Книги, научные публикации
Е. Л. НАСОНОВ ПРОТИВОВОСПАЛИТЕЛЬНАЯ ТЕРАПИЯ РЕВМАТИЧЕСКИХ БОЛЕЗНЕЙ МОСКВА Издательство "М-СИТИ" 1996 В книге суммированы современные данные о фармакологических свойствах, механизмах действия,
клиническом применении и побочных эффектах основных групп противоревматических препаратов, включая нестероидные противовоспалительные средства, глюкокортикоиды, цитотоксики, препараты "базисного" действия, циклоспорин А и др. Особое внимание уделяется новым подходам к воздействию на иммунопатологические процессы, лежащие в основе ревматических заболеваний, в том числе методам иммунотерапии и экстракорпорального очищения крови.
Книга рассчитана на ревматологов, терапевтов, специалистов в области клинической фармакологии и иммунологии.
ООО "М-СИТИ" 121609, г. Москва, Осенний бульвар, д. 5. к. 1 Лицензия 064486 серия л.р от 11 марта 1996 г. Отпечатано в АО "Красногорская типография" 143400, г. Красногорск, Коммунальный кв., д. 2 Заказ 883. Тираж 5.000 экз.
ОГЛАВЛЕНИЕ Список принятых сокращений Предисловие Введение. Современные классификации противоревматических препаратов Е. Л. Насонов Глава 1. Иммунитет и воспаление при ревматических заболеваниях Е. Л. Насонов Глава 2. Нестероидные противовоспалительные препараты. Е. Л. Насонов, Н. В. Чичасова, О. И. Лебедева Глава 3. Глюкокортикоиды Е. Л. Насонов, С. К. Соловьев.
Глава 4. Соли золота. В. Чичасова, Е. Л. Насонов Глава 5. D- Е. Л. Насонов, Н. В. Чичасова Глава 6. Метотрексат Е. Л. Насонов Глава 7. Антималярийные препараты Е. Л. Насонов Глава 8. Цитотоксические препараты Е. Л. Насонов Глава 9. Сульфасалазин Е. Л. Насонов, Н. В. Чичасова Глава 10. Циклоспорин А и другие препараты с близкими механизмами действия. Е. Л. Насонов, В. 3.
Штутман Глава 11. Тенидап Е. Л. Насонов Глава 12. Внутривенный иммуноглобулин Е. Л. Насонов, С. К. Соловьев, А. В. Шайков, М. В. Богданова Глава 13. Экстракорпоральное очищение крови, дренаж грудного лимфатического протока, общее облучение лимфатических узлов Е. Л. Насонов Глава 14. Методы иммунотерапии Е. Л. Насонов Глава 15. Другие препараты и методы лечения Е. Л. Насонов Заключение. Песпективы фармакотерапии ревматических заболеваний Приложение Предметный указатель СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ Азатиоприн АЗ Артериальная гипертензия АГ Адренокортикотропный гормон АКТГ Антигенпрезентирующие клетки АПК Ангиотензин-превращающий фермент АПФ Антифосфолипидный синдрома АФС Антифосфолипидные антитела ФЛ Глюкокортикоиды ГК Главный комплекс гистосовместимости ГКГ Диффузные болезни соединительной ткани ДБСТ Дерматомиозит ДМ Естественные киллерные клетки ЕК-клетки Желудочно-кишечный тракт ЖКТ Идиопатические воспалительные миопатии ИВМ Интерлейкины ИЛ Интерферон ИФ Клеточные молекулы адгезии КМА Лейкотриены ЛТ Матриксные металлопротеиназы ММП Метотрексат МТ Макрофаг МФ Моноциты М - Нестероидные противовоспалительные препараты НПВС Острофазовые белки ОФБ Простагландины ПГ Полимиозит ПМ Рецептор Р Ревматоидный артрит РА Ревматоидный фактор РФ Системная красная волчанка СКВ С-реактивный белок СРБ Системная склеродермия ССД Т-клеточные рецепторы ТКР Трансформирующий фактор роста ТФР Фактор активации тромбоцитов ФАТ Фактор некроза опухоли ФНО Хлорамбуцил ХБ Циклооксигеназы ЦОГ Циклоспорин ЦсА Циклофосфамид АЦФ Эндотелиальная клетка ЭК ПРЕДИСЛОВИЕ Воспалительные ревматические заболевания, основными формами которых являются ревматоидный артрит (РА), диффузные болезни соединительной ткани (ДБСТ), системные васкулиты, серонегативные и микрокристаллические артропатии, относятся к числу наиболее тяжелых форм хронической патологии человека. Фармакотерапия этих заболеваний продолжает оставаться одной из наиболее сложных проблем современной клинической медицины. Этиология многих болезней неизвестна, что делает невозможным проведение эффективной этиотропной терапии. Однако в расшифровке их патогенеза в последние годы наметился очевидный прогресс, что в первую очередь обусловлено расширением знаний о структурных и функциональных особенностях системы иммунитета, механизмах развития иммунного ответа и воспаления.
В настоящее время для лечения ревматических заболеваний используется большое число лекарственных средств с различной химической структурой и фармакологическими механизмами действия, общим свойством которых является способность подавлять развитие воспаления. К ним относятся нестероидные противовоспалительные препараты, глюкокортикоиды, обладающие противовоспалительной активностью и так называемые базисные противоревматические препараты (соли золота, D-, антималярийные препараты, цитотоксики и др.), которые, как полагают, оказывают более глубокое воздействие на иммунную систему и воспалительные процессы, лежащие в основе ревматических заболеваний. Интенсивно разрабатываются новые подходы к лечения, основанные на использовании иммунотерапевтических методов.
В нашей стране было опубликовано несколько монографий, посвященных фармакотерапии ревматических заболеваний (В. А. Насонова, Я. А. Сигидин. Патогенетическая терапия ревматических заболеваний, 1985;
В. А.
Насонова, М. Г. Астапенко. Клиническая ревматология, 1989;
Я. А. Сигидин, Н. Г. Гусева, М. М. Иванова.
Диффузные болезни соединительной ткани, 1994). Однако в последние годы появилось очень большое количество новых клинических и экспериментальных данных, касающихся механизмов действия, тактики применения и эффективности как ранее известных противоревматических препаратов, так и новых лекарственных средств и методов лечения.
В книге систематически изложены современные сведения о наиболее важных противовоспалительных препаратах, однако основной задачей явилось ознакомление с новыми тенденциями в развитии фармакотерапии воспалительных ревматических заболеваний.
Мы надеемся, что книга окажется полезной практическим врачам в лечении больных ревматическими заболеваниями и стимулирует интерес к фармакологическим аспектам ревматологии у специалистов, занимающихся разработкой теоретических проблем медицины, иммунологов, биохимиков, фармакологов.
Выражаем огромную признательность Е. Н. Литвак и Н. Ю. Милосердовой, а также Компании "АГАБ"" и рекламно-издательской группе "М-СИТИ" за помощь в подготовке книги.
Е. Л. Насонов ВВЕДЕНИЕ СОВРЕМЕННЫЕ КЛАССИФИКАЦИИ ПРОТИВОРЕВМАТИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ Одним из наиболее часто встречающихся и тяжелых ревматических заболеваний является РА, для лечения которого используется весь арсенал противоревматических препаратов и методов терапии (В. А. Насонова и М.
Г. Астапенко, 1989). Именно поэтому классификации противоревматических препаратов разрабатываются с точки зрения их места в лечении РА.
На основании различий в фармакологических свойствах противоревматические препараты подразделяются на противовоспалительные анальгетики ( НПВС);
противовоспалительные глюкокортикоиды (ГК), иммуномодулирующие/иммуносупрессивные агенты (соли золота, D-, антималярийные препараты, цитотоксики и др.). Согласно другой классификации НПВС рассматриваются как симптоматические, не влияющие на механизмы развития заболевания, в противоположность модифицирующим болезнь или медленно действующим антиревматическим препаратам, которые, как полагали, влияют на этиопатогенез болезни. Для классификации противоревматических препаратов был также использован подход, учитывающий в первую очередь их токсичность, по которой они подразделяются на препараты первой, второй и третьей линии.
Предлагалось классифицировать противоревматические препараты на основании быстроты наступления терапевтического эффекта и его длительности после прекращения лечения. НПВС и ГК в отличие от модифицирующих болезнь/медленно действующих противоревматических препаратов проявляют свой эффект очень быстро (в течение несколько часов или дней). Кроме того, предполагалось, что если после отмены НПВС и ГК обострение развивается достаточно быстро, то эффект медленно действующих противоревматических препаратов сохраняется в течение более длительного времени.
Однако в настоящее время стало очевидным, что традиционные классификации не отвечают современным требованиям в отношении как терминологии, так и подразделения на фармакологические категории.
Фактически только НПВС и ГК представляют собой относительно гомогенные в плане фармакологической и терапевтической активности группы лекарственных средств.
Начиная с 1991 года под эгидой ВОЗ и Международной лиги по борьбе с ревматическими заболеваниями создается новая классификация противоревматических препаратов (H. E. Paulus и соавт., 1992;
J. P. Edmonds и соавт., 1993), согласно которой эти препараты подразделяются на две основные категории:
I. Модифицирующие симптомы антиревматические препараты, оказывающие положительное влияние на симптомы и клинические проявления воспалительного синовита:
1). нестероидные противовоспалительные препараты 2). глюкокортикоиды 3). медленно-действующие препараты: антималярийные, соли золота, D-, антиметаболиты, цитотоксические агенты II. Контролирующие болезнь антиревматические препараты, влияющие на течение РА, которые должны соответствовать следующим требованиям:
а. улучшать и поддерживать функциональную способность суставов в сочетании со снижением интенсивности воспалительного синовита;
б. предотвращать или существенно снижать скорость прогрессирования структурных изменений в суставах.
При этом перечисленные эффекты должны проявляться в течение не менее 1 года от момента начала терапии;
в процессе классификации препарата должен указываться срок, (не менее 2 лет) в течение которого его терапевтический эффект соответствует перечисленным критериям.
Эта классификация отличается от предыдущих более реалистичным подходом к оценке терапевтической эффективности препаратов при РА. В настоящее время стало очевидным, что общим доказанным свойством всех существующих противоревматических препаратов является способность вызывать клиническое улучшение, в то время как их возможность влиять на прогрессирование и исходы ревматоидного процесса нельзя считать строго доказанной. Поэтому ни один противоревматический препарат в настоящее время не может быть классифицирован как "контролирующий заболевание". Это, впрочем, не исключает возможности переноса в процессе дальнейших исследований тех или иных лекарственных средств из первой группы во вторую. Это положение представляется принципиальным, так как должно способствовать расширению фармакологических и клинических исследований в ревматологии в плане разработки критериев эффективности лечения, а также создания новых, более эффективных антиревматических средств или их рациональных комбинаций.
Список литературы к введению "Современные классификации противоревматических препаратов" 1. Насонова В. А., Астапенко М. Г.: Клиническая ревматология. М., 1965, 589 стр.
2. Paulus Н. Е., Scott D. L, Edmonds J. P.:>
35: 364-365.
3. Edmonds J. P.. Scott D. L., Furst D. E., Brooks p., Paulus..: Antirheumatic drugs: a proposal for new>
36: 336-339.
ГЛАВА 1 ИММУНИТЕТ И ВОСПАЛЕНИЕ ПРИ РЕВМАТИЧЕСКИХ ЗАБОЛЕВАНИЯХ Иммунная система играет важнейшую роль в защите организма от чужеродных агентов и поддержании постоянства внутренней среды. Характерной особенностью иммунной системы является специфичность иммунного ответа. В то же время эффективное предотвращение потенциально негативных последствий воздействия факторов внешней среды на организм человека во многом зависит и от неспецифических механизмов иммунной защиты. Основными компонентами иммунной системы, обеспечивающими клеточные и гуморальные иммунные реакции и развитие воспалительных процессов, являются лимфоциты и мононуклеарные фагоциты, а также клетки сосудистого эндотелия.
1.1. Иммунный ответ Иммунный ответ включает в себя 3 основные фазы: 1) фазу распознавания, во время которой макрофаги и лимфоциты реагируют с чужеродным антигеном (или аутоантигеном);
2) фазу активации, заключающуюся в клональной пролиферации и дифференцировке лимфоцитов, распознающих соответствующие антигены;
3) эффекторную фазу, которая приводит к элиминации чужеродного агента из организма.
Нормальный иммунный ответ и формирование генетически детерминированной предрасположенности к развитию воспалительных ревматических болезней определяется генами главного комплекса гистосовместимости (ГКГ).
ГКГ включает несколько сотен индивидуальных генов, которые кодируют экспрессию антигенов систем HLA человека (Human Leukocyte Antigen). Гены ГКГ занимают около 1% короткого плеча шестой хромосомы человека, включая 3000 kb ДНК.
Система HLA и её продукты в соответствии со структурными и функциональными свойствами разделяется на классы. К классу 1 относятся HLA-A, -В и -С локусы и их серологически определяемые антигены. В локусе А установлено 24 специфичности, в локусе В Ч 52 специфичности, в локусе С Ч 11 специфичностей. Класс II включает специфичности, кодируемые HLA-DR, -DQ, -DP, -DN и -DO генами. К классу III относятся гены, кодирующие белки системы комплемента Bf, С2, С4, гены цитокинов (ФНО, ИЛ-1 /, антагонист ИЛ- рецептора), стрессорных белков (Hsp70). В центромерной части В-локуса обнаружено 5 добавочных генов, которые получили название "В-ассоциированные транскрипты". Предполагается, что эти гены составляют семейство класса IV ГКГ (Bodmer W. A.). Антигены классов I и II ГКГ являются гликопротеинами и имеют доменную структуру. Антигены класса 1 присутствуют на мембранах всех ядерных клеток и тромбоцитов. Они состоят из субъединиц "тяжелых" цепей, соединяющихся с клеткой посредством трансмембранного гидрофобного "хвоста", и внеклеточных гидрофильных участков, составляющих 3 домена (1,-2,-3). Тяжелые цепи нековалентно ассоциируются с 2-микроглобулином Ч неполиморфным белком, гены которого находятся вне пределов ГКГ. (-1 и -2 домены весьма полиморфны и имеют детерминанты, специфичные для каждого индивидуума. Антигены класса II состоят из двух нековалентно связанных цепей, образующих / гетеродимер.
