Роль цитокинов в иммунопатогенезе миастении

ОБЗОРЫ И ЛЕКЦИИ РОЛЬ ЦИТОКИНОВ В ИММУНОПАТОГЕНЕЗЕ МИАСТЕНИИ

В.С.Натуральное, О.В.Москалец, П.С.Мятчин, О.П.Сидорова

Московский областной научно-исследовательский клинический институт им. М.Ф.Владимирского

Клинические проявления миастении обусловлены нарушением нервно-мышечной проводимости вследствие образования антител к рецепторам ацетилхолина (АХР) и их блокадой. Не смотря на успехи, достигнутые в изучении миастении, этиология и патогенез заболевания до конца не ясны. Известно, что основные изменения при миастении происходят в иммунной системе. У больных выявляют аутоантитела. Имеются нарушения клеточного иммунитета. Выявляют изменения цитокинов.

Наряду с изменением гуморального иммунитета (наличием аутоантител) в иммунологическом статусе больных миастенией находят и другие изменения, в частности в уровне субпопуляций лимфоцитов, продукции ИЛ, которые участвуют в формировании иммунного ответа. Кроме АХР у больных миастенией нередко обнаруживают и другие аутоантитела: к титину и цитокинам - интерферону-альфа и интерлейкину-12 [Buckley С. и др., 2001, Chen X. и др., 2001, Romi F. и др., 2000, 2002]. Очень высокий уровень антител к ИЛ-12 выявлен у больных миастенией с тимомой. Изолированное увеличение антител к ИЛ-12 и ИФН-а или к обоим цитокинам наблюдают при рецидиве тимомы.

Цитокины - это "белковые или полипептидные продукты активированных клеток иммунной системы, которые являются медиаторами межклеточных коммуникаций при иммунном ответе, гемопоэзе, развитии воспаления, эффекторами некоторых иммунных иммунитета и служат связующим звеном между иммунной и другими системами организма" (Ярилин A.A., 1999). Условно можно выделить следующие группы цитокинов: интерлейкины (факторы взаимодействия между лейкоцитами), факторы некроза опухоли (цитокины с цитотоксической активностью), колониестимулирующие факторы (цтокины, регулирующие гемопоэз), интерфероны (цитокины с противовирусным и противоопухолевым действием). Цитокины, как правило, синтезируются только активированными клетками иммунной системы, причем один и тот же цитокин может вырабатываться разными клетками, действуют, преимущественно, локально, а спектр биологических эффектов каждого цитокина достаточно широк и перекрывает эффекты других цитокинов. Цитокины влияют друг на друга, усиливая или угнетая продукцию или функции.

Интерлейкины (ИЛ) были выделены в отдельную группу в 1979г., каждый из них имеет свой порядковый номер. ИЛ-1 существует в 2 формах (а- и ß-), которые различаются по нукпеотидным последовательностям, но обладают сходными биологическими эффектами. Основные продуценты - моноциты и макрофаги. Кроме того, его синтезируют B-лимфоциты, фибробласты, эндотелиальные, синовиальные, глиальные клетки. Основные индукторы синтеза - бактериальные липополисахариды, мурамилдипептид, петидогликаны, некоторые экзотоксины). Кроме того, он вырабатывается в процессе адгезии и фагоцитоза. Клетками-мишенями являются активированные Т- и B-лимфоциты, макрофаги, естественные киллеры, базофилы, клетки хрящевой и мышечной ткани, эндотелия. ИЛ-1 обладает разнообразными биологическими эффектами. Выделяют иммунологические, воспалительные и кроветворные эффекты. К иммунологическим можно отнести активацию Т-хелперов на первых этапах иммунного ответа (в основном, Тх2), экспрессию генов ИЛ-2 и рецепторов для него. ИЛ-1 относится к ключевым провоспалительным цитокинам, т.к. способствует хемотаксису нейтрофилов, активирует другие клетки в очаге воспаления, усиливает синтез простагландинов, коллагена, фибронектина, белков острой фазы, выработку свободных радикалов, фагоцитоз, дегрануляцию тучных клеток. Он обуславливает развитие лихорадки. Гемопоэтический эффект ИЛ-1 заключается в стимулировании миелопоэза и ранних этапов эритропоэза, повышая выживаемость развивающихся

