يتم تنفيذ عمل السيتوكينات على الخلايا من خلال. السيتوكينات. الآليات الجزيئية والخلوية للمناعة المضادة للفيروسات ، وأنماط التطور والمناعة

حتى وقت قريب ، كانت المرحلة الرابعة من السرطان بمثابة حكم بالإعدام على المريض. كانت طرق العلاج التقليدية قليلة المساعدة ؛ اقتصرت جميع العلاجات على تخفيف الأعراض. ومع ذلك ، منذ عدة عقود ، بدأوا بنشاط في تطوير علم الأورام المناعي ، وعلى وجه الخصوص ، العلاج السيتوكيني - طريقة العلاج بالأدوية القائمة على بروتينات الجسم ، والتي ، وفقًا للمراجعات ، فعالة للغاية. تعتبر عيادة الأورام المناعية والعلاج الخلوي في موسكو واحدة من أفضل العيادات في العالم لمؤشراتها الإيجابية.

ما هو علاج السيتوكين

تم تطوير طريقة العلاج هذه على أساس علم الأورام المناعي - قسم الأورام الذي يدرس أداء الجهاز المناعي في السرطان. تعتمد الطريقة على علاج السرطان والأمراض الأخرى بالأدوية القائمة على البروتينات (السيتوكينات) في جسم الإنسان. في ظل ظروف معينة ، يمكنها تدمير مسببات الأمراض المختلفة: الخلايا الغريبة ، والفيروسات ، والمستضدات ، والسموم الداخلية ، وما إلى ذلك. كيف تعمل السيتوكينات:

• تفعيل الاستجابة المناعية للجسم لهجوم مسببات الأمراض ؛
• السيطرة على عمل الجهاز المناعي والخلايا القاتلة (العناصر التي تقاوم المرض بشكل مباشر) ؛
• تحفيز تجديد كتلة الخلية إلى كتلة صحية ؛
• تطبيع أجهزة الجسم.

العمل الإيجابي

تساعد إضافة العمل مع السيتوكينات في العلاج المعقد للأورام على تحقيق العلاج الإيجابي المطلق في 10-30٪ من المرضى ، والنجاح الجزئي يصل إلى 90٪. قد يبدو أن هذا لا يكفي ، ولكن بالنسبة للأورام السرطانية الشديدة في المراحل الأخيرة ، فهذا إنجاز كبير. علاوة على ذلك ، يمكن بل يجب دمج هذه التقنية مع الطرق التقليدية (الأدوية ، العلاج الكيميائي).

يعمل العلاج السيتوكيني بشكل نوعي ودقيق ضد الأورام والنقائل ، وفي نفس الوقت ليس له تأثير سام على الجسم. بشكل منفصل ، تجدر الإشارة إلى زيادة إيجابية في جودة العلاج الكيميائي. لقد أثبتت هذه التقنية فعاليتها بالفعل في التجارب السريرية (في الاتحاد الروسي ، يُسمح بمعالجة أكثر من 50 مرضًا من أنواع مختلفة بهذه التقنية). بالإضافة إلى أمراض الأورام ، فإن العلاج الخلوي يحارب بنجاح الأمراض الأخرى:

• علم الأورام حتى المرحلة 4 ؛
• التهاب الكبد الفيروسي ب ، ج ؛
• سرطان الجلد؛
• ساركوما كابوسي على خلفية فيروس نقص المناعة البشرية ؛
• الإيدز وفيروس نقص المناعة البشرية ؛
• السارس والإنفلونزا والتهابات الأمعاء البكتيرية والفيروسة العجلية ؛
• مرض السل؛
• الحزام الناري؛
• انفصام فى الشخصية؛
• تصلب متعدد.

الأورام المناعية والعلاج الخلوي

في الواقع ، تحدث جميع الأورام الخبيثة ذات المسار الحاد على خلفية المناعة المكبوتة. يطور أخصائيو علم الأورام (متخصصون في علم الأورام المناعي) ، على خلفية الدراسات السريرية ، طرقًا وأدوية جديدة لعلاج السرطان ، بناءً على إجراءات الجهاز المناعي. تعتمد طريقة العلاج الخلوي على استخدام السيتوكينات والبروتينات الخاصة ، وظهرت التقنية نفسها في الثمانينيات من القرن العشرين. كانت المشكلة الرئيسية هي السمية العالية للأدوية. الأدوية الحديثة المعتمدة على السيتوكينات لها سمية أقل 100 مرة.

وظائف السيتوكينات في الجسم

توجد كمية هائلة من السيتوكينات في جسم الإنسان ، وكلها تؤدي وظائف مختلفة. يستخدم العلاج السيتوكيني هذا التنوع لعلاج مجموعة واسعة من الأمراض ولتفعيل العمليات الداخلية للجسم. لقد ثبت أنه في الواقع ، يمكن للأنظمة البشرية محاربة أي مشكلة. الشيء الرئيسي هو بدء العمليات اللازمة. وظائف السيتوكينات في الجسم:

• السيطرة على مدة ونوعية الاستجابة المناعية ؛
• السيتوكينات المضادة للالتهابات تتحكم في الالتهاب.
• تحفيز تطوير تفاعلات المناعة الذاتية (السيتوكينات المضادة للالتهابات والالتهابات) ؛
• المشاركة في ميكانيكا الحساسية.
• الحد من الورم أو تدميره ؛
• تحفيز أو كبت نمو الخلايا ؛
• إبطاء تطور الأورام.
• تنسيق جهاز المناعة والغدد الصماء والجهاز العصبي.
• منع تكرار الورم.
• الحفاظ على التوازن (الثبات الصحي) للجسم.

تجاوز عدد بروتينات السيتوكين المدروسة 200 اسم. تفاعلات السيتوكينات معقدة ولها وظائف مختلفة. في البداية ، يتم تقسيمهم حسب نوع النشاط. يفترض التصنيف المبسط تقسيمًا وفقًا للتأثيرات البيولوجية: منظمات التهابية (السيتوكينات المضادة للالتهابات والمضادة للالتهابات) ، وتنظيم المناعة الخلوية والانقسام المناعي الخلطي. إن التنظيم الأكثر دقة يكسر البروتينات وفقًا لطبيعة عملها. أنواع السيتوكينات:

• منظمات نشاط المناعة (الإنترلوكينات ووظائفها البيولوجية تضمن التفاعل الصحيح للمناعة مع أنظمة الجسم الأخرى) ؛
• المنظمات المضادة للفيروسات - الإنترفيرون.
• TNF (عوامل نخر الورم) - تأثيرات تنظيمية أو سامة على الخلايا ؛
• الكيميائيات - التحكم في حركة جميع أنواع الكريات البيض والخلايا الأخرى ؛
• عوامل النمو - التحكم في نمو الخلايا ؛
• عوامل تحفيز المستعمرات - تحفيز نمو الخلايا المكونة للدم.

السيتوكينات كأدوية

Ingaron هو عامل علاجي خلوي لتعزيز تأثير العلاج الكيميائي ، مع حماية الجسم من التأثيرات السامة. بالإضافة إلى ذلك ، فإنه يقلل من احتمال حدوث النقائل والأورام. يثير عقار Ingaron تطوير المناعة ، والتي بعد العلاج الكيميائي لن تسمح بتطور الأمراض المعدية ، ستقلل من الحاجة إلى الأدوية المضادة للبكتيريا. الأداة لها سمية ضئيلة مقارنة بنظيراتها الغربية.

يهدف عقار Refnot إلى الحد من تطور الأورام بسبب السيتوكين TNF في التركيبة. كما أن للعامل سمية منخفضة نوعيًا ، مما يسمح بإعطائه تحت الجلد أو في الوريد ، ويحفز تدمير الأورام الخبيثة دون التأثير على الأنسجة المصاحبة. لتحديد ديناميات العلاج ، مطلوب 1-2 دورات. للحصول على أقصى تأثير ، يتم استخدام كلا الدواءين معًا لتنشيط السيتوكينات اللازمة في علم الأورام.

آثار جانبية

يمكن أن يسبب العلاج بالسيتوكينات آثارًا سلبية اعتمادًا على شكل المرض والحالة العامة للمريض ومجموعة الأدوية. في الغالب ، لا تشكل الآثار الجانبية خطرًا على المريض ، ولكنها تشير إلى تفاعل الورم مع الدواء. عندما تظهر تفاعلات ثانوية ، يتم تعليق مسار العلاج أو تعديل نظام العلاج. المظاهر السلبية المحتملة للجسم:

• زيادة في درجة حرارة الجسم بمقدار 2-3 درجات بعد 4-6 ساعات من إدخال السيتوكينات ؛
• وجع واحمرار في موقع الحقن.
• تسمم الجسم بمنتجات تسوس الورم (في حالة التكوين الكبير).

لمن لا تناسب طريقة العلاج السيتوكيني

الأدوية القائمة على السيتوكين ليس لها موانع تقريبًا ويمكن استخدامها لأي مريض. ومع ذلك ، كما هو الحال مع الأدوية الأخرى ، هناك عدد من المرضى لا ينصح باستخدام طريقة العلاج هذه. لا تستخدم علاج السيتوكين للنساء الحوامل ، أثناء الرضاعة ، في وجود أمراض المناعة الذاتية ، وهي حساسية شخصية نادرة للجسم للأدوية.

تكلفة العلاج السيتوكين

يتم تحقيق الاستخدام الفعال لعقاقير السيتوكين في المراكز المتخصصة (على سبيل المثال ، يعتبر مركز طب الأورام والعلاج الخلوي في موسكو أفضل عيادة في رأي المرضى الذين تم إنقاذهم). تختلف تكلفة هذا النوع من العلاج اختلافًا كبيرًا اعتمادًا على نوع الدواء المستخدم والمرض المحدد. الأسعار التقريبية لبعض أدوية السيتوكين في موسكو.

سينظر هذا الفصل في نهج متكامل لتقييم نظام السيتوكين باستخدام طرق البحث الحديثة الموصوفة سابقًا.

أولاً ، نحدد المفاهيم الأساسية للنظام الخلوي.

تعتبر السيتوكينات حاليًا جزيئات بروتين ببتيد تنتجها خلايا مختلفة من الجسم وتنفذ تفاعلات بين الخلايا وبين الأنظمة. السيتوكينات هي منظمات عالمية لدورة حياة الخلايا ، فهي تتحكم في عمليات التمايز والتكاثر والتفعيل الوظيفي والاستماتة للخلايا.

تسمى السيتوكينات التي تنتجها خلايا الجهاز المناعي الخلايا المناعية. هم فئة من وسطاء الببتيد القابل للذوبان في الجهاز المناعي الضروري لتطويره وعمله والتفاعل مع أنظمة الجسم الأخرى (Kovalchuk L.V. et al. ، 1999).

تلعب السيتوكينات ، بصفتها جزيئات تنظيمية ، دورًا مهمًا في تفاعلات المناعة الفطرية والتكيفية ، وتضمن ترابطها ، وتتحكم في تكون الدم ، والالتهابات ، والتئام الجروح ، وتشكيل أوعية دموية جديدة (تكوين الأوعية) والعديد من العمليات الحيوية الأخرى.

يوجد حاليًا العديد من التصنيفات المختلفة للسيتوكينات ، مع مراعاة هيكلها ونشاطها الوظيفي وأصلها ونوع مستقبلات السيتوكينات. تقليديًا ، وفقًا للتأثيرات البيولوجية ، من المعتاد التمييز بين مجموعات السيتوكينات التالية.

1. إنترلوكينز(IL-1-IL-33) - بروتينات تنظيمية إفرازية لجهاز المناعة ، توفر تفاعلات وسيطة في جهاز المناعة وارتباطه بأنظمة الجسم الأخرى. يتم تصنيف الإنترلوكينات وفقًا لنشاطها الوظيفي إلى السيتوكينات المؤيدة والمضادة للالتهابات وعوامل نمو الخلايا الليمفاوية والسيتوكينات التنظيمية وما إلى ذلك.

3. عوامل نخر الورم (TNFs)- السيتوكينات ذات الإجراءات التنظيمية السامة للخلايا: TNFa والسموم اللمفاوية (LT).

4. عوامل نمو الخلايا المكونة للدم- عامل نمو الخلايا الجذعية (Kit - ligand) ، IL-3 ، IL-7 ، IL-11 ، إرثروبويتين ، trobopoietin ، عامل تحفيز مستعمرة الخلايا الضامة المحببة - GM-CSF ، الخلايا المحببة CSF - G-CSF ، البلاعم -

نيويورك KSF - M-KSF).

5. كيموكينيس- С ، CC ، СХС (IL-8) ، СХ3С - منظمات الانجذاب الكيميائي لأنواع مختلفة من الخلايا.

6. عوامل نمو الخلايا غير اللمفاوية- منظمات النمو والتمايز والنشاط الوظيفي للخلايا التي تنتمي إلى الأنسجة المختلفة (عامل نمو الخلايا الليفية - FGF ، عامل نمو الخلايا البطانية ، عامل نمو البشرة - EGF للبشرة) وتحويل عوامل النمو (TGFβ ، TGFα).

من بين أمور أخرى ، في السنوات الأخيرة ، تمت دراسة العامل الذي يثبط هجرة الضامة (عامل تثبيط الهجرة - MIF) ، والذي يعتبر بمثابة هرمون عصبي مع نشاط خلوي وأنزيمي ، تمت دراسته بنشاط (Suslov AP ، 2003 ؛ Kovalchuk LV et al. و

تختلف السيتوكينات في التركيب والنشاط البيولوجي وخصائص أخرى. ومع ذلك ، جنبا إلى جنب مع الاختلافات ، السيتوكينات لها الخصائص العامة،سمة من سمات هذه الفئة من جزيئات التنظيم الحيوي.

1. السيتوكينات هي ، كقاعدة عامة ، بولي ببتيدات غليكوزيلاتي بمتوسط ​​وزن جزيئي (أقل من 30 كيلو دالتون).

2. يتم إنتاج السيتوكينات بواسطة خلايا الجهاز المناعي وخلايا أخرى (على سبيل المثال ، البطانة ، والأرومات الليفية ، وما إلى ذلك) استجابةً لمحفز منشط (الهياكل الجزيئية المرتبطة بالعوامل الممرضة ، والمستضدات ، والسيتوكينات ، وما إلى ذلك) والمشاركة في التفاعلات مناعة فطرية وتكيفية ، تنظم قوتها ومدتها. يتم تصنيع بعض السيتوكينات بشكل أساسي.

3. إفراز السيتوكينات هو عملية قصيرة المدى. لا يتم تخزين السيتوكينات كجزيئات مُشكلة مسبقًا ، ولكن يتم تخزينها

يبدأ التوليف دائمًا بنسخ الجينات. تنتج الخلايا السيتوكينات بتركيزات منخفضة (بيكوجرام لكل مليلتر).

4. في معظم الحالات ، يتم إنتاج السيتوكينات وتعمل على الخلايا المستهدفة على مقربة (عمل قصير المدى). الموقع الرئيسي لعمل السيتوكين هو المشبك بين الخلايا.

5. وفرةيتجلى نظام السيتوكينات في حقيقة أن كل نوع من الخلايا قادر على إنتاج العديد من السيتوكينات ، ويمكن أن تفرز خلايا مختلفة كل سيتوكين.

6. تتميز جميع السيتوكينات بـ تعدد الأشكال ،أو تعدد وظائف العمل. وبالتالي ، فإن ظهور علامات الالتهاب يرجع إلى تأثير IL-1 و TNFα و IL-6 و IL-8. يضمن ازدواج الوظائف موثوقية نظام السيتوكين.

7. يتم التوسط في عمل السيتوكينات على الخلايا المستهدفة عن طريق مستقبلات غشائية عالية التقارب عالية التحديد ، وهي بروتينات سكرية عبر الغشاء ، تتكون عادة من أكثر من وحدة فرعية واحدة. الجزء خارج الخلية من المستقبلات مسؤول عن الارتباط الخلوي. هناك مستقبلات تقضي على السيتوكينات الزائدة في التركيز المرضي. هذه هي ما يسمى مستقبلات المصيدة. المستقبلات القابلة للذوبان هي المجال خارج الخلية لمستقبلات الغشاء ، مفصولة بإنزيم. المستقبلات القابلة للذوبان قادرة على تحييد السيتوكينات ، والمشاركة في نقلها إلى بؤرة الالتهاب وفي إفرازها من الجسم.

8. السيتوكينات العمل على مبدأ الشبكة.يمكنهم العمل في حفلة موسيقية. يبدو أن العديد من الوظائف المنسوبة في البداية إلى سيتوكين واحد يتم التوسط فيها من خلال العمل المتضافر للعديد من السيتوكينات. (التعاضدأجراءات). من أمثلة التفاعلات التآزرية للسيتوكينات تحفيز التفاعلات الالتهابية (IL-1 و IL-6 و TNF-a) ، بالإضافة إلى تخليق IgE

(IL-4 و IL-5 و IL-13).

تحث بعض السيتوكينات على تخليق السيتوكينات الأخرى (تتالي).يعد العمل المتسلسل للسيتوكينات ضروريًا لتطوير الاستجابات الالتهابية والمناعة. تحدد قدرة بعض السيتوكينات على تعزيز أو إضعاف إنتاج البعض الآخر آليات تنظيمية إيجابية وسلبية مهمة.

يُعرف التأثير المضاد للسيتوكينات ، على سبيل المثال ، يمكن أن يكون إنتاج IL-6 استجابةً لزيادة تركيز TNF α

آلية تنظيمية سلبية للتحكم في إنتاج هذا الوسيط أثناء الالتهاب.

يتم تنظيم السيتوكين لوظائف الخلية المستهدفة باستخدام آليات أوتوكرين أو باراكرين أو الغدد الصماء. بعض السيتوكينات (IL-1 ، IL-6 ، TNFα ، إلخ) قادرة على المشاركة في تنفيذ جميع الآليات المذكورة أعلاه.

تعتمد استجابة الخلية لتأثير السيتوكين على عدة عوامل:

من نوع الخلايا ونشاطها الوظيفي الأولي ؛

من التركيز المحلي للسيتوكين.

من وجود جزيئات وسيطة أخرى.

وهكذا ، فإن الخلايا المنتجة والسيتوكينات ومستقبلاتها المحددة على الخلايا المستهدفة تشكل شبكة وسيطة واحدة. إن مجموعة الببتيدات التنظيمية ، وليس السيتوكينات الفردية ، هي التي تحدد استجابة الخلية النهائية. في الوقت الحاضر ، يعتبر نظام السيتوكين نظامًا عالميًا للتنظيم على مستوى الكائن الحي بأكمله ، مما يضمن تطوير ردود الفعل الوقائية (على سبيل المثال ، أثناء الإصابة).

في السنوات الأخيرة ، ظهرت فكرة النظام الخلوي الذي يجمع بين:

1) الخلايا المنتجة ؛

2) السيتوكينات القابلة للذوبان ومضاداتها ؛

3) الخلايا المستهدفة ومستقبلاتها (الشكل 7.1).

تؤدي انتهاكات المكونات المختلفة للنظام الخلوي إلى تطوير العديد من العمليات المرضية ، وبالتالي فإن تحديد العيوب في هذا النظام التنظيمي مهم للتشخيص الصحيح وتعيين العلاج المناسب.

أولاً ، سننظر في المكونات الرئيسية للنظام الخلوي.

الخلايا المنتجة للسيتوكين

1. المجموعة الرئيسية من الخلايا المنتجة للسيتوكين في الاستجابة المناعية التكيفية هي الخلايا الليمفاوية. لا تفرز خلايا الراحة السيتوكينات. مع التعرف على المستضد وبمشاركة تفاعلات المستقبلات (CD28-CD80 / 86 للخلايا اللمفاوية التائية و CD40-CD40L للخلايا الليمفاوية B) ، يحدث تنشيط الخلية ، مما يؤدي إلى نسخ جينات السيتوكين ، وترجمة وإفراز الببتيدات السكرية في الخلايا البينية فضاء.

أرز. 7.1.نظام السيتوكين

يتم تمثيل مساعدي CD4 T من قبل مجموعات سكانية فرعية: Th0 ، Th1 ، Th2 ، Th17 ، Tfh ، والتي تختلف في طيف السيتوكينات المفرزة استجابة لمولدات المضادات المختلفة.

ينتج Th0 مجموعة واسعة من السيتوكينات بتركيزات منخفضة جدًا.

اتجاه التمايز Th0يحدد تطور شكلين من الاستجابة المناعية مع غلبة الآليات الخلطية أو الخلوية.

طبيعة المستضد وتركيزه والتوطين في الخلية ونوع الخلايا العارضة للمستضد ومجموعة معينة من السيتوكينات تنظم اتجاه تمايز Th0.

بعد التقاط المستضد ومعالجته ، تقدم الخلايا التغصنية الببتيدات المستضدية لخلايا Th0 وتنتج السيتوكينات التي تنظم اتجاه تمايزها إلى الخلايا المستجيبة. يظهر دور السيتوكينات الفردية في هذه العملية في الشكل. 7.2 يحث IL-12 على تخليق IFNγ بواسطة الخلايا اللمفاوية التائية و] HGC. يوفر IFNu تمايز Th1 ، والذي يبدأ في إفراز السيتوكينات (IL-2 ، IFNu ، IL-3 ، TNF-a ، lymphotoxins) التي تنظم تطور التفاعلات مع مسببات الأمراض داخل الخلايا

(فرط الحساسية المتأخرة (HRT) وأنواع مختلفة من السمية الخلوية).

يضمن IL-4 تمايز Th0 إلى Th2. ينتج Th2 المنشط السيتوكينات (IL-4 ، IL-5 ، IL-6 ، IL-13 ، إلخ) ، والتي تحدد تكاثر الخلايا الليمفاوية B ، وتمايزها الإضافي في خلايا البلازما ، وتطوير استجابات الأجسام المضادة ، بشكل أساسي مسببات الأمراض خارج الخلية.

ينظم IFNu بشكل سلبي وظيفة خلايا Th2 ، وعلى العكس من ذلك ، فإن IL-4 و IL-10 الذي يفرزه Th2 يثبط وظيفة Th1 (الشكل 7.3). ترتبط الآلية الجزيئية لهذا التنظيم بعوامل النسخ. يوجه التعبير عن T-bet و STAT4 ، الذي يحدده IFNy ، تمايز الخلايا التائية على طول مسار Th1 ويمنع تطور Th2. يستحث IL-4 التعبير عن GATA-3 و STAT6 ، والذي يضمن ، على التوالي ، تحويل THO الساذج إلى خلايا Th2 (الشكل 7.2).

