<<

стр. 2
(всего 2)

СОДЕРЖАНИЕ

















Рис. 10. Классический и альтернативный процессинг антигена вспомогательными клетками
- нативный антиген

- петиды антигена

- антигены гистосовместимости класса II

- гамма-цепь


Таким образом, ИП находится в КП и в антигенпредставляющих клетках, несущих комплекс антигена с АГГ. Значение АГГ как универсальных рецепторов и носителей антигенной информации не ограничиваются территорией вспомогательных клеток. Вероятно, комплексы АГГ с антигеном могут слущиваться с поверхности вспомогательных клеток и циркулировать в организме. Наши данные и данные других авторов (22, 35) указывают, что в условиях in vitro можно получить растворимый комплекс, содержащий АГГ и антиген, а в сыворотке крови здоровых людей можно обнаружить АГГ.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Абгольц А.А. Иммунология. 1991, № 5, с.72-74.
2. Галактионов В.Г. Иммунология. М.Из-во Московского университета. 1998.
3. Медуницын Н.В. Иммунология. 1987, № 5, с.10-15.
4. Медуницын Н.В. Иммунология. 1988, № 5, с.85-87.
5. Медуницын Н.В., Алексеев Л.П. Система Iа-антигенов. Генетика, структура, функция. М. "Медицина", 1987.
6. Медуницын Н.В. Воскресенский А.А., Авдеева Ж.И. и др. Иммунология, 1989, № 5, с.81-82.
7. Медуницын Н.В., Крылов О.Р., Алпатова Н.А. и др. Иммунология, 1988, № 6, с.29-31.
8. Петров Р.В. Иммунология. М. "Медицина", 1982, 386 с.
9. Петров Р.В., Хаитов Р.М., Атауллаханов Р.И. Иммуногенетика и искусственные антигены. М. "Медицина", 1983.
10. Ярилин А.Н. Основы иммунологии. М. "Медицина", 1999.
11. Ahmed R., Gray D. Science, 1996, Vol.272,P.54-60.
12. Akbar A.H., Salmon M., Janossy G. Immunol. Today, 1991, Vol.12, P.184-188.
13. Bachmann M.F., Odermatt B.et al. J. Exp.Med., 1996,Vol. 183, P.2259-2269.
14. Bell E.B., Sheila M. et.al. Immunol.Today, 1998, Vol.19.P.60-64.
15. Braciale T.J., Braciale V.L. Immunol.Today. 1991, Vol. 124-129.
16. Bradley L.M., Duncan D.D. et.al. J.Immunol.1993, Vol.150, P.3119-3130.
17. Bruno L., Kirberg J., von Boehmer H. Immunity, 1995,Vol.2, P.35-43.
18. Buus S., Colon S., Smith C. et al. Proc. Nat. Acad. Sci.USA.1986, Vol.83, P.3968-3971.
19. Colle J.H., Truffa-Bachi P., Freitas A.A. J.Immunol., 1988, Vol.18, P.1307-1314.]
20. Cumberbatch M., Kimber I. Immunol., 1990, Vol. 71. P.404-410.
21. Dutton R.W., Bradley L.M., Swain S.L. Ann. Rev. Immunol., 1998, Vol.16, P.201-223.
22. Friedman A., Zerubavel R., et al., Immunogenetics, 1983, Vol.18, P.291-302.
23. Gray D. Annu. Rev. Immunol. US3. Vol.II, P.49-77.
24. Gray D, J.Cell Biochem., 1989. Suppl. 13A., P.73-79.
25. Gray D., Matzinger P. - J.Exp. Med. 1991, Vol. 174, P.969-974.
26. Hall J.G., Morris B.-J.Exp.Med., 1965, Vol.121, P.901-910.
27. Kapsenberg M.L., Tennissen M.B. et al. Europ. J.Immunnol., 1986, Vol.16, P.345-350.
28. Klinman D.M., Sechler J.M.G., Conover J. et al., J.Immunol., 1998, vol.160, P.2388-2392.
29. Kripke M.L., Munn C.G., Jeevan A. et al., J.Immunol., 1990, vol. 145, P.2833-2838.
30. Kundig T.M., Bachmann M.F., Oehen S. et al. Proc. Natl Acad. Sci. USA. 1996, Vol.93, P.9713-9723.
31. Lau L.L., Jamiesson B.D. et al., Nature, 1994, Vol. 369, P. 648-652.
32. Mackay C.R. Immunol. Today. 1991, Vol.12, P.184-192.
33. Mackay C., Marston W., Dudler L. Annu., Rept. Basel Inst. Immunol., Basel. 1989, P.84-85.
34. Pihlgren M., Dubois P.M., Tomkowiak M. et al. J.Exp. Med., 1996, Vol. 184, P.2141-2151.
35. Puri J., Abramson - Leeman S., Cautor H. Eur. J.Immunol., 1985, Vol. 15, P.362-368.
36. Rocha B., Dautigny N., Pereira P. Eur. J.Immunol., 1989. Vol. 19, P.905-911.
37. Sercarz E., Welbur S., Gammon G.M. et al., Ann. Inst. Pasteur. Immunol., 1986, Vol. D137, P.329-333.
38. Sette A., Adorini L., Colon S. M et al. J.Immunol. 1989. Vol. 143, P. 1265-1267.
39. Sprent J. Cell, 1994, Vol. 76, P. 315-322.
40. Swain S.L. Immunology. 1994, Vol.1, P.543-552.
41. Swain S.L., Croft M.C., Dubey C. et al. Immunol. Rev. 1996, Vol. 150, P.143-167.
42. Tongh D.F., Borrow P., Sprent J. Science 1996, Vol. 272, P. 1947-1950.
43. Tse D.B., Cantor Ch. R. et al. J. Mol. and Cell. Immunol. 1986, Vol. 2., P. 315-327.
44. Zinkernagel R.M. Bachmann M.F., Kundig T.M. et al. Ann. Rev. Immunol., 1996., Vol. 14., P. 333-367.


СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ФИЗИОЛОГИИ
ФАГОЦИТАРНОГО ПРОЦЕССА
Пинегин Б.В.
Государственный научный центр - Институт иммунологии Минздрава России, Москва

Фагоцитоз - это комплекс клеточных событий, в основе которых лежит распознавание, поглощение и элиминация из организма корпускулярных частиц, размером больше 0,5 мкм [15]. Это явление было открыто в конце 19-го века выдающимся русским ученым И.И. Мечниковым. Следует указать, что сам процесс поглощения лейкоцитами бактерий был хорошо известен задолго до И.И. Мечникова. Но это явление трактовалось как один из способов распространения возбудителя в организме. И.И. Мечников доказал, что:
- поглощение бактерий лейкоцитами является защитной реакцией, направленной на элиминацию возбудителя из организма,
- фагоцитоз является первой линией в защите организма от патогенных микробов,
- фагоцитоз является составной частью воспаления, как защитной реакции организма.
И.И. Мечников дал название открытому им явлению, участвующим в нем клеткам и описал основные этапы фагоцитарного процесса. Первоначально фагоцитарная теория не получила поддержки в научном мире. Р. Кох назвал ее "восточной сказкой". Но еще при жизни И.И. Мечникова была доказана правильность основных положений фагоцитарной теории и она в настоящее время продолжает оставаться в центре биологической и медицинской науки. Но спектр исследований сдвинулся в сторону изучения молекулярных механизмов фагоцитоза и тех сигнальных молекул и путей, активация и экспрессия которых ведет к распознаванию, поглощению и элиминации чужеродной частицы, т.е. к фагоцитозу.
Важным является вопрос, как и с помощью каких методических подходов исследуется фагоцитарный процесс. Одним из наиболее перспективных подходов является метод проточной лазерной цитометрии (ПЛЦ). С помощью ПЛЦ можно [28]:
- оценивать экспрессию на фагоцитах молекул адгезии;
- идентифицировать актин, миозин и другие белки цитоскелета;
- определять уровень активации фагоцита путем определения внутриклеточного кальция и внутриклеточных сигнальных молекул;
- определять поглощение частиц меченных флуорохромами;
- оценивать процесс дегрануляции;
- идентифицировать активные формы кислорода, образующиеся в процессе кислородного взрыва;
- оценивать интенсивность киллинга фагоцитами микроорганизмов;
- определять развитие апоптоза в процессе фагоцитоза.
ПЛЦ дает почти неограниченные возможности для анализа фагоцитарного процесса, переводя это исследование на принципиально новые рубежи в плане быстроты получения результатов, объективности и достоверности.
В свете современных данных о молекулярной биологии фагоцитоза разберем некоторые этапы этого процесса. Детальное описание всех этапов фагоцитоза прекрасно дано в монографии А.A. Ярилина [5].
Распознавание. При проникновении патогенного микроба в организм возникает необходимость отличить его от клеток хозяина. Фагоциты обладают примитивной способностью отличать "свое" от "чужого" и "нужное" от "ненужного". Это связано с тем, что все бактерии имеют в своем составе некие консервативные структуры, отсутствующие у высших животных. Janeway C.A. [23] назвал их молекулярными структурами, ассоциированными с возбудителем (сокращенно PAMPs). К ним относятся тейхоевые кислоты и липополисхариды грам-положительных и грам-отрицательных микробов, различные компоненты клеточной стенки бактерий и мембраны вирусов и т.д. В процессе эволюции у фагоцитов выработались рецепторы, распознающие PAMPs, и, следовательно, возбудителя. C.A. Janeway назвал их рецепторами, распознающими структуры возбудителя (сокращенно PRR). PRR могут находиться на клетках (интегрины, CD14 и другие) и в составе сывороточных белков (С-реактивный белок, маннозосвязывающий рецептор и другие). Последние 2 белка относятся к белкам острой фазы лектиноподобного типа, продуцируемых клетками печении после проникновении патогенного микроорганизма. Первый взаимодействует с фосфатидилхолином клеточной стенки бактерий, второй - с разветвленными маннозными цепями на поверхности возбудителя. Макрофаги на своей поверхности содержат рецепторы как для С-реактивного, так и маннозосвязывающего белка. Взаимодействие этих рецепторов с бактериями, покрытыми белками острой фазы, ведет к интенсивному поглощению таких бактерий. Таким образом, задолго до начала синтеза специфических антител организм отвечает образованием большого количества белков, усиливающих фагоцитоз, что имеет большое значение в борьбе организма с инфекцией.
В 1903-1904 г. английскими учеными Райтом и Дугласом установлен факт усиления сывороткой крови поглощения бактерий лейкоцитами. Этот эффект был назван опсоническим (opsono - подготавливаю к пищеварению). Открытие феномена опсонизации сыграло важную роль в развитии учения о фагоцитозе. Этот феномен как бы примирил между собой сторонников фагоцитарной и гуморальной теорий иммунитета, так как впервые было показана совместная деятельность фагоцитов и факторов сыворотки крови. В настоящее время установлено, что явление опсонизации связано с наличием в сыворотке комплемента и иммуноглобулинов, а на поверхности профессиональных фагоцитов: нейтрофилов, моноцитов и макрофагов, рецепторов для этих белков.
Из белков системы комплемента наиболее активными в плане опсонизации бактерий являются компоненты альтернативного пути расщепления комплемента - С3b и продукты дальнейшего его распада - iC3b, C3dg и C3d. Сам по себе компонент С3b не обладает способностью стимулировать поглощение опсонизированных им бактерий, но он резко усиливает опсонизирующий эффект иммуноглобулинов. Способностью индуцировать поглощение и интернализацию бактерий обладают только продукты протеолитического расщепления C3b.
Среди иммуноглобулинов опсонизирующей активностью обладают молекулы IgG и IgA. IgM такой активностью не обладают. Как известно, молекула IgG состоит из 2-х антиген-связывающих Fab-фрагментов и одного фрагмента кристаллизующегося - Fc-фрагмента. Взаимодействие Fab-фрагмента молекулы IgG-антитела с детерминантной группой антигена ведет к некоторому изменению конформации антитела и появлению способности у Fc-фрагмента этой молекулы взаимодействовать со специальным рецептором на поверхности фагоцитирующих клеток, который так и называется Fc-рецептор (FcR). Этот рецептор играет ведущую роль в процессе фагоцитоза. Трансфекция любых клеток: эпителиальных, мышечных, фибробластов, с помощью ДНК, кодирующей FcR, делает их способными к поглощению опсонизированных частиц.
Поглощение. Взаимодействие Fc-фрагмента IgG- или IgA-антител, находящихся в комплексе с бактериальной клеткой, с Fc?R или Fc?R фагоцита соответственно ведет к поглощению и интернализации этой клетки, в чем собственно и заключается феномен опсонизации. В настоящее время детально изучена молекулярная структура FcR (рис.1) и пути активации фагоцитов, опосредуемые через эти рецепторы.
Fc?R является гликопротеином. Существуют 3 рецептора для взаимодействия с IgG и 2 рецептора для взаимодействия с IgA [6]. Эти рецепторы за исключением Fc?RIIA состоят из ?-цепи и 2-х ?-цепей. Первая цепь имеет 3 фрагмента: экстрацеллюлярный, трансмембранныи и короткий внутрикеточный. В силу последнего обстоятельства сигнал передавемый с ?-цепи при ее взаимодействии с опсонизированной бактерией внутрь фагоцита не передается. Для этого существует рядом находящийся димер из ?-цепей,локализованный только внутриклеточно. Характерной чертой этого димера является наличие у него ITAM-домена (иммуноглобулинподобного тирозин активирующего мотива), в составе которого имеются 2 тирозиновых остатка. У Fc?RIIA имеется только ?-цепь с довольно длинным внутриклеточным фрагментом, содержащим ITAM-домен.
Для активации фагоцита необходимо кросс-связывание опсонизированной бактерией 2-х рядом расположенных Fc?R. Это ведет к активации тирозинкиназы семейства Src, осуществляющей фосфорилирование тирозиновых остатков ITAM-домена. Фосфорилированный домен соединяется с тирозинкиназой из семейства Syk, которая активируется и передает сигнал дальше вглубь фагоцита [27].
В процессе активации фагоцита принимает участие несколько фосфолипаз [26]. Разберем роль в этом процессе, по крайней мере, двух ферментов этого типа. Упомянутая выше Syk-киназа вызывает активацию фосфолипазы С, которая расщепляет фосфатидилинозитол с образованием 2-х очень важных мессенджеров: инозитолтрифосфата (IP3) и диацилглицерола (ДАГ). IP3 стимулирует выход Сa++из внутриклеточных депо, ДАГ активирует серин/треониновую протеинкиназу С - ПКС, играющей ключевую роль в активации клеток любого происхождения. В фагоцитозе этот фермент участвует в поглощении опсонизированных бактерий. Это происходит следующим образом.
В месте прикрепления опсонизированного возбудителя к фагоциту происходит переход низкомолекулярного G-актина в полимеризованный F-актин, входящий в состав цитофиламентов псевдоподии, формирующейся в месте контакта клетки с бактерией. Цитофиламенты перекрестно сшиваются белком актиногелином - MARCKS, после его фосфорилирования ПКС. В результате этого F-актин переходит в состояние геля. В сокращении геля принимает участие миозин, являющийся источником энергии. При сокращении актина опсонизированная бактерия охватывается псевдоподией фагоцитарной клетки, которая смыкается над этой бактерией и она оказывается внутри фагоцита [6,11]. В процессе поглощения бактерии, опосредуемого Fc?R, помимо ПКС, Src- и Syk-киназ, важную роль играет также фосфатитилинозитол-3-киназа, с помощью которой осуществляется реорганизация цитоскелета фагоцита [17].



























































Рис. 1. Строение и свойства Fc-рецепторов [20]
Значение указанных киназ в фагоцитозе убедительно доказывается помощью ингибиторного и мутационного анализа. Вортманнин, специфический ингибитор фосфатитидилинозитол-3-киназы, практически полностью подавляет процесс поглощения бактерий, опосредуемый Fc?R. Ингибитор ПКС -тауроспорин, также препятствует поглощению опсонизированных бактерий и подавляет накопление ПКС, F-актина, актиногелина и других белков цитоскелета в участке цитоплазмы, ниже прикрепления бактерии. В клетках, мутантных по Syk-киназам, поглощения опсонизированных частиц не происходит. К такому же эффекту ведет единичная замена тирозина на фенилаланин в ITAM-домене ?-цепи Fc?R [6].
При присоединении опсонизированных бактерий к Fc?R наряду с фосфолипазой С активируется и фосфолипаза Д (ФЛД). Этот фермент расщепляет фосфотидилхолин мембраны с образованием фосфатидиловой кислоты, которая активирует фермент - фосфатидил-1-фосфат-5-киназа. В результате деятельности этого фермента образуются метаболиты, которые способствуют дегрануляции фагоцитов. Из фосфатидиловой кислоты образуется ДАГ, который, как уже указывалось, является мощным активатором ПКС. Под влиянием этого фермента развивается последовательная цепь событий, приводящих в конечном итоге к активации генома фагоцита. ПКС активирует серин/треониновую киназу RAF-I, которая является ответственной за включение МАР-каскада, заключающегося в последовательной активации киназ: MEK, MAPK, MAP. Последним звеном в этой цепи являются киназы ERK-I и ERK-II. ERK-II принимает участие в ряде событий, связанных с фагоцитозом. Она фосфорилирует киназы, активирующие миозин, что в конечном итоге проявляется в образовании псевдоподии и интернализации бактерии. Она совместно с протеинкиназой В препятствует апоптозу нейтрофилов, главным механизмом гибели фагоцитарных клеток. Она проникает в ядро фагоцита и активирует белки , ответственные за экспрессию "ранних генов активации": c-fos и c-jun [7,24]. Результатом этого является образование транскриптационных факторов: NF-AT, AP-1, NF-?B.
Фактор NF-?B играет важную роль в жизни фагоцитарной клетки, отвечая за продукцию ими хемокинов и ряда цитокинов. Мыши, дефектные по NF-?B, неспособны к защите от ряда инфекций. Оказалось, что макрофаги таких мышей при контакте с бактериальными агентами подвергаются моментальному апоптозу [21].
Киллинг. Главным кульминационным событием фагоцитарного процесса является киллинг поглощенного микроба, находящегося в фагосоме. Происходит созревание фагосомы, заключающееся в ее слиянии c лизосомами: первичными и вторичными гранулами фагоцитов (дегрануляция), и образовании фаголизосомы, являющейся местом гибели и деградации возбудителя. В этом процессе принимают участие белки rab-семьи GTP-связывающих молекул, а также белки из семьи аннексинов. Особую роль в процессе слияния играют белки rab-5 и rab-7: вещества, ингибирующие функциональную активность этих белков, полностью препятствуют процессу образования фаголизосомы [9]. В процессе слияния участвует также белок актиногелин, принимавший, как ранее отмечалось, участие в образовании псевдоподии. Активная ПКС нужна на всех этапах созревания фаголизосомы.
В гибели микроба принимают участие кислород-зависимые и кислород-независимые механизмы. Кратко разберем их.
Кислород-зависимые механизмы заключаются в образовании активных форм кислорода и азота - веществ, высокотоксичных для любой клетки. В первом случае мембранная форма НАДФН-оксидазы генерирует супероксидный анион - О-2, характеризующийся наличием на внешней орбите лишнего электрона, и ряда других образующихся из этого радикала активных форм кислорода - перекиси водорода, гидроксильного радикала, синглетного кислорода и гипохлорной кислоты. Все эти вещества обладают способностью окислять различные биологические объекты, результатом чего может быть как киллинг возбудителя, так и разрушение тканей макроорганизма.
Крупным достижением молекулярной иммунологии является расшифровка строения НАДФН-оксидазы и путей регуляции ее активности (рис.2) [8]. Этот фермент является цитохромом b558, состоящим из 2-х субъединиц: p21 и gp91. Последняя субъединица сильно гликозилирована и содержит 2 сайта для ФАД и НАДФ. Имеются 2 внутриклеточных белковых компонента неактивированной оксидазы: р47 и р67.
Активированная ПКС фосфорилирует р47, в результате чего этот белок транслоцируется в мембрану и образует комплекс с НАДФН-оксидазой. Но это еще недостаточно для активации этого фермента. В неактивированном фагоците имеется комплекс, состоящий из 2-белков: GDP-связывающего белка Rac2 и его ингибитора GDI. При активации клетки этот комплекс диссоциирует и GDP переходит в GTP. GTP-связывающий белок Rac2 активирует белок р67, который встраивается в мембрану с образованием функционально активной НАДФН-оксидазы, способной переносить электрон на кислород с последующим образованием ряда активных форм этого элемента (процесс кислородного взрыва).





























