клеток. Особо следует отметить его участие в нейроиммуноэндокринных взаимодействиях. Он не только синтезируется клетками глии и эндотелия, но и проникает через гематоэнцефалический барьер. Рецепторы к ИЛ-1 обнаружены во многих структурах ЦНС, особенно высока их плотность в гиппокампе, гипофизе, хорионических сосудистых сплетениях. Он участвует в регуляции сна, поведенческих реакциях, а через экспрессию гена проопиомеланокортина влияет на образование ряда гормонов в гипоталамусе и гипофизе.

ИЛ-2. Основные клетки-продуценты - активированные Тх1 (90%). Кроме того, в небольшом количестве его синтезируют С08+лимфоциты. Синтез ИЛ-2 усиливают лейкотриены, ингибиторы цикпооксигеназы и фосфолипазы, а также такие цитокины как ИЛ-1, ИЛ-6, ФНОа, интерферон-у. Основные биологические эффекты связаны с индукцией пролиферации Т-лимфоцитов и предохранении их от апоптоза. Кроме того, он выступает и как дифференцировочный фактор для Т-лимфоцитов, направляя ее в сторону Тх1. Из других эффектов ИЛ-2 можно назвать усиление пролиферации предварительно активированных В-лимфоцитов, усиление синтеза иммуноглобулинов, цитотоксичности естественных киллеров, выработку активных форм кислорода. Таким образом, ИЛ-2 является ключевым медиатором, контролирующим иммунный ответ и обеспечивающим противоопухолевую резистентность.

ИЛ-4. Основные продуценты - Тх2. основные кпетки-мишени - В-лимфоциты, для которых он является одним из самых сильных ростовых факторов. Кроме того, он усиливает синтез иммуноглобулина Е, усиливает экспрессию низкоаффинного рецептора для ИгЕ , а также является ростовым фактором для тучных клеток. То есть, он играет важное значение в механизмах аллергических реакций. В отношении Т-лимфоцитов он способствует их пролиферации и дифференцировке в сторону CD8+. Он усиливает антигенпрезентирующую способность вспомогательных клеток за счет повышения экспрессии продуктов HLA II класса. Является антагонистом ИЛ-2, а за счет ослабления синтеза ИЛ-1, ФНО и ИЛ-6 оказывает противовоспалительное действие.

ИЛ-10. Вырабатывается Тх2, подавляет выработку цитокинов Тх1, митогениндуцированную пролиферацию Т-лимфоцитов, ослабляет экспрессию HLA II. Усиливает пролиферацию В-лимфоцитов, защищая их от апоптоза. ИЛ-12. Продуцируется В-лимфоцитами и имакрофагами, способствует дифференцировке Т-лимфоцитов в сторону Тх1 и цитотоксических Т-лимфоцитов, стимулирует пролиферацию естественных киллеров, выработку интерферона-у. Факторы некроза опухоли. Существуют в 2 формах - а и р. Обладают сходными биологическими эффектами: некроз опухоли, индукция воспалительной реакции. Имеют общие рецепторы.

G.X. Zhang и соавт. в 1997 г. сообщили, что продукцию АХР обусловливают СД4+ Th клетки. Изучение роли цитокинов при миастении показало, что Th2 клетки экспрессируют цитокин ИЛ-4, стимулирующий пролиферацию и дифференциацию В-кпеток, имеющих большое значение в синтезе АХР ИЛ-6 и ИЛ-10 обладают аналогичным эффектом. Цитокин Th1 ИФН-у воздействует на В-кпетки и способствует синтезу АХР вызывая клинические проявления болезни, являясь, вероятно, инициирующим фактором в развитии заболевания. ИЛ-4, по-видимому, играет главную роль в прогрессировании и персистировании миастении. Другие Th1 цитокины, такие как ИЛ-2, фактор некроза опухоли альфа (ФНО-а) и ФНО-р прямо не влияют на продукцию АХР, они вовлекаются в развитие миастении, возможно, активируя процесс совместно с другими цитокинами. Наоборот, трансформирующий фактор роста (ТФР) оказывает иммуносупрессивный эффект, который включает снижение регуляции Th1 и Th2 цитокинов при миастении. Иммуносупрессивным эффектом обладает и ИФН-а. С учетом роли цитокинов при миастении, лечение заболевания может включать ТФР-р или ИФН-а и (или) супрессию цитокинов, которые способствуют пролиферации В-кпеток и могут быть использованы для улучшения клинического состояния больных.

