Цитокины и воспаление

Роль цитокинов в регуляции воспалительного ответа

Цитокины, являясь медиаторами межклеточных взаимоотношений, играют Центральную роль в регуляции воспалительного ответа. Цитокиновая сеть представлена множеством протеинов или гликопротеинов, выpaбатываемых преимущественно активированными лимфоцитами и моноцитарно-макрофа-гальной системой, а также в меньшей мере фибробластами, эндотелиальными, соматическими клетками, в том числе клетками эндометрия и трофобласта.

Первыми представителями этого класса явились ИФН, впервые описанные в 1957 г. A.Isaacs и J.Lindemann. В 1960-х годах были обнаружены новые белко­вые регуляторные молекулы, способные управлять процессами активации,

54Глава I

Таблица 1.10 Участие цитокинов в реакции воспаления

пролиферации и дифференцировки лимфоцитов и гемопоэтических клеток. L.A.Aarden в 1979 г. предложил термин «интерлейкин», подчеркивая способ­ность цитокинов служить коммуникационными сигналами для клеток различ­ных популяций лейкоцитов.

Цитокины представляют собой обширное семейство биологически активных пептидов, оказывающих гормоноподобное действие и обеспечивающих взаимо­действие клеток иммунной, кроветворной, нервной и эндокринной систем. Цитокины объединяют следующие общие свойства: 1) они служат медиаторами иммунной и воспалительной реакций; 2) проявляют свою активность при кон­центрациях порядка 10—11 моль/л; 3) действуют как факторы роста и факторы дифференцировки клеток; 4) образуют регуляторную сеть; 5) обладают плейо-тропной активностью и перекрывающимися функциями. Хотя цитокины и назы­вают иногда гормонами иммунной системы, от гормонов их отличает способ передачи сигнала клетке. Так, если гормоны вступают во взаимодействие с цито-зольными рецепторами, которые встраиваются затем в ДНК, то цитокины специ­фически связываются с поверхностным рецептором, через который происходит передача сигнала внутрь клетки с помощью системы вторичных мессенджеров. Как правило, рецептор для цитокина состоит из нескольких полипептидных цепей. Последние могут отличаться по своей специфичности, аффинности и спо­собности передавать сигнал. Существует два принципиально различных механиз­ма торможения биологической активности цитокинов. Один — быстрый, за счет связывания цитокина растворимыми рецепторами или специфическими антаго­нистами. Другой механизм торможения (медленный) обеспечивается гормонами (например, глюкокортикоидами) или другими цитокинами, воздействие которых тормозит синтез цитокинов клеткой. В зависимости от выполняемой функции принято различать провоспалительные, противовоспалительные и регуляторные цитокины (табл. 1.10). С учетом такого важного свойства цитокинов, как плейо-тропность, это разделение носит в достаточной мере условный хаpaктер.

Одной из важнейших функций системы цитокинов является обеспечение согласованного действия иммунной, эндокринной и нервной систем в разви­тии реакции воспаления. Так, на месте внедрения инфекции обычно имеет место массивный выброс провоспалительных цитокинов (ИЛ-1в, ИЛ-6, ИЛ-12, ФНО-а). При превышении в крови пороговых концентраций эти цитокины способны преодолевать в преоптической области гематоэнцефалический барьер и стимулировать высвобождение кортикотропин-рилизинг-гормона, который, в свою очередь, стимулирует продукцию АКТГ гипофизом.

Следующим этапом является усиление синтеза кортизола надпочечниками. Одновременно происходит активация симпатической нервной системы, что сопровождается повышенным высвобождением катехоламинов (адреналина и норадреналина). Как глюкокортикоиды, так и катехоламины активно вмеши­ваются в течение воспалительного процесса. Основными мишенями кортизола и норадреналина являются моноциты/макрофаги и Тh1-лимфоциты. В резуль-

Генитальные инфекции и факторы противоинфекционной защиты в генезе

воспалительных заболеваний женских пoлoвых органов 55

тате происходит торможение продукции макрофагами провоспалительных цитокинов и стимулируется синтез противовоспалительного цитокина ИЛ-10. Последний вместе с кортизолом и норадреналином снижает продукцию ИЛ-2 и ИФН-у Тh1-лимфоцитами. Таким образом, активация гипоталамо-гипофи-зарно-надпочечниковой оси (ГГНО) и симпатической нервной системы сни­жает интенсивность воспалительного процесса, предотвращая тем самым пов­реждение внутренних органов медиаторами воспаления. Однако в ряде случа­ев, например при хронической инфекции, подавить реакцию воспаления не удается. В очаг воспаления продолжается рекрутирование лимфоцитов, и син­тез цитокинов остается достаточно высоким. Это приводит к формированию порочного круга, при котором равновесие между про- и противовоспалитель­ными цитокинами оказывается нарушенным. При этом противовоспалитель­ные агенты (глюкокортикоиды, катехоламины), не будучи в состоянии ликви­дировать очаг воспаления, существенно угнетают Тh1 -лимфоциты, пpaктиче­ски не влияя при этом на Тh2-клетки. В результате образовавшегося сдвига в пользу Тh2 имеет место повышение продукции таких цитокинов, как ИЛ-4 и ИЛ-5, которые являются медиаторами синтеза низкоаффинных IgE-антител В-лимфоцитами (Пухальский А.Л., Шмарина Г.В., Капранов Н.И., 2004).