في السنوات الأخيرة ، تم وصف مجموعة سكانية فرعية خاصة من الخلايا التائية المساعدة (Th17) التي تنتج IL-17. يمكن التعبير عن أعضاء عائلة IL-17 بواسطة خلايا الذاكرة النشطة (CD4CD45RO) ، وخلايا y5T ، وخلايا NKT ، والعدلات ، والوحيدات تحت تأثير IL-23 ، و IL-6 ، و TGFβ التي تنتجها البلاعم والخلايا التغصنية. عامل التمايز الرئيسي في البشر هو ROR-C ، في الفئران - ROR-γ لتم توضيح الدور الأساسي لـ IL-17 في تطور الالتهاب المزمن وأمراض المناعة الذاتية (انظر الشكل 7.2).

بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تتمايز الخلايا الليمفاوية التائية في الغدة الصعترية إلى خلايا تنظيمية طبيعية (Treg) معبرة عن علامات السطح CD4 + CD25 + وعامل النسخ FOXP3. هذه الخلايا قادرة على قمع الاستجابة المناعية بوساطة خلايا Th1 و Th2 من خلال الاتصال المباشر بين الخلايا وتوليف TGFβ و IL-10.

يتم عرض مخططات التمايز لاستنساخ Th0 والسيتوكينات التي تفرزها في الشكل. 7.2 و 7.3 (انظر أيضًا إدراج اللون).

تعد الخلايا التائية السامة للخلايا (CD8 +) ، والخلايا القاتلة الطبيعية منتجة ضعيفة للسيتوكينات مثل الإنترفيرون و TNF-a والسموم اللمفاوية.

يمكن أن يحدد التنشيط المفرط لإحدى المجموعات السكانية الفرعية تطور أحد المتغيرات للاستجابة المناعية. يمكن أن يؤدي الخلل المزمن في تنشيط Th إلى تكوين حالات مرضية مناعية مرتبطة بظهور

الحساسية ، أمراض المناعة الذاتية ، عمليات الالتهابات المزمنة ، إلخ.

أرز. 7.2مجموعات سكانية فرعية مختلفة من الخلايا اللمفاوية التائية المنتجة للسيتوكينات

II. في نظام المناعة الفطري ، المنتجون الرئيسيون للسيتوكينات هم الخلايا النخاعية. بمساعدة المستقبلات الشبيهة بالتول (TLRs) ، يتعرفون على الهياكل الجزيئية المتشابهة لمسببات الأمراض المختلفة ، ما يسمى بالأنماط الجزيئية المرتبطة بالعوامل الممرضة (RAMP) ، على سبيل المثال ، عديد السكاريد الدهني (LPS) للبكتيريا سالبة الجرام ، والأحماض الدهنية الدهنية ، الببتيدوغليكان للكائنات الدقيقة إيجابية الجرام ، والسوط ، والحمض النووي الغني بتكرارات G ، وما إلى ذلك نتيجة لذلك

يؤدي هذا التفاعل مع TLR إلى سلسلة نقل إشارة داخل الخلايا تؤدي إلى التعبير عن جينات مجموعتين رئيسيتين من السيتوكينات: النوع الأول الالتهابي و IFN (الشكل 7.4 ، انظر أيضًا اللون الداخلي). بشكل أساسي ، تحفز هذه السيتوكينات (IL-1 ، -6 ، -8 ، -12 ، TNFa ، GM-CSF ، IFN ، chemokines ، إلخ) تطور الالتهاب وتشارك في حماية الجسم من الالتهابات البكتيرية والفيروسية.

أرز. 7.3.طيف السيتوكينات التي تفرزها خلايا TH1 و TH2

ثالثا. الخلايا التي لا تنتمي إلى الجهاز المناعي (خلايا النسيج الضام ، والظهارة ، والبطانة) تفرز بشكل أساسي عوامل النمو الذاتي (FGF ، EGF ، TGFR ، إلخ). والسيتوكينات التي تدعم تكاثر الخلايا المكونة للدم.

السيتوكينات ومضاداتهاموصوفة بالتفصيل في عدد من الدراسات (Kovalchuk L.V. et al. ، 2000 ؛ Ketlinsky SA ، Simbirtsev A.S. ،

أرز. 7.4.الحث بوساطة TLR لإنتاج السيتوكين بواسطة الخلايا المناعية الفطرية

الإفراط في التعبير عن السيتوكينات غير آمن للجسم ويمكن أن يؤدي إلى تطور استجابة التهابية مفرطة ، استجابة طورية حادة. تشارك مثبطات مختلفة في تنظيم إنتاج السيتوكينات المنشطة للالتهابات. وهكذا ، تم وصف عدد من المواد التي تربط السيتوكين IL-1 بشكل غير محدد وتمنع ظهور تأثيره البيولوجي (a2-macroglobulin ، C3-مكون من مكمل ، uromodulin). تشمل مثبطات محددة لـ IL-1 مستقبلات الطعم القابلة للذوبان والأجسام المضادة ومضاد مستقبلات IL-1 (IL-1RA). مع تطور الالتهاب ، هناك زيادة في التعبير عن جين IL-1RA. ولكن حتى بشكل طبيعي ، يوجد هذا المضاد في الدم بتركيزات عالية (تصل إلى 1 نانوغرام / مل أو أكثر) ، مما يعيق عمل IL-1 الداخلي.

الخلايا المستهدفة

يتم التوسط في عمل السيتوكينات على الخلايا المستهدفة من خلال مستقبلات محددة تربط السيتوكينات بتقارب عالٍ جدًا ، ويمكن استخدام السيتوكينات الفردية

الوحدات الفرعية للمستقبلات الشائعة. كل سيتوكين يرتبط بمستقبلاته المحددة.

مستقبلات السيتوكين هي بروتينات عبر الغشاء وتنقسم إلى 5 أنواع رئيسية. الأكثر شيوعًا هو ما يسمى بنوع مستقبلات الهيماتوبويتين ، والذي يحتوي على مجالين خارج الخلية ، يحتوي أحدهما على تسلسل مشترك من بقايا الأحماض الأمينية من مكررين من التربتوفان والسيرين ، مفصولة بأي حمض أميني (شكل WSXWS). يمكن أن يحتوي النوع الثاني من المستقبلات على مجالين خارج الخلية مع عدد كبير من السيستين المحفوظة. هذه مستقبلات لعائلة IL-10 و IFN. النوع الثالث يمثله مستقبلات السيتوكينات التي تنتمي إلى مجموعة عامل نخر الورم. ينتمي النوع الرابع من مستقبلات السيتوكين إلى عائلة مستقبلات الغلوبولين المناعي ذات المجالات خارج الخلية التي تشبه في تركيبها مجالات جزيئات الغلوبولين المناعي. يتم تمثيل النوع الخامس من المستقبلات التي تربط جزيئات عائلة كيموكين ببروتينات الغشاء التي تعبر غشاء الخلية في 7 أماكن. يمكن أن توجد مستقبلات السيتوكين في شكل قابل للذوبان ، مع الاحتفاظ بالقدرة على ربط الروابط (Ketlinsky S.A. et al. ، 2008).

السيتوكينات قادرة على التأثير على الانتشار والتمايز والنشاط الوظيفي وموت الخلايا المبرمج للخلايا المستهدفة (انظر الشكل 7.1). يعتمد مظهر النشاط البيولوجي للسيتوكينات في الخلايا المستهدفة على مشاركة الأنظمة المختلفة داخل الخلايا في إرسال الإشارات من المستقبل ، والذي يرتبط بخصائص الخلايا المستهدفة. يتم تنفيذ الإشارة إلى موت الخلايا المبرمج ، من بين أمور أخرى ، بمساعدة منطقة معينة من عائلة مستقبلات TNF ، ما يسمى بمجال "الموت" (الشكل 7.5 ، انظر اللون الداخلي). تنتقل الإشارات التفاضلية والتنشيطية من خلال بروتينات Jak-STAT داخل الخلايا - محولات الإشارة ومنشطات النسخ (الشكل 7.6 ، انظر اللون الداخلي). تشارك بروتينات G في إرسال الإشارات من الكيموكينات ، مما يؤدي إلى زيادة الهجرة والالتصاق الخلوي.

يتضمن التحليل الشامل لنظام السيتوكين ما يلي.

I. تقييم الخلايا المنتجة.

1. تحديد التعبير:

المستقبلات التي تتعرف على العامل الممرض أو المستضد TCR ، TLR) على مستوى الجينات وجزيئات البروتين (PCR ، قياس التدفق الخلوي) ؛

جزيئات المحول التي تنقل إشارة تؤدي إلى نسخ جينات السيتوكين (PCR ، إلخ) ؛

أرز. 7.5انتقال الإشارة من مستقبلات TNF

أرز. 7.6. Jak-STAT - مسار الإشارة من مستقبلات السيتوكينات من النوع 1

جينات السيتوكين (PCR) ؛ جزيئات البروتين من السيتوكينات (تقييم وظيفة تخليق السيتوكين للخلايا أحادية النواة البشرية).

2. التحديد الكمي لمجموعات سكانية فرعية من الخلايا التي تحتوي على سيتوكينات معينة: Th1، Th2 Th17 (طريقة تلطيخ السيتوكينات داخل الخلايا) ؛ تحديد عدد الخلايا التي تفرز بعض السيتوكينات (طريقة ELISPOT ، انظر الفصل 4).

II. تقييم السيتوكينات ومضاداتها في الوسط البيولوجي للجسم.

1. اختبار النشاط البيولوجي للسيتوكينات.

2. القياس الكمي للسيتوكينات باستخدام ELISA.

3. تلطيخ المناعي من السيتوكينات في الأنسجة.

4. تحديد نسبة السيتوكينات المتعارضة (المؤيدة والمضادة للالتهابات) ، السيتوكينات ومضادات مستقبلات السيتوكينات.

ثالثا. تقييم الخلايا المستهدفة.

1. تحديد التعبير عن مستقبلات السيتوكين على مستوى الجينات وجزيئات البروتين (PCR ، قياس التدفق الخلوي).

2. تحديد جزيئات الإشارة في المحتوى داخل الخلايا.

3. تحديد النشاط الوظيفي للخلايا المستهدفة.

حاليًا ، تم تطوير العديد من الطرق لتقييم نظام السيتوكين ، والتي توفر معلومات متنوعة. من بينها تتميز:

1) الطرق البيولوجية الجزيئية ؛

2) طرق التحديد الكمي للسيتوكينات باستخدام المقايسة المناعية ؛

3) اختبار النشاط البيولوجي للسيتوكينات.

4) تلطيخ السيتوكينات داخل الخلايا ؛

5) طريقة ELISPOT ، والتي تسمح باكتشاف السيتوكينات حول خلية مفردة منتجة للسيتوكين ؛

6) التألق المناعي.

هنا وصف موجز لهذه الأساليب.

باستخدام الطرق البيولوجية الجزيئيةمن الممكن دراسة التعبير عن جينات السيتوكينات ، مستقبلاتها ، إشارات الجزيئات ، لدراسة تعدد الأشكال لهذه الجينات. في السنوات الأخيرة ، تم إجراء عدد كبير من الدراسات التي كشفت عن وجود ارتباطات بين متغيرات أليلات جينات جزيئات نظام السيتوكين والاستعداد

لعدد من الأمراض. يمكن أن توفر دراسة المتغيرات الأليلية لجينات السيتوكين معلومات عن الإنتاج المبرمج وراثيًا للسيتوكين المعين. الأكثر حساسية هو تفاعل البلمرة المتسلسل في الوقت الحقيقي - RT-PCR (انظر الفصل 6). طريقة التهجين فى الموقعيسمح بتوضيح توطين الأنسجة والخلوية للتعبير الجيني الخلوي.

يمكن وصف التحديد الكمي للسيتوكينات في السوائل البيولوجية وفي مزارع الخلايا أحادية النواة في الدم المحيطي بواسطة ELISA على النحو التالي. نظرًا لأن السيتوكينات هي وسيط محلي ، فمن الأنسب قياس مستوياتها في الأنسجة المعنية بعد استخراج بروتينات الأنسجة أو في السوائل الطبيعية ، على سبيل المثال ، في الدموع ، وغسل التجاويف ، والبول ، والسائل الأمنيوسي ، والسائل النخاعي ، إلخ. تعكس مستويات السيتوكين في المصل أو سوائل الجسم الأخرى الحالة الحالية لجهاز المناعة ، أي تخليق السيتوكينات بواسطة خلايا الجسم في الجسم الحي.

يُظهر تحديد مستويات إنتاج السيتوكين بواسطة خلايا الدم وحيدة النواة (MNCs) الحالة الوظيفية للخلايا. يشير الإنتاج التلقائي للسيتوكينات MNC في الثقافة إلى أن الخلايا نشطة بالفعل في الجسم الحي.يعكس تخليق السيتوكينات المستحثة (بواسطة منشطات مختلفة ، ميتوجينات) القدرة الاحتياطية المحتملة للخلايا على الاستجابة لمحفز مستضد (على وجه الخصوص ، لعمل الأدوية). يمكن أن يكون انخفاض إنتاج السيتوكينات بمثابة إحدى علامات حالة نقص المناعة. السيتوكينات ليست محددة لمستضد معين. لذلك ، من المستحيل إجراء تشخيص محدد للأمراض المعدية وأمراض المناعة الذاتية والحساسية عن طريق تحديد مستوى بعض السيتوكينات. في الوقت نفسه ، يسمح تقييم مستويات السيتوكين بالحصول على بيانات حول شدة العملية الالتهابية ، وانتقالها إلى المستوى الجهازي والتشخيص ، والنشاط الوظيفي لخلايا جهاز المناعة ، ونسبة خلايا Th1 و Th2 ، والتي مهم جدًا في التشخيص التفريقي لعدد من العمليات المعدية والمرضية المناعية.

في الوسط البيولوجي ، يمكن قياس السيتوكينات باستخدام مجموعة متنوعة من طرق المقايسة المناعية ،باستخدام الأجسام المضادة متعددة النسيلة وحيدة النسيلة (انظر الفصل 4). تسمح لك ELISA بمعرفة التركيزات الدقيقة للسيتوكينات في الخلية الحيوية

سوائل الجسم المنطقية. إن مقايسة السيتوكينات المناعية المرتبطة بالإنزيم لها عدد من المزايا مقارنة بالطرق الأخرى (الحساسية العالية ، الخصوصية ، الاستقلال عن وجود الخصوم ، إمكانية المحاسبة الآلية الدقيقة ، التوحيد المحاسبي). ومع ذلك ، فإن هذه الطريقة لها أيضًا قيودها: لا تميز ELISA النشاط البيولوجي للسيتوكينات ، بل يمكن أن تعطي نتائج خاطئة بسبب الحواتم المتفاعلة.

الاختبار البيولوجيأجريت على أساس معرفة الخصائص الأساسية للسيتوكينات ، وعملها على الخلايا المستهدفة. سمحت دراسة التأثيرات البيولوجية للسيتوكينات بتطوير أربعة أنواع من اختبارات السيتوكينات:

1) عن طريق تحريض تكاثر الخلايا المستهدفة ؛

2) عن طريق التأثير السام للخلايا.

3) عن طريق تحريض التمايز بين أسلاف نخاع العظام ؛

4) لعمل مضاد للفيروسات.

يتم تحديد IL-1 من خلال التأثير المحفز على تكاثر الخلايا التوتية في الفئران التي يتم تنشيطها بواسطة ميتوجين في المختبر؛ IL-2 - من خلال القدرة على تحفيز النشاط التكاثري للأرومات اللمفاوية ؛ يتم اختبار TNFα و lymphotoxins للعمل السام للخلايا على الخلايا الليفية للفأر (L929). يتم تقييم عوامل تحفيز المستعمرات لقدرتها على دعم نمو أسلاف نخاع العظام في شكل مستعمرات في أجار. يتم الكشف عن النشاط المضاد للفيروسات لـ IFN عن طريق تثبيط تأثير اعتلال الخلايا للفيروسات في ثقافة الخلايا الليفية ثنائية الصبغيات البشرية وخط الورم للخلايا الليفية للفئران L-929.

تم إنشاء خطوط خلوية يعتمد نموها على وجود بعض السيتوكينات. طاولة 7.1 هي قائمة بخطوط الخلايا المستخدمة في اختبار السيتوكين. وفقًا للقدرة على إحداث تكاثر الخلايا المستهدفة الحساسة ، يتم إجراء اختبار حيوي لـ IL-1 و IL-2 و IL-4 و IL-6 و IL-7 و IL-15 وما إلى ذلك. ليست حساسة وغنية بالمعلومات بما فيه الكفاية. يمكن للجزيئات المانع والمضادة أن تحجب النشاط البيولوجي للسيتوكينات. تظهر العديد من السيتوكينات نشاطًا بيولوجيًا عامًا. ومع ذلك ، فإن هذه الطرق مثالية لاختبار النشاط المحدد للسيتوكينات المؤتلفة.

الجدول 7.1.تستخدم خطوط الخلايا لاختبار النشاط البيولوجي للسيتوكينات

نهاية الجدول. 7.1

معمل 7-1

تحديد النشاط البيولوجي لـ IL-1 من خلال التأثير المسبب للمرض على تكاثر الخلايا التوتية في الفأر

تعتمد طريقة الاختبار البيولوجي لـ IL-1 على قدرة السيتوكين على تحفيز تكاثر الخلايا التوتية في الفئران.

يمكن تحديد IL-1 في مزرعة الخلايا الوحيدة التي يتم تحفيزها باستخدام LPS ، وكذلك في أي سائل بيولوجي في الجسم.من الضروري الانتباه إلى عدد من التفاصيل.

1. تستخدم الخلايا Thymocytes لفئران C3H / HeJ المحفزة للتكاثر عن طريق الميثوجينات (concanavalin A - ConA و phytohemagglutinin - PHA) للاختبار. لم يتم اختيار Thymocytes C3H / HeJ بالصدفة: فئران هذا الخط الفطري لا تستجيب لـ LPS ، والذي يمكن أن يكون موجودًا في مادة الاختبار ويسبب إنتاج IL-1.

2. تستجيب الخلايا Thymocytes لـ IL-2 والميتوجينات ، لذلك يجب تحديد وجود IL-2 والميتوجينات أيضًا في المستحضرات التي تم اختبارها لـ IL-1.

إجراءات التشغيل

1. احصل على معلق من الخلايا التوتية بتركيز 12 × 10 6 / مل متوسط ​​RPMI 1640 يحتوي على 10٪ مصل من أجنة الأبقار و 2-مركابتوإيثانول (5 × 10 -5 م).

2. إعداد سلسلة من التخفيفات المتتالية ذات الشقين التجريبية (سوائل الجسم البيولوجية) والعينات الضابطة. يتم استخدام السوائل البيولوجية التي تحتوي على IL-1 أو العينات التي تم الحصول عليها عن طريق حضانة الخلايا أحادية النواة بدون LPS والمستحضر الذي يحتوي على معيار المختبر IL-1 كعناصر تحكم. في صفيحة سفلية مستديرة 96 بئر ، يتم نقل 50 ميكرولتر من كل تخفيف إلى 6 آبار.

3. في ثلاث آبار من كل تخفيف ، أضف 50 ميكرولتر من PHA المنقى (ويلكوم) المذاب في وسط كامل بتركيز 3 ميكروغرام / مل ، وفي الآبار الثلاثة الأخرى - 50 ميكرولتر من المتوسط.

4. أضف 50 ميكرولتر من تعليق خلية الغدة الصعترية إلى كل بئر واحتضانها لمدة 48 ساعة عند 37 درجة مئوية.

6. قبل نهاية الزراعة ، يضاف 50 ميكرولتر من محلول (1 ميكروليتر / مل) من ثيميدين ["3 ساعات] إلى الآبار ويحتضن لمدة 20 ساعة أخرى.

7. لتحديد مستوى النشاط الإشعاعي ، يتم نقل خلايا المزرعة إلى ورق الترشيح باستخدام آلة حصاد الخلايا الأوتوماتيكية ، ويتم تجفيف المرشحات ويتم تحديد إدراج الملصق بواسطة عداد وميض سائل.

8. يتم التعبير عن النتائج كعامل تحفيز.

حيث m cp هو متوسط ​​عدد النبضات في 3 ثقوب.

إذا كانت الخلايا التوتية تستجيب للتحفيز باستخدام IL-1 القياسي ، فإن مؤشر التحفيز لعينة الاختبار التي تتجاوز 3 يشير بشكل موثوق إلى نشاط IL-1.

المقايسة الحيوية هي الطريقة الوحيدة لتقييم وظيفة السيتوكين ، ولكن يجب استكمال هذه الطريقة بأنواع مختلفة من التحكم المناسب للخصوصية باستخدام الأجسام المضادة وحيدة النسيلة. تؤدي إضافة بعض الأجسام المضادة وحيدة النسيلة إلى السيتوكين في المزرعة إلى منع النشاط البيولوجي للسيتوكين ، مما يثبت أن السيتوكين المكتشف يعمل كإشارة لتكاثر خط الخلية.

استخدام المقايسة الحيوية للكشف عن الانترفيرون.يعتمد مبدأ تقييم النشاط البيولوجي لـ IFN على تأثيره المضاد للفيروسات ، والذي يتم تحديده من خلال درجة تثبيط تكاثر فيروس الاختبار في مزرعة الخلية.

يمكن استخدام الخلايا الحساسة لتأثير IFN في العمل: الخلايا الليفية التي تم تجريبها بشكل أساسي من أجنة الدجاج والبشر ، والخلايا المزروعة من الخلايا الليفية ثنائية الصبغيات البشرية ، وزراعة خلايا الفئران (L929).

عند تقييم التأثير المضاد للفيروسات لـ IFN ، يُنصح باستخدام فيروسات ذات دورة تكاثر قصيرة ، وحساسية عالية لعمل IFN: فيروس التهاب الدماغ والنخاع في الفئران ، والتهاب الفم الحويصلي بالفأر ، إلخ.