К. Utsugisawa и соавт. в 2003 г . сообщили о повышении уровня ИЛ-2 у 29% больных миастенией, не получавших лечение. У этих больных отмечено повышение уровня АХР, выраженные симптомы генерализованной миастении, гиперплазия тимуса и положительный эффект после проведения тимэктомии.

F.L Sciacca и соавт. в 2002 г. исследовали вклад гена ИЛ-1, расположенного на хромосоме 2q 12-22 при миастении. Генотип ИЛ-1А-889СС ассоциировался с ранним началом миастении в общей группе больных (р=0,0044).

У больных миастенией в течение 1 года после начала болезни значительно повышается уровень СД25 (ИЛ-2 рецептор-альфа) и СД26 по сравнению с больными, у которых заболевание протекало более длительно, и группой здоровых лиц [Ragheb S. et al., 1999].

Продукция АХР регулируется Т-клетками иммунорегуляторными цитокинами. D. Matusevicius и соавт. в 1996 г. исследовали вовлечение ФИО-а лимфотоксина (ЛТ), ИЛ-6, ИЛ-10, ИЛ-12 при миастении. ЛТ принадлежит Th1 клеточным цитокинам, ИЛ-12 - Th2. Уровень ФНО-а, ЛТ, ИЛ-6, ИЛ-10, ИЛ-12 оказался выше у больных миастенией по сравнению с контрольной группой. Эти данные позволяют предположить, что ФИО-альфа, ЛТ, ИЛ-6, ИЛ-10 и ИЛ-12 вовлекаются в патологический иммунный процесс при миастении. D. Huang, и соавт. в 1999 г. выявили ассоциацию ФНО-а -308 аллеля 2 с миастенией у женщин, начйиейся до 40 лет и сочетающейся с гиперплазией вилочковой железы.

Больные миастенией, у которых определяют АХР, включая больных с тимомой, имеющих АХР, наиболее часто являются гомозиготами по ФНО А*Т1 и ФНО В*2 аллелями. У больных миастенией с ранним началом заболевания и без АХР отмечаются ФНО А*Т2 и ФНО В*1 аллели [ Skeie G. et al., 1999].

M.S. Dalakas (2004) изучал влияние внутривенное применение иммуноглобулина при миастении. Было показано, что препарат оказывает разнообразное воздействие на различные звенья иммунорегуляторной системы. Наиболее выраженные эффекты внутривенного введения иммуноглобулина следующие:

1) воздействие на патогенные аутоантитела;

2) ингибирование активации комплемента, прерывание формирования мембранолитического комплекса. Воздействие направленно на комплемент-опосредованные механизмы миастении;

3) инактивация патогенных цитокинов и молекул адгезии;

4) подавление функции Т-лимфоцитов;

5) препятствие распознавания антигенов.