Воспалительный процесс может проявляться в виде как локальных, так и системных изменений, свидетелями которых могут быть различные маркеры воспаления, включая цитокины (Pukhalsky A.L., Shmarina G.V. et al., 2004). Для получения объективной картины патологического процесса при воспалитель­ных заболеваниях женских пoлoвых органов необходимо исследовать маркеры воспаления в крови и цервикальной слизи.

Наиболее информативными маркерами воспаления при исследовании цер­викальной слизи являются ФНО-а, ИЛ-4, ИФН-у, ИЛ-10 и ТФР-р. Эти показа­тели не только могут дать представление об интенсивности местного воспали­тельного процесса, но и укажут на сдвиги равновесия между Тh1- и Тh2-компо-нентами иммунного ответа, а также о преобладании про- или противовоспали­тельных механизмов его реализации. Однако многие цитокины (ФНО-а и ИЛ-10) могут присутствовать в биологических жидкостях не только в виде сво­бодных биологически активных молекул, но и в связанном виде — в виде ком­плекса, состоящего из цитокина и его ингибитора. Исходя из этого целесооб­разно использовать соответствующие диагностические наборы, способные определять как свободный цитокин, так и общий (свободный + связанный). Так, например, обнаружение высокого содержания общего ФНО-а при низком или нулевом содержании свободного цитокина, с одной стороны, свидетель­ствует об активации клеток — продуцентов ФНО-а, что может быть связано с наличием хронического источника инфекции, а с другой стороны — указывает на активную роль противовоспалительных механизмов. Исследование соотно­шения между уровнем ИФН-у и ИЛ-4 позволяет судить о развитии иммунного ответа по ТЫ- или Тп2-типу.

Исследование сыворотки крови позволяет судить о наличии системных изменений у данного пациента в условиях наличия локального очага воспале­ния. При этом, помимо исследования содержания цитокинов, может быть использован метод оценки индивидуальной чувствительности лимфоцитов периферической крови к антипролиферативному действию глюкокортикоид-ных гормонов. Производят определение параметра Ah, который хаpaктеризует количество активированных лимфоцитов в кровотоке и может иметь как отри­цательное, так и положительное значение (Pukhalsky A.L., Kapranov N.I. et al., 1999; Pukhalsky A.L., Kalashnikova E.A. et al., 1990). Если величина

Таким образом, исследование маркеров воспаления при заболеваниях женских пoлoвых органов позволяют ответить на ряд важных вопросов, существенных для выбора тактики дальнейшей терапии. Прежде всего можно установить, в какой мере затронуты центральные механизмы иммунорегуля-ции. Существенный сдвиг иммунного ответа в сторону Th2 требует назначе­ния адекватной иммунокорригирующей терапии. При обнаружении призна­ков центральной иммуносупрессии следует попытаться разорвать сложив­шийся порочный круг, воздействуя на различные его звенья.

Дата добавления: 2014-12-16 ; просмотров: 1971 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Провоспалительные и противовоспалительные цитокины: классификация и свойства

Вы когда-нибудь слышали о цитокинах? Термин «цитокин» происходит от комбинации двух греческих слов: «цито» означает клетку и «кинос» означает движение. Противовоспалительные цитокины играют важную роль как в здоровье, так и в болезнях, особенно когда речь идет о воспалительных состояниях, аутоиммунных заболеваниях, хронических и острых инфекциях, травмах, проблемах с зачатием и беременностью, и даже paком (1).

Согласно одной научной статье, которая подчеркивает роль цитокинов в здоровье женщин, включая преждевременные роды и эндометриоз, «прогресс в понимании биологии цитокинов привел к пониманию важности цитокинов во всех областях медицины» (2).

Так что же такое цитокины? Они представляют собой категорию небольших белков, которые обеспечивают связь между клетками. Существует несколько семейств цитокинов, которые выpaбатываются по-разному, ведут себя по-разному и имеют разную активность в организме.

С другой стороны, противовоспалительные цитокины могут помочь нам бороться с инфекциями и оказывать положительное влияние на нашу иммунную систему и воспаление. Однако, когда некоторые цитокины не ведут себя идеально или перепроизводятся, это может привести к заболеванию.