معمل 7-2

تحديد نشاط الإنترفيرون

1. يُسكب تعليق من الخلايا الليفية ثنائية الصبغيات لجنين بشري على وسط يحتوي على 10٪ مصل من الأجنة البقري (تركيز الخلية - 15-20 × 10 6 / مل) في أطباق معقمة ذات قاع مسطح 96 بئر ، 100 ميكرولتر لكل بئر وتوضع في حاضنة CO 2 عند درجة حرارة 37 درجة مئوية.

2. بعد تكوين طبقة أحادية كاملة ، تتم إزالة وسط النمو من الآبار ويضاف 100 ميكرولتر من وسط الدعم إلى كل بئر.

3. يتم إجراء معايرة نشاط IFN في عينات الاختبار بطريقة التخفيفات ذات الشقين على طبقة أحادية من الخلايا الليفية.

بالتزامن مع العينات ، يتم إدخال فيروس التهاب الدماغ والنخاع (VEM) في الآبار بجرعة تتسبب في تلف الخلايا بنسبة 100٪ بعد 48 ساعة من الإصابة.

4. للتحكم في استخدام الآبار مع الخلايا السليمة (غير المعالجة) المصابة بالفيروس.

في كل دراسة ، يتم استخدام عينات IFN المرجعية ذات النشاط المعروف كأدوية مرجعية.

5. يتم تحضين الصفائح التي تحتوي على عينات مخففة لمدة 24 ساعة عند 37 درجة مئوية في جو يحتوي على 5٪ من ثاني أكسيد الكربون.

6. يتم تحديد مستوى نشاط IFN من خلال المعاملة بالمثل للحد الأقصى للتخفيف من عينة الاختبار ، والذي يثبط التأثير الخلوي للفيروس بنسبة 50٪ ، ويتم التعبير عنه بوحدات النشاط لكل مل.

7. لتحديد نوع IFN ، يتم إضافة المصل المضاد ضد IFNα أو IFNβ أو IFNγ إلى النظام. يلغي المصل عمل السيتوكين المقابل ، مما يجعل من الممكن تحديد نوع IFN.

تحديد النشاط البيولوجي لهجرة العامل المثبط.حاليًا ، تم تشكيل أفكار جديدة تمامًا حول طبيعة وخصائص الأسطورة ، والتي تم اكتشافها في الستينيات من القرن الماضي كوسيط للمناعة الخلوية وظلت لسنوات عديدة دون الاهتمام الواجب (Bloom BR، Bennet B.، 1966 ؛ ديفيد جي آر ، 1966). فقط في السنوات العشر إلى الخمس عشرة الماضية أصبح الأمر واضحًا: الأسطورة هي واحدة من أهم الوسطاء البيولوجي في الجسم مع مجموعة واسعة من الوظائف البيولوجية للسيتوكين والهرمون والإنزيم. يتم تحقيق تأثير الأسطورة على الخلايا المستهدفة من خلال مستقبل CD74 أو من خلال المسار غير الكلاسيكي للالتقام الخلوي.

تعتبر الأسطورة وسيطًا مهمًا للالتهاب ، حيث تعمل على تنشيط وظيفة البلاعم (إنتاج السيتوكين ، البلعمة ، السمية الخلوية ، إلخ) ، بالإضافة إلى هرمون تنظيم المناعة الذاتية الذي ينظم نشاط الجلوكوكورتيكويد.

تتراكم المزيد والمزيد من المعلومات حول دور MIF في التسبب في العديد من الأمراض الالتهابية ، بما في ذلك الإنتان والتهاب المفاصل الروماتويدي (RA) والتهاب كبيبات الكلى وما إلى ذلك في التهاب المفاصل الروماتويدي ، يزداد تركيز MIF في سائل المفاصل المصابة بشكل كبير ، الذي يرتبط بشدة المرض. تحت تأثير الأسطورة ، يزداد إنتاج السيتوكينات المؤيدة للالتهابات بواسطة كل من الخلايا الضامة والخلايا الزليليّة.

تُعرف طرق مختلفة لاختبار نشاط MIF ، عند وضع الخلايا المهاجرة (الخلايا المستهدفة لـ MIF) في أنبوب شعري زجاجي (اختبار شعري) ، في قطرة من الاغاروز أو في بئر agarose.

نقدم طريقة فحص بسيطة نسبيًا تعتمد على تكوين المزارع الدقيقة للخلايا (الكريات البيض أو الضامة) بشكل قياسي في المنطقة وعدد الخلايا في قاع الآبار في صفيحة مسطحة القاع 96 بئرًا ، متبوعة بزراعتها في وسط مغذي وتحديد التغيير في مجال هذه الثقافات الصغيرة تحت تأثير MIF (Suslov A.P. ، 1989).

معمل 7-3

تعريف نشاط الأسطورة

يتم تحديد النشاط البيولوجي لـ MIF باستخدام جهاز لتشكيل الخلايا الدقيقة (الشكل 7.7) - MIGROSKRIN (معهد أبحاث علم الأوبئة والأحياء الدقيقة المسمى NF Gamaleya RAMS).

1. في آبار لوحة 96 بئراً (تدفق ، بريطانيا العظمى أو ما شابه) أضف 100 ميكرولتر من عينة مخففة في وسط المزرعة ، حيث يتم تحديد نشاط الأسطورة (كل تخفيف في 4 متوازيات ، عينات تجريبية). يحتوي وسط الاستزراع على RPMI 1640 ، 2 ملي L- جلوتامين ، 5٪ مصل بقري جنيني ، 40 ميكروغرام / مل جنتاميسين.

2. أضف وسط استزراع (في 4 متوازيات) للتحكم في الآبار ، 100 ميكرولتر لكل منها.

3. تحضير معلق خلية من الضامة البريتونية ، حيث يتم حقن 2 من الفئران الهجينة (CBAxC57B1 / 6) F1 داخل الصفاق مع 10 مل من محلول هانكس مع الهيبارين (10 يو / مل) ، وتدليك البطن برفق لمدة 2-3 دقائق. ثم يتم ذبح الحيوان بقطع رأسه ، ويتم ثقب جدار البطن بعناية في منطقة الفخذ ويتم امتصاص الإفرازات من خلال إبرة باستخدام حقنة. يتم غسل خلايا الإفرازات البريتونية مرتين بمحلول هانكس ، وطردها لمدة 10-15 دقيقة عند 200 جم. ثم يتم تحضير معلق الخلية بتركيز 10 ± 1 مليون / مل من وسط RPMI 1640. ويتم العد في غرفة Goryaev.

4. قم بتجميع نظام MIGROSKRIN ، وهو عبارة عن رف للتثبيت الموجه والقياسي للنصائح مع مزارع الخلايا في وضع عمودي صارم على ارتفاع معين فوق مركز بئر من 96 لوحة ثقافة ، ويتضمن أيضًا 92 طرفًا من أجل ماصة آلية من كوستار ، الولايات المتحدة الأمريكية (الشكل 7.7).

أدخل أرجل الحامل ثلاثي القوائم في آبار الزاوية من اللوحة. يتم التقاط تعليق الخلية باستخدام ماصة تلقائية في أطراف - 5 ميكرولتر في كل منها ، وشطفها من الخلايا الزائدة عن طريق خفض واحد في الوسط وإدخالها عموديًا في مآخذ رف النظام. يتم الاحتفاظ بالرف المملوء بأطراف في درجة حرارة الغرفة لمدة ساعة واحدة على سطح أفقي تمامًا. خلال هذا الوقت ، تستقر خلايا المعلق في قاع الآبار ، حيث تتشكل البكتريا الصغيرة الخلوية القياسية.

5. تمت إزالة رف الحافة بعناية من اللوحة. يتم وضع الصفيحة المزروعة بخلايا دقيقة في وضع أفقي تمامًا في حاضنة ثاني أكسيد الكربون ، حيث تتم زراعتها لمدة 20 ساعة ، وأثناء الزراعة ، تهاجر الخلايا على طول قاع البئر.

6. يتم إجراء الحساب الكمي للنتائج بعد الحضانة على عدسة مكبرة ثنائية العدسة ، وتقييم بصريًا لحجم المستعمرة على المقياس داخل العدسة. الثقافات الصغيرة دائرية. ثم حدد الباحثون متوسط ​​قطر المستعمرة من قياسات المستعمرات في 4 آبار اختبار أو تحكم. خطأ القياس ± 1 مم.

يتم حساب مؤشر الهجرة (MI) بالصيغة:

تحتوي العينة على نشاط أسطوري إذا كانت قيم MI متساوية

بالنسبة للوحدة التقليدية (U) من نشاط الأسطورة ، يتم أخذ المعاملة بالمثل ، والتي تساوي قيمة أعلى تخفيف للعينة (العينة) ، حيث يكون مؤشر الترحيل 0.6 ± 0.2.

النشاط البيولوجي لل FEOيتم تقييم α من خلال تأثيره السام للخلايا على خط الخلايا الليفية المحولة L-929. تم استخدام TNFα المؤتلف كعنصر تحكم إيجابي ، واستخدمت الخلايا في وسط الثقافة كعنصر تحكم سلبي.

احسب مؤشر السمية الخلوية (CI):

أين أ- عدد الخلايا الحية الموجودة في مجموعة التحكم ؛ ب- عدد الخلايا الحية في التجربة.

أرز. 7.7مخطط MIGROSKRIN - أجهزة لقياس هجرة الثقافات الخلوية

الخلايا ملطخة بصبغة (الميثيلين الأزرق) ، والتي يتم دمجها فقط في الخلايا الميتة.

يتم أخذ قيمة التخفيف المتبادل للعينة المطلوبة للحصول على 50٪ من السمية الخلوية الخلوية كوحدة تقليدية لنشاط عامل نخر الورم. النشاط النوعي للعينة - نسبة النشاط بوحدات عشوائية لكل 1 مل إلى تركيز البروتين الموجود في العينة.

تلطيخ خلوي داخل الخلايا.قد يعكس التغيير في نسبة الخلايا التي تنتج السيتوكينات المختلفة التسبب في المرض ويكون بمثابة معيار للتنبؤ بالمرض ولتقييم العلاج.

من خلال طريقة التلوين داخل الخلايا ، يتم تحديد تعبير السيتوكين على مستوى خلية واحدة. يسمح لك قياس التدفق الخلوي بحساب عدد الخلايا التي تعبر عن سيتوكين معين.

دعونا ندرج الخطوات الرئيسية في تحديد السيتوكينات داخل الخلايا.

تنتج الخلايا غير المحفزة كميات صغيرة من السيتوكينات ، والتي ، كقاعدة عامة ، لا تترسب ؛ لذلك ، فإن مرحلة مهمة في تقييم السيتوكينات داخل الخلايا هي تحفيز الخلايا الليمفاوية والحصار المفروض على إطلاق هذه المنتجات من الخلايا.

محفز السيتوكين الأكثر شيوعًا هو منشط بروتين كيناز C phorbol-12-myristate-13-acetate (PMA) بالاشتراك مع حامض أيون الكالسيوم (IN). يؤدي استخدام مثل هذا المزيج إلى تخليق مجموعة واسعة من السيتوكينات: IFNu و IL-4 و IL-2 و TNFα. عيب استخدام PMA-IN هو مشكلة اكتشاف جزيئات CD4 على سطح الخلايا الليمفاوية بعد هذا التنشيط. أيضًا ، يتم تحفيز إنتاج السيتوكينات بواسطة الخلايا اللمفاوية التائية بواسطة الميثوجين (PHA). تحفز الخلايا البائية والوحيدات

يتم تحضين الخلايا أحادية النواة في وجود محرضات لإنتاج السيتوكين ومانع لنقلها داخل الخلايا ، بريفيلدين أ أو مونينسين ، لمدة 2-6 ساعات.

ثم يتم تعليق الخلايا في محلول ملحي مخزّن. للتثبيت ، أضف 2٪ فورمالديهايد ، واحتضانها لمدة 10-15 دقيقة في درجة حرارة الغرفة.

ثم يتم معالجة الخلايا بالسابونين ، مما يزيد من نفاذية غشاء الخلية ، وتلطيخها بأجسام مضادة وحيدة النسيلة خاصة بالسيتوكينات المكتشفة. يؤدي التلوين المسبق لعلامات السطح (CD4 ، CD8) إلى زيادة كمية المعلومات التي يتم الحصول عليها حول الخلية ويسمح لك بتحديد هوية السكان بدقة أكبر.

هناك بعض القيود في تطبيق الأساليب المذكورة أعلاه. لذلك ، بمساعدتهم ، من المستحيل تحليل تخليق السيتوكينات بواسطة خلية واحدة ، ومن المستحيل تحديد عدد الخلايا المنتجة للسيتوكين في مجموعة سكانية فرعية ، ومن المستحيل تحديد ما إذا كانت الخلايا المنتجة للسيتوكين تعبر عن علامات فريدة ، سواء تم تصنيع السيتوكينات المختلفة بواسطة خلايا مختلفة أو بواسطة نفس الخلايا. يتم الحصول على الإجابة على هذه الأسئلة باستخدام طرق بحث أخرى. لتحديد تواتر الخلايا المنتجة للسيتوكين في المجتمع ، يتم استخدام طريقة الحد من التخفيفات ومتغير مقايسة الممتز المناعي المرتبط بالإنزيم ELISPOT (انظر الفصل 4).

طريقة التهجين في الموقع.الطريقة تشمل:

2) التثبيت مع لامتصاص العرق ؛

3) الكشف عن مرنا باستخدام المسمى [كدنا]. في بعض الحالات ، يتم تحديد السيتوكين mRNA على أقسام باستخدام النظائر المشعة PCR.

تألق مناعي.الطريقة تشمل:

1) تجميد الجهاز وتحضير أقسام ناظم البرد.

2) التثبيت.

3) معالجة الأقسام بالأجسام المضادة للسيتوكين المسمى الفلورسين ؛

4) المراقبة البصرية للفلورة.

هذه التقنيات (التهجين فى الموقعوالتألق المناعي) سريعة ولا تعتمد على عتبة تركيزات المنتج المفرز. ومع ذلك ، فإنها لا تحدد كمية السيتوكين المفرزة ويمكن أن تكون معقدة تقنيًا. مطلوب مجموعة متنوعة من المراقبة الدقيقة للتفاعلات غير المحددة.

باستخدام الطرق المقدمة لتقييم السيتوكينات ، تم تحديد العمليات المرضية المرتبطة بالاضطرابات في نظام السيتوكين على مستويات مختلفة.

وبالتالي ، فإن تقييم نظام السيتوكين مهم للغاية لتوصيف حالة الجهاز المناعي للجسم. توفر دراسة المستويات المختلفة لنظام السيتوكين معلومات عن النشاط الوظيفي لأنواع مختلفة من الخلايا ذات الكفاءة المناعية ، وشدة العملية الالتهابية ، وانتقالها إلى المستوى الجهازي ، وعن تشخيص المرض.

أسئلة ومهام

1. قائمة الخصائص العامة للسيتوكينات.

2. إعطاء تصنيف السيتوكينات.

3. قائمة المكونات الرئيسية للنظام الخلوي.

4. قائمة الخلايا المنتجة للسيتوكين.

5. وصف عائلات مستقبلات السيتوكين.

6. ما هي آليات عمل شبكة السيتوكينات؟

7. أخبرنا عن إنتاج السيتوكينات في الجهاز المناعي الفطري.

8. ما هي المناهج الرئيسية لتقييم شامل للنظام الخلوي؟

9. ما هي طرق اختبار السيتوكينات في سوائل الجسم؟

10. ما هي عيوب الجهاز الخلوي في أمراض مختلفة؟

11. ما هي الطرق الرئيسية للاختبار البيولوجي لـ IL-1 و IFN و MIF و TNFa في السوائل البيولوجية؟

12. وصف عملية تحديد المحتوى داخل الخلايا من السيتوكينات.

13. وصف عملية تحديد السيتوكينات التي تفرزها خلية واحدة.

14. وصف تسلسل الطرق المستخدمة لاكتشاف الخلل على مستوى مستقبل السيتوكين.

15. وصف تسلسل الطرق المستخدمة لاكتشاف الخلل على مستوى الخلايا المنتجة للسيتوكين.

16. ما هي المعلومات التي يمكن الحصول عليها من خلال فحص إنتاج السيتوكينات في مزرعة الخلايا وحيدة النواة ، في مصل الدم؟

يتم تصنيع السيتوكينات المنشطة للالتهابات وإفرازها والعمل من خلال مستقبلاتها على الخلايا المستهدفة في مرحلة مبكرة من الالتهاب ، وتشارك في إثارة استجابة مناعية محددة ، وكذلك في مرحلة المستجيب. نقدم أدناه وصفًا موجزًا ​​للسيتوكينات الرئيسية المسببة للالتهابات.

IL-1 - مركب يفرز أثناء التحفيز المستضدي بواسطة الخلايا الأحادية ، الضامة ، خلايا لانغرهانس ، الخلايا المتغصنة ، الخلايا الكيراتينية ، الخلايا النجمية والدماغية الدبقية ، الخلايا البطانية ، الظهارية ، الخلايا الظهارية ، الخلايا الليفية ، الخلايا الليمفاوية NK ، الخلايا الليمفاوية ، الخلايا الليمفاوية البائية. ما يقرب من 10 ٪ من الخلايا القاعدية والخلايا البدينة تنتج أيضًا IL-1. تشير هذه الحقائق إلى أنه يمكن إفراز IL-1 مباشرة في الدم والأنسجة السائلة واللمف. جميع الخلايا التي يتكون فيها هذا السيتوكين غير قادرة على تخليق IL-1 العفوي وتستجيب بإنتاجه وإفرازه استجابةً لعمل العوامل المعدية والالتهابية ، والسموم الميكروبية ، والسيتوكينات المختلفة ، وشظايا المكمل النشط ، وبعض عوامل تخثر الدم النشطة ، و اخرين. في التعبير المجازي لـ A. Bellau ، IL-1 هي عائلة من الجزيئات لجميع المناسبات. ينقسم IL-1 إلى جزئين - a و b ، وهما نتاج جينات مختلفة ، لكن لهما خصائص بيولوجية متشابهة. يتكون كلا الشكلين من جزيئات السلائف المقابلة لها نفس الوزن الجزيئي - 31 كيلو دالتون. نتيجة للتحولات الكيميائية الحيوية ، تتشكل في النهاية بولي ببتيدات نشطة بيولوجيًا أحادية السلسلة بوزن جزيئي يبلغ 17.5 كيلو دالتون. يبقى كل IL-1a تقريبًا داخل الخلية أو يرتبط بالغشاء. على عكس IL-1a ، يتم إفراز IL-1b بنشاط بواسطة الخلايا وهو الشكل الإفرازي الرئيسي لـ IL-1 في البشر. في الوقت نفسه ، يكون لكل من الإنترلوكين نفس طيف النشاط البيولوجي ويتنافسان على الارتباط بنفس المستقبل. ومع ذلك ، يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن IL-1a هو بشكل أساسي وسيط لتفاعلات الدفاع المحلية ، بينما يعمل IL-1b على المستويين المحلي والنظامي. أظهرت التجارب مع IL-1 المؤتلف أن هذا السيتوكين له ما لا يقل عن 50 وظيفة مختلفة ، والأهداف هي خلايا جميع الأعضاء والأنسجة تقريبًا. يتم توجيه تأثير IL-1 بشكل أساسي إلى Th1 ، على الرغم من أنه قادر على تحفيز الخلايا الليمفاوية Th2 و B. في نخاع العظم ، وتحت تأثيره ، يزداد عدد الخلايا المكونة للدم الموجودة في مرحلة الانقسام الفتيلي. يمكن أن يعمل IL-1 على العدلات ، مما يعزز نشاطها الحركي وبالتالي تعزيز البلعمة. يشارك هذا السيتوكين في تنظيم وظائف البطانة ونظام تخثر الدم ، مما يؤدي إلى تحفيز نشاط محفز التخثر ، وتخليق السيتوكينات المنشطة للالتهابات والتعبير على سطح البطانة من الجزيئات اللاصقة التي توفر دحرجة وربط العدلات والخلايا الليمفاوية ، ونتيجة لذلك تتطور قلة الكريات البيض وقلة العدلات في السرير الوعائي. يعمل على خلايا الكبد ، ويحفز تكوين بروتينات المرحلة الحادة. وجد أن IL-1 هو الوسيط الرئيسي لتطور الالتهاب الموضعي واستجابة المرحلة الحادة على مستوى الجسم. بالإضافة إلى ذلك ، فإنه يسرع من نمو الأوعية الدموية بعد تعرضها للتلف. تحت تأثير IL-1 في الدم ، ينخفض ​​تركيز الحديد والزنك ويزيد إفراز الصوديوم. أخيرًا ، وجد مؤخرًا أن IL-1 قادر على زيادة كمية أكسيد النيتريك المنتشر. من المعروف أن هذا الأخير يلعب دورًا مهمًا للغاية في تنظيم ضغط الدم ، ويعزز تكسير الصفائح الدموية ويعزز انحلال الفيبرين. تجدر الإشارة إلى أنه تحت تأثير IL-1 ، يزداد تكوين ريدات من العدلات والخلايا الليمفاوية مع الصفائح الدموية ، والتي تلعب دورًا مهمًا في تنفيذ المقاومة غير النوعية والمناعة والإرقاء (Yu.A. Vitkovsky). كل هذا يشير إلى أن IL-1 يحفز تطوير مجموعة كاملة من ردود الفعل الوقائية للجسم التي تهدف إلى الحد من انتشار العدوى ، والقضاء على الكائنات الحية الدقيقة الغازية واستعادة سلامة الأنسجة التالفة. يؤثر IL-1 على الخلايا الغضروفية وخلايا العظم والخلايا الليفية وخلايا البنكرياس البائية. تحت تأثيره ، يزيد إفراز الأنسولين و ACTH والكورتيزول. تقلل إضافة IL-1b أو TNFa إلى الثقافة الأولية لخلايا الغدة النخامية من إفراز هرمون الغدة الدرقية.