S.B. Adikari и соавт. (2004) исследовали экспрессию цитокинов незрелых ИЛ-10-модулированных дендритных клеток ДК (ИЛ-ДК) и зрелых липополисахарид-активированных ДК(ЛПС-ДК) в сравнении с незрелыми немодулированными ДК (нДК), а также воздействие ИЛ-ДК и ЛПС-ДК на собственный Т-клеточный ответ в сравнении с нДК в группах больных миастенией и здоровых лиц. Все три типа ДК, взятых у больных миастенией значительно увеличивали уровни CD4+ и CD25+ Т-кпе ток и их подтипа, экспрессирующего CD69, по сравнению с ДК здоровой группы. ИЛ-ДК запускали продукцию ИЛ-10 и ИЛ-4 Т-клетками у больных миастенией, но только ИЛ-10 в контрольной группе. ЛПС-ДК активировали собственные Т-кпетки, без существенных отличий в группе больных миастенией и в контроле. Это было связано с с усиленной продукцией как Th1 (интерферон-гамма), так и Т(12(ИЛ-4 и ИЛ-10) цитокинов Т-лимфоцитами. Эти результаты показывают, что ДК-индуцированная активация собственных Т-кпеток более выражена у больных М, чем в контрольной группе.

S.B. Adikari и соавт. (2004) исследовали лечебного эффект интерферон-у-модулированных дендритных клеток (ДК) при экспериментальной аутоиммунной миастении (ЭАМ). ЭАМ вызывали у крыс Льюиса иммунизируя их Н-холинорецепторами электрического ската и адъювантом. На 33-й день после иммунизации извлекались дендритные клетки селезенки, помещались либо только в интерферон-гамма(ИФ-ДК), либо интерферон-гамма в комбинации с 1-метил -DL-триптофаном (МТ) - специфическим ингибитором индоламин-2,3-диоксигеназы (ИДО) (ИФ+ МТ) и вводились подкожно крысам с начальной ЭАМ на 5-й день после иммунизации.

Контрольная группа получала обычные дендритные клетки, тогда как другая группа получала МТ внутрибрюшинно с 5-го по 41-й дни после иммунизации. Тяжесть клинических проявлений снизилась в группе, получавшей ИФ-ДК, по сравнению с группами, получавшими обычные ДК, ИФ+МТ ДК или только MT-ДК. Количество плазматических клеток, выделяющих антитела к Н-холинорецепторам снизилось и экспрессия фактора активации В-лимфоцитов (ФАБЛ) на мононуклеарах (МН) селезенки и лимфоузлов была угнетена в группе получавшей ИФ-ДК. In vitro культура мононуклеаров, полученная от крыс с ЭАМ, получавших ИФ-ДК, продуцировала относительно мало клеток, выделяющих антитела к Н-холинорецепторам. Добавление

МТ к клеточной культуре значительно увеличивало количество клеток, продуцирующих антитела к Н-холинорецепторам.

Таким образом, ИФ-ДК уменьшали число клеток, выделяющих антитела к Н-холинорецептрам, в зависимости от функции ИДО облегчали течение ЭАМ у крыс Льюиса.

Wang L.H. и соавт. (2004) изучали клинические и иммунологические изменения у крыс с ЭАМ, получавших интраназально двойной аналог Лиз262-Ала207. Действие определенной дозы Лиз262-Ала207 сравнивали с контрольным пептидом за 1 день до иммунизации ацетилхолиновым рецептором (группы А и С) и в день иммунизации (группы В и D). Иммунизация проводилась в течение 10 дней. Клинические изменения оценивали на 50-й день после иммунизации. Колическство мононукпеаров, экспрессирующих ИФ-у, ИЛ-4 или ИЛ-10, и CD4+ и/или CD25+, в лимфоузлах измерялось путем поточной цитометрии. Пролиферативная реакция, выраженная индексом стимуляции (ИС), подавлялась в ответ на антиген-специфическую стимуляцию у крыс, получавших двойной аналог Лиз262-Апа207, по сравнению с группой, получавшей солевой раствор. В результате исследования было показано, что в группах А и В развилась ЭАМ умеренной тяжести, по сравнению с контролем. Количество клеток, синтезирующих ИФ-гамма, ИЛ-4 ил ИЛ-10, уменьшилось, а количество клеток CD4+ и CD25+ клеток возросло в группах А и В по сравнению с контрольными. Пролиферативный ответ подавлялся в ответ на ан иген-специфическую стимуляцию у крыс, получавших двойной аналог Лиз262-Ала207.

