WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 |
-- [ Страница 1 ] --

И.С. Фрейдлин ИММУННАЯ СИСТЕМА И ЕЕ ДЕФЕКТЫ НТФФ “Полисан” Санкт-Петербург 1998 3 РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ МЕДИЦИНСКИХ НАУК НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ МЕДИЦИНЫ И.С.

Фрейдлин ИММУННАЯ СИСТЕМА И ЕЕ ДЕФЕКТЫ Руководство для врачей НТФФ “Полисан” Санкт-Петербург 1998 4 Фрейдлин И.С. Иммунная система и ее дефекты: Руководство для врачей.

СПб., 1998. - 113 с. - ISBN 5-230-08852-4.

В руководстве представлены современные понятия о структуре, функциях и регуляции иммунной системы. Материал руководства иллюстрирован 17 табли цами и 19 рисунками с пояснениями.

Рассчитано на широкий круг врачей, аспирантов, клинических ординаторов, студентов медицинских вузов и специалистов-биологов, интересующихся во просами клинической иммунологии.

Автор руководства - доктор медицинских наук, профессор, руководитель от дела иммунологии НИИЭМ, заслуженный деятель науки РФ.

Рецензент - доктор медицинских наук, профессор, член-корреспондент АМН, академик РАЕН, руководитель отдела интерферонов НИИЭМ им. Н.Ф. Гамалеи Ф.И. Ершов.

Издание руководства осуществлено при поддержке НТФФ “Полисан” (Санкт Петербург), директор А.А. Борисов.

ISBN 5-230-08852-4 © И.С. Фрейдлин, Ирина Соломоновна Фрейдлин ИММУННАЯ СИСТЕМА И ЕЕ ДЕФЕКТЫ Руководство для врачей Лицензия № 020345 от 14.01.1997 г.

Редактор Н.Н. Мартынюк.

Подписано в печать 19.02.1998 г. Формат 6090 /16.

Бумага для множительных аппаратов. Ризограф. Усл. печ. л. 7,1.

Уч.-изд. л. 9,5. Тираж 100 экз. Заказ.

Калининградский государственный университет, 236041, г. Калининград, ул. А. Невского, 14.

ВВЕДЕНИЕ Структура, функции и регуляция иммунной системы Организм здорового человека защищается от болезнетворных агентов с помощью разных физиологических механизмов. К числу таких защитных приспособлений относятся механические (кожа, слизистые оболочки) и химические (кислая среда желудка, жирные кислоты в составе пота, лизо цим в составе слезной жидкости и слюны) барьеры.

Во внутренней среде организма присутствуют клетки и молекулы, ко торые специализируются на защитной функции. Часть из них являются ме ханизмами врожденного иммунитета, т.е. присутствуют в организме еще до встречи с каким-либо болезнетворным микроорганизмом или чужерод ной молекулой. Их называют факторами неспецифической защиты, т.к.

они защищают организм от разных экзогенных и эндогенных агрессий и их защитные функции лишены избирательности. Среди этих факторов неспе цифической защиты особое место занимают фагоцитирующие клетки кро ви и тканей, а также особый класс лимфоцитов, получивших название: на туральные (естественные) киллеры. Неспецифическую защиту организма обеспечивают также многочисленные молекулы, продуцируемые и секре тируемые вышеназванными клетками, лимфоцитами, клетками печени.

Среди защитных молекул, циркулирующих в крови, наиболее подробно изучена система комплемента, а за последние годы описаны многочислен ные цитокины: интерлейкины, интерфероны и др. [1] Наряду с этим внутренняя среда организма защищена от проникающих в нее чужеродных макромолекул, в том числе от патогенных микробов, механизмами специфического иммунного ответа. Эти механизмы приобре таются организмом после контакта с конкретным чужеродным веществом, носящим название антиген. Действие этих механизмов строго избиратель но и распространяется только на конкретный антиген, который индуциро вал иммунный ответ. Реализация иммунного ответа является функцией вы соко специализированной иммунной системы организма. Основные за щитные функции иммунной системы - распознавание и элиминацию чуже родных макромолекул - осуществляют иммунокомпетентные клетки (лим фоциты), а также продуцируемые и секретируемые ими макромолекулы - антитела (иммуноглобулины). Специфический иммунный ответ является одним из компонентов общей системы защиты организма, в которой все вышеперечисленные клетки и макромолекулы взаимосвязаны. Местом функциональной кооперации всех перечисленных клеток и макромолекул служат органы и ткани иммунной системы организма [2].

Структура и функции органов иммунной системы Различают первичные - центральные (костный мозг и тимус) и вторич ные - периферические (селезенка, лимфатические узлы, скопления лимфо идной ткани) органы иммунной системы. Все они взаимосвязаны системой кровообращения, лимфотока и единой системой иммунорегуляции.

Первичные - центральные органы иммунной системы Центральные органы иммунной системы - костный мозг и тимус вы полняют важнейшие функции, обеспечивая самообновление иммунной системы. В этих органах идут процессы пролиферации клеток-предшес твенников, их дифференцировка и созревание, вплоть до выхода в цирку ляцию и заселения периферических органов иммунной системы зрелыми иммунокомпетентными клетками.

Костный мозг Все клетки крови, в том числе и иммунокомпетентные клетки, проис ходят из полипотентной стволовой клетки, которая дает начало разным ро сткам кроветворения, в том числе миело-моноцитарному и лимфоцитарно му. Направление дифференцировки ранних предшественников зависит от влияния их микроокружения, от влияния стромальных клеток костного мозга. К стромальным клеткам костного мозга относятся: фибробласты, адипоциты, эндотелиоидные и эпителиоидные клетки, а также клетки, по добные гладкомышечным. Стромальные клетки контролируют гемопоэз либо путем прямых контактов с клетками-предшественниками, или через продукцию и секрецию цитокинов. Цитокины могут влиять на выбор пути дифференцировки или обеспечивать сигналы стимуляции, обеспечиваю щие дифференцировку по выбранному пути [15, 51].

Действие отдельных цитокинов на клетки-предшественники в условиях in vitro проявляется стимуляцией роста отдельных колоний, состоящих из лейкоцитов определенного типа. Отсюда их название - колониестимули рующие факторы: GM-CSF, G-CSF, M-CSF. Гранулоцитарно-моноцитар ный фактор стимулирует пролиферацию ранних общих клеток-предшест венников миело-моноцитопоэза. Гранулоцитарный и моноцитарный фак торы стимулируют клетки-предшественники каждого из ростков. Еще бо лее универсальным является так называемый мульти-CSF (интерлейкин-3), который стимулирует все ростки кроветворения. Продуцентами этих рос товых факторов и других цитокинов являются стромальные клетки костно го мозга, макрофаги и активированные лимфоциты. Интерлейкин-1 и ин терлейкин-6 являются синергистами колониестимулирующих факторов в стимуляции пролиферации клеток-предшественников или индуцируют продукцию ростовых факторов. Наряду с этим макрофаги и лимфоциты продуцируют ряд цитокинов, ингибирующих процессы пролиферации и дифференцировки клеток-предшественников. К таким ингибирующим ци токинам относятся: туморнекротизирующий фактор, интерферон-гамма, трансформирующий ростовой фактор. Очевидно, часть цитокинов выраба тывается в костном мозге постоянно (конститутивно) и участвует в регу ляции функций костного мозга в нормальных условиях. Другая часть ци токинов продуцируется в ответ на индукцию для целенаправленного уси ления продукции тех лейкоцитов, которые необходимы для замещения клеток, мобилизованных в очаги воспаления, инфекции или опухолевого роста. Таким образом, основной функцией костного мозга является про дукция всех клеток, участвующих как в неспецифической защите организ ма, так и в специфическом иммунном ответе. При этом часть клеток кост ного мозга участвуют в продукции регулирующих гемопоэз молекул цитокинов и все они являются клетками-мишенями действия этих и других цитокинов [4].

У млекопитающих костный мозг выполняет дополнительную функцию, являясь местом созревания В-лимфоцитов. Стволовая клетка может диф ференцироваться в сторону общего предшественника лимфоцитов, кото рый может дать начало предшественникам В-лимфоцитов, предшествен никам Т-лимфоцитов, а также предшественникам естественных киллеров.

Один из продуктов стромальных клеток костного мозга - интерлейкин 7 - преимущественно стимулирует процесс созревания В-лимфоцитов из ко стно-мозговых предшественников. Созреванию В-лимфоцитов способст вуют также интерлейкины 3, 4 и 6, а ингибирует их созревание трансфор мирующий ростовой фактор - TGF. Незрелые В-лимфоциты имеют по верхностные IgD и FcR, несут маркер CD10 и рецепторы для цитокинов:

IL-3R и IL-7R. По мере пролиферации и дифференцировки В-лимфоциты приобретают поверхностные антигены гистосовместимости 2-го класса (MHC 2 класса), рецепторы для комплемента и поверхностные IgM. Созре вание В-лимфоцитов, в отличие от Т-лимфоцитов, завершается в костном мозге и в кровь выходят малые лимфоциты, несущие на своей мембране все структуры, необходимые для участия в специфическом иммунном от вете [89].

Описано несколько генетически детерминированных заболеваний, свя занных с нарушением дифференцировки стволовых клеток костного мозга, что ведет к отсутствию в организме клеток одной или более линий.

Несколько подобных синдромов объединяются под названием “тяже лый комбинированный иммунодефицит” - ТКИД (SCID). В основе ТКИД могут лежать самые разные молекулярные дефекты: гемопоэтического микроокружения, клеточных ферментов, необходимых для созревания и функционирования клеток, цитокинов или их рецепторов, поверхностных молекул, ответственных за кооперацию отдельных клеток, молекул внут риклеточных вторичных мессенджеров и регуляторов транскрипции генов.

Один и тот же молекулярный дефект может проявиться разными наруше ниями иммунологических функций. Примером может служить дефект аде нозиндезаминазы (АДА) у части больных с наследственным синдромом ТКИД. АДА превращает пуриновые нуклеотиды аденозин и дезоксиадено зин в инозин и дезоксиинозин - соответственно. В отсутствие этого фер мента количество внутриклеточного аденозина резко повышается, накап ливаются токсичные концентрации АТФ, что препятствует созреванию Т- и В-лимфоцитов в костном мозге [15].

Приобретенные дефекты костномозгового иммунопоэза могут быть следствием: тотального ионизирующего облучения, приема цитостатиков (циклофосфамида или др.) или их сочетания.

До последнего времени единственным методом коррекции таких им мунодефицитов служила пересадка костного мозга от здорового донора. В случае приживления пересаженные стволовые клетки пролиферируют и дают начало дифференцировке разных, в том числе и лимфоидных линий клеток. Однако пересадка костного мозга чревата тяжелыми осложнения ми, включая «реакцию трансплантат против хозяина» (РТПХ) [68].

В последние годы для коррекции некоторых генетических дефектов были предложены методы генной терапии. Цель генной терапии - введение функционирующей копии гена, дефектного у данного пациента, в популя цию клеток самого пациента. Так, у пациента с дефектом АДА берут клет ки костного мозга и in vitro вводят (трансфецируют) в эти клетки специ ально сконструированный методами генной инженерии полноценный ген АДА. Для введения - трансфекции данного гена (рекомбинантного участка ДНК) его предварительно присоединяют к ретровирусному вектору (носи телю). Вектор внедряется в клетку, его ДНК вместе с добавленным геном АДА интегрирует в геном клетки. Трансфецированные клетки костного мозга возвращают в организм пациента. Использование клеток костного мозга самого больного позволяет избежать осложнений аллогенной транс плантации [22].

Тимус Тимус (вилочковая железа) представляет собой единственный орган иммунной системы, подвергающийся быстрой возрастной инволюции. В течение первых 50 лет жизни ежегодно теряется по 3% истинно тимиче ской ткани, которая постепенно замещается жировой и соединительной тканью. Соответственно снижается и продукция Т-лимфоцитов. Самая вы сокая продукция Т-лимфоцитов сохраняется до двух лет, а затем быстро падает. Однако следует отметить, что количество Т-лимфоцитов в цирку ляции сохраняется на достигнутом уровне. Дело в том, что значительную часть популяции Т-лимфоцитов составляют долгоживущие клетки, кото рые не нуждаются в постоянном обновлении. Поэтому численность Т клеток может поддерживаться во взрослом организме и в отсутствие тиму са. Более того, зрелые Т-лимфоциты подвергаются так называемой «кло нальной экспансии», т.е. избирательной пролиферации в ответ на встречу со своим антигеном, за счет чего их численность возрастает. После созда ния пула периферических Т-лимфоцитов утрата тимуса уже не приводит к катастрофическому снижению иммунитета. В пользу этого говорят резуль таты иммунологического обследования взрослых людей, перенесших ти мэктомию [15].

Лимфоциты, находящиеся в тимусе, называют тимоцитами. Они вклю чают Т-лимфоциты на разных стадиях дифференцировки. Ранние предше ственники Т-лимфоцитов из костного мозга поступают в корковый слой тимуса. Эти незрелые клетки еще не несут на поверхности маркеров, ха рактерных для зрелых Т-лимфоцитов. Постепенно они мигрируют из кор кового слоя тимуса в мозговой, постоянно контактируя с эпителиальными клетками, макрофагами и дендритными клетками и испытывая на себе влияние продуцируемых этими клетками медиаторов. В процессе продви жения в мозговой слой тимоциты поэтапно приобретают характерные для Т-лимфоцитов поверхностные рецепторы и антигены. Зрелые Т-лимфо циты, экспрессирующие уже полные наборы поверхностных маркеров, включая маркеры субпопуляций CD4 или CD8, покидают тимус, поступа ют в циркуляцию, заселяют Т-зависимые зоны периферических органов иммунной системы.

Эпителиальные клетки тимуса синтезируют ряд пептидных гормонов, из которых наиболее изучены: тимулин, 1 и 4 - тимозины, тимопоэтин (его активный пентапептид ТР5), сывороточный фактор тимуса. Показана способность этих полипептидов стимулировать экспрессию различных маркеров дифференцировки и функции Т-лимфоцитов. Очевидно, поэтап ная дифференцировка Т-лимфоцитов в тимусе направляется и контролиру ется в значительной степени этими тимическими гормонами. Кроме того, процессы пролиферации и дифференцировки тимоцитов контролируются цитокинами. Часть цитокинов продуцируются стромальными клетками тимуса: интерлейкины 1, 3, 6, 7 (IL-1, IL-3, IL-6, IL-7), колониестимули рующие факторы (CSFs), туморнекротизирующий фактор (TNF), транс формирующий ростовой фактор бета (TGF). Другие цитокины продуци руют и секретируют сами тимоциты: интерлейкины 2, 3, 4 (IL-2, IL-3, IL 4), гамма-интерферон (IFN). IL-7 стимулирует пролиферацию тимоцитов на самой ранней стадии (TCR-, CD3-, CD4-, CD8-). Другие перечисленные цитокины, действующие в разных сочетаниях, усиливают процессы про лиферации. IL-4 стимулирует не только пролиферацию, но и созревание тимоцитов. IFN угнетает стимулированную IL-4 пролиферацию тимоци тов. Ингибитором пролиферации является также TGF [19].

В тимусе идут параллельно несколько процессов: пролиферация Т лимфоцитов, их созревание и элиминация потенциально аутореактивных клеток. Контактируя с эпителиальными и другими клетками стромы тиму са, каждый тимоцит последовательно получает сигналы: пролиферации, изменения поверхностного фенотипа, перестройки (реарранжировки) генов для приобретения Т-лимфоцитами широкого «репертуара» специфично стей рецепторов, позитивной и негативной селекции, функционального со зревания. Все эти процессы необходимы для превращения незрелого тимо цита в функционально полноценный Т-лимфоцит. Все эти процессы про исходят на территории тимуса, только в разных его слоях и при участии разных стромальных клеток [16].

В тимусе идет постоянная пролиферация тимоцитов: из общего количе ства 2108 тимоцитов 20-25%, т.е. 5107 клеток заново образуются еже дневно при их делении. Отличительная черта тимуса новорожденных - очень высокий уровень пролиферации клеток: суточный прирост клеток соответствует массе самого органа. Но самое удивительное, что большая часть этих клеток не покидают тимуса, погибая на месте. Только 2-5%, т.е.

1106 из них в виде зрелых Т-лимфоцитов ежедневно покидают тимус, по ступая в кровь и расселяясь в лимфоидных органах. Это значит, что т.е. 95-98% тимоцитов ежедневно погибают в тимусе путем индуцирован ного апоптоза (запрограммированной гибели).