Антигены класса II в норме экспрессируются только на так называемых антигенпрезентирующих клетках (АПК), функцию которых выполняют макрофаги, моноциты, дендритные клетки, В-лимфоциты, клетки Лангерганса, купферовские клетки, активированные Т-лимфоциты и, вероятно, эндотелиальные клетки (ЭК).
Аминотерминальные домены / цепей обладают выраженной гипервариабельностью, которая определяет полиморфизм молекул класса II ГКГ.
Важной функцией молекул ГКГ класса I и II является связывание и представление (презентирование) процессированных пептидных фрагментов чужеродных молекул для распознавания Т-лимфоцитами (более подробно механизмы "процессинга" антигенов будут рассмотрены ниже). При этом только клетки, имеющие одинаковый тип молекул ГКГ, могут реагировать друг с другом;
этот феномен получил название "ограничение" (рестрикция) по ГКГ. Установлено, что процессированные пептидные фрагменты находятся как бы в "полости", образованной полиморфными аминокислотными остатками, составляющими гипервариабельные участки молекул ГКГ, и лишь в такой форме способны связываться с клонотипическими антигенными рецепторами Т лимфоцитов (ТКР). Таким образом, в отличие от иммуноглобулиновых молекул В-лимфоцитов, которые способны непосредственно реагировать с антигенами, особенностью Т-клеточного иммунного ответа является необходимость образования тримолекулярного комплекса, состоящего из молекулы ГКГ, процессированного антигенного пептидного фрагмента и ТКР. Кроме того, имеются различия в стабильности связывания пептидов с тяжелой цепью молекулы класса I или гетеродимером класса II ГКГ (K. Dormair и соавт., 1991). Молекулы класса I образуют комплекс с цитозольными и ядерными пептидами, состоящими примерно из аминокислотных остатков, который распознается специфическими рецепторами CD8+ цитотоксических Т лимфоцитов, Молекулы класса II ГКГ связывают пептиды, происходящие из мембранных белков (в том числе других молекул ГКГ), которые состоят из 10-34 аминокислотных остатков (T. Elliot и соавт., 1990), и распознаются CD4+ хелперными Т-лимфоцитами.
Существование аллельных форм HLA оказывает выраженное влияние на характер иммунного ответа. Во первых, различия аминокислотной последовательности молекул HLA может приводить к селективному связыванию процессированных антигенных фрагментов только с определенными аллелями ГКГ. Этот процесс получил название "селекции детерминанты". Во-вторых, молекулы ГКГ оказывают влияние на "репертуар" ТКР в период созревания иммунной системы. Полагают, что молекулы ГКГ принимают участие в селекции Т клеточных клонов, экспрессирующих определенный тип ТКР. Этот процесс позитивной и негативной селекции, с одной стороны, определяет направленность иммунного ответа к собственным молекулам ГКГ, а с другой Ч формирование толерантности к собственным антигенам (аутоантигенам). Его развитие связывают с презентацией аутологичных антигенных фрагментов собственными молекулами ГКГ в период раннего онтогенеза.
Итак, в процессе Т-зависимого иммунного ответа антигенные пептиды, ассоциированные с молекулами класса II ГКГ, экспрессирующимися на мембране АПК, реагируют с ТКР CD4+ Т-лимфоцитов, обладающими свойствами Т-хелперов. ТКР состоит из двух пептидных и цепей (с молекулярной массой примерно 45 kD), которые имеют вариабельные и константные участки и образуют комплекс с другим мембранным белком, определяемым как CD3. Небольшая популяция Т-лимфоцитов экспрессирует другой тип ТКР, состоящих из полиморфных цепей / типа. Полагают, что Т-лимфоциты, имеющие этот тип ТКР, играют важную роль в защите слизистой оболочки кишечника и мочеполовой системы, а также патогенезе некоторых ревматических заболеваний. Например, / Т-клетки распознают стрессорные белки бактерий в отсутствие молекул ГКГ, некоторые из них могут реагировать с аутоантигенами поврежденных или подвергнутых стрессу клеток.
Активация Т-клеток, опосредуемая взаимодействием ТКР с процессированными АПК антигенными фрагментами, усиливается добавочными молекулами, такими, как CD4, CD8 и LFA-1. Важное значение имеют и так называемые костимуляторные молекулы, к которым относится CD2, взаимодействующий с LFA-3, и CD28, взаимодействующий с В7 белком, специфичным для В-лимфоцитов. Начальная активация Т-клеток происходит за счет перекрестного связывания ТКР, что в присутствии костимулирующих сигналов обеспечивает активацию фосфатидилинозитольного пути. Ключевую роль в этом процессе играет тирозинкиназа, активация которой опосредуется цитоплазматическим компонентом молекулы CD3.
Активированные Т-клетки экспрессируют рецепторы для ИЛ-2 и ИЛ-4, связывание которых с соответствующими цитокинами обеспечивает аутокринную стимуляцию пролиферации Т- и В-лимфоцитов.
Кроме того, АПК начинают синтезировать растворимые медиаторы, в частности ИЛ-1, который, связываясь с ИЛ-1 рецепторами на АПК, вызывает дополнительную активацию последних, стимулирует Т-лимфоциты и индуцирует разнообразные системные реакции (острофазовый ответ), выходящие за рамки иммунной системы.
Большинство антигенов инициирует развитие как клеточного, так и гуморального типов иммунного ответа, требующего кооперации СD4+Т-лимфоцитов и В-лимфоцитов. Цитокины, синтезируемые Т-клетками обеспечивают антигеннеспецифическую стимуляцию В-лимфоцитов.
Т-лимфоциты, экспрессирующие на мембране молекулы CD8, связывают антигенные пептиды, ассоциированные с молекулами класса I ГКГ, и обладают цитотоксической активностью. Эти клетки играют важную роль в защите организма от вирусных инфекций и других внутриклеточных микроорганизмов. Кроме того, антиген CD8 экспрессируется на Т-супрессорных лимфоцитах. Предполагается, что в реализации активности этих клеток принимает участие ТФР-.
В-лимфоциты происходят из костномозговых предшественников и в отличие от Т-клеток не подвергаются дифференцировке в тимусе. В -лимфоциты обнаруживаются во всех лимфоидных органах, особенно в большом количестве в миндалинах, зародышевых центрах лимфатических узлов и селезенки. В-лимфоциты экспрессируют Fc- (CD32), молекулы класса II ГКГ и другие детерминанты (CD19, CD20 и др.).
Основной функцией В-клеток является синтез антител. При этом В-клетки принимают участие в "презентировании" антигенов Т-лимфоцитам. Для реализации этих функций В-лимфоциты должны активироваться. При соответствующей стимуляции В-клетки подвергаются быстрой дифференцировке и пролиферации, что приводит к секреции специфических антител. Некоторые В-лимфоциты, синтезирующие иммуноглобулины, имеют морфологию плазматических клеток, другие Ч остаются похожими на лимфоциты.
В-клеточный ответ на так называемые Т-зависимые антигены предполагает их взаимодействие с CD4+T лимфоцитами. Это взаимодействие опосредуется CD40 и другими мембранными молекулами В-лимфоцитов, обладающими костимуляторной активностью. Добавочный сигнал, необходимый для В-клеточной активации, предоставляется самим антигеном, особенно если он способен вызывать перекрестное связывание В-клеточных рецепторов. Это позволяет объяснить способность молекул с множественными антигенными детерминантами (бактериальный липополисахарид, вирус Эпштейна-Барр и др.) вызывать антигеннеспецифическую активацию В-клеток. Последняя получила название "поликлональная В-клеточная активация", и для ее развития необходимость в Т-хелперах (CD4+T-лимфоциты) отсутствует.
1.2. Иммуногенетическая предрасположенность С помощью современных генетических методов изучены аминокислотные последовательности гипервариабельных участков молекул. ГКГ и получены доказательства их участия в предрасположенности к развитию ревматических болезней и продукции аутоантител с определенной специфичностью. За исключением анкилозирующего спондилита и близких серонегативных спондилоартропатий, связанных с носительством HLA-B27 ("болезни круга HLA-B27"), все остальные аутоиммунные ревматические заболевания ассоциируются с определенными гаплотипами HLA класса II или молекулами ГКГ класса III (T. A. Dalton и J. C. Bennet, 1992).
Установлено, что гипервариабельная область 1 домена, который, как предполагается, непосредственно контактирует с процессированным антигеном, обладает выраженным полиморфизмом.
80-90% больных РА являются носителями HLA-DR1 или одного из трех вариантов HLA-DR4 (Dw4, Dwl4, Dwl5). Эти гаплотипы имеют очень сходные аминокислотные последовательности (эпитопы) в гипервариабельном участке DR1- в положении 65-74. Имеется определенная связь между носительством HLA-DR4 и тяжестью РА, гиперпродукцией РФ, нарушением функции легких и быстрым развитием эрозивных изменений в суставах. Носительство HLA-DR3-y больных РА ассоциируется с развитием побочных реакций при применении солей золота (глава 4) и D- (глава 5). Предполагается, что при СКВ носительство тех или иных антигенов ГКГ в большей степени коррелирует не с самим заболеванием, а с продукцией определенных типов аутоантител (F. C. Arnett и J. D. Reveille, 1992).
С4 нулевой аллель (C4*QO) обнаруживается у 50-80% больных СКВ и дает относительный риск, равный 3.
Гомозиготный дефицит С4А (C4A*QO, *QO) выявляется у 10-15% больных СКВ и у 2-3% -в контроле (относительный риск 17). При этом практически все больные с полным дефицитом 4 страдают СКВ или близкими аутоиммунными заболеваниями. Кроме того, частичный дефицит С4А и/или С4В ассоциируется с другими аутоиммунными заболеваниями, такими, как хронический активный гепатит, диффузный токсический зоб, синдром Шегрена, синдром Шенлейна-Геноха, IgA-, инсулинзависимый сахарный диабет.
Необычный вариант 4 2.9 (С4ВЗ) с высокой частотой встречается при РА и находится в неравновесном сцеплении с HLA-DR4. Приблизительно 75% лиц с гомозиготным С2 дефицитом имеют волчаночноподобный синдром или другие аутоиммунные заболевания, включая ДМ/ПМ или васкулит. Предполагается, что повышенный риск аутоиммунной патологии у больных с дефицитом компонентов комплемента связан с нарушением клиренса иммунных комплексов.
Обсуждается значение генетического полиморфизма цитокинов в развитии ревматических болезней.
Имеются данные о том, что особенности полиморфизма длины рестрикционных фрагментов ДНК гена Ф- у NZBxNZW F1 мышей коррелирует с синтезом ФНО- и развитием нефрита (C. D. Jacob и H. O. McDevitt, 1988).
Полиморфные замены в промоторном участке гена ФНО- ассоциируются с "аутоиммунным гаплотипом" HLA-A1, HLA-B8, HLA-DR3 (L. J. Abracham и соавт., 1993), носительство которого отмечено при нескольких аутоиммунных заболеваниях. Некоторые аллели ФНО- и полиморфизм промоторных участков гена ФНО- ассоциируются с развитием СКВ (M. P. Bettinotti и соавт., 1993) и синтезом антител к Ro- и La-. Другим важным генетическим элементом является группа генов, кодирующих синтез ИЛ-1 / и антагониста ИЛ- рецептора, которые локализованы на длинном плече второй хромосомы. Отмечена связь между полиморфизмом ИЛ-1 генов и развитием СКВ (A. I. F. Blakemora и соавт., 1993), ювенильного хронического артрита (T. L. McDowell и соавт., 1993), ССД.
Наряду с ГКГ важную роль в предрасположенности к аутоиммунным ревматическим болезням играют гены ТКР, кодирующие синтез иммуноглобулинов и гены, связанные с половыми гормонами (таблица 1.1.) Таблица 1.1. Роль генетических факторов в развитии аутоиммунных болезней (по D. A. Carson, 1992) Фактор Механизм предрасположенности к заболеванию Гены ГКГ Селективное связывание аутоантигенных пептидов;
экспансия аутореактивных Т-клеток;
делеция Т-клеток, контролирующих инфекцию Гены ТКР Увеличение количества аутореактивных Т клеток;
снижение способности контролировать инфекцию, индуцирующую аутоиммунную патологию Гены иммуноглобулинов Нарушение презентации аутоантигенов;
дефекты анергии;
увеличение синтеза аутоантител Гены, кодирующие процессинг Недостаточная экспрессия молекул ГКГ, предотвращающих антигенов и транспорт пептидов периферическую анергию;
нарушение процессинга аутоантигенов Гены комплемента Нарушение клиренса иммунных комплексов Гены, связанные с полом Иммунные эффекты половых гормонов Гены цитокинов Иммунные эффекты цитокинов Гены стрессорных белков ?
Гены HLA-B ассоциированных ?
транскриптов 1.3. Воспаление Воспаление является физиологической защитной реакцией организма в ответ на тканевое повреждение.
Основу развития воспалительного процесса составляет каскад биохимических и иммунологических процессов, направленных на элиминацию повреждающего фактора, заживление пораженных тканей и восстановление нарушенной функции. Таким образом, воспаление, как и иммунный ответ, играет важнейшую роль в защите организма от патогенных возбудителей, способствует репарации тканей после физического или химического повреждения. Воспаление может быть острым или хроническим, однако в процессе развития воспалительной реакции, как правило, наблюдаются признаки воспаления обеих форм. Начальная фаза воспаления чаще всего протекает остро и характеризуется сосудистым ответом, участием нейтрофилов и тучных клеток. Хроническое воспаление обычно ассоциируется с мононуклеарными клетками (макрофаги, лимфоциты, плазматические клетки) и фибробластами. Присутствие последних отражает пролиферацию соединительной ткани.