Таким образом, интраназальное применение двойного аналога Лиз262-Ала207 как за день до, так и в день иммунизации, позволяет отсрочить симптомы мышечной слабости у крыс с ЭАМ, что связано с супрессией иммунной функции Т-кпеток, антиген-специфичных по отношению к холинорецепторам, и создает предпосылки к разработке метода лечения миастении у людей путем интраназального применения двойной аналог Лиз262-Апа207.

Американские исследователи J.M. Wu и соавт. в 2001 г. провели экспериментальное исследование в области генной инженерии ЭМ с помощью клеток, которые представляют аутоантиген АР. S.U. lm и соавт. в 2001г. сообщили об иммуносупрессивном эффекте блокады ИЛ-18 при экспериментальной миастении. ИЛ-18

- провоспалительный цитокин, который играет важную роль в продукции ИФН-гамма. Повышенная экспрессия ИЛ-18 наблюдалась при некоторых аутоиммунных заболеваниях. Подавление ИЛ-18 приостановило прогрессирование болезни у экспериментальных животных.

ЛИТЕРАТУРА

1. Adikari S.B., Lefvert А.К., Pirskanen R. et al. Dendritic cells activate autologous T cells and induce IL-4 and IL-10 production in myasthenia gravis. // J. Neuroimmunol. - 2004. Vol. 156. - N 1-2. - P. 163-170.

2. Adikari S.B., Lian H., Link H., Huang Y.M., Xialo B.G. Interferon-gamma-modifield dendritic cells suppress В cell function and amelioratye the development of experimental autoimmune myasthenia gravis. //Clin. Exp. Immunol. -2004. - V0I.138. - N2. - P.230-236.

3. Dalkas M.S. The use of intravenous immunoglobulin in the treatment of autoimmune neuromuscular diseases* evidence-based indications and safety profile. // Pharmacol. Ther. 2004. - Vol. 103.-N. 3.-P. 177-193.

4. Buckley C., Newsom - Davis J., Willcox N., Vincent A. Do titin and cytokine antibodies in MG patients predict thymoma or recurrence // Neurology- 2001.- V.57.- №.9.- P. 1575-1589.

5. Chen X., Lu C., Qio J. The significance of Titin antibody is diagnosing myasthenia gravis wits thymoma//Zhonghua. Yi. Zhi.-2001.- V.81.- №.18.-P. 1118-1120.

6.Huang D.R., Pirskanen R., Matell G., Lefvert A. Tumor necrosis factor-alpha polymorphism and secretion in myasthenia gravis // J. Neuroimmunol.- 1999.- V.94.- N. 1-2,- P. 82-87.

7. Im S. H., Barchar D., Maiti P.K. et al. Supression of experimental myasthenia gravis, а В - all -mediated autoimmune disease, by blockade of IL-18 // FASEB J.- 2001.- V.15.- №.12,- P. 2140-2148.

8. Matusevicius D., Navikas V., Palasic W., Pirskanen R., Fredrikson S., Link H. Tumor necrosis factor-alpfa, lymphotoxin, interleukin (IL)-6, IL-10, IL-12 and perforin mRNA expression in mononuclear cells in response to acetylcholine receptor is augmenten in myasthenia gravis // J. Neuroimmunol. - 1996. -Vol. 71.-№. 1-2. - P. 191-198.

9.Ragheb S., Bealmear В., Lisak R. Cell-surface expression of lymphocite activation markers in myasthenia gravis //1. Chuan. Hsueh. Pao.- 1999,- V.26.- №.4,- P. 295-300.

10. Romi F., Gilhus N. E., Varhaug J. et al. Thymectomy and anti - muscle autoantibodis in late

- onset myasthenia gravis // Eur. J. Neurol.- 2002,- V.9.- №. 1.- P. 55-61.

11. Romi F., Skeie G., Aarli j., Gilhus N. The severity of myasthenia gravis correlation with the serum concentration of titin and ryanodine receptor antibodies // Arch. Neurol.- 2000.- V.57.- №. 11,- P. 1596-1600.