يتم إنتاج IL-1 في الجهاز العصبي المركزي ، حيث يمكن أن يعمل كجهاز إرسال. تحت تأثير IL-1 يحدث النوم مصحوبًا بوجود إيقاع (نوم الموجة البطيئة). كما أنه يعزز تخليق وإفراز عامل نمو الأعصاب بواسطة الخلايا النجمية. لقد ثبت أن محتوى IL-1 يزيد مع عمل العضلات. تحت تأثير IL-1 ، تم تحسين إنتاج IL-1 نفسه ، وكذلك IL-2 و IL-4 و IL-6 و IL-8 و TNFa. هذا الأخير ، بالإضافة إلى ذلك ، يحث على توليف IL-1 و IL-6 و IL-8.

يتم تنفيذ العديد من التأثيرات المؤيدة للالتهابات لـ IL-1 بالاشتراك مع TNFa و IL-6: تحريض الحمى ، وفقدان الشهية ، والتأثير على تكون الدم ، والمشاركة في الحماية غير المحددة المضادة للعدوى ، وإفراز بروتينات المرحلة الحادة ، وغيرها (AS Simbirtsev) .

IL-6- مونومر بوزن جزيئي 19-34 كيلو دالتون. يتم إنتاجه عن طريق الخلايا الوحيدة المحفزة ، الضامة ، الخلايا البطانية ، Th2 ، الخلايا الليفية ، خلايا الكبد ، خلايا سيرتولي ، خلايا الجهاز العصبي ، الخلايا العصبية ، خلايا جزر لانجرهانز ، إلخ. إلى جانب IL-4 و IL-10 ، فإنه يوفر نمو وتمايز الخلايا الليمفاوية B ، مما يسهل انتقال الأخير في الأجسام المضادة. بالإضافة إلى ذلك ، مثل IL-1 ، يحفز خلايا الكبد ، مما يؤدي إلى تكوين بروتينات المرحلة الحادة. يعمل IL-6 على الخلايا السلفية المكونة للدم ، وعلى وجه الخصوص ، يحفز تكوين خلايا النواء. هذا المركب له نشاط مضاد للفيروسات. هناك السيتوكينات التي تنتمي إلى عائلة IL-6 - oncostatin M (OnM) ، وهو عامل يثبط اللوكيميا ، والعامل الموجه للأعصاب الهدبية ، وكارديوتروبين 1. تأثيرها لا يؤثر على جهاز المناعة. تؤثر عائلة IL-6 على الخلايا الجذعية الجنينية ، وتسبب تضخم عضلة القلب ، وتوليف CWA ، والحفاظ على تكاثر خلايا المايلوما والأسلاف المكونة للدم ، وتمايز الضامة ، وخلايا العظم ، والخلايا العصبية ، وزيادة تكون الصفيحات ، إلخ.

وتجدر الإشارة إلى أن الفئران ذات التعطيل المستهدف (الضربة القاضية) للجين الذي يشفر مكونًا شائعًا لمستقبلات السيتوكينات لعائلة IL-6 تطور العديد من التشوهات في أنظمة الجسم المختلفة التي لا تتوافق مع الحياة. جنبا إلى جنب مع اضطراب تكوين القلب في أجنة هذه الفئران ، هناك انخفاض حاد في عدد الخلايا السلفية من مختلف الصفوف المكونة للدم ، وكذلك انخفاض حاد في حجم الغدة الصعترية. تشير هذه الحقائق إلى الأهمية القصوى لـ IL-6 في تنظيم الوظائف الفسيولوجية (AA Yarilin).

هناك علاقة تنظيمية متبادلة معقدة للغاية بين السيتوكينات المؤيدة للالتهابات ، والتي تعمل كمؤازرين. وهكذا ، يثبط IL-6 إنتاج IL-1 و TNFa ، على الرغم من أن كلا من هذه السيتوكينات هي محفزات لتخليق IL-6. بالإضافة إلى ذلك ، يؤدي IL-6 ، الذي يعمل على نظام الغدة النخامية - الغدة النخامية ، إلى زيادة إنتاج الكورتيزول ، مما يثبط التعبير عن جين IL-6 ، وكذلك جينات السيتوكينات الأخرى المؤيدة للالتهابات.

تشمل عائلة IL-6 أيضًا أونكوستاتين م (OnM) ،تمتلك طيفًا واسعًا للغاية من الإجراءات. وزنه الجزيئي 28 كيلو دالتون. وجد أن OnM قادر على منع نمو عدد من الأورام. إنه يحفز تكوين IL-6 ، وهو منشط البلازمينوجين ، والببتيدات المعوية النشطة في الأوعية ، و CWA. ويترتب على ما سبق أن OnM يجب أن يلعب دورًا مهمًا في تنظيم الاستجابة المناعية وتجلط الدم وانحلال الفيبرين.

IL-8ينتمي إلى ما يسمى بعائلة الكيميائيات التي تحفز الانجذاب الكيميائي والتحرك الكيميائي ويصل عددها إلى 60 مادة فردية بخصائصها الهيكلية والبيولوجية. يوجد IL-8 الناضج في عدة أشكال ، تختلف في طول سلسلة البولي ببتيد. يعتمد تكوين شكل أو آخر على بروتياز معين يعمل على الطرف N من جزيء السلائف غير الجليكوزيلاتي. اعتمادًا على الخلايا التي تصنع IL-8 ، فإنه يحتوي على عدد مختلف من الأحماض الأمينية. يمتلك أكبر نشاط بيولوجي شكل IL-8 ، الذي يتكون من 72 من الأحماض الأمينية (AS Simbirtsev).

يتم تحرير IL-8 بواسطة كريات الدم البيضاء متعددة الأشكال ، وحيدات ، والضامة ، وخلايا النواء الضخمة ، والعدلات ، والخلايا اللمفاوية التائية (Tx) ، والخلايا الليفية ، والخلايا الغضروفية ، والخلايا القرنية ، والخلايا البطانية والظهارية ، والخلايا الكبدية والدبقية الدبقية.

يتم إنتاج IL-8 استجابةً لعمل المركبات النشطة بيولوجيًا ، بما في ذلك السيتوكينات المسببة للالتهابات ، وكذلك IL-2 و IL-3 و IL-5 و GM-CSF ومختلف الميثوجينات وعديدات السكاريد الدهنية والليكتين ومنتجات التحلل الفيروسي ، بينما تقلل السيتوكينات المضادة للالتهابات (IL-4 ، IL-10) من إنتاج IL-8. يتم تنشيطه وإطلاقه أيضًا تحت تأثير الثرومبين ، منشط البلازمينوجين ، الستربتوكيناز والتريبسين ، مما يشير إلى وجود علاقة وثيقة بين وظيفة هذا السيتوكين ونظام مرقئ.

يتم توليف IL-8 على عمل مجموعة متنوعة من المحفزات الداخلية أو الخارجية التي تنشأ في بؤرة الالتهاب أثناء تطوير رد فعل دفاعي محلي لإدخال عامل ممرض. في هذا الصدد ، فإن إنتاج IL-8 له العديد من أوجه التشابه مع السيتوكينات الأخرى المؤيدة للالتهابات. في الوقت نفسه ، يتم تثبيط تخليق IL-8 بواسطة هرمونات الستيرويد ، IL-4 ، IL-10 ، Ifa و Ifg.

يحفز IL-8 الانجذاب الكيميائي والحركة الكيميائية للعدلات والخلايا القاعدية والخلايا اللمفاوية التائية (بدرجة أقل) والخلايا الكيراتينية ، مما يتسبب في تحلل هذه الخلايا. مع الحقن داخل الأوعية الدموية لـ IL-8 ، هناك قلة محببات سريعة وحادة ، يتبعها بشكل صارم زيادة في مستوى العدلات في الدم المحيطي. في هذه الحالة ، تهاجر العدلات إلى الكبد والطحال والرئتين ، ولكن ليس إلى الأنسجة التالفة. علاوة على ذلك ، أظهرت التجربة أن إعطاء الإنترلوكين 8 عن طريق الوريد يمنع هجرة العدلات إلى مناطق الالتهاب داخل الأدمة.

في العدلات غير المحفزة ، يتسبب IL-8 في إطلاق بروتين مرتبط بفيتامين ب 12 من حبيبات معينة وجيلاتيناز من حويصلات إفرازية. يحدث تحلل الحبيبات اللازوردية في العدلات فقط بعد تحفيزها باستخدام السيتوكالاسين- ب. في الوقت نفسه ، يتم إطلاق الإيلاستاز ، والميلوبيروكسيديز ، وب-جلوكورونيداز وغيرها من الإيلاستازات ، ويحدث التعبير عن الجزيئات اللاصقة على غشاء الكريات البيض ، مما يضمن تفاعل العدلة مع البطانة. وتجدر الإشارة إلى أن IL-8 ليس قادرًا على إحداث انفجار في الجهاز التنفسي ، ولكنه قد يعزز تأثير الكيماويات الأخرى على هذه العملية.

IL-8 قادر على تحفيز تكوين الأوعية عن طريق تنشيط العمليات التكاثرية في الخلايا البطانية وخلايا العضلات الملساء ، والتي تلعب دورًا مهمًا في إصلاح الأنسجة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يمنع تخليق IgE الناجم عن IL-4.

على ما يبدو ، يلعب IL-8 دورًا مهمًا في المناعة المحلية للأغشية المخاطية. في الأشخاص الأصحاء ، يوجد في إفرازات الغدد اللعابية ، الدمعية ، الغدد العرقية ، في اللبأ. لقد وجد أن خلايا العضلات الملساء في القصبة الهوائية البشرية قادرة على إنتاج كميات ضئيلة من IL-8. تحت تأثير البراديكينين ، يزيد إنتاج IL-8 50 مرة. تمنع حاصرات تخليق البروتين تخليق IL-8. هناك كل الأسباب للاعتقاد بأن IL-8 محليًا يوفر مسار ردود الفعل الوقائية عند التعرض للنباتات المسببة للأمراض في الجهاز التنفسي العلوي.

IL-12تم اكتشافه منذ أكثر من عشر سنوات ، ولكن تمت دراسة خصائصه فقط في السنوات الأخيرة. يتم إنتاجه عن طريق البلاعم ، وحيدات ، والعدلات ، والخلايا المتغصنة ، والخلايا اللمفاوية البائية المنشطة. إلى حد أقل بكثير ، IL-12 قادر على إفراز الخلايا الكيراتينية وخلايا لانجرهانز واستراحة الخلايا الليمفاوية البائية. بالإضافة إلى ذلك ، يتم إنتاجه بواسطة الخلايا الدبقية الصغيرة والخلايا النجمية ، الأمر الذي يتطلب تعاونهم. IL-12 عبارة عن مغاير مغاير يتكون من سلسلتين متعدد الببتيد مرتبطين تساهميًا: ثقيل (45 كيلو دالتون) وخفيف (35 كيلو دالتون). النشاط البيولوجي متأصل فقط في الثنائيات ؛ كل سلسلة من السلاسل الفردية لا تمتلك خصائص مماثلة.

ومع ذلك ، تظل الخلايا الليمفاوية التائية NK و T (CD4 + و CD8 +) وبدرجة أقل الخلايا الليمفاوية B هي الخلايا المستهدفة الرئيسية لـ IL-12. يمكن اعتبار أنه بمثابة رابط بين البلاعم والخلايا الأحادية ، مما يساهم في زيادة نشاط Th1 والخلايا السامة للخلايا. وبالتالي ، فإن هذا السيتوكين يساهم بشكل كبير في توفير الحماية المضادة للفيروسات والأورام. محرضات تخليق IL-12 هي مكونات ميكروبية وسيتوكينات مؤيدة للالتهابات.

ينتمي IL-12 إلى السيتوكينات المرتبطة بالهيبارين ، مما يشير إلى مشاركته في عملية الإرقاء.

في السنوات الأخيرة ، ثبت أن IL-12 هو سيتوكين رئيسي لتعزيز الاستجابة المناعية الخلوية والحماية الفعالة المضادة للعدوى ضد الفيروسات والبكتيريا والفطريات والأوليات. يتم التوسط في التأثيرات الوقائية لـ IL-12 في حالات العدوى من خلال الآليات المعتمدة على Ifg ، وإنتاج أكسيد النيتريك المعزز وتسلل الخلايا التائية. ومع ذلك ، فإن تأثيره الرئيسي هو تجميع Ifg. هذا الأخير ، أثناء تراكمه في الجسم ، يعزز تخليق IL-12 بواسطة الضامة. أهم وظيفة لـ IL-12 هي اتجاه تمايز Tx0 نحو Tx1. في هذه العملية ، يعد IL-12 عاملًا مؤازرًا لـ Ifg. وفي الوقت نفسه ، بعد التمايز ، يتوقف Th1 عن الحاجة إلى IL-12 كجزيء تحفيزي مشترك. تعتمد طبيعة الاستجابة المناعية إلى حد كبير على IL-12: ما إذا كان سيتطور وفقًا للمناعة الخلوية أو الخلطية.

تتمثل إحدى أهم وظائف IL-12 في الزيادة الحادة في تمايز الخلايا الليمفاوية B إلى خلايا منتجة للأجسام المضادة. يستخدم هذا السيتوكين لعلاج المرضى الذين يعانون من الحساسية والربو القصبي.

IL-12 له تأثير مثبط على إنتاج IL-4 بواسطة الخلايا اللمفاوية التائية للذاكرة ، بوساطة APC. بدوره ، يمنع IL-4 إنتاج وإفراز IL-12.

مؤازرات IL-12 هي IL-2 و IL-7 ، على الرغم من أن كلا من هذه السيتوكينات تعمل غالبًا على خلايا مستهدفة مختلفة. إن المضاد والمثبط الفسيولوجي لـ IL-12 هو IL-10 ، وهو سيتوكين نموذجي مضاد للالتهابات يثبط وظيفة Th1.

IL-16- تفرزها الخلايا اللمفاوية التائية ، تحفزها بشكل رئيسي CD4 + ، CD8 + ، الحمضات والخلايا الظهارية القصبية. تم العثور على زيادة إفراز IL-16 عندما عولجت الخلايا التائية بالهيستامين. بطبيعته الكيميائية ، هو متماثل مع وزن جزيئي من 56000-80000 د. تعزيز التصاقهم.

وتجدر الإشارة إلى أن المعالجة المسبقة لـ CD4 + مع IL-16 المؤتلف تثبط نشاط محفز HIV-1 بنسبة 60٪ تقريبًا. بناءً على الحقائق المذكورة أعلاه ، تم طرح فرضية ، والتي بموجبها لوحظ تأثير IL-16 على تكاثر HIV-1 على مستوى التعبير الفيروسي.

IL-17شكلتها الضامة. حاليًا ، تم الحصول على IL-17 المؤتلف ودُرست خصائصه. اتضح أنه تحت تأثير IL-17 ، تقوم الضامة البشرية بتجميع وإفراز السيتوكينات المؤيدة للالتهابات - IL-1b و TNFa ، والتي تتناسب بشكل مباشر مع جرعة السيتوكين المدروس. لوحظ التأثير الأقصى بعد حوالي 9 ساعات من بدء حضانة الضامة مع IL-17 المؤتلف. بالإضافة إلى ذلك ، يحفز IL-17 تخليق وإفراز IL-6 و IL-10 و IL-12 و PgE 2 و RIL-1 antagonist و stromalysine. السيتوكينات المضادة للالتهابات - IL-4 و IL-10 - تلغي تمامًا إطلاق IL-17 الناجم عن IL-1b ، بينما يمنع GTFb 2 و IL-13 هذا التأثير جزئيًا فقط. يمنع IL-10 الإطلاق المستحث لـ TNFa ، بينما يمنع IL-4 و IL-13 و GTFb 2 إفراز هذا السيتوكين بدرجة أقل. تشير الحقائق المقدمة بقوة إلى أن IL-17 يجب أن يلعب دورًا مهمًا في بدء العملية الالتهابية والحفاظ عليها.

IL-18من حيث التأثيرات البيولوجية ، فهو عامل مضاعف وظيفي وتآزر لـ IL-12. المنتجون الرئيسيون لـ IL-18 هم الضامة والوحيدات. هيكلها مشابه للغاية لـ IL-1. يتم تصنيع IL-18 في شكل جزيء سلائف غير نشط ، الأمر الذي يتطلب مشاركة إنزيم تحويل IL-1b لتحويله إلى شكل نشط.

تحت تأثير IL-18 ، تزداد مقاومة الجسم لمضادات الميكروبات. في العدوى البكتيرية ، ينظم IL-18 مع IL-12 أو Ifa / b إنتاج Ifg بواسطة خلايا Tx و NK ويعزز التعبير عن يجند Fas على الخلايا الليمفاوية NK و T. في الآونة الأخيرة ، وجد أن IL-18 هو منشط CTL. تحت تأثيره ، يزداد نشاط خلايا CD8 + فيما يتعلق بخلايا الأورام الخبيثة.

مثل IL-12 ، يعزز IL-18 التمايز التفضيلي لـ Th0 إلى Th1. بالإضافة إلى ذلك ، يؤدي IL-18 إلى تكوين GM-CSF وبالتالي يعزز الكريات البيض ويمنع تكوين الخلايا الآكلة للعظم.

IL-23يتكون من وحدتين فرعيتين (p19 و p40) التي تعد جزءًا من IL-12. بشكل منفصل ، كل من الوحدات الفرعية المدرجة ليس لها نشاط بيولوجي ، ومع ذلك ، فإنها معًا ، مثل IL-12 ، تعزز النشاط التكاثري للأرومة اللمفاوية التائية وإفراز Ifg. IL-23 أقل فعالية من IL-12.

TNFعبارة عن بولي ببتيد بوزن جزيئي يبلغ حوالي 17 كيلو دالتون (يتكون من 157 حمضًا أمينيًا) وينقسم إلى جزأين - أ وب. كلا الجزئين لهما نفس الخصائص البيولوجية تقريبًا ويعملان على نفس المستقبلات الخلوية. يتم إفراز TNFa بواسطة الخلايا الوحيدة والبلاعم ، Th1 ، خلايا العضلات البطانية والملساء ، الخلايا الكيراتينية ، الخلايا الليمفاوية NK ، العدلات ، الخلايا النجمية ، بانيات العظم ، إلخ. إلى حد أقل ، يتم إنتاج TNFa بواسطة بعض الخلايا السرطانية. المحفز الرئيسي لتخليق TNFa هو عديد السكاريد الدهني البكتيري ، بالإضافة إلى المكونات الأخرى من أصل بكتيري. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تحفيز تخليق وإفراز TNFa بواسطة السيتوكينات: IL-1 و IL-2 و Ifa و b و GM-CSF وما إلى ذلك. فيروس Epstein-Barr و Ifa / b و IL-4 و IL-6 و IL - 10 ، G-CSF ، TGFb ، إلخ.

المظهر الرئيسي للنشاط البيولوجي لعامل TNFa هو التأثير على بعض الخلايا السرطانية. في هذه الحالة ، يؤدي TNFa إلى تطور نخر نزفي وتجلط في الأوعية الدموية الموردة. في الوقت نفسه ، تحت تأثير TNFa ، تزداد السمية الخلوية الطبيعية للخلايا الوحيدة والخلايا الضامة والخلايا القاتلة الطبيعية. يحدث انحدار الخلايا السرطانية بشكل مكثف بشكل خاص مع العمل المشترك لـ TNFa و Ifg.

تحت تأثير TNFa ، يتم تثبيط تخليق البروتين الدهني كيناز ، وهو أحد الإنزيمات الرئيسية التي تنظم تكوين الدهون.

TNFa ، باعتباره وسيطًا للسمية الخلوية ، قادر على منع تكاثر الخلايا ، والتمايز ، والنشاط الوظيفي للعديد من الخلايا.

TNFa تشارك بشكل مباشر في الاستجابة المناعية. يلعب دورًا مهمًا للغاية في اللحظات الأولى من ظهور التفاعل الالتهابي ، لأنه ينشط البطانة ويعزز التعبير عن الجزيئات اللاصقة ، مما يؤدي إلى التصاق الخلايا المحببة بالسطح الداخلي للوعاء. تحت تأثير TNFa ، تحدث الهجرة عبر البطانة للكريات البيض إلى التركيز الالتهابي. ينشط هذا السيتوكين الخلايا المحببة ، والخلايا الوحيدة والخلايا الليمفاوية ، ويحث على إنتاج السيتوكينات الأخرى المؤيدة للالتهابات - IL-1 ، IL-6 ، Ifg ، GM-CSF ، وهي عوامل تآزر TNFa.

يتكون TNFa محليًا ، في بؤرة الالتهاب أو العملية المعدية ، مما يزيد بشكل حاد من النشاط البلعمي للخلايا الوحيدة والعدلات ، ويعزز عمليات الأكسدة ، ويساهم في تطوير البلعمة الكاملة. جنبا إلى جنب مع IL-2 ، يزيد TNFa بشكل كبير من إنتاج Ifg بواسطة الخلايا اللمفاوية التائية.

يشارك TNFa أيضًا في عمليات التدمير والإصلاح ، حيث يتسبب في نمو الأرومات الليفية ويحفز تكوين الأوعية الدموية.

في السنوات الأخيرة ، ثبت أن عامل نخر الورم هو منظم مهم لتكوين الدم. يؤثر عامل نخر الورم (TNF) بشكل مباشر أو بالاشتراك مع السيتوكينات الأخرى على جميع أنواع الخلايا المكونة للدم.

تحت تأثيره ، يتم تحسين وظيفة نظام الغدة النخامية والغدة الكظرية ، وكذلك بعض الغدد الصماء - الغدة الدرقية والخصيتين والمبيض والبنكرياس وغيرها (A.F. Vozianov).

الإنترفيرونتتشكل من قبل أي خلايا في جسم الإنسان تقريبًا ، ولكن يتم إنتاجها بشكل أساسي عن طريق خلايا الدم ونخاع العظام. يحدث تخليق الإنترفيرون تحت تأثير تحفيز المستضد ، على الرغم من أن تركيزًا صغيرًا جدًا من هذه المركبات يمكن العثور عليه بشكل طبيعي في نخاع العظام والشعب الهوائية وأعضاء مختلفة من الجهاز الهضمي والجلد وغيرها. دائمًا ما يكون مستوى تخليق الإنترفيرون أعلى في الخلايا غير المنقسمة منه في الخلايا سريعة الانقسام.

مقدمة.

1. الخصائص العامة وتصنيف السيتوكينات.

1.1 آليات العمل.

1.2 خصائص السيتوكينات.