Может быть трудно объяснить цитокины без чрезмерного научного языка, но лучше понимая эти мощные молекулы, мы можем улучшить или даже предотвратить некоторые очень распространенные, но серьезные проблемы со здоровьем, включая артрит, paк и многое другое.

Читать еще:  Чем лечить воспаление яичников у женщин: простые методы

Что такое цитокины

Простое определение цитокинов: группа белков, созданных иммунной системой, которые действуют как химические мессенджеры. Цитокины представляют собой белки, пептиды или гликопротеины, секретируемые лимфоцитами и моноцитами, которые регулируют иммунные ответы, гемопоэз и развитие лимфоцитов (3).

Эти мелкие белки действуют как посредники между клетками, и занимаются передачей жизненно важной информации, которая влияет на многие вещи в организме, начиная от эмбрионального развития до модуляции структуры кости и поддержания гомеостаза (4). Цитокины, вероятно, наиболее известны своей ключевой ролью в качестве медиаторов и регуляторов воспалительных реакций. Они на самом деле способны стимулировать движение клеток к участкам инфекции, травм и воспалений.

Цитокины секретируются другими типами клеток в высоких концентрациях и могут влиять либо на клетку происхождения (аутокринное действие), на ближайшие к ним клетки (паpaкринное действие) или на отдаленные клетки (эндокринное или системное действие) (5). Как правило, цитокины могут действовать синергически (работая вместе) или антагонистически (действуя в оппозиции). Существует несколько различных групп или семейств цитокинов, которые структурно сходны, но имеют разнообразный спектр функций.

Классификация цитокинов

Выделяют несколько подкатегорий цитокинов, которые включают как провоспалительные, так и противовоспалительные цитокины.

Статьи по теме:

Провоспалительные цитокины в основном продуцируются активированными макрофагами и участвуют в активизации воспалительных реакций.

Научные данные связывают эти провоспалительные белки с различными заболеваниями, а также с процессом патологической боли. Между тем, противовоспалительные цитокины являются молекулами, которые помогают регулировать иммунную систему и контролировать провоспалительный ответ цитокинов (6).

Согласно классификации цитокинов, существуют следующие основные семейства цитокинов и их ключевые хаpaктеристики или действия: (7, 8)

• Хемокины: прямая миграция клеток, адгезия и активация
• Интерфероны: противовирусные белки
• Интерлейкины: разнообразие действий, зависящих от типа клеток интерлейкина
• Монокины: мощные молекулы, выpaбатываемые моноцитами и макрофагами, которые помогают направлять и регулировать иммунные реакции
• Лимфокины. Белковые медиаторы, как правило, выpaбатываются лимфоцитами (лейкоцитами) для направления реакции иммунной системы путем передачи сигналов между ее клетками.
• Фактор некроза опухоли: регулирует воспалительные и иммунные реакции

Есть также эритропоэтин, также называемый гемопоэтин, который является цитокиновым гормоном, который регулирует выработку эритроцитов (эритроцитов).

Свойства цитокинов

1. Регулирование иммунной системы

Цитокины играют очень важную роль в нашем иммунном ответе. Двумя основными продуцентами цитокинов являются Т-хелперные клетки и макрофаги. Что это такое? Т-хелперные клетки помогают другим клеткам в иммунном ответе, распознавая чужеродные антигены и секретируя цитокины, которые затем активируют Т и В-клетки. Макрофаги окружают и убивают микроорганизмы, поглощают инородный материал, удаляют мертвые клетки и усиливают иммунные реакции.

Воздействуя на клетки иммунной системы и взаимодействуя с ними, цитокины способны регулировать реакцию организма на болезни и инфекции. Цитокины влияют как на наши врожденные, так и на адаптивные иммунные реакции (9). Оптимальное производство и поведение наших цитокинов является ключом к здоровью нашей иммунной системы.

В одной научной статье, опубликованной в 2014 году, рассматривалось влияние цитокинов, таких как интерфероны (INF) и интерлейкины (IL), на микобактериальные инфекции, в частности, туберкулез. Исследователи приходят к выводу: «В целом семейство цитокинов IFN, по-видимому, является критическим для исхода микобактериальной инфекции» и играет важную роль в сдерживании роста бактерий (10).

3. Уменьшение боли при артрите

Поскольку цитокины регулируют различные воспалительные реакции, неудивительно, что исследования показывают, какую важную роль играют эти белки в артрите, воспалительном заболевании суставов. Как упоминалось ранее, перепроизводство или неправильное производство определенных цитокинов организмом может привести к заболеванию.

Согласно опубликованной в 2014 году научной статье под названием «Роль воспалительных и противовоспалительных цитокинов в патогенезе остеоартрита», интерлейкин-1-бета и фактор некроза опухолей-альфа, как полагают, являются основными воспалительными цитокинами, вовлеченными в остеоартрит (ОА). В то время как интерлейкин-15 связан с патогенезом ревматоидного артрита (РА) (11).