Основная функция зрелых Т-лимфоцитов это распознавание чужерод ных антигенных пептидов в комплексе («в контексте») с собственными ан тигенами тканевой совместимости на поверхности вспомогательных (анти ген-презентирующих) клеток или на поверхности любых клеток-мишеней организма. Для выполнения этой функции Т-лимфоциты должны быть способны распознавать собственные антигены тканевой совместимости, специфичные для каждого индивидуума. Одновременно Т-лимфоциты не должны распознавать аутоантигенные пептиды самого организма, связан ные с собственными антигенами тканевой совместимости. Между тем в процессе перестройки (реарранжировки) генов созревающих тимоцитов некоторые из них приобретают рецепторы Т-клеток (РТК), специфичные именно в отношении антигенных пептидов самого организма, т.е. аутоан тигенных пептидов. В связи с этим в тимусе параллельно с процессами пролиферации и созревания тимоцитов идут процессы их селекции - отбо ра нужных Т-лимфоцитов [77].

Селекция тимоцитов идет в два этапа. После того, как на индивидуаль ном тимоците экспрессируется РТК его уникальной специфичности, клетка вступает в этап позитивной селекции. Для того, чтобы выжить и вступить в следующие этапы развития, тимоцит должен проявить способность распо знавать собственные антигены тканевой совместимости, экспрессирован ные на эпителиальных клетках коры тимуса. Существуют сотни разных аллелей антигенов тканевой совместимости, из которых лишь малая часть экспрессирована на клетках данного индивидуума. Из широчайшего «ре пертуара» специфичностей РТК лишь немногие подойдут для распознава ния индивидуального набора антигенов тканевой совместимости данного организма. Тимоциты с такими «подходящими» РТК получают сигнал дальнейшей дифференцировки. Они отобраны на этапе позитивной селек ции и вступают в следующий этап.

На границе коркового и мозгового слоев тимуса созревающие тимоци ты встречаются с дендритными клетками и макрофагами. Профессия этих клеток - презентация (представление) антигенных пептидов в комплексе с собственными антигенами тканевой совместимости для распознавания Т лимфоцитами. В данном случае эти клетки презентируют пептиды самого организма - фрагменты аутоантигенов, которые могут заноситься в тимус с током крови. В отличие от зрелого Т-лимфоцита, который при встрече с антигенным пептидом, специфичным для его РТК, получает сигнал акти вации, незрелые тимоциты в тимусе при распознавании специфичных для их РТК антигенных пептидов получают сигнал генетически запрограмми рованной смерти - апоптоза. Таким образом идет негативная селекция ау тореактивных Т-лимфоцитов, которые подвергаются делеции, т.е. погиба ют путем индуцированного апоптоза.

В результате позитивной и негативной селекции из тимуса в кровоток и в лимфоидные органы поступают только такие Т-лимфоциты, которые не сут РТК (TCR), способные распознавать собственные антигены тканевой совместимости и не способные распознавать аутоантигенные пептиды в комплексе с собственными антигенами тканевой совместимости. Основные характерные для Т-лимфоцитов поверхностные маркеры в процессе созре вания клеток появляются на их мембране в определенной последователь ности: CD2, CD3, CD5, CD28, TCR, CD4 и CD8. При окончательном созре вании Т-лимфоциты приобретают один из вариантов поверхностного фе нотипа: включающий или CD4, или CD8. Такие зрелые Т-лимфоциты бе рут на себя основные защитные функции в противовирусном и противо опухолевом иммунитете, выполняют важные регуляторные функции [63].

Среди генетически детерминированных заболеваний, объединенных под названием ТКИД, описана генетически детерминированная аплазия тимуса - синдром Di George, который проявляется отсутствием Т-клеток и Т-зависимых функций иммунной системы. Имеющиеся единичные Т лимфоциты дефектны по поверхностным маркерам и ответу на митогены.

При этом количество В-лимфоцитов, плазматических клеток, уровни им муноглобулинов могут быть близки к норме. Но способность к гумораль ному ответу на вакцинацию нарушена в связи с отсутствием Т-хелперов.

Единственный способ коррекции такого дефекта - пересадка тимуса от ме нее чем 14-недельного плода. На этом сроке развития плода, когда зрелых тимоцитов, способных вызвать РТПХ, еще нет, тимус содержит достаточно тимических эпителиальных клеток, чтобы обеспечить успешное развитие Т-лимфоцитов из собственных костномозговых предшественников реци пиента [9].

Вторичные - периферические органы иммунной системы Периферические органы иммунной системы - лимфатические узлы, се лезенка и лимфоидная ткань, ассоциированная со слизистыми - являются местом встречи антигенов с иммунокомпетентными клетками, местом рас познавания антигена и развития специфического иммунного ответа, ме стом взаимодействия иммунокомпетентных клеток, их пролиферации (кло нальной экспансии), антиген-зависимой дифференцировки и местом нако пления продуктов иммунного ответа.

Лимфатические узлы Лимфатические узлы функционируют в качестве своеобразных фильт ров лимфы, задерживая микроорганизмы и другие частицы, попавшие в лимфу. Вместе с тем лимфоузлы являются местом взаимодействия имму нокомпетентных клеток в ходе специфического иммунного ответа, местом синтеза антител-иммуноглобулинов, местом, где разыгрываются события клеточно-опосредованного иммунитета.

Один лимфоузел имеет массу около 1 грамма, содержит приблизитель но 2000 миллионов лимфоцитов, что соответствует 25% всех циркули рующих в крови лимфоцитов. Каждый час из лимфоузла выходит в лимфу количество лимфоцитов, эквивалентное его утроенному весу. Большая часть (90%) клеток в этой эфферентной лимфе представляют собой лимфо циты, покинувшие кровяное русло на территории этого лимфоузла. Мече ные лимфоциты, введенные в кровь, снова оказываются в лимфе уже через несколько часов, достигая максимума через 20 часов. Среди клеток лимфо узла около 10% составляют макрофаги и около 1% - дендритные клетки.

Ткань лимфоузла состоит из наружного кортикального слоя, в котором скопления клеток образуют фолликулы, частично - с зародышевыми цен трами, и внутреннего мозгового слоя с меньшим содержанием лимфоцитов в сочетании с макрофагами, которые сосредоточены по ходу лимфатиче ских и сосудистых синусов. Такая структура лимфоузлов дает возможность свободной циркуляции и рециркуляции лимфоцитов между лимфой, кро вью и тканями. Определенные зоны лимфоузла заселяются строго опреде ленными клетками [15].

Первичные фолликулы (без зародышевых центров) содержат зрелые, покоящиеся В-лимфоциты. Зародышевые центры формируются в процессе специфического ответа на антиген и содержат В-лимфоциты с признаками активации. Активированная В-клетка дифференцируется вначале до стадии бласта, увеличиваясь в размерах в 2 раза и приобретая способность к очень быстрому делению. Этим объясняется клональная экспансия В-лимфоци тов в ответ на антигенный стимул. В зародышевых центрах фолликулов В-лимфоциты проходят антиген-зависимую пролиферацию и дифференци руются в антителопродуцирующие плазматические клетки, формируются В-клетки памяти. Плазматические клетки крупных размеров секретируют иммуноглобулины, но отличаются сниженной экспрессией поверхностных маркеров. В-лимфоциты памяти морфологически не отличаются от зрелых В-лимфоцитов, а отличаются более высокой чувствительностью к антиген ной стимуляции, способностью быстрее пролиферировать и дифференци роваться в плазматические клетки - продуценты антител [9].

Для выполнения хелперных функций часть Т-лимфоцитов локализова ны непосредственно в зародышевых центрах, где они продуцируют свои короткодистантные В-стимулирующие цитокины. В фолликулах лимфоуз лов много макрофагов и дендритных клеток, представляющих антигены для распознавания Т-лимфоцитами.

Т-лимфоциты заселяют в основном межфолликулярные промежутки кортикального слоя и паракортикальные зоны медуллярного слоя. Среди Т-лимфоцитов преобладают CD4+, а СD8+ клетки встречаются значительно реже. В Т-зависимых зонах лимфоузлов в изобилии встречаются антиген представляющие дендритные клетки.

В мозговом слое встречаются как Т-лимфоциты, так и В-лимфоциты, имеется множество макрофагов и дендритных клеток. При развитии спе цифического иммунного ответа в мозговом слое лимфоузла скапливаются образовавшиеся из В-лимфоцитов плазматические клетки, продуцирующие и секретирующие антитела - иммуноглобулины разных классов. Переклю чение В-лимфоцитов на синтез другого изотипа иммуноглобулинов в про цессе иммунного ответа контролируется цитокинами: интерлейкином (IL-4), гамма-интерфероном (IFN), трансформирующим ростовым факто ром (TGF), которые продуцируются Т-лимфоцитами, макрофагами, есте ственными киллерами [67].

Расселение лимфоцитов в определенные зоны ткани лимфоузла связы вают с наличием на мембранах клеток специальных молекул адгезинов, определяющих их сродство к определенным стромальным элементам узла.

Строго определенное взаимное расположение Т- и В-лимфоцитов, макро фагов, дендритных клеток в лимфоузлах обеспечивает их эффективное взаимодействие в ходе иммунного ответа. В лимфоузлах в результате рас познавания антигена и ответа на него формируются и эффекторные Т-лим фоциты, которые могут принимать участие в защитных реакциях. Там же формируются клоны долгоживущих Т- и В-лимфоцитов памяти [42].

Селезенка В селезенке, как и в лимфоузлах, имеются Т-зависимые и В-зависимые зоны. Периартериолярные лимфоидные скопления представляют собой Т-зависимые области, в которых 75% составляют CD4+ клетки, а 25% со ставляют CD8+ клетки. В-зависимыми являются фолликулы с зародыше выми центрами. Весь этот слой, насыщенный лимфоцитами, получил на звание белой пульпы селезенки. Артериолы заканчиваются сосудистыми синусами, вокруг которых сосредоточены макрофаги, дендритные клетки, отдельные лимфоциты и плазматические клетки, что соответствует поня тию - красная пульпа селезенки.

Селезенка является местом распознавания антигена, антигензависимой пролиферации и дифференцировки Т- и В-лимфоцитов, их активации, а также продукции и секреции специфических антител иммуноглобулинов.

Основное отличие селезенки от лимфоузлов состоит в том, что селезенка является местом специфического иммунного ответа на антигены, циркули рующие в крови, а в лимфоузлах разыгрываются процессы специфического иммунного ответа на антигены, попадающие в лимфу. Кроме того, селе зенка с ее богатой сетью макрофагов в красной пульпе выполняет функции фильтра крови, удаляющего из крови попадающие туда чужеродные час тицы и молекулы, а также состарившиеся эритроциты, или эритроциты, нагруженные иммунными комплексами [9].

Селезенка плохо репарирует в случае повреждений, поэтому после травм ее приходится удалять. Кроме того, удаление селезенки (сплен эктомия) является одним из методов лечения анемии. Селезенка не являет ся органом, необходимым для жизни. Ее функции могут частично брать на себя другие периферические органы иммунной системы. Однако люди, пе ренесшие спленэктомию, отличаются повышенной чувствительностью к инфекциям, вызванным капсульными бактериями (пневмококк и др.). Кор рекция такого селективного иммунодефицита достигается с помощью им мунизации таких людей вакцинами, содержащими бактериальные кап сульные полисахариды [15].

Лимфоидная ткань, ассоциированная со слизистыми оболочками Скопления лимфоцитов, макрофагов и других вспомогательных клеток обнаружены в составе многих органов и тканей, особенно в составе слизи стых оболочек. Непосредственно под мукозным эпителием в тесной связи с эпителиальными клетками располагаются лимфоциты Пейеровых бляшек тонкого кишечника, лимфоидных фолликулов аппендикса, миндалин глот ки, лимфоидных фолликулов подслизистого слоя верхних дыхательных путей и бронхов, мочеполового тракта. Все эти лимфоидные скопления получили собирательное название - ассоциированная со слизистыми лим фоидная ткань (MALT от mucosal-associated lymphoid tissue). Масса лим фоидной ткани, ассоциированной с кишечником, в основном с тонким ки шечником, значительно больше, чем масса MALT других локализаций. Т- и В-лимфоциты участвуют в рециркуляции: покидают MALT с током лим фы, но всегда возвращаются в определенную MALT. Изучение функций таких лимфоидных тканей, ассоциированных со слизистыми оболочками, показало, что их участие в специфическом иммунном ответе сопряжено с активацией В-лимфоцитов, которые дифференцируются в плазматические клетки, продуцирующие специфические антитела, относящиеся к классам иммуноглобулинов A (IgA) и Е (IgE). В случае продукции иммуноглобу линов A они или поступают в кровь, или, пройдя через эпителиальные клетки, где они приобретают секреторный компонент, выходят на поверх ность слизистой в форме секреторного иммуноглобулина А (SIgA), кото рый обеспечивает антибактериальную или антивирусную защиту. В случае синтеза иммуноглобулинов E эти антитела могут опосредовать развитие аллергических реакций анафилактического типа [65].

Иммунокомпетентные клетки Иммунокомпетентные клетки находятся в состоянии рециркуляции, т.е.

постоянно происходит обмен клетками между кровью, лимфой и лимфо идными органами. Это необходимо для реализации специфического им мунного ответа, так как иммунная система должна быть готова ответить на любой из множества чужеродных антигенов, попадающий в любой участок тела. Поскольку каждый отдельный антиген распознается лишь очень не большой частью популяции лимфоцитов, только постоянная рециркуляция может создать условия для встречи каждого антигена с единичными лим фоцитами, несущими специфические для него антиген-распознающие ре цепторы. В органах иммунной системы, где происходит эта встреча, ра зыгрывается взаимодействие антиген-специфических лимфоцитов с дру гими клетками, выполняющими роль вспомогательных, участвующими в запуске иммунного ответа и в его эффекторной фазе, к которым относятся дендритные клетки, мононуклеарные фагоциты, гранулоциты и др.

Лимфоциты Лимфоциты - это единственные клетки организма, способные специ фически распознавать и различать разные антигены и отвечать активацией на контакт с определенным антигеном. При весьма сходной морфологии малые лимфоциты делятся на две популяции, имеющие различные функ ции и продуцирующие разные белки.

В-лимфоциты Одна из популяций получила название В-лимфоциты, от названия ор гана “бурса Фабрициуса”, где было впервые обнаружено созревание этих клеток у птиц. У млекопитающих В-лимфоциты созревают в костном моз ге. В-лимфоциты распознают антигены специфическими рецепторами им муноглобулиновой природы, которые по мере созревания экспрессируются на их мембранах [20]. Взаимодействие антигена с такими рецепторами яв ляется сигналом активации В-лимфоцитов, и их антиген-зависимой диф ференцировки в плазматические клетки, активно продуцирующие и секре тирующие специфические для данного антигена антитела иммуноглобулины [9].

Таблица Важнейшие молекулы на поверхности зрелых В-лимфоцитов Молекулы Их лиганды Функции IgR (H + L) Эпитоп антигена Распознавание антигена Ассоциированные сигнал Ig (+ (CD79a + b) трансдуцирующие молекулы CD19, CD20 Дополнительные сигнал-трансдуци рующие молекулы Fc фрагмент IgG Связывание IgG в составе иммунных FcR II (CD32) комплексов или агрегатов Fc фрагмент IgE Существет в растворимой форме.

FcR II (CD23) Является IgE-связывающим фактором.

Участвует в регуляции синтеза IgE.

CR2 (CD21) C3d, EBV Опосредует активацию В-клеток MHC II класса CD4 на Т-клетках Участвует в презентации антигена CD40 CD40L на Т-клетках Индуцирует переключение синтеза Ig на другой изотип: IgM (IgG B7.1 (CD80) CD28 на Т-клетках Костимулирующие молекулы обеспечивают второй сигнал B7.2 (CD86) CTLA-4 на Т-клетках активации В-лимфоцитов LFA-1(CL11a/CD18) ICAM-1(CD54) Адгезионные молекулы, LFA-3 (CD58) LFA-2 (CD2) сигнал-трансдуцирующие В-лимфоциты несут часть поверхностных маркеров, общих с другими клетками: рецепторы для иммуноглобулинов (FcR), для компонентов ком племента (CR1), антигены гистосовместимости (MHC 1 и 2 классов).

Уникальными поверхностными маркерами В-лимфоцитов являются: им муноглобулиновые антиген-распознающие рецепторы (поверхностные иммуноглобулины), некоторые кластеры дифференцировки (CD) и рецеп торы В-клеточных митогенов. В-клеточный антиген-распознающий рецептор (IgR) состоит из мембранной формы IgD или IgM и ассоциированных с ними гетеродимеров CD19 и CD20, экспрессированных на всех В лимфоцитах [56]. С IgR в мембране В-лимфоцитов ассоциированы две трансмембранные молекулы CD79a и CD79b, участвующие в трансдукции сигнала, в которой участвуют и другие молекулы В-клеточной поверхно сти: CD19, CD20 [75, 76]. Из других кластеров дифференцировки для зре лых и вступающих в активацию В-лимфоцитов характерны следующие:

CD21 - CR2 рецептор для С3d-фракции комплемента и вируса Эпштейна Барр (EBV);

CD23 - FcRII низкоаффинный рецептор для IgE;

CD40 - ре цептор CD40L-лиганда, опосредующего антиген-зависимую дифференци ровку В-клеток и переключение на синтез другого изотипа иммуноглобу линов;

CD80 (B7) - костимулирующая молекула для получения второго сигнала активации от Т-лимфоцитов через CD28 [67]. Для выполнения функции антиген презентирующих клеток В-лимфоциты конститутивно экспрессируют MHC II класса и костимулирующие молекулы B7.1 (CD80) и B7.2 (CD86), экспрессия которых усиливается при их активации. Все зрелые В лимфоциты экспрессируют низкоаффинные рецепторы FcRII (CD32) для связывания IgG в составе иммунных комплексов или в агрегатах. Если Fc фрагмент IgG в составе иммунного комплекса связывается с CD32, а анти ген в составе этого же иммунного комплекса связывается с IgR на той же В-клетке, то она инактивируется, т.е. CD32 может опосредовать негатив ную регуляцию В-лимфоцитов [81].