Рис. 2. Схема активации HAДФH-оксидазы [8]
Система НАДФН-оксидазы играет важную роль в защите организма от инфекции. Существует тяжелая наследственная болезнь сцепленная с Х-хромосомой - хроническая гранулематозная болезнь (ХГБ). Она характеризуется развитием рецидивирующих гнойно-воспалилительных инфекционных процессов бактериальной природы, развивающихся практически сразу после рождения ребенка. У мальчиков, больных ХГБ, не происходит образования в лейкоцитах супероксидного радикала и такие лейкоциты практически не способны убивать бактерии. В 70 % случаев развитие ХГБ связано с наличием дефекта в гене, кодирующем белок gp91. Это может быть полное отсутствие гена, микроделеции, точковые мутации и т.д.
Оценка способности фагоцитов убивать микробы является важнейшим параметром в оценке иммунного статуса человека в норме и при патологии. ПЛЦ является идеальным методическим подходом для определения этой функции лейкоцитов. Для оценки киллинга нами модифицирован так называемый метод "двойной метки" [3,25]. Cущность его заключается в следующем. Бактерии или дрожжи метят изотиоцианатом флуоресцеина (ФИТЦ), дающим зеленое свечение; инкубируют 1-3 часа в соответствующих пропорциях с лейкоцитами; после инкубации с помощью детергента разрушают лейкоциты и красят бактерии флуорохромом пропидиума иодидом, окрашивающих только убитые клетки в красный цвет. С помощью ПЛЦ в программе CellQuest среди общего количества микробов, дающих зеленое свечение, определяют процент микробов, дающих красное свечение, т.е. процент убитых микробов. За 1 час инкубации лейкоциты нормальных доноров убивают от 25 до 45% бактерий. Лейкоциты больных ХГБ убивают 6-8 % бактерий - величина, находящаяся практически на уровне фоновых значений. Интересным оказался факт, что добавление в систему лейкоциты больных ХГБ+бактерии иммуномодулятора полиоксидония, действующего преимущественно на фагоцитарную систему иммунитета, полностью восстанавливает способность таких лейкоцитов убивать микробы. Ингибиторный анализ показал, что полиоксидоний обладает способностью активировать кислородонезависимые механизмы киллинга бактерий.
ПЛЦ позволяет непосредственно идентифицировать образование фагоцитами и активных форм кислорода [12,14,28]. Супероксидный радикал, формирующийся на поверхности мембраны, при взаимодействии с флурохромом дигидрородамином дает красное свечение. Другое нефлуоресцирующее вещество дихлорфлуоресцеин диацетат позволяет идентифицировать внутриклеточную перекись водорода. Это вещество проникает внутрь фагоцита, под влиянием каталазы и Н2О2 от него отщепляется диацетатная группа и образующийся дихлорфлуоресцеин дает зеленое свечение. Данная методика является надежным количественным методом определения в клетке Н2О2, а перекись водорода является важным показателем активации фагоцита [2]. При воздействии активатором ПКС форболмиристатацетатом в лейкоцитах образуется большое количество Н2О2, у больных ХГБ образование этого вещества практически отсутствует.
Как уже упоминалось, в процессе кислородного взрыва в лейкоцитах могут образовываться активные формы азота. В 1987 г. J. Hibbs с соавт. [19] обнаружили, что при окислении аргинина с помощью индуцибельного фермента NO-синтазы (iNOS) в макрофагах образуется окись азота - NO. Из окиси азота образуется целый ряд активных форм: нитросониум (NO+), нитроксид (NO-), двуокись азота (NO2), перокcинитрит (ONOO-) и другие. Все эти активные формы азота обладают мощным бактерицидным, фунгицидным и вирусоцидным эффектами. Имеется существенное различие в экспрессии НАДФН-оксидазы и iNOS в клетках. Первая находится в нейтрофилах,моноцитах и макрофагах, вторая практически во всех клетках, включая гепатоциты, мышечные клетки, фибробласты и др. Cделано предположение [8], что такое распределение ферментов отражает фундаментальное различие в их специализации. НАДФН-оксидаза играет главную роль в киллинге внеклеточных, iNOS - в киллинге внутриклеточных возбудителей. В случае последних имеются в виду те микроорганизмы, которые выходят из фагосомы и размножаются в цитоплазме (листерии, микобактерии и др.). Активные формы кислорода, образуемые НАДФН-оксидазой мало эффективны в уничтожении таких возбудителей.
Кислородонезависимые механизмы киллинга связаны с наличием в первичных и вторичных гранулах лейкоцитов микробоцидных ферментов, белков и пептидов [10, 18, 22, lehrer]. В настоящее время сделан крупный вклад в изучении этих микробоцидных субстанций. Среди веществ белковой природы следует выделить белок, повышающий проницаемость бактерий (BPI), и фосфолипазу А2 (ФЛА). BPI является высоко катионным белком первичных гранул лейкоцитов с молекулярной массой 55 kDa действующим только на грам-отрицательные бактерии. Он встраивается во внешнею липидную мембрану бактерии, вызывает дезинтеграцию и повышение ее проницаемости, проявляющееся в конечном итоге в гибели возбудителя. ФЛА, белок с молекулярной массой 16 kDa, находящийся в гранулах лейкоцитов, действует преимущественно на грам-положительные бактерии. Она обладает способностью разрушать фосфолипидный слой мембраны этих бактерий. Ее бактерицидный эффект на грам-отрицитальные бактерии слабый, но он может быть существенно усилен в присутствии других антимикробных агентов.
Помимо указанных веществ в гранулах лейкоцитов находится и ряд других белков, бактерицидное действие которых сравнительно давно охарактеризовано. К ним относится лизоцим, катепсины, лактоферрин, белок, связывающий витамин В12, и ряд других. Все они вносят определенный вклад в способность фагоцитов убивать и разрушать микроорганизмы.
Существенный вклад в эти свойства лейкоцитов вносят антимикробные пептиды, в изучении которых в настоящее время достигнут существенный прогресс. В 1985 г. T. Ganz и R.I. Lehrer [16] обнаружили в лейкоцитах дефензины, группу сходных по молекулярной организации пептидов с молекулярной массой 4 kD с широким спектром антимикробной активности. Они характеризуются наличием 3-х внутрицепочечных дисульфидных связей и ?-структурой. В лейкоцитах человека обнаружено 4 вида ?-дефензинов (HNP-1,2,3,4,), располагающихся в первичных гранулах, и 2 вида ?-дефензинов (HBD-1,2), располагающихся во вторичных гранулах. ?- и ?-формы отличаются по локализации дисульфидных связей в молекуле. Дефензины действуют на грам-положительные и грам-отрицательные бактерии, грибы, простейшие оболочечные вирусы. При взаимодействии с бактериями дефензины встраиваются в мембрану, вызывают образование в ней пор и нарушение проницаемости клетки.
Сравнительно недавно был открыт новый класс антимикробных пептидов - кателицидины, достаточно широко распространенные в лейкоцитах различных видов животных [29]. Это большая семья пептидов с молекулярной массой 3-5 kDa, находящихся во вторичных гранулах лейкоцитов. Они, также как и дефензины, обладают широким спектром антимикробной активности - действуют на грам-положительные и грам-отрицательные бактерии, грибы, простейшие, оболочечные вирусы.
Изучение антимикробных белков и пептидов лейкоцитов представляет не только теоретический, но и большой практический интерес. Эти вещества можно рассматривать как потенциальный источник получения новых высоко эффективных антибиотиков, противогрибковых и противовирусных средств, обладающих минимальным побочным эффектом на макроорганизм. В настоящее время получен рекомбинантный BPI, успешно проходящий клинические испытания при инфекциях, вызываемых грам-отрицательными бактериями [13].
Таким образом, киллинг микробов в фагоците осуществляется довольно сложным комплексом взаимодействующих между собой микробоцидных факторов. Удивительным является сам факт возможности возникновения инфекционных заболеваний при наличии такой мощной системы обороны организма от патогенных микробов, которая, как известно, складывается не только из одной фагоцитарной реакции. Помимо нее, на борьбу с проникшим микробом "поднимаются" компоненты системы комплемента, белки острой фазы, иммуноглобулины (естественные антитела), провоспалительные цитокины, NK-клетки, а на поздних стадиях инфекции - специфические антитела и антиген-специфические Т-клетки [4].
Является очевидным, что конечный итог фагоцитоза - киллинг и деградация микроба, зависит от функционального состояния фагоцитарной клетки, т.е. от количественного и качественного состава ее микробоцидных систем. Важным достижением современной иммунологии является установление зависимости функционального состояния фагоцита от Т-системы иммунитета и, прежде всего, от Th1-клеток. Нами исследована зависимость между иммунорегуляторым индексом (CD4/CD8) и способностью фагоцитов убивать золотистый стафилококк. Установлено, что чем выше иммунорегуляторный индекс, т.е. чем выше количество CD4-клеток, тем сильнее выражена способность фагоцитов убивать этот микроб (r=0,85, p<0,01).
Роль Т-клеток в процессе фагоцитоза заключается в синтезе ряда цитокинов, которые активируют нейтрофилы и клетки моноцитарно-макрофагальной природы. Для активации макрофагов является обязательным наличие 2-х сигналов. Одним из этих сигналов должен быть ?-интерферон, который на первых этапах инфекции синтезируется преимущественно NK-клетками, а на поздних CD4- и CD8-T-лимфоцитами. Вторым сигналом могут быть ФНО-?, ИЛ-1, колониестимулирующие факторы и другие цитокины. Для киллинга туберкулезной палочки вторым сигналом должен быть обязательно ФНО-?, причем он может продуцироваться тем же самым макрофагом (аутокринный синтез). Действие ?-интерферона и ФНО-? ведет к активации макрофага, что проявляется в [20]:
- образовании активных форм кислорода и азота;
- усилении экспрессии костимулирующих молекул на поверхностной мембране макрофага (B7, HLA-DR и др.), рецепторов для ФНО-? и других цитокинов;
- повышенной продукции ИЛ-1, ИЛ-6, ИЛ-12, ФНО-? и других цитокинов.
Активация клеток моноцитарно-макрофагальной системы является главным фактором в защите организма от внутриклеточных возбудителей (вирусов, микобактерий, листерий, сальмонелл, легионелл, патогенных простейших, грибов и других). Некоторые внутриклеточные бактерии обладают способностью разрушать мембрану фагосомы, выходить в цитоплазму, размножаться и длительно персистировать. Такая клетка может экспрессировать на своей поверхности антигенные детерминанты возбудителя в комплексе с молекулами гистосовместимости первого класса. Эти детерминанты распознаются антиген-специфическими Т-киллерами фенотипа CD8 и клетка, их содержащая, уничтожается. Освобождающиеся из клетки бактерии могут быть захвачены свежими макрофагами, которые с помощью костимулирующих молекул взаимодействуют с Th1-клетками фенотипа CD4 и активируются, что может привести к гибели в фаголизосоме микроорганизмов.
Таким образом, гибель микроба в фагоците является результатом кооперативного взаимодействия различных клеточных элементов: собственно фагоцитов: нейтрофилов, моноцитов и макрофагов; CD4+-Th1-клеток, активирующих фагоциты к внутриклеточному киллингу возбудителя, и CD8+-цитотоксических Т-лимфоциты, убивающих инфицированные фагоциты и другие клеточные элементы. Из сказанного очевидно, что в конечном итоге факторы специфического иммунитета играют ведущую роль в защите организма от инфекции: АТ резко усиливают поглощение фагоцитами возбудителя, а цитокины, продуцируемые АГ-специфическими Т-клетками, существенно повышают способность фагоцитарных клеток убивать микробы или, по крайней мере, существенно подавлять их размножение внутри клеток. В 1958 выдающийся советский иммунолог и вирусолог Л.А. Зильбер [1] писал, что главная функция приобретенного иммунитета заключается в специфическом направлении неспецифических факторов естественной резистентности (или врожденного иммунитета) на возбудителя заболевания. Кооперативное взаимодействие фагоцитов и Т-лимфоцитов, доказанное в наше время, является убедительным подтверждением этого положения.
В 1995 г. мировая научная общественность отмечала 100-летие создания И.И. Мечниковым фагоцитарной теории. За это время изучены молекулярные и генетические механизмы фагоцитарного процесса. Но чем больше изучается фагоцитоз, тем больше возникает новых проблем и вопросов. Г. Спенсер писал, что наука, как шар: чем больше радиус, тем больше точек соприкосновения с неизвестным. Фагоцитоз является прекрасной иллюстрацией этого положения. Нам остается только удивляться, как из простого опыта на морской звезде, проведенного И.И. Мечниковым в 1882 г., возникла стройная обобщающая теория иммунитета, которая сыграла и продолжает играть важную роль в развитии концептуальных идей в физиологии и патологии человека. "Нужно было обладать изумительным даром научного воображения и предвидения, чтобы из наблюдений над реакцией личинок морской звезды на введенный в нее шип розы построить теорию, объясняющую самые интимные механизмы невосприимчивости человека к заразным болезням" (Л.А. Зильбер 1948).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Зильбер ЛА. Основы иммунологии. М. Медгиз. 1958.
2. Клебанов ГИ, Владимиров ЮА. Клеточные механизмы прайминга и активации фагоцитов. Усп.совр.биологии. 1999, 119, 461-474.
3. Мазуров ДВ, Пинегин БВ. Применение проточной цитометрии для оценки поглотительной и бактерицидной функции гранулоцитов и моноцитов периферической крови. Аллергия, астма и клиническая иммунология. 1999, N9, 154-156.
4. Хаитов РМ, Пинегин БВ. Современные представления о защите организма от инфекции. Иммунология. 2000, N1, 61-64.
5. Ярилин АА. Основы иммунологии. М. Медгиз. 1999.
6. Aderem A, Underhill DM. Mechanism of phagocytosis in macrophages. Ann.Rev.Immunol. 1999, 17, 593-616.
7. Allen L-A.H, Aderem A. Mechanisms of phagocytosis. Curr.Opin.Immunol. 1996, 8, 36-40.
8. Bastian NR, Hibbs JB. Jr. Assembly and regulation of NADPH oxidase and nitric oxide synthase. Curr.Opin.Immunol. 1994, 6, 131-139.
9. Bokoch GM, Knaus UG. The role of small GTP-binding proteins in leukocyte function. Curr.opin.Immunol. 1994, 6, 98-105.
10. Boman HG. Peptide antibiotics and their role in innate immunity. Ann.Rev.Immunol. 1995, 13, 61-95.
11. Downey GP. Mechanism of leukocyte motility and chemotaxis. Curr.Opin.Immunol. 1994, 6, 113-124.
12. Elbim C, Chollet-Martin S, Bailly S et al. Priming polymorphonuclear neutrophis by tumor necrosis factor ? in whole blood: identification of two polymorphonuclear neutrophil subpopulations in response to formyl-peptides. Blood. 1993, 82, 633-640.
13. Elsbach P, Weiss J. Role of bactericidal/permeability-increasing protein in host defence. Curr. Opin. Immunol. 1998, 10, 45-49.
14. Emmendorfer A, Hecht M, Lohman-Matthes M-L, Roesler J. A fast and easy method to determine the production of reactive oxygen intermediates by human and murine phagocytes using dihydrorhodamine 123. J.Immunol.Meth. 1990, 131, 269-275.
15. Franc NC, White K, Esecowitz RA. Phagocytosis and development: back to the future. Curr.Opin.Immunol. 1999, 11, 47-52 .
16. Ganz T, Lehrer RI. Defensins. Pharmacol.Ther. 1995, 66, 191-205.
17. Gerard C, Gerard NP. The pro-inflammatory seven-transmembrane segment receptors of the leukocyte. Curr. Opin. Immunol. 1994, 6, 140-145.
18. Gudmundsson GH, Agerberth B. Neutrophil antibacterial peptides, multifunctional effector molecules in the mammalian immune system. J.Immunol.Meth. 1999, 232, 45-54.
19. Hibbs JB Jr, Vavrin Z, Taintor RR. Macrophage cytotoxicity: role for arginine deiminase activity and iminonitrogen oxidation to nitrite. Science. 1987, 235, 473-476.
20. Janeway CA Jr, Travers P. Immunobiology.The immune system in health and disease. Garland Publishing Inc. New York&London. 1999.
21. Kitamura M. NF-?B-meediated self defense of macrophages faced with bacteria. Eur.J.Immunol. 1999, 29, 1647-1655.
22. Lehrer RI, Ganz T. Antimicrobial peptides in mammalian and in insect host defence. Curr.Opin.Immunol. 1999, 11, 23-27.
23. Medzhitov R, Janeway CA Jr. Innate immunity: impact on the adaptive immune response. Curr. Opin. Immunol. 1997, 9, 4-9.
24. Mollinedo F, Borregaard N, Boxer LA. Novel trends in neutrophil structure,function and development. Immunol.Today. 1999, 20, 534-537.
25. Saresella M, Roda K, Speciale L et al. A flow cytometric method for the analysis of phagocytosis and killing by polymorphonuclear leukocytes. Ann.NY Acad.Sci. 1997, 832, 53-61.
26. Thelen M, Wirthmueller U. Phospholipases and protein kinases during phagocyte activation. Immunol.Today. 1994, 6, 106-112.
27. Turner M, Schweighoffer E, Colucci F et al. Tyrosine kinase SYK: essential functions for immunoreceptor sygnalling. Immunol.Today. 2000, 21, 148-154.
28. Van Eeden SF, Klut ME, Walker BAM, Hogg JC. The use of flow cytometry to measure neutrophil function. J.Immunol.Meth. 1999, 232, 23-43.
29. Zanetti M, Gennaro R, Romeo D. The cathelicidin family of antimicrobial peptide precursors: a component of the oxygen-independent defense mechanisms of neutrophils. Am.N.Y.Acad.Sci. 1997, 832, 147-162.

CИМБИОТИЧЕСКИЕ ВЗАИМООТНОШЕНИЯ КЛЕТОК
ИММУННОЙ СИСТЕМЫ
А.А.Ярилин
Государственный научный центр - Институт иммунологии МЗ РФ, Москва

Как известно, под симбиозом понимается взаимовыгодное сосуществование организмов. Усматривая аналогии между этим явлением и взаимоотношениями клеток многоклеточных организмов, подчеркнем условность распространения на эти взаимодействия термина "симбиоз". Речь пойдет о тех взаимоотношениях между клетками иммунной системы, которым свойственна двунаправленность эффектов и которые выгодны для целого организма, но не обязательно для конкретных клеток, участвующих во взаимодействии. Очевидно, что подобный тип взаимоотношений между клетками весьма характерен для многоклеточных организмов, однако общая оценка его биологической значимости не входит в наши задачи. Наша цель состоит в рассмотрении общих черт "симбиотических" взаимодействий клеток в пределах иммунной системы и их роли в осуществлении иммунной защиты.

Взаимодействие Т-лимфоцитов и антигенпрезентирующих клеток как прототип
симбиотических отношений клеток иммунной системы

В качестве прототипа симбиотических межклеточных взаимодействий в иммунной системе рассмотрим феномен презентации антигенного пептида Т-хелперам, которое осуществляют антигенпредставляющие клетки (АПК), т.е. дендритные клетки, макрофаги и В-лимфоциты, а в условиях активации - также ряд других клеток. Схема, отражающая участие поверхностных молекул взаимодействующих клеток в акте презентации, представлена на рис. 1. Устанавливающиеся при этом межмолекулярные контакты можно разделить на три категории. Взаимодействие между комплексом молекул TCR/CD3 и CD4 Т-хелпера и молекулой главного комплекса гистосовместимости (ГКГ) класса II служит молекулярной основой распознавания Т-клеткой антигенного пептида, комплексированного с молекулой ГКГ, и является центральным событием при данном типе межклеточных взаимодействий [2,28].

Рис. 1. Схема межмолекулярных контактов Т-хелперов и АПК при презентации антигена

Вторую группу взаимодействующих молекул образуют молекулы адгезии. Среди них наиболее важны пары молекул (первой в каждой паре названа молекула, находящаяся на поверхности Т-клетки) CD2 - CD58 (у мышей - CD48); LFA-1 (интегрин ?L?2) - ICAM-1, ICAM-2 или ICAM-3, на поздних этапах - VLA-4 (интегрин ?4?1) - VCAM-1 [2, 13, 25]. Первая пара, обеспечивающая слабое взаимодействие между клетками, вероятно, важна для первоначальной взаимной ориентации клеток. Роль второй пары, включающей ?2-интегрин и обеспечивающей более прочное взаимодействие, очень велика. Оказалось, что именно эта пара молекул адгезии обеспечивает прекращение перемещения клеток и инициирует формирование стабильных зон контакта между Т-хелпером и АПК (иммунного синапса), что служит основой распознавания комплексом молекул TCR-CD4 ГКГ, несущих антигенный пептид [16, 28]. В течение 5 сек образуется зона контакта, в центре которой находятся пары молекул LFA-1 - ICAM-1, а на периферии - TCR/CD4 - ГКГII/пептид (рис. 2). В пределах следующего получаса первая пара молекул при участии актин-содержащих компонентов цитоскелета оттесняется на периферию синапса, в центре которого оказывается более сотни пар комплексов TCR/CD4 - ГКГ/пептид. В течение следующего часа синапс сохраняется и осуществляются события взаимной активации контактирующих клеток.










I II III

Рис. 2. Схема формирования иммунного синапса на модели фиксированного бислоя [16] с встроенными в него комплексами пептид-МНС-II (обозначены черным цветом) и молекулами ICAM-1 (обозначены серым цветом), с которым взаимодействуют специфические Т-хелперы.
I - исходное состояние; комплексы пептид - МНС-II и молекулы ICAM-1 распределены диффузно; II - начальная стадия формирования иммунного синапса; III - сформированный иммунный синапс.

Наконец, взаимодействие молекул CD28 или CD152 (CTLA-4) и CD40, локализующихся на поверхности Т-хелпера, соответственно с молекулами В7 (CD80 и CD86) и CD154 (CD40L) поверхности АПК обеспечивает костимулирующий эффект, необходимый для активации клеток, вступивших во взаимодействие. Сигнал, поступающий в Т-клетку в результате взаимодействия молекулы CD28 с любой молекулой группы В7, необходим для актвиации Т-хелпера. В отсутствие костимулирующего сигнала развивается анергия [10]; а связывание В7 с CTLA-4 подавляет уже развившуюся активацию Т-хелпера [21]. Сигнал, генерируемый при взаимодействии CD40 и CD40L, имеет противоположную направленность и необходим для активации АПК [27]. Именно этот сигнал служит хелперным стимулом для дифференцировки В-лимфоцитов в антигенпродуцирующие клетки [19]. Сигналы, проводимые в клетки через CD28 и CD40, необходимы не только для активации клеток, которые их несут (соответственно Т-хелпера и АПК), но и вносят вклад в конечный эффект, опосредованно усиливая реакцию клеток оппозитного типа. Так, нарушение генерации сигнала, запускаемого через CD40 (в равной степени при генетических дефектах, затрагивающих молекулы CD40 и CD40L), нарушаются реакции не только АПК, но и Т-хелперов, что наблюдается, например, при гиперIgM-синдроме, основой которого является мутация гена CD40L [12]. Происходит это по ряду причин. Во-первых активация клеток происходит ступенчато и на каждом своем этапе зависит от состояния клетки-партнера, в частности, экспрессии на их поверхности все новых молекул активации, вносящих вклад во взаимодействия (индуцируемой является экспрессия CD40L, CD80, CTLA-4, в определенной степени - CD86) [20]. Во-вторых, несмотря на преобладающую направленность сигналов (указанную на рис. 1), костимулирующая сигнализация, пусть слабее, осуществляется и в противоположном направлении. Молекулы адгезии также в определенной степени выполняют костимулирующую функцию.
В настоящее время в общих чертах расшифрованы молекулярные основы костимуляции, осуществляемой с участием молекул CD28 и CD40 [13,24]. Сигналы, поступающие в Т-клетку через комплекс TCR-CD3, недостаточны для формирования транкрипционных факторов АР-1, NF-AT и NF?T в количествах, необходимых для индукции экспрессии генов активации. Эти процессы усиливаются благодаря взаимодействию указанных сигналов с сигналами, запускаемыми через CD28. При этом наиболее важна активация липидной PI 3-киназы, ассоциированной с CD28, и как следствие - усиление образования активного фактора NF-?T, а также более интенсивная активация той ветви МАР-каскада, который запускается при участии протеинкиназы JNK. В В-лимфоцитах и АПК эффект костимуляции через CD40 реализуется благодаря наличию в цитоплазматической части CD40 "цинковых пальцев" и участка, богатого изолейцином, которые становятся доступными при тримеризации молекул; и в этом случае в усилении сигнала принимает участие PI 3-киназа [13].
Отметим, что при взаимодействии АПК с Т-хелперами основная роль принадлежит именно клеточным контактам. Однако и гуморальные факторы, выделяющиеся в результате активации клеток-партнеров, могут оказывать дополнительный эффект. Так, IL-12, выделяемый активированными дендритными клетками и другими АПК, влияет на путь дифференцировки Т-хелперов; интерферон ?, секретируемый дифференцировавшимися Th1-клетками, является мощным активатором макрофагов, а IL-4, продуцируемый Th2-клетками, служит фактором роста В-лимфоцитов. Однако вклад гуморальных факторов в рассматриваемых ситуациях при всей его важности вторичен.
Лишь участие всех упомянутых мембранных молекул Т-клеток и АПК во взаимодействии является необходимым и достаточным условием активации Т-хелперов и АПК, включая В-лимфоциты. Отсутствие одного из компонентов рассмотренного функционального комплекса приводит к дефектам активации, а следовательно - иммунной защиты, что наблюдается у мышей, дефектных по соответствующим генам вследствие их направленного разрушения (генетического нокаута), если функция этих генов не дублирована [18, 22]. Последствия генетических дефектов этих генов у людей проявляются в форме первичных иммунодефицитов, один из которых (гиперIgM-синдром) уже упомянут выше. Таким образом, рассмотренные взаимодействия соответствуют сформулированным в начале статьи признакам межклеточного симбиоза в пределах многоклеточного организма: эти взаимодействия двунаправленны (т.е. влияют на состояние обоих партнеров) и выгодны для организма, обеспечивая полноценность иммунной защиты.

Другие проявления симбиотических взаимодействий в иммунной системе

Как было сказано выше, взаимодействие Т-хелперов и АПК может рассматриваться в качестве прототипа других проявлений симбиотических отношений между клетками иммунной системы. Так, активация CD8+-предшественников цитотоксических Т-лимфоцитов происходит при участии АПК по принципиально аналогичной схеме, только в качестве носителей пептидов в данном случае выступают молекулы ГКГ класса I, а их распознавание осуществляется комплексом TCR/CD3 с корецептором CD8 [6]. Важность участия костимулирующих клеток (пары CD28 - CD80/CD86) в данном случае выразительно иллюстрируется следующим примером. Для того, чтобы повысить эффективность противоопухолевой защиты, в опухолевые клетки трансфецируют ген CD80 под генетическим контролем, обеспечивающим экспрессию CD80 на поверхности клетки. В результате опухолевая клетка приобретает способность эффективно презентировать антигенный пептид Т-киллеру, т.е. приобретает определенные свойства АПК. Результатом введения таких опухолевых клеток в организм мыши является существенное повышение эффективности противоопухолевой защиты и отторжение сингенной перевиваемой опухоли [4].
Взаимодействие цитотоксического Т-лимфоцита с клетками-мишенями также имеет в своей основе рассмотренный тип взаимодействий, хотя и в модифицированном виде. При этом не требуется участия костимулирующих молекул, и следствием взаимодействия является гибель клетки-мишени вследствие апоптоза, развивающегося в результате поступления в клетку молекул гранзимов, секретируемых Т-киллером, через поры, формируемые при полимеризации в мембране мишени молекул перфорина, также секретируемых киллером [17]. Апоптоз клеток-мишеней может быть также результатом летальных сигналов, поступающих в клетку-мишень при взаимодействии молекулы CD95 мембраны клетки-мишени и CD95-лиганда поверхности Т-киллера. Аналогичные взаимодействия с несколько иным набором взаимодействующих молекул лежат в основе цитолиза клеток-мишеней естественными киллерами. Особенносятми этих вариантов межклеточных взаимодействий являются, во-первых, менее явно выраженная двунаправленность эффектов (цитотоксические лимфоциты уже активированы) и то обстоятельство, что один из взаимодействующих партнеров погибает. Однако имеются сведения о поступлении в цитотоксические лимфоциты сигналов, способствующих проявлению их активности, в процессе взаимодействий с клетками-мишенями (через молекулы адгезии и даже молекулы ГКГ класса I). В то же время гибель клетки-мишени служит проявлением пользы, которую приносит межклеточное взаимодействие целостному организму.

Cимбиотические отношения лимфоцитов с активированными клетками,
не относящимися к иммунной системе

В условиях биологической агрессии (инфекции, развитие опухолей) и развивающейся при этом воспалительной реакции под влиянием гуморальных факторов, продуцируемых агрессивным агентом, а также цитокинов, выделяемых клетками иммунной системы, происходит активация клеток, формально не относящихся к иммунной системе, прежде всего эпителиальных. При этом они экспрессируют мембранные белки, свойственные АПК - молекулы адгезии, ГКГ класса II, костимулирующие молекулы группы В7. Ранее других эти черты приобретают эндотелиальные клетки мелких сосудов зоны воспаления. Это позволяет им вступать во взаимодействие с циркулирующими лейкоцитами. Многостадийный этап адгезии становится возможным благодаря экспрессии на эндотелиальных клетках рецепторов для селектинов и интегринов, присутствующих на лейкоцитах, а также самих селектинов и интегринов. Лейкоциты экспрессируют селектины и интегрины спонтанно, но под влиянием хемокинов, выделяемых активированными эндотелиальными клетками, эта экспрессия усиливается и повышается их сродство к рецепторам [15]. Помимо миграции лейкоцитов через сосудистое русло в очаг воспаления это создает условия для презентации эндотелиальными клетками антигенных пептидов Т-хелперам, в том числе в процесс их миграции.
Аналогичному превращению в АПК подвергаются эпителиальные клетки поврежденных барьерных тканей, вовлекаемых в воспалительную реакцию. Особенно четко это показано для кератиноцитов, которые вносят весомый вклад в рекрутирование специфических клонов Т-хелперов в иммунный ответ на патогены, внедряющиеся через поврежденную кожу [1]. Говоря об участии эпителиальных клеток в симбиотических взаимодействиях с лимфоцитами, важно подчеркнуть, что, во-первых, сродством к эпителию обладают Т-, но не В-лимфоциты, во-вторых, процент Т-клеток, несущих TCR ??-типа, в барьерных тканях выше, чем в циркуляции, лимфатических узлах и селезенке, в-третьих, различные типы эпителиальных клеток обладают сродством к различным субпопуляциям Т-лимфоцитов. Это сродство реализуется на различных уровнях. Миграция тех или иных типов клеток в различные эпителиальные ткани определяется как спектром хемокинов, выделяемых эпителиальными клетками, так и набором специализированных молекул адгезии, комплементарных молекулам, присутствующим на поверхности тех или иных лимфоцитов. Так, в кожу мигрируют преимущественно CD4+-Т-лимфоциты, несущие лектин CLA, распознаваемый Е-селектином, а также ?Е?7-интегрин, распознаваемый Е-кадхерином кератиноцитов (рис. 3), а в слизистую тонкого кишечника - CD8+-Т-клетки, несущие ?4?7-интегрин, распознаваемый адерссином MadCAM эндотелия сосудов кишечника. Избирательность состава Т-клеток различных эпителиальных тканей определяется также способностью самих эпителиальных клеток взаимодействовать с Т-клетками различных субтипов, поддерживать их жизнеспособность, обеспечивать пролиферацию и т.д. В результате в коже и слизистых оболочках разных органов (тонкого и толстого кишечника, языка, дыхательного и урогенитального трактов, половых органов) присутствуют Т-клетки, существенно различающиеся по своему субпопуляционному спектру [9, 11, 23]. Ярким проявлением различной тропности субтипов Т-клеток к эпителиальным клеткам разных органов служит неравномерное тканевое распространение лимфом, сформированных различными субпопуляциями Т-клеток. Так, в коже развиваются почти исключительно лимфомы из Т-клеток типа CD4+, тогда как в тонком кишечнике - CD8+-Т-клеточные лимфомы, а в печени Т-лимфомы ??-типа (рис.4).









CXCR3
CD4
L-сел.
VLA-4
?7-инт.
CLA
CD15S
CD44-v10


IP-9



IP-10



Mig
IL-16




VCAM-1
E-кадх.
E-селектин








Рис. 3. Схема, иллюстрирующая молекулярные основы сродства CD4+CLA+ Т-лимфоцитов
к эпителиальным клеткам кожи.
Указаны мембранные молекулы, а также цитокины, обусловливающие взаимодействие
Т-лимфоцитов и кератиноцитов.

























Рис. 4. Схема, иллюстрирующая тропность лимфом, образованных различными субпопуляциями
Т-клеток, к различным эпителиальным органам

Таким образом, эпителиальные клетки в определенной степени сами выбирают, с какими разновидностями Т-клеток им сотрудничать. В чем состоит это сотрудничество помимо возможной презентации антигена и взаимного обеспечения друг друга цитокинами, изучено пока неполно. Однако имеющихся данных достаточно, чтобы с уверенностью отнести эти взаимоотношения к симбиозу в том смысле, в каком это явление рассматривается в данной статье. При этом эпителиальные, также как эндотелиальные клетки выступают как функциональные аналоги "профессиональных" АПК. В результате клетки, способные к взаимодействиям, важным для осуществления иммунных процессов, образуют два ряда, представители одного из которых могут взаимодействовать с представителями другого ряда. Один ряд образуют дендритные клетки, макрофаги, В-лимфоциты, эндотелиальные и эпителиальные клетки, реже миоциты, тучные, нервные клетки и т.д. Во второй ряд входят различные разновидности Т-лимфоцитов и, по-видимому, NK-клетки. Многообразие вариантов взаимодействия клеток, относящихся к указанным группам, прототипом которого служит взаимодействие АПК и Т-хелперов при презентации антигена, составляет основу симбиотических отношений клеток иммунной системы, хотя и не исчерпывают их полноту (например, взаимоотношения В-лимфоцитов с фолликулярными дендритными клетками имеют в основе иную схему).