12. Sciacca F.L., Ferri C., Veglia F. et al. IL-1 genes in myasthenia gravis: IL-1 A-889 polymorphism associated with sex and age of disease onset // J. - Neuroimmunol.- 2002,- V.122.- №. 1-2,- P. 94-99.

13.Skeie G.O., Pandey J.P., Aarli J.A., Gilhus N.E. TNFA and TNFB polymorphism in myasthenia gravis //Ann. Thorac. Surg. - 1999,- V.61.- №.2,- P. 592-593.

14. Utsugisawa K., Nagane Y., Obara R. et al. lnterleukin-2 production by peripheral blood mononuclear cells from patients with myasthenia gravis // Eur. Neurol. - 2003. - Vol. 49. - N3. - P. 160 -163.

15. Wang L.H., Wang H. В., Tian Q.H., Fu Y.H., Wang W. Z. Mechanism of cellular immunity accommodation in prophylactic effects of nasal tolerance with dual analogue on experimental autoimmune myasthenia gravis in Lewis rats. // Zhonghua Yu Fang Yi Xue Zhi. - 2004. - Vol. 38. - N4. P. 244 - 247.

16. Wu J.M., Wu В., Miagrov A., Adams R.M., Drachman D.B. Specific immunotherapy of experimental myasthenia gravis in vitro: the guided missile strategy // Cell. Immunol.- 2001,- V.208.- №. 2.-P.137-147.

17.Zhang G.X., Navikas V., Link H. Cytokines and the pathogenesis of myasthenia gravis // Muscle Nerve- 1997,- V.20.- №.5,- P. 543-551.

БОЛЕЗНЬ ПАРКИНСОНА

И.А.Иванова-Смоленская НИИ неврологии РАМН

Болезнь Паркинсона — одно из наиболее тяжелых и распространенных нейродегенеративных заболеваний человека. Заболевание встречается повсеместно, его частота варьирует от 60 до 180 на 100 000 населения, резко увеличиваясь с возрастом. В возрастной группе старше 60 лет болезнь Паркинсона поражает 1—2% всей соответствующей популяции и является вторым по распространенности нейродегенератив-ным заболеванием после болезни Апьцгеймера [8,10]. Представления об этиологии первичного паркинсонизма (к которому относятся болезнь Паркинсона и ювенильный паркинсонизм) на протяжении последних десятилетий претерпели существенную эволюцию, обусловленную значительным расширением современных возможностей диагностики и углублением существующих представлений о роли «защитных» систем клетки, контролирующих гомеостаз нейрональных белков в норме и патологии [6, 9]. Результатом широкого внедрения молекулярно-генетических методов исследований в неврологии стал пересмотр роли наследственности в этиологии болезни Паркинсона (БП), болезни Апьцгеймера и других широко распространенных нейродегенеративных заболеваний человека [21]. Общепризнано, что эти заболевания относятся к категории мультфакториальных и являются результатом взаимодействия генетических и средовых факторов [30], в связи с чем БП может рассматриваться как уникальная «модель», позволяющая оценивать соотношение детерминирующих и предрасполагающих генетических факторов в патогенезе нейродегенерации. Диагноз болезни Паркинсона (БП) ставится на основании наличия в клинической картине хотя бы двух из основных симптомов БП: гипокинезии, ригидности, тремора покоя и постуральной неустойчивости [7] и при исключении других нейродегенеративных заболеваний (отсутствие признаков мультисистемного поражения ЦНС по данным клинического осмотра и дополнительных методов исследования). Количественная оценка тяжести болезни проводится по стандартным шкалам (UPDRS, Hoehn&Yahr).

В соответствии с современными представлениями о молекулярных механизмах развития различных форм первичного паркинсонизма, больные подразделены на 3 группы.

1. Больные со спорадической формой БП.

У больных со спорадической формой БП в качестве возможного фактора генетической предрасположенности к развитию заболевания изучен полиморфизм в гене аполипопротеина Е, определяющий (как показали работы 8, 26), а также наши