В-лимфоциты могут отвечать пролиферацией на действие ряда митоге нов, в том числе на действие бактериального липополисахарида (ЛПС).

Однако в качестве стандартного В-клеточного митогена, как правило, ис пользуют растительного происхождения «pokeweed mitogen» (PWM), ко торый с наибольшим постоянством индуцирует пролиферацию В лимфоцитов [44].

Около 5107 В-лимфоцитов покидают костный мозг ежедневно. Этого достаточно, чтобы полностью обновить популяцию периферических В лимфоцитов за 4 - 5 дней. Зрелые В-лимфоциты выходят в кровь и начи нают рециркулировать через периферические лимфоидные ткани. Около 85% вновь образовавшихся В-лимфоцитов составляют короткоживущие клетки, длительность жизни которых не превышает 10 дней. Меньшая часть (около 14%) имеют среднюю продолжительность жизни 4 - 6 недель.

Около 1% всех В-лимфоцитов составляют В-клетки памяти, которые могут жить годами и десятилетиями. Поверхностные иммуноглобулиновые ре цепторы В-лимфоцитов памяти принадлежат к разным изотипам за исклю чением IgM и IgD. Они локализуются преимущественно в периферических лимфоидных органах и экспрессируют высокий уровень CD44, опосре дующей хоминг лимфоцитов в ткани. Особенностью В-клеток памяти яв ляется способность быстро отвечать на встречу с причинным антигеном пролиферацией, дифференцировкой в плазматические клетки и быстрым переключением на синтез IgG, IgA или IgE, которые продуцируются этими клетками в больших количествах и характеризуются высокой аффинно стью. Для развития полноценного иммунного ответа (вторичного) бывает достаточно меньшей дозы антигена. В-лимфоциты памяти более чувстви тельны к действию активирующих цитокинов - продуктов Т-хелперов [9].

Чтобы избежать гибели при пролиферации и дифференцировке в заро дышевых центрах, В-лимфоцит должен получить одновременно два сигна ла активации: от антиген-распознающих рецепторов при «сшивке» по верхностных иммуноглобулинов антигенным комплексом и от взаимодей ствия CD40 с лигандом CD40L на Т-лимфоцитах [21]. После этого идет дифференцировка В-лимфоцитов в плазматические клетки или в клетки памяти. Все эти процессы контролируются соответствующими цитокина ми. Сначала В-лимфоциты активируются антигеном при участии интер лейкина (IL-4), потом они пролиферируют в ответ на интерлейкин 5 (IL-5) и пре вращаются в плазматические клетки под действием интерлейкина 6 (IL-6), который дает терминальный сигнал дифференцировки В-лимфоцитов [15].

Нарушения дифференцировки В-лимфоцитов могут быть результатом разных генетических дефектов или злокачественной трансформации В-кле ток или их предшественников. Генетические дефекты проявляются вариа бильными иммунодефицитами со снижением или отсутствием синтеза ан тител какого-либо класса или всех классов. Злокачественная трансформа ция В-лимфоцитов приводит к селективной пролиферации какого-то одно го клона клеток и к продукции антител одного класса и одной специфич ности. Такие случаи описаны как «моноклональные гаммапатии» и прояв ляются также вариабильными иммунодефицитами.

Примером генетического дефекта может служить агаммаглобулинемия Брутона (Bruton), при которой обнаружен мутантный ген, кодирующий ти розинкиназу, необходимую для дифференцировки В-клеток. В результате предшественники В-лимфоцитов не могут дифференцироваться в зрелые В-лимфоциты. У таких больных отсутствуют зрелые В-лимфоциты, плаз матические клетки и нет никаких иммуноглобулинов. Как правило, такие больные погибают в течение первого года жизни от сепсиса или нагнои тельных процессов в легких. Временная коррекция иммунодефицита воз можна путем заместительной терапии - введения больших количеств до норского иммуноглобулина [9].

Примером иммунодефицита - результата злокачественной трансформа ции В-лимфоцитов может служить множественная миелома, при которой в сыворотке больного появляется большое количество гомогенного белка - моноклонального Ig, секретируемого злокачественным клоном В-клеток.

Избыток легких цепей Ig, продуцируемых теми же клетками, выводится через почки и выявляется в моче в виде белка Бенс-Джонса (Bence-Jones).

Злокачественная трансформация происходит на стадии предшественника В-клеток, после чего трансформированное потомство дифференцируется в плазматические клетки, не отвечая на обычные регуляторные сигналы.

Клинические проявления множественной миеломы связаны с тем, что зло качественные плазматические клетки инфильтрируют нервную систему, костный мозг, почки и кости скелета. Параллельно развивается иммуноде фицит, который проявляется снижением синтеза антител на разные анти гены, в том числе на бактериальные антигены. Отсюда повышенная чувст вительность к бактериальным инфекциям [15].

Т-лимфоциты Другая популяция получила название Т-лимфоциты в связи с их диф ференцировкой в тимусе. Зрелые Т-лимфоциты отличаются от тимоцитов резистентностью к кортизону и способностью отвечать пролиферацией на Т-клеточные митогены: фитогемагглютинин (ФГА) и конканавалин А (Ко нА). По функциям среди Т-лимфоцитов различают эффекторные (CD8+ ци тотоксические-CTL) и регуляторные (CD4+ Т-хелперы-TH) субпопуляции.

Особенность Т-клеточного рецептора - способность распознавать чуже родный антиген только в комплексе с собственными клеточными антиге нами на поверхности вспомогательных антиген-представляющих клеток (дендритных или макрофагов). В отличие от В-лимфоцитов, способных распознавать антигены в растворе и связывать белковые, полисахаридные и липопротеидные растворимые антигены, Т-лимфоциты могут распознать только короткие пептидные фрагменты белковых антигенов, представлен ные на мембране других клеток в комплексе с собственными антигенами главного комплекса гистосовместимости. CD4+ Т-лимфоциты способны распознавать антигенные пептиды в комплексе с антигенами гистосовме стимости MHC II класса, а CD8+ Т-лимфоциты способны распознавать ан тигенные пептиды в комплексе с антигенами гистосовместимости MHC I класса [3].

Взаимодействие антигена с антиген-распознающим рецептором являет ся сигналом активации Т-лимфоцитов, которая проявляется продукцией и секрецией цитокинов, усиливающих процессы пролиферации и дифферен цировки самих Т-лимфоцитов, В-лимфоцитов и макрофагов. Кроме того, цитокины способствуют выходу из кровяного русла и активации лейкоци тов, участвующих в воспалительных реакциях. Активация цитотоксиче ских Т-лимфоцитов проявляется лизисом клеток-мишеней, несущих на мембране соответствующий чужеродный антиген, который распознается также только в комплексе с собственными антигенами гистосовместимо сти. Спорным остается существование особой субпопуляции Т лимфоцитов, способных своими продуктами ингибировать иммунный от вет, которая фигурирует в литературе под названием “Т-супрессоры”. До сих пор не сложилось единого мнения относительно того, какие именно клетки выполняют супрессорные функции в иммунном ответе [14].

Общепринятым методом идентификации популяций и субпопуляций лимфоцитов является изучение экспрессии на их мембранах специфиче ских антигенов и рецепторов, т.е. их поверхностного фенотипа. По фено типическим маркерам Т-лимфоциты отличаются от В-лимфоцитов [81].

Ответ лимфоцитов на контакт с антигеном включает не только их про лиферацию, но и дифференцировку в направлении клеток-эффекторов. В результате дифференцировки цитотоксические Т-лимфоциты приобретают повышенное содержание цитолитических гранул в цитоплазме, необходи мых для реализации их цитотоксической функции. Некоторая часть отве тивших на антиген Т-лимфоцитов не претерпевает дифференцировки в клетки-эффекторы. После нескольких делений такие лимфоциты превра щаются в клетки памяти, способные переживать в организме 20 лет и более и поддерживать состояние иммунологической памяти в отношении кон кретного антигена. С этим связана возможность вакцинации против ин фекций. Т-лимфоциты памяти отличаются от зрелых Т-лимфоцитов по по верхностному фенотипу: на смену высокомолекулярной форме CD45RA появляется низкомолекулярная форма CD45RO, тесно связанная с TCR, повышена экспрессия адгезионных молекул (LFA-1, CD2, CD58, CD-44, CD29, L-селектина), экспрессируются новые маркеры: CD25, CD26, CD54, усиливается экспрессия MHC II класса. В связи с повышенной экспрессией адгезионных молекул CD44, VLA-4 и E-селектина, обеспечивающих целе направленный «хоминг» клеток, Т-лимфоциты памяти «выбирают» для ре циркуляции ткани кожных покровов, легких и кишечника. Т-лимфоциты памяти отличаются и по продукции цитокинов: они продуцируют и секре тируют меньше IL-2, но больше IL-3, IL-4, IL-6 и IFN. При этом они нуж даются в IL-2 для пролиферации [19, 52].

Зрелый Т-лимфоцит поступает из тимуса в кровь и включается в ре циркуляцию с прохождением через периферические лимфоидные органы до момента встречи с антигеном, эпитопы которого могут быть распозна ны Т-клеточным рецептором (ТКР-TCR). Сначала контакт между антиген презентирующей клеткой и Т-лимфоцитом обеспечивается взаимодействи ем адгезионных молекул: CD2, CD28, LFA-1, ICAM-1 и др. CD28 связыва ется с В7 на поверхности антиген-презентирующей клетки, которая играет роль костимулирующей молекулы, служит дополнительным сигналом уси ления экспрессии на Т-лимфоцитах IL-2R (CD25), продукции ими IL-2 и их пролиферации [58].

Достигнутый контакт упрочивается за счет распознавания антигена ТКР и может поддерживаться достаточно длительно в случаях взаимодей ствия активированных Т-лимфоцитов с В-лимфоцитами или с макрофага ми. Распознавание антигена ТКР служит сигналом усиленной пролифера ции и дифференцировки соответствующего клона Т-лимфоцитов [38]. В результате они приобретают способность участвовать в элиминации пато генного агента. Такая способность может приобретаться и реализоваться двумя путями [43].

При размножении патогенных агентов в цитоплазме инфицированных клеток их антигенные пептиды образуют комплексы с молекулами главно го комплекса гистосовместимости (МНС) 1 класса, которые распознаются ТКР цитотоксических Т-лимфоцитов (CTL). Такие Т-лимфоциты (CD8+) приобретают способность непосредственно убивать инфицированные клетки. CTL быстро после контакта с клеткой-мишенью убивают ее и от деляются от нее, чтобы атаковать следующую мишень. Однако в период, пока CTL связан с клеткой-мишенью при участии ТКР, создаются условия фокусирования эффекторных молекул, секретируемых CTL, точно в месте контакта клеток [45].

При размножении патогенных агентов внутри вакуолей клеток, при за хвате фагоцитами внеклеточных бактерий и их токсинов их антигенные пептиды образуют комплексы с молекулами МНС 2 класса, которые распо знаются ТКР Т-лимфоцитов - хелперов [80]. Такие CD4+ Т-лимфоциты по сле распознавания антигена могут дифференцироваться в двух направле ниях. Воспалительные Т-лимфоциты (ТН1) приобретают способность ак тивировать макрофаги и тем самым содействовать уничтожению внутри клеточных патогенных агентов. Другое направление дифференцировки ве дет к формированию Т-хелперов (ТН2), способных активировать специфи ческие В-лимфоциты к продукции соответствующих по специфичности антител-иммуноглобулинов. Антитела, в свою очередь, могут участвовать в различных способах элиминации инфекционных агентов [59].

В соответствии с двумя путями дифференцировки Т-лимфоцитов при нято различать преимущественно клеточно-опосредованный и преимуще ственно гуморальный (антительный) специфический иммунный ответ.

После распознавания антигена ТКР малый Т-лимфоцит вступает в G1 фазу клеточного цикла и одновременно начинает синтезировать интерлей кин-2 (IL-2), который служит для него ростовым фактором.

Таблица Важнейшие молекулы на поверхности зрелых Т-лимфоцитов Молекулы Их лиганды Функции Антигенный эпитоп + Распознавание и связывание комплекса TCR (/) MHC Ассоциированный комплекс трансдукции CD3 (,) сигнала LFA-2 (CD2) LFA-3 (CD58) Адгезия, активация, рецептор эритроцитов барана CD4 или CD8 MHC I или II кл. Корецептор: связывет MHC-молекулы CD5 CD72 на В-клетках Скевенджер - рецептор, активация продук ции IL-2 и экспрессии IL-2R Окончание табл. Молекулы Их лиганды Функции LFA-1 ICAM-1 (CD54) Адгезия, активация (CD11a/CD18) CD28 B7.1 (CD80) Адгезия, активация продукции IL-2 и CTLA-4 B7.2 (CD86) экспрессии IL-2R CD40L CD40 на В-клетках Активация, индукция переключения синте за Ig на другой изотип В-клетками CD45R A, B Экспрессирован на наивных Т-клетках CD45RO CD22 на В-клетках Экспрессирован на активированных Т-клетках и Т-клетках памяти CD44 CD58 Хоминг-рецептор в лимфоузлах CD69 ? Активация пролиферации и продукции ци токинов через Ca2+ опосредованный меха низм L-селектин Хоминг рецептор (CD62L) Параллельно на мембране активированного Т-лимфоцита экспресси руются высоко аффинные рецепторы для IL-2 (IL-2R=CD25). Связывание IL-2 с его рецептором служит сигналом активации клеточного цикла и про лиферации Т-клеток, несущих на мембране идентичные ТКР (клональная экспансия). Одновременно ускоряется дифференцировка Т-лимфоцитов в клетки-эффекторы. Т-лимфоциты-эффекторы приобретают способность к продукции целого арсенала специализированных белков - цитокинов, не обходимых для реализации их функций Т-хелперов (ТН2), воспалительных (ТН1) или цитотоксических Т-лимфоцитов (CTL) [59].

Параллельно активированные Т-лимфоциты приобретают ряд измене ний поверхностного фенотипа. На их мембранах повышается количество адгезионных молекул: LFA-1, LFA-2, LFA-3, ICAM-1, CD29, способст вующих более эффективному взаимодействию с клетками-мишенями. При этом активированные Т-эффекторы утрачивают поверхностные L-селекти ны и хоминг-рецептор CD44, что снижает их способность к рециркуляции.

Вместо этого они усиленно экспрессируют интегрин VLA-4(CD49d), по зволяющий им прилипать к эндотелию сосудов с последующей миграцией в очаг инфекции или воспаления. Кроме того, на активированных Т лимфоцитах экспрессируются новые маркеры: CD25 (IL-2R), CD40L, CD45RO вместо CD45RA, B, CD26 и антигены гистосовместимости MHC II класса [82, 83].

В очаге воспаления активированные Т-лимфоциты продуцируют цито кины, способствующие рекрутированию в очаг макрофагов и их актива ции. Активированные макрофаги продуцируют супероксидные и нитро ксидные радикалы и антибактериальные пептиды. Продукты секреции ак тивированных макрофагов способствуют амплификации иммунного отве та. Поверхностные и секретируемые молекулы активированных макрофа гов участвуют в клеточно-опосредованном и гуморальном иммунных отве тах и в рекрутировании других клеток в очаг инфекции или воспаления.

Между мононуклеарными фагоцитами и лимфоцитами существует двусто ронняя взаимосвязь, основанная на их способности продуцировать цито кины с аутокринным и паракринным механизмами действия. В частности, макро фаги продуцируют и секретируют интерлейкин-1, активирующий Т-хелпе ры. Активированные Т-хелперы продуцируют и секретируют интерферон, активирующий функции макрофагов, в частности выработку интерлей- кин-1. Тем самым замыкается одна из петель усиления специфического иммунного ответа [27].