Cимбиотические взаимодействия клеток иммунной системы, связанные с ее развитием. Взаимодействие тимоцитов и эпителиальных клеток тимуса

Все сказанное выше иллюстрирует проявления симбиотических отношений клеток при иммунном ответе, т.е. в "периферическом компартменте" иммунной системы. Однако по тому же образцу и с участием тех же клеточных типов протекают межклеточные взаимодействия в центральных органах иммунной системы в процессе развития ее клеток. Особенно детально эти взаимодействия изучены при формировании антигенраспознающего репертуара Т-лимфоцитов в тимусе. Как известно, его основой являются процессы положительной и отрицательной селекции. Суть положительной селекции состоит в поддержке клонов тимоцитов, распознающих аутологичные молекулы ГКГ, несущие аутологичные пептиды с промежуточным и сильным сродством к рецептору, суть отрицательной селекции - в выбраковке клонов тимоцитов, распознающих с высоким сродством аутологичные молекулы, несущие аутологичные пептиды [8,29]. Поддержка при положительной селекции означает защиту от индукции апоптоза, неминуемого для незащищенных тимоцитов на стадии CD4+CD8+ (т.е. на стадии осуществления селекции); выбраковка при отрицательной селекции означает индукцию апоптоза на стадии перехода к зрелым CD4+- и CD8+-клеткам. Селекция осуществляется в форме контактных взаимодействий тимоцитов с окружающими их эпителиальными (на стадии положительной селекции) и дендритными (на стадии отрицательной селекции) клетками. Эти взаимодействия реализуются примерно по той же схеме, которая рассмотрена выше в качестве прототипа. Определенное своеобразие обусловлено особенностями экспрессии мембранных молекул на поверхности развивающихся тимоцитов и клеток стромы тимуса. Так, селекция оказывается возможной в отсутствие молекулы CD28, т.е. без костимуляции [25]. Различные последствия контактных взаимодействий связывают с разной степенью сродства TCR к комплексам молекула ГКГ-пептид [5]. Вероятно, определенную роль играет степень зрелости тимоцитах на разных этапах селекции и тип стромальных клеток, обеспечивающих два этапа селекции. Косвенным свидетельством двунаправленного характера этих взаимоотношений является зависимость развития тимусных эпителиальных клеток (ТЭК) и структуры формируемого ими ретикулума от присутствия тимоцитов.
Хотя ТЭК с несомненностью приписывают участие лишь в процессе положительной селекции, принципиально показана возможность участия эпителиальных клеток (по крайней мере медуллярных) также в отрицательной селекции тимоцитов [7]. Способность ТЭК вызывать апоптоз тимоцитов неизменно проявляется в их совместной культуре с тимоцитами. В совместной культуре лимфоидных и эпителиальных клеток тимуса человека по механизму апоптоза гибнет от 20 до 80% тимоцитов [3]. Этому типу межклеточных взаимодействий при его моделировании in vitro свойственна двунаправленность. На протяжении первых суток сокультивирования как тимоциты, так и ТЭК активируются, что регистрируется по экспрессии таких маркеров активации, как СD69, HLA-DR, СD54 на клетках обоих типов , а также CD25 и CD154 на тимоцитах и CD40 на ТЭК. Происходит кратковременное усиление пролиферации клеток обоих типов. Параллельно нарастает апоптоз тимоцитов (с максимумом через 8-10 ч), причем цитофлуоромтерический анализ показывает, что апоптозу подвергаются активированные тимоциты (рис.5). При этом элиминируются в основном CD4+CD8+-клетки, а среди зрелых тимоцитов CD4+-клетки, в большей степени, чем CD8+. Через 2 сут пролиферация ТЭК ослабевает. Реализации апоптоза тимоцитов препятствует введение в среду моноклональных антител к антигенам CD28, CD86, CD2, CD30, а также в определенной степени - антител к антигенам HLA-DR, CD4 и CD40. Таким образом, в условиях прямых контактов тимоцитов и ТЭК in vitro оба типа клеток подвергается активации, причем в случае тимоцитов это сопровождается включением программы апоптоза; основой для осуществления этих процессов служат взаимодействия клеток с участием некоторых из тех молекул, которые участвуют и в "прототипических" взаимодействиях клеток иммунной системы. Однако особенностью этого типа взаимоотношений клеток тимуса является высокая роль гуморальных факторов: по крайней мере реакция тимоцитов может быть почти в полном объеме воспроизведена под влиянием гуморальных продуктов ТЭК.


















Рис. 5. Цитофлуорометрическое свидетельство активированного состояния тимоцитов,
подвергающихся апоптозу в результате контактов с ТЭК
По оси абсцисс - экспрессия аннексина V (маркера апоптоза), по оси ординат - экспрессия CD69 (маркера активации). Каждая точка соответствует единичной клетке. Активированные клетки, подвергающиеся апоптозу, локализуются в правом верхнем квадранте.

Рассмотренное взаимодействие клеток тимуса, ведущее к апоптозу тимоцитов, вероятно, не связано с распознаванием антигенных пептидов, т.е. не является клональным. По-видимому, оно моделирует не столько селекцию как таковую, сколько судьбу клеток, не поддержанных положительной селекцией (в таком случае ТЭК могут быть одним из факторов, вызывающих гибель неподдержанных клонов тимоцитов). Хотя одна из взаимодействующих клеток в рассматриваемой ситуации гибнет, данный тип межклеточных отношений может быть квалифицирован как симбиотический в принятом нами смысле, поскольку гибель тимоцитов осуществляется в интересах целостного организма (удаление ненужных и вредных клонов Т-лимфоцитов).
Интересно, что аналогичные взаимоотношения регистрируются в совместной культуре тимоцитов и клеток штамма амебы (Acantamoeba), полученного при культивировании амебоцитов, выделенных из тимуса ребенка. Клетки амебы не способны к пролиферации в средах, используемых для культивирования лимфоцитов (они переходят в состояние цисты), однако интенсивно пролиферируют при добавлении к ним тимоцитов или некоторых других типов клеток. При этом добавленные тимоциты, как и в совместной культуре с ТЭК, подвергаются активационному апоптозу. В то же время амебоциты продуцируют гуморальный фактор, сходный с гормонами тимуса: он взаимодействует с антителами к ?1-тимозину и дает положительную реакцию в азатиоприновом тесте. При подсадке амебоцитов тимэктомированным и облученным мышам восстанавливается их способность к гуморальному иммунному ответу на тимусзависимый антиген. Таким образом, симбиотические взаимоотношения клеток иммунной системы могут в определенной степени воспроизводиться при контактах лимфоцитов с паразитами, причем и этот тип взаимодействий может быть выгодным для организма (замещение дефицита гормонов тимуса).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Подытоживая представленный материал, можно констатировать следующее. Многообразные контактные взаимодействия клеток иммунной системы строятся по определенному стандарту, в качестве основы которого можно принять взаимодействие Т-хелперов и АПК. Эти взаимодействия, обозначенные в данной работе как симбиотические, двунаправлены, т.е. влияют на состояние обоих взаимодействующих клеток. Типичным результатом взаимодействия является активация клеток с включением программ пролиферации, дифференцировки или апоптоза. Вне зависимости от судьбы реагирующих клеток исход взаимодействия полезен для организма, способствуя формированию иммунной системы или реализации иммунной защиты. Результаты данного типа взаимодействий может воспроизводиться при участии чужеродных клеток (например, паразитов).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Ярилин А.А.// Materia Medica.- 1994.- №2.- C.7-36.
2. Ярилин А.A.// Иммунология.- 1999- №1.- С. 17-24.
3. Шарова Н.И.,Дзуцев А.Х.,Литвина М.M. и соавт.//Иммунология.- №3.-С.7-11.
4. Allison J.P., Hurwitz A.A., Leach D.R.// Curr.Opin. Immunol.- 1995.- Vol. 7.- P. 682-686.
5. Ashton-Rickardt P.G., Banderia A., Delaney J.R. et al.// Cell.- 1994.- Vol. 74.- P. 577-585.
6. Azuma M.,Cayabyab M.,Buck D. et al.//J.Exp.Med.-1992.-Vol.175.-P.353-360.
7. Amsen D., Kruisbeek A.M.// Immunol. Rev.- 1998.- Vol. 165.- P. 209-229.
8. Anderson G., Moore N.C., Owen J.J.T., Jenkinson E.J.// Ann.Rev.Immunol.- 1996.- Vol. 4.- P. 73-99.
9. Beagley K.W., Husband A.J.// Crit. Rev. Immunol.- 1998.- Vol. 18.- P. 237-254.
10. Bearer B.E., Hahn W.C.// Sem.Immunol. - 1993.- Vol.5.- P. 249-261.
11. Berlin M.c., McKay D.M., Perdue M.H.// Am.J.Trop.Med.Hyg.- 1999.- Vol. 60.- P. 16-25.
12. Boise L.H., Minn A.J., Noel P.J. et al. // Immunity.- 1995.- Vol.3.- P 87-98.
13. Cheng G., Ashe S., Brady W.A. et al.// Science.- 1995.- Vol. 267.- P. 1494-1498.
14. Davis S.J., van der Merwe P.A.// Immunol.Today.- 1996.- Vol.17.- P.177-187.
15. Ebert K., KaldjianE.P., Anderson A.O., Shaw S.// Ann. Rev. Immunol.- 1996.- Vol.14.- P. 155-177.
16. Grakoui A., Bromley S.K., Sumen C. et al.// Science.- 1999.- Vol. 285.-P.221-226
17. Griffits G.M.// Curr.Opin.Immunol.- 1995.- vol.7.- P. 343-348.
18. Kawabe T., Naka T., Yoshida K. et al.// Immunity.- 1994.- Vol.1.- P.167-178.
19. Kooten C.van, Banchereau J.// Adv.Immunol. - 1996.- Vol.61.- P.1-77.
20. Leach D.R., Krummel M.F., Allison J.P.// Science.- 1996.- Vol. 271.- P. 1734-1736.
21. Liu. Y.// Immunol.Today.- 1997.- Vol. 18.- P. 569-572.
22. Liu L., Foer A., Sisterhenn J., Reinhold U.// Immunology.- 1996.- Vol. 88.- P. 207-213.
23. Nikoloff B.J., Turka L.a., Mitra R.S., Nestle F.O.// J.Invest.Dermatol.- 1995.- Vol. 105.- P. 25S-29S.
24. Prasad K.V.S., Cai Y.C., Raab M. et al.// Proc.Natl.Acad.Sci.USA.- 1994.- Vol. 91.- P. 2834-2838.
25. Shahinian A., Pfeffer K., Lee K.P. et al.// Science.- 1993.- Vol. 261.- P. 609-612.
26. Shimizu Y., van Seventer G., Horgan K.J., Shaw S.// Immunol.Rev.- 1990.- Vol.- P. 109-143.
27. Stout R.D., Suttles J.// Immunol.Today.- 1996.- Vol.17.- P.487-492.
28. Unanue E.// Annu.Rev.Immunol.- 1984.- Vol.2.- P. 395-436.
29. Yarilin A.A.// Russian J. Immunol.- 1998.- Vol. 3.- P. 5-20.

ПАРАКРИННЫЕ И АУТОКРИННЫЕ МЕХАНИЗМЫ
ЦИТОКИНОВОЙ ИММУНОРЕГУЛЯЦИИ
И.С.Фрейдлин
Институт экспериментальной медицины РАМН, Санкт-Петербург

Цитокины продуцируются и секретируются клетками иммунной системы и выполняют функции медиаторов иммунной системы, обеспечивающих межклеточные кооперации, позитивную и негативную иммунорегуляцию. Цитокины регулируют амплитуду и продолжительность воспалительного и иммунного ответа, поэтому они должны продуцироваться и секретироваться транзиторно (индуцибельно) и иметь короткий полупериод жизни. Цитокины действуют в очень низких концентрациях (10-15 М), связываясь с высокоаффинными рецепторами на поверхности клеток-мишеней. Некоторые из цитокинов существуют не только в форме циркулирующих молекул, но и в виде молекул, тесно связанных с мембраной клетки-продуцента (TNF?, IL-1)?1?. Для цитокинов характерны: плеотропность, дублирующие и перекрывающиеся эффекты, взаимодействие разных цитокинов в каскадах единой регуляторной сети. Каскадный характер действия цитокинов объясняется тем, что один цитокин индуцирует продукцию другого цитокина (например, IL-1 индуцирует продукциюIL-2, IL-6, IL-8, TNF? и других цитокинов). Не менее распространено взаимодействие цитокинов путем влияния на экспрессию цитокиновых рецепторов: например, IL-1 усиливает продукцию Т-лимфоцитами IL-2 и экспрессию его рецепторов, IL-4 и IL-5 повышают экспрессию IL-2R, а TGF? снижает ее. Потеря TNFR или недостаточность их синтеза являются причинами резистентности к действию TNF. Внеклеточные части рецепторов могут существовать вне клеток как растворимые рецепторы (sTNFR55 и sTNFR75), сохраняющие способность связывать TNF?. Они могут образоваться в результате шеддинга рецепторов с мембран клеток при активации моноцитов (Мн). Экспрессия TNFR75 на мембране макрофагов (Мф) снижается чаще за счет их шеддинга, а снижение экспрессии TNFR55 чаще связано с процессами их интернализации при связывании молекул TNF. Модуляция экспрессии TNFR может быть опосредована: самим TNF?, IFN?, IL-1?43?.
Взаимодействие цитокинов характеризуется синергизмом (например,TNF? с IFN?) или антагонизмом (например, IL-4 с IFN?). Сбалансированность цитокиновой регуляции основывается на равновесии альтернативных по биологической активности пулов молекул, нарушение которого ведет к патологии?3, 24?.
Цитокины активно участвуют в регуляции миеломоноцитопоэза и лимфопоэза. Провоспалительные и противовоспалительные цитокины контролируют процессы воспаления. Многие цитокины участвуют в регуляции специфического иммунного ответа. Наличие у некоторых цитокинов системных, генерализованных эффектов (способность IL-1, TNF? вызывать гипертермию, кахексию, лейкоцитоз) позволяет сравнивать продуцирующие эти цитокины мононуклеарные фагоциты с "дисперсным эндокринным органом"?21?. Однако, в большинстве случаев для цитокинов характерны короткодистантные варианты аутокринного действия - на сами клетки-продуценты или паракринного действия - на другие клетки-мишени.

Паракринная и аутокринная цитокиновая регуляция пролиферации и
дифференцировки клеток-предшественников

Продукция Мн в костном мозге находится под контролем целой группы ростовых факторов: интерлейкин - 3 (IL-3), колониестимулирующие факторы (GM-CSF, M-CSF=CSF-1) стимулируют митотическую активность предшественников Мн, а простагландин Е (PGE) и интерфероны ? и ? (IFN?, IFN?) ингибируют деление этих клеток. Специализированным фактором роста для мононуклеарных фагоцитов считается M-CSF, продуцентами которого служат стромальные клетки костного мозга, фибробласты?2?.
При воспалении продукция Мн резко возрастает, чтобы обеспечить возросшие потребности в фагоцитирующих клетках. В качестве факторов, усиливающих моноцитопоэз, выступают провоспалительные цитокины, которые продуцируются и секретируются Мф в очаге воспаления. Провоспалительные цитокины IL-1?, TNF? индуцируют продукцию GM-CSF. Таким образом осуществляется позитивная регуляция моноцитопоэза с обратной связью ?2?.
Сравнительно недавно удалось показать, что гемопоэтические предшественники, экспрессирующие на своей поверхности антиген CD34, могут служить предшественниками как Мф, так и дендритных клеток (ДК) ?13?. Альтернативные пути дифференцировки этих клеток определяются цитокинами: моноцитарным колониестимулирующим фактором (M-CSF), гранулоцитарно-макрофагальным колониестимулирующим фактором (GM-CSF), фактором некроза опухолей-? (TNF-?), интерлейкином-4 (IL-4), гамма-интерфероном (IFN?). В отсутствие GM-CSF и TNF-? или в присутствии M-CSF клетки-предшественники дифференцируются в направлении Мф [40]. Те же гемопоэтические предшественники под влиянием GM-CSF, IL-4 и TNF-? дифференцируются в направлении ДК [14]. Мн периферической крови также в зависимости от цитокинового микроокружения могут развиваться или в направлении Мф (в присутствии M-CSF), или в направлении ДК (в присутствии IL-4 и GM-CSF) [37]. Антагонистом IL-4 в индукции созревания Мн в ДК является IFN? [29]. До момента поглощения антигена незрелые ДК несут на своей поверхности рецепторы для M-CSF, но утрачивают их после индукции созревания. В присутствии IL-4 Мн крови человека претерпевают существенные морфологические, фенотипические и функциональные изменения: они утрачивают фагоцитарную активность, способность секретировать монокины и дифференцируются в направлении ДК, предназначенных для усиленной презентации антигенов ?34?. TNF? стимулирует миграцию дендритных клеток с периферии в лимфатические узлы, их созревание в нефагоцитирующие клетки с высокой костимулирующей и антиген-презентирующей активностью, что необходимо для запуска специфического иммунного ответа. TNF-?, IL-1 способствуют миграции и созреванию незрелых ДК, захвативших антиген, под влиянием этих цитокинов снижается способность поглощать (вследствие снижения экспрессии Fc?RII и MMR) и процессировать антиген, но увеличивается способность презентировать захваченные антигены ?35?.

Паракринные и аутокринные эффекты провоспалительных цитокинов

Контакт с возбудителем является сигналом секреции Мн/Мф провоспалительных цитокинов: IL-1, IL-6, IL-8, IL-12, TNF?. Аутокринная стимуляция Мф этими цитокинами сопровождается продукцией и секрецией и других биологически активных молекул: супероксидных и нитроксидных радикалов, простагландинов, лейкотриенов, а также индукцией экспрессии адгезионных молекул на поверхности фагоцитов. Мишенями паракринного действия тех же провоспалительных цитокинов становятся эндотелиальные клетки кровеносных сосудов, на которых индуцируется экспрессия адгезионных молекул, связывающих циркулирующие нейтрофилы и Мн. Этим обеспечивается приток циркулирующих нейтрофилов, а затем и Мн в очаг инфекции ?2, 5?. Цитокины IFN?, IL-1, TNF?, являясь антагонистами пролиферации человеческих эндотелиальных клеток, влияют на их морфологию и экспрессию многих генов, в том числе генов, контролирующих адгезионные молекулы и продукцию цитокинов самими эндотелиальными клетками. Провоспалительные цитокины IL-1, TNF? в наномолярных концентрациях паракринно стимулируют экспрессию генов хемокинов: IL-8, MCP-1 и генов адгезионных молекул: ICAM-1, ELAM-1 у эндотелиальных клеток. Очевидно, ранние макрофагальные цитокины способны индуцировать адгезию лейкоцитов к эндотелию и продукцию эндотелиальными клетками более поздних хемокинов ?26?. IL-8 является аутокринным хемоаттрактантом для эндотелиальных клеток, в условиях in vivo этот хемокин может функционировать как ангиогенный фактор ?17?.
Между отдельными провоспалительными цитокинами наряду с синергизмом существуют достаточно сложные взаимнорегулирующие отношения. В частности, IL-6 аутокринно ингибирует продукцию Мф IL-1 и TNF?, которые оба являются активными индукторами синтеза IL-6. В отличие от IL-1 и TNF? IL-6 не индуцирует экспрессию адгезионных молекул на эндотелиальных клетках. В последние годы показана способность IL-6 индуцировать экспрессию в клетках особого гена SOCS-1, который срабатывает как "выключатель" сигнального пути JAK/STAT. Кроме того, IL-6 через гипоталамус-гипофизарное регуляторное звено усиливает продукцию кортизола, который, в свою очередь, действует на клетки печени, усиливая индукцию IL-6 острофазных белков, но ингибирует экспрессию гена IL-6, как и генов других провоспалительных цитокинов. Наряду с провоспалительными эффектами для IL-6 характерны и противовоспалительные эффекты, опосредованные синтезом и секрецией антагонистов провоспалительных цитокинов: IL-1ra, sTNFRp55, обеспечивающих негативную регуляцию воспаления ?41?.
Как Мф, так и ДК сами являются продуцентами цитокинов. При фагоцитозе микроорганизмов Мф или инфицировании ДК компоненты микрорганизма могут индуцировать продукцию IL-12 этими клетками, после чего IL-12 паракринно индуцирует продукцию IFN? естественными киллерами (ЕК) и Т-лимфоцитами ?4?.
Для ЕК характерен транзиторный синтез IFN-?, предназначенный для контроля развития ранней стадии инфекции. Их связывает с макрофагами паракринная, позитивная с обратной связью петля регуляции, которая обеспечивает раннюю продукцию и секрецию IFN?, необходимого для дифференцировки Th1. За последние годы было показано, что ЕK могут продуцировать и секретировать иммунорегуляторные цитокины: IFN?, TNF?, IL-1?, GM-CSF, TGF?1, важнейшим из которых является IFN? ?24?.
Одновременно ЕK несут рецепторы для следующих цитокинов: IL-2, IFN?/?, TGF?1, IFN?, IL-4, IL-10, IL-12. Под влиянием IFN?/?, как и под влиянием IL-12, цитолитическая активность ЕK повышается в 20-100 раз. IL-12 индуцирует пролиферацию ЕK, усиливает синтез IFN? в синергизме с IL-2 и TNF?. Активированные под влиянием IL-2 ЕK с широким спектром цитолитической активности получили название лимфокин-активированные киллеры (LAK). Провоспалительные цитокины, секретируемые Мф в ответ на индукцию микробными компонентами и продуктами (ИЛ-1, ТНФ-?), являются синергистами ИЛ-12 в индукции синтеза ИФН-? ЕК. Кроме того, ИЛ-12 в синергизме с ИЛ-4 индуцирует пролиферацию ЕК ?10?. ИЛ-1? является синергистом ИЛ-12 при стимуляции синтеза ИФН? ЕК в период раннего Т-независимого воспалительного ответа ?24?. При кооперативной активации ЕК и Тh1 продуцируемые Мф IL-12 и IL-18 действуют каждый через свой рецептор и через независимые пути трансдукции сигнала активации ?20?. IL-12 повышает экспрессию рецепторов IL-18. Как и IL-12, IL-18 способствует преимущественной дифференцировке Th0 в направлении Th1, усиливая продукцию IFN? ? 32?.
Альтернативным регуляторным цитокином для ЕK является IL-10, который ингибирует продукцию IFN? как ЕK , так и Т-лимфоцитами (Тh1). IL-10 ингибирует продукцию Мф цитокинов, активирующих ЕK , в частности, TNF? и IL-12. Следует отметить, что как стимулирующие ЕK цитокины (IL-12, TNF?), так и ингибирующий эти клетки цитокин IL-10 продуцируются Мф. Среди цитокинов, продуцируемых самими естественными киллерами IFN? может активировать их аутокринно ?16?.

Паракринная и аутокринная цитокиновая регуляция формы иммунного ответа

В отличие от ЕК Т-лимфоциты для начала продукции IFN? нуждаются, как минимум, в двух сигналах активации: от TCR, от адгезионных или костимулирующих молекул или от рецептора цитокина, например, IL-12 ?36?. Активация Th ведет , прежде всего, к синтезу IL-2, IL-2R ( высоко аффинных). IL-2 - аутокринный и паракринный Т-клеточный ростовой фактор, его накопление связано со специфическим иммунным ответом. По мере накопления клона активированных Th они продуцируют и другие цитокины, усиливающие пролиферацию: IL-4, IL-6. Параллельно начинают накапливаться цитокины, ограничивающие пролиферацию Th. TGF? блокирует IL-2 - индуцированную пролиферацию. Продукция с одной стороны - TNF?,?, IFN?, а с другой стороны - IL-4, IL-10 обеспечивает взаимный антагонизм Th1 и Th2 ?8?.
Cекретируемый Th1 IFN? паракринно активирует Мф к продукции IL-12 в синергизме с аутокринным действием TNF? ?45?. Этим обеспечивается паракринная позитивная регуляция с обратной связью: IL-12 активирует продукцию IFN?, который , в свою очередь, активирует Мф к продукции IL-12 ?18?. IFN-? повышает экспрессию антигенов МНС I и II классов на Мн/Мф, тем самым повышая эффективность презентации антигенов. Следует особо отметить, что IFN?, который стимулирует экспрессию HLA II класса на большинстве клеток, угнетает экспрессию тех же молекул на мембране В-лимфоцитов, ингибирует их пролиферацию и дифференцировку ?30?.
Экспрессия костимулирующих молекул на мембранах Мф модулируется цитокинами и цитокины могут действовать в синергизме с костимулирующими молекулами. Так IFN? стимулирует продукцию Мф не только IL-12, но и костимулирующих молекул В7.1 (CD80) и В7.2 (CD86). На Т-лимфоцитах лигандами для костимулирующих молекул В7 служат молекулы CD28 и CTLA-4. Кинетика взаимодействия APC с Th характеризуется переключением через 2-3 суток с костимуляции, опосредованной взаимодействием поверхностных молекул В7 и CD28, на супрессию, опосредованную взаимодействием В7 с аналогом CD28 - молекулой CTLA-4 ?19?. Индукция синтеза IL-12 ДК и МФ может быть следствием их контактного взаимодействия с активированными Th1 через посредство костимулирующих молекул CD40 - CD40L. В этом случае последовательность событий следующая: Th1 активируются при связывании антигенного пептида в комплексе с HLA класса II с TCR, начинают экспрессировать CD40L и секретировать GM-CSF и IL-3. Последние паракринно стимулируют экспрессию CD40 на APC. Связывание CD40L с CD40 на мембране APC индуцирует продукцию ими IL-12, который выполняет роль костимулятора пролиферации активированных антигеном Th1 и продукции ими IFN?. IFN? активирует Мф, усиливая продукцию ими IL-12 и ингибируя продукцию IL-10 ?11?.
IFN? является синергистом IL-12, который обеспечивает аутокринный костимулирующий сигнал при индукции дифференцировки Th1 и повышает чувствительность наивных Т-лимфоцитов к стимулирующему действию IL-12 ?44?. И Th1, и Th2 экспрессируют ?1-цепь рецептора IL-12, но только Th1 экспрессируют ?2-цепь рецептора. С неполноценностью IL-12R связывают неспособность Th2 ответить активацией на действие IL-12. Индукция IFN? синтеза IL-12 служит способом ауторегуляции продукции самого IFN?, т.к. его синтез индуцируется под влиянием IL-12.
Активация Мф под влиянием IFN? (паракринная регуляция) проявляется: повышением микробицидности, противовирусной активности, противоопухолевой цитотоксичности, экспрессии HLA класса II, Fc?RI, продукции супероксидных и нитроксидных радикалов, продукции ряда цитокинов и хемокинов (IFN?, IL-1, TNF?, IL-12), антиген-презентирующей активности, усилением дифференцировки. Индуцированные при этом провоспалительные цитокины, в первую очередь TNF?, оказывают аутокринное стимулирующее действие на Мф в синергизме с IFN?. TNF? и IFN? синергидно действуют и на ЕС, повышая выход защитных клеток и молекул из сосудов в ткани, где разыгрывается иммунное воспаление ?5?.
Т-лимфоциты в процессе активации приобретают усиленную экспрессию рецепторов для IL-2 и TNF?. В синергизме с IL-2 TNF? усиливает продукцию Т-клетками IFN?. CD8+-эффекторные Т-лимфоциты несут IL-2R и их пролиферация и активация зависят от присутствия IL-2, но сами они не продуцируют IL-2, а продуцируют, в основном, интерферон-гамма (IFN?). IL-2 является основным ростовым фактором Т-лимфоцитов. Его продуцируют сами активированные Т-лимфоциты и он обеспечивает их клональную экспансию при ответе на распознавание антигена TCR. Однако, терминально дифференцированные Th1-клоны используют в качестве ростового фактора не IL-2, а IL-12. На экспериментальных моделях показано, что Т-лимфоциты, приобретающие в процессах дифференцировки способность продуцировать IL-4 или IFN?, утрачивают при этом способность продуцировать IL-2 ?31?.
Активированный IFN? Мф выполняет функции эффекторной клетки в защитных и повреждающих реакциях клеточного иммунитета - гиперчувствительности замедленного типа (ГЗТ). Активированные Мф синтезируют и секретируют широкий спектр цитокинов, обладающих эффекторной и регуляторной активностью, разрушительных ферментов, а также высоко токсичные супероксидные и нитроксидные радикалы, которые, в свою очередь, вносят вклад в негативную регуляцию опосредованного Th1-ответа ?25?. Продукция IL-12 и IFN?, в свою очередь, контролируется альтернативной субпопуляцией Th2, продуцирующих IL-10. При отсутствии должного контроля синтез IL-12 ведет к избыточной активации иммунной системы с иммунопатологическими последствиями ?15?.
Кроме стимулирующего действия на продукцию IFN? Т-лимфоцитами IL-12 оказывает ингибирующее действие на продукцию Т-лимфоцитами памяти IL-4, причем это ингибирующее действие опосредовано через АПК. IL-4 , в свою очередь, является важнейшим ограничителем усиления продукции IL-12 дендритными клетками ?30?.