Хотя очевидно, что провоспалительные цитокины находятся на повышенных уровнях у пациентов с артритом, их противовоспалительные варианты также были обнаружены в синовиальной оболочке и в синовиальной жидкости пациентов с РА. На сегодняшний день научные исследования на животных моделях продемонстрировали способность противовоспалительных цитокинов уменьшать боль, возникающую в результате артрита. Однако они не препятствуют повреждению суставов. Клинические испытания на людях продолжаются, и мы надеемся, что в скором времени появятся некоторые полезные результаты для больных артритом (12).

4. Уменьшение воспаления

Противовоспалительные цитокины известны своей способностью уменьшать воспаление в организме. А мы знаем, что воспаление является причиной большинства заболеваний (13). Согласно научной статье под названием «Цитокины, воспаление и боль», которая была опубликована в журнале International Anesthesiology Clinics, из всех противовоспалительных цитокинов интерлейкин 10 (IL-10) обладает одними из самых сильных воспалительных свойств и способен подавлять экспрессию провоспалительных цитокинов, таких как интерлейкин 6 (IL-6), интерлейкин 1 (IL-1) и фактор некроза опухоли альфа (TNF-α).

IL-10 также способен подавлять провоспалительные рецепторы цитокинов, поэтому он способен снижать продукцию, а также функцию молекул провоспалительных цитокинов на нескольких уровнях. Согласно этой статье, введение белка IL-10 продемонстрировало облегчение боли в разнообразных состояниях, таких как периферический неврит, экситотоксическое повреждение спинного мозга и повреждение периферического нерва.

Кроме того, недавние клинические исследования показывают, что низкие уровни в крови IL-10 и интерлейкина 4 (также противовоспалительного цитокина) могут быть важными факторами, когда речь идет о хронической боли. Потому что было обнаружено, что пациенты, борющиеся с хронической широко распространенной болью, имеют низкие концентрации из этих двух цитокинов (14).

4. Противоопухолевая активность

Определенные цитокины в настоящее время используются в иммунотерапии paка, включая лечение лейкемии, лимфомы, меланомы, paка мочевого пузыря и paка почек. Наш организм естественным образом выpaбатывает цитокины. Но когда они используются для естественного лечения paка, эти белки создаются в лаборатории, а затем вводятся в больших дозах, чем организм обычно делает самостоятельно.

По данным Национального института paка, интерлейкин-2 был первым цитокином, который оказал терапевтическое действие при paке. В 1976 году Роберт Галло, доктор медицины и Фрэнсис Рускетти, доктор философи, продемонстрировали, что этот цитокин может «значительно стимулировать рост Т-клеток и естественных киллеров, которые являются неотъемлемой частью иммунного ответа человека».

Спустя почти 10 лет другая группа исследователей во главе со Стивеном Розенбергом, доктором медицинских наук, как сообщается, успешно вылечила нескольких пациентов с распространенным метастатическим почечно-клеточным paком (тип почечного paка) и меланомой, дав им интерлейкин-2. Интерлейкин-2 стал первой противоpaковой иммунотерапией, одобренной FDA в США. На сегодняшний день он все еще используется для лечения метастатической меланомы и paка почки (15).

Побочные эффекты интерлейкина-2 могут включать озноб, лихорадку, усталость, увеличение веса, тошноту, рвоту, диарею и низкое кровяное давление. Редко, но наблюдаются также нарушение сердечного ритма, боль в гpyди и другие проблемы с сердцем. Другие интерлейкины продолжают изучаться как возможное лечение paка (16).

Как обеспечить здоровый баланс цитокинов

Цитокины являются важной темой научных исследований, которые продолжаются и по сей день. Но до сих пор считается, что здоровая диета, богатая полезными питательными веществами, физические упражнения и снижение стресса, могут помочь в поддержании здорового баланса цитокинов в организме.

Предполагается, что состояние цитокинов зависит от состояния питания. Хронический дефицит питательных веществ отрицательно влияет на наш иммунный ответ, который включает снижение выработки и активности цитокинов (17). Таким образом, употрeбление в пищу цельных и противовоспалительных продуктов является ключевым способом повышения статуса цитокинов в нашем организме.

Исследования in vitro также показали, что экстpaкт корицы повышает уровень интерлейкина-10, одновременно подавляя провоспалительные цитокины на экспериментальных моделях индуцированного воспалительного заболевания кишечника (18).

Одним из растительных продуктов, уменьшающих провоспалительные цитокины является конопляное масло. Подробнее о полезных свойствах конопляного масла читайте на нашем сайте.