Макрофаги не могут постоянно поддерживаться в активированном со стоянии, так как они при этом потребляют много энергии и могут повреж дать ткани организма. Активация макрофагов in vivo, как правило, сопря жена с местным повреждением тканей в результате секреции молекул типа супероксидных радикалов, токсичных и для клеток хозяина. Способность секретировать токсичные молекулы очень важна как защита от внеклеточ ных патогенных агентов, не поддающихся фагоцитозу. Однако плата за это - повреждение тканей организма. Поэтому нужна очень тонкая регуля ция функций макрофагов со стороны ТН1. В этой регуляции участвуют разные продукты Т-лимфоцитов. Так, макрофаги, хронически инфициро ванные внутриклеточными паразитами, теряют способность активировать ся под действием IFN и TNF. Такие макрофаги могут быть убиты под действием TNF в сочетании с IFN. Такое сочетанное действие является цитотоксическим и для фибробластов [15].

IL-2 индуцирует пролиферацию Т-лимфоцитов и потенцирует секре цию других цитокинов: IL-3 и GM-CSF, которые способствуют ускоренной продукции в костном мозге новых фагоцитирующих клеток. Рекрутирова ние новых макрофагов из кровяного русла в очаг воспаления идет под дей ствием TNF и TNF, повышающих экспрессию адгезионных молекул на эндотелиальных клетках. Дальнейшей мобилизации макрофагов в очаг способствуют хемокины: макрофагальный хемотаксический протеин (MCP) в сочетании с миграцию ингибирующим фактором (MIF) [17].

При персистенции инфекции развивается хроническое воспаление, ко торое морфологически часто проявляется формированием гранулемы. В центре гранулемы сконцентрированы макрофаги, их слияние приводит к образованию гигантских клеток. Макрофаги окружены активированными Т-лимфоцитами, среди которых обнаруживаются ТН1 и ТН2, возможно для взаимной регуляции их активности [42].

Эффекторные и регуляторные функции Т-лимфоцитов опосредованы индукцией экспрессии определенных мембран-связанных и секретируемых молекул цитотоксинов и цитокинов. Цитокины действуют через специфи ческие рецепторы на поверхности клеток-мишеней. Поэтому регуляторные функции CD4+Т-лимфоцитов направлены на специализированные клетки, экспрессирующие рецепторы для соответствующих цитокинов [73].

CD8+ эффекторные Т-лимфоциты несут IL-2R, и их пролиферация и ак тивация зависят от присутствия IL-2, но сами они не продуцируют IL-2, а продуцируют в основном интерферон-гамма (IFN). Т-хелперы (ТН2) и воспалительные Т-лимфоциты (ТН1) продуцируют разные, но частично перекрывающиеся наборы цитокинов. ТН2 секретируют активирующие В-лимфоциты интерлейкины 3, 4, 5, 6, 10, 13 (IL-3,4,5,6,10,13) и GM-CSF.

ТН1 секретируют не только IFN - главный макрофаг-активирующий ци токин и лимфотоксин (ТNF), проявляющий цитотоксичность в отноше нии некоторых клеток-мишеней, но и интерлейкины IL-2, IL-3, и GM-CSF.

Сопоставление показывает, что обе субпопуляции CD4+-лимфоцитов продуцируют ростовые факторы IL-3 и GM-CSF, стимулирующие миелопоэз и приток фагоцитирующих клеток в очаг инфекции или воспаления, что одинаково важно и для клеточно-опосредованного, и для гуморального иммунного ответа [59].

Цитотоксические CD8+ CTL играют особую роль в защите организма против вирусов, так как они способны убивать зараженные вирусами клет ки. Их функции опосредованы секрецией пресинтезированных цитотокси нов: фрагментинов, индуцирующих апоптоз в клетке-мишени, и перфори нов, поры-образующих белков, прокладывающих путь в клетку фрагмен тинам. Индукция апоптоза клеток-мишеней может быть связана и с мем брано-ассоциированными молекулами TNF, которые связываются Fas лигандами в мембранах клеток-мишеней. Молекула Fas, известная еще как Аро-1, относится к семейству TNF-рецепторов и обладает способностью индуцировать апоптоз при связывании с Fas-лигандом. С помощью любого из перечисленных механизмов CTL убивают зараженные клетки-мишени с высокой степенью избирательности [64].

Активированные воспалительные CD4+ Т-лимфоциты выполняют свои регуляторные функции путем активации макрофагов: усиления их способ ности убивать захваченных бактерий, многие из которых в эволюциии приобрели стратегию выживания и размножения внутри клеток. Актива ция макрофагов проявляется приобретением ими способности убивать та ких паразитов, как Pneumocystis carinii, Schyistosoma mansoni и др. Спо собность активированных макрофагов убивать внеклеточные мишени рас пространяется не только на некоторые опухолевые клетки, но и на собст венные нормальные клетки организма, с чем связывают патогенетическую роль иммунного воспаления (гиперчувствительности замедленного типа - ГЗТ). Макрофаги получают от ТН1 два сигнала активации: IFN секрети руется ТН1 и действует через специфический рецептор, а второй сигнал активации исходит от мембрано-связанной формы TNF или секретируе мого TNF. Хотя все макрофаги имеют рецепторы для IFN, активировать ся при контактах с CD4+Т-клетками будут, в первую очередь, инфициро ванные макрофаги, несущие на мембране распознаваемый ТКР антиген.

Активированные макрофаги могут оказывать выраженное разрушительное действие на ткани организма. Поэтому важно, чтобы активирующее дейст вие IFN было сфокусировано на инфицированных макрофагах. Кроме то го, необходимы механизмы выключения продукции цитокина немедлено после потери контакта с инфицированной клеткой. Для этого служат меха низмы внутриклеточного разрушения информационной РНК данного ци токина, работающие в активированныых Т-лимфоцитах [27].

Причиной ингибиции функций зрелых Т-лимфоцитов может быть пре зентация антигена ТКР в неполноценном виде или неэффективным спосо бом. ТКР распознает антиген только в контексте собственных антигенов MHC с сопутствующими костимулирующими сигналами [78]. Сюда отно сится взаимодействие B7 молекул антиген-презентирующих клеток с CD рецепторами Т-лимфоцитов, которое индуцирует активную пролиферацию Т-клеток. Если костимулирующие молекулы разрушены, отсутствуют или блокированы, Т-лимфоциты не отвечают на специфический антиген и пре вращаются в анергичные клетки, т.е. утрачивают способность в дальней шем отвечать на этот антиген. Получение первого сигнала от ТКР ведет к индукции нескольких факторов транскрипции, один из которых связывает ся с областью промотора гена IL-2, запуская его транскрипцию. Но для стабилизации IL-2 mРНК необходимо взаимодействие B7 - CD28. Если его нет, процесс прерывается и клетка переходит в состояние анергии. Таков может быть механизм развития клональной анергии, т.е. толерантности к тем собственным антигенам, которые не были представлены в тимусе в пе риод негативной селекции Т-лимфоцитов. Такие собственные антигены, представленные на клетках поджелудочной железы, почек, печени и дру гих органов в контексте с MHC II, индуцированными IFN, но без сопутст вующих костимулирующих сигналов, могут индуцировать клональную анергию и аутотолерантность. В состоянии анергии Т-лимфоциты не спо собны продуцировать IL-2, хотя могут продуцировать IL-3. Даже если они продуцируют IL-2, они не экспрессируют IL-2R и не способны ответить на IL-2 [15].

На экспериментальных моделях было показано существование Т-кле ток, способных супрессировать ответ других лимфоцитов на данный анти ген. Однако единый фенотип для супрессорных клеток не известен, не из вестна природа используемых ими рецепторов и факторов, секретируемых ими и индуцирующих секрецию. Среди многих предполагаемых механиз мов супрессии наибольшего внимания заслуживают следующие:

- клетки-супрессоры продуцируют ингибирующие цитокины, которые действуют на другие лимфоциты. Примеры таких цитокинов известны.

IFN препятствует IL-4-опосредованному переключению синтеза Ig В-лим фоцитами. TGF является мощным супрессантом пролиферации Т- и В-лимфоцитов. Возможно, какая-то субпопуляция Т-лимфоцитов временно функционирует в качестве супрессорных клеток, если они продуцируют соответствующий цитокин. Необходимость существования особой попу ляции или субпопуляции Т-лимфоцитов, единственной функцией которых является супрессия иммунного ответа, оценивается в литературе крайне противоречиво [36];

- CD8+СTL могут проявлять свою цитотоксическую активность в от ношении Т- или В-лимфоцитов, экспрессирующих чужеродные пептиды в ассоциации с молекулами MHC I. Они могут распознавать и лизировать активированные клетки, что ведет к супрессии иммунного ответа [9].

Среди различных вариантов ТКИД описаны генетически детерминиро ванные дефекты Т-лимфоцитов, связанные не только с аплазией тимуса (синдром Ди Джорджи), но и с отдельными молекулярными дефектами:

отдельных цепей в составе CD3, компонентов рецептора IL-2 и других ци токиновых рецепторов, или с мутациями в генах, контролирующих про дукцию молекул, обеспечивающих трансдукцию сигнала активации и ре гуляцию транскрипции (Wiskott-Aldrich синдром). Другой вариант дефекта Т-лимфоцитов - отсутствие на мембранах лимфоцитов антигенов гисто совместимости MHC I и II классов - «bare lymphocyte syndrome». В любом случае дефект Т-лимфоцитов в первую очередь проявляется нарушениями клеточного иммунного ответа и соответственно - повышенной чувстви тельностью к вирусным инфекциям, микозам, инфекциям, вызванным про стейшими и некоторыми внутриклеточно паразитирующими бактериями.

При таком генетически детерминированном иммунодефиците отсутствует экспрессия MHC I и II и на антиген-презентирующих клетках. У таких па циентов возможен гуморальный ответ на некоторые антигены (Т-незави симые) в виде синтеза только IgM, но не других изотипов [5].

Естественные киллеры Естественные киллеры (ЕК) представляют собой субпопуляцию лим фоцитов, происходящих из костномозговых предшественников. Их морфо логические признаки - крупные размеры и наличие гранул в цитоплазме являются основанием для их второго названия - большие гранулярные лимфоциты (БГЛ). Их основная функциональная характеристика - способ ность убивать некоторые опухолевые клетки.

ЕК развиваются независимо от Т- и В-лимфоцитов и не несут харак терных для Т- и В-лимфоцитов поверхностных маркеров. Их поверхност ный фенотип: ТКР-, CD4-, CD8-, Ig-, CD3-, но они имеют некоторые общие с Т-лимфоцитами сигнальные молекулы: CD2, отдельные компоненты CD3.

Более специфическими маркерами ЕК в крови человека являются: СD56 и CD16 (FcRIII). Поверхностный фенотип ЕК, как правило, включает сле дующие маркеры: CD2, CD7, CD11, CD16, CD56, CD57 [81].

В качестве теста на функциональную активность ЕК используется ци тотоксический тест в отношении стандартных опухолевых клеток мишеней линии К562.

За последние годы было показано, что ЕК могут продуцировать и сек ретировать иммунорегуляторные цитокины. Кроме того, выяснилось, что ЕК способны лизировать клетки, инфицированные внутриклеточными воз будителями, и ингибировать размножение микроорганизмов. В связи с этим ЕК теперь рассматриваются как существенный компонент неспеци фической защиты организма и как участники клеточно-опосредованного иммунного ответа. Наиболее существенный вклад вносят ЕК в предупреж дение ранней прогрессирующей вирусной инфекции. Наличием на мем бране ЕК FcRIII обеспечивается их участие в защитных реакциях антите ло-зависимой клеточной цитотоксичности (АЗКЦТ) [7].

Микроорганизмы и их компоненты могут индуцировать продукцию и секрецию ЕК следующих цитокинов: IFN, TNF, IL-1, GM-CSF, TGF1.

Важнейшим из них является IFN [42].

ЕК несут рецепторы для следующих цитокинов: IL-2, IFN/, TGF1, IFN, IL-4, IL-10, IL-12. Главный ЕК-стимулирующий цитокин IL-12 про дуцируется и секретируется макрофагами. IL-12 повышает цитолитиче скую активность ЕК и индуцирует их пролиферацию, усиливает синтез IFN в синергизме с IL-2 и TNF. Мононуклеары крови способны отвечать продукцией IL-12 на воздействие разных микрорганизмов: Staphylococcus aureus, Mycobacterium tuberculosis, Listeria, Toxoplasma. Ранняя продукция IL-12 в ответ на инфекцию является ключевым процессом активации ЕК и неспецифической защиты. Одновременно стимул к продукции IFN, кото рый ЕК получают от IL-12, определяет характер последующего специфи ческого иммунного ответа как клеточно-опосредованного [13].

Альтернативным регуляторным цитокином для ЕК является IL-10, ко торый рассматривается в последние годы как физиологический антагонист IL-12. IL-10 ингибирует продукцию IFN как ЕК, так и Т-лимфоцитами (ТН1), индуцированную любыми цитокинами или бактериальными про дуктами. IL-10 ингибирует продукцию макрофагами цитокинов, активирующих ЕК, в частности TNF и IL-12.

Следует отметить, что как стимулирующие ЕК цитокины (IL-12, TNF), так и ингибирующий ЕК цитокин IL-10 продуцируются макрофа гами. Очевидно, при разных вариантах инфекций преобладает индукция тех или иных цитокинов [87].

Выявленная способность ЕК продуцировать и секретировать TNF и GM-CSF свидетельствует об участии этих клеток в активации нейтрофилов и в регуляции гемопоэза.

Как правило, ЕК циркулируют в крови, но при воспалении или разви тии вирусной инфекции они могут рекрутироваться в очаг. Рекрутирова ние ЕК индуцирует IL-2. Кроме того, под влиянием TNF на мембранах ЕК повышается экспрессия адгезионных молекул. Рекрутирование ЕК и инфильтрация ими очага воспаления или инфекции контролируются взаи модействием адгезионных молекул: VCAM-1 / VLA-4 [53].

Иммунодефицит с селективным или преимущественным дефектом ес тественных киллеров проявляется чрезвычайно высокой чувствительно стью к некоторым вирусным инфекциям. У пациентов с таким дефектом даже при нормальном уровне специфического гуморального и клеточного иммунного ответа на антигены вируса герпеса нередко развивается диссе минированная форма герпетической инфекции. Дефект естественных кил леров сопутствует наследственному синдрому Chediak-Higashi, для кото рого характерна дефектность лизосом [15].

Мононуклеарные фагоциты Вторую крупную популяцию клеток иммунной системы составляет система мононуклеарных фагоцитов, которая включает происходящие из единой стволовой клетки костномозговые предшественники - монобласт и промоноцит, циркулирующий в крови моноцит и зрелые тканевые макро фаги. Мононуклеарные фагоциты обеспечивают в значительной степени неспецифическую защиту организма за счет своей фагоцитарной функции.

Секретируемые макрофагами молекулы выполняют эффекторные и регу ляторные функции. При формировании специфического иммунного ответа макрофаги выполняют функцию представления (презентации) антигена.

Для этого захваченный макрофагами антиген подвергается переработке в фаголизосомах. Образующиеся в результате ограниченного протеолиза пептидные фрагменты антигена комплексируются с молекулами антигенов главного комплекса гистосовместимости класса 2 и выставляются на мем бране макрофага в форме, доступной для распознавания Т-лимфоцитами.

Кроме того, секретируемые макрофагами цитокины, в частности интерлей кин-1, способствуют активации Т-лимфоцитов при их ответе на антиген.

Участие макрофагов в эффекторной фазе специфического иммунного отве та проявляется, в частности, их мобилизацией в очаг иммунного воспале ния под влиянием лимфоцитарных продуктов. Другие цитокины лимфоци тарного происхождения, в частности интерферон-гамма, способны активи ровать макрофаги: повысить их микробицидность и цитотоксичность. Та кие активированные макрофаги выполняют функции основных эффектор ных клеток клеточно-опосредованного иммунного ответа. Макрофаги так же принимают участие в эффекторной фазе гуморального иммунного отве та, захватывая и уничтожая патогенные бактерии, опсонизированные спе цифическими антителами и комплементом. Для этого на мембране макро фагов экспрессированы специальные рецепторы для иммуноглобулинов - FcR и для комплемента - CR1 [34].

Макрофаги постоянно созревают из циркулирующих в крови моноци тов, имеющих костномозговое происхождение. Покидая кровяное русло, созревающие макрофаги мигрируют в различные ткани организма. В лег ких они представлены альвеолярными макрофагами. Большое количество макрофагов находится в соединительной ткани, в лимфоузлах и лимфоид ной ткани, ассоциированной со слизистыми, в том числе со слизистыми воздухоносных путей. Обновление тканевых макрофагов происходит в ос новном за счет рекрутирования моноцитов из крови [42].

Макрофаги принимают самое активное участие в неспецифической за щите от патогенных микроогранизмов, в раннем воспалительном ответе на инфекцию, в «запуске» специфического иммунного ответа, в клеточно опосредованном иммунном ответе. В очаге острого воспаления в первые часы моноциты/макрофаги составляют менее 5% инфильтрирующих кле ток, значительно уступая по численности гранулоцитам, однако через 24 48 часов от начала воспаления макрофаги становятся доминирующими клетками инфильтрата, приходя на смену быстро погибающим нейтрофи лам [9].