Аутокринная и паракринная негативная цитокиновая регуляция

Альтернативным регулирующим цитокином для Мф является типичный противовоспалительный цитокин IL-10, который ингибирует все те свойства и функции Мф, которые стимулирует IFN?. Его продуцентами могут быть либо сами Мн/Мф, либо активированные Тh2 и, как показано недавно, активированные Th1. Этот цитокин является физиологическим антагонистом и ингибитором синтеза IL-12, ингибирует продукцию IFN-? и весь Тh1-ответ ?27?. IL-10 ингибирует: продукцию макрофагами всех провоспалительных цитокинов (IL-1, IL-6, IL-8, IL-12, TNF?, MIF), экспрессию рецепторов TNF-? и IL-12 на ЕК. Способность IL-10 ингибировать продукцию IL-1, IL-6, TNF? макрофагами и их окислительный взрыв связана с его способностью угнетать продукцию IL-12 ?23?. IL-10 ингибирует продукцию IFN? Т-лимфоцитами, супрессируя экспрессию на мембране АПК костимулирующих молекул B7 и синтез макрофагами IL-12. Обращает на себя внимание способность самих Мф продуцировать этот цитокин, являющийся для них сильнейшим аутокринным ингибитором. Как правило, Мф продуцируют и секретируют последовательно: провоспалительные цитокины, в том числе IL-12, а затем IL-10, но с преобладанием IL-12 ?39?. Однако иногда продукция IL-10 резко усиливается. Такое действие на Мф оказывают, например, иммунные комплексы ?7?. При этом избыток IL-10 ведет к снижению противоинфекционной защиты и развитию хронических инфекций [42]. Продуцируемый Т-лимфоцитами IFN? ингибирует продукцию IL-10 Мф, что, в свою очередь, снижает IL-10-опосредованное аутокринное угнетение продукции IL-12 АПК. После предобработки Мн GM-CSF ингибирующее действие IL-10 на их хемотаксис проявляется значительно сильнее, что можно связать с усилением экспрессии IL-10R на Мн под влиянием GM-CSF. Многие ингибирующие эффекты IL-10 связывают с его способностью ингибировать активацию NF-?B ?30?.
Ингибирующее действие IL-10 на специфический иммунный ответ опосредовано через ингибицию функций АПК, в частности, он ингибирует как конститутивную, так и индуцированную IFN? экспрессию HLAII на макрофагах. Кроме того, IL-10 ингибирует продукцию и секрецию всех цитокинов всеми Т-хелперами, включая и IL-4, и IL-5. Вместе с тем, описаны отдельные позитивные эффекты IL-10: этот цитокин служит хемоаттрактантом для CD8+-Т-клеток, усиливает их и пролиферацию ЕК, дифференцировку, цитотоксичность, с чем связано усиление противоопухолевого иммунного ответа и на аутоантигены. IL-10 является синергистом IL-3 и IL-4 в стимуляции пролиферации тучных клеток, участвует в усилении пролиферации и дифференцировки В-лимфоцитов, в защите их от апоптоза, индуцирует экспрессию на них молекул HLA класса II (антагонистичекий эффект в отношении IFN?) ?30?.
IL-10 ингибирует воспалительный ответ независимо от принадлежности участвующих в нем клеток к той или иной субпопуляции Th. Повышенная чувствительность Th1-клеток к негативной регуляции IL-10 связана с их зависимостью от паракринной регуляции их дифференцировки интерлейкином 12, продукцию которого антигенпрезентирующими клетками ингибирует IL-10. По сравнению с Th1-ответом Th2-ответ менее жестко контролируется, чем можно отчасти объяснить высокую частоту атопических заболеваний среди людей ?31?.
Кроме IL-10 ингибирующим цитокином является трансформирующий ростовой фактор бета (TGF?), продуцируемый всеми типами лейкоцитов, в том числе - лимфоцитами, Мф, ДК. Он выполняет функции аутокринного и паракринного регулятора процессов пролиферации, дифференцировки и активации лимфоцитов наряду с более известной его ролью в регуляции пролиферации и дифференцировки эпителиальных клеток и процессов канцерогенеза. Среди эффектов TGF? описаны как провоспалительные (хемоаттрактант для гранулоцитов, Мн и лимфоцитов, стимулятор экспрессии рецепторов некоторых провоспалительных цитокинов ), так и противовоспалительные ( супрессия пролиферации лимфоцитов, ингибиция В-лимфоцитов и цитотоксичности Т-лимфоцитов, ингибиция продукции провоспалительных цитокинов, ингибиция антимикробных защитных функций Мф). Эффекты TGF? в значительной степени зависят от "контекста", т.е. от присутствия других цитокинов. Так, TGF? ингибирует IL-2, IL-4, IL-7 - зависимую пролиферацию тимоцитов, индуцированную IL-2 продукцию Т-клетками цитокинов и активированные IL-2 цитолитические функции клеток. Вместе с тем описаны активирующие эффекты TGF? в отношении наивных Т-лимфоцитов, проявляющиеся защитой их от апоптоза и повышением чувствительности к последующей стимуляции. В частности, TGF? в синергизме с TNF? способствует развитию тимических предшественников CD8+ клеток. Показана способность TGF? защищать от апоптоза ДК и способствовать их дифференцировке. Отмечена способность TGF? аутокринно усиливать экспрессию некоторых интегринов ( LFA-1, VLA-3, VLA-5) и Fc?RIII на Мн крови. Тем не менее у TGF? явно преобладают ингибирующие эффекты. Особенность этого цитокина состоит в том, что он угнетает продукцию цитокинов и ответ на цитокины обеих альтернативных субпопуляций: Th1 и Th2. В связи с этим антиген-специфические Т-лимфоциты, продуцирующие исключительно TGF?, были выделены в особую субпопуляцию - Th3. Наиболее выраженные антагонистические взаимоотношения между TGF? с одной стороны и IL-12, IFN? - с другой рассматриваются как причина индукции периферической иммунологической толерантности в ответ на пероральное введение антигена. Для В-лимфоцитов TGF? играет роль негативного аутокринного регулятора с обратной связью, т.к. активированные В-клетки начинают секретировать активный TGF?, который ингибирует их дальнейшую пролиферацию и даже индуцирует их апоптоз. Для действия TGF? на В-лимфоциты характерна избирательная активация продукции IgA, преключение синтеза иммуноглобулинов именно на этот изотип иммуноглобулинов. Ингибирующее действие TGF? на тканевые Мф в очаге воспаления опосредовано ограничением продукции IFN?. Как и другие противовопалительные цитокины, TGF? сдерживает процесс чрезмерной активации Мф, ведущий к разрушительным последствиям?28?.
IL-4 по многим биологическим свойствам является цитокином, альтернативным IFN?. При формировании преимущественно гуморального иммунного ответа В-лимфоциты выполняют функции АПК для Th2. При этом активация В-клеток Т-хелперами через TCR-распознавание комплекса антигенный пептид + MHC класса II при участии костимулирующих молекул CD40L / CD40 ведет к повышению экспрессии на В-лимфоцитах IL-4R. Местная продукция IL-4 Тh2-хелперами ведет к сильной клональной пролиферации и экспансии активированных В-клеток. Этому способствуют IL-2, IL-13.
Под влиянием IL-4 образовавшийся клон может дифференцироваться и созревать в IgE - синтезирующие клетки. В присутствии TGF? происходит переключение на синтез IgA, этому способствует IL-5. IgM-синтезирующие клетки созревают под влиянием IL-4 и IL-5, а продуценты IgG созревают под влиянием IL4, 5, 6 и IFN?. Даже при ответе на тимус-независимые антигены, которые непосредственно активируют В-лимфоциты, В-клетки нуждаются в цитокинах для эффективной пролиферации и продукции Ig. Для них "поставщиками" цитокинов могут быть ЕК или популяция NK1+-Т-лимфоцитов с лектиноподобными рецепторами ?9?.
IL-4 в большинстве случаев выступает в качестве антагониста IFN? при воздействии на Мф, Т-хелперы, В-лимфоциты. Прежде всего, IL-4 ингибирует продукцию Мф провоспалительных цитокинов и хемокинов: TNF?, IL-1?, IL-12 (p40), IP-10, синтез которых индуцируется или стимулируется IFN?. Параллельно IL-4 ингибирует продукцию Мф супероксидных и нитроксидных радикалов и нарушает ответ Мф на действие отдельных субклассов Ig, изменяя экспрессию соответствующих FcR. Способность IL-4 ингибировать все IFN? - индуцибельные свойства Мф может быть опосредована через супрессию транскрипции соответствующих генов?33?. Синергистами IL-4 в подавлении IFN? - индуцибельных свойств Мф являются другие противовоспалительные цитокины: IL-13, IL-10, TGF? ?22, 46?.
Вместе с тем описан ряд позитивных эффектов IL-4. Он повышает экспрессию на Мн адгезионных молекул CD11b/ CD11c/ CD18, CD49e, CD29, причем экспрессия двух последних молекул ингибируется IFN?. IL-4 усиливает экспрессию молекул HLA класса II, маннозного рецептора, некоторых адгезионных молекул на мембране Мф. Более того, в индукции HLAII, интегринов у Мф и VCAM-1 у эндотелиальных клеток IL-4 выступает в качестве синергиста IFN?. Однако, IL-4 ингибирует вызванную IFN? индукцию экспрессии адгезионных молекул ICAM-1, E-селектина на эндотелиальных клетках ?33?.

Аутокринная и паракринная цитокиновая регуляция опухолевого роста

Цитокинам отводится важная роль в регуляции опухолевого роста ?8?. Опухолевые клетки могут продуцировать цитокины в качестве аутокринных ростовых факторов: IL-6 при миеломе, волосатоклеточном лейкозе, саркоме Капоши, карциноме почки; TNF при лейкемии, нейробластоме; IL-10 при лимфоме. Опухолевые клетки могут стимулировать ближайшие иммунокомпетентные клетки к продукции цитокинов - паракринных ростовых факторов: IL-6 - при миеломе; IL-10, IL-2, TNF - при лимфомах. В организме больных с опухолями, как правило, высок уровень IL-6, который препятствует эффективной иммунотерапии с применением IL-2 или IFN?. Многие опухоли продуцируют иммуносупрессирующие цитокины, природа которых мало изучена. В надосадочной жидкости культур опухолевых клеток был, в частности, идентифицирован TGF?, который является типичным иммуносупрессирующим цитокином, ингибирующим продукцию провоспалительных цитокинов и функции Т-хелперов. Как аутокринная (TGF?), так и паракринная (TNF?) цитокиновая регуляция опухолевого роста может быть опосредована через модуляцию ангиогенеза ?17?.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Паракринные механизмы цитокиновой регуляции преобладают на ранних этапах пролиферации и дифференцировки предшественников иммунокомпетентных клеток. По мере созревания клеток они приобретают способность продуцировать цитокины и начинают экспрессировать соответствующие цитокиновые рецепторы. С этого момента в цитокиновой регуляции их дальнейшей пролиферации, дифференцировки и функций участвуют не только паракринные, но и аутокринные механизмы. В частности, быстрая клональная экспансия Т-лимфоцитов после распознавания антигена и соответствующей активации обеспечивается аутокринной стимуляцией при участии продуцируемых ими цитокинов: IL-2, IL-4. Способность продуцировать аутокринные ростовые факторы, обеспечивающие быструю пролиферацию, характерна не только для иммунокомпетентных, но и для опухолевых клеток. Следует отметить, что клетки с преобладающей аутокринной регуляцией пролиферации и дифференцировки (Th2, продуцирующие и использующие IL-4) имеют селективные преимущества перед клетками, которые нуждаются в паракринных факторах стимуляции (Th1, нуждающиеся в IL-12, продуцируемом Мф или ДК. Филогенетически наиболее древние защитные клетки - мононуклеарные фагоциты - имеют наиболее совершенную аутокринную регуляцию собственных функций, что позволяет говорить о самодостаточности этих клеток в процессе их активации. Вместе с тем, обилие рецепторов для лимфокинов на мембране Мф делает его мишенью паракринной регуляции, которая вносит свой вклад в активацию или ингибицию функций этих клеток.
Клетки, гиперактивация которых чревата повреждающими последствиями, снабжены механизмами аутокринной негативной регуляции: Мф на определенном этапе воспаления сами начинают продуцировать супрессирующие их функции цитокины: IL-10, TGF?. Созревание Т-лимфоцитов сопряжено с утратой способности продуцировать аутокринный ростовой фактор IL-2 параллельно с приобретением способности к усиленной продукции паракринно действующих цитокинов IFN?, IL-4. Утрата отдельных цитокиновых рецепторов в процессе дифференцировки клеток объясняет селективный характер паракринной цитокиновой регуляции Th1, Th2, ДК. Паракринные механизмы обеспечивают различные варианты цитокиновых каскадов, позитивной и негативной цитокиновой регуляции с обратной связью.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Кетлинский С.А.,Симбирцев А.С., Воробьев А.А. Эндогенные иммуномодуляторы. - СПб., 1992. - 255 c.
2. Тотолян А.А., Фрейдлин И.С. Клетки иммунной системы. - СПб., 2000. - 231с.
3. Фрейдлин И.С. Иммунная система и ее дефекты.- СПб., 1998. - 110 с.
4. Фрейдлин И.С. Интерлейкин -12 - ключевой цитокин иммунорегуляции. // Иммунология. - 1999. - № 5. - C.3 - 11.
5. Фрейдлин И.С., Назаров П.Г. Регуляторные функции провоспалительных цитокинов и острофазных белков.// Вестник Российской Академии Медицинских Наук. - 1999. - №5. - С. 28 - 32.
6. Фрейдлин И.С. Структура, функции и регуляция иммунной системы. // Иммунодефицитные состояния / Под ред. В.С.Смирнова,И.С.Фрейдлин. - СПб, 2000.-С.17 -90.
7. Фрейдлин И.С., Кузнецова С.А. Иммунные комплексы и цитокины. // Медицинская иммунология. - 1999. - №1-2. - С. 27-36.
8. Ярилин А.А. Основы иммунологии: Учебник. - М., 1999. - 608с.
9. Armitage R., Alderson M. B-cell stimulation // Current Opinion in Immunol.- 1995.- Vol.7.- P.243-247.
10. Biron Ch.,Gazzinelly R. Effects of IL-12 on immune responses to microbial infections: a key mediator in regulating disease outcome // Current Opinion in Immunology. - 1995. - Vol.7. - P.485-496.
11. Blotta V., Marshall J., DeKruyff R., Umetsu D Cross-linking of the CD40 ligand on human CD4+ T lymphocytes generates a costimulatory signal that up-regulates IL-4 synthesis // J. Immunol. - 1996. - Vol.156. - P. 3133-3140.
12. Callard R., Gearing A. The cytokine. Facts book. London. - 1994. - 265 p.
13. Caux C., Vanbervliet B., Massacrier C., Dezutter-Dambuyant C., de Saint-Vis B., Jacquet C., Yoneda K., Imamura S., Schmitt D., Banchereau J. CD34+ hematopoietic progenitors from human cord blood differentiate along two independent dendritic cell pathways in response to GM-CSF+TNF alpha.// J.Exp.Med.- 1996. - Vol.184. - P. 695-706.
14. Cella M., Sallusto F., Lancavecchia A. Origin, maturation antigen presenting function of dendritic cells.// Curr.Opin. Immunol. - 1997.- Vol. 9. - P. 10-16.
15. D'Elios M., Del Prete G. Th1/Th2 balance in human disease // Transplantation Proceedings. - 1998. - Vol.30. - P. 2373-2377.
16. De Maeyer E., De Maeyer-Guignard J. Interferon-?.// Curr.Opin.Immun. - 1992. - Vol.4. - P. 321-326.
17. Desai S., Libutti S. Tumor angiogenesis and endothelial cell modulatory factors//Immunotherapy. - 1999. - Vol.22. - P.186-211.
18. Doherty T.M. T-cell regulation of macrophage function.// Curr.Opin.Immun. - 1995. - Vol.7. - P. 400-404.
19. Freidlin I. Cells of immune system: development, activation,effector functions// Russian Journal of Immunology. - 1999. - Vol.4. - N3.- P.220 - 223.
20. Gillespie M.,Horwood N. Interleukin -18: perspectives on the newest interleukin // Cytokine & Growth Factor Reviews. - 1998. - Vol.9 - P.109-116.
21. Gordon S., Clarke S., Greaves D., Doile A. Molecular immunobiology of macrophages: recent progress.// Curr.Opin.Immun.. - 1995. - Vol.7. - P. 24-33.
22. Hart P., Bonder C., Balogh J., Dickensheets H., Donnelly R., Finlay-Jones J. Differential responses of human monocytes and macrophages to IL-4 and IL-13.// J. Leukoc. Biol. - 1999. - Vol.66. - P. 575-578.
23. Isomaki P., Luukkainen R., Saario R. et al. Interleukin-10 functions as an antiinflammatory cytokine in rheumatoid synovium .// Arthritis. Rheum. - 1996. - Vol. 39. - P. 386-395.
24. Janeway Ch., Travers P., Walport M., Capra J. Immunobiology: the immune system in health and disease. London. - 1999. - 635 p.
25. Kolb H., Kolb-Bachofen V. Nitric oxide in autoimmune disease: cytotoxic or regulatory mediator? // Immunol. Today. - 1998. - Vol. 19. - P. 556-562.
26. Krishnaswamy G., Kelley J., Yerra L., Smith J., Chi D. Human endothelium as a source of multifunctional cytokines: molecular regulation and possible role in human disease // J. Interferon and Cytokine Research. - 1999. - Vol. 19. - P..91 - 104.
27. Lester M., Hofer M., Gately M., Trumble A., Leung D. Down-regulating effects of IL-4 and IL-10 on the IFN-? response in atopic dermatitis // J. Immunol. - 1995. - Vol.154. - P.6174 - 6181.
28. Letterio J., Roberts A. Regulation of immune responses by TGF-? // Annu. Rev. Immunol.- 1998.- Vol.16. - P.137-161.
29. Lutz M.B., Assmann C.U., Girolomoni G, Rcciardi-Castagnoli P. Different cytokines regulate antigen uptake and presentation of a precursor dendritic cell line.// Eur.J.Immunol. - 1996. - Vol. 26.- P. 586-594.
30. Morel P., Oriss T. Crossregulation between Th1 and Th2 cells. // Critical Reviews in Immunology. - 1998.- Vol.18.- P. 275-303.
31. Muraille E., Leo O. Revisiting the Th1/Th2 paradigm // Scand. J. Immunol.. - 1998. - Vol.47. - P. 1-9.
32. Okamura H., Kashiwamura S., Tsutsui H., Yoshimoto T., Nakanishi K. Regulation of interferon-? production by IL-12 and IL-18 // Current Opinion in Immunol.- 1998.- Vol.10.- P.259-264.
33. Paludan S. Interleukin-4 and Interferon-?: the quintessence of a mutual antagonistic relationship // Scand. J. Immunol. - 1998. - Vol.48. - P. 459-468.
34. Peters J.H.,Gieseler R.,Thiele B.,Steinbach F. Dendritic cells: from ontogenetic orphans to myelomonocytic descendants// Immunol.Today. - 1996. - Vol. 17. -P. 273-278.
35. Peters J.H., Xu H., Ruppert J., Ostermeier D., Friedrichs D., Gieseler R.K. Signals required for differentiating dendritic cells from human monocytes in vitro.// Adv. Exp.Med.& Biol. - 1993. - Vol. 329. - P. 275-280.
36. Robey E.,Allison J. T-cell activation: integration of signals from the antigen receptor and costimulatory molecules. // Immunol. Today. - 1995. - Vol. 16. - P. 306-310.
37. Sallusto F., Lanzavecchia A. Efficient presentation of soluble antigen by cultured human dendritic cells is maintained by granulocyte/macrophage colony-stimulating factor plus interleukin 4 and downregulated by tumor necrosis factor alpha. // J.Exp.Med. - 1994. - Vol. 179. - P. 1109-1118.
38. Stocker C., Sugars K., Harari O., Landis R., Morley B., Haskard D. TNF-?, IL-4, and IFN-? regulate differential expression of P- and E-selectin expression by porcine aortic endothelial cells. // J. Immunol. - 2000. - Vol.164. - P.3309 - 3315.
39. Sutterwala F., Mosser D. The taming of IL-12: suppressing the production of proinflammatory cytokines // J. Leukoc. Biol.- 1999.- Vol.65.- P. 543-551.
40. Szabolcs P., Avigan D., Gezelter S., Ciocon D.H., Moore M.A., Steinman R.M., Young J.W. Dendritic cells and macrophages can mature independently from a human bone marrow-derived, post-colony-forming unit intermediate. // Blood. - 1996. - Vol. 87. - P. 4520-4530.
41. Tilg H., Dinarello Ch., Mier J. IL-6 and APPs: anti-inflammatory and immunosuppressive mediators // Immunol. Today. - 1997. - Vol.18. - P.428-432.
42. Tripp C.S., Beckerman K.P., Unanue E.P. Immune complexes inhibit antimicrobial responses through interleukin-10 production. // J. Clin. Invest. - 1995. - Vol 95. - P. 1628-1634.
43. Thomson A, ed. The Cytokine Handbook. : London. - 1992. - 418 p.
44. Wenner C. et al. Roles of IFN-? and IFN-? in IL-12-induced T helper cell-1 development. // J. Immunol.. - 1996. - Vol. 156. - P. 1442-1447.
45. Yoshida A. et al. IFN-? induces IL-12 mRNA expression by a murine macrophage cell line J.774 .// Biochem. Biophys. Res.Comm. - 1994. - Vol. 198 - P. 857-861.
46. Zurawski G., de Vries J. Interleukin-13, interleukin-4-like cytokine that acts on monocytes and B cells, but not on T cells // Immunol. Today. - 1994. - Vol.15. - P.19-24

МИЕЛОПЕПТИДЫ И ИХ РОЛЬ В ФУНКЦИОНИРОВАНИИ
ИММУННОЙ СИСТЕМЫ
А.А.Михайлова
Институт биоорганической химии им. М.М.Шемякина и Ю.А.Овчинникова РАН, Москва

Описаны особенности механизма иммунорегуляторного действия пептидов костного мозга - миелопептидов. На примерах иммунокорригирующих эффектов МП-1, МП-2 и МП-3 показана роль этих медиаторов в поддержании нормального функционирования иммунной системы.

Стремительное развитие клеточной и молекулярной иммунологии за последние три десятиления привело к выявлению множества различных молекулярных субстанций, играющих существенную роль в реализации сложной системы иммунорегуляции. Известно, сколь далеко продвинуты исследования в области изучения различных цитокинов, хемокинов, факторов внутрисистемных и межсистемных взаимодействий. Если в 60-е годы преобладало понятие автономности иммунной системы, обладающей собственными внутрисистемными регуляторными механизмами, то теперь пришло понимание общебиологической значимости иммунорегуляторных факторов, появился подход рассмотрения иммунных реакций в рамках функционирования организма в целом. И связи с этим, изучение структуры, функции и механизма действия новых эндогенных биорегуляторов становится особенно актуальным в плане выявления закономерностей функционирования иммунной системы в организме.
Среди множества эндогенных биорегуляторных молекул особое место занимают низкомолекулярные пептиды. В настоящее время известно три класса таких пептидов: нейропептиды, пептиды тимуса и пептиды костного мозга (миелопептиды - МП).
Первые два класса регуляторных пептидов выявлены и охарактеризованы сравнительно давно, определена их роль в становлении иммунитета и нейроиммунных взаимодействиях. МП были обнаружены Петровым и соавт. еще в 70-е годы, однако их выделение и структурная характеристика относятся к 90-ым годам [3, 7]. Определение аминокислотных последовательностей индивидуальных МП, получение их химическим синтезом открыло возможность детального исследования биологической активности и механизма действия этих новых эндогенных биорегуляторов.
К настоящему времени выделено и структурно охарактеризовано 6 индивидуальных МП, обладающих иммунорегуляторными свойствами, но отличающихся один от другого по своим конечным эффектам и механизму действия:

Phe-Leu- Gly- Phe- Pro-Thr
MP-1;
Leu-Val-Val-Tyr-Pro-Trp
MP-2;
Leu-Val-Cys-Tyr-Pro-Gln
MP-3;
Phe-Arg-Pro-Arg-Ile-Met-Thr-Pro
MP-4;
Val-Val-Tyr-Pro-Asp
MP-5 ;
Val-Asp-Pro-Pro
MP-6.

На основании имеющихся экспериментальных данных по биологической активности выделенных МП можно утверждать, что эти соединения являются эндогенными регуляторами, каждый из которых выполняет определенную функцию в сложной цепи иммунорегуляторных процессов, обеспечивающих нормальное функционирование иммунной системы в организме. В основе механизма реализации их иммунокорригирующих эффектов лежит общебиологический принцип - лиганд-рецепторные взаимодействия, обеспечивающие направленное и своевременное включение функций определенных типов иммунокомпетентных клеток за счет экспрессии на их поверхности специфических рецепторов к соответствующей иммунорегуляторной молекуле. Проиллюстрировать это положение можно конкретными экспериментальными данными по реализации функциональной активности отдельных МП.
Известно, что миелопептид-1 (МП-1) обладает выраженной способностью восстанавливать уровень антителообразования при иммунодефицитах различной этиологии [5, 6]. Введение этого пептида мышам, подвергнутым воздействию ионизирующей радиации, цитостатиков или антибиотиков повышает сниженный уровень антителообразования в ряде случаев до нормы (рис. 1). Цитофлуориметрический анализ с использованием приема двойного флуоресцентного окрашивания позволил установить факт специфического связывания этого регуляторного пептида с рецепторами на поверхности клетки-мишени, каковой является Т-лимфоцит фенотипа CD-4, или Т-хелпер.

Рис. 1. Влияние МП-1 на уровень антителообразования в селезенке мышей,
получавших циклофосфамид (ЦФ).

Оказалось, что коррекция уровня антителообразования у иммунодефицитных мышей под влиянием МП-1 происходит за счет способности данного пептида восстанавливать баланс регуляторных субпопуляций Т-лимфоцитов CD4/CD8 клеток, сдвиг которого характерен для большинства иммунодефицитных состояний.
На рис. 2 представлены данные по связыванию меченного родамином МП-1 с меченными флуоресцеином CD4+- и CD8+-Т-лимфоцитами в суспензии клеток селезенки мышей в норме и при сдвинутом соотношении этих субпопуляций. Экспериментальный сдвиг соотношения CD4+/CD8+ Т-клеток в сторону преобладания CD8+ клеток в мышиной селезенке был достигнут введением мышам Koн A в определенном режиме. В такой дефектной суспензии клеток селезенки связывание меченого МП-1 с CD8+-Т-лимфоцитами увеличивается, однако, оно носит неспецифический характер и происходит за счет прироста абсолютного числа CD8+-клеток в мышиной селезенке под влиянием Koн A. Инкубация "дефектной" суспензии спленоцитов с МП-1 приводит к увеличению специфического связывания меченого МП-1 с CD4+-Т-лимфоцитами, результатом чего является восстановление сдвинутого баланса. Очевидно, что при возникновении в организме дисбаланса CD4+/CD8+ клеток по каким-либо причинам в сторону избытка CD8+-клеток, на CD4+-Т-лимфоцитах усиливается экспрессия специфических рецепторов к МП-1. Этот регуляторный пептид, связываясь со своей клеткой-мишенью, коррегирует сдвинутое соотношение регуляторных субпопуляций Т-лимфоцитов, следствием чего является нормализация сниженного уровня антителообразования [2].
Включение активности другого выделенного регуляторного пептида, МП-2, также происходит при нарушении функциональной активности Т-лимфоцитов под воздействием продуктов опухолевых клеток. Развитие злокачественного новообразования в организме сопровождается подавлением иммунной системы хозяина под влиянием продуктов опухолевых клеток [4]. Страдают, в частности, Т-лимфоциты и NK-клетки - главные участники противоопухолевой защиты. Как удалось показать, под влиянием супернатанта лейкозной клеточной линии HL-60 Т-лимфоциты периферической крови здоровых доноров теряют способность полноценного пролиферативного ответа на ФГА in vitro. При этом происходят резкие нарушения фенотипа CD-3+-и CD4+-клеток. Среди CD-4+-Т-лимфоцитов появляется некая "дефектная" субпопуляция с крайне низкой экспрессией CD-4+-антигена на их поверхности. Инкубация этих Т-лимфоцитов с МП-2 восстанавливает возникшие фенотипические сдвиги, а также нарушенный ответ Т-лимфоцитов к митогену [8].