Хроническое воспаление может следовать за острым, но иногда воспалительный процесс с самого начала имеет черты хронического.
При аутоиммунных ревматических заболеваниях нормальный воспалительный процесс не приводит к элиминации этиологических повреждающих факторов, которые в большинстве случаев неизвестны. Более того, персистенция повреждающего фактора, часто сочетающаяся с нарушением нормальных механизмов, ограничивающих выраженность воспалительных реакций, приводит к интенсификации и хронизации воспалительного процесса, а следовательно, к прогрессирующему повреждению тканей и нарушению функции различных органов и систем организма.
В целом, в развитии воспаления принимают участие различные клетки Ч лейкоциты (в первую очередь нейтрофилы), моноциты/макрофаги, тромбоциты, лимфоциты, а также ЭК, а регуляция сосудистых и клеточных воспалительных реакций осуществляется очень большим числом биологически активных веществ.
Важным начальным этапом воспаления является фагоцитоз, который заключается в поглощении и деструкции инородных частиц фагоцитирующими клетками. Среди лейкоцитов периферической крови способностью к фагоцитозу обладают гранулоциты (главным образом нейтрофилы, в меньшей степени Ч другие клетки) и моноциты. Процесс фагоцитоза подразделяется на несколько этапов Ч прилипание, хемотаксис, собственно фагоцитоз и внутриклеточное разрушение патогенных субстанций Ч и регулируется различными хемотаксическими стимулами, такими, как анафилотоксины (С5а), иммунные комплексы, ИЛ-8 и др.
1.4. Нейтрофилы На мембране нейтрофилов экспрессируются рецепторы, способные связывать компоненты комплемента С3b (CR1), iC3b (CR3;
Mac-1 или CD11b/CD18) и С5а компоненты комплемента, а также рецепторы для Fc иммуноглобулинов. Иммунные комплексы и активированные компоненты комплемента, связываясь с этими рецепторами, индуцируют секрецию воспалительных медиаторов, вызывающих тканевое повреждение.
CR1 и CR3 принимают участие в процессе опсонизации бактерий. Кроме того, CR3 выступает в качестве молекулы адгезии, определяющей прилипание нейтрофилов к эндотелию и другим нейтрофилам. Адгезия активированных нейтрофилов к сосудистому эндотелию является одним из начальных этапов воспалительного процесса. Существует 3 основных класса Fc-. FcRI обладает высокой аффинностью к мономерному lgG, обнаруживается преимущественно на нейтрофилах и других мононуклеарных клетках. FcII и FcIII рецепторы присутствуют на нейтрофилах и мононуклеарных клетках и связывают иммунные комплексы с более высокой аффинностью, чем мономерный lgG. FcII обнаруживаются также на В-лимфоцитах и тромбоцитах. FcIII присутствуют на нейтрофилах, макрофагах, тромбоцитах и Т-лимфоцитах.
Нейтрофилам придают важное значение в развитии тканевой деструкции при остром и хроническом воспалении. (H. L.Malech и J. I. Gallin, 1987). Развитие воспаления, независимо от причины и локализации, определяется способностью нейтрофилов образовывать широкий спектр биологически активных молекул, способных разрушать нормальные клетки и соединительную ткань. Нейтрофилы образуют не менее субстанций, которые могут принимать участие в развитии воспаления и выступать в качестве медиаторов тканевого повреждения (R. I. Lehner и соавт. 1988). Роль этих веществ заключается в первую очередь в защите организма от патогенных воздействий. Однако, поскольку сами нейтрофилы не обладают внутренней способностью дифференцировать чужеродные и собственные клетки-мишени, а их специфическая активность зависит от действия других компонентов иммунной системы (антитела, комплемент, цитокины и др.), в случае ошибочного распознавания нормальных тканей как чужеродных активация нейтрофилов вызовет повреждение собственных клеток.
Основные секреторные продукты нейтрофилов:
Протеиназы Супероксидные анионы Окись азота Цитокины Антагонисты цитокинов Растворимые цитокиновые рецепторы Н+ лактат Эйкозаноиды Катионные белки Гликозидаза, липаза, сульфаты ФАТ 1.5. Макрофаги Макрофагами являются тканевые фагоциты, происходящие из циркулирующих моноцитов. Эти клетки играют важную роль в развитии хронического воспаления, характерного для большинства аутоиммунных ревматических болезней, в первую очередь РА.
В процессе активации макрофаги секретируют очень большое количество субстанций, начиная от свободных радикалов (супероксидные анионы) и кончая веществами с высокой молекулярной массой (фибронектин). Некоторые из них секретируются макрофагами только под влиянием воспалительных стимулов, в то время как образование других не зависит от наличия воспаления.
Секреторные продукты мононуклеарных фагоцитов (по C. F. Nathan, 1987) Цитокины и полипептиды:
ИЛ-1 / ФНО- ИЛ- ИФ- ИФ-(?) тромбоцитарный фактор роста (?) ТФР- -эндорфин Компоненты комплемента:
классический путь: С2, С4, СЗ, С альтернативный путь: фактор В, фактор D, пропердин ингибиторы: С3b инактиватор, 1Н Коагуляционные факторы:
внутренний путь: факторы IX, X, V и протромбин внешний путь: фактор VII поверхностная активность: тканевый фактор, протромбиназа протромболитическая активность: ингибиторы активатора плазминогена, ингибитор плазмина Биоактивные липиды:
продукты циклооксигеназы: ПГЕ2, ПГF2, ПГI2, тромбоксан продукты липоксигеназы: лейкотриены В4, С, D, Е.
ФАТ Протеиназы и их ингибиторы Супероксидные анионы Окись азота Большинство макрофагальных медиаторов увеличивает интенсивность воспаления и вызывает разрушение патогенных микроорганизмов, но они, как и нейтрофилы, могут индуцировать повреждение нормальных тканей.
Наряду с участием в воспалительных реакциях макрофаги функционируют как АПК. Как уже отмечалось, ключевым событием иммунного ответа является фагоцитоз и расщепление антигенов макрофагами и представление ("презентация") подвергнутых процессингу антигенных пептидов CD4+ Т-лимфоцитам.
"Презентация" антигена Ч сложный процесс, включающий интернализацию и частичное переваривание "чужеродных" белков в лизосомах АПК с образованием комплексов, состоящих из / цепей молекул класса II ГКГ и образующихся в результате переваривания интернализованных белков, пептидных фрагментов, и цепи ГКГ синтезируются независимо друг от друга в эндоплазматическом ретикулуме. При нейтральном рН (/ цепи не могут образовать стабильный / димер и быстро связываются с инвариантной Ii -цепью. Этот процесс имеет важное физиологическое значение, так как предотвращает связывание / цепей с другими белками эндоплазматического ретикулума. Кроме того, инвариантная цепь выполняет роль "чаперона", направляющего перемещение -Ii и -Ii комплексов к более кислым везикулам (эндосомам) и сигнальной молекулы, указывающей направление движения / цепям, но не Ii- и Ii- комплексам, к клеточной мембране.
Из эндоплазматического ретикулума /Ii и /Ii комплексы мигрируют к первичным эндосомам. Путем слияния интрацитоплазматических пузырьков содержимое эндосом смешивается с содержимым лизосом, образуя вторичные эндосомы, содержащие -Ii и /-Ii расщепленные пептиды и кислые гидролазы. В кислом микроокружении вторичных эндосом пептиды конкурируют с Ii цепью за связывание с / цепями ГКГ. Если аффинность пептида к / цепям выше, чем Ii цепей, он способен вытеснять Ii и формировать комплекс с / цепями ГКГ. Образование такого комплекса стабилизируется при повышении рН, после чего он начинает перемещаться по направлению к клеточной поверхности. Таким образом, кислое содержимое очень важно для образования / пептидного комплекса, особенно, если афинность процессированного пептиды низкая. В дальнейшем комплексы, состоящие из пептидов и / цепей, экспрессируются на мембране макрофагов, где распознаются СD4+Т-лимфоцитами.
1.6. Тромбоциты Тромбоциты происходят из костномозговых мегакариоцитов и принимают участие в гемостазе, заживлении ран и других реакциях организма на повреждение. В процессе активации и агрегации на фоне воспаления тромбоциты секретируют большое количество разнообразных веществ, неполный перечень которых и установленные биологические эффекты представлены в таблице 1.2.
Таблица 1.2. Тромбоцитарные продукты воспалительных реакций (по F. H. Valone. 1993) Класс Медиатор Биологическая активность Липиды Циклооксигеназные Тромбоксан А2 Вазоконстрикция;
агрегация;
усиление прилипания нейтрофилов Тромбоксан В2 Более стабильный аналог ПГD2, Е2, F2 Модуляция сосудистой проницаемости, гемостаза и функции нейтрофилов ННТ Хемотаксис Липоксигеназные 12-НРЕТЕ Вазокоистрикция;
ингибиция ЦОГ;
стимуляция синтеза лейкотриена В4 лейкоцитами 12-НЕТЕ Хемотаксис Фосфолипиды ФАТ Агрегация. увеличение сосудистой проницаемости;
активация нейтрофилов и моноцитов / Плотные тельца Серотонин Вазоконстрикция;
увеличение сосудистой проницаемости;
фиброз -гранулы Тромбоцитарный фактор Хемотаксис;
митогенез клеток соединительной роста ткани;
фактор, трансформирующий клетки Тромбоглобулин- Агрегация;
хемотаксис;
индукция синтеза гистамина базофилами "Гранулярное" содержимое ИЛ-1- Пироген;
тканевое воспаление;
модуляция пролиферации фибробластов Катионный фактор Стимуляция высвобождения гистамина тучными проницаемости клетками;
хемотаксис Эластаза Нейтральная протеиназа Коллагеназа Нейтральная протеиназа 1-антитрипсин Ингибитор протеаз 2-макроглобулин Ингибитор протеаз 2-антиплазмин Ингибитор плазмина Ингибитор активатора- Ингибитор активаторов плазминогена плазминогена-I Пептид, активирующий Пролиферация фибробластов соединительную ткань III Фактор роста эндотелия Пролиферация эндотелия Эпидермальный фактор Эпидермальная и эпителиальная пролиферация роста Наряду с перечисленными веществами тромбоциты вырабатывают еще ряд субстанций, тесно связанных с развитием воспалительных реакций. К ним относятся фибронектин, фибриноген, тромбоспондин, тромбоцитарный фактор 4, -тромбоглобулин, фактор Виллебранда, факторы D и Н, присутствующие в гранулах, а также серотонин, аденозиндифосфат (АДФ) и ионы кальция, являющиеся содержимым плотных гранул. Например, тромбоцитарный фактор 4 и -тромбоглобулин обладают свойствами хемоаттрактантов и активируют моноциты и нейтрофилы. Тромбоспондин (гликопротеин с молекулярной массой 450 kD) секретируется как тромбоцитами, так и ЭК в зоне воспаления и наряду с CD11/CD18 молекулами играет важную независимую роль в прилипании нейтрофилов к сосудистому эндотелию. АДФ обладает вазоконстрикторной способностью и активирует связывание интегрина gpIIb/IIIa и серотонина.
Активация тромбоцитов в процессе сосудистого повреждения определяется двумя основными механизмами: прилипанием к поврежденной поверхности сосудов и непосредственной активацией растворимыми факторами. Эти процессы регулируются разнообразными медиаторами как иммунной, так и неиммунной природы. Например, адгезия тромбоцитов к сосудистой стенке индуцируется коллагеном, фибронектином, ламинином, витронектином, кристаллами уратов и др. Активация тромбоцитов в кровяном русле может быть связана с воздействием гемостатических факторов (тромбин, коллаген, метаболиты арахидоновой кислоты), вазопрессина, серотонина, а в процессе иммунных реакций с ФАТ, иммунными комплексами, субстанцией Р, компонентами комплемента. Тромбоциты экспрессируют два типа молекул адгезии. gpIIb/IIIa является представителем семейства интегринов -З, которые связываются с фибронектином, витронектином, фактором Виллебранда. Р-селектин (GMP-140) Ч мембранный гликопротеин, локализующийся в -гранулах тромбоцитов и тельцах Weibel-Palade ЭК, который в процессе клеточной активации (под влиянием тромбина) быстро транслоцируется на мембрану тромбоцитов и служит рецептором для нейтрофилов и моноцитов. Последнее имеет очень важное значение для привлечения нейтрофилов в зону тромбоза и воспаления (B. Cronstein и G. Weissman, 1993). Имеются многочисленные доказательства активации тромбоцитов при системных ревматических болезнях, таких, как РА, СКВ, ССД, системные васкулиты и др.
(M. H. Ginsberg, 1986).
1.7. Эндотелиальные клетки Сосудистый эндотелий является высокоспециализированным метаболически активным монослоем клеток, которые выстилают все сосуды организма человека. Ранее эндотелий рассматривался только как пассивный, хотя и селективный барьер между кровью и тканями. Однако в настоящее время стало очевидным, что ЭК, специфически реагируя на различные молекулярные сигналы, генерирующиеся как локально, так и дистантно, выполняют многообразные функции, в том числе селективные транспортные и барьерные, участвуют в метаболизме внеклеточного матрикса, биосинтезе разнообразных цитокинов, ангиогенeзе, регулируют процессы свертывания и агрегации тромбоцитов, сосудистый тонус и иммуновоспалительные реакции. (К. В.
Саложин и соавт. 1992;
B. A. Cronstein и G. Weissman, 1993). Основные типы биологически активных продуктов, которые обнаружены на мембране ЭК или синтезируются эндотелием, суммированы ниже (таблица 1.3.).