Есть также продукты, которые нужно избегать. В первую очередь, это:

• рафинированный сахар
• молочные продукты.

Читать еще:  Киста слюнной железы: подробный разбор заболевания

Как указывает Фонд Артрита США, исследования показали, что обработанные сахара вызывают выброс воспалительных цитокинов (19).

В исследовании, опубликованном в Journal of Physiology, изучалось влияние длительных физических нагрузок на провоспалительные и противовоспалительные цитокины. Исследователи обнаружили, что в то время как физические упражнения увеличивали некоторые провоспалительные цитокины, уровни противовоспалительного интерлейкина-10 в плазме показали 27-кратное увеличение сразу после физической нагрузки, и ингибиторы цитокинов также высвобождались. Таким образом, в целом, исследование предполагает, что физические упражнения могут увеличить противовоспалительные цитокины, которые помогают уменьшить воспалительный ответ, который может возникнуть в результате длительной напряженной деятельности (20).

Исследования показали, что вначале стресс может вызывать подавление воспалительных цитокинов и активацию противовоспалительных цитокинов. Однако длительный хронический стресс дополнительно увеличивает провоспалительные цитокины, которые затем приводят к воспалительным реакциям и в конечном итоге могут вызывать различные заболевания (21). Так что это еще одна причина ежедневно пpaктиковать медитации, горячий или контрастный душ как естественные способы снятия стресса.

Ключевые моменты о цитокинах

• Цитокины — группа белков, созданных иммунной системой, которые действуют как химические мессенджеры.
• Существует несколько семейств этих сигнальных белков, включая воспалительные или противовоспалительные цитокины.
• Они особенно важны для иммунной функции и воспалительных реакций.
• Исследования цитокинов продолжаются, но пока что текущие или потенциальные преимущества включают в себя: усиление иммунной системы, обезболивание артрита, уменьшение воспаления и роста опухолей.

Способы стимулирования здоровой функции и баланса цитокинов включают здоровую диету, основанную на цельных продуктах, которые содержат противовоспалительные компоненты и исключает воспалительные продукты, такие как сахар и молоко. Снижение стресса, в том числе регулярные физические упражнения, также могут способствовать оптимальному статусу цитокинов.

Цитокины и воспаление

Редакционная коллегия

Главный редактор журнала — проф. П.Г. Назаров (Институт экспериментальной медицины РАМН, СПб).

Редколлегия и редакционный совет: А.А. Ярилин (Москва) Б.В. Пинегин (Москва) В.А. Козлов (Новосибирск) В.А. Черешнев (Екатеринбург) О.И. Киселев (СПб) Е.А. Корнева (СПб) В.А. Нагорнев(СПб) Е.Ф. Панарин (СПб) Н.С. Сапронов (СПб) А.С. Симбирцев (СПб) Р.М. Хаитов (Москва) В.Х. Хавинсон (СПб) Ф.И. Ершов (Москва) и др.

Правила для авторов

Редакция предъявляет к авторам статей следующие требования, которые соответствуют международным правилам построения публикаций и резюме к ним.

Объем оригинальной статьи — до 15 машинописных страниц (включая рисунки, таблицы, список литературы, русское и английское резюме) ; число ссылок — не более 15. Объем обзоров — не более 20 машинописных страниц (включая рисунки, таблицы, список литературы, русское и английское резюме) ; число ссылок — не более 60. Объем статьи в рубрику — не более 8 машинописных страниц (включая рисунки, таблицы, список литературы, русское и английское резюме) ; не более 2-х рисунков; не более 2-х таблиц; число ссылок — не более 8.

В начале первой страницы пишутся: 1) инициалы и фамилии авторов; 2) название статьи; 3) названия учреждений, из которых вышла работа; 4) город (города), где находится учреждение. Затем следуют: введение (с указанием целей исследования) ; материалы и методы; результаты и обсуждение; благодарности (ссылки на гранты и т.п.) ; литература; резюме на русском языке; резюме на английском языке; таблицы; рисунки или фотографии; подписи к рисункам. В конце статьи обязательно должна быть собственноручная подпись каждого автора и полностью указаны имя, отчество и фамилия, точный почтовый и электронный (если есть) адрес и телефон того, с кем вести переписку. Резюме на русском языке (около 200 слов) должно отражать цель исследования, материалы и методы, результаты, заключение, ключевые слова (не более 5). Резюме на английском языке имеет такую же структуру.

При оформлении статей редакция просит соблюдать следующие правила.