1.3 دور السيتوكينات في تنظيم الوظائف الفسيولوجية للجسم.

2- دراسات خاصة للسيتوكينات.

2.1 دور السيتوكينات في التسبب في أمراض التهاب القولون عند الأطفال.

2.2 دور أكسيد النيتريك والسيتوكينات في تطوير متلازمة إصابة الرئة الحادة.

3. طرق تحديد السيتوكينات

3.1 تحديد النشاط البيولوجي للسيتوكينات

3.2 القياس الكمي للسيتوكينات باستخدام الأجسام المضادة

3.3 تحديد السيتوكينات بالمقايسة المناعية الإنزيمية.

3.3.1 عامل نخر الورم ألفا.

3.3.2 جاما إنترفيرون.

3.3.3 انترلوكين -4

3.3.4 انترلوكين -8

3.3.5 مناهضة مستقبلات إنترلوكين -1.

3.3.6 ألفا إنترفيرون.

3.3.7 الأجسام المضادة لـ alpha-IFN.

4. الأدوية المناعية القائمة على السيتوكينات.

قائمة الأدب المستخدم.

استنتاج.

مقدمة.

لقد مر القليل من الوقت منذ وصف السيتوكينات الأولى. ومع ذلك ، أدى بحثهم إلى تخصيص قسم واسع من المعرفة - علم الحركة الخلوي ، والذي يعد جزءًا لا يتجزأ من مجالات المعرفة المختلفة ، وقبل كل شيء ، علم المناعة ، مما أعطى دفعة قوية لدراسة هؤلاء الوسطاء. يتخلل علم الحركة الخلوية جميع التخصصات السريرية ، من مسببات الأمراض وتسببها إلى الوقاية والعلاج من مختلف الحالات المرضية. وبالتالي ، فإن الباحثين العلميين والأطباء بحاجة إلى الإبحار في تنوع الجزيئات التنظيمية ولديهم فهم واضح لدور كل من السيتوكينات في العمليات قيد الدراسة. جميع خلايا الجهاز المناعي لها وظائف معينة وتعمل في تفاعل منسق بوضوح ، والذي يتم توفيره بواسطة مواد نشطة بيولوجيًا خاصة - السيتوكينات - منظمات تفاعلات المناعة. السيتوكينات عبارة عن بروتينات محددة يمكن من خلالها لخلايا الجهاز المناعي المختلفة تبادل المعلومات مع بعضها البعض وتنسيق الإجراءات. تمثل مجموعة وكمية السيتوكينات التي تعمل على مستقبلات سطح الخلية - "بيئة السيتوكين" - مصفوفة من الإشارات المتفاعلة والمتغيرة بشكل متكرر. هذه الإشارات معقدة بسبب التنوع الكبير في مستقبلات السيتوكينات وبسبب حقيقة أن كل من السيتوكينات يمكنها تنشيط أو قمع العديد من العمليات ، بما في ذلك توليفها الخاص وتخليق السيتوكينات الأخرى ، وكذلك تكوين وظهور مستقبلات السيتوكينات على سطح الخلية. الهدف من عملنا هو دراسة السيتاكينات ووظائفها وخصائصها ، بالإضافة إلى إمكانية تطبيقها في الطب. السيتوكينات عبارة عن بروتينات صغيرة (وزن جزيئي من 8 إلى 80 كيلو دالتون) تعمل على الأوتوكرين (أي على الخلية التي تنتجها) أو الباراكرين (على الخلايا الموجودة في مكان قريب). إن تكوين وإطلاق هذه الجزيئات النشطة للغاية قصير العمر ومنظم بإحكام.

عرض الادب.

الخصائص العامة وتصنيف السيتوكينات.

السيتوكينات هي مجموعة من الوسطاء متعدد الببتيد للتفاعل بين الخلايا ، والتي تشارك بشكل أساسي في تكوين وتنظيم ردود الفعل الدفاعية للجسم أثناء إدخال مسببات الأمراض وتعطيل سلامة الأنسجة ، وكذلك في تنظيم عدد من الوظائف الفسيولوجية الطبيعية. يمكن عزل السيتوكينات في نظام تنظيمي جديد مستقل موجود جنبًا إلى جنب مع الجهاز العصبي والغدد الصماء للحفاظ على التوازن ، وجميع الأنظمة الثلاثة مترابطة ومترابطة بشكل وثيق. على مدى العقدين الماضيين ، تم استنساخ جينات معظم السيتوكينات وتم الحصول على نظائرها المؤتلفة التي تكرر تمامًا الخصائص البيولوجية للجزيئات الطبيعية. أكثر من 200 مادة فردية تنتمي إلى عائلة السيتوكينات معروفة الآن. بدأ تاريخ دراسة السيتوكينات في الأربعينيات من القرن العشرين. عندها تم وصف التأثيرات الأولى للكاشكتين ، وهو عامل موجود في مصل الدم وقادر على التسبب في الهزال أو فقدان الوزن. بعد ذلك ، تم عزل هذا الوسيط وتبين أنه مطابق لعامل نخر الورم (TNF). في ذلك الوقت ، أجريت دراسة السيتوكينات على مبدأ الكشف عن أي تأثير بيولوجي واحد ، والذي كان بمثابة نقطة البداية لاسم الوسيط المقابل. لذلك في الخمسينيات من القرن الماضي ، تم استدعاء الإنترفيرون (IFN) بسبب قدرته على التدخل أو زيادة المقاومة أثناء العدوى الفيروسية المتكررة. كان يُطلق على Interleukin-1 (IL-1) في البداية اسم البيروجين الداخلي ، على عكس عديدات السكاريد الدهنية البكتيرية ، والتي كانت تعتبر من البيروجينات الخارجية. ترتبط المرحلة التالية من دراسة السيتوكينات ، التي يعود تاريخها إلى 60-70 عامًا ، بتنقية الجزيئات الطبيعية والتوصيف الشامل لعملها البيولوجي. بحلول هذا الوقت ، تم اكتشاف عامل نمو الخلايا التائية ، المعروف الآن باسم IL-2 ، وعدد من الجزيئات الأخرى التي تحفز النمو والنشاط الوظيفي للخلايا اللمفاوية التائية والبائية وأنواع أخرى من الكريات البيض. في عام 1979 ، تم اقتراح مصطلح "إنترلوكينات" لتعيينها وتنظيمها ، أي الوسطاء الذين يتواصلون بين الكريات البيض. ومع ذلك ، سرعان ما أصبح واضحًا أن التأثيرات البيولوجية للسيتوكينات تمتد إلى ما هو أبعد من جهاز المناعة ، وبالتالي فإن مصطلح "السيتوكينات" المقترح سابقًا ، والذي نجا حتى يومنا هذا ، أصبح مقبولاً أكثر. حدث تحول ثوري في دراسة السيتوكينات في أوائل الثمانينيات بعد استنساخ جينات الفأر والإنترفيرون البشرية وإنتاج الجزيئات المؤتلفة التي كررت تمامًا الخصائص البيولوجية للسيتوكينات الطبيعية. بعد ذلك ، كان من الممكن استنساخ جينات وسطاء آخرين من هذه العائلة. من المعالم الهامة في تاريخ السيتوكينات الاستخدام السريري للإنترفيرون المؤتلف ، وخاصة IL-2 المؤتلف ، لعلاج السرطان. تميزت التسعينيات باكتشاف بنية الوحدة الفرعية لمستقبلات السيتوكين وتشكيل مفهوم "شبكة السيتوكين" ، وبداية القرن الحادي والعشرين - اكتشاف العديد من السيتوكينات الجديدة من خلال التحليل الجيني. تشمل السيتوكينات الإنترفيرون وعوامل تحفيز المستعمرات (CSF) والكيموكينات التي تحول عوامل النمو ؛ عامل نخر الورم؛ interleukins مع أرقام تسلسلية ثابتة تاريخيا وبعض الوسطاء الداخليين الآخرين. لا تنتمي إنترلوكينات ذات الأرقام التسلسلية التي تبدأ من 1 إلى نفس المجموعة الفرعية من السيتوكينات المرتبطة بوظائف مشتركة. ويمكن تقسيمها بدورها إلى السيتوكينات المنشطة للالتهابات وعوامل النمو والتمايز للخلايا الليمفاوية والسيتوكينات التنظيمية الفردية. يتم تخصيص اسم "إنترلوكين" للوسيط المكتشف حديثًا إذا تم استيفاء المعايير التالية التي وضعتها لجنة التسمية التابعة للاتحاد الدولي لجمعيات المناعة: الاستنساخ الجزيئي والتعبير عن جين العامل قيد الدراسة ، ووجود نوكليوتيد فريد وتسلسل الأحماض الأمينية المقابلة ، إنتاج الأجسام المضادة أحادية النسيلة المعادلة. بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن يتم إنتاج الجزيء الجديد بواسطة خلايا الجهاز المناعي (الخلايا الليمفاوية أو الخلايا الوحيدة أو أنواع أخرى من الكريات البيض) ، ولها وظيفة بيولوجية مهمة في تنظيم الاستجابة المناعية ، بالإضافة إلى وظائف إضافية ، وهذا هو السبب في أنها لا تستطيع الحصول على اسم وظيفي. أخيرًا ، يجب نشر الخصائص المدرجة للإنترلوكين الجديد في مجلة علمية محكمة. يمكن تصنيف السيتوكينات وفقًا لخصائصها البيوكيميائية والبيولوجية ، وكذلك حسب أنواع المستقبلات التي تؤدي من خلالها السيتوكينات وظائفها البيولوجية. لا يأخذ تصنيف السيتوكينات حسب التركيب (الجدول 1) في الحسبان تسلسل الأحماض الأمينية فحسب ، بل يأخذ في الاعتبار قبل كل شيء البنية الثلاثية للبروتين ، والتي تعكس بدقة أكبر الأصل التطوري للجزيئات.

الجدول 1. تصنيف السيتوكينات حسب الهيكل.

أظهر استنساخ الجينات وتحليل بنية مستقبلات السيتوكين أنه ، مثل السيتوكينات نفسها ، يمكن تقسيم هذه الجزيئات إلى عدة أنواع وفقًا لتشابه تسلسل الأحماض الأمينية وخصائص تنظيم المجالات خارج الخلية (الجدول 2). تسمى واحدة من أكبر عائلات مستقبلات السيتوكين عائلة مستقبلات الهيماتوبويتين أو عائلة مستقبلات السيتوكين من النوع الأول. الميزة الهيكلية لهذه المجموعة من المستقبلات هي وجود 4 سيستين في جزيء وتسلسل الأحماض الأمينية Trp-Ser-X-Trp-Ser (WSXWS) ، الموجود على مسافة قصيرة من غشاء الخلية. تتفاعل مستقبلات السيتوكينات من الفئة الثانية مع الإنترفيرون و IL-10. كلا النوعين الأول من المستقبلات لهما تماثل مع بعضهما البعض. تتوسط مجموعات المستقبلات التالية التفاعل مع السيتوكينات لعائلة عامل نخر الورم وعائلة IL-1. حاليًا ، من المعروف أن أكثر من 20 مستقبلًا كيميائيًا مختلفًا تتفاعل بدرجات متفاوتة من الألفة مع واحد أو أكثر من روابط عائلة كيموكين. تنتمي مستقبلات Chemokine إلى فصيلة مستقبلات رودوبسين الفائقة ، ولها 7 مجالات عبر الغشاء وتوصيل إشارة بمشاركة بروتينات G.

الجدول 2. تصنيف مستقبلات السيتوكين.

تتكون العديد من مستقبلات السيتوكين من 2-3 وحدات فرعية مشفرة بواسطة جينات مختلفة ويتم التعبير عنها بشكل مستقل. في هذه الحالة ، يتطلب تكوين مستقبل عالي التقارب التفاعل المتزامن لجميع الوحدات الفرعية. مثال على مثل هذا التنظيم لمستقبلات السيتوكين هو هيكل معقد مستقبلات IL-2. كان من المثير للدهشة اكتشاف حقيقة أن الوحدات الفرعية الفردية لمركب مستقبل IL-2 شائعة في IL-2 وبعض السيتوكينات الأخرى. وبالتالي ، فإن سلسلة β هي في الوقت نفسه مكونًا لمستقبل IL-15 ، وتعمل السلسلة كوحدة فرعية مشتركة لمستقبلات IL-2 و IL-4 و IL-7 و IL-9 و IL- 15 و IL-21. هذا يعني أن جميع السيتوكينات المذكورة أعلاه ، والتي تتكون مستقبلاتها أيضًا من 2-3 بولي ببتيدات فردية ، تستخدم سلسلة γ كمكون لمستقبلاتها ، علاوة على ذلك ، مكون مسؤول عن نقل الإشارة. في جميع الحالات ، يتم توفير خصوصية التفاعل لكل سيتوكين بواسطة وحدات فرعية أخرى تختلف في الهيكل. من بين مستقبلات السيتوكين ، هناك وحدتان فرعيتان أكثر شيوعًا للمستقبلات التي توصل إشارة بعد التفاعل مع السيتوكينات المختلفة. إنها وحدة فرعية شائعة لمستقبلات βc (gp140) لمستقبلات IL-3 و IL-5 و GM-CSF ، بالإضافة إلى الوحدة الفرعية لمستقبلات gp130 ، الشائعة لأفراد عائلة IL-6. إن وجود وحدة فرعية مشتركة للإشارة في مستقبلات السيتوكين بمثابة أحد الأساليب لتصنيفها ، لأنه يسمح للمرء بإيجاد قواسم مشتركة في كل من بنية الترابط والتأثيرات البيولوجية.

يوضح الجدول 3 التصنيف الهيكلي والوظيفي المشترك ، حيث يتم تقسيم جميع السيتوكينات إلى مجموعات ، مع مراعاة نشاطها البيولوجي في المقام الأول ، بالإضافة إلى السمات الهيكلية المذكورة أعلاه لجزيئات السيتوكينات ومستقبلاتها.

الجدول 3. التصنيف الهيكلي والوظيفي للسيتوكينات.

	عائلات السيتوكينات	المجموعات الفرعية والروابط	الوظائف البيولوجية الأساسية
	اكتب أنا الإنترفيرون	IFN a ، b ، d ، k ، w ، t ، IL-28 ، IL-29 (IFN l)	نشاط مضاد للفيروسات ، مضاد للتكاثر ، عمل مناعي
	عوامل نمو الخلايا المكونة للدم	عامل الخلايا الجذعية (مجموعة ترابطية ، عامل فولاذي) ، يجند Flt-3 ، G-CSF ، M-CSF ، IL-7 ، IL-11 روابط GP140: IL-3 ، IL-5 ، GM-KSF	تحفيز التكاثر والتمايز لأنواع مختلفة من الخلايا السلفية في نخاع العظم ، وتفعيل تكون الدم إرثروبويتين ، ثرومبوبويتين
	عائلة الإنترلوكين 1 و FRF	عائلة FRF: حامض FRF ، FRF أساسي ، FRF3 - FRF23 عائلة IL-1 (F1-11): IL-1α ، IL-1β ، مضاد مستقبل IL-1 ، IL-18 ، IL-33 ، إلخ.	تفعيل تكاثر الخلايا الليفية والخلايا الظهارية عمل مضاد للالتهابات ، تنشيط مناعة محددة
	عائلة عامل نخر الورم	TNF ، lymphotoxins α و ، يجند فاس ، إلخ.	العمل المؤيد للالتهابات ، وتنظيم موت الخلايا المبرمج والتفاعل بين الخلايا للخلايا ذات الكفاءة المناعية
	عائلة انترلوكين 6	روابط GP130: IL-6 ، IL-11 ، IL-31 ، Oncostatin-M ، Cardiotropin-1 ، عامل تثبيط اللوكيميا ، عامل التغذية العصبية الهدبية	التأثيرات المضادة للالتهابات والمناعة
	كيموكينيس	SS ، SHS (IL-8) ، SH3S ، S.	تنظيم الانجذاب الكيميائي لأنواع مختلفة من الكريات البيض
	عائلة انترلوكين 10	IL-10،19،20،22،24،26	عمل مثبط للمناعة
	عائلة انترلوكين 12		تنظيم تمايز الخلايا اللمفاوية التائية المساعدة
	السيتوكينات من الحيوانات المستنسخة T-helper والوظائف التنظيمية للخلايا الليمفاوية	T-helpers النوع 1: IL-2 ، IL-15 ، IL-21 ، IFNg T-helpers النوع 2: IL-4 ، IL-5 ، IL-10 ، IL-13 روابط سلسلة مستقبلات IL-2: IL-7 TSLP	تفعيل المناعة الخلوية تفعيل المناعة الخلطية ، العمل المناعي تحفيز التمايز والتكاثر والخصائص الوظيفية لأنواع مختلفة من الخلايا الليمفاوية ، DC ، الخلايا القاتلة الطبيعية ، الضامة ، إلخ.
	عائلة انترلوكين 17	IL-17A ، B ، C ، D ، E ، F	تفعيل تخليق السيتوكينات المؤيدة للالتهابات
	الفصيلة الفائقة من عامل نمو الأعصاب وعامل نمو الصفائح الدموية وتحويل عوامل النمو	عائلة عامل نمو الأعصاب: NGF ، عامل التغذية العصبية للدماغ عوامل النمو المشتقة من الصفيحات (PDGF) ، وعوامل النمو الوعائية (VEGF) عائلة TRF: TRFb ، أكتيفين ، إيبينينز ، عقدي ، بروتينات العظام المورفوجينيك ، مادة مثبطة مولر	تنظيم الالتهاب وتكوين الأوعية الدموية والوظيفة العصبية وتطور الجنين وتجديد الأنسجة
	عائلة عامل نمو البشرة	ERF ، TRFα ، إلخ.
	عائلة من عوامل النمو الشبيهة بالأنسولين	IRF-I ، IRF-II	تحفيز تكاثر أنواع الخلايا المختلفة

تتضمن المجموعة الأولى إنترفيرون من النوع الأول وهي الأبسط في التنظيم ، حيث أن جميع الجزيئات المتضمنة فيها لها بنية متشابهة وفي كثير من النواحي نفس الوظائف المرتبطة بالحماية المضادة للفيروسات. المجموعة الثانية تضمنت عوامل النمو والتمايز للخلايا المكونة للدم ، وتحفيز نمو الخلايا المكونة للدم انطلاقا من الخلية الجذعية. تشتمل هذه المجموعة على السيتوكينات المحددة بشكل ضيق للخطوط الفردية لتمايز الخلايا المكونة للدم (إرثروبويتين ، وثرومبوبويتين ، وإنترلوكين -7 ، التي تعمل على سلائف الخلايا الليمفاوية لمرض السل) ، بالإضافة إلى السيتوكينات ذات طيف أوسع من النشاط البيولوجي ، مثل IL-3 ، IL-11 ، عوامل تحفيز المستعمرات. ضمن هذه المجموعة من السيتوكينات ، تم عزل ligands gp140 ، والتي لها وحدة فرعية مشتركة للمستقبلات ، وكذلك ثرومبوبويتين وإريثروبويتين بسبب تشابه التنظيم الهيكلي للجزيئات. السيتوكينات من FGF و IL-1 الفائقة لها درجة عالية من التماثل وبنية مماثلة من البروتينات ، مما يؤكد الأصل المشترك. ومع ذلك ، من حيث مظاهر النشاط البيولوجي ، يختلف FGF في كثير من النواحي عن ناهضات عائلة IL-1. تحتوي عائلة جزيئات IL-1 حاليًا ، بالإضافة إلى الأسماء الوظيفية ، على التعيينات F1-F11 ، حيث يتوافق F1 مع IL-1α ، F2 إلى IL-1β ، F3 مع مستقبل مستقبل IL-1 ، F4 إلى IL- 18. تم اكتشاف بقية أفراد الأسرة نتيجة للتحليل الجيني ولديهم تناظر مرتفع إلى حد ما مع جزيئات IL-1 ، ومع ذلك ، لم يتم توضيح وظائفهم البيولوجية بشكل كامل. تشتمل مجموعات السيتوكينات الأخرى على عائلات IL-6 (روابط الوحدة الفرعية للمستقبلات المشتركة gp130) ، وعامل نخر الورم والكيموكينات ، والتي يتم تمثيلها بأكبر عدد من الروابط الفردية ويتم سردها بالكامل في الفصول المعنية. تتكون عائلة عامل نخر الورم أساسًا على أساس التشابه في بنية الروابط ومستقبلاتها ، وتتكون من ثلاث وحدات فرعية متطابقة غير مرتبطة تساهميًا تشكل جزيئات نشطة بيولوجيًا. في الوقت نفسه ، من حيث الخصائص البيولوجية ، تشتمل هذه العائلة على السيتوكينات ذات الأنشطة المختلفة نوعًا ما. على سبيل المثال ، TNF هي واحدة من السيتوكينات المسببة للالتهابات الأكثر لفتًا للانتباه ، وتحفز Fas ligand موت الخلايا المبرمج للخلايا المستهدفة ، وتوفر يجند CD40 إشارة محفزة أثناء التفاعل بين الخلايا للخلايا اللمفاوية التائية والبائية. يتم تحديد هذه الاختلافات في النشاط البيولوجي للجزيئات المتشابهة هيكليًا بشكل أساسي من خلال سمات التعبير وهيكل مستقبلاتها ، على سبيل المثال ، وجود أو عدم وجود مجال "موت" داخل الخلايا يحدد موت الخلايا المبرمج. في السنوات الأخيرة ، تم أيضًا تجديد عائلات IL-10 و IL-12 بأعضاء جدد تلقوا الأرقام التسلسلية للإنترلوكين. ويتبع ذلك مجموعة معقدة للغاية من السيتوكينات ، وهي وسطاء للنشاط الوظيفي للخلايا الليمفاوية التائية المساعدة. يعتمد التضمين في هذه المجموعة على مبدأين أساسيين: 1) الانتماء إلى السيتوكينات المُصنَّعة بواسطة Th1 أو Th2 ، والتي تحدد تطور النوع الخلطي أو الخلوي في الغالب من التفاعلات المناعية ، 2) وجود وحدة فرعية مشتركة لمستقبلات - سلسلة جاما من مجمع مستقبلات IL-2. من بين روابط سلسلة جاما ، تم عزل IL-4 بشكل إضافي ، والذي يحتوي أيضًا على وحدات فرعية مشتركة مع IL-13 ، والتي تحدد إلى حد كبير النشاط البيولوجي المتداخل جزئيًا لهذه السيتوكينات. تم عزل IL-7 ، الذي يحتوي على بنية مشتركة من المستقبلات مع TSLP ، بطريقة مماثلة. ترتبط مزايا التصنيف أعلاه بالدراسة المتزامنة للخصائص البيولوجية والكيميائية الحيوية للسيتوكينات. يتم تأكيد جدوى هذا النهج حاليًا من خلال اكتشاف السيتوكينات الجديدة عن طريق التحليل الجيني للجينوم والبحث عن الجينات المتشابهة بنيوياً. بفضل هذه الطريقة ، توسعت عائلة الإنترفيرون من النوع الأول ، IL-1 ، IL-10 ، IL-12 بشكل كبير ، ظهرت عائلة جديدة من السيتوكينات التماثلية IL-17 ، تتكون بالفعل من 6 أعضاء. على ما يبدو ، في المستقبل القريب ، سيحدث ظهور السيتوكينات الجديدة بشكل أبطأ بكثير ، حيث أن تحليل الجينوم البشري يكاد يكون مكتملاً. من المرجح أن تكون التغييرات ممكنة بسبب توضيح متغيرات تفاعلات مستقبلات الترابط والخصائص البيولوجية ، والتي ستسمح بتصنيف السيتوكينات للحصول على الشكل النهائي.