На мембране макрофагов экспрессированы различные рецепторы для захвата микроорганизмов: макрофагальный маннозный рецептор (ММR), scavenger-рецептор (MSR), рецепторы для бактериального липополисаха рида (CD14). MMR опосредует захват многих микроорганизмов: Mycobac teria, Leishmania, Legionella, Pseudomonas aeruginosa и др. Через MSR идет эндоцитоз модифицированных липопротеинов при превращении макрофа га в пенистую клетку. Через те же MSR мгут фагоцитироваться большин ство бактерий как Грам-положительных, так и Грам-отрицательных. Одна ко влияние бактериального липополисахарида (ЛПС) на макрофаги опо средовано специальным рецептором CD14. Экспрессия этого рецептора повышается на макрофагах при воспалении и иммунном ответе. Возможно участие CD14 в процессе адгезии моноцитов к эндотелиальным клеткам, хотя обратимая адгезия моноцитов к эндотелию при трансэндотелиальной миграции связана с другим компонентом мембраны - CD31. На моноцитах крови экспрессированы два 2-интегрина: LFA-1(CD11a) и Mac-1(CD11b), а также 1-интегрин VLA-4(CD29) [34].

Таблица Поверхностный фенотип моноцитов/макрофагов Поверхностные Обозначения Функции молекулы маркеров MHC 1 и 2 кл. CD 74 Антигены гистосовместимости LFA-1 CD11a/CD18 Адгезионные молекулы LFA-3 CD ICAM-1 CD ICAM-2 CD B7 CD MMR, MFR Маннозный или маннозо-фукозный рецепторы LLM или лектиноподобные поверхностные молекулы для прикрепления микроорганизмов CR1 CD35 Рецептор C3b, iC3b CR3 CD11b/CD18 Рецепторы iC3b, адгезионные молекулы CR4 CD11c/CD C5aR Рецептор C5a - хемоаттрактанта CD FcRI CD32 Рецепторы IgG FcRII CD FcRIII CD23 Рецептор низкоаффинных IgE FcRII IL-1R CDw121 Рецептор интерлейкина TNFR CDw120a,b Рецепторы туморнекротизирующего фактора GM-CSFR CDw116 Рецептор ростового фактора GM-CSF CDw119 Рецептор гамма-интерферона IFNR CD18 Рецептор липополисахарида (ЛПС) 2интегрин CD14 Рецептор ЛПС-связывающего белка сыворотки Их лигандами на эндотелиальных клетках являются адгезионные моле кулы ICAM-1, ICAM-2, VCAM-1, фибриноген, фибронектин и др. Экс прессия этих лиганд на эндотелиальных клетках возрастает под влиянием провоспалительных цитокинов (TNF, IL-1, IFN). Кроме того, на мембра не макрофагов экспрессированы рецепторы для захвата опсонизированных микроорганизмов: FcR - для антител-иммуноглобулинов, соединившихся с соответствующими антигенами микроорганизма, и CR1, CR3 и CR4 - для фракций активированного комплемента [34].

Альвеолярные макрофаги ответственны за очищение от вдыхаемых чужеродных частиц различной природы. Взаимодействие альвеолярных макрофагов с удаляемыми частицами через определенные рецепторы оп ределяет выраженность воспалительного ответа: от минимальной до ак тивного воспаления с повреждением легочной ткани. Ответ альвеолярных макрофагов существенно различается в зависимости от рецепторов, задей ствованных при фагоцитозе частиц. Максимально выражен воспалитель ный ответ на захват опсонизированных частиц через Fc-рецепторы, от ко торых исходит сильнейший сигнал активации респираторного взрыва, сек реции TNF и хемокинов. Опсонин-независимый фагоцитоз не сопровож дается столь выраженной активацией метаболизма макрофагов. Захват не опсонизированных частиц альвеолярными макрофагами возможен через интегриновые рецепторы или через рецепторы для различных поверхност ных компонентов частиц: лектиноподобные (MMR) для углеводов, рецеп торы для обломков апоптотических клеток, скевенджер-рецепторы для мо дифицированных LDL и др. Экспрессия всех этих рецепторов регулирует ся провоспалительными цитокинами. Экспрессией их определяется роль альвеолярных макрофагов как барьера на пути проникновения в организм различных компонентов загрязнений воздуха (air pollutions) [33].

Таблица Секреторные продукты макрофагов Группы Продукты Лизосомные ферменты Протеазы, (дезокси) рибонуклеазы, липазы, лизоцим, миелопероксидаза Кислородные радикалы Перекись водорода, супероксид, нитроксид и др.

Цитокины IL-1, IL-6, IL-10, IL-12, TNF, IFN/, CSFs, TGF, FGF, PDGF Ингибиторы цитокинов IL-1 inh Гормоны Адренокорткотропный гормон, тимозин, -эндорфин, витамин Д Метаболиты арахидоновой Простагландины, лейкотриены, тромбоксаны кислоты Окончание табл. Группы Продукты Ингибиторы протеаз 2-макроглобулин и др.

Компоненты комплемента С1 - С Компоненты внеклеточного Фибронектин, тромбоспондин, хондроитин сульфат матрикса Связывающие белки Трансферрин, авидин, аполипопротеин Е Таблица Антимикробные компоненты содержимого лизосом Компоненты Функции Кислые гидролазы Гидролитические ферменты с оптимумом при низких значе (протеиназы, нуклеазы) ниях pH, расщепляют макромолекулы бактерий Нейтральные протеазы Расщепляют белки бактерий Лизоцим Мурамидаза, разрушает клеточную стенку бактерий Катионные белки Проявляют бактерицидность за счет повышения проницае мости клеточной стенки бактерий Дефензины Образуют поры в мембранах, вызывают одноцепочечные разрывы в молекуле ДНК у бактерий B12 - связывающий Ингибирует В12-зависимые ферменты, участвующие в син белок тезе ДНК у бактерий Лактоферрин Связывает железо, ингибирует железо-зависимые ферменты, участвующие в биологическом окислении у бактерий Когда патогенный микроорганизм преодолевает эпителиальный барьер, в субэпителиальной соединительной ткани он встречается с макрофагом.

Взаимодействие микроорганизма с макрофагом влечет за собой несколько следствий. Во-первых, микроорганизм захватывается, убивается и перева ривается внутри макрофага. Этих событий может оказаться достаточно для предотвращения дальнейшего развития инфекции. Однако многие пато генные микроорганизмы в процессе эволюции паразитизма приобрели факторы стратегии, позволяющие им избегать захвата, или внутриклеточ ной гибели и переваривания в макрофагах. Так, например, полисахаридная капсула предохраняет пневмококков и клебсиелл от взаимодействия с ре цепторами макрофагов. Инфицирующая доза микроорганизмов может быть столь велика, что макрофаги не справляются с их элиминацией. Од нако взаимодействие микроорганизмов с рецепторами макрофагов имеет еще одно важное следствие - индукцию продукции и секреции провоспа лительных цитокинов, обеспечивающих развитие раннего воспалительного ответа на инфекцию. Кроме того, захват и переработка макрофагами воз будителя является первой фазой индукции специфического иммунного от вета на его антигены [79]. Макрофаги относятся к профессиональным ан тиген-презентирующим клеткам, способным взаимодействовать с Т лимфоцитами [42, 48].

На мембране макрофагов экспрессированы рецепторы для многих ре гулирующих цитокинов, главным активирующим среди которых является IFN. Созревание, дифференцировка и активация макрофагов зависят от ростовых факторов: GM-CSF и M-CSF. Альтернативным регулирующим цитокином для макрофагов является IL-10, ингибирующий все свойства и функции макрофагов, которые стимулирует IFN. Промежуточное влияние на функции макрофагов оказывают IL-4, IL-13, M-CSF и TGF [87].

Среди продуктов секреции макрофагов главное место занимают про воспалительные (IL-1, IL-6, TNF, IL-8, IL-12) и противовоспалительные (IL10, TGF) цитокины. Макрофаги продуцируют и секретируют факторы роста для аутокринной регуляции и для регуляции других клеток (фактор роста фибробластов). Среди монокинов обнаруживаются хемокины для разных клеток. Продукты макрофагов обеспечивают адгезию лейкоцитов к эндотелию сосудов и последующую трансэндотелиальную миграцию (TNF, IL-8 и др. хемокины) [37].

Макрофаги являются источником цитокинов и костимулирующих мо лекул, необходимых для активации Т- и В-лимфоцитов. При этом экспрес сия костимулирующих молекул на мембранах макрофагов модулируется цитокинами и цитокины могут действовать в синергизме с костимули рующими молекулами. С другой стороны, продуцируемые Т-лимфоцитами цитокины влияют на макрофаги, вызывая их активацию. Основной стиму лятор макрофагов - IFN - стимулирует продукцию макрофагами IL-12 и костимулирующих молекул В7.1(CD80) и В7.2(CD86). Цитокины IL-6 и IL-12 в синергизме с молекулами В7 усиливают пролиферацию Т лимфоцитов и их дифференцировку. На Т-лимфоцитах лигандами для кос тимулирующих молекул В7 служат молекулы CD28 и CTLA-4 [27].

IFN, кроме того, индуцирует продукцию макрофагами дополнительно го ростового фактора Т-лимфоцитов - IL-15, имеющего многие общие свойства с IL-2. Активированные Т-лимфоциты наряду с IFN продуциру ют миграцию ингибирующий фактор (MIF), который в синергизме с TNF индуцирует продукцию макрофагами нитроксидных радикалов [15].

Наряду с провоспалительными цитокинами, активирующими макрофа ги, существуют противовоспалительные цитокины, способные ингибиро вать отдельные функции макрофагов: IL-4, IL-10, IL-13, TGF. IL-10, кото рый продуцируют и макрофаги, и Т-лимфоциты, угнетает многие функции мкрофагов: снижает экспрессию В7, ингибирует продукцию и активность MIF, TNF, IL-12. В отличие от этого IL-4 и TGF ингибируют секрецию монокинов, но не снижают экспрессии костимулирующих молекул В7. Все противовоспалительные цитокины угнетают продукцию макрофагами нит роксидных радикалов. В роли ингибиторов могут выступать и другие ци токины, например IL-2, который может индуцировать продукцию макро фагами TGF. Последний снижает микробицидность макрофагов, ингиби руя продукцию нитроксидных радикалов, ингибирует продукцию простаг ландина Е2, а на Т-лимфоцитах снижает экспрессию рецепторов для IL-2.

Ингибирующим эффектам TGF могут противостоять стимулирующие эффекты IFN и TNF, которые продуцируются параллельно с IL-2. Ко нечный результат активации или деактивации макрофагов во многом зави сит от особенностей микроокружения. В отличие от определенного на правления дифференцировки Т-лимфоцитов (в ТН1 или ТН2), активация макрофагов, как правило, не приводит к такой целенаправленной диффе ренцировке, а может проявиться избирательной активацией отдельных функций макрофагов [27].

Дисфункции макрофагов могут быть следствием дефектов гумораль ных факторов: антител, системы комплемента, цитокинов, которые необ ходимы для их активации. Дисфункции макрофагов могут быть проявле ниями дефектов их метаболических путей. Наиболее существенными для поддержания защитных функций фагоцитов являются метаболические пу ти, обеспечивающие микробицидность фагоцитов. Поэтому наиболее су щественными могут оказаться дефекты таких ферментов, как миелоперок сидаза, глюкоза-6-фосфат-дегидрогеназа, кислая и щелочная фосфатазы, лизосомные гидролазы, нейтральные протеазы [15].

Генетические дефекты моноцитов/макрофагов могут касаться отдель ных их функций: подвижности, хемотаксиса, адгезии (при нарушении син теза и экспрессии адгезионных молекул или их компонентов), бактерицид ности (при нарушении кислород-зависимых или кислород-независимых механизмов). Приобретенные иммунодефициты с дефектами функций макрофагов чаще всего развиваются как следствия перенесенных инфек ций. Некоторые вирусы и простейшие способны синтезировать копии FcR, которые связывают образовавшиеся антитела через Fc-фрагменты и препятствуют активации защитных функций макрофагов: фагоцитоза и АЗКЦТ. Патогенные микобактерии содержат сульфатиды и гликолипиды, которые ингибируют слияние лизосом с фагосомами, и продуцируют ряд ферментов, нейтрализующих реактивные кислородные радикалы фагоци тов. Лейшмании секретируют протеазы, инактивирующие лизосомные ферменты, или ингибируют респираторный взрыв. Некоторые бактерии продуцируют экзотоксины, получившие название лейкоцидины, которые вызывают дезинтеграцию лизосом внутри макрофагов, что ведет к разру шению клеточных органелл и к гибели клеток. Многие из внутриклеточно паразитирующих бактерий, простейших и вирусов внутри макрофагов по разному интерферируют со сложной системой внутриклеточной трансдук ции сигналов. Вызванное ими нарушение взаимосвязей между протеинки назами, фосфолипазами и другими молекулами внутриклеточных вторич ных мессенджеров приводит к деактивации макрофагов. При этом снижа ется переработка захваченных антигенов, экспрессия антигенов гистосов местимости MHC II класса, презентация антигенов, продукция цитокинов, страдают и защитные функции макрофагов. У людей, инфицированных плазмодиями или трипаносомами, было описано появление «супрессивных макрофагов», секретирующих цитокин, который ингибировал и секрецию IL-2 и экспрессию IL-2R на Т-лимфоцитах. Такие дефектные макрофаги могут супрессировать Т-лимфоциты через клеточные контакты, вовле кающие поверхностные регуляторные молекулы [35, 74].

Описан редкий приобретенный дефект макрофагов под названием «ма лакоплакия», при котором воспалительные гранулемы образуются в раз ных тканях, чаще - в эпителии мочеполового тракта. В составе таких гра нулем обнаруживаются крупные мононуклеары с минерализованными аг регатами бактерий в фагосомах (тельца Michaelis-Gutman’а). Предполага ется дефект деградации захваченных бактерий [15].

Дендритные клетки и клетки Лангерганса За последние 10 лет наши представления о дендритных клетках, их происхождении и функциях значительно уточнились. Доказано костно мозговое происхождение дендритных клеток. Однако конкретный этап на чала дифференцировки дендритных клеток еще нуждается в уточнении.

Возможны два пути дифференцировки: из отдельной клетки-предшествен ника дендритной клетки или из общего предшественника миело-моноцита рной серии, который дифференцируется до стадии моноцита, а моноцит может дифференцироваться либо в тканевой макрофаг, либо в дендритную клетку. Возможно, что предшественники дендритных клеток из костного мозга через кровяное русло заселяют различные нелимфоидные ткани:

эпидермис кожи, слизистые оболочки воздухоносных путей, желудочно кишечного и урогенитального трактов, интерстициальные ткани сердца, почек и других огрганов. В эпидермисе кожи и слизистых воздухоносных путей эти клетки носят название «клетки Лангерганса». Иммиграция денд ритных клеток-предшественников из периферической крови в кожу может быть связана с тем, что на них усиливается экспрессия лиганд для селекти нов эндотелия. Одновременно на эндотелиальных клетках дермальных ка пилляров усиливается экспрессия Е-селектинов. Заселение нелимфоидных тканей дендритными клетками стимулирует ростовой фактор - GM-CSF [6].

Усиленная продукция GM-CSF в легочной ткани при воспалении ведет к рекрутированию в легочную ткань клеток типа Лангерганса. Самые ран ние иммигранты в очаг бактериального воспаления в легких - это дендрит ные клетки - предшественники, экспрессирующие антигены MHC 2 класса.

Прибывшие клетки остаются в связи с эпителиальными и дифференциру ются в типичные дендритные клетки. Дендритные клетки рекрутируются в эпителий дыхательных путей в ответ на аэрозольное введение бактериаль ного липополисахарида (ЛПС). Тот же ЛПС, очевидно, через индукцию синтеза TNF может послужить сигналом ухода дендритных клеток из пе риферической ткани в дренирующий лимфоузел. В нелимфоидных тканях происходит начальная дифференцировка дендритных клеток с приобрете нием ими максимальной активности [71].

Провоспалительные цитокины (IL-1, TNF) вызывают ускоренное со зревание дендритных клеток и их миграцию из нелимфоидных органов в кровь или в афферентную лимфу. Таким образом дендритные клетки миг рируют в лимфоузлы, где их фенотип резко меняется они превращаются в зрелые «презентирующие» клетки, экспрессирующие на мембранах кости мулирующие молекулы и способные инициировать специфический ответ Т-лимфоцитов. К числу цитокинов, усиливающих дифференцировку денд ритных клеток, относятся: TNF, GM-CSF, IL-4, IFN. В отличие от этого продуцируемый кератиноцитами IL-10 угнетает антигенпрезентирующие функции дендритных клеток. Дендритные клетки наряду с макрофагами и В-лимфоцитами являются профессиональными антиген-презентирующими клетками. Дендритные клетки наиболее активны в инициации первичного иммунного ответа [48].