Таблица 1.3. Молекулы, синтезирующиеся и экспрессирующиеся сосудистым эндотелием Факторы роста: Антикоагулянтные белки:
тромбоцитарный тканевый активатор плазминогена трансформирующий антитромбин III ФАТ тромбомодулин белок S Цитокины: Вазоактивные пептиды:
ИЛ-1 эндотелиальный фактор релаксации/окись ИЛ-6 азота ИЛ-8 эндотелины колониестимулирующие фактор(ы) ПГI ПГЕ Мембранные рецепторы и белки: Внеклеточный матрикс:
класс I/II ГКГ коллаген тип III, IV, V АВО антигены протеогликаны VCAM семейство фибронектин IСАМ семейство CD32 (IgG Fc) Другие:
CD35 (С3b) фактор Виллебранда Clq тромбоспондин CD31/13 (гранулоцитарно/ макрофагальный антиген) антиген Кавасаки CDw29 (антиген 120-130kDa) CD34 (миелоидный антиген) CD41 (IIb/IIIa гликопротеин) CDw42-oo гликопротеиновый рецептор CD73 (экто-5-нуклеотидаза) ИЛ-1, ИФ-/ ФНО-/ плазминоген тромбомодулин С-белок IX/Ixa гепаринсвязывающий фактор роста серотонин инсулин и инсулиноподобный фактор роста P2-g пуринорецептор Антитромбоцитарная и фибринолитическая активность составляет основу тромборезистентности сосудистого эндотелия. В норме антикоагулянтный и прокоагулянтный эффекты уравновешены, однако на фоне развития иммуновоспалительных процессов этот баланс может быть нарушен. Например, ИЛ-1 и ФНО обладают выраженной прокоагулянтной активностью, которая определяется способностью этих цитокинов усиливать экспрессию тканевых факторов, снижать экспрессию тромбомодулина, стимулировать синтез ингибитора 1 тканевого активатора плазминогена.
ЭК участвуют во всех фазах острого и хронического воспаления, таких как начальная вазодилатация, увеличение сосудистой проницаемости, прилипание, трансмиграция и активация лейкоцитов, ангиогенез и фиброплазия.
1.8. Клеточные молекулы адгезии Рециркуляция и рекрутирование (накопление) лейкоцитов в зоне воспаления опосредуются специфическим взаимодействием лиганд Ч рецептор между молекулами адгезии ЭК и лейкоцитов, поверхностная экспрессия которых регулируется воспалительными медиаторами и цитокинами. Клеточные молекулы адгезии (КМА) являются белками, гликопротеинами или пектинами, обеспечивающими межклеточные контакты. На ЭК и клетках иммунной системы присутствуют 3 семейства КМА: семейство селектинов, семейство интегринов и суперсемейство генов иммуноглобулинов (таблица 1.4.).
Таблица 1.4. Основные типы молекул адгезии и их лиганды Семейства молекул адгезии Основные представители Лиганды Селектины Е-селектин Сиалированные, фукозилированные Р-селектин тетрасахариды (например, Lewis х) L- Интегрины 1 СЕмейство VLA-41, 4, VCAM-1, фибронектин 2 семейство LFA-12, 1 I-1, I-2, I- Mac-12, m I-1, фибриноген, С3bi р 150 95, 2, x C3bi Суперсемейство IСАМ-1 LFA-I. Mac- иммуноглобулина IСАМ-2 LFA-I IСАМ-3 LFA-I VCAM-1 LFA- MedCAM-l 7, 4 L- PECAM-I PECAM-I Селектины Ч гликопротеины, экспрессирующиеся на лейкоцитах, тромбоцитах и ЭК, обладают N лектиноподобным доменом, за которым следует последовательность, напоминающая эпидермальный фактор роста, и короткий повтор, напоминающий последовательность в белках, регулирующих активацию комплемента. Описано 3 типа селектинов, принимающих участие в связывании лейкоцитов с ЭК в зоне воспаления: 1). L- (лейкоцитарная молекула адгезии) экспрессируется на лейкоцитах, рассматривается как основной "homing" рецептор для миграции лейкоцитов, которая очень быстро освобождается с клеточной поверхности после активации Т-лимфоцитов и нейтрофилов;
2). Р-селектин (гранулярный мембранный белок 140) хранится в -гранулах тромбоцитов и секреторных гранулах (тельца Weibel-Palade) ЭК, индуцируется гистамином и тромбином и имеет важное значение в связывании нейтрофилов и моноцитов с ЭК;
3). Е-селектин (эндотелиальная лейкоцитарная молекула адгезии 1;
ELAM-1) экспрессируется на клеточной поверхности ЭК под влиянием ИЛ-1 (/, ФНО- и ИФ- и играет важную роль в инициации связывания лейкоцитов и ЭК в зоне воспаления. Гиперэкспрессия Е-селектина обнаружена на ЭК синовиальной ткани при РА (A. E. Koch и соавт., 1991), а также в кровяных сосудах кожи при ССД и СКВ (H.
M. Belmont и соавт., 1994).
Интегрины Ч семейство родственных молекул адгезии, опосредующих связывание клеток с матриксом и межклеточные взаимодействия. Они обнаруживаются на лимфоцитах, моноцитах, тромбоцитах, эпителиальных и ЭК. По структуре интегрины являются гетеродимерами, состоящими из - и -субъединиц. В зависимости от структуры -цепи интегрины подразделяются на 3 субкласса, каждый из которых имеет общую -цепь, нековалентно связанную с -цепью. Описано 3 подсемейства интегринов (1, 2, 3). 1- (CD29 или VLA белки), имеют общую 1- (мол. масса 130 KD), ассоциирующуюся с одной из 6 возможных -цепей (мол. масса 150-200 kD). 1- и 3-интегрины выполняют функцию рецепторов для фибронектина, ламинина, витронектина, GPII/IIIa антигена тромбоцитов, участвуют в адгезии фактора Виллебранда. 2 интегрины (CDIIa, b, с / CD18) обнаруживаются на мембране лейкоцитов, участвуют в адгезии лейкоцитов к эндотелию, их миграции, связываются с компонентами комплемента или факторами свертывания. Они состоят из 3 различных альфа-цепей (CD11a, b, c) и общей -2 субъединицы (CD18). Большинство интегринов связываются с общей аминокислотной последовательностью аргинин-глицин-аспарагин, присутствующей в составе различных белковых молекул.
Суперсемейство молекул адгезии, относящихся к генам иммуноглобулинов, экспрессируется на ЭК и, являясь лигандами для лейкоцитарных интегринов, играет важную роль в процессах взаимодействия ЭК и лейкоцитов. К ним относятся межклеточная молекула адгезии 1 (ICAM-1;
CD54), межклеточная молекула адгезии 2, тромбоцитарно-эндотелиальная молекула адгезии 1 (РЕСАМ-1;
CD31), сосудистая молекула адгезии 1 (VCAM-1), а также молекулы ГКГ классов I и II. Экспрессия VCAM-1 и ICAM-1 индуцируется ИЛ-1 /, ФНО- и ИФ-.
При СКВ и РА наблюдается гиперэкспрессия CD11b/CD18 на мембране лейкоцитов, что, как полагают, отражает внутрисосудистую активацию нейтрофилов провоспалительными стимулами (например, С5а).
Увеличение экспрессии CD11b/CD18 коррелирует с активностью СКВ. Имеются данные о гиперэкспрессии ICAM-1 и VCAM-1 на микрососудах синовии у больных РА, но не остеоартритом.
1.9. Взаимодействие ЭК и лейкоцитов Взаимодействие лейкоцитов и эндотелия лежит в основе физиологической рециркуляции и направленной трансмиграции лейкоцитов в лимфоидные ткани и участки воспаления;
рассматривается как комплексный динамический процесс, регулирующийся каскадом молекулярных реакций, напоминающих реакции, составляющие основу активации системы комплемента или системы свертывания крови. Для перехода из кровяного русла в ткани лейкоциты должны в начале прилипнуть к сосудистому эндотелию. Прилипание и трансэндотелиальная миграция имеет место преимущественно в специализированных участках сосудистого русла, а именно в посткапиллярных венулах нелимфоидных тканей и высокоэндотелиальных венулах лимфатических узлов. ЭК очень быстро реагируют на некоторые вещества (гистамин, тромбин), однако только воздействие цитокинов вызывает выраженное изменение функциональных свойств ЭК, проявляющееся гиперэкспрессией генов и синтезом белка. Этот процесс нарастает постепенно (в течение нескольких часов), но сохраняется длительное время. Индуцированное провоспалительными цитокинами функциональное перепрограммирование сосудистого эндотелия приводит к изменению его функции в направлении, способствующем формированию протромботического и провоспалительного состояния, которое получило название "активация ЭК".
В отсутствие воспаления спонтанная адгезия лейкоцитов к эндотелию и их миграция через эндотелиальный барьер ограничены. Однако при активации ЭК развивается каскадный процесс взаимодействия ЭК и лейкоцитов, который условно подразделяется на несколько этапов (таблица 1.5.).
Таблица 1.5. Молекулы, принимающие участие в процессе взаимодействия между лейкоцитами и эндотелием (по D. H. Adams и S. Shaw, 1994) Ограничение Запуск Сильная адгезия Функция Транзиторная адгезия Активация интегрина Остановка движения клеток Молекулы Селектины Цитокины Интегрины Лиганд Углеводы G-рецептор IСАМ-1, IСАМ-2, VCAM-1, LFA-1, Мас- Прототип для Е-селектин (на ЭК) ИЛ-8 LFA-1, Мас- нейтрофилов Прототип для Т-клеток L- (на Т-клетках) МIР-1 VLA-4, LFA- Фаза ограничения (tethering) проявляется замедлением скорости движения лейкоцитов в кровяном русле.
Клетки начинают как бы перекатываться (rolling) вдоль стенки сосуда, что связывают со сравнительно слабой адгезией лейкоцитов к эндотелию, которая обеспечивается только L-. В участках активации ЭК наблюдается более тесная адгезия лейкоцитов к эндотелию, опосредуемая взаимодействием L- и Р селектина или Е-селектина и углеводного компонента мембраны лейкоцитов.
Фаза запускания (trigering) характеризуется активацией молекул адгезии лейкоцитов (интегринов) цитокинами, синтезирующимися непосредственно в сосудистой стенке.
В фазе сильной адгезии происходит интегринзависимое связывание лейкоцитов с молекулами адгезии ЭК, в результате чего движение лейкоцитов замедляется, а затем и приостанавливается.
Фаза миграции лейкоцитов в ткани связана с влиянием цитокинов, обладающих свойствами хемотаксических факторов, большинство из которых индуцирует сильную адгезию.
Более подробно процессы, лежащие в основе взаимодействия ЭК и лейкоцитов, представлены в обзоре J.
M. Harlan и D. Y. Liu (1992) 1.10. Цитокины и факторы роста Цитокины являются низкомолекулярными белковыми клеточными регуляторами, участвующими в процессах межклеточной коммуникации, рассматриваются как медиаторы нормальных биологических процессов, таких, как рост и дифференцировка гемопоэтических, лимфоидных и мезенхимальных клеток, иммунные реакции и воспаление. К цитокинам относятся колониестимулирующие факторы, факторы роста, интерлейкины и интерфероны (K. Arai и соавт., 1990).
Цитокины составляют сеть взаимодействий, в которой каждый цитокин обладает перекрещивающейся и синергической активностью с другими цитокинами и системой саморегуляции, нарушение которой приводит к избыточному или недостаточному синтезу определенных цитокинов.
Все цитокины имеют общие свойства, к которым относятся следующие: 1) низкая молекулярная масса (менее 80kD);
2) аутокринный и паракринный способы клеточной регуляции;
3) участие в регуляции иммунного ответа;
4) связывание с высокоаффинными рецепторами, специфичными для каждого цитокина или групп цитокинов;
5) влияние на синтез ДНК, РНК и белка в клетках;
6) плеотропная регуляторная активность;
7) сложное взаимодействие друг с другом и факторами роста в рамках цитокиновой сети;
8) участие в развитии воспалительных заболеваний человека, в том числе ревматических.
В настоящее время идентифицировано большое число молекул, которые классифицируются как цитокины (таблица 1.6.).
Таблица 1.6. Общая характеристика цитокинов КСФ ГМ-КСФ (мономер 127 ак*.) Синтез: МФ, Т-клетки, ЭК, нейтрофилы и др.
Эффекты: способствует росту и дифференцировке мультипотентных клеток-предшественников Г-КСФ (мономер 174 ак.) КСФ Эритропоэтин (иономер 165 ак.) Синтез: почки, печень, МФ?
Эффекты: стимулирует рост и дифференцировку клеток предшественников эритроцитов Синтез: МЦ/МФ, ЭК, ФБ, и др.
Эффекты: регулирует функциональную активность клеток, участвующих ИЛ-1 (мономер 159 ак.) в воспалении и иммунном ответе: регуляция нервной и эндокринной систем.
ИЛ-1 (мономер 153 ак.) Те же ИЛ-2 (мономер 133 ак.) Синтез: Т-клетки Эффекты: стимулирует пролиферацию Т-, В-, и ЕК-клеток, активацию ЕК клеток ИЛ-3 (мономер 133 ак.) Синтез: Т-клетки, и др.
Эффекты: способствует пролиферации и дифференцировке гемопоэтических клеток ИЛ-4 (мономер 129 ак.) Синтез: Т- и В-клетки, МФ, тучные клетки, базофилы, стромальные костномозговые клетки.