Рис. 2. Связывание родамин-меченого МП-1 с CD4+-или CD8+-клетками, полученными из селезенки нормальных мышей или от мышей с КонА-индуцированной Т-супрессией

Способность МП-2 восстанавливать функциональную активность Т-лимфоцитов, подавленную продуктами опухолевых клеток, лежит в основе конечного эффекта этого эндогенного регулятора - подавление роста опухоли. На модели трансплантированных мышиных опухолей показано, что введение МП-2 in vivo на 70-80% тормозит рост таких опухолей как лимфолейкоз Р-388, аденокарцинома молочной железы Са 475, саркома S-180, меланома В-16 и др. Пример влияния МП-2 на рост трансплантированной мышам меланомы В-16 представлен на рис. 3.
Следует отметить, что эксперименты in vivo подтвердили иммунорегуляторный механизм противоопухолевого действия МП-2. При трансплантации меланомы В-16 бестимусным мышам nude введение МП-2 не оказывало эффекта на опухолевый рост. Назначение МП-2 в комбинации с ИЛ-2 или цитостатиком цисплатином для лечения мышей с трансплантированными опухолями показало, что МП-2 не усиливает противоопухолевый эффект ИЛ-2. В то же время наблюдается выраженный синергизм в действии МП-2 и цисплатина: введение МП-2 позволило на порядок снизить эффективную дозу такого токсичного цитостатика, как цисплатин (рис. 4). Полученный результат объясняется различными точками приложения действия цитостатика и иммунорегуляторного пептида МП-2. Цитостатик впрямую подавляет опухолевые клетки, а МП-2 в дополнение к этому подключает к борьбе с опухолью иммунную систему, подавленную в организме опухоленосителя. Имеющийся экспериментальный материал по механизму противоопухолевого действия МП-2 свидетельствует о несомненном участии этого пептида в процессах антиканцерогенеза, обеспечивающих противодействие развитию злокачественных новообразований в здоровом организме. Как и в случае с МП-1, МП-2 корригирует возникающие нарушения в иммунной системе, поддерживая тем самым ее нормальное функционирование. Показано, что МП-2, как и МП-1, связывается со специфическими рецепторами на поверхности Т-лимфоцитов, что характеризует механизм действия эндогенных иммунорегуляторов.



































Рис. 3. Влияние МП-2 на рост меланомы B-16, трансплантированной мышам

Мишенью действия гексапептида МП-3 являются макрофаги. МП-3 стимулирует активность этих клеток, усиливая фагоцитоз, экспрессию Ia антигенов на клеточной поверхности, антигенпредставляющую функцию, цитотоксический эффект. Эта его способность лежит в основе защитного действия данного пептида при бактериальном заражении животных [1]. Следует подчеркнуть, что активация макрофагального звена иммунитета под влиянием МП-3 также носит корригирующий характер. Стимулирующий эффект данного эндогенного регулятора на макрофагальные функции увеличивается при их сниженном по каким-либо причинам исходном уровне. Проиллюстрировать это положение можно на примере влияния МП-3 на цитотоксическую активность макрофагов in vitro, которая оценивалась по лизису клеток-мишеней мышиных фибробластов линии ATCC-NCTC 929 (L929). Из данных, представленных на рис. 5 можно видеть, что при оптимальном соотношении эффектор/мишень (20:1) МП-3 не оказывает влияния на величину цитотоксического эффекта макрофагов. В случае же уменьшения числа макрофагов по сравнению с числом клеток-мишеней (соотношение эффектор/мишень 10:1 или 5:1) МП-3 оказывает статистически достоверный эффект стимуляции, т.е. "помогает" макрофагам осуществить полноценный цитотоксический эффект при неблагоприятных условиях.

Рис. 4. Эффективность комбинированного применения МП-2 с различными дозами цисплатина
на мышах с трансплантированной опухолью Р-338.
Vо - исходный объем опухоли; Vt - объем опухоли после лечения.
*p < 0.05
Рис. 5. Влияние МП-3 на цитотоксическую активность макрофагов in vitro
при различном соотношении эффектор/мишень (макрофаги/клетки линии L929)
Пептиды МП-4 и МП-6 являются факторами клеточной дифференцировки. Они индуцируют терминальную дифференцировку в миелоидных лейкозных клеточных линиях HL-60 (миелобластный лейкоз) и К 562 (эритробластный лейкоз), отменяя блок дифференцировки, характерный для этих лейкозных клеток [9]. Очевидно, что МП-4 и МП-6 играют определенную роль в процессах, регулирующих гемопоэз.
Представленные примеры иммунорегуляторных эффектов индивидуальных МП показывают строгую направленность их действия на нарушенное звено иммунитета или гемопоэза и восстановление имеющихся нарушений. Такая направленность действия эндогенных регуляторов обеспечивается экспрессией рецепторов на соответствующих клетках-мишенях - механизмом, лежащим в основе реализации системы биорегуляции. Можно предполагать, что МП представляют собой отдельный класс эндогенных низкомолекулярных пептидных регуляторов, которые, наряду с нейропептидами и пептидами тимуса, участвуют в сложной цепи биорегуляторных процессов, обеспечивающих сохранение гомеостаза.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Белевская Р.Г., Михайлова А.А.// Докл. РАН. - 1998. - Т. 358. - С. 847-849.
2. Кирилина Е.А., Михайлова А.А., Малахов А.А. и др. // Иммунология. - 1998. - N 4. - С. 26-29.
3. Петров Р.В., Михайлова А.А., Фонина Л.А.// Биоорг. химия. - 1999. - Т. 25. - N 11. - С. 811-815.
4. Chiao J.W., Arlin Z., Lutten J.D. et al.// Proc. Nat. Acad. Sci. USA. - 1986. - Vol. 83. - P. 3432.
5. Mikhailova A.A., Fonina L.A., Kirilina E.A. et al.// Regulat. Peptid. - 1994. - Vol. 53. - P. 203-209.
6. Mikhailova A.A., Shanurin S.Yu., Petrov R.V.// Immunology Letters. - 1995. - Vol. 47. - P. 199-203.
7. Petrov R.V. Mikhailova A.A., Stepanenko R.N., Zakharova L.A..// Cell. Immunol. - 1975. - Vol. 27. - P. 342.
8. Strelkov L.A., Mikhailova A.A., Sapozhnikov A.M. et al.// Immunology Letters. - 1996. - Vol. 50. - P. 143-147.
9. Strelkov L.A., Mikhailova A.A., Fonina L.A., Petrov R.V.// FEBS Letters. - 2000. - Vol. 470. - P. 281-284.

РОЛЬ Т-ХЕЛПЕРОВ 1-го и 2-го ТИПОВ В РЕГУЛЯЦИИ КЛЕТОЧНОГО И ГУМОРАЛЬНОГО ИММУНИТЕТА
С.А.Кетлинский
Государственный научный центр - Институт особо чистых биопрепаратов МЗ РФ,
Санкт-Петербург

В обзоре обсуждены данные о физиологических механизмах регуляции иммунного ответа, поддерживаемого Тh1 или Тh2. Изучение молекулярных механизмов поддержания стабильности Тh1 и Тh2 привело к открытию молекул, участвующих в проведении сигнала от рецепторов, локализованных на мембране Т-хелперов, до специфических транскрипционных факторов, которые обеспечивают экспрессию генов ключевых цитокинов и их рецепторов. Вскрыты механизмы генетической регуляции Th1/Th2, которая осуществляется доминантным кластером генов цитокинов, расположенных на длинном плече 5 хромосомы человека. Наличие аллелей генов цитокинов, характерных для Тh1 или Th2, определяет естественное преобладание направленности иммунитета. Однако при активации иммунитета антигены могут изменять эту направленность.
Рассмотренные данные о возможности изменения направленности клеточного иммунитета в гуморальный и наоборот, дают основание для развития новых иммунофармакологических подходов к профилактике и коррекции патологии иммунной системы. Среди факторов, модулирующих иммунный ответ, рассматриваются цитокины и другие субстанции, которые в дальнейшем могут быть использованы в практике.

Физиологические проявления иммунитета связаны с регуляцией пролиферации и дифференцировки Т- и В-лимфоцитов, которые затем в ответ на антиген формируют эффекторные клетки, способные связать, нейтрализовать и вывести из организма патоген. Одним из важнейших событий в иммунном ответе является представление антигена, в котором участвуют антиген-представляющие клетки (АРС), молекулы II класса гистосовместимости (МНСII) и Т-хелперы с экспонированными на поверхностной мембране Т-клеточным рецептором (TCR) и ко-рецептором CD4, а также с внутриклеточными молекулами, усиливающими проведение сигнала от ТСR внутрь Т-хелпера. Эта совокупность взаимосвязанных молекул, которые выполняет множество функций, связанных с распознаванием "своего" и "чужого", представлением антигена, активацией продукции медиаторов, генерацией и проведением сигнала в клетку, может быть названа иммунологическим синапсом.
Т-хелперы, участвующие в распознавании антигенов в совокупности с МНСII класса, не являются гомогенной популяцией клеток. Выяснилось, что в результате дифференцировки наивных Т-клеток образуются два типа Т-хелперов - Тh1 и Th2.
Oткрытие методов количественного анализа цитокинов позволили T.R. Мossman и соавторам (28) показать гетерогенность Т-хелперов. Оказалось, что Т-хелперы различаются между собой набором продуцируемых цитокинов. Так, Т-хелперы 1-го типа (Тh1) продуцируют IFN-?, IL-2, TNF-?, тогда как Т-хелперы 2-го типа - IL-4, IL-5, IL-10 и IL-13.
В последущие годы изучение этого феномена интенсивно продолжалось. Анализ продукции цитокинов на уровне одной клетки, привел к выводу о существовании Тh0 клеток, имеющих смешанный набор цитокинов, характерных для Т-хелперов типов 1 и 2 (23).
Кроме того, были описаны Т-клетки с индивидуальным набором синтезируемых цитокинов, которые продуцируют TGF-? и IL-10 или IL-2, IL-4, IL-5 и IFN-?, которые были также отнесены к Тh0. Этот феномен поднял вопрос о недостатке сведений о фенотипических и генотипических различиях между выявляемыми типами и подтипами Т-хелперов (1).
Дальнейший поиск селективных маркеров Тh1 и Тh2 человека показал, что удается выявить несколько молекул преимущественно связанных с Тh1 - CD26, мембранная форма IFN-?, LAG-3 (ген активирующий лимфоцит), CCR5, CXCR3 и с Тh2 - CD62L, CD30, CCR3, CCR4, CCR8 (2).
Однако несмотря на трудности фенотипирования Т-хелперов был получен ряд закономерностей, которые касались взаимосвязи между различными патогенами и типами защитного иммунитета. Так было показано, что защита организма от внутриклеточных патогенов происходит с помощью формирования клеточного иммунитета, зависимого от Тh1, тогда как внеклеточные патогены нейтрализуются и выводятся из организма благодаря гуморальному иммунитету, поддерживаемому Тh2 (47).

Генетическая регуляция Тh1 и Тh2

Давно известно, что ряд мышиных линий, и в частности ВАlВ/c, в ответ на антиген преимущественно развивают гуморальный ответ, тогда как В10.D2 - клеточный. Такие же различия обнаружены у мышей линий СВА и C57BL. Оказалось, что лимфоциты, выделенные из мышей линии BALB/c, в ответ на действие антигена продуцируют IL-4 и не чувствительны к действию IL-12, тогда как лимфоциты мышей линии B10.D2 проявляют в течение длительного времени чувствительность к IL-12 (5, 37).
Эти данные привели к предположению, что генетический контроль осуществляется доминантным локусом генов. Вскоре оно нашло подтверждение в том, что в локусе q23.3 - q31.1 хромосомы 5, расположены гены цитокинов и CSF (4). Среди них можно отметить IL-4, IL-5 и IL-13, продуцируемые Тh2, а также обе субъединицы IL-12 - р40 и р70 и IRF (интерферон, регулирующий фактор), которые участвуют в экспрессии гена IFN-? и активации Тh1. Логично предположить, что у мышей, различно реагирующих на антиген, содержатся доминантные аллели того или иного набора генов цитокинов. Это соответствует также наблюдениям, что мыши линии ВАLB/c более чувствительны к инфекциям, вызванным Leishmania major, а D10.B2 - менее (17). Это значит, что защитный иммунитет против L.major является клеточным и он выражен сильнее у мышей D10.B2. Интересными оказались данные о селективной чувствительности мышей различных линий к радиации. Более чувствительными оказались BALB/c в сравнении С57BL. Объяснение этих данных состоит в том, что под влиянием радиации происходит выброс IFN-?, который активирует макрофаги к продукции факторов роста миелоидных стволовых клеток, что приводит к ранней репопуляции клеток костного мозга и защите животных от гибели (Кетлинский С.А., Гребенюк А.Н., Сидоров Д.А.).

Механизмы стабильности Тh1 и Тh2

В настоящее время большинством исследователей принято, что Тh1 и Тh2 представляют собой альтернативные состояния экспрессии генов и функции СD4+-Т-лимфоцитов (1). T.R. Mosmann et. al. (28, 29, 30), используя многократно перевиваемые культуры со сменой среды, выявили стабильность поддержания Тh1 и Тh2 с неизменным постоянством набора синтезируемых цитокинов.
Эксперименты с нокаут-мышами подтвердили факт стабильности Тh1 и Тh 2 in vivo и показали, что ключевыми факторами, определяющими тип иммунитета, являются IFN-? и IL-4. Так, в отсутствии гена IFN-? нарушается иммунный ответ по клеточному типу, поддерживаемый Тh1 (9), элиминация IL-4 блокирует Тh2-зависимый гуморальный ответ (25).
Приведенные данные поднимают новые вопросы о том, могут ли Тh1 переходить в Тh2 и наоборот. Исследование этого вопроса показало, что эта трансформация невозможна (31). Pяд исследователей предполагает, что переход в Тh1 и Тh2 происходит в результате направленной дифференцировки Тh0 в Тh1 или в Тh2. Он осуществляется двумя основными цитокинами IL-12 и IL-4, соответственно. В связи с этим особый интерес проявляется к изучению возможных механизмов регуляции экспрессии генов обоих цитокинов.
Считается, что IL-4 является основным фактором в определении дифференцировки стимулированных антигеном наивных CD4+-Т-клеток в Тh2. Экспрессия гена IL-4 происходит в результате активации STAT6, который связывается с определенным участком (мотивом) регуляторной области гена IL-4. STAT6-зависимая продукция IL-4 присуща только Th2. NKT-клетки, способные продуцировать IL-4, не требуют STAT6. Авторы этих данных считают, что STAT6 требуется для программы дифференцировки Тh2, а не для продукции IL-4 (21). К такому же выводу приводят эксперименты с использованием мышей дефицитных по STAT6. Эти животные после иммунизации ослиными антителами к мышиному IgD способны продуцировать IL-4 (10).
Биологическое действие IL-4 проявляется после того, как он связывает IL-4 рецептор (IL4R). IL4R состоит из двух цепей - ?, которая обладает высокой аффинностью в связывании IL-4, и ?-цепи (?с), являющейся общей для IL-2, IL-7, IL-9 и IL-15 (38). Cвязывание IL-4 с IL4R приводит к активации тирозинкиназ JAK-1 и JAK-3 (Janus kinase), играющими критическую роль в функции IL-4. Клетки с мутациями в JAK-1 и JAK-3 (8) утрачивают способность фосфорилировать субстрат инсулинового рецептора (IRS-1/2). Этот субстрат фосфорилируется в нормальных клетках под действием IL-4. Было также показано, что домен IRS-1/2-субстрата, связывающий фосфотирозин, является важным в регуляции роста клеток, стимулированных IL-4 (22).
Мыши, дефицитные по ?-цепи IL4R или по STAT-6, который отвечает за активацию транскрипции гена IL-4 и проведения сигнала, не способны формировать CD4-клетки, продуцирующие IL-4 (21, 39, 43).
У нокаут-мышей, у которых удален ген STAT6, отсутствуют экспрессия антигенов MHC класса II, CD23 на поверхностной мембране В лимфоцитов, а также продукция ими IgЕ (39). В-лимфоциты и тимоциты, выделенные из этих мышей, не пролиферируют в ответ на действие IL-4. Несмотря на эти данные, молекулярный механизм действия STAT6 оставался неизвестным. В предпринятых экспериментах для решения этого вопроса (9) был использован фьюз-белок STAT6-эстрогенный рецептор, который мог быть активированным гидрокситамоксифеном в отсутствии эндогенного STAT6 и c-maf. Введение с помощью ретровирусной системы генa STAT6-ER в развивающиеся Th1 клетки способствовало продукции цитокинов, характерных для Тh2, и ингибированию IFN-?. При этом наблюдалась также индукция экспрессии фактора GATA-3, относящегося к семейству белков, связывающих ДНК, и протоонкогена c-maf, что сопровождалось снижением экспрессии рецептора для IL-12. Эти изменения в Тh1 приводили к синтезу цитокинов характерных для Тh2, что свидетельствует о том, что функция STAT6 состоит в активации транскрипционных факторов GATA-3 и c-maf, которые и вызывают развитие Тh2. Показано, что вовлечение в процесс дифференцировки Т-клеток транскрипционного фактора GATA-3 , приводит к активации STAT6 в Тh2 и депрессии STAT4 в Тh1. Роль GATA-3 в активации Тh2 подтверждается тем, что экспрессия доминантного негативного мутанта GATA-3 в мышах приводит к ингибированию экспериментального аллергического воспаления, то есть выключает IL-4, индуцирующего продукцию IgE.
Таким образом эти данные указывают на возможность изменения сигнального пути в Тh1, приводящего к синтезу цитокинов, свойственных Тh2.
Приведенные данные указывают, что GATA-3 и c-mif являются основными факторами в развитии Тh2. Тh1 и Тh2 отличаются друг от друга множеством важных признаков. Тh1 не могут синтезировать IL-4 и даже не способны поддержать транскрипцию репортерного гена, нахоящегося под контролем IL-4-промотора (6, 41, 44 ,46). I.C. Ho и соавт. (15) показали, что протоонкоген c-maf ответственен за тканеспецифическую экспрессию IL-4, а трансфекция Тh1 этим протоонкогеном позволяет транскрибировать репортерный ген, находящийся под промотором IL-4. В более поздней работе I.C. Но и соавторов (16) было выявлено, что с-maf усиливает дифференцировку Тh2 IL-4 зависимым путем, но угнетение дифференцировки Тh1 происходит Th2-независимым путем. J.I. Kim и соавт. (24) показали, что транскрипционный фактор c-mаf контролирует продукцию только IL-4, но не других цитокинов, продуцирующихся Тh2. Использование нокаут-мышей, дефицитных по транскрипционному фактору c-mаf, показало, что Тh2 утрачивают способность продуцировать IL-4, но синтезируют нормальный уровень IL-13 и IgЕ. В том случае, если дефицитные по с-mаf Т-клетки дифференцируются под воздействием экзогенно добавленного IL-4, то происходит продукция других цитокинов, характерных для Тh2.
Важным является тот факт, что для проведения сигнала IL-4 требуется стимуляция синтеза IRS-2 (субстрат для инсулинового рецептора), который индуцируется в Тh2, но не Тh1. Отсутствие чувствительности Тh1 к IL-4 может объясняться тем, что не происходит активации IRS-2 в этих клетках. В Тh1 и Т-клеточной гибридоме IL-4 не вызывает фосфорилирование STAT6, что возможно связано с тем, что проведение сигнала, обусловленного IL-4, отсутствует в Тh1. С другой стороны Тh1 не только не отвечают на IL-4, но и и не продуцируют его, что объясняется наличием сайленсера, который локализован в гене IL-4 в том месте, где находится STAT6. Активации гена IL-4 не может произойти, так как сайленсер связывается со STAT6 (26). Было также показано, что уже в процессе дифференцировки Тh1 утрачивают способность продуцировать IL-4 (31).
В Тh2 наблюдается другая картина - активация гена IL-4 происходит благодаря тому, что сайленсер блокируется, освобождая STAT6 для фосфорилирования (31). Анализ данных свидетельствует о том, что роль в клеточно-специфической индукции IL-4 играет STAT6, который фофорилирует молекулы c-maf и GATA-3, свойственные только для Тh2. STAT6 экспрессируется в Тh1 и Тh2, но его фосфорилирование находится под контролем регуляторных молекул специфичных для Тh2.
Представленые выше данные показывают, что сигнальный путь, приводящий к экспрессии гена IL-4, оказался гораздо сложнее, чем это представлялось ранее. Новые эксперименты показывают, что STAT6 является не единственной молекулой, участвующей в экспрессии продукции IL-4. Предполагается, что STAT6 участвует в программе дифференцировки Тh2, которая может быть зависима и независима от IL-4. Продукция IL-4 Тh0, зрелыми антигенспецифическими Тh2 или NK-Тхелперами не зависит от STAT6.
Почему же дефицитные по STAT6 мыши не продуцируют IL-4? Этот вопрос не имеет на данное время четкого ответа. Судя по представленным данным, STAT6 является пусковым фактором синтеза IL-4, а регуляция или поддержание его продукции осуществляется другими транскрипционными факторами. Возможно, что на определенных этапах дифференцировки Тh2 STAT6 блокируется или не активируется. Существенным было бы также отметить, что при изменении сигнального пути в Тh1 генетическими методами начинается синтез цитокинов свойственный Тh2.
Кроме этих причин в настоящее время высказываются сомнения в том, что IL-4 является первичным сигналом дифференцировки Тh2-лимфоцитов. Так было показано, что у мышей дефектных по IL-4 и IL4R определялись цитокины, свойственные Тh2. Эти данные были подтверждены на модели гельминтной инфекции (10). При этом использовался анализ цитокинов, синтезируемых Тh2-клетками, на уровне отдельных лимфоцитов. У инфицированных мышей, дефицитных по STAT6, не отмечено снижения синтеза цитокинов Тh2. В целом авторы приходят к выводу, что сигнальный путь IL-4/STAT6 не является основным для развития Th2-клеток. Предполагается, что IL-4/STAT6 играет роль в поддержании и распространении Тh2 (20).
IL-18 является провоспалительным цитокином, который активирует Th1-зависимый иммунитет путем индукции синтеза IFN-?. Наиболее выраженная продукция IFN-? наблюдается при использовании IL-18 в сочетании с IL-12. Было отмечено, что одновременное использование этих интерлейкинов вызывает антиаллергическое действие. Однако введение одного IL-18 приводит к стимуляции продукции IL-4 и IL-13 тучными клетками и базофилами, которые, как выяснилось, имеют рецепторы для IL-18. Введение IL-18 мышам, дефицитным по IFN-?, приводит к усилению продукции базофилами IL-4 и гистамина (48). Представленные данные показывают, что IL-18 может стимулировать продукцию цитокинов, свойственных Тh2 клеткам. Остается не ясным может ли IL-18 влиять на продукцию IL-4 Th2 клетками или на дифференцировку Тh0 в Th2. В настоящее время это одна из горячих точек в понимании регуляции Th2-зависимого иммунитета. Особая важность этих данных подчеркивается тем, что в уже принятой схеме появляется фактор, влияющий на продукцию IgE. Для доказательства этих гипотетических представлений необходимо показать может ли сам IL-18 индуцировать IgE или его действие связано с IL-4.
В противоположность Тh2, механизмы развития Тh1 менее известны. Тh1 характеризуются продукцией IFN-?, но не IL-4, и требуют IL-12 для активации транскрипционного фактора STAT4. Важность STAT4 в развитии Тh1 была продемонстрирована на нокаут мышах с отсутствием STAT4. При этом наблюдалось отсутствие продукции IFN-? в ответ на действие IL-12 (19, 45).
В отличии от Тh2, у Тh1 до недавнего времени не были обнаружены специфические транскрипционные факторы. STAT4, хотя и является транскрипционным фактором для IFN-?, не обладает клеточной специфичностью так как экспрессируется как в Тh1, так и в Тh2 (42). STAT4 активируется под воздействием IL -12 в том случае, когда на поверхностной мембране Тh1 экспрессируется субъединица рецептора IL-12 (32).
В дальнейших исследованиях было показано, что трансгенные клетки по Т-клеточному рецептору индуцирует развитие Тh1, не требуя активации STAT4. Поиски других факторов привели к идентификации семейства специфических транскрипционных факторов Ets, в котором один из членов этого семейства ERM, экспрессирующийcя под влиянием IL-12 и STAT4 исключительно в Тh1. Однако у STAT4-дефицитных мышей, у которых отсутствует продукция IFN-?, ЕRM не компенсирует дефект. По мнению авторов ERM не является транскрипционным фактором, ответственным за высокую продукцию IFN-?. Хотя ERM может усиливать транскрипционную активность STAT4 в продукции IFN-? у гетерозиготных мышей, продуцирующих низкие уровни этого цитокина. Авторы приходят к выводу, что ERM кооперирует с STAT4 или с пока еще неоткрытыми факторами, активирующими STAT-4, в индукции продукции IFN-? (34).