Дендритные клетки имеют многие черты сходства с макрофагами, но имеют и существенные отличия. Фагоцитарной активностью обладают лишь незрелые дендритные клетки на ранних стадиях дифференцировки в нелимфоидных тканях, например клетки Лангерганса. Основной путь за хвата антигена, свойственный дендритным клеткам, - это макропиноцитоз, в результате которого антиген поступает в вакуоль, где перерабатывается и образовавшиеся пептиды соединяются с молекулами МНС. Как правило, дендритные клетки захватывают антиген на периферии (в нелимфоидных тканях), после чего они мигрируют в лимфоузлы, где презентируют этот антиген для распознавания ТКР и активации Т-клеток [49].

Таблица Характеристики профессиональных антиген-презентирующих клеток Типы клеток Макрофаги Дендритные В-лимфоциты клетки Экспрессия Конститутивная ++ +++ ++ MHC II кл. Индуцируется IFN, TNF IFN, TNF IL-4 но не IFN Рецепторы FcR, CR1 FcR SIg, FcR, CR Адгезионные молекулы B7, LFA-1, LFA-2, LFA-3, B7, LFA-1, LFA-3, ICAM-1, ICAM-2 CD72, CD22, CD Продукция и секреция IL-1 +++ + + Способность к:

фагоцитозу +++ - - пиноцитозу +++ +++ + Преработка антигена +++ + + Презентация антигена + +++ +++ При этом происходит переключение функций дендритных клеток с за хвата антигена на стимуляцию Т-лимфоцитов, для чего на мембране денд ритных клеток начинают экспрессироваться соответствующие адгезион ные (ICAM-1, LFA-3) и ко-стимулирующие (B7-1, B7-2, CD40) молекулы, а также молекулы CD44, контролирующие миграцию дендритных клеток в лимфоидные органы. Дендритные клетки могут презентировать перерабо танный в фаголизосомах антиген в комплексе с молекулами МНС 2 класса, а растворимые экзогенные антигены - в комплексе с молекулами МНС класса. При этом захват антигена и его презентация разобщены во времени и пространстве. В отличие от макрофагов дендритные клетки не способны выполнять функции «мусорщика» с перевариванием захваченных белков до отдельных аминокислот. У дендритных клеток эндоцитоз служит лишь первым этапом презентации антигена. Они считаются наиболее активными из профессиональных антиген-презентирующих клеток, способных пре зентировать и собственные аутоантигенные эпитопы, и тумор ассоциированные антигенные эпитопы. Кроме того, дендритные клетки способны к конститутивному синтезу физиологически значимых количеств биологически активного MIP-1, который опосредует хемотаксис и мигра цию Т-лимфоцитов, т.е. дендритные клетки могут участвовать в рекрути ровании Т-лимфоцитов (как CD4+, так и CD8+) перед их активацией [61, 85].

Гранулоциты В эффекторной фазе специфического иммунного ответа могут участво вать и другие лейкоциты крови: гранулоциты или полиморфноядерные лейкоциты. Эти клетки составляют первую линию неспецифической про тивомикробной защиты. Они первыми мобилизуются в очаг воспаления или инфекции и от их фагоцитарной активности зависит элиминация воз будителей. Их мобилизация из кровяного русла резко повышается под влиянием цитокинов макрофагального происхождения (интерлейкин-8) или С5а -фракции активированной системы комплемента. Другие продук ты макрофагов активируют функции гранулоцитов (туморнекротизирую щий фактор-).

Гранулоциты продуцируются в костном мозге под влиянием IL-1, IL-3, IL-5, GM-CSF и G-CSF. В костном мозге у взрослых содержится миелоидных предшественников, а резерв гранулоцитов составляет 61011.

Предшественники активно пролиферируют, а в резерв входят неделящие ся, созревающие гранулоциты. Через стадию предшественника они прохо дят за 4 дня (3-5 делений), а морфологическое и функциональное созрева ние в резерве занимает еще 5 дней. Ежедневный выход из костного мозга в норме составляет 1011 гранулоцитов, но он может повышаться в несколько раз под влиянием воспалительных стимулов, которые заставляют выходить из резерва менее зрелые клетки, что проявляется «сдвигом влево», который расценивается как признак острой инфекции. Такой усиленный выход гра нулоцитов из резерва могут индуцировать бактериальные липополисаха риды, или провоспалительные цитокины (IL-1, TNF), или С3-фракция активированного комплемента, или кортикостероиды [42].

В сосудистом русле 51011 гранулоцитов (средняя норма у взрослых - 2000 - 9000 в мм3) делятся на два почти равных пула: циркулирующих и пристеночных, которые временно секвестрированы в состоянии прилипа ния к поверхности эндотелия венул. При заборе венозной крови сосчиты вается только циркулирующий пул. Динамическое равновесие двух пулов регулируется: агентами, усиливающими пристеночное стояние путем уси ления экспрессии адгезионных молекул (ICAMs), к которым относятся хе мокины, IL-1, TNF, IFN, а также агентами, ингибирующими пристеноч ное стояние, к которым относятся кортикостероиды. Пристеночное стоя ние - это первый шаг к выходу из сосудов в ткани, в очаг инфекции или воспаления [15].

Нейтрофилы обладают всеми функциями фагоцитирующих клеток: ад гезивностью, подвижностью, способностью к хемотаксису, способностью захватывать бактерии и другие частицы без участия специфических рецеп торов или при участии FcR или CR1, убивать захваченные микроорганиз мы с помощью кислород-зависимых и кислород-независимых механизмов и переваривать захваченные объекты фагоцитоза. В составе специфиче ских гранул и лизосом нейтрофилы содержат богатый набор ферментов и факторов бактерицидности, среди которых многие могут вызывать повре ждение собственных клеток и тканей организма. С этим связана патогене тическая роль нейтрофилов при иммунокомплексной патологии, при кото рой иммунные комплексы активируют систему комплемента с образовани ем биологически активных пептидов, в том числе C5a - хемоаттрактанта для нейтрофилов. Инфильтрация очага иммунного воспаления нейтрофи лами ведет к повреждению тканей их ферментами [50].

Особенностью эозинофилов является экспрессия на их мембранах Fc рецепторов, специфичных для иммуноглобулинов Е. В связи с этим их эф фекторная функция проявляется в основном в противопаразитарном им мунном ответе, при котором образуются специфические антитела, относя щиеся к классу иммуноглобулинов E. Поскольку продукция последних ха рактерна также для аллергических реакций немедленного (анафилактиче ского) типа, в местах проявления таких реакций происходит скопление эо зинофилов [86].

Базофилы среди лейкоцитов крови представляют собой функциональ ные аналоги тучных клеток тканей. На мембранах базофилов экспрессиро ваны высоко-аффинные FcR рецепторы для иммуноглобулина E, на кото рых связываются циркулирующие антитела, относящиеся к классу имму ноглобулина E. Последующее взаимодействие специфического антигена с такими фиксированными на базофилах антителами вызывает дегрануля цию клеток. Гранулы базофилов, как и тучных клеток, содержат биогенные амины и другие медиаторы реакций гиперчувствительности немедленного (анафилактического) типа. Таким образом, базофилы и эозинофилы крови относятся к числу клеток-эффекторов иммуноглобулин E-опосредованных аллергических реакций. В отличие от других Fc-рецепторов FcRI с высо кой аффинностью связывают свободные IgE на тучных клетках и базофи лах [55]. Но активирует клетки не мономерная форма IgЕ-антител, а только их аггрегаты, образовавшиеся в результате «сшивки» при взаимодействии с поливалентным антигеном. Сигнал активации от этих рецепторов застав ляет тучные клетки и базофилы секретировать содержимое гранул и запус кать местный воспалительный ответ. Мгновенно происходит дегрануляция этих клеток с выбросом гистамина и серотонина, которые вызывают мест ное усиление кровотока и повышение проницаемости сосудов с быстрым накоплением жидкости в окружающих тканях и притоком гранулоцитов из кровяного русла. Такой быстрый воспалительный ответ может быть за щитным, так как способствует быстрой мобилизации фагоцитов и антител в очаг инфекции. Однако известно, что аналогичные реакции лежат в осно ве патогенезе аллергии анафилактического типа. Гистамин и серотонин - короткоживущие молекулы, их действие кратковременно. Но местное воспаление далее поддерживается последующей продукцией теми же клетками других молекул, в том числе лейкотриенов, - вазоактивных метаболитов арахидоновой кислоты. На сигнал активации базофилы отвечают синтезом и секрецией SRS-A (LTC4, LTD4, LTE4), PGD2, а также цитокина TNF, которые вносят существенный вклад в поддержание местной воспалительной реакции [3].

Гранулоцитопения может служить проявлением разных генетических дефектов. Название «генетическая хроническая нейтропения» объединяет группу генетически детерминированных состояний, характеризующихся низким уровнем продукции зрелых нейтрофилов. У таких пациентов часты инфекции кожных покровов или респираторного тракта, вызванные Staph.

aureus, или чрезмерное размножение и диссеминация представителей нор мальной микрофлоры кишечника. Частота и тяжесть таких инфекций кор релирует с уровнем нейтропении. Встречается вариант циклической ней тропении, при которой количество циркулирующих нейтрофилов флук туирует. Именно во время эпизодов нейтропении проявляются инфекции кожи и слизистой полости рта. При более редких генетических нарушени ях нейтрофилы могут плностью отсутствовать: инфантильный генетиче ский агранулоцитоз (синдром Kostmann’а) и синдром Scywachman’а, при котором нейтропения ассоциирована с недостаточностью поджелудочной железы [15].

Гранулоциты не долгое время проводят в крови: средний полупериод жизни 6-7 дней, а после выхода в ткани - не более двух дней. В связи с этим любое нарушение продукции гранулоцитов в костном мозге ведет к снижению уровня циркулирующих в крови гранулоцитов. Приобретенная нейтропения может иметь разные причины. Лекарственную нейтропению могут индуцировать многие фармакологические агенты. Тяжелую нейтро пению вплоть до агранулоцитоза может вызвать применение таких распро страненных лечебных препаратов, как сульфаниламиды, пенициллин, це фалоспорины, фенотиазины, антитиреоидные препараты, хлорамфеникол.

Препараты, применяемые для противоопухолевой химиотерапии, облада ют антимитотическим действием, антибиотик хлорамфеникол вызывает миелосупрессию. Другие лекарственные препараты (например, сульфани ламиды) комплексируются с гликопротеинами мембраны гранулоцитов и индуцируют синтез аутоантител, активирующих систему комплемента на мембранах гранулоцитов, что ведет к их лизису [92].

Иногда у беременных женщин вырабатываются антитела против изоан тигенов гранулоцитов плода, которые могут вызвать снижение продолжи тельности жизни нейтрофилов новорожденного - изоиммунная неонаталь ная нейтропения.

С другой стороны, усиленное потребление клеток при тяжелых и дли тельных бактериальных или грибковых инфекциях может привести к гра нулоцитопении, если продукция гранулоцитов в костном мозге по каким то причинам подавлена. Такое явление наблюдается, например, при кру позной пневмонии у алкоголиков или лиц с дефицитом питания. Нижним лимитом считается содержание 1800 - 2000 гранулоцитов в мкл крови. При снижении количества циркулирующих гранулоцитов до 1500 клеток в мкл это проявляется нарушением течения местного острого воспалительного ответа. При падении уровня гранулоцитов в крови ниже 500 клеток в мкл прогрессивно нарастает частота инфекций. При уровне 100 гранулоцитов в мкл все больные имеют инфекционные осложнения [42].

Причинами развития нейтропении могут послужить сами инфекции, в первую очередь вирусные (HIV, HBV, EBV), а также вызванные микобак териями, грибами. Транзиторная нейтропения развивается вслед за эндо токсемией. На фоне нейтропении чаще других развиваются инфекции, вы званные бактериями, колонизирующими кожу, слизистые, носоглотку, же лудочно-кишечный тракт: Е. сoli, Klebsiella, Enterobacter, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus и другими гноеродными бактериями [9].

Описаны многочисленные генетические дефекты отдельных функций гранулоцитов. Дефект актиновых нитей в цитоплазме нейтрофилов приво дит к снижению их подвижности и нарушению хемотаксиса - синдром ле нивых лейкоцитов. Неспособность синтезировать и экспрессировать адге зионные молекулы (CD18) служит причиной нарушения мобилизации кле ток из кровяного русла в очаг инфекции. Хроническая грануломатозная болезнь (CGD) является следствием дефектов продукции разных компо нентов NADPH-оксидазы. У большинства больных выявлена дефектная субъединица цитохрома b558. При этом нарушена продукция антимикроб ных окисляющих кислородных радикалов при фагоцитозе. Тяжелый имму нодефицит у таких больных связан с неспособностью их гранулоцитов убивать захваченные бактерии в фаголизосомах из-за дефектности их окислительного взрыва. Поэтому наибольшую опасность для таких боль ных представляют инфекции, вызванные каталаза-продуцирующими мик роорганизмами: S.aureus, E.coli, S.marcescens, Aspergillus, Candida. Дефект бактерицидности гранулоцитов может быть связан с недостаточным синте зом таких ферментов, как глюкоза-6-фосфат дегидрогеназа, миелоперокси даза. Наследстенный синдром Chediak - Higashi включает среди множества разных генетических дефектов недостаточность лизосомного аппарата нейтрофилов. Нейтрофилы содержат гигантские лизосомы и отличаются ослабленной способностью к фагоцитозу и микробицидности, дегрануля ции и хемотаксису. Заболевание проявляется резко повышенной чувстви тельностью к инфекциям, вызванным гноеродными бактериями. Наруше ние микробицидности нейтрофилов может быть также следствием дефекта специфических гранул. У детей с таким генетическим дефектом часто про является местный ювенильный периодонтит. Рецидивирующие тяжелые инфекции полости рта ведут к утрате зубов и альвеолярных отростков [15].

Молекулы, участвующие в иммунноответе и являющиеся продуктами иммунного ответа Система комплемента Система комплемента это комплекс растворимых белков и белков кле точной поверхности, взаимодействие которых опосредует разные биологи ческие эффекты: разрушение (лизис) клеток, привлечение лейкоцитов в очаг инфекции или воспаления (хемотаксис), облегчение фагоцитоза (оп сонизация), стимуляция воспаления и реакций гиперчувствительности (анафилатоксины). Большая часть компонентов комплемента синтезируют ся гепатоцитами и мононуклеарными фагоцитами. Компоненты компле мента циркулируют в крови в неактивной форме. При определенных усло виях самопроизвольный каскад ферментативных реакций ведет к последо вательной активации каждого из компонентов системы комплемента [3].

Существуют два взаимосвязанных пути активации комплемента: клас сический и альтернативный.

Классический путь начинается связыванием с комплексом антиген - ан титело (IgG или IgM) компонента С1, который при этом активируется и приобретает способность расщеплять С4 на С4a и C4b, а C2 на C2a и C2b.

При этом образуется комплекс C4bC2a, который выполняет функции С3 конвертазы и расщепляет С3 на C3a и C3b. После этого С3b присоединяет ся к комплексу, который приобретает состав: C4bC2aC3b. Этот комплекс функцуионирует как С5-конвертаза, расщепляя С5 на C5a и C5b. Фракция С5b может самостоятельно прикрепляться к клеточной мембране и созда вать ядро для формирования мембранатакующего (литического) комплек са. С С5b на мембране последовательно связываются С6, С7, С8, С9. Ком понент С9 по структуре и свойствам напоминает белок - перфорин - цито токсин естественных киллеров и цитотоксических лимфоцитов [11].

Альтернативный путь начинается с фракции С3b, которая присутствует в сыворотке в низкой концентрации. Фактор В связывается с C3b, образуя комплекс C3bB, который служит субстратом для фактора D. Под влиянием фактора D фактор В в этом комплексе расщепляется на Ba и Bb, причем в составе комплекса остается Bb. Этот комплекс обладает протеолитическим действием на С3, который расщепляется на C3a и C3b. Комплекс C3bBb очень не стабилен и для сохранения активности комплексируется еще с белком сыворотки крови под названием «пропердин». Этот комплекс эф фективно стабилизируют полисахариды, гликолипиды, гликопротеины по верхности микроорганизмов. При этом комплекс связывается с микробной поверхностью и катализирует продукцию больших количеств C3b. В даль нейшем образовавшийся комплекс приобретает свойства С5-конвертазы и запускает формирование литического комплекса [28].

Среди биологических эффектов системы комплемента разрушение (ли зис) патогенных бактерий является важнейшим защитным эффектом.

Участие системы комплемента в неспецифической защите организма, особенно в очищении кровяного русла от попавших в кровь единичных бактериальных клеток, опосредовано активацией комплемента по альтер нативному пути. В результате специфического иммунного ответа на бакте риальную инфекцию в сыворотке крови накапливаются специфические ан титела. При взаимодействии этих антител с антигенами на поверхности бактерий создаются условия активации комплемента по классическому пу ти, результатом которого становится лизис бактерий (бактериолиз). Одна ко тот же путь активации системы комплемента может привести к повреж дению собственных клеток и тканей организма при иммунокомплексных заболеваниях [29].