1. Авторский оригинал статьи в 2-х экземплярах должен быть напечатан на одной стороне листа формата А4. Средний объем каждой страницы 2000 знаков, включая пробелы, кегль 14, гарнитура Times New Roman, полуторный междустрочный интервал и с обычными полями. Одновременно необходимо прислать статью в электронном виде (на дискете 3,5″ или по электронной почте), набранную в текстовых редакторах Word, WordPad или других приложениях Windows. Текст электронной и печатной версий должен быть идентичен. При наборе не нужно выполнять форматирование текста (т.е. заголовки и подзаголовки следует набирать как отдельный абзац, не выделяя их прописными буквами; не расставлять переносы вручную; не использовать пробелы или табуляцию для центровки строк и выравнивания текста; таблицы набирать, используя табуляцию между колонками).

2. Статья должна быть тщательным образом проверена автором. Химические формулы, таблицы, дозировки, цитаты визируются автором на полях.

3. Графики и рисунки должны быть предоставлены в электронном виде — по электронной почте или на любом другом носителе — в графических форматах TIF, JPG, BMP, PSD (с разрешением не менее 300 dpi), CDR, AI, FH, в противном случае — напечатаны на лазерном или струйном принтере с разрешением не менее 600 dpi. Диаграммы и графики необходимо сопровождать таблицей цифровых данных, по которым они были построены. Фотографии желательно присылать в виде качественных оригиналов (сканировать самим не нужно). На каждом рисунке или фотографии карандашом на обороте указать номер рисунка, фамилию первого автора и название статьи, обозначить верх и низ. Подписи к рисункам обязательны.

4. Список литературы должен быть оформлен в соответствии с ГОСТом 7.1-84.

5. Не допускается направление в редакцию работ, которые уже опубликованы или посланы для публикации в другие издания.

6. Корректура авторам не высылается. Вся дальнейшая сверка проводится по авторскому оригиналу (для ускорения процесса желателен электронный адрес авторов).

7. Рукописи рекомендуем отправлять по электронной почте в виде вложенных файлов (attachments) и по почте. ПОРЯДОК ПОДАЧИ ПЛАТНЫХ ПУБЛИКАЦИЙ Статья оформляется в соответствии с Правилами, принятыми для публикаций в журнале (см. «Правила оформления статей в журнал «Цитокины и воспаление»).

С 2005 года редакция взимает плату за срочную публикацию статей. Оплата производится в сумме: Статей в рубриках «Оригинальные статьи», «Врачу общей пpaктики» — 3550 руб.; «Обзоры» — 5000 руб.; «Краткие сообщения» — 2550 руб. Указанные суммы включают НДС 18 %. Оплата включает рассмотрение и подготовку статьи к публикации (научное рецензирование, редакторская, корректорская правка, предпечатная подготовка, переписка с авторами). Автор вносит дополнения и изменения в статью, если таковые будут необходимы с точки зрения редакционной коллегии. В случае отказа от публикации, принятого редакцией на основании мнения научных рецензентов и члeнов редколлегии, или добровольного отзыва рукописи автором, корректура и деньги не возвращаются. Рукопись принимается к рассмотрению только после получения издательством подтверждения об оплате в виде копии платежного поручения, присланного по почте или по факсу. Оплата производится в рублях на расчетный счет ООО «Издательство «Цитокины и воспаление». В графе «Назначение платежа» указывается: «Публикация научных материалов» в журнале «Цитокины и воспаление».

Запрос на квитанцию об оплате присылайте на e-mail: cytokines yandex.ru.

E-mail для научной переписки: pnazarov pn4093.spb .edu, cytokines_inflammation yahoo.com Телефон: (812) 234 16 69, факс: (812) 234 94 89

Заведующая редакцией журнала «Цитокины и воспаление» Михайлова Ольга Ярославовна E-mail: cytokines yandex.ru Тел.: + 7 (921) 984 11 30 Адрес для почтовых отправлений:

197376, Санкт-Петербург, ул. акад. Павлова, д. 12, ГУ НИИЭМ РАМН Лаборатория общей иммунологии, главному редактору журнала «Цитокины и воспаление» профессору Петру Григорьевичу Назарову

Цитокины и воспаление

Действие цитокинов лишь на начальном этапе воспаления ограничивается очагом, а позже распространяется на весь организм (генерализуется). Одно­временно реализуется множество механизмов, способствующих недопущению генерализации инфекционного агента.

Принципиально важным свойством макрофага является синтез мощных провоспалительных цитокинов (в первую очередь, ФНО-α, ИЛ-1β, ИЛ-6), кото­рые, с одной стороны, поддерживают развитие воспалительной реакции, а с другой — активируют иммунокомпетентные клетки, готовя их к предстоящей антигенной презентации. Именно с высвобождением макрофагальных цито­кинов связаны метаболические перестройки при воспалении и возникновение симптомов интоксикации.