Эффекты: индуцирует дифференцировку CD4+ Т-лимфоцитов в Th клетки, пролиферацию и дифференцировку В-клеток;
различные эффекты на Т-клетки, моноциты, фибробласты. и ЭК ИЛ-5 (гомодимер 115 ак.) Синтез: Т-клетки, тучные клетки Эффекты: стимулирует рост и дифференцировку эозинофилов;
активирует функциональную активность эозинофилов и хемотаксис ИЛ-6 (мономер 184 ак.) Синтез: Т клетки, МФ/МЦ, фибробласты, гепатоциты, ЭК, нейрональные клетки Эффекты: индуцирует дифференцировку В-клеток, стимулирует активацию Т-клеток, является кофактором роста и созревания клеток предшественников, регулирует синтез ОФБ ИЛ-7 (мономер 152 ак.) Синтез: стромальные костномозговые клетки Эффекты: индуцирует пролиферацию В-клеток-предшественников;
поддерживает пролиферацию Т-клеток;
стимулирует пролиферацию и цитотоксическую активность Т-клеток ИЛ-8 (димер 69-79 ак.) Синтез: моноциты, Т-клетки, фибробласты, ЭК, и др.
Эффекты: хемотаксическая активность;
активация нейтрофилов, вызывающая высвобождение лизосомальных ферментов;
индуцирует адгезию нейтрофилов к ЭК ИЛ-9 (мономер 126 ак.) Синтез: Т-клетки Эффекты: индуцирует пролиферацию Т-клеток ИЛ-10 (гомодимер 160 ак.) Синтез: Т-клетки, МФ, В-клетки, и др.
Эффекты: ингибирует функцию макрофагов;
подавляет синтез провоспалительных цитокинов активироваными МФ/МЦ;
усиливает пролиферацию В-клеток и секрецию Ig ИЛ-11 (мономер 178 ак.) Синтез: стромальные фибробласты, трофобласты.
Эффекты: кофактор ИЛ-3 в отношении стимуляции мегакариоцитов;
стимулирует синтез ОФБ гепатоцитами ИЛ-12 (гетеродимер р35-197 ак. и Синтез: В-клетки, МФ р40-306 ак.) Эффекты: стимулирует образование Thl-;
стимулирует рост и функциональную активность ЕК-клеток и Т-клеток ИЛ-13 (мономер 132 ак.) Синтез: Т-клетки Эффекты: подавляет активность макрофагов, экспрессию интегринов, CD23 и молекул класса II ГКГ;
индуцирует рост и дифференцировку В клеток ИЛ-14 (мономер 486 ак.) Синтез: Т-клетки : пролиферацию активированных В-клеток, но не покоящихся В-клеток Фактор некроза Синтез: нейтрофилы, активированные лимфоциты, ЕК-клетки, ЭК и др.
Эффекты: разнообразные эффекты, связанные со способностью (тример 157 ак.) регулировать экспрессию генов факторов роста и цитокинов, факторов транскрипции, воспалительных медиаторов, ОФБ;
иммуностимулятор и (тример 171 ак.) медиатор воспаления Интерфероны ИФ-/ (мономер) Синтез: Т- и В-клетки, МФ/МН, фибробласты Эффекты: антивирусная и антипролиферативная активности;
стимуляция ЕК-клеток;
модуляция экспрессии I и II классов ГКГ;
стимуляция активности макрофагов;
регуляция специфического иммунного ответа ИФ- (гомодимер 143 ак.) Синтез: Т-клетки, ЕК-клетки Эффекты: антивирусная и антипролиферативная активности;
усиление экспрессии Fc- и класса II ГКГ: регуляция специфического иммунного ответа IP-10 (мономер? 77 ак.) Синтез: М - ЭК, фибробласты.
Эффекты: хемоаттрактант для моноцитов и Т-клеток;
способствует Т клеточной адгезии к ЭК Лейкемический ингибиторный Синтез: костномозговые стромальные клетки, фибробласты, Т-клетки, фактор (мономер 179 ак.) МФ/М - Эффекты: потенцирует ИЛ-3-зависимую пролиферацию клеток предшественников гемопоэза Моноцитарный хемотаксический Синтез: МФ/МЦ, фибробласты, В-клетки, ЗК и др.
белок-1 (мономер? 76 ак.) Эффекты: моноцитарный хемоаттрактант, регулирует экспрессию молекул адгезии, синтез цитокинов моноцитами Макрофагальный :
- и В-клетки, МН, тучные клетки, фибробласты.
воспалительный белок-1 Эффекты: хемоаттрактант для моноцитов Т-клеток, эозинофилов;
(мономер? 66 ак.) ингибирует раннюю пролиферацию гемопоэтических стволовых клеток Тромбоцитарный Синтез: тромбоциты и другие клетки.
эндотелиальный фактор роста Эффекты: стимулирует рост и хемотаксис ЭК и ангиогенез мономер 471 ак.) Тромбоцитарный фактор роста Синтез: тромбоциты, ЭК, МФ/МЦ, и др.
(гомо- и гетеродимеры двух Эффекты: митоген для ЭК и других клеток;
хемодимеры, таксис цепей: А-цепь -125 или 119 ак., фибробластов, ЭК и МН;
ингибирует ЕК-клетки;
стимулирует нейрофилы В-цепь -160 или 109 ак.) и МН и синтез коллагена Трансформирующий фактор Синтез: МФ, и другие клетки роста- (мономер 50 ак.) Эффекты: митоген для фибробластов Трансформирующий фактор Синтез: хондроциты, остеобласты, остеокласты, тромбоциты, роста (гомо и гетеродимер 3112 фибробласты, М - ак. изоформ) Эффекты: ингибитор роста многих клеток;
стимулирует остеобласты, ингибирует остеокласты;
ингибирует ЕК-клетки, пролиферацию Т- и В клеток;
вместе с ИЛ-4 стимулирует секрецию IgA *. Ч аминокислота Многие цитокины присутствуют в биологических жидкостях в достаточно высоких концентрациях;
изменение их уровня ассоциируется с активностью и прогрессированием различных патологических процессов при ревматических заболеваниях (воспаления, фиброз, аутоиммунитет и др.). Некоторые цитокины, полученные генноинженерным путем, такие, как эритропоэтин, КСФ, ИФ, ИЛ-2, используются в клинической практике для стимуляции гемопоэза (глава 15) или противоопухолевого иммунитета. Для лечения воспалительных заболеваний недавно начали применять ингибиторы провоспалительных цитокинов (J. J.
Oppenheim и соавт., 1993) и моноклональные антитела, блокирующие активность соответствующих цитокинов.
(глава 14).
1.10.1. КСФ КСФ обладают активностью факторов роста гемопоэза и принимают участие в созревании лимфоцитов, нейтрофилов, моноцитов, макрофагов (D. Metcalf, 1991).
ГМ КСФ и ИЛ-3 потенцируют рост нескольких типов костномозговых клеток-предшественников. Их активность усиливается в присутствии ИЛ-1 и ИЛ-6. Кроме того, ГМ-КСФ оказывает влияние на функциональную активность зрелых моноцитов и гранулоцитов, увеличивает чувствительность нейтрофилов, эозинофилов и базофилов к воздействию триггерных факторов, стимулирующих хемотаксис, продукцию кислородных радикалов и фагоцитоз, усиливает цитотоксичность эозинофилов и стимулирует высвобождение базофилами гистамина. Все эти свойства ГМ-КСФ определяют его важную роль в развитии острого воспаления при ревматических болезнях. Кроме того, ГМ-КСФ усиливает способность моноцитов и макрофагов презентировать антиген (увеличение экспрессии мембранной формы ИЛ-1 и класса II ГКС), а следовательно, принимает участие в развитии иммунного ответа. С другой стороны, ГМ-КСФ индуцирует синтез антагониста ИЛ-1 рецептора. Особенно важную роль придают ГМ-КСФ в развитии PA (J. A. Hamilton, 1993), при котором в зоне суставного повреждения обнаруживается иРНК ГМ-КСФ, а сам ГМ-КСФ в избыточном количестве присутствует в синовиальной жидкости. Полагают, что одним из патогенных эффектов ГМ-КСФ при РА является увеличение экспрессии антигенов класса II ГКГ на мембране синовиальных макрофагов. Установлено, что ИЛ-1 и ФНО- увеличивают синтез ГМ-КСФ моноцитами, фибробластами и ЭК. Имеются данные о том, что введение рекомбинантного ГМ-КСФ больным РА вызывает обострение суставного процесса (глава 15).
1.10.2. Иммунорегуляторные цитокины в процессе иммунного ответа Т-лимфоциты синтезируют ИЛ-2, ИЛ-4 ИЛ-5, ИЛ-7, ИЛ-9, ИЛ-10, которые в свою очередь регулируют интенсивность этого ответа, а некоторые из них (ИЛ-4, ИЛ-10 и ИФ-) оказывают воздействие на функциональную активность моноцитов и макрофагов.
Как уже отмечалось, взаимодействие АПК с СD4+Т-лимфоцитами стимулирует синтез последними ИЛ-2.
Связывание ИЛ-2 со специфическими ИЛ-2 рецепторами (ИЛ-2Р), экспрессирующимися на различных клетках иммунной системы, вызывает клональную экспансию Т-лимфоцитов, усиливает рост В-клеток и функциональную активность ЕК-клеток, приводит к активации макрофагов. Имеются данные об увеличении синтеза ИЛ-2 при аутоиммунных ревматических болезнях in vivo (G. Kroemer и G. Wick, 1989). Например, отмечено увеличение уровня ИЛ-2 в сыворотках больных с диффузной и лимитированной формами ССД.
Примечательно, что моноклональные антитела к ИЛ-2 рецепторам подавляют развитие экспериментального коллагенового артрита и спонтанного аутоиммунного волчаночноподобного заболевания у мышей. Эти данные свидетельствуют о важной роли ИЛ-2-зависимого Т-клеточного ответа в развитии воспалительных ревматических заболеваний.
На мембране клеток обнаружено два типа гликопротеиновых молекул, обладающих свойствами ИЛ- рецепторов (-2): Тас (-2, р55) и р75 (-2 ), которые связываются с ИЛ-2 с низкой или промежуточной аффинностью. При нековалентном связывании эти гликопротеины образуют высокоаффинный рецепторный комплекс, который опосредует передачу внутриклеточного сигнала от молекулы ИЛ-2. В сыворотках обнаруживаются растворимые (р) формы -2, которые являются компонентами (55kD) -2.
Основными источниками рИЛ-2Р в кровяном русле являются активированные в процессе иммунного ответа Т лимфоцитами В-лимфоциты и макрофаги. Для определения рИЛ-2Р в сыворотке разработан иммуноферментный метод, который широко используется в клинической практике. Увеличение концентрации -2 в сыворотке обнаружено при многих ревматических и неревматических заболеваниях, таких, как РА, СКВ, ССД, ПМ/ДМ, системные васкулиты, лимфопролиферативные опухоли, паразитарные заболевания, СПИД (L. A. Rubin, 1990), дилатационная кардиомиопатия, миокардит (M. Y. Samsonov и соавт., 1995). При РА и гранулематозе Вегенера гиперпродукция рИЛ-2Р коррелирует с активностью заболевания, а при СКВ Ч с активностью процесса и уровнем антител к ДНК. Сывороточный уровень -2 возрастает по мере прогрессирования IgA-.
ИЛ-4 влияет на функциональную активность В-клеток (усиливает синтез IgG1 и IgE) и тучных клеток, стимулирует экспрессию молекул класса II ГКГ, а также является фактором роста Т-лимфоцитов и индуцирует цитотоксическую активность Т-лимфоцитов. Важной особенностью ИЛ-4 является то, что он оказывает как стимулирующее, так и ингибирующее действие на систему мононуклеарных фагоцитов. С одной стороны, он индуцирует экспрессию молекул класса II ГКГ на мембране макрофагов и, таким образом, усиливает антигенпрезентирующую способность этих клеток, а с другой Ч на уровне транскрипции соответствующих генов подавляет синтез провоспалительных цитокинов (ИЛ-1, ИЛ-6 и ФНО-), а также усиливает синтез антагониста ИЛ-1 рецепторов. Кроме того, ИЛ-4 ингибирует экспрессию молекул адгезии на мембране ЭК, что приводит к подавлению прилипания нейтрофилов к эндотелию, но усиливает миграцию лимфоцитов в ткани.
Предполагается, что дефицит синтеза ИЛ-4 является одним из важных патогенетических факторов, обусловливающих гиперпродукцию провоспалительных цитокинов при PA (P. Moisec, 1993). В экспериментальных исследованиях было показано, что ИЛ-4 подавляет индуцированную провоспалительными цитокинами деструкцию костной ткани и снижает активность и прогрессирования поражения суставов при коллагеновом артрите и артрите, индуцированном мембраной стрептококка (P. Miossec, 1993;
K. Watanabe и соавт., 1990). С другой стороны, способность ИЛ-4 усиливать синтез коллагена фибробластами позволяет предположить его участие в патогенезе ССД. Имеются данные о том, что ГК усиливают синтез IgE лимфоцитами в присутствии ИЛ-4, что объясняет увеличение продукции IgE у больных аллергическими заболеваниями, леченных ГК, а также гиперпродукцию IgE при стрессе (инфаркт миокарда).
ИЛ-5, ИЛ-7, ИЛ-9 и ИЛ-11 функционируют преимущественно как факторы роста и дифференцировки.
Кроме того, ИЛ-5 является самым мощным эозинофильным цитокином, индуцирует хемотаксис и синтез супероксидных радикалов, принимает участие в дифференцировке и пролиферации эозинофилов и В лимфоцитов и изотипическом переключении синтеза IgA. Обнаружено увеличение концентрации ИЛ-5 в сыворотках больных с синдромом эозинофилии-миалгии.
ИЛ-10 гомодимерный цитокин с мол. массой 35kD, синтезируется Т- и В-лимфоцитами и моноцитами. Его основной эффект связан с ингибицией синтеза нескольких Т-клеточных цитокинов (ИФ-, ГМ-КСФ, ИЛ-4 и ИЛ-5) и подавлением антигенспецифической Т-клеточной пролиферации. Кроме того, ИЛ-10 обладает противовоспалительной активностью, так как ингибирует синтез провоспалительных цитокинов (ФНО-, ИЛ-1, ГМ-КСФ) (J. F. Fiorentino и соавт., 1991) и экспрессию антигенов класса II ГКГ на мембранах моноцитов.