Защитная и повреждающая роль активированной системы комплемента не исчерпывается лизисом клеток-мишеней. В процессе активации систе мы комплемента образуются отдельные фракции, обладающие биологиче ской активностью. Фракции C3b и iC3b оказывают опсонизирующее дей ствие, т.е. способствуют фагоцитозу бактерий, на поверхности которых идет активация системы комплемента. Такие опсонизированные компле ментом бактерии прикрепляются к фагоцитирующим клеткам через особые рецепторы CR1, легче захватываются и перевариваются фагоцитами.

Свойствами сильнейшего хемоаттрактанта для фагоцитирующих клеток обладает фракция C5a. Кроме того, фракции C3a и C5a получили название «анафилатоксины» в связи с присущими им провоспалительными свойст вами, способностью повышать проницаемость сосудов, вызывать спазм гладкой мускулатуры, агрегацию тромбоцитов, отек тканей, рекрутирова ние и активацию фагоцитов, деструкцию тканей. Анафилатоксины играют важную роль в иммунопатогенезе иммунокомплексных заболеваний [47].

Биологические эффекты отдельных фракций системы комплемента опосредованы специфическими рецепторами для этих фракций на поверх ности клеток. Как уже было сказано, опсонизация опосредуется через ре цептор CR1(СD35), который присутствует на мембранах эритроцитов, Т- и В-лимфоцитов, фагоцитов, дендритных клеток. Кроме того, на поверхно сти В-лимфоцитов, тимоцитов и дендритных клеток имеется рецептор CR (CD21), который служит для связывания С3d и для прикрепления вируса Эпштейна-Барр - возбудителя инфекционного мононуклеоза. На нейтро филах и тромбоцитах имеется особый рецептор CR5 для той же фракции C3d. На поверхности лейкоцитов имеются еще рецепторы CR3 и CR (CD11b/CD18), способные связывать iC3b и являющиеся адгезионными молекулами лейкоцитов. Для анафилатоксинов C3a и C5a рецепторы име ются на многих клетках: тучных клетках, базофилах, нейтрофилах, эози нофилах, лимфоцитах, моноцитах, эндотелиальных клетках, гладкомы шечных клетках [15].

Активацию системы комплемента контролируют особые компоненты комплемента, из которых 4 циркулируют в крови наравне с другими ком понентами. Ингибитор С1 - эстеразы (C1INH) блокирует протеолиз С2 и С4 под действием С1s. С3b инактиватор (C3bINA или фактор I) инактиви рует С3b в сочетании с фактором H (1H), который способствует диссо циации С3b. Фактор I способствует превращению C3B в iC3b, который как и C3b, может служить опсонином. Фактор Н вызывает диссоциацию C3b на неактивные субъединицы [9].

От лизиса, вызванного активацией системы комплемента, клетки за щищают некоторые компоненты клеточных мембран. В клеточных мем бранах эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов, эндотелиальных клеток присутствует фактор DAF (decay accelerating factor), который взаимодейст вует с формирующимися на поверхности клеток комплексами компонентов комплемента и способствует их диссоциации. В мембранах лейкоцитов и тромбоцитов присутствует фактор MCP, связывающий C3b и повышаю щий активность фактора I. Те же клетки, которые несут в мембранах DAF, имеют еще дополнительно фактор HRF, связывающий С8 и С9 и препятст вующий формированию литического комплекса. Аналогичной активно стью обладает компонент мембран клеток, получивший обозначение CD [15].

Таблица Рецепторы компонентов комплемента Рецептор Что связывает На каких клетках CR1 (CD35) C3b, iC3b Эритроциты, гранулоциты, моноциты, макрофаги, дендритные клетки, Т- и В-лимфоциты CR2 (CD21) C3d, EBV Дендритные клетки, тимоциты, В-лимфоциты CR3 (CD11b/CD18) iC3b, адгезионная мол. Гранулоциты, моноциты, макрофаги CR4 (CD11c/CD18) iC3b, адгезионная мол. Гранулоциты, моноциты, макрофаги Окончание табл. Рецептор Что связывает На каких клетках CR5 C3d Нейтрофилы, тромбоциты C3aR C3a Гранулоциты, лимфоциты, тромбоциты, гладкомышечные клетки, тучные клетки C5aR C5a Нейтрофилы, базофилы, моноциты, лим фоциты, тучные клетки, эндотелиальные клетки, гладкомышечные клетки Генетически детерминированные дефекты белков системы комплемен та часто проявляются двумя типами клинических синдромов: дефекты компонентов C1 - C4 проявляются аутоиммунными заболеваниями, дефек ты любых компонентов комплемента проявляются рецидивирующими бак териальными и грибковыми инфекциями. Клинические проявления отме чаются далеко не у всех носителей генетических дефектов этой системы.

При аутосомно-рецессивном наследовании мутантных генов, контроли рующих синтез компонентов комплемента, у гетерозиготных индивидуу мов обнаруживается половинный уровень какого-либо компонента ком племента по сравнению с нормальным [57].

Дефект наиболее обильно представленного узлового компонента C проявляется, как правило, рецидивирующими бактериальными пневмо ниями, менингитами, перитонитами. Наиболее частые возбудители: Strep tococcus pneumoniae, Staphylococcus aureus, Neisseria meningitidis. Реже де фекты С3 проявляются хроническим гломерулонефритом. Дефекты любого из компонентов C5 - C8 проявляются рецидивирующими бактериальными инфекциями, чаще вызванными бактериями рода Neisseria. Те же проявле ния имеют дефекты компонентов альтернативного пути: фактора В и про пердина. Дефекты ингибиторов H и I проявляются повторными нагнои тельными процессами. Дефект ингибитора C1эстеразы проявляется на следственным ангионевротическим отеком, т.к. отсутствие C1INH ведет к непрерывному протеолизу С2 и С4 активированным C1s. Кроме того, С контролирует активность калликреиновой системы, участвующей в обра зовании брадикинина - вазоактивного пептида. Результат действия вазоак тивных пептидов C2 и брадикинина - повышенная проницаемость сосудов, из-за которой у пациентов периодически остро возникают местные субэпи телиальные отеки разных органов, из которых наиболее опасен отек носо глотки. Нарушение регуляции системы комплемента может проявиться синдромом параксизмальной ночной гемоглобинурии (PNH), при котором ночью происходит лизис эритроцитов. У таких пациентов выявлен дефект DAF, из-за которого повышена чувствительность эритроцитов к компле мент-зависимому лизису [57].

Гипокомплементемия может быть результатом либо сниженной про дукции компонентов комплемента, либо повышенного потребления ком племента. Один из наиболее распространенных механизмов потребления комплемента связан с формированием иммунных комплексов (ИК), кото рые связывают комплемент и вместе с ним захватываются фагоцитирую щими клетками. Этот защитный механизм обеспечивает постоянное очи щение кровяного русла от избытка циркулирующих ИК. Он приобретает особое значение при развитии иммунокомплексной патологии. В связи с этим гипокомплементемия встречается при таких заболеваниях, как сис темная красная волчанка, мембранопролиферативный гломерулонефрит, постинфекционный васкулит и гломерулонефрит, ревматический васкулит, сывороточная болезнь, лекарственная гиперчувствительность, при разных аутоиммунных синдромах, при криоглобулинемии и лимфопролифератив ных процессах [57].

Защитная роль системы комплемента бывает снижена при некоторых инфекциях, при которых сами возбудители становятся причиной иммуно логического дефекта. Многие микроорганизмы являются слабыми актива торами альтернативного пути активации системы комплемента или имеют поверхностные структуры, устойчивые к лизису, и таким образом избегают губительного действия этого фактора неспецифической защиты. Другие микроорганизмы имеют специальные механизмы, снижающие эффектив ность активации комплемента. Например, капсульные полисахариды пнев мококка подавляют связывание фактора В с С3b. Многие бактерии (кишеч ная палочка, стрептококки, нейссерии, трепонема) содержат сиаловые ки слоты, усиливающие связывание фактора Н с C3b, т.е. ингибицию системы комплемента. Гликопротеины в составе вирусов герпеса повышают неста бильность C3bBb - комплекса. Белки вирусов вакцины и EBV усиливают разрушение C3b фактором I. Липофосфогликан лейшманий снижает эф фективность мембран-атакующего комплекса [69].

Адгезионные молекулы Движение лейкоцитов в очаг воспаления или инфекции начинается с серии адгезионных событий, каждое из которых касается лейкоцитов оп ределенного типа: нейтрофилов, моноцитов или лимфоцитов. Циркули рующие лейкоциты обычно вступают лишь в мимолетные контакты с эн дотелиальными клетками посткапиллярных венул: лейкоциты как бы «скользят» по поверхности эндотелия сосудистой стенки. Эта фаза обеспе чивается взаимодействием вначале Р-, а затем L- и E-селектинов с угле водными компонентами мембран клеток. L-селектин экспрессирован на большинстве лейкоцитов. Р-селектин эндотелиальных клеток опосредует адгезию нейтрофилов и моноцитов к эндотелию. Е-селектин экспрессиру ется на активированных эндотелиальных клетках и поддерживает адгезию лимфоцитов. Лигандами селектинов служат сиалил-фукозилированные олигосахариды в составе многих гликопротеинов и гликолипидов мембран клеток, например муциноподобные молекулы. Муциноподобный домен содержит клеточная адгезионная молекула - мукозный адрессин (MAd CAM-1), которая за счет взаимодействия с L-селектином обеспечивает воз врат лимфоцитов в мукозноассоциированную лимфоидную ткань. Некото рые из этих лиганд появляются на поверхности клеток только после их ак тивации [10].

Фаза скольжения происходит без активации лейкоцитов, однако сколь зящие лейкоциты при контактах с поверхностью эндотелия получают сиг налы активации, что ведет к их иммобилизации. Наступает вторая фаза прочной адгезии, опосредованная усилением способности лейкоцитарных интегринов связываться с лигандами из суперсемейства иммуноглобули нов на эндотелиальных клетках. В качестве сигналов активации могут служить воздействия цитокинов (хемокинов): макрофагального воспали тельного протеина (MIP-1), макрофагального хемоаттрактантного про теина (MCP-1), интерлейкина 8 (IL-8), миграциюингибирующий фактор (MIF), тромбоцитактивирующий фактор (PAF), С5а-фракции комплемента, которые способны связываться с глюкозамингликанами поверхности эндо телиальных клеток и действовать на «скользящие» лейкоциты [40].

Интегрины - это большое семейство молекул клеточной поверхности, представители которых обнаружены на большинстве типов клеток. Интег рины опосредуют взаимодействие клеток с их микроокружением, обеспе чивая адгезию клетка - клетка и клетка - матрикс. Интегрины это гетеро димеры гликопротеинов, состоящие из различных комбинаций - и -це пей. Описано более 20 разных представителей интегринов. На лейкоцитах экспрессированы: LFA-1, Мас1, p 150,95. Лигандами для LFA-1 являются:

ICAM-1, ICAM-2, ICAM-3, для Мас1 - ICAM-1. Эти интегрины опосреду ют адгезию к эндотелию нейтрофилов, базофилов, эозинофилов, моноци тов и лимфоцитов. В отличие от нейтрофилов остальные типы клеток мо гут адгезироваться к цитокин-активированным эндотелиальным клеткам через интегрины VLA-4 к лигандам VCAM-1 [10].

На поверхности эндотелиальных клеток лигандами интегринов служат молекулы, имеющие структурную гомологию с иммуноглобулинами. К ним относятся интерклеточные адгезионные молекулы: ICAM-1, ICAM-2, ICAM-3, васкулярно-клеточная адгезионная молекула - VCAM-1. Послед няя экспрессируется преимущественно на активированных эндотелиаль ных клетках [10].

Таблица Иммунологические функции, в которых участвуют адгезионные молекулы Иммунологические функции Участвующие адгезионные молекулы Эмиграция лейкоцитов из сосудов LFA-1, LFA-2, LFA-3, ICAM-1, ICAM-2, PECAM-1(CD31), P и E - селектины Хемотаксис и миграция лейкоцитов VLA-1, 2, 3, 4, 5, 6, P-селектин, E-селектин Фагоцитоз и активация фагоцитов LFA-1, ICAM-1, CR3, CR Рециркуляция лимфоцитов, их хоминг Адрессины: CD44, VLA-4, VCAM-1, L-селектин Антиген-опосредованная активация LFA-1, LFA-2, LFA-3, ICAM-1, CD28, Т-лимфоцитов B7(CD80) Взаимодействие Т- и В-лимфоцитов LFA-1, LFA-2, LFA-3, ICAM-1, ICAM-2, VCAM-1, VLA- Клеточная цитотоксичность N-CAM (CD56), LFA-1, LFA-2, LFA-3, B7(CD80), CD28, CD11b, c/CD Следующая после прочной адгезии стадия трансмиграции лейкоцитов через эндотелий контролируется частично теми же интегринами, взаимо действующими с молекулами ICAM-1, расположенными и на внутренней, и на латеральной, и на базальной поверхности эндотелиальных клеток.

Описаны и другие молекулы, облегчающие трансмиграцию лейкоцитов:

например, CD31 (PECAM-1), обнаруженные и на эндотелиальных клетках, и на тромбоцитах, нейтрофилах, моноцитах, лимфоцитах. За трансмигра цию моноцитов отвечает интегрин CD18, но после активации эндотелиаль ных клеток под влиянием IL-1 и TNF трансмиграция идет при участии интегринов 41, взаимодействующих с молекулой VCAM-1.

Все стадии адгезии и трансмиграции зависят от активации эндотели альных клеток, которая проявляется усилением экспрессии на них адгези онных молекул. Экспрессия Е-селектина усиливается в самые ранние ста дии воспаления тромбином, гистамином или активированной системой комплемента, и не требует синтеза белка de novo. Роль стимуляторов на этой стадии могут играть различные оксиданты [66].

Активация эндотелиальных клеток опосредована, в основном, цитоки нами: IL-1, TNF, которые индуцируют экспрессию Е-селектина, VCAM- и усиливают экспрессию ICAM-1. Такое же действие оказывает бактери альный липополисахарид. Эта активация связана с необходимостью синте за белка de novo. Кинетика экспрессии трех выше перечисленных молекул различна: TNF раньше всего усиливает экспрессию Е-селектина - за 2- часа до максимальной экспрессии VCAM-1 и ICAM-1. Только экспрессию ICAM-1 повышает IFN, а IL-4 индуцирует только VCAM-1. Сочетанный эффект IFN и IL-4 усилением и пролонгированием действия TNF в усло виях хронического иммуно-опосредованного воспаления. Среди механиз мов ингибиции тех же процессов активации эндотелиальных клеток описа ны ингибирующие эффекты TGF, который ингибирует продукцию IL-8, снижает IL-8-зависимую трансмиграцию нейтрофилов через эндотелий, ингибирует экспрессию Е-селектина и адгезивность эндотелиальных кле ток для нейтрофилов и лимфоцитов. Эффекты TGF противоречивы: он стимулирует хемотаксис лейкоцитов, но препятствует их трансмиграции через эндотелий. С дефектом TGF может быть связано развитие многофо кусного воспаления с лейкоцитарной инфильтрацией многих тканей, с из быточной продукцией провоспалительных цитокинов [54].

Таблица Адгезионные молекулы и соответствующие лиганды при взаимодействии клеток Эндотелиальные клетки Т-лимфоциты Моноциты/макрофаги ICAM-1 (CD54), ICAM-2 (CD102) LFA-1 (CD11a/CD18) VCAM-1 (CD106) VLA-4 (CD49d/CD29) HEV (коллаген, гиалуроновая CD кислота) LFA-2 (CD2) LFA-3 (CD58) LFA-1 (CD11a/CD18) ICAM-1 (CD54) ICAM-1 (CD54) LFA-1 (CD11a/CD18) P-селектин (CD62P) углеводный лиганд E-селектин (CD62E) (CD15S) L-селектин (CD62L) ICAM-1 (CD54) CR3=Mac- (CD11b/CD18) ICAM-2 (CD102) CR4=p150, (CD11c/CD18) VCAM-1 (CD106) VLA-4 (CD49d/CD29) PECAM-1 (CD31) PECAM-1 (CD31) Адгезины могут существовать в виде растворимых молекул. L-селектин частично транскрибируется без трансмембранного фрагмента. Е- и Р селектины легко и быстро слущиваются (подвергаются шеддингу) с кле точной поверхности. Эти процессы могут усиливаться при патологии. По вышенные уровни циркулирующих адгезионных молекул были описаны при разных видах патологии: сепсисе, системной красной волчанке, скле родермии, васкулитах, малярии, злокачественных опухолях, СПИДе, тром боцитопенической пурпуре, ревматоидном артрите, лимфомах, болезни Крона и при дефиците адгезии лейкоцитов. Потеря адгезионных молекул с поверхности клеток может быть одной из форм негативной регуляции вос паления. Растворимые адгезионные молекулы могут выполнять функции цитокинов, связываясь со своими лигандами (рецепторами) [32].