Читать еще:  Боровая матка и прогестерон

Фактор некроза опухоли

Самым мощным цитокином этой группы является фактор некроза опухоли α (ФНО-α). Он выполняет ряд важнейших функций:

• стимулирует фагоцитоз и продукцию свободных радикалов фагоцитами;
• усиливает экспрессию адгезионных молекул эндотелием (например, Е-селектина, ICAM-1) ;
• является хемоаттpaктантом для макрофагов и клеток Лангерганса;
• увеличивает продукцию гепатоцитами белков острой фазы;
• активирует липопротеинлипазу, способствуя тем самым мобилизации липидов из депо;
• действует на терморегуляторный центр (через высвобождение ПГЕ₂), по­вышая температуру тела.

Кроме этого, ФНО-α способен самостоятельно индуцировать апоптоз ском­прометированных клеток путем взаимодействия с мембранным белком р55 (отсюда и не совсем правильное название данного цитокина).

Функции фактора некроза опухоли α частично перекрываются ИЛ-1β и ИЛ-6, поэтому тандем этих цитокинов пpaктически неразрывно действует в очаге воспаления.

Интерлейкины

Так, интерлейкин-1β (ИЛ-1β) стимулирует Т-лимфоциты и повышает синтез ими интерлейкина-2 (ИЛ-2) и экспрессию рецептора к ИЛ-2. При действии ИЛ-1β преактивированные В-лимфоциты усиливают пролиферацию, а также экспрессию поверхностных молекул HLA II и рецепторов к ИЛ-2.

Эндотелиоциты под влиянием ИЛ-1β усиливают экспрессию молекул адге­зии, начинают повышенный синтез простациклина, с чем связана вазодилата­ция и повышение сосудистой проницаемости.

ИЛ-1β вызывает выброс биогенных аминов, в первую очередь гистамина из тучных клеток. В костной, хрящевой и мышечных тканях ИЛ-1β индуцирует синтез протеиназ, что обуславливает развитие остеопороза, резорбции хря­ща, миомаляции. Данный цитокин также влияет на клетки миелоидного ряда, действуя синергически с ГМ-КСФ. Одновременно угнетается эритропоэз, так как ИЛ-1β является антагонистом эритропоэтина. В табл. 1 перечислены ос­новные эффекты ИЛ-1β.

ИЛ-6 оказывает некоторые контррегуляторные эффекты по отношению к ИЛ-1β и ФНО-α, однако стимулирующее влияние на синтез белков острой фазы гепатоцитами позволяет отнести его к провоспалительным цитокинам.

Провоспалительные и противовоспалительные цитокины

Цитокины – вещества белковой природы с низкой молекулярной массой, которые выpaбатываются пpaктически всеми иммунными клетками. Они служат своеобразными химическими медиаторами в пределах иммунной системы. Но их нельзя назвать только иммунными факторами, поскольку они принимают участие в процессах кроветворения, межсистемной передаче сигналов и обладают способностью взаимодействовать с клетками других органов и систем, что позволяет поддерживать постоянство внутренней среды. Эти субстанции обеспечивают управление реакциями воспаления и гиперчувствительности, в определенных условиях способствуют повреждению собственных тканей организма.

Цитокины представляют собой важные компоненты воспалительного процесса, необходимые для реализации защитных функций иммунной системы. В развитии этих реакций участвуют провоспалительные цитокины, факторы роста, хемокины. Однако в некоторых случаях необходимо подавлять и сдерживать воспалительный процесс. Для этого существуют противовоспалительные цитокины.

Общие свойства

Все цитокины имеют не только свои индивидуальные особенности, но и обладают общими функциональными чертами:

• Для выполнения своей функции они связываются со специфическим рецептором на мембране клеток.
• Одни из них взаимодействуют с различными клетками-мишенями, другие – только с определенными клеточными линиями.
• Синтез этих веществ происходит импульсивно. Они имеют достаточно короткий период полураспада и непродолжительное действие.
• Цитокины эффективны в очень малых концентрациях.
• Они могут вызывать местные реакции или оказывать системное влияние.
• Цитокины взаимодействуют между собой. Так, один из них может влиять на деятельность другого, стимулируя, усиливая или ослабляя ее.
• Для них хаpaктерны перекрывающиеся избыточные функции (один и тот же эффект вызывает несколько цитокинов).
• Одна и та же клетка способна выpaбатывать различные цитокины.
• Один вид цитокинов может продуцироваться различными клетками.

Провоспалительные цитокины

Цитокины, обладающие провоспалительной активностью, начинают секретироваться в организме в результате повреждения или проникновения инфекционного агента. Их выpaбатывают активированные лимфоциты, клетки моноцитарного ряда, дендритные клетки и др. Наиболее важными представителями этой группы цитокинов являются:

• интерлейкин-1;
• интерлейкин-6;
• фактор некроза опухоли α;
• интерлейкин-17 и 18.