Другой стороной биологической активности ИЛ-10 является активация В-лимфоцитов и стимуляция синтеза иммуноглобулинов. Кроме того, ИЛ-10 увеличивает выживаемость В-клеток, индуцируя синтез bcl-2, предохраняющего клетки от апоптоза (Y. Levi и J-C. Broet, 1994). Предполагается, что ИЛ-10 играет важную роль в механизмах, определяющих доминирование гуморальных (синтез антител) или клеточных (гиперчувствительность замедленного типа) иммунных реакций в процессе развития иммунного ответа.
Введение нейтрализующих антител к ИЛ-10 NZB/WF1 мышам замедляет развитие аутоиммунных нарушений, в то время как введение самого ИЛ-10 ускоряет развитие болезни (H.Ishida и соавт., 1994). Установлено также, что у мышей В-клетки, синтезирующие ИЛ-10, принадлежат к субпопуляции CD5+ В-лимфоцитов, обладающей способностью синтезировать некоторые типы аутоантител (A. J'Garra и соавт. 1992). Все эти данные свидетельствуют о важной роли ИЛ-10 в развитии некоторых аутоиммунных нарушений при ревматических болезнях. (P. D. Katsikis и соавт., 1994;
L.Llorente и соавт., 1994).
ИЛ-11, наряду с ИЛ-1 и ИЛ-6 индуцирует синтез острофазовых белков в печени и усиливает антигенспецифический ответ В-лимфоцитов.
ИФ- систезируется вместе с ИЛ-2 антигенстимулированными Т лимфоцитами. Основные эффекты ИФ- связаны со стимуляцией экспрессии молекул класса II ГКГ на макрофагах, ЭК, фибробластах и других клетках, что приводит к усилению презентации антигенов Т-лимфоцитам. Кроме того, ИФ- является мощным активатором функциональной активности макрофагов, цитотоксических Т-лимфоцитов и ЕК-клеток, стимулирует синтез антител В-лимфоцитами. Предполагается, что - играет важную роль в развитии аутоиммунных ревматических заболеваний. ИФ- подавляет миграцию макрофагов, способствует дифференцировке супрессорных Т-лимфоцитов и естественных супрессорных клеток (S. Wahl и соавт., 1991).
При РА наблюдается дефект синтеза ИФ- клетками синовиальной оболочки, что, как предполагают, способствует гиперпродукции ИЛ-1. Этот механизм лежит в основе использования ИФ- для лечения РА (глава 14), С другой стороны, имеются данные о том, что гиперпродукция ИФ- вызывает аномальную гиперэкспрессию молекул ГКГ на различных клетках и тем самым индуцирует развитие аутоиммунных реакций (G. F. R. Bottazzo и соавт., 1993).
Установлено существование 2 типов CD4+ Т-клеток, обладающих хелперной активностью, Ч Th1 и Th (T. R. Mosmann и R. L. Coffman, 1989;
G. Del Prete и соавт., 1994), которые синтезируют разные типы цитокинов (таблица 1.7.).
Таблица 1.7. Профиль секреции цитокинов CD4+ Т-клетками человека (по G. Del Prete и соавт., 1994) Цитокины Тh1 Th2 Th ИЛ-2 ++ - ++ ИФ- ++ - ++ ФНО- ++ - ++ ИЛ-4 - ++ + ИЛ-5 - ++ + ИЛ-3 +/- ++ + ИЛ-6 +/- ++ + ГМ-КСФ +/- ++ + ФНО- ++ - ++ ИЛ-10 +/- ++ + Th1-клетки продуцируют преимущественно ИЛ-2, ИФ-, которые вовлечены в реакции клеточного иммунитета, в то время как Th2 Ч синтезируют ИЛ-4, ИЛ-5 и ИЛ-6, которые регулируют синтез антител.
1.10.3. Пpовоспалительные цитокины К группе провоспалительных цитокинов, которым придают особенно важное значение в патогенезе воспалительных ревматических заболеваний принадлежат ФНО-, ИЛ-1, ИЛ-6 и ИЛ-8. ФНО- и ИЛ- синтезируются параллельно, обладают способностью индуцировать продукцию друг друга и проявляют многочисленные общие эффекты.
ФНО- по структуре напоминает трансмембранные молекулы и синтезируется моноцитами, макрофагами и лимфоцитами под влиянием эндотоксинов, вирусов и других цитокинов. Нa клетках-мишенях присутствуют два типа ФНО-рецепторов. Обнаружена растворимая форма рецептора, которая также принимает участие в реализации биологических эффектов ФНО-. ФНО- является очень важным провоспалительным цитокином, участвующим также в развитии кахексии при злокачественных новообразованиях. Выраженное увеличение концентрации ФНО- обнаруживается у больных с сепсисом и коррелирует с неблагоприятным прогнозом.
ФНО-альфа наряду с ИЛ-1 играет важную роль в деструкции хряща при РА (глава 14). Однако при СКВ снижение продукции ФНО- ассоциируется с носительством HLA-DR4 и низкой частотой развития нефрита.
Введение рекомбинантного ФНО- мышам со спонтанно развивающимся волчаночноподобным заболеванием (NZBxNZW F1) подавляет активность болезни. Таким образом, ФНО- может принимать участие как в развитии, так и в предотвращении аутоиммунной патологии.
ИЛ-1 семейство состоит из трех молекул: ИЛ-1, ИЛ-1 и антагониста ИЛ-1 рецепторов. ИЛ-1 и ИЛ- синтезируются макрофагами и моноцитами, а также ЭК, эпителиальными клетками, фибробластами, активированными Т-лимфоцитами и др. При этом ИЛ-1 может находиться в экстрацеллюлярном пространстве, а ИЛ-1 существует преимущественно в мембраносвязанной форме. Описано 2 типа ИЛ- рецепторов: тип 1 ИЛ-1Р присутствует на Т-клетках, ЭК, фибробластах, в то время как тип II экспрессируется на В-клетках, моноцитах и нейтрофилах (S. K. Dower и J. E. Smith, 1990). Экспрессия -1 подавляется ТФР, что и определяет иммуносупрессивную активность этого цитокина. ИЛ-1 проявляет не только локальный, но и системный эффект, к которым относятся лихорадка, мышечная слабость, синтез острофазовых белков (наряду с ИЛ-6 и ИЛ-11) и многие другие (C. A. Dinarello, 1989;
Е. Л. Насонов, 1987) ИЛ-6 синтезируется многими клетками, включая клетки синовиальной оболочки сустава, и стимулирует образование ИЛ-1 и ФНО-альфа. ИЛ-6 участвует в дифференцировке стимулированных В-лимфоцитов в иммуноглобулинсекретирующие плазматические клетки и регуляции острофазового ответа (T. Hirano и соавт., 1990). Увеличение концентрации ИЛ-6 в сыворотке выявлено при многих воспалительных заболеваниях, оно коррелирует с лабораторными маркерами активности воспаления: СОЭ и особенно концентрацией СРБ, Высокий уровень ИЛ-6 в сыворотке обнаружен при системном варианте (болезнь Стилла) ювенильного хронического артрита, при РА, в спинномозговой жидкости при волчаночном цереброваскулите, в синовиальной жидкости при РА. Сывороточный уровень ИЛ-6 коррелирует с тяжестью процесса при миеломе.
Гиперпродукция ИЛ-6 играет важную роль в развитии гипергаммаглобулинемии и продукции аутоантител при предсердной миксоме, локальном синтезе РФ при РА и синтезе аутоантител при СКВ. Предполагают, что РА и миелома относятся к так называемым ИЛ-6-зависимым заболеваниям человека. ИЛ-6 убыстряет прогрессирование процесса у мышей линии NZB/NZW F1 с волчаночноподобным синдромом (B. K. Finch и соавт., 1994). Введение моноклональных антител к ИЛ-6 подавляет активность процесса при PA (D. Wendling и соавт. 1993) и прогрессирование болезни у NZB/NZW F1 мышей (B. K. Finch и соавт. 1994).
ИЛ-8 (4q12-q21 моноцитарный фактор) является членом семейства пептидов с мол. массой 8kD, участвующих в специфическом хемотаксисе, регуляции воспаления и клеточного роста (M. Baggiolini и соавт., 1989). ИЛ-8 вызывает активацию Т-лимфоцитов и нейтрофилов, хемотаксис и образование отека, подавляет прилипание нейтрофилов к цитокинактивированным ЭК и тем самым ослабляет опосредуемое нейтрофилами повреждение ЭК в зоне воспаления. ФНО- и ИЛ-1 стимулируют синтез ИЛ-8 моноцитами, макрофагами, ЭК, фибробластами и другими клетками. Полагают, что ИЛ-8 играет важную роль в развитии артритов, направляя движение нейтрофилов в полость сустава. Кроме того, ИЛ-8 усиливает функциональную активность нейтрофилов, в том числе экспрессию молекул адгезии, образование кислородных радикалов и высвобождение лизосомальных ферментов.
1.10.4. Факторы роста и дифференцировки Факторы роста и дифференцировки, свойствами которых наряду с тромбоцитарным и эпидермальными факторами роста, ТФР- и фактором роста фибробластов и др. обладают некоторые цитокины, играют важную роль в пролиферации фибробластов и ангиогенезе при хронических заболеваниях человека, в том числе ревматических. Полагают также, что ТФР- принимает участие в развитии острого воспаления.
Тромбоцитарный фактор роста синтезируется главным образом тромбоцитами и в меньшей степени макрофагами, эндотелиальными и другими клетками. Эпидермальный фактор роста образуется многими клетками и наряду с фактором роста фибробластов играет важную роль в ангиогенезе. Кроме того, оба эти фактора индуцируют пролиферацию и рост различных эпителиальных и мезенхимальных клеток. Установлено, что эти факторы роста присутствуют в синовиальной жидкости при РА и синтезируются синовиальными макрофагами. Предполагается, что пролиферация синовиальных фибробластов ревматоидного синовиума связана с действием всех трех перечисленных факторов роста, а резкое усиление роста новых капилляров в ревматоидном синовиуме связано с воздействием двух последних. Тканевый фиброз, являющийся характерной особенностью ССД, вероятно, является результатом неконтролируемой продукции тромбоцитарного, эпидермального факторов роста и фактора роста фибробластов.
Очень большое значение в развитии ревматических болезней придают ТФР-, который обладает как провоспалительной, так и антивоспалительной активностью (W. A. Border и N. Noble, 1994). ТФР-бета стимулирует аккумуляцию моноцитов в тканях, регулирует функциональную активность лимфоцитов и макрофагов и стимулирует тканевой фиброз. Примечательно, что в зависимости от присутствия других цитокинов, ТФР способен как подавлять, так и стимулировать рост и дифференцировку фибробластов. ТФР бета стимулирует синтез коллагена и фибронектина фибробластами, а ИФ- и ФНО- оказывают противоположное действие. В присутствии тромбоцитарного фактора роста, эпидермального фактора роста и фактора роста фибробластов ТФР- подавляет синтез коллагеназы и других нейтральных протеаз и увеличивает продукцию ингибиторов этих ферментов. Предполагается участие ТФР- в развитии фиброза при ССД.
Показано, что моноциты, инфильтрирующие кожу и ткани при ССД, содержат иРНК ТФР-бета. Кроме того, ТФР- присутствует в зоне кожного фиброза недалеко от фибробластов. Важным свойством ТФР- является способность модулировать некоторые активности моноцитов и лимфоцитов. Показано, что ТФР- является самым мощным из известных в настоящее время хемотаксических агентов для моноцитов, вызывает усиление экспрессии FcIII-, но ингибирует синтез цитокинов, подавляет ИЛ-1-индуцируемую пролиферацию Т лимфоцитов, рост и синтез иммуноглобулинов В-лимфоцитами, ингибирует активность ЕК-клеток. С одной стороны, ТФР-, вызывая аккумуляцию моноцитов, отек, покраснение и гиперплазию синовиальных фибробластов, индуцирует развитие воспаления, а с другой Ч обладает способностью снижать экспрессию HLA-Dr и синтез кислородных радикалов моноцитами.
1.10.5. Регуляция цитокиновой сети Цитокиновая сеть рассматривается как саморегулирующаяся система, основу функционирования которой составляют продукция специфических антагонистов цитокиновых рецепторов, растворимых цитокиновых рецепторов, антител к цитокинам, связывание цитокинов с некоторыми ингибиторными белками и, наконец, противоположные эффекты различных цитокинов на регуляторные компоненты, обеспечивающие развитие иммунного ответа и воспаления (J-M. Dayer и H. Fenner, 1992).
Биологическая активность провоспалительных цитокинов зависит от соотношения между уровнем синтеза цитокинов и ингибирующих молекул. Описано несколько ингибиторов ИЛ-1. К ним относится специфический антагонист ИЛ-1 рецепторов (ИЛ-1ра), который синтезируется моноцитами, макрофагами и нейтрофилами и имеет структурное сходство с ИЛ-1;
он обладает способностью связываться ИЛ-1 рецепторами, но не индуцирует развитие биологических эффектов, характерных для ИЛ-1 (С. А. Dinarello, 1991;
W. P. Arend, 1991).
В различных экспериментальных системах было показано, что -1 блокирует провоспалительные эффекты ИЛ-1 (C. A. Dinarello и R. C. Thompson, 1991). -1 эффективно подавляет развитие экспериментального коллагенового артрита, но не влияет на течение антигениндуцированного артрита (P. Wooley и соавт., 1993).
Имеются данные о положительном влиянии -1 при септическом шоке, РА и других заболеваниях. Недавно было показано, что при РА наблюдается дефицит синтеза -1 синовиоцитами по сравнению с общей продукцией ИЛ-1, что может иметь значение в прогрессировании суставной деструкции, индуцированной ИЛ- (G. S. Firestein и соавт., 1994). Предполагается, что антивоспалительная активность ИЛ-1ра связана с подавлением ИЛ-1 индуцированного синтеза ИЛ-8. Примечательно, что синтез -1 усиливается ИЛ-4, который, как уже отмечалось, обладает способностью подавлять синтез самого ИЛ-1 (E. Vannier и соавт., 1992).