Факторы определяющие направления дифференцировки из Тh0 в Th1 и Тh2

Установлено, что дифференцировка Т-хелперов приводит к двум возможным типам Т-клеток, которые отличаются между собой наборам синтезируемых цитокинов и хемокинов. Однако мало известно, какие факторы, помимо цитокинов, могут влиять на направленность дифференцировки Т-хелперов. Проведенный анализ показал, что существует достаточное количество различных субстанций, могущих выполнять эту функцию. Так дифференцировка клеток в Т-хелперы 1 и 2 может поддерживаться или ингибироваться факторами, указанными ниже.
* L-Селектины поддерживают дифференцировку клеток в Тh1. Экспрессия L-селектинов на поверхности Тh1 зависит от IL-12 (3).
* Th1 связываются с Р-селектином и мигрируют в раневую поверхность (3).
* Дегидроэпиандростерон потенциирует активность Тh1 (35).
* Витамин D3 ингибирует формирование Тh1 (35).
* Релаксин стимулирует образование Тh1 (35).
* ДНК вакцины стимулируют образование Тh1 (40).
* CрG олигонуклеотиды стимулируют формирование Тh1 (27).
* Плазмидная ДНК вакцина эффективна в стимуляции IgG2b без IFN-? (14).
* Аллергены стимулируют образование Тh2 (12).
* Адъювант - гидроокись алюминия индуцирует Тh2-ответ.
* IL-2-токсин (DAB389IL-2) ингибирует Th1, но стимулирует IgE (36).
* Глюкокортикоиды ингибируют Тh1-иммунный ответ путем блокирования STAT4, индуцированный IL-12 (11).
Из приведенных данных видно, что факторы, влияющие на дифференцировку Тh1, различны по природе и механизмам действия, но все они активируют синтез ИФН-?. Механизмы этой активации мало известны, но можно предположить, что они действуют на степень активации различных молекул, которые ответственны за экспрессию либо молекул участвующих в индукции ИФН-? (ИЛ-12, IRF, IRS, GAF), либо самого ИФН-?.
Следует отметить, что факторы, направляющие дифференцировку предшественников в Тh2, отличаются от тех, которые индуцируют Тh1, а в некоторых случаях имеют противоположную направленность. Последнее кажется совершенно оправданным, так как развитие Тh2 приводит к синтезу цитокинов ИЛ-4 и ИЛ-10, которые подавляют все активности ИЛ-2, -12, ИФН-?, а также ИЛ-1 и ФНО, которые могут индуцировать рецепторы и синтез Т-клетками ИЛ-2 и ИФН-?. Наблюдается также и противоположная ситуация, когда цитокины Тh1 подавляют продукцию цитокинов свойственных Тh2.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Abbas A.K.,Murphy K., Sher A.// Nature -1996 - Vol. 383, P.787-793.
2. Annunsiato F., Galli G., Cosmi L.// Eur. Cytokine Netw.-1998 - Vol.9, P12-16.
3. Austrup F. Vestveber D., Borges E.// Nature - 1997 - Vol.385, P. 81-83.
4. Bartram C.R.// Hematol. Oncol. Clin. North.Am. - 1992 -Vol.6, P 557-570.
5. Bottomly K.// Immunol. Today - 1988 - Vol.10, P268-274.
6. Brever J.M., Hanter C.A., MohrsM.// J.Immunol - 1999 - Vol.163, P. 6448-6454.
7. Bruhn K.W.,Nelms K, Boulay J.L.//Proc.Natl.Acad.Sci., - 1993 -Vol.90, P 9707-9711.
8. Coffman R.L. Mocci S., O'Garra A. // Current Topics in Microbiol. Immunol.- 1999- CTM 238, P. 1-12.
9. Dalton D.K. //- Science -1993 - Vol 259, P 1739-1742.
10. Finkelman F.D.,Morris S.C., Orehova T.// J.Immunol.- 2000 - Vol.164, P. 2303-231011.
11. Franchimont D., Galon J., Gadina M. //J.Immunol., -2000 - Vol.164, P. 1768-1774.
12. Grunewald S., Brocker E., Sebald W.//Eur.Cytokine Netw 1998 - Vol.9, P. 92-94.
13. Hasset D.,Zhang J., Whitton H //Virology - 1999 - Vol.263, P. 175-183.
14. Но I.C., Hodge M.R., Roony J.W.// Cell -1996 - Vol.85, P. 973-983.
15. Ho I.C. Lo D., Glimcher L.H.// J.Exp.Med. -1998 - Vol.188, P. 1859-1866.
16. Hsiech C.S., Macatonia S.E., O'Garra A.// J. Exp.Res.- 1995 - Vol. 181, P. 713 - 721.
17. Ihle J.N. // Adv.Immunol - 1995 - Vol. 60, P. 1-35.
18. Jacobsen S.E., Okkenhaud C. Myklebust J.// J. Exp. Med - 1995 - Vol.181, P. 1357-1363.
19. Jankovic D., Kullberg M.C. Noben - Trauth N.// J.Immunol - 2000 - Vol.164, P. 3047-3055.
20. Kaplan M.H., Wurster A.L. Smilay V.J.// J.Immunol - 1999 - Vol.163, P. 6536-6540.
21. Keegan A.D., Nelms K.,Wite M. // Cell - 1994 - Vol. 76, P. 811-820.
22. Kelso A.//Immunol today - 1995 - Vol.12, P. 374-379.
23. Kim J.I., Ho I.C. Grusby M.J.// Immunity - 1999 - Vol. 10, P. 745-751.
24. Kopf M. Le Gros G.,Bachmannn M. //-Nature -1993, Vol 362, P. 245-248.
25. Kubo M., Ransom J., Webb D.// EMBO J. - 1997 - Vol.16, P. 4007-4020.
26. McCarty B.,Lin Y.,Czarnitcki//In: Cytokines and desease -2000-N118, P. 56.
27. MossmanT.R,Cherwinski H.,Bond M.V.// J. Immunol - 1986 - Vol.136, P. 2348-2357.
28. Mossman T.R., Coffman R.L.// Ann. Rev.Immunol, -1989 -Vol.7, p. 145-173.
29. Mossman T.R., Li L., Hengartner H. // Ciba Found. Symp, - 1997 - Vol 204, P. 148-154.
30. Murphy E., Shibuya K., Hosken N.//-J.Exp.Med - 1996- Vol.183, P. 901-913.
31. Nishikamori R., Ehrhardt R.O., Strober W.// J.Exp. Med. - 2000 - Vol.191 P. 847-858.
32. Nosaka T., van Deursen J., Tripp R.A.//Science -1995 - Vol.270, P. 800-802.
33. Ouyang W., Jacobson N.G. // Proc. Natl, Acad. Sci. USA -1999 - Vol.96, 3888-3893.
34. Piccinni M.P., Bani D., Beloni L.// Eur. J. Immunol - 1999 - Vol.29, P. 2241-2247.
35. Pullerits T., Lundin S., Dahlgren U.// J.Allergy Clin Immunol - 1999 -Vol.103, P. 843-849.
36. Reiner S.L., Locksley R.M.// Annu. Rev. Immunol.- 1995 - Vol.13, P.129-163.
37. Russell S.V., Keegan A.D., Harda N. //Science - 1993 - Vol.262, P. 1880-1883.
38. Shimoda K., van Deursen J., Sangster M.Y. //Nature - 1996 - Vol. 380, P. 630-633.
39. Song K., Chang Y., Prud'homme G.L.// Gene Ther. - 2000,Vol.7, P. 481-492.
40. Szabo S.J., Gold J.S., Murphy T.L.//Mol.Cell. Biol.- 1993 - Vol.13, P. 4793-4803.
41. Szabo S.J., Jacobson N.G., Dighe U.// Immunity - 1995 - Vol. 2, P. 665-675.
42. Takeda K.T., Tanaka T., Shi W. //Nature - 1996 -Vol.380, P. 627-630.
43. Tara D.,Weiss D.L.<Brown M.A. // J.Immunol. - 1995 - Vol.154, P. 4592-4602.
44. Thierfelder W. E., van Deursen., Yamamoto K. // Nature - 1996 - Vol.382, P. 171-174.
45. Todd M.D., Grusby M.J., Lederer J.A.// J. Exp Med - 1993 - Vol.177, P. 1663-1674.
46. Zamojska R, Travers P.// T-cell receptors. 1995 - p. 46-49, Oxford Univ.
47. Yoshimoto T., Tsutsui H., Tominaga K. // Immunology - 1999 - Vol.96, P. 13962-13966.

РОЛЬ ХЕМОКИНОВ И ИХ РЕЦЕПТОРОВ В ИММУНОРЕГУЛЯЦИИ
Тотолян А.А.
Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П.Павлова

В 1992 году в Вене (Австрия) на международном симпозиуме по цитокинам рассматривались 12 хемотаксических цитокинов, которые впервые были разделены на 2 семейства: ? (СХС) и ? (СС). Наиболее сложным был терминологический вопрос. Для описания хемотаксических цитокинов были предложены различные термины: интеркрины, SIS (small-inducible-proteins), PF4-подобные цитокины. В результате обсуждения был принят термин хемокины (chemokines), который представляет собой аббревиатуру двух слов "chemoattractant cytokines". Этот термин до сих пор используется для обозначения всего семейства, которое в настоящее время насчитывает более 50 различных молекул.
Хемокины - небольшие (5-20 kD) катионные белки, связывающие гепарин и имеющие между собой 20-70% гомологии [2, 8, 9]. Хемокины составляют большое семейство цитокинов преимущественно с четырмя консервативными цистеинами, связанными между собой дисульфидными связями: первый с третьим, второй с четвертым. Согласно количеству и расположению консервативных цистеинов различают 4 класса хемокинов (табл.1). Три из них (СС, СХС и СХХХС) содержат по четыре цистеина, а четвертый класс (С) - только два, соответствующие первому и третьему цистеинам в других группах. В молекуле СС-хемокинов первые два цистеина примыкают друг к другу. Хемокины СХС и СХХХС содержат между первыми двумя цистеинами одну или три аминокислоты, соответственно. Основное количество хемокинов относится к классам СХС и СС, в то время как С- и СХХХС-хемокины имеют только по одному представителю. Функционально СХС-хемокины активны прежде всего в отношении нейтрофилов и Т-лимфоцитов, а СС-хемокины - в отношении моноцитов, базофилов и эозинофилов.

Таблица 1

Номенклатура хемокинов

Семейства хемокинов
Номенклатура CCL 1999г.
Хемокины
Конститутивные
Индуцибельные
СХС-хемокины
(?-хемокины)
CTAP-III


?-TG


PBP

CXCL1
GRO?
+
CXCL2
GRO?
+
CXCL3
GRO?
+
CXCL4
PF4

CXCL5
ENA78

CXCL6
GCP-2
+
CXCL7
NAP-2
+
CXCL8
IL-8
+
CXCL9
Mig

CХCL10
IP-10
+
CXCL11
I-TAC

CXCL12
SDF-1?
+

CXCL12
SDF-1?
+

CХCL13
BCA-1
+
СС-хемокины
(?-хемокины)
CCL1
I-309

CCL2
MCP-1
+
CCL3
MIP-1?
+
CCL4
MIP-1?
+
CCL5
RANTES
+
CCL7
MCP-3
+
CCL8
MCP-2
+
CCL11
Эотаксин
+
CCL13
MCP-4
+
CCL17
TARC
+

CCL18
DC-CK1
+
+
CCL19
ELC
+

CCL20
LARC
+
+
CCL21
SLC
+

CCL22
MDC
+
+
CCL24
Эотаксин-2
+
CCL25
TECK
+
С-хемокины
(?-хемокины)
XCL1
Лимфотактин
+
СХ3С-хемокины
(?-хемокины)
CX3CL1
Фракталкин
+

У человека гены СХС-хемокинов расположены в 4-й хромосоме, а СС-хемокинов - в 17-й. Гены представителей С- и СХХХС(СХ3С)-хемокинов находятся в 1-й и 16-й хромосомах, соответственно. Некоторые новые представители СС-хемокинов имеют иную локализацию. Так, гены LARC (liver and activation-regulated chemokine) и TARC (tymus and activation-regulated chemokine) находятся во 2-й и 16-й хромосомах, соответственно [32], а гены ELC (EBI-1-ligand chemokine) и SLC (secondary lymphoid-tissue chemokine) расположены в 9-й хромосоме.

СХС-хемокины

Семейство СХС-хемокинов делится на хемокины, имеющие ELR-последовательность и не имеющие ее. ELR-содержащие хемокины включают IL-8, GRO?,?,?, NAP-2, ENA78. К хемокинам, не содержащим ELR-последовательность, относятся IP-10, Mig, I-TAC, SDF-1. IP-10 и Mig, имеют исключительную селективность для Т-клеток активированных в присутствии IL-2, а SDF-1 обладает широким спектром активностей в отношении покоящихся и активированных Т-клеток-памяти, моноцитов и гранулоцитов.
Первым среди хемокинов был описан тромбоцитарный фактор (PF4), аминокислотная последовательность которого была расшифрована в 1977 году. PF4 содержится в ?-гранулах тромбоцитов крови. Эти гранулы содержат также два других СХС-хемокина: основной белок тромбоцитов (PBP - platelet basic protein) и пептид III, активирующий соединительную ткань (CTAP-III - connective tissue-activating protein III).
Лишь через 10 лет после того, как была определена аминокислотная последовательность PF4, состоялось открытие интерлейкина-8 (IL-8). На сегодняшний день этот хемокин является основным и наиболее изученным представителем класса СХС. Впервые IL-8 был выделен из супернатантов культуры стимулированных моноцитов периферической крови человека и охарактеризован как белок, состоящий из 72 аминокислот с мол. массой 8383 D. В настоящее время различают 2 основные формы IL-8: белок из 72 аминокислот (SAKELRC...), который преимущественно выявляется в культуре моноцитов и макрофагов, и белок из 77 аминокислот (AVLPRSAKELRC...), преобладающий в культурах тканевых клеток, фибробластов, эндотелиоцитов и т.д. [2, 8, 9].
Мономерная структура IL-8 включает петлю NH2-конца, три непараллельные ?-цепи, образующие петлю, и ?-спираль СООН-конца. В растворе IL-8 обычно находится в форме димера, состоящего из двух ?-спиралей и 6 ?-звеньев. Сходные структуры мономера и димера были обнаружены для PF4 и CTAP-III. Для последних двух хемокинов описана также форма тетрамера.
Другим представителем СХС-семейства является NAP-2, который был обнаружен при культивировании моноцитов в присутствии тромбоцитов. Оказалось, что NAP-2 является производным PBP и CTAP-III после воздействия на их NH2-конец протеазами моноцитарного происхождения. В связи с различными эффектами последних различают три варианта NAP-2. Сходными нейтрофил-активирующими свойствами обладают три вида белков GRO. Основной среди них, GRO?, впервые был описан как фактор стимулирующий рост меланомы. Два других, GRO? и GRO?, имеют около 90% гомологии с GRO?.
ENA-78, фактор эпителиального происхождения активирующий нейтрофилы, продуцируется альвеолоцитами 2-го типа, и GCP-2, хемотаксический белок гранулоцитов, выделенный из культуральной среды клеток остеосаркомы, представляют собой хемокины, обладающие активностью в отношении нейтрофилов, однако менее выраженной нежели IL-8.
Еще одним представителем семейства СХС является IP-10 - интерферон-гамма индуцибельный белок. Его особенностью является отсутствие биологической активности в отношении нейтрофилов. IP-10 - хемокин, обнаруженный несколько лет назад как продукт гена, индуцированного IFN?. Его экспрессия была выраженной при реакциях ГЗТ в коже. Несколько позже был описан другой IFN?-индуцибельный хемокин - Mig. Долгое время биологическая роль обоих факторов была не ясна. В настоящее время IP-10 охарактеризован как хемоаттрактант для моноцитов, Т-лимфоцитов и NK-клеток, а Mig - для Т-лимфоцитов, инфильтрирующих опухоль. Специфическим рецептором для этих двух факторов является CXCR3, экспрессированный на активированных Т-лимфоцитах, которые выступают в качестве единственных клеток-мишеней для них. Ограниченная экспрессия и селективность в отношении единственного рецептора на Т-лимфоцитах является доказательством того, что IP-10 и Mig участвуют в регуляции рекрутирования лимфоцитов и в формировании лимфоидных инфильтратов при аутоиммунном воспалении, реакциях ГЗТ, некоторых вирусных инфекциях, опухолевых процессах.
I-TAC экспрессирован стимулированными астроцитами. Обладая высокой степенью гомологии с IP-10 и Mig, он связывается с тем же рецептором, что и эти два хемокина - CXCR3 [16, 44]. Однако, I-TAC, по сравнению с IP-10 и Mig, имеет гораздо большую аффинность к CXCR3. Показано, что I-TAC имеет два сайта связывания: с высокой и низкой аффинностью. По сравнению с IP-10 и Mig, I-TAC более эффективно мобилизует внутриклеточный Са2+ и является более сильным хемоаттрактантом. Высокие концентрации IP-10 и Mig не могут полностью десенситизировать I-TAC, в то время как I-TAC может полностью блокировать чувствительность к IP-10 и Mig. Эти данные позволяют сделать вывод, что три перечисленных хемокина по-разному взаимодействуют с общим CXCR3-рецептором. I-TAC является сильным аттрактантом для Т-лимфоцитов, стимулированных IL-2, и не активен в отношении покоящихся и наивных Т-клеток. Эти данные позволяют предположить, что он не участвует в нормальной миграции Т-клеток, но очень активен во время иммунного ответа, когда наблюдается продукция IL-2. Функциональная взаимосвязь I-TAC с IP-10 и Mig пока не ясна. Также как IP-10, I-TAC экспрессирован в нормальных тканях (тимус, селезенка, поджелудочная железа), где может участвовать в миграции активированных эффекторных Т-лимфоцитов. Однако, в нормальных тканях эта экспрессия очень низка, но резко повышается при действии IFN и IL-1. Это, в сочетании с селективной эффективностью в отношении Т-лимфоцитов, подтверждает роль I-TAC при Т-клеточных воспалительных заболеваниях, предположительно ассоциированных с Th1-лимфоцитами (в связи с IFN и IL-1). Такие заболевания встречаются среди аутоиммунных процессов, ГЗТ, вирусных инфекциях и реакциях отторжения трансплантата. Значительная экспрессия I-TAC на астроцитах и микроглиальных клетках позволяет предположить его важную роль в патогенезе воспалительных заболеваний нервной системы: менингитов, энцефалитов, рассеянного склероза [26,30,39].
SDF-1 (stromal cell-derived factor 1) существует в двух вариантах: ? и ?. SDF-1? стимулирует пролиферацию предшественников В-клеток и ранее назывался PBSF (pre-B cell growth stimulating factor). PBSF/SDF-1 ответственен за эмбриогенез, гемопоэз и кардиогенез. Эти функции уникальны для известных хемокинов. Данный хемокин участвует в В-лимфопоэзе. В-лимфопоэз поддерживается стромальными клетками костного мозга и фетальной печени. IL-7, продуцируемый стромальными клетками, является необходимым, но не достаточным фактором лимфопоэза. В качестве дополнительного фактора для В-лимфопоэза был выделен PBSF/SDF-1 [50]. Этот хемокин экспрессируется различными линиями стромальных клеток костномозгового происхождения, клетками стромы мозга, тимуса, сердца, легких, печени, почек, селезенки, желудка, кишечника. Он также экспрессирован во время эмбриогенеза в мозге, печени сердце и костном мозге. В экспериментах на мышах было показано, что если IL-7 ответственен только за развитие пре-В-клеток, то PBSF/SDF-1 ответственен за созревание обеих, про-В- и пре-В-клеток. Этот хемокин необходим для миелопоэза в костном мозге, но не в фетальной печени. PBSF/SDF-1 - первый кандидат в цитокины, которые обеспечивают колонизацию костного мозга гемопоэтическими предшественниками. В последних исследованиях показано, что этот хемокин не только стимулирует рост пре-В-лимфоцитов, но и повышает их чувствительность к действию IL-7. Он также усиливает пролиферацию В-клеточных предшественников костномозгового происхождения в присутствии IL-7. Также показано, что PBSF/SDF-1 в кооперации с эндотелином-1 и ретиноевой кислотой участвует в каридиогенезе и обеспечивает формирование желудочковой перегородки в сердце. Кроме того, SDF-1 стимулирует моноциты, нейтрофилы и лимфоциты периферической крови. Некоторые исследования показали, что он является аттрактантом для клеток крови. Он участвует в трансэндотелиальной миграции лимфоцитов, моноцитов, но не нейтрофилов in vitro и является потенциальным аттрактантом мононуклеаров in vivo. Он также является аттрактантом для CD34+-гематопоэтических предшественников у человека, пре-В- и про-В-клеток (но не для зрелых В-лимфоцитов) у мышей. Кроме того, он индуцирует миграцию астроцитов и клеток микроглии в головной мозг. Несмотря на то, что этот цитокин относится к семейству СХС, он имеет ряд особенностей. Во-первых, SDF-1? представляет собой молекулу SDF-1? с дополнительными на СООН-конце четырмя аминокислотами. Во-вторых, ген SDF-1 локализуется в 10-й хромосоме у человека, а не в 4-й как все остальные представители СХС-семейства. В-третьих, аминокислотная последовательность SDF-1 очень консервативна и степень гомологии между факторами мышинного и человеческого происхождения составляет 99% в отличие от других хемокинов (55-75%). По сравнению с IL-8, остальные представители СХС-семейства имеют 24-46% гомологии, однако степень гомологии не коррелирует с их биологической активностью.
ВСА-1 (B-cell-attracting chemokine-1) содержит четыре цистеина, которые расположены характерным для СХС-хемокинов образом. Кроме того, первому цистеину предшествует аргинин - характерная черта для всех СХС-хемокинов, кроме PF4. ВСА-1 по аминокислотной последовательности имеет 24-34% гомологии с другими СХС-хемокинами. С помощью дот-блот анализа была показана выраженная экспрессия ВСА-1 в печени, селезенке, лимфатических узлах, аппендиксе, желудке, а умеренная - в слюнных и молочных железах. Остальные органы и ткани организма человека по его экспрессии были негативны. В фетальных органах и тканях некоторая экспрессия ВСА-1 была выявлена только в селезенке. Также как SDF-1, этот хемокин является преимущественно конститутивным, а не индуцированным при воспалении. Кроме того, он является не очень сильным хемоаттрактантом, но вовлекает в процесс хемотаксиса большинство клеток. Несмотря на хемоаттрактантную активность, ВСА-1 не индуцирует изменений Са2+ в В-лимфоцитах [42].

СС-хемокины

Среди хемокинов СС-семейства лучше всего охарактеризован MCP-1 (monocyte chemotactic protein 1). Он был выделен из супернатантов культивированных мононуклеаров периферической крови, а также глиомы и миеломоноцитарных клеточных линий. Другие СС-хемокины, I-309, RANTES и HC14 (или MCP-2) были выделены и клонированы как продукты активированных Т-клеток [31].
Несмотря на очень низкую идентичность MCP-1 и IL-8 по аминокислотной последовательности, моделирование трехмерной структуры показало высокую степень аналогии. Это подтверждает, что хемокины разных семейств, СХС и СС, в растворе могут иметь сходную конфигурацию. Многочисленные исследования показали, что IL-8 и MCP-1 в физиологических концентрациях существуют в основном в виде мономеров. Аналогичные данные получены в отношении РВР и родственных ему молекул, прежде всего NAP-2. В отличие от остальных хемокинов I-309 содержит не 4, а 6 цистеинов. Описанные позже MCP-3 и совсем недавно MCP-4 показали сходную структуру всех молекул MCP по NH2-концу. Структурное сходство с ними имеет молекула эотаксина (56-71% гомологии), что позволило выделить подсемейство MCP/эотаксин в семействе СС-хемокинов.
Все 4 вида MCP имеют общий спектр активности в отношении моноцитов, Т-лимфоцитов и базофилов. MCP-2, MCP-3 и MCP-4, в отличие от MCP-1, также активны в отношении эозинофилов [60]. Эти различия могут быть объяснены особенностями рецепторов к хемокинам, которые несут различные типы клеток. CCR1 специфичен для RANTES, MCP-2 и MCP-3; CCR2 - для всех видов MCP; CCR3 - для RANTES, MCP-3, MCP-4 и эотаксина. Моноциты и, вероятно, базофилы экспрессируют CCR1 и CCR2, а эозинофилы - CCR1 и CCR3. В отношении базофилов MCP-1 высоко эффективен как индуктор выброса гистамина и лейкотриенов, но является слабым хемоаттрактантом, и наоборот, RANTES является сильным хемоаттрактантом и слабым индуктором либерации медиаторов. Это подтверждает заключение о том, что рецепоры CCR1 и CCR2 функционально различны. Действительно максимум хемотаксиса и дегрануляции базофилов наблюдается в ответ на MCP-3, который связывается с рецепторами обоих типов.
Исключительный интерес представляет действие MCP на лимфоциты. Исследования на CD4+- и CD8+-Т-клеточных клонах человека и лимфоцитах периферической крови человека показали, что все 4 вида MCP являются потенциальными хемоаттрактантами в отношении активированных Т-лимфоцитов. В одинаковых экспериментальных условиях MCP-1, MCP-3 и MCP-4 проявляли большую хемоаттрактантную активность, по сравнению с RANTES, MIP-1? и MIP-1?. Добавление в культуральную среду IL-2 значительно повышало экспрессию CCR1 и CCR2 и хемотаксис в ответ на RANTES и MCP-1. Похожие эффекты были получены в отношении NK- и дендритных клеток.
Хемокин, специфично действующий в отношении эозинофилов и обнаруженный в БАЖ аллергизированных морских свинок, был назван эотаксин [29,45]. Основными продуцентами эотаксина являются эпителиальные и эндотелиальные клетки и эозинофилы. По сравнению с MCP-3 и MCP-4, эотаксин по аминокислотной последовательности имеет 58% и 57,7% гомологии, соответственно. Эозинофилы человека экспрессируют большое число CCR3-рецепторов для эотаксина. Как было сказано выше этот рецептор также связывает RANTES, MCP-3 и MCP-4. В отличие от других СС-хемокинов, эотаксин имеет высокую селективность в отношении к своему рецептору. Эотаксин не активен в отношении нейтрофилов и моноцитов, т.к. они не экспрессируют CCR3, но является слабым хемоаттрактантом для Т-лимфоцитов, преактивированных интерлейкином-2. На различных моделях in vivo показано, что эотаксин привлекает в очаг аллергического воспаления исключительно эозинофилы. Эотаксин также является хемоаттрактантом для базофилов и Th2 лимфоцитов. Оба типа клеток повышают экспрессию mРНК, а также уровень эотаксина в дыхательных путях при бронхиальной астме. При эндобронхиальном введении аллергена больным бронхиальной астмой наблюдается индукция продукции эотаксина в БАЖ, однако в меньших концентрациях, по сравнению с RANTES.
Эотаксин-2 - новый хемоаттрактант для эозинофилов, известный также как CK?6 и MPIF-2. Эотаксин-2 имеет 39% гомологии с эотаксином. Несмотря на это, оба цитокина имеют много общего, т.к. действуют только через специфический рецептор CCR3. Также как эотаксин, эотаксин-2 является аттрактантом для базофилов и индуцирует выброс гистамина и LTC4 базофилами, активированными IL-3. Внутрикожное введение эотаксина-2 обезъянам индуцирует рекрутирование эозинофилов в зону инъекции.
Особый интерес представляют новые представители СС-хемокинов: TARC, ELC/MIP-3?/Exodus и SLC. Эти хемокины экспрессированы преимущественно в лимфоидной ткани и являются хемоаттрактантами для Т-лимфоцитов. Другой СС-хемокин, DK-CK1/PARC, экспрессирован дендритными клетками и вызывает хемотаксис наивных Т-лимфоцитов.

СХ3С-хемокины

Единственным представителем данного семейства является фракталкин - уникальная трансмембранная молекула-гибрид, состоящая из муцина и хемокина [10]. Фракталкин экспрессирован на поверхности эндотелия, активированного IL-1 и TNF, имеет высокую степень гомологии с СС-хемокинами, но содержит "вставку" между двумя NH2-концевыми цистеинами, состоящую из трех аминокислот, в результате чего он обозначается как СХХХС- или СХ3С-хемокин. In vitro фракталкин проявляет множество активностей, реализуемых при связывании с рецептором CX3CR1. Связанная форма вызывает адгезию моноцитов, NK- и Т-клеток, растворимая форма - хемотаксис тех же клеток. Фракталкин, находящийся на эндотелиоцитах, самостоятельно может обеспечивать прочную адгезию моноцитов, CD8+Т-лимфоцитов и CD16+/CD56+ NK-клеток. Обычно лейкоциты при взаимодействии с эндотелием проходят несколько этапов: роллинг, фиксацию и крепкую адгезию. Эти процессы обеспечиваются сложной системой молекул адгезии на лейкоцитах и эндотелиоцитах в сочетании с хемоаттрактантами. Описано, что фракталкин один может обеспечить перечисленные выше этапы. Механизм этого не совсем понятен. Можно предположить, что поскольку фракталкин является муцин-содержащей молекулой, О-гликозилированные сайты взаимодействуют с селектинами, например, с L-селектином, который распознает муцино-подобные молеулы. Однако, описанный выше эффект фракталкина наблюдался также на модели клеток К-562, не экспрессирующих L-, E- и P-селектины. Таким образом, эффект фракталкина может быть селектин-независимым. Фракталкин - единственный из известных хемокинов способный связывать свободно циркулирующие в кровотоке лейкоциты. Ни TARC, ни ELC не обладают такой способностью. Возможно, что это связано с отсутствием у них муцина.
Аналогом фракталкина у мышей является нейротактин, экспрессированный в небольшом количестве на эндотелии сосудов головного мозга и высоко экспрессированный этими клетками при воспалении (экспериментальный аутоиммунный энцефаломиелит). Это подтверждает возможность рекрутирования лейкоцитов в спинномозговую жидкость с помощью нейротактина. Более того, получены данные, что при вирус-индуцированной нейроинфекции у мышей, выход лимфоцитов из кровотока в головной мозг не блокируется антителами к ?1(VLA-4, CD44)- и ?2(LFA-1)-интегринов [51].

Рецепторы хемокинов

Хемокины действуют через рецепторы, принципиальная структура которых представлена 7 трансмембранными доменами [8,9,24,49]. Все рецепторы имеют два консервативных цистеина: один в NH2-концевом домене, а другой - в третьей внеклеточной петле. Эти два цистеина связаны друг с другом дисульфидной связью, которая очень важна для определения конформации. Все рецеторы передают сигнал через GTP-связывающие белки. Классификация рецепторов к хемокинам приведена в таблице 2.