آليات العمل.

مستقبلات السيتوكينات B. السيتوكينات هي مواد تأشير محبة للماء ، يتوسط عملها مستقبلات محددة على السطح الخارجي لغشاء البلازما. يؤدي ارتباط السيتوكينات بالمستقبل (1) عبر عدد من المراحل الوسيطة (2-5) إلى تنشيط نسخ جينات معينة (6) ، ولا تمتلك مستقبلات السيتوكين نفسها نشاط التيروزين كيناز (مع استثناءات قليلة). بعد الارتباط بالسيتوكين (1) ، ترتبط جزيئات المستقبلات لتشكيل متجانسات. بالإضافة إلى ذلك ، يمكنهم تكوين أجهزة قياس غير متجانسة من خلال الارتباط ببروتينات نقل الإشارة [STPs] أو تحفيز ثنائي مفعول BPSs نفسها (2). يمكن أن تتجمع مستقبلات السيتوكينات من الفئة الأولى مع ثلاثة أنواع من BPS: البروتينات GP130 أو βc أو c. هذه البروتينات المساعدة نفسها ليست قادرة على ربط السيتوكينات ، لكنها تقوم بنقل الإشارة إلى كينازات التيروزين (3). نفس أطياف النشاط البيولوجي للعديد من السيتوكينات يمكن تفسيرها من خلال حقيقة أن مجمعات مستقبلات السيتوكينات المختلفة يمكنها تنشيط نفس BPS.

كمثال على تحويل الإشارة من السيتوكينات ، يوضح الرسم التخطيطي كيف أن مستقبل IL-6 (IL-6) ، بعد الارتباط بالرابط (1) ، يحفز تضاعف GP130 (2). يربط ثنائى بروتين الغشاء GP130 وينشط التيروزين كيناز السيتوبلازمى لعائلة YK (جانوس كيناز مع موقعين نشطين) (3). Janus kinases phosphorylate cytokine receptors، BPS ، والعديد من البروتينات السيتوبلازمية التي تقوم بمزيد من نقل الإشارات ؛ هم أيضًا عوامل النسخ الفسفورية - محولات الإشارة ومنشطات النسخ [PSAT (STAT ، من محولات الإشارة الإنجليزية ومنشطات النسخ)]. تنتمي هذه البروتينات إلى عائلة BPS ، والتي لها مجال SH3 في بنيتها التي تتعرف على بقايا الفوسفوتيروزين (انظر ص 372). لذلك ، لديهم خاصية الارتباط بمستقبل السيتوكين الفسفوري. إذا حدث بعد ذلك فسفرة جزيء PSAT (4) ، يتحول العامل إلى شكل نشط ويشكل ثنائى (5). بعد الانتقال إلى النواة ، يرتبط الثنائى ، كعامل نسخ ، بالمحفز (انظر ص 240) للجين المبتدئ ويحث على نسخه (6) .يمكن لبعض مستقبلات السيتوكين أن تفقد مجال ارتباط الترابط خارج الخلية بسبب تحلل البروتين (غير مبين في الرسم التخطيطي). يدخل المجال إلى الدم ، حيث يتنافس على الارتباط بالسيتوكين ، مما يقلل من تركيز السيتوكينات في الدم ، وتشكل السيتوكينات معًا شبكة تنظيمية (سلسلة السيتوكين) ذات تأثير متعدد الوظائف. يؤدي التداخل بين السيتوكينات إلى حقيقة أن التآزر لوحظ في عمل العديد منها ، وبعض السيتوكينات هي مضادات. غالبًا ما يمكن ملاحظة سلسلة السيتوكين بأكملها مع ردود الفعل المعقدة في الجسم.

خصائص السيتوكينات.

الخصائص العامة للسيتوكينات ، والتي يمكن من خلالها دمج هؤلاء الوسطاء في نظام تنظيمي مستقل.

1. السيتوكينات عبارة عن بروتينات متعددة البيبتيدات ، وغالبًا ما تكون غليكوزيلاتيد ، ومعظمها يحتوي على ميغاواط من 5 إلى 50 كيلو دالتون. يمكن أن تتكون جزيئات السيتوكينات النشطة بيولوجيًا من وحدة أو اثنتين أو ثلاثة أو أكثر من الوحدات الفرعية المتماثلة أو المختلفة.

2. السيتوكينات ليس لديها خصوصية مستضدية للعمل البيولوجي. أنها تؤثر على النشاط الوظيفي للخلايا المشاركة في ردود فعل المناعة الفطرية والمكتسبة. ومع ذلك ، من خلال العمل على الخلايا الليمفاوية T و B ، تكون السيتوكينات قادرة على تحفيز العمليات التي يسببها المستضد في جهاز المناعة.

3. هناك ثلاثة خيارات للتعبير عن جينات السيتوكينات: أ) تعبير خاص بالمرحلة في مراحل معينة من التطور الجنيني ، ب) التعبير التأسيسي لتنظيم عدد من الوظائف الفسيولوجية الطبيعية ، ج) نوع التعبير المحفز المميز لمعظم السيتوكينات. في الواقع ، لا يتم تصنيع معظم السيتوكينات خارج الاستجابة الالتهابية والاستجابة المناعية بواسطة الخلايا. يبدأ التعبير عن جينات السيتوكين استجابة لاختراق مسببات الأمراض في الجسم ، أو تهيج المستضدات أو تلف الأنسجة. تعتبر الهياكل الجزيئية المرتبطة بالعوامل الممرضة من بين المحرضات الأكثر فاعلية لتخليق السيتوكينات المسببة للالتهابات. لتحفيز تخليق السيتوكينات للخلايا التائية ، يلزم تنشيط الخلايا بواسطة مستضد معين بمشاركة مستقبلات مستضد الخلايا التائية.

4. يتم تصنيع السيتوكينات استجابة للتحفيز لفترة قصيرة من الزمن. تم إنهاء التخليق بسبب مجموعة متنوعة من آليات التنظيم الذاتي ، بما في ذلك زيادة عدم استقرار الحمض النووي الريبي ، وبسبب وجود ردود فعل سلبية بوساطة البروستاجلاندين وهرمونات الكورتيكوستيرويد وعوامل أخرى.

5. يمكن إنتاج نفس السيتوكين بواسطة أنواع مختلفة من خلايا الجسم في أعضاء مختلفة من حيث الأصل النسيجي.

6. يمكن أن ترتبط السيتوكينات بأغشية الخلايا التي تصنعها ، والتي تمتلك في شكل غشاء طيف كامل من النشاط البيولوجي وتظهر عملها البيولوجي أثناء الاتصال بين الخلايا.

7. يتم التوسط في التأثيرات البيولوجية للسيتوكينات من خلال مجمعات مستقبلات خلوية محددة تربط السيتوكينات بدرجة عالية جدًا من التقارب ، ويمكن للسيتوكينات الفردية استخدام وحدات فرعية مشتركة من المستقبلات. يمكن أن توجد مستقبلات السيتوكين في شكل قابل للذوبان ، مع الاحتفاظ بالقدرة على ربط الروابط.

8. السيتوكينات لها عمل بيولوجي متعدد الاتجاهات. يمكن أن يعمل نفس السيتوكين على العديد من أنواع الخلايا ، مما يتسبب في تأثيرات مختلفة اعتمادًا على نوع الخلايا المستهدفة (الشكل 1). يتم ضمان عمل السيتوكينات متعدد الاتجاهات من خلال التعبير عن مستقبلات السيتوكين في أنواع الخلايا ذات الأصول والوظائف المختلفة وتوصيل الإشارة باستخدام العديد من الرسل المختلفة داخل الخلايا وعوامل النسخ.

9. تتميز السيتوكينات بإمكانية تبادل العمل البيولوجي. يمكن أن تسبب العديد من السيتوكينات المختلفة نفس التأثير البيولوجي أو لها أنشطة مماثلة. تحفز السيتوكينات أو تمنع تخليق نفسها ، السيتوكينات الأخرى ومستقبلاتها.

10. استجابة لإشارة التنشيط ، تقوم الخلايا في نفس الوقت بتجميع العديد من السيتوكينات المشاركة في تكوين شبكة السيتوكين. تعتمد التأثيرات البيولوجية في الأنسجة وعلى مستوى الجسم على وجود وتركيز السيتوكينات الأخرى مع تأثيرات تآزرية أو مضافة أو معاكسة.

11. يمكن أن تؤثر السيتوكينات على الانتشار والتمايز والنشاط الوظيفي للخلايا المستهدفة.

12. تعمل السيتوكينات على الخلايا بطرق مختلفة: الأوتوكرين - على الخلية التي تصنع وتفرز هذا السيتوكين. paracrine - على الخلايا الموجودة بالقرب من الخلية المنتجة ، على سبيل المثال ، في بؤرة الالتهاب أو في العضو اللمفاوي ؛ الغدد الصماء - بعيدًا عن خلايا أي أعضاء وأنسجة بعد دخولها الدورة الدموية. في الحالة الأخيرة ، يشبه عمل السيتوكينات عمل الهرمونات (الشكل 2).

أرز. 1. يمكن إنتاج نفس السيتوكين بواسطة أنواع مختلفة من الخلايا في الجسم في أعضاء مختلفة من أصل نسجي ، ويعمل على العديد من أنواع الخلايا ، مما يتسبب في تأثيرات مختلفة اعتمادًا على نوع الخلايا المستهدفة.

أرز. 2. ثلاثة متغيرات من مظاهر العمل البيولوجي للسيتوكينات.

على ما يبدو ، حدث تكوين نظام تنظيم السيتوكينات تطوريًا جنبًا إلى جنب مع تطور الكائنات متعددة الخلايا وكان بسبب الحاجة إلى تكوين وسطاء للتفاعل بين الخلايا ، والتي قد تشمل الهرمونات والببتيدات العصبية وجزيئات الالتصاق وبعضها الآخر. في هذا الصدد ، السيتوكينات هي أكثر الأنظمة التنظيمية العالمية ، لأنها قادرة على إظهار النشاط البيولوجي على حد سواء بعد إفراز الخلية المنتجة (محليًا وجهازيًا) وأثناء الاتصال بين الخلايا ، حيث تكون نشطة بيولوجيًا في شكل غشاء. هذه هي الطريقة التي يختلف بها نظام السيتوكين عن جزيئات الالتصاق ، التي تؤدي وظائف أضيق فقط عندما تكون الخلايا على اتصال مباشر. في الوقت نفسه ، يختلف نظام السيتوكين عن الهرمونات ، التي يتم تصنيعها بشكل أساسي بواسطة أجهزة متخصصة وتعمل بعد دخولها في نظام الدورة الدموية.

دور السيتوكينات في تنظيم الوظائف الفسيولوجية للجسم.

يمكن تقسيم دور السيتوكينات في تنظيم الوظائف الفسيولوجية للجسم إلى 4 مكونات رئيسية:

1. تنظيم التطور الجنيني ، وإنشاء وتطور الأعضاء ، بما في ذلك. أعضاء جهاز المناعة.

2. تنظيم بعض الوظائف الفسيولوجية الطبيعية.

3. تنظيم ردود الفعل الدفاعية للجسم على المستوى المحلي والنظامي.

4. تنظيم عمليات تجديد الأنسجة.

يحدث التعبير عن جينات السيتوكينات الفردية بمرحلة معينة في مراحل معينة من التطور الجنيني. عامل الخلايا الجذعية ، عوامل النمو المحولة ، السيتوكينات لعائلة TNF والكيموكينات تنظم التمايز والهجرة بين الخلايا المختلفة وتكوين أعضاء الجهاز المناعي. بعد ذلك ، قد لا يتم استئناف تخليق بعض السيتوكينات ، بينما يستمر البعض الآخر في تنظيم العمليات الفسيولوجية الطبيعية أو يشارك في تطوير ردود الفعل الوقائية.

على الرغم من حقيقة أن معظم السيتوكينات عبارة عن وسطاء محفزين نموذجيين وفي فترة ما بعد الولادة لا يتم تصنيعها بواسطة خلايا خارج الاستجابة الالتهابية والاستجابة المناعية ، فإن بعض السيتوكينات لا تندرج تحت هذه القاعدة. نتيجة للتعبير التأسيسي للجينات ، يتم تصنيع بعضها باستمرار وبكميات كبيرة بما يكفي في التداول ، مما ينظم تكاثر وتمايز أنواع معينة من الخلايا طوال الحياة. يمكن أن تكون الأمثلة على هذا النوع من التنظيم الفسيولوجي للوظائف بواسطة السيتوكينات ارتفاعًا مستمرًا في مستوى الإريثروبويتين وبعض عوامل السائل الدماغي لضمان تكون الدم. لا يحدث تنظيم ردود الفعل الدفاعية للجسم بواسطة السيتوكينات داخل الجهاز المناعي فحسب ، بل يحدث أيضًا عن طريق تنظيم ردود الفعل الدفاعية على مستوى الكائن الحي بأكمله من خلال تنظيم جميع جوانب تطور الالتهاب والاستجابة المناعية تقريبًا. ترتبط هذه الوظيفة ، التي تعتبر الأكثر أهمية لنظام السيتوكين بأكمله ، بالاتجاهين الرئيسيين للعمل البيولوجي للسيتوكينات - الحماية من العوامل المعدية واستعادة الأنسجة التالفة. تنظم السيتوكينات بشكل أساسي تطور تفاعلات الدفاع المحلية في الأنسجة بمشاركة أنواع مختلفة من خلايا الدم والبطانة والأنسجة الضامة والظهارة. تتطور الحماية على المستوى المحلي من خلال تكوين تفاعل التهابي نموذجي بمظاهره الكلاسيكية: احتقان الدم ، وتطور الوذمة ، وظهور الألم والخلل الوظيفي. يبدأ تخليق السيتوكينات عندما تدخل مسببات الأمراض الأنسجة أو تنتهك سلامتها ، والتي عادة ما تستمر بالتوازي. يعد إنتاج السيتوكينات جزءًا لا يتجزأ من الاستجابة الخلوية المرتبطة بالتعرف على سلسلة الخلايا النخاعية للمكونات الهيكلية المتشابهة لمسببات الأمراض المختلفة ، والتي تسمى الأنماط الجزيئية المرتبطة بمسببات الأمراض. ومن الأمثلة على هذه الهياكل المسببة للأمراض عديدات السكاريد الدهنية للبكتيريا سالبة الجرام ، والببتيدوغليكان للكائنات الدقيقة إيجابية الجرام ، والسوط أو الحمض النووي الغني بتسلسل CpolyG ، وهو نموذجي للحمض النووي لجميع أنواع البكتيريا. تعبر الكريات البيضاء عن مستقبلات التعرف على الأنماط المقابلة ، وتسمى أيضًا المستقبلات الشبيهة بالرصد (TLR) ، ومخصصة لأنماط هيكلية معينة من الكائنات الحية الدقيقة. بعد تفاعل الكائنات الحية الدقيقة أو مكوناتها مع TLR ، يتم تشغيل سلسلة نقل الإشارة داخل الخلايا ، مما يؤدي إلى زيادة النشاط الوظيفي للكريات البيض والتعبير عن جينات السيتوكين.

يؤدي تنشيط TLR إلى تخليق مجموعتين رئيسيتين من السيتوكينات: السيتوكينات المنشطة للالتهابات والنوع الأول من الإنترفيرونات ، وبشكل رئيسي IFNα /. تطوير تفاعل التهابي وتوفير توسع يشبه المروحة لتنشيط أنواع مختلفة من الخلايا المشاركة في الصيانة وتنظيم الالتهاب ، بما في ذلك جميع أنواع الكريات البيض والخلايا التغصنية والخلايا اللمفاوية التائية والبائية والخلايا القاتلة الطبيعية والخلايا البطانية والظهارية والأرومات الليفية وغيرها. يوفر هذا مراحل متسقة في تطوير الاستجابة الالتهابية ، وهي الآلية الرئيسية لتنفيذ المناعة الفطرية. بالإضافة إلى ذلك ، تبدأ الخلايا التغصنية في تصنيع السيتوكينات من عائلة IL-12 ، مما يحفز تمايز الخلايا اللمفاوية التائية المساعدة ، والتي تعمل كنوع من الجسر لبداية تطور تفاعلات مناعية محددة مرتبطة بالتعرف على هياكل مستضدية معينة من الكائنات الحية الدقيقة.

تضمن الآلية الثانية التي لا تقل أهمية المرتبطة بتوليف IFN تنفيذ الحماية المضادة للفيروسات. تُظهر الإنترفيرون من النوع الأول 4 خصائص بيولوجية رئيسية:

1. عمل مضاد للفيروسات مباشر عن طريق منع النسخ.

2. منع تكاثر الخلايا ضروري لمنع انتشار الفيروس.

3. تفعيل وظائف الخلايا القاتلة الطبيعية التي لها القدرة على تحليل خلايا الجسم المصابة بالفيروس.

4. التعبير المحسن عن الجزيئات المعقدة ذات التوافق النسيجي الرئيسية من الفئة الأولى المطلوبة لزيادة كفاءة عرض المستضدات الفيروسية بواسطة الخلايا المصابة على الخلايا اللمفاوية التائية السامة للخلايا. يؤدي هذا إلى تنشيط التعرف المحدد على الخلايا المصابة بالفيروس بواسطة الخلايا اللمفاوية التائية - المرحلة الأولى من تحلل الخلايا المستهدفة المصابة بالفيروس.

نتيجة لذلك ، بالإضافة إلى التأثير المباشر المضاد للفيروسات ، يتم تنشيط آليات كل من المناعة الفطرية (الخلايا القاتلة الطبيعية) والمناعة المكتسبة (الخلايا اللمفاوية التائية). هذا مثال على كيفية قدرة جزيء خلوي صغير واحد مع MM 10 مرات أقل من MM من جزيئات الجسم المضاد على تنشيط آليات مختلفة تمامًا للتفاعلات الدفاعية بسبب النوع متعدد الاتجاهات من العمل البيولوجي ، والذي يهدف إلى تحقيق هدف واحد - إزالة الفيروس الذي يحتوي على دخلت الجسد.

على مستوى الأنسجة ، تكون السيتوكينات مسؤولة عن تطور الالتهاب ثم تجدد الأنسجة. مع تطور الاستجابة الالتهابية الجهازية (استجابة المرحلة الحادة) ، تؤثر السيتوكينات على جميع أعضاء وأنظمة الجسم تقريبًا المشاركة في تنظيم التوازن. يؤدي عمل السيتوكينات المنشطة للالتهابات على الجهاز العصبي المركزي إلى انخفاض الشهية وتغيير في مجمع التفاعلات السلوكية بالكامل. يعد إيقاف البحث عن الطعام مؤقتًا وتقليل النشاط الجنسي مفيدًا من حيث توفير الطاقة لمهمة واحدة - لمحاربة مسببات الأمراض الغازية. يتم توفير هذه الإشارة عن طريق السيتوكينات ، نظرًا لأن دخولها في الدورة الدموية يعني بالتأكيد أن الدفاع المحلي لم يتعامل مع العامل الممرض ، وأن تنشيط الاستجابة الالتهابية الجهازية مطلوب. أحد المظاهر الأولى للتفاعل الالتهابي الجهازي المرتبط بعمل السيتوكينات على مركز التنظيم الحراري في منطقة ما تحت المهاد هو زيادة درجة حرارة الجسم. تعتبر الزيادة في درجة الحرارة تفاعلًا وقائيًا فعالًا ، حيث تقل قدرة عدد من البكتيريا على التكاثر في درجات الحرارة المرتفعة ، ولكن على العكس من ذلك ، يزداد تكاثر الخلايا الليمفاوية.

في الكبد ، تحت تأثير السيتوكينات ، يزداد تخليق بروتينات المرحلة الحادة ومكونات النظام التكميلي الضروري لمحاربة العامل الممرض ، ولكن في نفس الوقت ينخفض ​​تخليق الألبومين. مثال آخر على الفعل الانتقائي للسيتوكينات هو التغيير في التركيب الأيوني لبلازما الدم أثناء تطور تفاعل التهابي جهازي. في الوقت نفسه ، هناك انخفاض في مستوى أيونات الحديد ، ولكن هناك زيادة في مستوى أيونات الزنك ، ومن المعروف أن حرمان الخلية البكتيرية من أيونات الحديد يعني تقليل قدرتها على التكاثر (عمل اللاكتوفيرين هو بناء على هذا). من ناحية أخرى ، فإن الزيادة في مستوى الزنك ضرورية لسير الجهاز المناعي بشكل طبيعي ، على وجه الخصوص ، من الضروري تكوين عامل مصل نشط بيولوجيًا من الغدة الصعترية - أحد هرمونات الغدة الصعترية الرئيسية التي تضمن تمايز الخلايا الليمفاوية. يرتبط تأثير السيتوكينات على نظام المكونة للدم بتنشيط كبير لتكوين الدم. من الضروري زيادة عدد الكريات البيض لتجديد الخسارة وزيادة عدد الخلايا ، وخاصة الخلايا الحبيبية العدلات ، في بؤرة الالتهاب القيحي. يهدف العمل على نظام تخثر الدم إلى تعزيز التخثر ، وهو أمر ضروري لوقف النزيف ومنع العوامل الممرضة مباشرة.