Другой механизм саморегуляции цитокиновой сети обусловлен продукцией растворимых цитокиновых рецепторов, которые, связываясь с цитокинами в кровяном русле, блокируют их активность (R. Fernandez Botran, 1991). Описаны растворимые формы ИЛ-1, ИЛ-2, ИЛ-4, ИЛ-6 и ФНО рецепторов. Например, ФНО- и ФНО- связываются с двумя высокоаффинными клеточными поверхностными рецепторами с молекулярной массой соответственно 55 kD и 75 kD, экспрессирующимися на мембранах практически всех клеток, включая Т-лимфоциты, макрофаги и нейтрофилы. Растворимые формы ФНО-рецепторов (рФНО-Р) представляют собой белки (30 kD). Увеличение уровня рФНО-Р обнаружено в сыворотке и синовиальной жидкости больных РА, оно коррелирует с воспалительной активностью заболевания. При остеоартрозе также отмечено увеличение уровня рФНО-Р в сыворотке, но не в синовиальной жидкости. Предполагается, что определение концентрации рФНО-Р может иметь значение для оценки активности процесса и диагностики РА.
Кроме того, существует несколько ярких примеров противоположного действия различных цитокинов на одни и те же иммуновоспалительные процессы. Например, ФНО- в некоторых случаях проявляет антагонистическую активность с ИЛ-1- и ФНО-, a - действует с противоположной направленностью с ИФ- и ФНО-. ИЛ-4 и ИЛ-10 блокируют синтез ИЛ-1, ФНО-, ИЛ-6 и других цитокинов моноцитами.
Наконец, в сыворотках нормальных индивидуумов обнаружены антитела к цитокинам, включая ИЛ-1-, ФНО- и ИЛ-6, которые блокируют биологические эффекты цитокинов (K. Bendtzen и соавт., 1990). Эффекты многих цитокинов блокируются при связывании с -2 макроглобулином.
1.11. Система комплемента Система комплемента, состоящая из более чем 20 биохимически различающихся белков, играет важную роль в развитии воспаления и иммунном ответе (S. K. Law, 1988). Компоненты комплемента присутствуют в кровяном русле в виде неактивных предшественников (зимоген). При воздействии различных иммунологических и неиммунологических стимулов отдельные компоненты комплемента вступают в серию взаимодействий с активирующими субстанциями и друг с другом, что приводит к образованию биологически активных форм, обладающих мощной провоспалительной и литической активностью. Существуют два основных пути активации комплемента: классический и альтернативный, которые функционируют независимо друг от друга. К белкам классического пути активации комплемента относятся Clq, C1s, C1r, C4, C2, СЗ;
белки альтернативного пути включают пропердин, факторы В, D и С3. С3-компонент, являясь одним из основных гликопротеинов плазмы (присутствует в сыворотке в концентрации 1.3 мг/мл), занимает центральное место в обоих путях активации комплемента. Белки С5-С9 обозначаются как терминальные компоненты (мембраноатакующий комплекс) и также являются общими для обоих путей, осуществляют лизис и повреждение клеток-мишеней. Контроль за активацией комплемента осуществляется семью контролирующими белками, основными из которых являются C1INH, I (C3bINA), Н (В1Н), С4ВР, а также мембранными белками и клеточными рецепторами. Активация классического пути происходит при взаимодействии Clq с иммунными комплексами, содержащими антитела IgG1, IgG2, IgG3, IgM или в отсутствие антител под воздействием различных полианионов, некоторых полисахаридов, вирусных мембран и других субстанций. Активация альтернативного пути может происходить в отсутствие антител за счет воздействия липополисахаридов бактерий, вирусов и вирусинфицированных клеток.
Анафилотоксины (С3а, С4а, С5а) являются биологически активными фрагментами компонентов комплемента (С3, C4, С5), принимающими участие в развитии воспаления и вазоспазме. Связываясь со специфическими рецепторами, экспрессирующимися на мембране различных клеток, они индуцируют клеточную активацию (хемотаксис и активацию фагоцитов, синтез цитокинов и др.).
У человека описано 2 полиморфных тесно связанных структурных локуса C4, которые называются 4 и С4В и располагаются на коротком плече 6-й хромосомы. Каждый из этих локусов имеет несколько экспрессирующихся аллелей (в настоящее время выявлено 13 аллельных продуктов C4 локуса и 21 аллельный продукт 4 локуса), а также неэкспрессирующихся (нулевых). Наличие неэкспрессирующихся аллелей 4 и 4 определяет широкие колебания концентрации C4 в сыворотке, предрасполагает к развитию аутоиммунных заболеваний, включая СКВ, лекарственную волчанку, ССД, РА, синдром Шегрена, склерозирующий панэнцефалит, IgA-. Полагают, что нулевой аллель 4 создает предпосылки для нарушения клиренса иммунных комплексов и, таким образом, играет важную роль в развитии аутоиммунных и иммунокомплексных заболеваний человека. Подавление C4 гидралазином и изониазидом может иметь значение в развитии лекарственной волчанки.
1.12. ПГ, Л Т и другие медиаторы воспаления ПГ, открытые независимо друг от друга M. W. Goldblatt и U. S. von Euler в 1934 году, являются естественными медиаторами воспаления (таблица 1.8.). Все основные типы клеток, принимающие участие в развитии воспалительных и иммунных реакций, способны образовывать ПГ, однако наиболее важными источниками ПГ, вероятно, являются моноциты и макрофаги.
Таблица 1.8. Роль ПГ в развитии основных признаков воспаления (J. J. F. Belch, 1989) Признаки Роль ПГ Покраснение (Rubor) ПГ обладают вазодилататорной активностью Отек (Tumor) Большинство ПГ проявляют синергизм с другими медиаторами, вызывающими отек Боль (Dolor) ПГ проявляют синергизм с брадикинином и гистамином в отношении гипералгезии и боли Покраснение (Calor) ПГ индуцируют повышение температуры Нарушение функции (Functio ПГ изменяют функциональную активность клеток, принимающих участие в laesia) развитии воспаления Арахидоновая кислота является С20 полиненасыщенной органической жирной кислотой, принадлежащей к группе органических кислот с длинными водородными цепочками. Арахидоновая кислота присутствует в мембранных фосфолипидах нескольких классов, но особенно широко она представлена в составе фосфатидилхолина (лейцитин). К продуктам метаболизма арахидоновой кислоты, образующимся в процессе взаимодействия кислорода с этой полиненасыщенной жирной кислотой, относятся ПГ, тромбоксаны, простациклин, эндопероксиды ПГ, гидропероксиэйкозатетрановые кислоты (НРЕТЕ), гидроксиэйкозатетрановые кислоты (НЕТЕ), ЛТ и др. Все эти вещества, имеющие общее название "эйкозаноиды", т.е. производные эйкозатетраноиковой (арахидоновой) кислоты, принимают участие в развитии воспалительных реакций. ПГ представляют собой полиненасыщенные жирные кислоты, имеющие в молекуле 20 атомов углерода. В соответствии со структурой они разделены на семейства, члены которых обладают разными биологическими свойствами. Семейства обозначаются буквами (А, В, Е, F и т.д.) и дифференцируются в зависимости от числа двойных связей в боковых цепочках. Продукция ПГ связана с высвобождением арахидоновой кислоты под воздействием различных ферментов (фосфолипазы А2, фосфолипазы С, диацилглицерола, циклооксигеназы), Существуют несколько путей метаболизма арахидоновой кислоты, в каждом из которых функции катализаторов выполняют определенные ферменты. Один из этих путей Ч циклооксигеназный Ч обеспечивает синтез эндопероксидов ПГ, самих ПГ, простациклина и тромбоксана. Другой путь Ч липоксигеназный Ч связан с продукцией НРЕТЕ, НЕТЕ и ЛТ.
Эйкозаноиды не хранятся в клетках, но быстро синтезируются в ответ на различные стимулы (гормоны, химические медиаторы, повреждение клеток и др.), претерпевают очень быстрый метаболизм и превращение в неактивные продукты и выводятся из кровообращения. Все клетки в той или иной степени обладают способностью синтезировать эйкозаноиды, однако их специфические формы преимущественно образуются в клетках различных типов. Например, тромбоциты являются основным источником тромбоксана 2, а ЭК продуцируют простациклин I2.
Для стимуляции синтеза ПГ требуется активация фосфолипазы, которая обеспечивает образование достаточного количества свободной арахидоновой кислоты для действия ферментов арахидонового каскада:
циклооксигеназы и липоксигеназы. Циклооксигеназа (ЦОГ), известная также как PGH эндопероксид синтетаза, бифункционально связанный с мембраной гемопротеин, располагающийся вблизи места высвобождения арахидоновой кислоты из мембранных фосфолипидов и имеющий двойную каталитическую активность. ЦОГ катализирует оксигенацию арахидоновой кислоты, т.е. присоединение молекулы кислорода к арахидоновой кислоте в положении 9, 11 15, что приводит к конверсии арахидоновой кислоты в ПГG2. За счет своей пероксидазной активности ЦОГ конвертирует ПГG2 в ПГН2, которые являются предшественниками всех типов ПГ и тромбоксана.
Установлено существование по крайней мере двух тесно связанных изоферментов ЦОГ ( PGH-):
ЦОГ-1 и ЦОГ-2. (I. Appleton и соавт., 1994). Эти изоферменты идентичны на 60% и имеют приблизительно одинаковую способность конвертировать арахидоновую кислоту в ПГ, однако существенно различаются по механизмам регуляции и экспрессии активности (таблица 1.9.) Таблица 1.9. Сравнительная характеристика ЦОГ-1 и ЦОГ-2 (по D. L. DeWitt и соaвт., 1993) Свойства ЦОГ-1 ЦОГ- Регуляция Общая Локальная Ген 2.8kb иРНК 4 kb иРНК Выраженность экспрессии Увеличение в 2-4 раза Увеличение в 10-80 раз Тканевая экспрессия Тромбоциты, ЭК, желудок, Предстательная железа, мозг, почки, другие ткани активированные моноциты и фибробласты, синовиоциты;
возможно, экспрессируются в других тканях при их стимуляции гормонами, цитокинами, факторами роста Эффект ГК Отсутствует Выраженное подавление экспрессии Предполагаемая роль фермента Синтез ПГ, регулирующих Синтез ПГ, участвующих в развитии физиологические функции воспаления, контроле клеточного желудка, почек и сосудов митогенеза ЦОГ-1 рассматривается как "конституциональный" фермент, экспрессирующийся во всех клетках, хотя степень экспрессии в различных тканях может быть неодинаковой. Предполагается, что синтез ЦОГ- кодируется генами (housekeeping), регулирующими продукцию ПГ в ответ на стимуляцию гормонами, участвующими в обеспечении нормального клеточного цикла.
ЦОГ-2 в физиологических условиях присутствует в тканях в крайне низкой концентрации, но на фоне воспаления ее уровень резко возрастает. Таким образом, ЦОГ-2 принимает участие в продукции ПГ, вовлеченных в процессы воспаления, митогенеза и клеточной пролиферации. Установлено, что одним из мощным индукторов гена ЦОГ является ИЛ-1 (J. A. M. Maier и соавт., 1990). Имеются данные об индукции ЦОГ-2 в ЭК микрососудов синовиальной оболочки под действием ИЛ-1 (A. Szczepanski и соавт., 1994). При этом важным элементом регуляции экспрессии ЦОГ-2 является высокая чувствительность к ГК, которые полностью подавляют активность ЦОГ-2. Это позволяет рассматривать ген, кодирующий ЦОГ-2, в качестве представителя семейства ГК-чувствительных воспалительных генов.
В отличие от ПГ, которые вырабатываются многими клетками, ЛТ синтезируются преимущественно клетками, принимающими участие в развитии воспаления, такими, как нейтрофилы, моноциты/макрофаги, тучные клетки, базофилы и эозинофилы. Продукция ЛТ определяется активностью ферментов, отличающихся от ЦОГ, которые получили название "липоксигеназы". Последние также катализируют включение молекулы кислорода в специфические связи полиненасыщенных жирных кислот, главным образом арахидоновой (B.
Samuelsson и соавт., 1987). Основной формой липоксигеназы является 5-липоксигеназа, которая добавляет кислород в 5-е положение арахидоновой кислоты. Это приводит к образованию 5 гидропероксиэйкозатетраеновой кислоты (5-НРЕТЕ). Этот же фермент катализирует образование циклической формы 5,6 эпоксида-ЛТА5. ЛТА5 является предшественником лейкотриенов двух важных классов:
дегидроксильного производного ЛТВ4, ЛТС4, ЛТD4 и ЛТЕ4. Последние три субстанции сейчас называются сульфопептидами ЛТ, а ранее определялись как медленно реагирующая субстанция анафилаксии. Установлено, что продукты 5-липоксигеназного пути играют очень важную роль в развитии воспаления (таблица 1.10.).
Таблица 1.10. Основные биологические эффекты ЛТ 4 4, D4, Е Активация лейкоцитов: Сокращение гладкой мускулатуры хемокинез Венозный выпот хемотаксис прилипание агрегация дегрануляция Усиление экспрессии СЗb рецепторов Супрессия функции лимфоцитов 4 является очень мощным хемоаттрактантом лейкоцитов, способствует прилипанию лейкоцитов к эндотелию, активирует секрецию кислородных радикалов и протеолитических ферментов нейтрофилами.
Сульфидопептиды ЛТ вызывают сокращение гладкой мускулатуры сосудов, дыхательной и кишечной тканей.
