарновская С. И., Линькова Н. С.

Короткие пептиды, проникающие в клетку: модель взаимодействия с промоторными участками гена // Бюлл. экспер. биол. и мед. 2012. № 9 — С. 391-396.

8. Коротько Г. Ф. Физиология системы пищеварения // Краснодар: Издательство ООО БК Группа Б. 2009. — 510 с.

9. Кузник Б. И., Морозов В. Г., Хавинсон В. Х. Цито-медины // Санкт-Петербург: Наука, 1998. — 310 с.

10. Морозов В. Г., Хавинсон В. Х. Выделение

из костного мозга, лимфоцитов и тимуса полипептидов, регулирующих процессы межклеточной кооперации в системе иммунитета // Докл. АН СССР. 1981. — Т. 261. № 1 — С. 235-239.

11. Морозов В. Г., Хавинсон В. Х. Новый класс биологических регуляторов многоклеточных систем — цитомедины // Успехи соврем. биол., 1983. — Т. 96. — Вып. 3 (6) — С. 339-352.

12. Морозов В. Г., Хавинсон В. Х. Пептидные биорегуляторы (25-летний опыт экспериментального и клинического изучения) // С. — П. Наука, 1996. — 74 с.

13. Кузник Б. И., Лиханов И. Д., Цепелев В. Л., Сизоненко В. А. Теоретические и клинические

аспекты биорегулирующей терапии в хирургии и травматологии // Новосибирск: Наука,

2008. — 312 с.

14. Khavinson V. Kh., Malinin V. V. Gerontological

Aspects of Genome Peptide Regulation. — Basel (Switzerland): Karger AG, 2005. — 104 p.

15. Хавинсон В. Х. Тетрапептид, обладающий геро-протекторной активностью, фармакологическое средство на его основе и способ его применения // Патент РФ № 2157233, 1999.

16. Khavinson V. Kh.Tetrapeptide revealing geroprotective effect, pharmacological substance on its basis, and the method of its application // US 6.727.227, 2004.

17. Кетлинский С. А., Симбирцев А. С. Цитоки-

ны // Санкт-Петербург. «Феникс», 2008; 550 с.

18. Кузник Б. И. Клеточные и молекулярные механизмы регуляции системы гемостаза в норме и патологии // Чита. Экспресс из-во, 2010. — 828 с.

19. Симбирцев А. С. Цитокины — новая система защитных реакций организма // Цитокины и воспаление, 200. № 3 — С. 9-17.

20. Симбирцев А. С. Роль цитокинов в регуляции физиологических функций иммунной системы // Физиология и патология иммунной системы, 2004. № 10 — С. 3-9.

21. Benson D. A., Karsch-Mizrachi I., Lipman D. J., Ostell J., Sayers E. W. GenBank // Nucleic Acids Res.

2009. — Vol. 37. №. 10. — P. 26-31.

22. Анисимов В.Н., Локтионов А. С., Морозов В. Г., Хавинсон В. Х. Увеличение продолжительности жизни и снижение частоты опухолей у мышей при введении полипептидных факторов тимуса и эпифиза, начатом в разном возрасте // Докл. АН СССР,

1988. — Т. 302. № 2. — С. 473-476.

23. Анисимов В. Н., Морозов В. Г., Хавинсон В. Х. Увеличение продолжительности жизни и снижение частоты опухолей у мышей С3Н^п под влиянием полипептидных факторов тимуса и эпифиза // Докл. АН СССР. 1982. — Т. 263. № 3. — С. 742-745.

24. Анисимов В. Н., Морозов В. Г., Хавинсон В. Х. Влияние полипептидных факторов тимуса, костного мозга, эпифиза и сосудов на продолжительность жизни и развитие опухолей у мышей // Докл. АН СССР. 1987. — Т. 293. № 4. — С. 1000-1004.

25. Анисимов В. Н., Морозов В. Г., Хавинсон В. Х. Роль пептидов эпифиза в регуляции гомеостаза: 20-летний опыт исследования // Успехи соврем. биол. 1993. — Т. 113. — Вып. 4. — С. 752-762.

26. Анисимов В. Н., Хавинсон В. Х. Алимова И. и др. Эпиталон угнетает развитие опухолей и экспрессию онкогена HER-2/neu в опухолях молочной железы у трансгенных мышей с ускоренным старением // Бюл. экспер. биол. мед., 2002. — Т. 133. № 2. — С. 199-203.

27. Кузник Б. И., Линькова Н. С., Хавинсон В. Х., Цыбиков Н. Н. Белки теплового шока, атеросклероз, тромбоз, ДВС-синдром и продолжительность жизни. Пептидные механизмы регуляции // Гемо-стазиология, 2011. № 2. — С. 28-52.

28. Линькова Н. С., Кузник Б. И., Хавинсон В. Х. Пептид Ala-Glu-Asp-Gly и интерферон гамма: роль в иммунном ответе при старении // Успехи герон-тол, 2012. № 3. — С. 478-472.