Таблица 2

Классификация рецепторов к хемокинам

Группы хемокинов
Номенклатура 1996 года
Лиганды
СХС-хемокины
CXCR1
IL-8, GCP-2
CXCR2
IL-8, GRO???, NAP-2, ENA78, GCP-2
CXCR3
IP-10, Mig, I-TAC
CXCR4
SDF-1
CXCR5
BCA-1
СС-хемокины
CCR1
RANTES, MIP-1?, MCP-2, MCP-3
CCR2a/b
MCP-1,2,3,4
CCR3
Эотаксин, Эотаксин-2, RANTES, MCP-2, MCP-3, MCP-4
CCR4
MDC, TARC, RANTES, MIP-1?, MCP-1
CCR5
RANTES, MIP-1?, MIP-1?
CCR6
LARC/MIP-3?/exodus
CCR7
ELC/MIP-3?
CCR8
I-309
CCR9
TECK, RANTES, MIP-1?, MCP-1
CCR10
RANTES, MCP-1, MCP-3, MCP-4
С-хемокины
XCR1
Лимфотактин
СX3С-хемокины
CX3CR1
Фракталкин/Нейротактин
Рецептороподобные структуры
DARC
IL-8, GRO?, TARC, RANTES, MCP-1

Рецепторы к СХС-хемокинам
Существуют 2 рецептора для IL-8, CXCR1 и CXCR2, аминокислотная идентичность которых составляет 77%. Оба рецептора высокоаффинны по отношению к IL-8, однако CXCR2 также связывает и другие СХС-хемокины, являющиеся аттрактантами для нейтрофилов (GRO, NAP-2 и др.). Помимо нейтрофилов рецепторы к IL-8 экспрессированы на моноцитах, базофилах и эозинофилах, но степень ответа этих клеток на IL-8 гораздо слабее нежели ответ нейтрофилов. Небольшой уровень экспрессии обеих рецепторов выявлен также на части NK-клеток и CD8+-лимфоцитов и полностью отсутствует на CD4+- и В-лимфоцитах. Интересно, что на нейтрофилах оба типа рецепторов представлены одинаково, в то время как на остальных популяциях лейкоцитов преобладают CXCR2. Анализ трансэндотелиальной миграции лимфоцитов показал, что MCP-1 вызывет хемотаксис Т-клеток фенотипа CD26+, а клетки, отвечающие на IL-8, являются CD26-негативными. Кроме того, оба типа рецепторов экспрессированы на тканевых клетках: меланоцитах, фибробластах, эпителиальных и гладкомышечных клетках.
CXCR3 является общим рецептором для двух хемокинов индуцированных IFN?: IP-10 и Mig. Этот рецептор высоко экспрессирован на CD4+- и CD8+-Т-лимфоцитах активированных IL-2, но отсутствует на покоящихся клетках: Т- и В-лимфоцитах, моноцитах и гранулоцитах.
CXCR4 - новый рецептор селективно реагирующий с SDF-1 [21]. Отличительной чертой является его наличие на большинстве типов клеток крови и тканей различных органов, включая сердце, мозг, печень, кишечник. Показано, что он является корецептором для CD4.
CXCR5 ранее был известен как BLR1 (Burkitt's lymphoma-derived receptor 1) или MDR15 (monocyte-derived receptor 15). Экспрессирован на моноцитах, Т- и В-лимфоцитах и клетках тканей. Этот рецептор имеет значительное структурное сходство с известными хемокиновыми рецепторами и для него был обнаружен лиганд - ВСА-1 (B-cell-attracting chemokine-1). Высокий уровень экспрессии этого рецептора выявлен на В-лимфоцитах, которые на ВСА-1 отвечают дозозависимым хемотаксисом.

Рецепторы к СС-хемокинам
Вначале были описаны два рецептора - CCR1 и CCR2, соответственно для MIP-1?/RANTES и для MCP-1 [27]. CCR2 существует в двух вариантах, CCR2a и CCR2b, с различиями в СООН-концевом участке. Эти отличия могут оказывать влияние на передачу сигнала, но не на селективность связывания лиганда. В дальнейшем было показано, что оба рецептора также связывают MCP-2 и MCP-3, а CCR2 - еще и MCP-4 [19].
CCR3, или рецептор к эотаксину, больше всего представлен на эозинофилах (19000-30000 рецепторов на клетке) [53]. Он также экспрессирован на базофилах и небольшой фракции Т-клеток с фенотипом Th2-лимфоцитов. В дальнейшем было установлено, что CCR3 также связывает RANTES, MCP-3 и MCP-4 [17].
Два других рецептора, CCR4 и CCR5 [25,34], в основном связывают RANTES и MIP-1?. CCR4 селективно экспрессирован на Т-лимфоцитах и специфичен для MDC (macrophage-derived chemokine), TARC (thymus and activation-regulated chemokine). Кроме того, CCR4 связывает также MCP-1, но не MIP-1?, MCP-2 и IL-8. CCR5 экспрессирован в лимфоидных органах (тимус и селезенка) и на клетках периферической крови. Он дополнительно связывает MIP-1? [18]. Хотя функция этого рецептора в рекрутировании лейкоцитов еще не изучена, ему уделяется большое внимание в связи с исследованиями, показывающими, что он действует как корецептор HIV-1 селективно в отношении штаммов тропных к моноцитам/макрофагам [23, 24, 52].
CCR6 экспрессирован только на Т-клетках "памяти" и В-лимфоцитах [43]. CCR7 экспрессирован на активированных Т- и В-лимфоцитах [64]. CCR8 конститутивно экспрессирован на моноцитах и в тимусе, связывая с высоким аффинитетом I-309 [58]. CCR9 экспрессирован преимущественно в тимусе, в лиматических узлах, селезенке, а также на незрелых и зрелых Т-лимфоцитах. CCR10 экспрессирован в плаценте и фетальной печени, связывая с высоким аффинитетом MCP-1 и MCP-3 [11,13,14].

Прочие рецепторы
XCR1 является рецептором только для лимфотактина и экспрессирован преимущественно в плаценте и слабо - в селезенке и тимусе [65].
CX3CR1 представлен преимущественно на NK-клетках и с высоким аффинитетом связывает фракталкин [33].
В настоящее время известно множество рецепторов к хемокинам, которые пока невозможно отнести к какому-либо семейству. Так, рецептор EBI-1 был клонирован в лимфоме инфицированной вирусом Эпштейн-Барр. Этот рецептор экспрессирован исключительно на Т- и В-клеточных линиях.
CMKBRL-1 (chemokine beta receptor-like-1) показал высокое сходство с хемокиновыми рецепторами. Его ген локализован в 3-й хромосоме вместе с другими рецепторами к СС-хемокинам. CMKBRL-1 экспрессирован на лейкоцитах, клетках лимфоидной и нервной тканей.
Некоторые хемокиновые рецепторы могут участвовать в эффектах не связаных с миграцией клеток. Это можно продемонстрировать на примере рецепторов вирусного происхождения (табл.3). US28, кодированный цитомегаловирусом, различает некоторые СС-хемокины: MCP-1, RANTES, MIP-1? и MIP-1? [20]. Наоборот, ECRF3, кодированный герпесвирусом, раличает IL-8, GRO? и NAP-2, но не СС-хемокины. Интересно, что молекулы вирусного происхождения различают СХС- и СС-хемокины, хотя с рецепторами к хемокинам человека по аминокислотной последовательности они имеют менее 30% гомологии.
В фибробластах человека цитомегаловирус индуцирует экспрессию рецепторов к IL-8 и подвергается повышенной репликации именно в клетках, экспрессирующих рецептор в присутствии IL-8. Эти данные подтверждают, что экспрессия рецепторов к хемокинам на инфицированных клетках может способствовать размножению некоторых вирусов [4, 5, 6, 23, 28, 38, 40, 41, 46, 48, 57].
Таблица 3

Аналоги хемокинов и хемокиновых рецепторов вирусного происхождения

Ген
Вирус
Аналог/ Гомолог
Функция
Аналоги хемокинов
vMIP-I/K6
Вирус герпеса 8 человека
MIP-1?
Агонист CCR8
vMIP-II/K4
Вирус герпеса 8 человека
MIP-1?
Антагонист широкого спектра СС-, СХС- и СХ3С-хемокинов
vMIP-III/BCK
Вирус герпеса 8 человека
MIP-1?
?
U83
Вирус герпеса 6 человека
MIP-1?
Агонист СС-хемокинов
MCK-I/m131
Цитомегаловирус мышей
СС-хемокины
Агонист СС-хемокинов; способствует диссеминации вирусов
vCXC-1/UL146
Цитомегаловирус человека
IL-8
Агонист СХС-хемокинов
vCXC-2/UL147
Цитомегаловирус человека
IL-8
?
vMCC-1/MC148R
Вирус контагиозного моллюска
MCP-1
Антагонист широкого спектра СС- и СХС-хемокинов
Аналоги рецепторов к хемокинам
ORF74
Вирус герпеса 8 человека
CXCR2
?
ECRF3/ORF74
Вирус (обезьян) саймири
CXCR2
Функциональный рецептор для
СС-хемокинов
ORF74
Вирус мышиного герпеса
Гамма 68
CXCR2
?
ORF74,E1,E6
Вирус ринопневмонии 2
лошадей
CXCR2/ CCR1
?
U12
Вирус герпеса 7 человека
CCR
?
U12
Вирус герпеса 6 человека
CCR
Функциональный рецептор для
СС-хемокинов
US28
Цитомегаловирус человека
CCR1
Функциональный рецептор для
СС-хемокинов; корецептор для внедрения HIV в клетку
UL33
Цитомегаловирус человека
CCR1
?
M33
Цитомегаловирус мышей
CCR1
Участвует в размножении вируса в слюнных железах
K2R
Вирус оспы свиней
CXCR
?
Q2/3L
Вирус оспы коз
CCR
?
Белки, связывающие хемокины
M-T7
Вирус миксоматоза (кроликов)
IFN?-рецептор
Связывается с С-, СС- и
СХС-хемокинами через гепарин-связывающий домен
M-T1
Вирус миксоматоза (кроликов)
?
Ингибитор широкого спектра
СС-хемокинов
S-T1
Вирус фиброматоза (кроликов) Шоупа
?
35kDa
Вирус оспы кроликов
?
C23L/B29R
Вирус вакцины
?
G3R
Вирус натуральной оспы
?
DIL/H5R
Вирус оспы коров
?
Помимо аналогов хемокиновых рецепторов и белков, связывающих хемокины, вирусы продуцируют аналоги хемокинов. Перечень этих молекул приведен в таблице 3. Недавно был обнаружен аналог хемокинов, кодированный вирусом герпеса VIII, и названный vMIP-II. In vitro vMIP-II конкурирует с хемокинами естественного происхождения при связывании с многочисленными рецепторами для СС- и СХС-хемокинов и блокирует действие этих хемокинов на моноциты человека. Было показано, что он связывается с CCR1, CCR2, CCR3, CCR5 и CХCR4 и является антагонистом MIP-1?, MIP-1? и RANTES, препятствуя рекрутированию лейкоцитов в ответ на вирусную инфекцию. Кроме того, vMIP-II связывается с CХ3CR1, угнетая действие фракталкина. В настоящее время обсуждается возможность его использования в качестве противовоспалительного препарата [12].
Даффи-антиген был впервые описан в 50-х годах как эритроцитарный антиген, который возможно является причиной трансфузионных осложнений. Лишь в 1976 г. он был идентифицирован как фактор, необходимый для проникновения в эритроцит. Было также установлено, что большинство африканцев, у которых отсутствует Даффи-антиген, резистентны к малярии [47]. С начала 90-х годов интерес к этому антигену появился в связи с сообщением, что Даффи-антиген выполняет функцию рецептора для IL-8, а впоследствии для GRO?, RANTES и MCP-1 на эритроцитах. По аминокислотной последовательности он имеет не более 25% гомологии с рецепторами к СС- и СХС-хемокинам. С другой стороны, это единственная молекула (не вирусного происхождения), которая связывает хемокины обоих классов. После этого открытия Даффи-антиген стал называться DARC (Duffy antigen receptor for chemokines). Хотя его патологическая роль в основном ясна, физиологическая роль DARC остается не изученной. Кроме эритроцитов он представлен на эндотелиоцитах посткапиллярных венул во многих органах и на некоторых типах нейронов в ЦНС. Причем на этих клетках DARC экспрессирован даже у тех лиц, у которых Даффи-антиген на эритроцитах отсутствует. В то же время до сих пор нет данных, что связывание хемокинов с DARC генерирует трансмембранный сигнал. В связи с этим предполагается, что DARC выполняет две функции: 1) обеспечивает клиренс хемокинов, связывая их избыток; 2) создает на эритроцитах и эндотелиальных клетках хемотаксический градиент для лейкоцитов мигрирующих с помощью гаптотаксиса. Важность этого пока не ясна, т.к. лица, не имеющие Даффи-антигена, не имеют повышенной подверженности к каким-либо заболеваниям. NH2-конец DARC является ключевым для связывания СХС- и СС-хемокинов. Этот факт может быть предпосылкой при создании новых лекарств для лечения малярии. Уже есть сообщение о создании мутантной молекулы GRO?, которая в эксперименте связывается с DARC, блокируя внедрение плазмодия в эритроцит, но не связывается с соответствующим рецептором CXCR2 на нейтрофилах, активация которого может привести к нежелательным осложнениям [8, 9].

Функция рецептора и передача сигнала
CXCR1 связывают IL-8 с высоким аффинитетом, а GRO? и NAP-2 с низким, в то время как CXCR2 высоко аффинен ко всем трем лигандам. Функционирование обоих рецепторов и передача ими сигнала осуществляется независимо друг от друга. Оба типа рецептора обсепечивали изменения уровня Са2+, хемотаксис и дегрануляцию клеток. Активация фосфолипазы-D и стимуляция респираторного взрыва наблюдались только после стимуляции CXCR1. Эти данные согласуются с наблюдениями, что активация фосфолипазы-D происходит только под воздействием IL-8, но не GRO? или NAP-2.
Имеются строгие доказательства роли фосфатидилинозитол-3-киназы (PI3K - phosphatidylinositol 3-kinase) в передаче сигнала через рецепторы к хемокинам.

Взаимосвязь структуры и активности хемокинов

Короткая последовательность Glu-Leu-Arg (ELR-участок), которая предшествует первому цистеину у всех СХС-хемокинов, влияющих на нейтрофилы, является исключительно важной для связывания и активации обоих рецепторов к IL-8 (CXCR1 и CXCR2). Однако, только этого участка для проявления активности в отношении нейтрофилов не достаточно. Активные в отношении нейтрофилов СХС-хемокины имеют короткий NH2-концевой домен, т.к. было показано, что если последовательность длинная, то он может перекрывать ELR-участок и таким образом препятствовать распознаванию рецептором. Крайне важной является позиция аргинина, связанного с первым цистеином. Этот участок Arg-Cys-X-Cys присутствует также у новых хемокинов (IP-10, Mig, SDF-1) и может быть необходимым для связывания СХС-хемокинов с рецепторами. По аналогии с IL-8, для MCP-1 NH2-концевой участок является крайне важным для распознавания рецептором и активации. Однако, в отличие от IL-8, участок из 10 последовательностей, предшествующий первому цистеину, необходим для того, чтобы молекула СС-хемокина была активной. Удлинение или укорочение его приводит к потере активности. Это является существенным отличием СС-хемокинов от СХС, т.к. у последних сокращение цепочки, предшествующей ELR-участку, приводит к значительному повышению активности СХС-хемокинов [8, 9, 15].

Хемокины, связанные с тканями

Сообщение о том, что IL-8 эффективен в течение нескольких часов после внутрикожного введения подтверждает, что хемокины могут находиться в активной форме будучи связанные с тканями. В условиях in vitro IL-8 связывается с гликозаминогликанами через СООН-концевую ?-петлю и, образуя комплексы с гепарином или гепаран сульфатом, сохраняет активную форму.
MIP-1? и RANTES также сохраняют активность при связывании с тканями и индуцируют адгезию Т-клеток. Эти данные подтверждают гипотезу о том, что хемокины, связываясь с гликозаминогликанами тканевого матрикса, сохраняются в месте своей продукции. Показано, что IL-8 и RANTES, но не MIP-1?, связываются с эндотелием слизистых и серозных оболочек, но не паренхиматозных тканей. Хемокины, также как другие катионные белки, могут ослаблять ативность факторов роста, конкурируя за сайты связывания с гепаран сульфатом. Этот механизм может объяснять их частичную антипролиферативную и ангиостатическую активность [7, 8, 9].
Большинство хемокинов связываются с DARC на эритроцитах. По аминокислотной последовательности DARC имеет менее 20% гомологии с рецепторами для СХС- и СС-хемокинов и не обеспечивает передачу сигнала. DARC также экспрессирован на некоторых Т- и В-лимфоцитах, эндотелиальных клетках пост-капиллярных венул и на клетках Пуркинье в мозжечке. Пока не ясно, участвует ли такой неполноценный рецептор на эндотелиоцитах в хемокин-зависимом диапедезе лейкоцитов или нет, т.к. в экспериментах с эритроцитами было показано, что связываясь с DARC, IL-8 теряет свою активность в отношении нейтрофилов.

Рекрутирование лимфоцитов

Хемокины в настоящее время рассматриваются как долгодействующие медиаторы рекрутирования лимфоцитов. Впервые это предположение возникло когда была обнаружена повышенная экспрессия IP-10 в местах скопления лимфоцитов при реакциях ГЗТ. Несмотря на участие IL-8, последующие исследования показали роль СС-хемокинов RANTES, MIP-1? и MIP-1? в анализируемых эффектах. Экспрессия рецепторов CCR1 и CCR2 на лимфоцитах повышается в присутствии IL-2. Этот эффект IL-2 может быть частично заменен IL-4, IL-10 или IL-12, но не IL-13, IFN?, IL-1? или TNF-?. Следует отметить, что присутствие антител к CD3 только или в комбинации с антителами к антигену CD28 немедленно снижает экспрессию обеих рецепторов, а следовательно и миграцию. Повышенная экспрессия CCR1 и CCR2 в пристутствии IL-2 и сниженная в присутствии других факторов активации и пролиферации показывает, что отвечаемость Т-лимфоцитов на хемокины повышается в присутствии IL-2, но не в ходе антиген-зависимой активации. Дополнительные исследования показали, что ФГА-стимулированные лимфоциты не экспрессируют CCR1 и что Т-клеточные клоны теряют миграционную активность после обработки антителами к CD3. Также установлены эффекты MCP-1 на лимфоциты. СС-хемокины, которые являются аттрактантами для лимфоцитов, также активны в отношении моноцитов, базофилов, эозинофилов. Это подтверждает, что действие СС-хемокинов в отношении лимфоцитов не селективно. Более селективный хемотаксический ответ лимфоцитов наблюдается на IP-10 и Mig, которые связывают CXCR3-рецептор, не распознающий другие хемокины и представленный на Т-лимфоцитах, активированных IL-2. Например, при вирусной инфекции локальная продукция IFN? вызывает синтез IP-10 и Mig, которые привлекают эффекторные лимфоциты, являющиеся частью противовирусной защиты. При внутрикожной инъекции различных хемоаттрактантов было показано, что соотношение нейтрофилы:лимфоциты составляло при введении IL-8 или C5a - 45:1; TNF-? или IL-1 - 5:1; IFN? - 0,1:1.
На Т-лимфоцитах представлены различные рецепторы к хемокинам. Так, наивные клетки экспрессируют CXCR4, большинство "клеток памяти", а также активированные Т-клетки - CXCR3, Th0-лимфоциты - CXCR3, Th1-лимфоциты - CXCR3 и CCR5, Th2-лимфоциты - CCR3, CCR4 и CCR5 [54, 55, 56, 63].
Лимфотактин - белок, содержащий только два цистеина. Этот фактор тоже описан как селективный хемокин для лимфоцитов, однако он пока еще детально не изучен [35, 36].

Продуценты хемокинов

Моноциты являются одними из основных клеток-продуцентов СХС- и СС-хемокинов. Их секреция обычно связана с синтезом de novo. Эндотоксин E.coli (ЛПС) - один из сильных индукторов хемокинов. Не случайно большинство этих факторов обнаружено или изучено в эксперименте с использованием ЛПС в качестве индуктора. Моноциты экспрессируют и секретируют IL-8 также в ответ на различные индукторы и провоспалительные факторы: IL-1?, IL-1?, TNF-?, IL-7, GM-CSF, IL-3, Кон А, ФГА, зимозан, иммунные комплексы и бактерии. Однако, в условиях in vitro простой адгезии моноцитов к пластику или стеклу достаточно для продукции IL-8. При полном отсутствии активирующих факторов моноциты не синтезируют и не продуцируют IL-8. IL-8 также продуцируется фетальными моноцитами и мононуклеарами, выделенными из костного мозга.
Тканевые макрофаги выделяют большое количество IL-8 в ответ на действие ЛПС, IL-1?, TNF-?, зимозан. Макрофаги БАЖ и экссудатов больных воспалительными и пролиферативными заболеваниями [1, 22, 59], идиопатический фиброз легких, ревматоидный артрит и т.д., проявляют высокий уровень экспрессии mРНК IL-8 и продуцируют большое количество этого цитокина по сравнению с моноцитами крови этих же больных. Мононуклеары из очагов воспаления более активно отвечают на стимулы, перечисленные выше. GRO?,?,? экспрессируются и секретируются моноцитами и макрофагами после стимуляции ЛПС или при адгезии. Экспрессия IP-10 индуцируется IFN? и его mРНК экспрессируется моноцитами крови или альвеолярными макрофагами после введения IFN?, соответственно, подкожно или ингаляционно.
Среди СС-хемокинов основным продуктом моноцитов является MCP-1. Его экспрессия стимулируется ФГА, ЛПС, IL-1?, TNF-?, GM-CSF, инактивированными стрептококками и IFN?.
MCP-2 (НС14) - хемокин, продукция которого моноцитами тесно взаимосвязана с MCP-1, после индукции IFN?. Значимая экспрессия MCP-1 альвеолярными макрофагами наблюдается у больных идиопатическим фиброзом легких. Разнообразные стимулы, ФГА, ЛПС, форболмиристатацетат, IL-7, адгезия к различным поверхностям (включая эндотелиальные клетки) индуцируют продукцию MIP-1? моноцитами крови.
Лимфоциты являются существенным источником некоторых СС-хемокинов: RANTES, I-309, MIP-1?, MIP-1?. Они также продуцируют некоторые СХС-хемокины (например, IL-8), однако в количествах существенно меньших по сравнению с мононуклеарными фагоцитами.
Нейтрофилы продуцируют IL-8 в ответ на многочисленные стимулы: ЛПС, IL-1?, TNF-?, GM-CSF, адгезию. Особый интерес представляет способность нейтрофилов синтезировать и продуцировать IL-8 после стимуляции различными хемоаттрактантами (fMet-Leu-Phe, C5a, PAF и LTB4) во время фагоцитоза, что подтверждает способность этих клеток стимулировать собственное рекрутирование. Обработка нейтрофилов IFN? или дексаметазоном угнетает экспрессию и выброс IL-8 нейтрофилами стимулированными TNF, fMet-Leu-Phe, ЛПС или фагоцитозом. Нейтрофилы также продуцируют GRO? и GRO? в ответ на ЛПС или адгезию к фибронектину.
Эозинофилы продуцируют IL-8 после стимуляции Са2+ ионофором А23187, но не IL-1? или TNF-?.
Различные индукторы вызывают продукцию хемокинов эндотелиальными клетками. Так, IL-1?, IL-1?, TNF-? и ЛПС индуцируют продукцию IL-8, GRO и MCP-1; IL-4 и IFN? - продукцию MCP-1 [61, 62]. Эксперименты in vitro показали, что продукция IL-8 стимулированными эндотелиоцитами облегчает трансэндотелиальную миграцию нейтрофилов [7].
Сходная картина наблюдается с эпителиальными клетками, которые после стимуляции IL-1 или TNF продуцируют IL-8, GRO, ENA-78 и MCP-1. Также эпителиальные клетки начинают экспрессировать IL-8 в ответ на вирусную инфекцию и воздействие нейтрофильной эластазы.
IL-1?, IL-1? и TNF-? являются основными индукторами экспрессии фибробластами различных органов СХС- и СС-хемокинов. Продукция IL-8 фибробластами наблюдалась также при бактериальной и вирусной инфекциях. Кроме того, в ответ на IL-1 и TNF продуцентами IL-8, GRO? и MCP-1 становятся кератиноциты, синовиальные и мезенгиальные клетки. Есть данные о способности синовиальных клеток стимулированных IL-1?, TNF-?, TGF-?, PDGF и ЛПС продуцировать MCP-1.

Регуляция продукции хемокинов

Модуляция экспрессии генов хемокинов была изучена на моноцитах и тканевых клетках. Продукция IL-8 моноцитами крови угнетается дексаметазоном, IL-4, IL-10 и IFN?. 1,25-дигидроксихолекальциферол угнетает экспрессию IL-8 в моноцитах, кератиноцитах и фибробластах. Дексаметазон, вероятно, один из наиболее сильных ингибиторов экспрессии СХС- и СС-хемокинов. Он также угнетает продукцию этих факторов фибробластами, синовиальными и мезенгиальными клетками, хондроцитами. С другой стороны, дексаметазон не угнетает продукцию IL-8 моноцитами, стимулированными форболмиристатацетатом, и фибробластами, стимулированными лейкорегулином. Экспрессия IL-8 фибробластами, зависимая от лейкорегулина, также не чувствительна воздействию ретиновой кислоты и TGF-?1. Индометацин и другие нестероидные противовоспалительные препараты не влияют, а PGE2 угнетает экспрессию MCP-1 фибробластами легких. Экспрессия MIP-1? моноцитами крови, индуцированная IL-7 и ЛПС, также не чувствительна действию дексаметазона, но угнетается IL-4 [8, 9].
Представляет интерес действие IFN?. Было показано, что этот цитокин индуцирует образование IP-10, но угнетает экспрессию всех остальных СХС-хемокинов. С другой стороны IFN? умеренно стимулирует продукцию MCP-1 кератиноцитами и моноцитами, действуя синергично с TNF-?.
Биологическая активность хемокинов

Нейтрофилы
IL-8 был идентифицирован как агонист нейтрофилов на основании двух эффектов, выявленных in vitro: хемотаксис и дегрануляция. В связи с этим биологическое действие IL-8 на нейтрофилы было детально изучено и сопоставлено с другими хорошо известными хемоаттрактантами нейтрофилов: C5a, fMet-Leu-Phe, PAF, LTB4 [3].
Первое действие IL-8 на нейтрофилы приводит к активации сократительного цитоскелета клеток и образованию широких цитоплазматических ламелл. Эти изменения начинаются через 20-30 сек и достигают пика через 1,5-2 мин. Аналогичные сдвиги наблюдаются при действии С5а.
IL-8 индуцирует высвобождение ферментов и других белков из внутриклеточных органелл. Эти изменения сопровождаются изменениями плазматической мембраны. Во время IL-8-зависимого экзоцитоза специфических гранул наблюдается повышенная экспрессия (CR3 CD11b/CD18 и p150,95 CD11c/CD18).
IL-8 также повышает экспрессию CR1. Повышенная экспрессия CR3 увеличивает способность нейтрофилов связывать C3bi, фибриноген, а также еще не идентифицированный лиганд на эндотелиальных клетках. IL-8 способствует адгезии нейтрофилов к поверхности, покрытой фибриногеном, и к монослою эндотелиальных клеток. Через различные домены CR3 также рсапознает липид А. IL-8 повышает связывание нейтрофилов с эритроцитами покрытыми липидом А. Этот механизм повышает эффективность адгезии нейтрофилов к бактериям.
Есть сообщения о способности IL-8 угнетать адгезию нейтрофилов к монослою эндотелиальных клеток активированных ЛПС. Это угнетение связано с прямым действием IL-8 на нейтрофилы и не зависит от адгезивных свойств эндотелия. Так как другие хемоаттрактнты имеют сходные эффекты, предполагается, что это угнетение сопряжено с шеддингом L-селектина [37].
IL-8 активирует 5-липооксигеназу нейтрофилов путем образования LTB4. Также наблюдается синтез PAF. IL-8 активирует респираторный взрыв. Большинство СХС-хемокинов (кроме IP-10 и Mig) активируют нейтрофилы. NAP-2, GRO?,?,? и ENA-78, также как IL-8, индуцируют Са2+, изменения цитоскелета, хемотаксис и экзоцитоз в тех же концентрациях, что и IL-8 (0,3-1 nM). Эти хемокины также способны активировать NADPH-оксидазу. TNF повышает экзоцитоз нейтрофилов, индуцированный IL-8 и NAP-2.
PBP, CTAP-III и PF4 - СХС-хемокины, которые хранятся в ?-гранулах тромбоцитов, и высвобождаются при их активации. Как уже указывалось, CTAP-III превращается в NAP-2 путем сокращения N-конца. PF4, по сравнению с IL-8 и NAP-2, обладает слабыми нейтрофил-активирующими характеристиками. PF4 вызывает хемотаксис и экзоцитоз нейтрофилов в концентрации в 1000 раз большей по сравнению с IL-8. PF4 интенсивно изучался в связи с тромбозом и циркуляторными расстройствами. Его аффинность к гепарину предполагает его участие в качестве тромботического агента. Описаны следующие эффекты PF4: угнетение мегакариоцитопоэза и ангиогенеза, модуляция клеточного иммунного ответа. Однако, до сих пор специфический рецептор не описан. Наблюдения, показывающие, что PF4 модулирует рецепторы ростовых факторов, предполагает, что некоторые его эффекты могут быть опосредованы.
MIP-1? (но не MIP-1?) индуцирует Са2+ и изменения цитоскелета нейтрофилов, но не приводит к хемотаксису или экзоцитозу.