وهكذا ، مع تطور الالتهاب الجهازي ، تعرض السيتوكينات مجموعة كبيرة من الأنشطة البيولوجية وتتداخل مع عمل جميع أجهزة الجسم تقريبًا. ومع ذلك ، لا يوجد أي من التغييرات التي تحدث عشوائيًا: فجميعها إما مطلوبة للتفعيل المباشر للتفاعلات الدفاعية أو مفيدة من حيث تبديل تدفقات الطاقة لمهمة واحدة فقط - لمحاربة العامل الممرض الغازي. في شكل تنظيم التعبير عن الجينات الفردية ، والتغيرات الهرمونية والتغيرات في التفاعلات السلوكية ، تضمن السيتوكينات التنشيط والكفاءة القصوى لعمل أنظمة الجسم المطلوبة في وقت معين لتطوير ردود الفعل الوقائية. على مستوى الكائن الحي بأكمله ، تتواصل السيتوكينات بين الجهاز المناعي والجهاز العصبي والغدد الصماء والدم وأنظمة أخرى وتعمل على إشراكهم في تنظيم وتنظيم رد فعل دفاعي واحد. تعمل السيتوكينات كنظام تنظيم يشكل وينظم المجمع الكامل لردود الفعل الدفاعية للجسم أثناء إدخال مسببات الأمراض. على ما يبدو ، تم تشكيل مثل هذا النظام من التنظيم تطوريًا وله فوائد غير مشروطة للاستجابة الوقائية المثلى للكائن الحي. لذلك ، على ما يبدو ، من المستحيل قصر مفهوم ردود الفعل الدفاعية على مشاركة آليات مقاومة غير محددة واستجابة مناعية محددة. يشارك الجسم بأكمله وجميع الأنظمة التي لا ترتبط بالحفاظ على المناعة للوهلة الأولى في تفاعل وقائي واحد.

دراسات خاصة للسيتوكينات.

أهمية السيتوكينات في التسبب في أمراض التهاب القولون عند الأطفال.

S.V. بيلمر ، أ. Simbirtsev، O. V. جولوفينكو ، إل. بوبنوفا ، إل. كاربينا ، ني. Shchigoleva ، T.L. ميخائيلوف. تعمل الجامعة الطبية الحكومية الروسية والمركز العلمي الحكومي لطب القولون في موسكو ومعهد أبحاث الدولة للبيولوجيا النقية للغاية في سانت بطرسبرغ على دراسة أهمية السيتوكينات في التسبب في أمراض التهاب القولون عند الأطفال. تحتل الأمراض الالتهابية المزمنة في الجهاز الهضمي حاليًا أحد الأماكن الرائدة في أمراض الجهاز الهضمي عند الأطفال. تعلق أهمية خاصة على الأمراض الالتهابية للقولون (IBD) ، والتي يتزايد حدوثها باطراد في جميع أنحاء العالم. مسار طويل مع انتكاسات متكررة ، وفي بعض الحالات قاتلة ، وتطور مضاعفات محلية وجهازية - كل هذا يدفع إلى دراسة شاملة لتسبب المرض بحثًا عن طرق جديدة لعلاج مرض التهاب الأمعاء. في العقود الأخيرة ، بلغ معدل الإصابة بالتهاب القولون التقرحي (UC) 510 حالات سنويًا لكل 100 ألف نسمة ، مع وجود مرض كرون (CD) 16 حالة سنويًا لكل 100 ألف نسمة. تتوافق معدلات الانتشار في روسيا ، في منطقة موسكو مع متوسط ​​البيانات الأوروبية ، ولكنها أقل بكثير مما هي عليه في الدول الاسكندنافية وأمريكا وإسرائيل وإنجلترا. بالنسبة لـ NUC ، يبلغ معدل الانتشار 19.3 لكل 100 ألف ، ويبلغ معدل الإصابة 1.2 لكل 100 ألف شخص سنويًا. بالنسبة للقرص المضغوط ، يبلغ معدل الانتشار 3.0 لكل 100 ألف ، ويبلغ معدل الإصابة 0.2 لكل 100 ألف شخص سنويًا. حقيقة أن أعلى معدل تم تسجيله في البلدان المتقدمة للغاية لا يرجع فقط إلى العوامل الاجتماعية والاقتصادية ، ولكن أيضًا إلى الخصائص الجينية والمناعية للمرضى ، والتي تحدد الاستعداد للإصابة بمرض التهاب الأمعاء. هذه العوامل أساسية في نظرية الوراثة المناعية لأصل مرض التهاب الأمعاء. تشرح النظريات الفيروسية و / أو البكتيرية فقط البداية الحادة للمرض ، ويرجع تأريخ العملية إلى كل من الاستعداد الوراثي وخصائص الاستجابة المناعية ، والتي يتم تحديدها أيضًا وراثيًا. تجدر الإشارة إلى أن IBTC يُصنف حاليًا على أنه مرض له استعداد معقد غير متجانس وراثيًا. تم تحديد أكثر من 15 جينًا مرشحًا مفترضًا من مجموعتين (خاص مناعي وتنظيم مناعي) ، مما يسبب الاستعداد الوراثي. على الأرجح ، يتم تحديد الاستعداد من خلال عدة جينات تحدد طبيعة التفاعلات المناعية والالتهابية. استنادًا إلى نتائج العديد من الدراسات ، يمكن الاستنتاج أن التوطين الأكثر ترجيحًا للجينات المرتبطة بتطور IBT هو الكروموسومات 3 و 7 و 12 و 16. في الوقت الحالي ، يتم إيلاء الكثير من الاهتمام لدراسة ميزات وظيفة الخلايا الليمفاوية T و B ، بالإضافة إلى وسطاء الالتهاب الخلوي. تجري دراسة دور الإنترلوكينات (IL) ، والإنترفيرون (IFN) ، وعامل نخر الورم- A (TNF-a) ، والضامة والأجسام المضادة الذاتية لبروتينات الغشاء المخاطي للأمعاء الغليظة والنباتات الدقيقة الذاتية. تم الكشف عن ملامح اضطراباتهم في CD و UC ، ولكن لا يزال من غير الواضح ما إذا كانت هذه التغييرات تحدث بشكل أساسي أم ثانوي. لفهم العديد من جوانب التسبب في المرض ، ستكون الدراسات التي أجريت في المرحلة ما قبل السريرية من IBTC ، وكذلك في الأقارب من الدرجة الأولى من القرابة ، مهمة للغاية. من بين وسطاء الالتهاب ، دور خاص ينتمي إلى السيتوكينات ، وهي مجموعة من جزيئات متعدد الببتيد بكتلة من 5 إلى 50 كيلو دالتون تشارك في تكوين وتنظيم ردود الفعل الدفاعية للجسم. على مستوى الجسم ، تتواصل السيتوكينات بين الجهاز المناعي والجهاز العصبي والغدد الصماء والدم وأنظمة أخرى وتعمل على إشراكهم في تنظيم وتنظيم ردود الفعل الدفاعية. يظهر تصنيف السيتوكينات في الجدول 2. لا يتم تصنيع معظم السيتوكينات بواسطة الخلايا خارج الاستجابة الالتهابية والاستجابة المناعية. يبدأ التعبير عن جينات السيتوكين استجابة لاختراق مسببات الأمراض في الجسم ، أو تهيج المستضدات أو تلف الأنسجة. تعد مكونات جدران الخلايا البكتيرية من أقوى محفزات تخليق السيتوكين: LPS ، و peptidoglycans ، و muramyldipeptides. منتجي السيتوكينات المؤيدة للالتهابات هم بشكل رئيسي الخلايا الوحيدة ، الضامة ، الخلايا التائية ، إلخ. اعتمادًا على التأثير على العملية الالتهابية ، تنقسم السيتوكينات إلى مجموعتين: مؤيدة للالتهابات (IL-1 ، IL-6 ، IL-8 ، TNF-a ، IFN-g) ومضادات الالتهاب (IL-4 ، IL-10 ، TGF-b). Interleukin-1 (IL-1) هو وسيط منظم للمناعة يتم إطلاقه أثناء التفاعلات الالتهابية وتلف الأنسجة والالتهابات (السيتوكين المؤيد للالتهابات). يلعب IL-1 دورًا مهمًا في تنشيط الخلايا التائية عندما تتفاعل مع المستضد. هناك نوعان من IL - 1: IL - 1a و IL - 1b ، وهما منتجان من موقعين جينيين مختلفين يقعان على كروموسوم بشري 2. يبقى IL-1a داخل الخلية أو قد يكون في شكل غشاء ، ويظهر بكميات صغيرة في الفضاء خارج الخلية. يتمثل دور الشكل الغشائي لـ IL-1a في نقل الإشارات المنشطة من البلاعم إلى الخلايا اللمفاوية التائية والخلايا الأخرى أثناء الاتصال بين الخلايا. IL-1a هو الوسيط الرئيسي قصير المدى. على النقيض من IL-1a ، يتم إفراز IL-1b بشكل نشط بواسطة الخلايا ، والتي تعمل بشكل منهجي ومحلي. من المعروف اليوم أن IL-1 هو أحد الوسطاء الرئيسيين للتفاعلات الالتهابية ، ويحفز تكاثر الخلايا التائية ، ويزيد من التعبير عن مستقبلات IL-2 على الخلايا التائية وإنتاجها من IL-2. يحفز IL-2 مع المستضد تنشيط والالتصاق العدلات ، ويحفز تكوين السيتوكينات الأخرى (IL-2 ، IL-3 ، IL-6 ، إلخ) بواسطة الخلايا التائية النشطة والخلايا الليفية ، ويحفز تكاثر الخلايا الليفية والخلايا البطانية. بشكل منهجي ، يعمل IL-1 بشكل تآزري مع TNF-a و IL-6. مع زيادة التركيز في الدم ، يؤثر IL-1 على خلايا منطقة ما تحت المهاد ويسبب زيادة في درجة حرارة الجسم ، والحمى ، والنعاس ، وانخفاض الشهية ، كما يحفز خلايا الكبد على إنتاج بروتينات المرحلة الحادة (CRP ، amyloid A ، أ -2 ماكروغلوبولين والفيبرينوجين). IL4 (كروموسوم 5). يمنع تنشيط الضامة ويمنع العديد من التأثيرات التي يحفزها IFNg ، مثل إنتاج IL1 وأكسيد النيتريك والبروستاجلاندين ، ويلعب دورًا مهمًا في التفاعلات المضادة للالتهابات ، وله تأثير مثبط للمناعة. IL6 (كروموسوم 7) ، أحد السيتوكينات الرئيسية المسببة للالتهابات ، هو المحفز الرئيسي للمرحلة النهائية من تمايز الخلايا البائية والضامة ، وهو محفز قوي لإنتاج بروتينات المرحلة الحادة بواسطة خلايا الكبد. تتمثل إحدى الوظائف الرئيسية لـ IL6 في تحفيز إنتاج الأجسام المضادة في الجسم الحي وفي المختبر. IL8 (كروموسوم 4). يشير إلى الوسطاء الكيميائيون الذين يسببون الهجرة الموجهة (الانجذاب الكيميائي) للكريات البيض إلى تركيز الالتهاب. تتمثل الوظيفة الرئيسية لـ IL10 في تثبيط إنتاج السيتوكين حسب النوع الأول Thelpers (TNFb ، IFNg) والضامة المنشطة (TNF-a ، IL1 ، IL12). من المعترف به الآن أن أنواع الاستجابة المناعية مرتبطة بأحد متغيرات تنشيط الخلايا الليمفاوية بالمشاركة السائدة للنسخ المستنسخة من مساعدي الخلايا اللمفاوية التائية من النوع الأول (TH2) أو النوع الثاني (TH3). تؤثر المنتجات TH2 و TH3 سلبًا على تنشيط الحيوانات المستنسخة المعاكسة. التنشيط المفرط لأي نوع من أنواع الحيوانات المستنسخة يمكن أن يوجه الاستجابة المناعية وفقًا لأحد خيارات النمو. يؤدي عدم التوازن المزمن في تنشيط الحيوانات المستنسخة إلى تطور أمراض مناعية. يمكن دراسة التغييرات في السيتوكينات في IBTD بطرق مختلفة مع تحديد مستواها في الدم أو في الموقع. ترتفع مستويات IL1 في جميع أمراض الأمعاء الالتهابية. الاختلافات بين NNC و CD في زيادة التعبير عن IL2. إذا تم العثور على مستوى منخفض أو طبيعي من IL2 في NUC ، ثم في القرص المضغوط ، يتم الكشف عن مستواه المتزايد. يزيد محتوى IL4 في NUC ، بينما يظل في القرص المضغوط طبيعيًا أو حتى ينخفض. مستوى IL6 ، الذي يتوسط تفاعلات المرحلة الحادة ، يزداد أيضًا في جميع أشكال الالتهاب. جعلت البيانات التي تم الحصول عليها بخصوص ملف تعريف السيتوكين من الممكن اقتراح أن الشكلين الرئيسيين من مرض التهاب الأمعاء المزمن يتميزان بتنشيط مختلف والتعبير عن السيتوكينات. تشير نتائج الدراسات إلى أن ملف تعريف السيتوكين الذي لوحظ في مرضى UC أكثر اتساقًا مع ملف تعريف TH3 ، في حين يجب اعتبار ملف تعريف TH2 أكثر تميزًا للمرضى المصابين بالقرص المضغوط. إن جاذبية هذه الفرضية حول دور ملامح TH2 و TH3 هي أيضًا أن استخدام السيتوكينات يمكن أن يغير الاستجابة المناعية في اتجاه أو آخر ويؤدي إلى مغفرة مع استعادة التوازن الخلوي. يمكن تأكيد ذلك ، على وجه الخصوص ، من خلال استخدام IL10. يجب أن تظهر المزيد من الدراسات ما إذا كانت استجابة السيتوكينات هي ظاهرة ثانوية استجابة للتحفيز أو ، على العكس من ذلك ، فإن التعبير عن السيتوكينات المقابلة يحدد تفاعل الكائن الحي مع تطور المظاهر السريرية اللاحقة. لم يتم بعد إجراء دراسة على مستوى السيتوكينات في مرض التهاب الأمعاء عند الأطفال. هذا العمل هو الجزء الأول من دراسة علمية مكرسة لدراسة حالة السيتوكين في مرض التهاب الأمعاء عند الأطفال. كان الهدف من هذا العمل هو دراسة النشاط الخلطي للبلاعم مع تحديد مستويات (IL1a ، IL8) في دم الأطفال المصابين بـ NUC و CD ، وكذلك ديناميكياتهم أثناء العلاج. من عام 2000 إلى عام 2002 ، تم فحص 34 طفلاً من NUC و 19 طفلاً مصابًا بالقرص المضغوط تتراوح أعمارهم بين 4 إلى 16 عامًا في قسم أمراض الجهاز الهضمي في مستشفى الأطفال السريري الروسي. تم التحقق من التشخيص شريحيًا وتنظيريًا وصرفياً. تم إجراء دراسة مستويات السيتوكينات المنشطة للالتهابات IL1a، IL8 بطريقة مقايسة الممتز المناعي المرتبط بالإنزيم (ELISA). لتحديد تركيز IL1a ، IL8 ، استخدمنا أنظمة الاختبار المصنعة بواسطة OOO Cytokin (سانت بطرسبرغ ، روسيا). تم إجراء التحليل في مختبر علم الأدوية المناعي التابع للمركز العلمي التابع لمعهد أبحاث المستحضرات الحيوية عالية النقاء (رئيس المختبر ، دكتوراه في الطب ، الأستاذ AS Simbirtsev). كشفت النتائج التي تم الحصول عليها أثناء الدراسة عن زيادة معنوية في مستويات IL1a و IL8 خلال فترة التفاقم ، أكثر وضوحًا في الأطفال الذين يعانون من NUC مقارنة بالأطفال المصابين بالقرص المضغوط. بدون تفاقم ، تنخفض مستويات السيتوكينات المنشطة للالتهابات ، لكنها لا تصل إلى القاعدة. في جامعة كاليفورنيا ، زادت مستويات IL-1a و IL-8 في فترة التفاقم في 76.2 ٪ و 90 ٪ من الأطفال ، وفي فترة الهدوء - في 69.2 ٪ و 92.3 ٪ على التوالي. في القرص المضغوط ، تزداد مستويات IL-1a و IL-8 في فترة التفاقم في 73.3 ٪ و 86.6 ٪ من الأطفال ، وفي فترة الهدوء - في 50 ٪ و 75 ٪ على التوالي.

اعتمادًا على شدة المرض ، تلقى الأطفال العلاج بالأمينوساليسيلات أو القشرانيات السكرية. أثرت طبيعة العلاج بشكل كبير على ديناميكيات مستوى السيتوكين. أثناء العلاج بالأمينوساليسيلات ، كانت مستويات السيتوكينات المنشطة للالتهابات في مجموعة الأطفال المصابين بـ NUC و CD أعلى بكثير من تلك الموجودة في المجموعة الضابطة. في الوقت نفسه ، لوحظت معدلات أعلى في مجموعة الأطفال الذين يعانون من UC. في NUC على خلفية العلاج بالأمينوساليسيلات ، تمت زيادة IL1a و IL8 في 82.4٪ و 100٪ من الأطفال ، على التوالي ، بينما أثناء العلاج بالجلوكوكورتيكويد في 60٪ من الأطفال لكل من السيتوكينات. في CD ، IL1a ، IL8 تزداد أثناء العلاج بالأمينوساليسيلات في جميع الأطفال ، وأثناء العلاج بالجلوكوكورتيكويد في 55.5٪ و 77.7٪ من الأطفال ، على التوالي. وبالتالي ، فإن نتائج هذه الدراسة تشير إلى تورط كبير لرابط البلاعم للجهاز المناعي في العملية المسببة للأمراض لدى معظم الأطفال الذين يعانون من UC و CD. لا تختلف البيانات التي تم الحصول عليها في هذه الدراسة اختلافًا جوهريًا عن البيانات التي تم الحصول عليها أثناء فحص المرضى البالغين. الاختلافات في مستويات IL1a و IL8 في المرضى الذين يعانون من UC و CD هي كمية ، ولكنها ليست نوعية ، مما يشير إلى طبيعة غير محددة لهذه التغييرات بسبب مسار عملية التهابية مزمنة. لذلك ، هذه المؤشرات ليس لها قيمة تشخيصية. تثبت نتائج الدراسة الديناميكية لمستويات IL1a و IL8 الكفاءة العالية للعلاج بأدوية الجلوكوكورتيكويد مقارنة بالعلاج بالأمينوساليسيلات. البيانات المقدمة هي نتيجة المرحلة الأولى من دراسة الحالة الخلوية للأطفال المصابين بالـ IBT. مطلوب مزيد من الدراسة للمشكلة ، مع الأخذ في الاعتبار مؤشرات السيتوكينات الأخرى المؤيدة للالتهابات والمضادة للالتهابات.

دور أكسيد النيتريك والسيتوكينات في تطوير متلازمة إصابة الرئة الحادة.