Адгезионные молекулы могут стать клинически значимыми мишенями для противовоспалительной терапии. В настоящее время ведется поиск агентов, селективно ингибирующих адгезионные молекулы [72].

Среди генетически детерминированных иммунодефицитных синдро мов сравнительно недавно был описан «дефект адгезии лейкоцитов» (LAD), при котором страдает адгезия гранулоцитов, моноцитов и лимфо цитов. Такие пациенты страдают рецидивирующими бактериальными ин фекциями, нарушением образования гноя, плохим заживлением ран, а но ворожденные дети - поздним отделением пуповины. В основе LAD может лежать генетический дефект синтеза компонентов некоторых взаимосвя занных гликопротеинов поверхности лейкоцитов, участвующих в адгезии, таких как LFA-1 (CD11a/CD18). Генетический дефект может касаться гена, кодирующего CD18 на хромосоме 21. CD18 представляет собой -цепь 2 интегринов, без которых не возможен выход нейтрофилов из циркуляции и достижение ими очагов инфекции или воспаления. Отсутствие CD18 при водит к задержке нейтрофилов внутри сосудов, где их количество возрас тает. Прогноз при этом иммунодефиците крайне неблагоприятный. Кор рекция возможна при адекватной трансплантации костного мозга.

В основе клинического синдрома иммунодефицита, проявляющегося рецидивирующими бактериальными инфекциями, может лежать дефицит фермента - фукозил трансферазы, необходимой для синтеза сиалил LewisX (CD15s), который экспрессируется на мембране гранулоцитов и служит лигандом P- и E-селектинов эндотелиальных клеток. Такой син дром получил название «дефект адгезии лейкоцитов типа 2» [15].

Цитокины Цитокины являются продуктами иммунокомпетентных клеток и в то же время иммунокомпетентные клетки служат мишенями действия цитоки нов. По основным механизмам действия цитокины можно разделить на:

ростовые факторы, контролирующие продукцию иммунокомпетентных клеток, провоспалительные цитокины, обеспечивающие мобилизацию и активацию клеток - участников воспаления, противовоспалительные цито кины с альтернативным характером действия, ограничивающие развитие воспаления, цитокины, регулирующие клеточный и гуморальный иммун ный ответ, цитокины, обладающие собственными эффекторными функ циями (противовирусным, цитотоксическим). Однако этим перечислением не исчерпывается все многообразие эффектов цитокинов, которые контро лируют и процессы ангиогенеза, и процессы регенерации, и метаболиче ские процессы и т.д. Максимальная конкретизация представлений о каж дом из цитокинов позволяет все шире использовать их при диагностике и лечении заболеваний [1, 87].

Провоспалительные цитокины продуцируются, секретируются и дейст вуют через свои рецепторы на иммунокомпетентные клетки на ранней ста дии воспалительного ответа, участвуют в запуске специфического иммун ного ответа и в эффекторной его фазе. В эту группу включают: IL-1, IL-6, IL-8, IL-12, TNF, IFN, IFN, MIF. Альтернативную группу представляют противовоспалительные цитокины, из числа которых в наибольшей степе ни охарактеризованы: IL-4, IL-10, IL-13 и TGF. В регуляции специфиче ского иммунного ответа участвуют многие цитокины: IL-1, IL-2, IL-4, IL-5, IL-6, IL-7, IL-9, IL-10, IL-12, IL-13, IL-14, IL-15, IFN, TGF. Многие цито кины активно участвуют в регуляции миеломоноцитопоэза и лимфопоэза:

G-CSF, M-CSF, GM-CSF, IL-3, IL-5, IL-6, IL-7, IL-9, TGF [15].

Провоспалительные цитокины Интерлейкин 1. Под названием интерлейкин 1 (IL-1) объединены два полипептида: IL-1 и IL1, обладающие широким спектром провоспали тельной, метаболической, физиологической, гемопоэтической и иммуноло гической активности. Хотя две формы IL-1 являются продуктами разных генов, они взаимодействуют с общим рецептором и имеют сходные биоло гические свойства. Как правило, клетки организма не способны к спонтан ному синтезу IL-1, а отвечают его продукцией на: инфекцию, действие микробных токсинов, воспалительных агентов, других цитокинов, активи рованных компонентов комплемента или системы свертывания крови.

Список клеток-продуцентов IL-1 включает не только гемопоэтические клетки, но и эпителиальные, нервные и др. Столь же широк спектр клеток мишеней этого цитокина. Вместе с TNF и IL-6 IL-1 входит в группу про воспалительных цитокинов с перекрывающимися биологическими свойст вами: способностью стимулировать Т- и В-лимфоциты, усиливать клеточ ную пролиферацию, инициировать или супрессировать экспрессию опре деленных генов. В качестве медиатора воспаления IL-1 способен опосре довать развитие системного острофазного ответа. С повышенным уровнем этого цитокина в крови сопряжены лихорадка, анорексия, нейтрофилия, активация эндотелиальных клеток с повышением экспрессии на них адге зионных молекул, активация нейтрофилов, повышенный синтез острофаз ных белков и компонентов комплемента, синтез коллагенов и коллагеназ, активация остеобластов. IL-1 известен своей способностью активировать синтез других цитокинов: IL-2, IL-3, IL-4, IL-5, IL-6, IL-7, IL-8, TNF, TNF, IFN, GM-CSF, G-CSF, M-CSF. Кроме того, IL-1 может индуциро вать собственный синтез и экспрессию рецепторов для IL-2. Многие про воспалительные эффекты IL-1 осуществляет в синергизме с TNF и IL-6:

индукция лихорадки, анорексии, роль в патогенезе эндотоксического (сеп тического) шока, влияние на гемопоэз, участие в неспецифической проти воинфекционной защите [1].

Способность мононуклеаров крови людей и альвеолярных макрофагов к спонтанной и индуцированной стандартными индукторами (ЛПС) про дукции IL-1 может быть повышена или снижена при различных заболева ниях. Повышенная продукция IL-1 описана при: бактериальных инфекци ях, пневмокониозе, саркоидозе, туберкулезе, респираторном дистресс синдроме. Пониженную продукцию IL-1 наблюдали у больных с респира торными вирусными инфекциями, атопиями, раком легкого [26].

Интерлейкин 6 (IL-6) является мультифункциональным цитокином, который продуцируют как лимфоидные, так и нелимфоидные клетки и ко торый регулирует иммунный ответ, острофазный воспалительный ответ и гемопоэз. Рецепторы для IL-6 обнаруживаются и на лимфоидных, и на не лимфоидных клетках. Одной из основных функций IL-6 является регуля ция процессов созревания антителопродуцирующих клеток из В лимфоцитов и самой продукции иммуноглобулинов. IL-6 участвует также в активации Т-лимфоцитов. Не менее существенный вклад вносит IL-6 в регуляцию синтеза острофазных белков, сопутствующего воспалению. Биосинтез ост рофазных белков гепатоцитами регулируется всей группой провоспали тельных цитокинов, но IL-6 отводится особая роль «гепатоцит-активирую щего фактора». IL-6 может индуцировать синтез многих острофазных бел ков: фибриногена, -1-антихимотрипсина, 1кислого гликопротеина, гап тоглобина, сывороточного амилоида А, С-реактивного белка (CRP), -1 антитрипсина и -2-макроглобулина. Продукция альбумина при этом сни жается. При развитии острой фазы воспаления уровень IL-6 в сыворотке крови коррелирует с уровнем CRP и с уровнем лихорадки у больного. По вышение уровня IL-6 в сыворотке крови может предшествовать подъему уровня CRP [42].

Между провоспалительными цитокинами, для которых характерны си нергидные эффекты, существуют достаточно сложные взаимнорегули рующие отношения. В частности, IL-6 ингибирует продукцию IL-1 и TNF, которые являются оба активными индукторами синтеза IL-6. Кроме того, IL-6 через гипоталамус-гипофизарное регуляторное звено усиливает продукцию кортизола, который, в свою очередь, действует на клетки пече ни, усиливая индукцию IL-6 острофазных белков, но ингибируент экспрес сию гена IL-6, как и генов других провоспалительных цитокинов [39].

Интерлейкин 8 (IL8) - один из самых мелких по размерам цитокинов (8kDa). Основными продуцентами интерлейкина 8 являются моноциты, макрофаги, однако его могут продуцировать и другие клетки: нейтрофилы, Т-лимфоциты, естественные киллеры, эндотелиальные клетки, фибробла сты, хондроциты, кератиноциты. Индукторами синтеза интерлейкина 8 мо гут служить бактериальные компоненты, туморнекротизирующий фактор, интерлейкин 1. Важнейшей биологической функцией этого провоспали тельного цитокина является высочайшая активность хемоаттрактанта для нейтрофилов, по которой он не уступает фракции комплемента C5a. IL- является хемоаттрактантом и для базофилов, и для Т-лимфоцитов, но не для моноцитов и не для эозинофилов. Интерлейкин 8 усиливает адгезию нейтрофилов к эндотелию и их дегрануляцию. Этот цитокин стимулирует секрецию гистамина базофилами. Он является одним из стимуляторов ан гиогенеза. На поверхности нейтрофилов экспрессировано большое количе ство рецепторов для IL-8 (CDw128), а на поверхности Т-лимфоцитов таких рецепторов значительно меньше [15].

В качестве провоспалительного цитокина интерлейкин 8 накапливается в воспалительных эксудатах: в синовиальной жидкости при ревматоидном артрите, в бронхо-альвеолярных лаважах при легочном фиброзе и др.

Интерлейкин 12 (IL-12) относится к провоспалительным цитокинам.

Основными его продуцентами являются моноциты, макрофаги, а также дендритные клетки, нейтрофилы, активированные лимфоциты. Индукто рами синтеза цитокина служат микробные компоненты и продукты.

В последние годы было показано, что IL-12 является ключевым цито кином для усиления клеточно-опосредованного иммунного ответа и ини циации эффективной противоинфекционной защиты против вирусов, бак терий, грибов и простейших [13].

Основными клетками-мишенями IL-12 являются естественные киллеры и Т-лимфоциты. Цитокин активирует дифференцировку Т-лимфоцитов, повышает их цитотоксическую активность, усиливает пролиферацию ЕК и Т-лимфоцитов и продукцию других цитокинов. Главный эффект - индук ция синтеза IFN-. Синтезированный при этом IFN- начинает потенциро вать индукцию синтеза IL-12 макрофагами.

Покоящиеся ЕК экспрессируют рецепторы для IL-12 и являются его мишенями, которые отвечают на действие IL-12 продукцией IFN-, стиму лирующего эффекторные функции макрофагов. Для ЕК характерен транзи торный синтез IFN-, предназначенный для контроля развития инфекции в ранней стадии. Их связывает с макрофагами паракринная, позитивная, с обратной связью петля регуляции, которая обеспечивает функционирова ние важнейшего механизма противоинфекционной защиты. Другие про воспалительные цитокины, секретируемые макрофагами в ответ на индук цию микробными компонентами и продуктами (IL-1, TNF-), являются синергистами с IL-12 в индукции синтеза IFN- естественными киллерами [7].

Таблица Цитокины, влияющие на гемопоэз Цитокины Н Баз ТК Эоз М ВЛ ТЛ Тр Эр IL-1 + + + + + + + IL-2 + IL-3 + + + + + + + + + IL-4 + + + IL-5 + IL-6 + + + + + + + + IL-7 + + IL- IL-9 + + + + IL-10 + + IL-11 + G-CSF+ M-CSF + GM-CSF + + + + + + + + TNF + + + + IFN TGF - - - - - - - - - SCF + + Обозначения в таблице: IL1-11 - интерлейкины 1 - 11, G-CSF - гранулоцитарный колониестимулирующий фактор, M-CSF - моноцитаный колониестимулирующий фак тор, GM-CSF-грануло-моноцитарный колониестимулирующий фактор, TNF - тумор некротизирующий фактор, IFN - гамма-интерферон, TGF - трансформирующий рос товой фактор бета, SCF - фактор стволовых клеток, Н - нейтрофилы, Баз - базофилы, ТК - тучные клетки, Эоз - эозинофилы, М - моноциты, ВЛ - В-лимфоциты, ТЛ - Т-лимфоциты, Тр - тромбоциты, Эр - эритроциты, + стимуляция, (ингибиция.

В отличие от ЕК покоящиеся Т-хелперы-предшественники (ТН0) не экспрессируют рецепторов для IL-12. Только после распознавания ТКР комплекса антигенного пептида с молекулой МНС 2 класса и связывания с костимулирующими молекулами В7 на поверхности антиген-презентирую щей клетки происходит активация ТН0: инициируется синтез IL-2 и начи нают экспрессироваться рецепторы для IL-12. Один из важнейших эффек тов IL-12 - способность поворачивать дифференцировку ТН0 в сторону ТН1. В этом эффекте IL-12 является синергистом IFN-, который к тому же способен селективно ингибировать экспансию ТН2 и секрецию ими цито кинов, которые могли бы ингибировать ТН1. Таким образом создаются оп тимальные условия для экспансии и дифференцировки ТН1. После диффе ренцировки ТН1 перестают нуждаться в IL-12 в качестве костимулирую щей молекулы [42].

Характер течения и исход многих инфекций зависит от способности возбудителя, его компонентов и продуктов индуцировать синтез IL-12.

Так, например, Candida albicans индуцирует синтез IL-12 и он способствует эффективной клеточной защите от возбудителя. Вирус иммунодефицита человека (HIV) ингибирует синтез IL-12, с чем связаны многие дефекты клеточной защиты при СПИДе. Лейшмании, способные ингибировать син тез IL-12, вызывают хроническую инфекцию. Селективная ингибиция син теза IL-12, даже при сохранении продукции других провоспалительных цитокинов (IL-1, TNF), позволяет возбудителям длительно персистиро вать в организме хозяина [42].

Не контролируемый синтез IL-12 может вызвать чрезмерную актива цию клеточно-опосредованного иммунного ответа с развитием аутоим мунной патологии. Физиологическим ингибитором синтеза IL-12 является IL-10 - продукт ТН2, который является типичным противовоспалительным цитокином, ингибирующим продукцию и IFN-, и вообще ТН1-ответ.

В динамике воспалительного ответа (например, при формировании грануломы) в течение первых двух суток макрофаги усиленно продуциру ют IL-12. Через 4 дня продукция IL-12 начинает регулироваться в соответ ствии с характером иммунного ответа: поддерживается или усиливается в случае преобладания ответа TH1 и снижается в случае преобладания отве та TH2. Различные патогенные агенты и антигены могут индуцировать иммунный ответ с доминированием TH1 или TH2 в зависимости от их влияния на баланс цитокинов: IL-12/IFN vs IL-10/IL-4.

В литературе описан семейный генетический дефект синтеза IL-12 мо ноцитами крови и связанный с ним дефект синтеза IFN мононуклеарами крови в ответ на индукцию ФГА. Дефект проявлялся высокой частотой развития диссеминированных инфекций, вызванных Mycobacterium avium [31].

Туморнекротизирующий фактор альфа (TNF), он же кахектин - по липептидный цитокин, выполняющий регуляторные и эффекторные функ ции в иммунном ответе и воспалении.

Основные продуценты TNF - моноциты и макрофаги, но есть и другие продуценты: лимфоциты крови, естественные киллеры, гранулоциты кро ви, Т-лимфоцитарные клеточные линии. Главными индукторами синтеза TNF считаются бактериальный липополисахарид (ЛПС) и другие компо ненты микроорганизмов. Кроме того, роль индукторов могут взять на себя другие цитокины: IL1, IL2, IFN/, GM-CSF. Значительно меньшие коли чества TNF могут продуцировать некоторые опухолевые клетки в ответ на различные стимулы [87].

Разные проявления активности TNF опосредуются через специфиче ские рецепторы. Показано существование двух разных рецепторов для TNF: миелоидного происхождения клетки несут рецептор 55 kd, а эпите лиального происхождения - рецептор 75 kd. Показана причастность рецеп тора 55 kd к цитотоксическому и ростстимулирующему действию TNF.

Внеклеточная часть рецептора 55 kd может существовать вне клеток как растворимый рецептор, способный связывать TNF. Он может образовать ся в результате шеддинга рецепторов с мембраны клеток (гранулоцитов) под влиянием цитокинов (GM-CSF), компонентов комплемента (С5а) или лекарственных препаратов.

Многие биологические эффекты TNF связаны с активацией или инги бицией экспрессии определенных генов. Он активирует транскрипцию ге нов других провоспалительных цитокинов, действуя через фактор транс крипции NFB. В других клетках-мишенях он действует через другие фак торы транскрипции на экспрессию других генов [41].

Pages:     || 2 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.