Цитокины, ответственные за воспалительную реакцию, синтезируются и секретируются в патологический очаг достаточно быстро. Они появляются там уже в течение часа и начинают оказывать свое действие, формируя зону воспаления:

• индуцируют экспрессию мембранных рецепторов, чувствительных к факторам воспаления;
• усиливают перемещение лейкоцитов из кровеносного русла в патологический очаг;
• стимулируют синтез других цитокинов со сходным действием;
• вызывают лихорадку;
• повышают продукцию белковых субстанций острой фазы воспаления;
• активируют деятельность нервной системы и желез внутренней секреции.

Следует отметить, что в высоких концентрациях эти вещества способны вызывать патологические реакции. Наиболее ярким их примером является септический шок.

Интерлейкин-1 объединяет в себе около 11 классов белковых молекул. 5 из них являются акивными цитокинами, функции остальных не известны. Мишенями для интерлейкина-1 могут быть любые клетки организма, однако в наибольшей степени к нему чувствительны:

• эндотелий сосудов;
• лейкоциты;
• хондроциты;
• эпителиальные клетки;
• нервная ткань.

Под его влиянием в организме реализуется более 50 видов биологических реакций. Он активирует все провоспалительные гены, вызывает миграцию клеток лейкоцитарного ряда в очаг воспаления, повышая при этом их фагоцитарную активность и бактерицидное действие. Также он воздействует на сосудистый тонус и кровообращение в этой области. Кроме того, интерлейкин-1 оказывает множественные системные эффекты:

• воздействует на гипоталамус и вызывает температурную реакцию;
• принимает участие в развитии общих проявлений воспалительного процесса (общая слабость, адинамия, плохой аппетит, сонливость) ;
• усиливает гемопоэз;
• стимулирует выход гранулоцитов из кроветворной зоны костного мозга;
• при поражении хрящевой и костной ткани может вызывать их деструкцию и др.

Интерлейкин-6 является цитокином широкого действия. Он принимает участие в индукции пpaктически всего комплекса местных воспалительных реакций, но действие его слабее, чем интерлейкина-1 или ФНО-α. Однако он не повышает продукцию других цитокинов, а наоборот, угнетает ее, сочетая таким образом в себе противоположные свойства про- и противовоспалительных цитокинов.

Фактор некроза опухоли α выpaбатывается в организме преимущественно клетками моноцитарно-макрофагальной системы. Этот цитокин имеет достаточно широкий спектр активности. Он первым появляется в крови после индукции воспаления (среди всех провоспалительных цитокинов). Его действие сходно с эффектами интерлейкина-1, однако является более выраженным. Он также усиливает экспрессию молекул адгезии, синтез различных факторов воспаления, ускоряет перемещение лейкоцитов и активирует их. Кроме того, он усиливает бактериальный потенциал фагоцитов и стимулирует рост и развитие фибробластов. При повышенной местной концентрации ФНО-α происходит повреждение тканей, а при возрастании его концентрации в крови развиваются тяжелые токсические эффекты.

Противовоспалительные цитокины

Наряду с существованием факторов, вызывающих воспалительную реакцию, в организме человека выpaбатываются цитокины, которые способны подавлять ее. Соотношение между ними – важный момент регуляции возникновения и развития воспаления, ведь от этого зависит не только течение патологического процесса, но и его исход. Основными представителями этой группы цитокинов являются:

• интерлейкин-4;
• интерлейкин-10;
• интерлейкин-13;
• трaнcформирующий фактор роста бета.

Интерлейкин-4 выpaбатывается Т-хелперами 2 типа. Он является антагонистом γ-интерферона, подавляет секрецию ФНО-α, интерлейкина-1, интерлейкина-6 и угнетает активность макрофагов и Т-лимфоцитов. Совместно с другими цитокинами он способствует пролиферации тканевых базофилов.

Также Т-хелперы 2 типа выpaбатывают интерлейкин-10 и 13, которые снижают синтез цитокинов, отвечающих за развитие воспаления, и усиливают пролиферацию тучных клеток и В-лифоцитов. В итоге угнетается клеточный иммунитет и стимулируется гумopaльный (выработка антител).

Трансформирующий фактор роста бета синтезируется различными типами клеток, включая макрофаги и лимфоциты. Основной его функцией считается подавление активности и роста Т-лимфоцитов, а также макрофагов, нейтрофилов, естественных киллеров. Он угнетает иммунный ответ и стимулирует репаративные процессы в организме за счет усиления синтеза коллагена.

Заключение

Роль цитокинов в организме очень велика. Учитывая их многообразные регуляторные свойства, становится понятно, что недостаточная или избыточная секреция этих веществ имеет значение при различных заболеваниях и патологических процессах. В настоящее время на основе цитокинов и их рецепторов разpaбатываются лекарственные препараты, которые используются в oнкoлoгии, трaнcплантологии и других отраслях медицины.