29. Сукманова И. А., Яхонтов Д. А., Поспелова Т. И. и др. Клиническая картина, морфофункциональные параметры и функция эндотелия у пациентов с систолической хсн разных возрастных групп // Цито-кины и воспаление, 2010. № 3. — С.30-34.

30. Hager K., Machein U., Krieger S. et al. Interleukin 6 and parameters haemostasis. // Fibrinolysis, 1996. — Suppl. № 1. — P. 54.

31. Stott D. G., Robertson M., Rumley A. et al. Activation of hemostasis and decline in cognitive function in older people // Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vasc. Biol, 2011. — V. 30. № 3. — Р. 605-611.

32. Кудряшова И. А., Полунина О. С. Сравнительное изучение продукции провоспалительных цитоки-нов при внебольничной пневмонии в разные сроки заболевания в зависимости от возраста пациентов // Фундаментальные исследования, 2007. № 12. — C. 113-114.

33. Рыжикова Ю. В., Дружинина Ю. Г., Рябичева Т. Г. и др. Новый набор реагентов для культивирования и митогенной активации клеток цельной крови // «Новости «Вектор-Бест», 2009. № 4. — С. 4-12.

34. Nyugen J., Sudhanshu A., Sastry G. et al. Impaired functions of peripheral blood monocyte subpopulations in aged humans // J Clin. Immunol. 2010. — V. 30. № 6. — Р. 806-813.

35. Zhen-Xing F., Qui H., Yin-Ping L. et al. Interleukin-6, but not soluble adhesion molecules predicts subsequent mortality from cardiovascular disease in patients with acute ST-segment elevation myocardial infarction //Cell. Biochem. and biophys,

2011. — V. 61. № 2. — Р. 443-448.

36. Hartford M., Wiclung O., Hilten L. et al. Interleukin-18 as a predictor of future events in patients with acute coronary syndromes // Arteriosclerosis, Thrombosis and Vasc. Boil. 2010. — V. 30. № 10. — P. 2039-2046.

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

37. Витковский Ю. А., Кузник Б. И. Влияние интерлейкина-1 на способность лимфоцитов выделять факторы, влияющие на адгезию и агрегацию тромбоцитов, свертывание крови и фибринолиз // Российский физиологический журнал им. И. М. Сеченова. 2002. — Т. 88. № 4. — С. 468-475.

38. Витковский Ю. А., Кузник Б. И., Солпов А. В., Еделев Д. А. Блокировка интерлейкинов 4 и 10 изменяет гемостатические свойства лимфоцитов // Иммунология, 1999. № 5. — С. 20-23.

39. Витковский Ю. А., Солпов А. В., Шенкман Б. З., Кузник Б. И. Влияние интерлейкинов 1b, 2, 10 и 16 на взаимодействие лимфоцитарно-тром-боцитарных агрегатов с экстрацеллюлярным матриксом // Иммунология. 2006. № 3. — С. 141-143.

40. Кузник Б. И. Цитокины и система гемостаза. Сообщение 1. Цитокины и сосудисто-тромбоци-тарный гемостаз // Тромбоз, гемостаз и реология,

2012. № 2. — С.12-23.

41. Кузник Б. И. Цитокины и система гемостаза. Сообщение 2. Цитокины и коагуляционный гемостаз // Тромбоз, гемостаз и реология, 2012. № 3. — С. 9-29.

42. Кузник Б. И., Васильев Н. В., Цыбиков Н. Н.

Иммуногенез, гемостаз и неспецифическая резистентность организма. // М. Медицина,

1989. — 320 с.

43. Esmon C. T. Fukudome K, Mather T, et al. Inflammation, sepsis and coagulation // Haematologica, 2005. V. 131. — P. 417-430.

44. Hack C. E. Derangements of coagulation and fibrinolysis in infections diseases // Contributions to microbiology // 2003. V. 10. — P. 19-37.

45. Hagberg I. A., Lyberg T. Evaluation of circulating

platelet-leukocyte conjugates: a sensitive

flow cytometric assay well suited for clinical studies // Platelets, 2000. V. 11. № 3. — P. 151-155.

46. Kuznik B. I., Tsibikov N. N. Cytokines,

Immunoglobulins and Hemostasis // Hematol. Rev, 1996. — V. 7. Part 2. — P. 43-70.

47. Lentsch A. B., Edvards M. G., Miller F. N. Interleukin-2 induces increased platelet-endothelium interactions: A potential mechanism of toxicity // J. of Laboratory and Clinical Medicine, 1996. V. 128 — № 1. — P. 75-82.

48. 0sterud B. Tissue factor and its role in hemostasis and thrombosis // Тромбозы, кровоточивость и болезни сосудов. 2008. — Приложение № 6. — С. 3-6.

49. Paleolog E. M., Crosman D. C., McVey J.H., Pearson J. D. Differential regulation by cytokines of constitutive and stimulated secretion on von Willebrand factor from endothelial cells // Blood, 1990. — V. 75. № 3. — P. 688-695.

50. Еделев Д. А., Витковский Ю. А., Кузник Б. И. Влияние интерлейкинов 4 и 10 на свёртываемость крови и фибринолиз // Тромбоз, гемостаз и реология, 2002. № 3. — С. 27-30.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.