При этом индуцированная этими ЛТ вазоконстрикция ассоциируется с увеличением сосудистой проницаемости. Обладая способностью вызывать сокращение бронхов и бронхиальную секрецию, ЛТ играют важную роль в патогегезе бронхиальной астмы. Кроме того, сульфидопептиды ЛТ дают отрицательный инотропный и аритмогенный эффекты на миокард, стимулируют сокращение мезангиальных клеток и др.
По современным представлением, эйкозаноиды рассматриваются не как медиаторы, а как регуляторы воспаления, а также иммунных реакций (R. P. Phipps и соавт., 1991;
R. B. Zurier, 1990). Различные формы ПГ (ПГЕ1, ПГЕ2 и ПГI2) связываются с различными типами клеточных рецепторов и нередко проявляют разнонаправленную биологическую активность. При определенных условиях и в зависимости от концентрации они могут как подавлять, так и стимулировать Т- и В-клеточный иммунные ответы, что опосредуется их влиянием на синтез цитокинов и цитокиновых рецепторов. Известно, что ПГ являются регуляторами концентрации внутриклеточного цАМФ (J. S. Goodwin и соавт., 1981). При этом 2, связываясь с ПГЕ специфическими рецепторами, ассоциированными с G-, увеличивают концентрацию внутриклеточного цАМФ, что в свою очередь оказывает регулирующее воздействие на экспрессию иРНК цитокинов (T. J. Novae и E. V. Rothenberg, 1990). Имеются данные о том, что 2 подавляет продукцию Т1 цитокинов, синтезирующихся Th1 лимфоцитами, и не влияет на образование цитокинов, продуцируемых Тh2 лимфоцитами (M. Betz и В. S. Fox, 1991;
K. Gold и соавт., 1994). Высказано предположение о том, что может проявлять антивоспалительные эффекты при заболеваниях с Thl- профилем, в то время как при заболеваниях, при которых доминирует Тh2-тип иммунного ответа (например, при РА), 2 обладает провоспалительной активностью.
1.13. ФАТ ФАТ считается единственным фосфолипидом, обладающим очень мощной биологической активностью (G. Camussi и соавт., 1990). Он принадлежит к классу фосфолипидных эфиров, имеющих О-алкиловую эфирную последовательность в положении 1 молекулы глицерина и рассматривается как важный медиатор немедленной гиперчувствительности. ФАТ синтезируется нейтрофилами, макрофагами, тромбоцитами. Он вызывает агрегацию тромбоцитов, усиливает хемотаксис, стимулирует высвобождение протеолитических ферментов из нейтрофилов и макрофагов, вызывает сокращение гладкой мускулатуры, усиливает сосудистую проницаемость.
1.14. Активированные формы кислорода При фагоцитозе любых чужеродных частиц в фагоцитирующих клетках резко возрастает поглощение кислорода, расход глюкозы, выделение углекислого газа и молочной кислоты. Такая активация энергетического метаболизма называется "респираторный" (метаболический, окислительный) взрыв". Для индукции "респираторного взрыва" необходимо связывание различных лигандов с соответствующими рецепторными белками фагоцитов. Передача сигнала активации метаболизма с клеточной поверхности опосредуется системой циклических нуклеотидов и происходит с участием ионов Са2+. В момент "респираторного взрыва", нейтрофилы генерируют высокоактивные нестабильные продукты восстановления кислорода: супероксиданион O2-, перекись водорода H2O2, радикал ОН- и синглетный кислород (1O2). Кислородные свободные радикалы, обладая способностью реагировать с различными компонентами тканей (липиды, белки и др.), являются важными медиаторами воспаления, вызывают тканевое повреждение и необратимую модификацию многих макромолекул (C. F. Nathan, 1987). К основным эффектам кислородных радикалов относятся:
1. Разрушение микроорганизмов (вирусы, бактерии, грибы, простейшие) 2. Стимуляция секреции тромбоцитов, тучных клеток, эндотелиальных клеток, клеток почечных канальцев 3. Образование хемотаксических липидов из арахидоната 4. Активация лейкоцитарной коллагеназы и желатиназы 5. Инактивация хемотаксических ЛТ, других хемотаксических пептидов, (-1-антипротеаз, метэнкефалина, лейкоцитарных гидролаз, бактериальных токсинов.
1.15. Протеиназы и их ингибиторы Как уже отмечалось, деструкция нормальных тканей, их замещение воспалительной и фибротической тканями ведет к нарушению функции органов и считается характерной чертой воспалительных ревматических заболеваний.
Важными медиаторами повреждения внеклеточного матрикса в процессе развития воспаления являются протеазы, которые подразделяются на 4 основных класса. Представители двух из них (аспарагиновая и цистеиновая протеиназы) проявляют активность при кислых значениях рН, а представители двух других классов (сериновые и металлопротеиназы) активны при нейтральном рН. Протеиназы вырабатываются различными типами клеток, включая нейтрофилы, моноциты, макрофаги и фибробласты. В настоящее время описано около 20 протеиназ.
Аспарагиновые протеиназы. Большая часть внутриклеточных белков переваривается в лизосомах при кислых значениях рН. Наиболее важной лизосомальной протеиназой, действующей при кислом рН, является катепсин D, принадлежащий к семейству генов ренина и пепсина. Высокая активность катепсина D присуща фагоцитирующим клеткам. В процессе воспаления наблюдается внеклеточная продукция катепсина D макрофагами и клетками соединительной ткани в форме профермента.
Цистеиновые протеиназы. Цистеиновые протеиназы (катепсин В и катепсин L) ассоциируются с воспалением и активностью остеокластов в костной ткани, Сериновые протеазы. Сериновые протеазы наиболее активны при нейтральных значениях рН. К ним относятся многие белки коагуляционного каскада, систем фибринолиза и комплемента, а также ферменты поджелудочной железы.
Существует 2 типа активаторов плазминогена (АП): тканевый тип АП продуцируется главным образом ЭК, а урокиназный тип АП участвует в активации плазминогена (зимоген плазмина). АП секретируются макрофагами, фибробластами, синовиальными клетками, ЭК и сегментоядерными лейкоцитами.
Эластаза сегментоядерных лейкоцитов присутствует в азурофильных гранулах лейкоцитов и моноцитов в качестве предшественника, содержащего 2 добавочных аминокислоты (GluGly). Она способна разрушать протеогликан хряща, а также эластин, являющийся структурным белком артериальной стенки, легких, сустава, капсул и кожи. Кроме того, эластаза лейкоцитов разрушает фибронектин, ламинин, коллаген IV типа базальных мембран.
Катепсин G является хемотрипсиновым ферментом лейкоцитов, который структурно связан с химазой тучных клеток. Действие катепсина G на протеогликан хряща более ограничено, чем у эластазы. Он не действует на эластин и коллаген типа I, но эффективно солюбилизирует коллаген хряща и принимает участие в образовании активных продуктов компонентов комплемента. Кроме того, катепсин G является активатором металлопротеиназ.
Металлопротеиназы. Матриксные металлопротеиназы (ММП), являющиеся цинкзависимыми ферментами, играют наиболее важную роль в деградации макромолекул внеклеточного матрикса (ВКМ) соединительной ткани (M. P. Vincenti и соавт., 1994). ММП подразделяются на три основных класса. К классу I относятся интерстициальная коллагеназа (ММР-1) и нейтрофильная коллагеназа (ММР-8), основным субстратом которых является коллаген типов I, II и III. Класс II составляют желатиназа с мол. массой 72 kD (ММР-2) и желатиназа В с мол. массой 92 kD (ММР-9), которые разрушают желатин и коллаген типа IV базальной мембраны. К классу III относится стромелизин-1 (ММР-3), стромелизин-2 (ММР-2) и стромелизин- и матрилизин (ММР-7), которые проявляют активность против широкого спектра субстратов, включая протеогликаны, ламинин, фибронектин и некоторые типы коллагена. Предполагается, что в развитии суставной патологии (РА и остеоартрит) наиболее существенную роль играет коллагеназа (ММР-1), стромелизин 1 (ММР 3) (E. J. Harris, 1990). Индукторами синтеза этих ферментов являются цитокины, в том числе ИЛ-1 /, эпидермальный фактор роста, тромбоцитарный фактор роста и ФНО-, а также кристаллы уратов. Показано, что уровень ферментной активности в хряще коррелирует с тяжестью поражения суставов. Дополнительным доказательством патогенетического значения этих ферментов является обнаружение гиперэкспрессии их иРНК в воспаленной ткани с помощью техники in situ гибридизации.
Существует несколько естественных ингибиторов протеолитических ферментов, к которым относится ( 2-макроглобулин, тканевые ингибиторы металлопротеиназ (ТИМП) 1, 2,3 и др. Предполагается, что при РА и остеоартрите имеет место локальное нарушение баланса между продукцией активированных форм ММП и ТИМП. Введение ТИМП мышам с экспериментальным коллагеновым артритом приводит к уменьшению тяжести заболевания. Существует большое количество субстанций, которые увеличивают локальную продукцию ТИМП. К ним относятся транс-ретиноидные кислоты, синтетические аналоги ретиноидов (витамин А) и некоторые цитокины, в том числе ТФР-, ИЛ-6, ИЛ-11, лейкемический ингибиторный фактор и онкостатин М. В таблице 1.11. представлены некоторые вещества, регулирующие экспрессию металлопротеиназ.
Таблица 1.11. Факторы, регулирующие экспрессию металлопротеиназ Стимулирующие факторы Ингибирующие факторы Взаимодействие клеток с матриксом посредством интегринов, ТФР- фибронектина, растворимого коллагена и др.
Протеиназы ГК Факторы роста (эпидермальный фактор роста, тромбоцитарный фактор Ретиноиды роста, ТФР- и др.) Паратиреоидный гормон Эстрогены, прогестереон 1,25-дигидрокси витамин Д - Сывороточный амилоидный белок А НПВС 2-микроглобулин Индукторы ТИМП Фагоцитоз ПГЕ В последние годы большое внимание уделяется изучению связи между деструктивной активностью некоторых нейтрофильных протеиназ (протеиназа-3, коллагеназа и эластаза) и образованием реактивных метаболитов кислорода. Предполагается, что перечисленные выше ферменты проявляют более выраженный деструктивный эффект в присутствии активных форм кислорода. Это связывают со способностью последних вызывать инактивацию естественных ингибиторов протеиназ (S. J. Weiss, 1994) 1.16. Вазоактивные амины, окись азота и эндотелины Важными медиаторами воспаления являются гистамин, серотонин и аденозин. Гистамин Ч продукт декарбоксилирования гистидина, хранится в гранулах тучных клеток и образуется в процессе активации последних медиаторами немедленной гиперчувствительности, в первую очередь IgE. Гистамин, взаимодействуя со специфическими клеточными рецепторами, вызывает вазодилатацию, увеличение проницаемости посткапиллярных венул, бронхоспазм, увеличение секреции бронхиальной слизи.
Серотонин (5-гидрокситриптамин) хранится в плотных гранулах тромбоцитов, обладает сосудосуживающей активностью, усиливает сосудистую проницаемость. Важным свойством серотонина является способность стимулировать синтез коллагена фибробластами, что способствует фиброзообразованию.
Аденозин Ч пуриновый нуклеозид, образующийся после внутриклеточного расщепления АТФ (B. N.
Cronstein и соавт., 1990), обладает способностью подавлять агрегацию тромбоцитов и модулировать иммунные и воспалительные реакции. На мембранах различных клеток экспрессируются 2 типа аденозиновых рецепторов.
В низких концентрациях аденозин реагируют с А1 типом рецепторов нейтрофилов. Это вызывает усиление Fc фагоцитоза иммунных комплексов, образования супероксидных анионов и хемотаксиса нейтрофилов Список литературы к главе "Иммунитет и воспаление при ревматических заболеваниях" 1. Жарова Е. А., Горбачева О. Н., Насонов Е. Л., Карпов Ю. А: Эндотелин, физиологическая активность, роль в сердечно-сосудистой патологии. Терапевт, архив, 1990, No. 8, стр. 140-144.
synthase, suppresses the development of adjuvant arthritis in rats. Arthritis Rheum. 1994;
37: 1062-1069.
67. Szczepanski A., Moatter Т., Carley W. W., Gerritsen M.: Induction of cyclooxygenase II in human synovial microvessel endothelial cells by interleukin-I. Arthritis Rheum. 1994;
37: 495-503.
68. Valone F. H. Platelets. In: Textbook of rheumatology. Ed. W. N. Kelley, E. D. Harris, S. Ruddy, C. B. Sledge.
W. B. Saunders Company. Philadelphia, London, Toronto. 1994;
1: 319-326.
69. Vincenti M. P., Clark 1. M., Brinckerhoff C. E.: Using inhibitors of metalloprofeinases to treat arthritis.
Arthritis Rheum. 1994;
37: 1115-1126.
70. Wahl S. M., Allen J. B., Ohura K., et al.: IFN-gamma inhibits inflammatory cell recruitment and the evolution of bacterial cell induced arthritis. J. Immunol. 1991;
146: 95.
71. Weiss S. J.: Mechanism of tissue destruction by neutrophils. Rheumatology Review course. Minneapolis, Minnesota, 23 October, 1994.
течение дня Ацетилсалициловая кислота:
1000-6000 2- Х аспирин 1500-4000 2- Х холин салицилат магния 1500-5000 2- Х салсалат 500-1500 Х дифлунизал 200-400 Х меклофенамат натрия Арилалкановая кислота:
Х ибупрофен НПВС Гиперчувствительность ++ Астма и крапивница;
редко коллапс Кожные +++ Зуд, неспецифическая сыпь;
могут быть не связаны с НПВС Печеночные ++ Обычно умеренное бессимптомное повышение уровня печеночных ферментов Неврологические ++ 4. сочетанный прием ГК и антикоагулянтов;
5. длительность лечения НПВС (менее трех месяцев) Вероятные:
1. наличие определенного заболевания (РА);
2. женский пол;
3. курение;
4. прием алкоголя;
5. helicobacter pylori.
Книги, научные публикации