Базофилы
IL-8 индуцирует выброс гистамина и лейкотриенов базофилами человека. Этот эффект существенно зависит от престимуляции клеток IL-3, IL-5 или GM-CSF. Эффекты IL-8 на базофилы наблюдаются при концентрациях, которые также индуцируют экзоцитоз азурофильных и специфических гранул нейтрофилов. Эффект очень быстрый: начинается в течение первой минуты и достигает максимум через 5-10 мин. Когда базофилы не престимулированы IL-3 или GM-CSF, только небольшое количество гистамина, но не лейкотриенов продуцируется базофилами в ответ на IL-8.
IL-8, GRO?,?,? вызывают хемотаксис базофилов. Показано также, что IL-8 в низких концентрациях угнетает выброс гистамина, образовавшийся в базофилах при индукции CTAP-III или IL-3. Далее было показано, что концентрации IL-8, при которых происходит угнетение выброса базофилами гистамина и лейкотриенов, в 10-100 раз меньше концентраций необходимых для индукции такого выброса. СС-хемокины являются более сильными стимуляторами базофилов по сравнению с СХС-хемокинами. В трех независимых исследованиях было показано, что MCP-1 индуцирует быстрый и значимый выброс гистамина базофилами при концентрации 1-100 nM. Эффект MCP-1 значительно возрастает после обработки клеток IL-3, IL-5 или GM-CSF. MCP-1 также индуцирует выброс лейкотриенов. Как стимулятор базофилов, MCP-1 обладает более выраженным действием чем IL-8 или С3а, но слабее, чем С5а. Значимые эффекты также выявлены в отношении RANTES и MIP-1?, которые стимулируют тучные клетки, в то время как MIP-1? практически неактивен в отношении базофилов. Прямое сопоставление показало, что MCP-1 более сильный индуктор выброса гистамина, а RANTES более сильный хемоаттрактант [8,9].

Эозинофилы
Гораздо меньше информации имеется в отношении действия хемокинов на эозинофилы. На клетках больных гиперэозинофильным синдромом было показано, что IL-8 индуцирует Са2+, выброс эозинофильной пероксидазы. Однако, активность IL-8 значительно слабее, чем C5a и PAF. Имеются данные, что IL-8 индуцирует in vitro хемотаксис эозинофилов, стимулированных предварительно IL-3 или GM-CSF.
Также как базофилы, эозинофилы более подвержены влиянию СС-, нежели СХС-хемокинов. RANTES явялется для них одним из сильных хемоаттрактантов с максимумом активности при концентрациях 10-30 nM. Уровень хемотаксиса при этом примерно такой же как в ответ на С5а и в 2-3 раза выше, чем на MIP-1?. RANTES также индуцирует экзоцитоз эозинофильного катионного белка и респираторный взрыв, в то время как MIP-1? индуцирует только экзоцитоз. MCP-1 и MIP-1? неактивны в отношении эозинофилов [29,45].

Моноциты
В некоторых работах было показано, что IL-8 не является хемоаттрактантом для моноцитов, однако моноциты (слабее, чем нейтрофилы) способны связывать IL-8. Этот хемокин вызывает слабые изменения Са2+ и респираторного взрыва. Сходные эффекты были получены в отношении GRO?. Обработка моноцитов КонА более чем в 10 раз повышает ответ этих клеток (по уровню респираторного взрыва) на IL-8 и GRO?. В первых работах было сообщено, что PF4 in vitro является хемоаттрактантом для нейтрофилов и моноцитов, но в дальнейшем эти данные не были подтверждены. В отличие от СХС-хемокинов, СС-хемокины значительно стимулируют моноциты. MCP-1, RANTES, MCP-2 (HP-14), MCP-3 являются in vitro хемоаттрактантами для моноцитов. MCP-1, MCP-2 и MCP-3 также индуцируют при внутрикожном введении крысам и кроликам селективную инфильтрацию моноцитами. Значимые сдвиги Са2+ вызываются MCP-1, I-309, RANTES, MIP-1? и MIP-1?. MCP-1 также индуцирует респираторный взрыв, экспрессию ?2-интегринов (CD11b/CD18 и CD11/CD18, но не CD11a/CD18) и продукцию IL-1 и IL-6. Показано также противоопухолевое действие MCP-1 за счет привлечения моноцитов/макрофагов.

Лимфоциты
Термин IL-8 был впервые предложен в статье, где сообщалось о том, что нейтрофил-активирующий протеин in vitro является хемоаттрактантом для Т-лимфоцитов и в месте инъекции обеспечивает локальную инфильтрацию лимфоцитов. Однако, этот эффект не сопровождается изменениями Са2+. Получены данные о быстром и длительно сохраняющемся повышении инозитолфосфатов в лимфоцитах после стимуляции IL-8 или ФГА. Причем ФГА в отличие от IL-8 также повышал уровень Са2+. Было предположено, что рецепторы к IL-8 представлены только на субпопуляциях Т-лимфоцитов, но наличие таких рецепторов оставалось неясным. В дальнейшем низкий уровень экспрессии CXCR1 был обнаружен при помощи ПЦР на CD4+-Т-лимфоцитах, активированных ФГА. Согласно некоторым данным лимфоциты отвечают на IL-8 только после активации, например, после взаимодействия с антителами к CD3 или с очищенным белком M.tuberculosis. IL-8 индуцирует движение NK-клеток после их активации IL-2.
СС-хемокины также активны в отношении лимфоцитов. RANTES является аттрактантом для Т-лимфоцитов (клеток-памяти), но не для нейтрофилов. Последующие исследования подтвердили эти данные и показали также аналогичную активность для MIP-1? и MIP-1?. Причем RANTES действует на покоящиеся и активированные клетки, в то время как MIP-1 - только на лимфоциты, активированные антителами к CD3. MIP-1? более эффективен в отношении CD8+-лимфоцитов, а MIP-1? - в отношении CD4+-лимфоцитов, тогда как RANTES действует на обе субпопуляции. Эти данные не согласуются с наблюдениями, что MIP-1?, но не MIP-1?, является хемоаттрактантом для интактных Т-клеток и повышает адгезию CD8+-, но не CD4+-лимфоцитов к VCAM-1. Наоборот, RANTES, GRO?, MIP-1? связанные с гепарином или протеогликанами способствуют Т-клеточной адгезии к VCAM-1 [8].
Получены данные о том, что IL-8 угнетает IL-4-стимулированную продукцию IgE В-лимфоцитами, не влияя на продукцию других иммуноглобулинов.

Другие клетки
Описано влияние хемокинов на опухолевые клетки. В этой связи прежде всего представляет интерес GRO, выделенный из супернатантов культуры клеток меланомы и охарактеризованный как фактор активирующий рост меланомы. Кроме GRO, культуры меланомы способны продуцировать IL-8 и MCP-1, которые могут действовать аутокринно или паракринно. Высокоаффинные рецепторы для GRO? (CXCR2), представленные на лейкоцитах, экспрессированы таже на большинстве клеточных линий меланомы человека. Было показано, что клетки меланомы in vitro мигрируют в ответ на IL-8 с помощью механизма, который называется гаптотаксис [3]. GRO? и IL-8, но не СС-хемокины, угнетают экспрессию коллагена в синовиальных фибробластах больных ревматоидным артритом. Эти данные показывают, что СС-хемокины совместно с ростовыми факторами могут участвовать в изменении и восстановлении тканей. Повышенная экспрессия GRO выявлена вокруг опухолевых клеток и имплантантов, что м.б. связано с их участием в репарации тканей и нейроваскуляризации. IL-8 обладает ангиогенным эффектом и индуцирует миграцию эндотелиальных клеток in vitro. Описан хемотаксис эпидермальных клеток на IL-8. Важно отметить, что PF4 угнетает ангиогенез и пролиферацию эндотелиальных клеток и задерживает рост меланомы и карциономы кишечника у мышей.

Эффекты in vivo
Рекрутирование лейкоцитов in vivo - основной эффект IL-8 и других хемокинов при патологии. Внутрикожное введение IL-8 индуцирует у кроликов экссудацию плазмы и массивную местную инфильтрацию нейтрофилов. Гистологический анализ показал, что аккумуляция нейтрофилов наблюдается вокруг венул верхнего и нижнего слоев дермы. Экссудация плазмы зависит от рекрутирования нейтрофилов и не наблюдается у нейтрофил-истощенных животных. Эффективность IL-8 существенно повышается при действии вазодиллятаторов. В присутствии PGE2 значительная нейтрофильная инфильтрация наблюдалась при концентрации IL-8 в 100-1000 раз меньшей, чем при его отсутствии. PGE2 также значительно повышал число аккумулированных нейтрофилов и количество экссудата. Действие IL-8 является прямым и не зависит от местного de novo синтеза хемоаттрактантов. Внутрикожный эффект IL-8 наступает быстро и длительно сохраняется. Максимальный уровень нейтрофилов выявляется через 30 мин и сохраняется в течение 8 часов. Эти данные показывают, что введенный в ткани IL-8 не инактивируется и сохраняется в месте инъекции в отличие от других хемоаттрактантов (C5a, fMet-Leu-Phe, PAF), которые быстро метаболизируют. Как любой катионный белок, IL-8 связывается с гликозаминогиканами тканевого матрикса и клеточных мембран и таким образом длительно сохраняется в активной форме вокруг клеток-продуцентов. Связь с гепарансульфатом повышает хемоаттрактантную активность IL-8 in vitro и показывает, что СХС-хемокины могут действовать будучи иммобилизованными на субстрате. Аккумуляция нейтрофилов in vivo также наблюдается при введении NAP-2 и GRO?.
Внутрикожное введение IL-8 человеку индуцирует периваскулярную нейтрофильную инфильтрацию зависимую от времени и длящуюся несколько часов. Большинство мигрировавших клеток морфологически интактны и не дегранулированы. Базофилы и эозинофилы не обнаруживаются, а количество лимфоцитов не превышает контрольного уровня. Интересно, что инъекция IL-8 не сопровождается гиперемией, зудом и болью. Эти данные показывают, что при инъекции IL-8 не происходит выброса гистамина из местных тучных клеток как это наблюдается после инъекции С5а.
Инфильтрация моноцитов обнаружена в месте инъекции MCP-1, MCP-2 или MCP-3. Большинство клеток в инфильтрате представлено моноцитами, которые образуют кластеры; встречаются единичные нейтрофилы.
Высокий уровень IL-8 в плазме крови обнаружен при септическом шоке или при системном введении ЛПС или IL-1. Внутривенное введение IL-8 в течение 8 часов приводит к быстрой транзиторной нейтропении, которая обнаруживается через 10-15 мин и сменяется гранулоцитозом, сохраняющимся в течение всего периода введения и нормализующимся лишь через несколько часов после завершения инфузии. IL-8 не вызывает продукции TNF, IL-1 и IL-6 и не приводит к существенным гемодинамическим эффектам. За исключением некоторого скопления нейтрофилов в легких (что является причиной транзиторной нейтропении) гистологический анализ тканей и костного мозга не отличается от нормы. IL-8-зависимая нейтрофилия является в большей степени результатом демаргинации, нежели повышенного выхода из костного мозга [2, 3, 7, 8, 9].

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Бобков Ю.А., Галкина О.В., Горбачев А.Г., Аль-Шукри С.Х., Тотолян А.А. Маркеры воспаления в эякуляте при хроническом простатите и их диагностическое значение // Медицинская иммунология - 1999. - Т.1. - №3-4. - С.33.
2. Кетлинский С.А., Симбирцев А.С., Воробьев А.А. Эндогенные иммуномодуляторы. СПб.: Гиппократ, 1992.
3. Тотолян А.А., Фрейдлин И.С. Клетки иммунной системы (Серия учебных пособий. Т.1; Т.2) - СПб.: Наука, 1999. - 231с.
4. Ahuja SK, Gao IL, Murphy PM. Chemokine receptors and molecular mimicry. // Irnmunol. Today - 1994. - Vol.15. - P.281-287.
5. Alcami A. Sytuons JA, Collins PD, Williams TJ. Smith GL. Blockade of chemokine activity by a soluble chemokine binding protein trom vaccinia virus. //J.Immunol. - 1998. - Vol.160. - P.624-633.
6. Alkhatib G. Combadiere C, Broder CC et al. CC CKR5: A RANTES. MIP-lalpha. MIP-lbeta receptor as a fusion cofactor for macrophage-tropic HIV-1. // Science - 1996. - Vol.272. - P.1955-1958.
7. Baggiolini M. Chemokines and leukocyte traffic. // Nature - 1998. - Vol.392. P.565-568.
8. Baggiolini M., Dewald B., Moser B. Human chemokines: an update // Annu.Rev.Immunol. - 1997. - Vol. 15. - P.675-705.
9. Baggiolini M., Dewald B., Moser B. Interleukin-8 and related chemotactic cytokines - CXC and CC chemokines // Adv.Immunol. - 1994. - Vol. 55. - P.97-179.
10. Bazan J.F., Bacon KB. Hardiman G et al. A new class of membrane-bound chemokine with a CX3C motif. // Nature - 1997. - Vol.385. - P.640-644.
11. Ben-Baruch A, Xu L, Young PR, Bengali K, Oppenheim JJ, Wang JM. Monocyte chemotactic protein-3 (MCP3) interacts with multiple leukocyte receptors. C-C CKR 1, a receptor for macrophage inflammatory protein- I alpba/RANTFS is also a functional receptor for MCP3. // J.Biol.Chem. - 1995. - Vol.270. - P.123-128.
12. Bleul CC, Wu L. Hoxie JA, Springer TA, Mackay CR. The HIV coreceptors CXCR4 and CCR5 are differentially expressed and regulated on human T lymphocytes. // Proc. Natl Acad. Sci. USA - 1997. - Vol.94. - P.1925-1930.
13. Bonini JA, Martin SK, Dralyuk F, Roe MW, Philipson LH, Steiner DF. Cloning, expression, and chromosomal mapping of a novel human CC chemokine receptor (CCR 10) that displays high-affinity binding for MCP-l and MCP-3. // DNA Cell. Biol. - 1997. - Vol.16. - P.1249-1256.
14. Charo IF, Myers Si, llerman A, Franci C, Connolly AJ, Coughlin SR. Molecular cloning and functional expression of two monocyte chemoattractant protein I receptors reveals alternative splicing of the carboxyl-terminal tails. // Proc.Natl.Acad.Sci.USA - 1994. - Vol.91. - P.2752-2756.
15. Clark-Lewis 1, Kim KS. Rajaratlinam K et al. Structure-activity relationships of chemokines. // J.Leukoc.Biol. - 1995. - Vol.57. - P.703-711.
16. Cole KE, Strick CA, Paradis TJ et al. Interferon-inducible I cell alpha chemoattractant (I-TAC): A novel non- ELR CXC chemokine with potent activity on activated T cells through selective high affinity binding to CXCR3. // J.Exp.Med. - 1998. - Vol.187. - P.2009-2021.
17. Combadiere C, Ahuja SK, Murphy PM. Cloning and functional expression of a human eosinophil CC chemokinc receptor. // J.Biol. Chem. - 1995. - Vol.270. - P.491-494.
18. Combadiere C, Ahuja SK, Tiffany HL, Murphy PM. Cloning and functional expression of CC CKR5. a human monocyte CC chemokine receptor selective for MIP- 1 (alpha), MIP-I (beta), and RANTES. // J.Leukoc.Biol. - 1996. - Vol.60. - P.147-152.
19. Combadiere C, Ahuja SK, Van Damme I, Tiffany HL. Gao JL, Murphy PM. Monocyte chemoattractant protein-3 is a functional ligand for CC chemokine receptors I and 2B. // J.BioI.Chem. - 1995. - Vol.270. - P.671-675.
20. Craigen JL. Yong KL, Jordan NJ et al. Human cytomegalovirus infection up-regulates interleukin-8 gene expression and stimulates neutrophil transendothelial migration. // Immunology - 1997. - Vol.92. - P.138-145.
21. D'Apuzzo M, Rohink A, Loetseher M et al. The chemokine SDF-l, stromal cell-derived factor 1, attracts early stage B cell precursors via the chemokine receptor CXCR4. // Eur..J.lmmunol. - 1997. - Vol.27. - P.1788-1793.
22. DeVries M.E., Ran L., Kelvin D.J. On the edge: the physiological and pathophysiological role of chemokines during inflammatory responses // Seminars in Immunol. - 1999. - Vol.11. - P.95-104.
23. Dragic T, Litwin M Allaway GP et al. HIV-1 entry into CD4+ cells is mediated by the chemokine receptor CC-CKR-5. // Nature - 1996. - Vol.381. - P.667-673.
24. Feng Y, Binder CC, Kennedy PE, Berger EA. HIV-l entry co-factor: Functional cDNA cloning of a seven-transmemhrane, G protein-coupled receptor. // Science - 1996. - Vol.272. - P.872-877.
25. Gao JL, Kuhns DB, Tiffany HL et al. Structure and functional expression of the human macrophage inflammatory protein I alpha/RANTES receptor. // J.Exp.Med. - 1993. - Vol.177. - P.1421-1427.
26. Glabinski A.R., Ransohoff R.M. Chemokines and chemokine receptors in CNS pathology // J.Neurovirology - 1999. - Vol.5. - P.3-12.
27. Gong X, Gong W, Kuhns DB, Ben-Baruch A, Howard OM, Wang JM. Monocyte chemotactic protein-2 (MCP-2) uses CCR I and CCR2B as its functional receptors. .// J.Biol.Chem. - 1997. - Vol.272. - P.682-685.
28. Graham KA, Lalani AS, Macen JL et al. The Tl 35kDa family of poxvirus-secreted proteins bind chemokines and modulate Ieukocyte influx into virus-infected tissues. // Virology - 1997. - Vol229. - P.12-24.
29. Gutierrez-Ramos J.C., Lloyd C., Gonzalo J.A. Eotaxin: from an eosinophilic chemokine to a major regulator of allergic reactions // Immunol Today - 1999. - Vol.20. - P.500-504.
30. Hesselgesser J., Horuk R. Chemokine and chemokine receptor expression in the central nervous system // J.Neurovirology - 1999. - Vol.5. - P.13-26.
31. Horuk R, Hesselgesser J, Zhou Y et al. The CC chemokine 1-309 inhibits CCR8-dependent infection by diverse HIV-I strains. // J. Biol. Chem. - 1998. - Vol.273. - P.386-391.
32. Imai T, Baba M, Nishimura M, Kakizaki M, Takagi S, Yoshie 0. The T cell-directed CC chemokine TARC is a highly specific biological ligand for CC chemokine receptor 4. // J.Biol.Chem. - 1997. - Vol.272. - P.36-42.
33. Imai T, Hieshima K, Haskell C et al. Identification and molecular characterization of fractalkine receptor CX3CR1, which mediates both leukocyte migration and adhesion. // Cell - 1997. - Vol.91. - P.521-530.
34. Imai T. Chantry D. Raport CJ et al. Macrophage-derived chemokine is a functional ligand for the CC chemokine receptor 4. // J.Biol. Chem. - 1998. - Vol.273. - P.1764-1768.
35. Kelner GS, Kennedy J, Bacon KB et al. Lymphotactin: A cytokine that represents a new class of chemokine. // Science - 1994. - Vol.266. - P.1395-1399.
36. Kennedy J, Kelner GS, Kleyensteuber S et a!. Molecular cloning and functional characterization of human lymphotactin. // J.Immunol. - 1995. - Vol.155. P.203-209.
37. Khabar KS. Al-Zoghaibi F, A1-Ahdal MN et al. The alpha chemokine, interleukin 8, inhibits the antiviral action of interferon alpha. // J.Exp.Med. - 1997. - Vol.186. - P.1077-1085.
38. Krathwohl MD, Hromas R, Brown DR, Broxmeyer HE, Fife KH. Functional characterization of the CC chemokine-like molecules encoded by molluscum contagiosum virus types 1 and 2. // Proc.Natl.Acad.Sci.USA - 1997. - Vol.94. - P.9875-80.
39. Lahartz F., Piali L., Spanaus K.S., Seebach J., Fontana A. Chemokines and chemotaxis of leukocytes in infectious meningitis // // J.Neuroimmunology - 1998. - Vol.85. - P.33-43.
40. Lalani AS, McFadden G. Secreted poxvirus chemokine binding proteins 1 // Leukoc. Biol. - 1997. - Vol.62. - P.570-576.
41. Lalani A.S., Barrett J.W., McFadden G. Modulating chemokines: more lessons from viruses // Immunol Today - 2000. - Vol.21. - P.100-106.
42. Legler DF, Loetscher M, Roos RS, Clark-Lewis I. Baggiolini M, Moser B. B cell-attracting chemokine 1, a human CXC cheinokine expressed in lymphoid tissues, selectively attracts B lymphocytes via BLR1/CXCR5. // J.Exp.Med. - 1998. - Vol.187. - P.655-660.
43. Liao F, Rabin RL, Smith CS, Sharma G, Nutman TB, Farber JM. CC-chemokine receptor 6 is expressed on diverse memory subsets of T cells and determines responsiveness to macrophage inflammatory protein 3 alpha. // J.Immunol. - 1999. - Vol.162. - P.186-194.
44. Loetscher M, Gerber B, Loetscher P et al. Chemokine receptor specific for IP1O and Mig: Structure, function, and expression in activated T-lyrnphocytes. // J.Exp.Med. - 1996. - Vol.184. - P.963-969.
45. Marone G. Asthma: recent advances // Immunol Today - 1998. - Vol.19. - P.5-9.
46. Massung RF, Jayarama V, Moyer RW. DNA sequence analysis of conserved and unique regions of swinepox virus: Identification of genetic elements supporting phenotypic observations including a novel G protein-coupled receptor homologue. // Virology - 1993. - Vol.197. - P.511-528.
47. Miller LH. Mason SJ. Dvorak IA, McGinniss MH, Rothman IK. Erythrocvte receptors for (Plasmodium knowlesi) malaria: Duffy blood group determinants. // Science - 1975. - Vol.189. - P.561-563.
48. Murayama T. Kuno K, Jisaki F et al. Enhancement human cytomegalovirus replication in a human lung fibroblast cell line by interleukin-8. // J Virol. - 1994. - Vol.68. - P.7582-7585.
49. Murphy PM. The molecular biology of leukocyte chemoattractant receptors. // Annu. Rev. Immunol. - 1994. - Vol.12. - P.593-633.
50. Oberlin E, Amara A, Bachelerie F et al. The CXC chemokine SDF-I is the ligand for LESTR/fusin and prevents infection by T-cell-Iine-adapted HIV-1. // Nature - 1996. - Vol.382. - P.833-835.
51. Pan Y, Lloyd C, Zhou H et al. Neurotactin, a membrane-anchored chernokine upregulated in brain inflammation. // Nature - 1997. - Vol.387. - P.611-617.
52. Pleskoff 0, Treboute C, Brelot A, Heveker N, Seman M, Alizon M. Identification of a chemokine receptor encoded by human cytomegalovirus as a cofactor for HIV- 1 entry. // Science - 1997. - Vol.276. - P.1874-1878.
53. Ponath PD, Qin S, Post TW et al. Molecular cloning and characterization of a human eotaxin receptor expressed selectively on eosinophils. // J. Exp. Med. - 1996. - Vol.183. P.2437-2448.
54. Qin S., Rottman JB, Myers P et al. The chemokine receptors CXCR3 and CCR5 mark subsets of T cells associated with certain inflammatory reactions. // J.Clin. Invest. - 1998. - Vol.101. - P.746-754.
55. Raport CJ, Gosling I, Schweickart VL, Gray PW, Charo IF. Molecular cloning and functional characterization of a novel human CC chemokine receptor (CCR5) for RANTES, MIP-l beta, and MIP-lalpha. // J.Biol.Chem. - 1996. - Vol.271. P.161-166.
56. Sallusto F, Mackay CR, Lanzavecchia A. Selective expression of the eotaxin receptor CCR3 by human T helper 2 cells. // Science - 1997. - Vol277. - P.2005-2007.
57. Smith GL, Symons JA, Khanna A, Vanderplasschen A. Alcami A. Vaccinia virus immune evasion. // Jmmunol. Rev. -1997. - Vol.159. - P.137-154.
58. Tiffany IlL, Latttens LL, Gao IL et al. Identification of CCR8: A human monocyte and thymus receptor for the CC chemokine I-309. // J.Exp.Med. - 1997. - Vol.186. - P.165-170.
59. Totolian A., Bobkov Y.U., Galkina O., Aleshina L., Buravtsova N., Molchanova I. Inflammatory proteins of the seminal plasma // Clinical Chemistry and Laboratory Medicine - 1999. - Vol.37. - Suppl. - W167.
60. Uguccioni M, Loetscher P, Forssmann U et al. Monocyte chemotactic protein 4 (MCP-4), a novel structural and functional analogue of MCP-3 and eotaxin. // J.Exp.Med. - 1996. - Vol.183. P.2379-2384.
61. von Hunolstein C., Totolian A., Alfarone G., Mancuso G., Cusumano V., Teti G., Orefici G. Soluble antigens from group B streptococci induce cytokine production in human blood cultures. // Infection and Immunity - 1997. - Vol.65. - P.4017-4021.
62. von Hunolstein C., Totolian A., Alfarone G., Teti G., Orefici G. Cytokine production in an ex vivo whole blood model following induction by group B streptococcal polysaccharides and lipoteichoic acid. // Streptococci and the host. Eds: Horaud T., Bouvet A., Leclercq R., de Montclos H., Sicard M. Plenum Press, New-York & London, - 1997. - Vol.418. - P.893-896.
63. Ward SG, Bacon K, Westwick J. Chemokines and T lymphocytes: More than an attraction. // Immunity - 1998. - Vol. 9. - P.1-11.
64. Yoshida R, Imai T, Hieshima K et al. Molecular cloning of a novel human CC chemokine EBI1-ligand chemokine that is a specific functional ligand for FBI1, CCR7. // J.Biol.Chem. - 1997. - Vol.272. - P.803-809.
65. Yoshida T, Imai T, Kakizaki M, Nishimura Ni, Takagi S, Yoshie О. Identification of single C niotif-1/lymphotactin receptor XCRI. // J Biol. Chem. - 1998. - Vol.273. - P.551-554.


ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие..........................................................................................
3
Система генов HLA и регуляция иммунного ответа Хаитов Р.М.,
Алексеев Л.П. .....................................................................................

5
О физиологическом смысле аллергической реакции И.С.Гущин ..................
15
Физиология иммунной системы и экология Черешнев В.А., Кеворков Н.Н., Бахметьев Б.А., Ширшев С.В., Шилов Ю.И., Шмагель К.В., Демаков В.А., Черешнева М.В., Тузанкина И.А., Осипенко А.В., Раев М.Б., Королевская Л.Б., Старкова Е.А., Баданина О.Н., Ширшева И.В.......................................................



19
Проблемы гистофизиологии иммунной системы Труфакин В.А.,
Шурлыгина А.В. ........................................................................................

26
Иммунофизиология - истоки и современные аспекты развития
Корнева Е.А. .................................................................................................

34
Где находится иммунологическая память? Роль антигена в поддержании иммунологической памяти Н.В.Медуницын ........................................................

43
Современные представления о физиологии фагоцитарного процесса
Пинегин Б.В...................................................................................................

55
Cимбиотические взаимоотношения клеток иммунной системы А.А.Ярилин...
64
Паракринные и аутокринные механизмы цитокиновой иммунорегуляции И.С.Фрейдлин ..............................................................................................

71
Миелопептиды и их роль в функционировании иммунной системы А.А.Михайлова ...............................................................................................

79
Роль Т-хелперов 1-го и 2-го типов в регуляции клеточного и гуморального иммунитета С.А.Кетлинский .........................................................................

85
Роль хемокинов и их рецепторов в иммунорегуляции Тотолян А.А...............
90

* В номер не вошли материалы лекции Р.М.Хаитова "Физиология иммунной системы", т.к. они опубликованы в Российском физиологическом журнале им.И.М.Сеченова, 2000, т.86, №3, с. 252-267.
??

??

??

??




18





3


12



<<

стр. 2
(всего 2)

СОДЕРЖАНИЕ