يدرس T. A. Shumatova ، V. B. Shumatov ، E. V. Markelova ، L.G Suhoteplaya هذه المشكلة: قسم التخدير وعلم الإنعاش ، جامعة فلاديفوستوك الطبية الحكومية. متلازمة إصابة الرئة الحادة (متلازمة الضائقة التنفسية عند البالغين ، ARDS) هي واحدة من أشد أشكال الفشل التنفسي الحاد الذي يحدث في المرضى على خلفية الصدمات الشديدة ، وتعفن الدم ، والتهاب الصفاق ، والتهاب البنكرياس ، وفقدان الدم الغزير ، والشفط ، بعد تدخلات جراحية مكثفة وفي 50 ، 60٪ من الحالات قاتلة. إن البيانات البحثية حول التسبب في متلازمة الضائقة التنفسية الحادة ، ووضع معايير للتشخيص المبكر والتنبؤ بالمتلازمة قليلة ، ومتناقضة إلى حد ما ، مما لا يسمح بتطوير مفهوم تشخيصي وعلاجي متماسك. وجد أن متلازمة الضائقة التنفسية الحادة تقوم على الضرر الذي يصيب بطانة الشعيرات الدموية الرئوية والظهارة السنخية ، مما يؤدي إلى انتهاك الخصائص الانسيابية للدم ، مما يؤدي إلى حدوث وذمة في الأنسجة الخلالية والسنخية ، والتهاب ، وانخماص ، وارتفاع ضغط الدم الرئوي. في الأدبيات في السنوات الأخيرة ، هناك معلومات كافية حول المنظم العالمي لعملية التمثيل الغذائي الخلوي والأنسجة - أكسيد النيتريك. يرجع الاهتمام بأكسيد النيتريك (NO) في المقام الأول إلى حقيقة أنه يشارك في تنظيم العديد من الوظائف ، بما في ذلك نغمة الأوعية الدموية ، وانقباض القلب ، وتجميع الصفائح الدموية ، والنقل العصبي ، وتخليق البروتين ATP ، والدفاع المناعي. بالإضافة إلى ذلك ، اعتمادًا على اختيار الهدف الجزيئي وخصائص التفاعل معه ، فإن NO له أيضًا تأثير ضار. يُعتقد أن آلية التحفيز لتنشيط الخلية هي خلل الدم غير المتوازن. السيتوكينات عبارة عن ببتيدات قابلة للذوبان تعمل كوسيط للجهاز المناعي وتوفر التعاون الخلوي والتنظيم المناعي الإيجابي والسلبي. حاولنا تنظيم المعلومات المتوفرة في الأدبيات حول دور NO والسيتوكينات في تطوير متلازمة إصابة الرئة الحادة. لا هو غاز قابل للذوبان في الماء والدهون. جزيءه هو جذر حر غير مستقر ، ينتشر بسهولة في الأنسجة ، ويتم امتصاصه وتدميره بسرعة بحيث يمكن أن يؤثر فقط على خلايا البيئة المباشرة. يحتوي جزيء NO على جميع الخصائص الكامنة في الرسل الكلاسيكيين: يتم إنتاجه بسرعة ، ويعمل بتركيزات منخفضة جدًا ، وبعد توقف الإشارة الخارجية ، يتحول بسرعة إلى مركبات أخرى ، مؤكسدة إلى أكاسيد النيتروجين غير العضوية المستقرة: النتريت والنترات. يتراوح عمر أكسيد النيتروجين في الأنسجة ، وفقًا لمصادر مختلفة ، من 5 إلى 30 ثانية. الأهداف الجزيئية الرئيسية لأكسيد النيتروجين هي الإنزيمات والبروتينات المحتوية على الحديد: محلقة الجوانيلات القابلة للذوبان ، سينثاز النيتروكسيد (NOS) السليم ، الهيموغلوبين ، إنزيمات الميتوكوندريا ، إنزيمات دورة كريبس ، البروتين وتخليق الحمض النووي. يحدث تخليق NO في الجسم من خلال التحولات الأنزيمية للجزء المحتوي على النيتروجين من الأحماض الأمينية L-arginine تحت تأثير إنزيم معين NOS ويتوسط تفاعل أيونات الكالسيوم مع كالمودولين. يتم تعطيل الإنزيم بتركيزات منخفضة ويكون نشطًا إلى أقصى حد عند 1 ميكرومتر من الكالسيوم الحر. تم تحديد اثنين من الأشكال الإسوية لـ NOS: التكويني (cNOS) والمستحث (iNOS) ، وهما نتاج جينات مختلفة. يوجد cNOS المعتمد على الكالسيوم والكالموديولين باستمرار في الخلية ويعزز إطلاق كميات صغيرة من أكسيد النيتروجين استجابة للمستقبلات والتحفيز البدني. لا ، الذي تم إنشاؤه تحت تأثير هذا الشكل الإسوي ، يعمل كحامل في عدد من الاستجابات الفسيولوجية. يتكون iNOS المستقل عن الكالسيوم والكالموديولين في أنواع مختلفة من الخلايا استجابة للسيتوكينات المؤيدة للالتهابات والسموم الداخلية والمؤكسدات. يتم نسخ هذا الشكل الإسوي NOS بواسطة جينات محددة على الكروموسوم 17 ويعزز تخليق كميات كبيرة من NO. يصنف الإنزيم أيضًا إلى ثلاثة أنواع: NOS-I (الخلايا العصبية) ، NOS-II (الضامة) ، NOS-III (البطانية). تم العثور على عائلة الإنزيمات التي تصنع NO في مجموعة متنوعة من خلايا الرئة: في الخلايا الظهارية القصبية ، في الخلايا السنخية ، في الضامة السنخية ، في الخلايا البدينة ، في الخلايا البطانية للشرايين والأوردة القصبية ، في الخلايا العضلية الملساء للقصبات والأوعية الدموية ، في الخلايا العصبية غير الكولينية غير الأدرينالية. تم تأكيد القدرة التكوينية للخلايا الظهارية في الشعب الهوائية والحويصلات الهوائية للإنسان والثدييات على إفراز أكسيد النيتروجين في العديد من الدراسات. لقد ثبت أن الأجزاء العلوية من الجهاز التنفسي البشري ، وكذلك الأجزاء السفلية ، تشارك في تكوين أكسيد النيتروجين. أظهرت الدراسات التي أجريت على المرضى الذين يعانون من ثقب القصبة الهوائية أن كمية الغاز في الهواء التي يتم إخراجها من خلال ثقب القصبة الهوائية أقل بكثير مما هي عليه في تجويف الأنف والفم. يعاني تخليق أكسيد النيتروجين الداخلي في المرضى الذين يخضعون لتهوية الرئة الاصطناعية بشكل كبير. تؤكد الأبحاث أنه لا يحدث أي إطلاق في وقت توسع القصبات ويتم التحكم فيه بواسطة نظام العصب المبهم. تم الحصول على البيانات أن تكوين أكسيد النيتروجين في ظهارة الجهاز التنفسي البشري يزيد من الأمراض الالتهابية للجهاز التنفسي. يتم زيادة تخليق الغاز بسبب تنشيط NOS المستحث تحت تأثير السيتوكينات ، وكذلك السموم الداخلية وعديدات السكاريد الدهنية.

حاليًا ، هناك أكثر من مائة سيتوكينات معروفة ، والتي تنقسم تقليديًا إلى عدة مجموعات.

1. Interleukins (IL-1 - IL18) - بروتينات تنظيمية إفرازية توفر تفاعلات وسيطة في جهاز المناعة وارتباطه بأنظمة الجسم الأخرى.

2. الإنترفيرون (IFN-alpha، beta، gamma) - السيتوكينات المضادة للفيروسات ذات التأثير المناعي الواضح.

3. عوامل نخر الورم (TNF alpha، beta) هي السيتوكينات ذات التأثيرات السامة للخلايا والتأثيرات التنظيمية.

4. عوامل تحفيز المستعمرات (G-CSF ، M-CSF ، GM-CSF) - محفزات النمو والتمايز بين الخلايا المكونة للدم ، وتنظيم تكون الدم.

5. Chemokines (IL-8، IL-16) - عوامل الجذب الكيميائي للكريات البيض.

6. عوامل النمو - منظمات النمو والتمايز والنشاط الوظيفي للخلايا التي تنتمي إلى الأنسجة المختلفة (عامل نمو الأرومة الليفية ، عامل نمو الخلايا البطانية ، عامل نمو البشرة) وعوامل النمو المحولة (TGF beta).

تحدد جزيئات التنظيم الحيوي نوع ومدة الاستجابة الالتهابية والمناعة ، وتكاثر الخلايا المتحكمة ، وتكوين الدم ، وتكوين الأوعية الدموية ، والتئام الجروح ، والعديد من العمليات الأخرى. يؤكد جميع الباحثين أن السيتوكينات تفتقر إلى خصوصية المستضدات. أظهرت التجارب التي أجريت على الضامة الرئوية والخلايا البدينة تكوين iNOS استجابةً لإنترفيرون جاما والإنترلوكين 1 وعامل نخر الورم وعديدات السكاريد الدهنية. تم العثور على التعبير عن iNOS و cNOS للسيتوكينات المنشطة للالتهابات في الحويصلات الحيوانية والبشرية. أدت إضافة عامل نمو البشرة ، وهو منظم لوظيفة الخلية الظهارية إلى المزرعة ، إلى تقليل نشاط الإنزيم المستحث فقط. من المعروف أنه ، اعتمادًا على الطبيعة ، تعمل السيتوكينات على الأوتوكرين - على الخلايا المنتجة نفسها ، الباراكرين - على الخلايا المستهدفة الأخرى ، أو الغدد الصماء - على خلايا مختلفة خارج مكان إنتاجها. في الوقت نفسه ، يمكنهم التفاعل مع بعضهم البعض وفقًا لمبدأ ناهض أو عدائي ، مما يؤدي إلى تغيير الحالة الوظيفية للخلايا المستهدفة وتشكيل شبكة خلوية. وبالتالي ، فإن السيتوكينات ليست ببتيدات معزولة ، ولكنها نظام متكامل ، ومكوناته الرئيسية هي الخلايا المنتجة ، والبروتين نفسه عبارة عن سيتوكين ، ومستقبلاته ، وخلية مستهدفة. وجد أنه مع تطور إصابة الرئة الحادة ، يرتفع مستوى السيتوكينات المسببة للالتهابات: IL-1 ، 6 ، 8 ، 12 ، TNF alpha ، IFN alpha. يرتبط تأثيرها بتوسع الأوعية وزيادة نفاذيةها وتراكم السوائل في أنسجة الرئة. بالإضافة إلى ذلك ، أظهرت الدراسات قدرة IFN gamma و TNF alpha على تحفيز التعبير عن جزيئات الالتصاق - ICAM -1 على الخلايا البطانية البشرية. جزيئات الالتصاق ، الملتصقة بالكريات البيض والصفائح الدموية والخلايا البطانية ، تشكل العدلات "المتدحرجة" وتعزز تراكم جزيئات الفيبرين. تساهم هذه العمليات في انتهاك تدفق الدم الشعري ، وزيادة نفاذية الشعيرات الدموية ، والحث على وذمة الأنسجة المحلية. يتم تعزيز إبطاء تدفق الدم الشعري عن طريق تنشيط أكسيد النيتروجين ، مما يؤدي إلى توسع الشرايين. يتم التحكم في هجرة الكريات البيض إلى بؤرة الالتهاب عن طريق السيتوكينات الخاصة - الكيميائيات ، التي يتم إنتاجها وإفرازها ليس فقط عن طريق الضامة المنشطة ، ولكن أيضًا عن طريق الخلايا البطانية ، والأرومات الليفية ، والخلايا العضلية الملساء. وتتمثل مهمتهم الرئيسية في إمداد تركيز الالتهاب إلى العدلات وتنشيط نشاطهم الوظيفي. الكيموكين الرئيسي للعدلات هو Il-8. محفزاته الأكثر فعالية هي عديدات السكاريد الدهنية البكتيرية ، IL-1 و TNFalpha. ر. بحرة وآخرون. نعتقد أن كل خطوة من الهجرة عبر البطانة للعدلات تنظم عن طريق تحفيز تركيزات ألفا عامل نخر الورم. مع تطور إصابة الرئة الحادة ، يتم تنشيط الخلايا البطانية الوعائية والخلايا الظهارية القصبية والضامة السنخية وتشارك في تفاعلات المرحلة. نتيجة لذلك ، من ناحية ، يحدث تعبئتها وتعزيز خصائص الحماية ، ومن ناحية أخرى ، من الممكن حدوث تلف للخلايا نفسها والأنسجة المحيطة بها. أظهر عدد من الدراسات أن ناتج الاختزال الجزئي للأكسجين ، وهو الأكسيد الفائق ، يمكن أن يتراكم في بؤرة الالتهاب ، مما يبطل التأثير الفعال للأكسجين لأكسيد النيتروجين. يتفاعل أنيون أكسيد النيتروجين والأكسيد الفائق بسرعة لتشكيل البيروكسينيتريت المدمر للخلايا. يعزز هذا التفاعل إزالة أكسيد النيتروجين من جدران الأوعية الدموية والشعب الهوائية ، وكذلك من سطح الخلايا السنخية. تُظهر الدراسات أن البيروكسينيتريت ، الذي يُعتبر تقليديًا وسيطًا لسمية NO ، يمكن أن يكون له تأثير فسيولوجي ويحث على استرخاء الأوعية الدموية من خلال زيادة NO بوساطة cGMP في البطانة الوعائية. بدوره ، يعد البيروكسينيتريت مؤكسدًا قويًا قادرًا على إتلاف الظهارة السنخية وخافض التوتر السطحي في الرئة. يتسبب في تدمير بروتينات الغشاء والدهون ، وإتلاف البطانة ، وزيادة تراكم الصفائح الدموية ، والمشاركة في التسمم الداخلي للدم. لوحظ زيادة تكوينه في متلازمة إصابة الرئة الحادة. يعتقد الباحثون أن أكسيد النيتروجين الناتج عن تنشيط الإنزيم المستحث مخصص لحماية غير محددة للجسم ضد مجموعة واسعة من العوامل المسببة للأمراض ، ويثبط تراكم الصفائح الدموية ويحسن الدورة الدموية المحلية. لقد وجد أن الكمية الزائدة من أكسيد النيتروجين تثبط نشاط cNOS في الخلايا بسبب التفاعل مع الأكسيد الفائق ، وربما نتيجة لإزالة التحسس من محلقة الجوانيلات ، مما يؤدي إلى انخفاض cGMP في الخلية وزيادة الكالسيوم داخل الخلايا. . بريت وآخرون. و Kooy et al. ، بتحليل أهمية آليات nitrooxidgic في التسبب في متلازمة الضائقة التنفسية الحادة ، اقترحوا أن iNOS ، والبيروكسينيتريت ، والنيتروتيروزين ، المنتج الرئيسي لتأثير البيروكسينيتريت على البروتين ، قد يلعب دورًا رئيسيًا في تطور المتلازمة. كاثبرتسون وآخرون. نعتقد أن أساس إصابة الرئة الحادة هو تأثير أكسيد النيتروجين والبيروكسينيتريت على الإيلاستاز والإنترلوكين -8. كوباياشي وآخرون سجل أيضًا زيادة في محتوى iNOS ، و interleukin-1 ، و interleukin-6 ، و interleukin-8 في السائل القصبي السنخي في المرضى الذين يعانون من متلازمة إصابة الرئة الحادة. ميلدروم وآخرون. أظهر انخفاضًا في إنتاج السيتوكينات الالتهابية بواسطة الضامة الرئوية في متلازمة الضائقة التنفسية الحادة تحت تأثير ركيزة الإنتاج المحلي لـ NO-L-arginine. لقد ثبت أنه في نشأة متلازمة إصابة الرئة الحادة ، يتم لعب دور مهم من خلال ضعف نفاذية الأوعية الدموية بسبب عمل السيتوكينات - TNF alpha و IL-2 و GM-CSF والأجسام المضادة وحيدة النسيلة للخلايا الليمفاوية CD3 على الخلايا البطانية الوعائية من الرئتين والخلايا المناعية. تؤدي الزيادة السريعة والقوية في نفاذية الأوعية الرئوية إلى هجرة العدلات إلى أنسجة الرئة وإطلاق وسطاء سامين للخلايا بواسطتهم ، مما يؤدي إلى تطور التغيير الرئوي المرضي. أثناء تطور إصابة الرئة الحادة ، يزيد TNF alpha من التصاق العدلات بجدار الأوعية الدموية ، ويعزز هجرتها إلى الأنسجة ، ويعزز التغيرات الهيكلية والتمثيل الغذائي في الخلايا البطانية ، ويعطل نفاذية أغشية الخلايا ، وينشط تكوين السيتوكينات الأخرى و eicosanoids ، ويسبب موت الخلايا المبرمج ونخر الخلايا الظهارية في الرئة. تشير البيانات التي تم الحصول عليها إلى أن موت الخلايا المبرمج للبلاعم الناجم عن إدخال LPS يرتبط إلى حد كبير بـ IFN gamma ويتم تقليله من خلال عمل IL-4 و IL-10 و TGF beta. ومع ذلك ، Kobayashi et al. تم الحصول على بيانات تشير إلى أن IFN gamma قد تشارك في إصلاح ظهارة الغشاء المخاطي في الجهاز التنفسي. تحتوي دراسات هاجيموتو على معلومات تفيد بأن الخلايا الظهارية في الشعب الهوائية والحويصلات الهوائية استجابةً لعامل TNF alpha أو Fas ligand يطلق IL-8 ، IL-12. ترتبط هذه العملية بتنشيط العامل النووي Carr-B بواسطة رابط Fas.

يُعتقد أن IL-8 هو أحد أهم السيتوكينات في الفيزيولوجيا المرضية لإصابة الرئة الحادة. ميلر وآخرون. في دراسة السائل القصبي السنخي في المرضى الذين يعانون من متلازمة الضائقة التنفسية الحادة على خلفية الخلق ، تم العثور على زيادة كبيرة في مستوى IL-8 ، مقارنة مع المرضى الذين يعانون من وذمة رئوية قلبية. تم اقتراح أن المصدر الأساسي لـ Il-8 هو الرئتين ، ويمكن استخدام هذا المعيار في التشخيص التفريقي للمتلازمة. جراو وآخرون. يعتقد أن الخلايا البطانية للشعيرات الدموية الرئوية هي مصدر مهم للسيتوكينات - IL-6 ، IL-8 في تطور إصابة الرئة الحادة. Goodman et al. عند دراسة ديناميات مستوى السيتوكينات في سائل غسل القصبات الهوائية في المرضى الذين يعانون من متلازمة الضائقة التنفسية الحادة ، زيادة كبيرة في IL-1beta ، IL-8 ، الببتيد الكيميائي أحادي الخلية -1 ، المنشط العدلات الخلوي الظهاري ، الببتيد الالتهابي الضخم -1 تم العثور على ألفا. في الوقت نفسه ، يعتقد المؤلفون أن الزيادة في محتوى IL-1 بيتا قد تكون بمثابة علامة على نتيجة غير مواتية للمتلازمة. باور وآخرون. تبين أن التحكم في محتوى IL-8 في سائل القصبات الهوائية لدى مرضى متلازمة الضائقة التنفسية الحادة يمكن استخدامه للمراقبة ، يشير انخفاض مستوى IL-8 إلى مسار غير موات للعملية. يحتوي عدد من الدراسات أيضًا على معلومات تفيد بأن مستوى إنتاج السيتوكينات بواسطة البطانة الوعائية للرئتين يؤثر على تطور الإصابة الرئوية الحادة ويمكن استخدام السيطرة عليها في الممارسة السريرية للتشخيص المبكر. تتضح الآثار السلبية المحتملة لزيادة مستوى السيتوكينات المسببة للالتهاب لدى مرضى متلازمة الضائقة التنفسية الحادة من خلال دراسات مارتن وآخرون ووارنر وآخرون ، التي يتم تنشيطها بواسطة السيتوكينات والسموم الداخلية البكتيرية ، تعمل الضامة السنخية على زيادة تخليق أكسيد النيتروجين. يزداد أيضًا مستوى إنتاج NO بواسطة الخلايا الظهارية القصبية والسنخية ، والعدلات ، والخلايا البدينة ، والخلايا البطانية ، والخلايا العضلية الملساء للأوعية الرئوية ، ربما من خلال تنشيط العامل النووي Carr-B. يعتقد المؤلفون أن أكسيد النيتريك الناتج عن تنشيط NOS المستحث يهدف في المقام الأول إلى الدفاع غير المحدد عن الكائن الحي. تم إطلاقه من الضامة ، وهو يخترق البكتيريا والفطريات بسرعة ، حيث يثبط ثلاث مجموعات حيوية من الإنزيمات: نقل الإلكترون ، ودورة كريبس ، وتخليق الحمض النووي. لا يشارك في دفاع الجسم في المراحل الأخيرة من الاستجابة المناعية ويعتبر مجازيًا "السيف المعاقب" لجهاز المناعة. ومع ذلك ، فإن التراكم في الخلية بكميات كبيرة غير كافية ، كما أن له تأثير ضار. وهكذا ، مع تطور متلازمة إصابة الرئة الحادة ، تؤدي السيتوكينات و NO إلى سلسلة متسلسلة من التفاعلات التي يتم التعبير عنها في ضعف دوران الأوعية الدقيقة ، ونقص الأكسجة في الأنسجة ، والوذمة السنخية والخلالية ، وتلف وظيفة التمثيل الغذائي للرئتين. لذلك ، يمكن القول أن دراسة الآليات الفسيولوجية والفيزيولوجية المرضية لعمل السيتوكينات وأكسيد النيتروجين هي مجال واعد للبحث وستسمح في المستقبل ليس فقط بتوسيع فهم التسبب في متلازمة الضائقة التنفسية الحادة ، ولكن أيضًا لتحديد العلامات التشخيصية والإنذارية للمتلازمة ، لتطوير خيارات العلاج القائم على مسببات الأمراض التي تهدف إلى تقليل معدل الوفيات.

طرق تحديد السيتوكينات.

المراجعة مخصصة للطرق الرئيسية لدراسة السيتوكينات المستخدمة حاليًا. يتم وصف القدرات والغرض من الأساليب بإيجاز. يتم عرض مزايا وعيوب الأساليب المختلفة لتحليل التعبير عن جينات السيتوكين على مستوى الأحماض النووية وعلى مستوى إنتاج البروتين. (السيتوكينات والالتهابات. 2005. T. 4 ، رقم 1. S. 22-27.)

السيتوكينات هي بروتينات تنظيمية تشكل شبكة عالمية من الوسطاء ، وهي خاصية مميزة لكل من الجهاز المناعي وخلايا الأعضاء والأنسجة الأخرى. تحدث جميع الأحداث الخلوية تحت سيطرة هذه الفئة من البروتينات التنظيمية: الانتشار والتمايز والاستماتة والنشاط الوظيفي المتخصص للخلايا. إن تأثيرات كل سيتوكين على الخلايا متعددة الاتجاهات ، ويتداخل طيف تأثيرات الوسطاء المختلفين ، وبشكل عام ، تعتمد الحالة الوظيفية النهائية للخلية على تأثير العديد من السيتوكينات التي تعمل بشكل تآزري. وبالتالي ، فإن نظام السيتوكين هو عبارة عن شبكة تنظيمية عالمية متعددة الأشكال من الوسطاء مصممة للتحكم في عمليات الانتشار والتمايز والاستماتة والنشاط الوظيفي للعناصر الخلوية في مكونات الدم والجهاز المناعي وأنظمة التماثل الساكن الأخرى في الجسم. لقد مرت طرق تحديد السيتوكينات بتطور سريع للغاية على مدار 20 عامًا من الدراسة المكثفة ، وهي تمثل اليوم مجالًا كاملاً من المعرفة العلمية. يواجه الباحثون في علم الخلايا الخلوية في بداية عملهم مسألة اختيار طريقة. وهنا يجب أن يعرف الباحث بالضبط ما هي المعلومات التي يحتاجها للحصول على الهدف المحدد. حاليًا ، تم تطوير مئات الطرق المختلفة لتقييم نظام السيتوكينات ، والتي توفر معلومات متنوعة حول هذا النظام. يمكن أن يعتمد تقييم السيتوكينات في الوسائط البيولوجية المختلفة على نشاط بيولوجي محدد. يمكن قياسها كمياً باستخدام مجموعة متنوعة من طرق المقايسة المناعية باستخدام الأجسام المضادة متعددة النسيلة وحيدة النسيلة. بالإضافة إلى دراسة الأشكال الإفرازية للسيتوكينات ، فمن الممكن دراسة محتواها داخل الخلايا وإنتاجها في الأنسجة عن طريق قياس التدفق الخلوي ، والنشاف الغربي ، والكيمياء المناعية في الموقع. يمكن الحصول على معلومات مهمة جدًا من خلال دراسة التعبير عن السيتوكين mRNA ، واستقرار mRNA ، ووجود الأشكال الإسوية للسيتوكين mRNA ، وتسلسل النيوكليوتيدات الطبيعية المضادة للتأثير. يمكن أن توفر دراسة المتغيرات الأليلية لجينات السيتوكين معلومات مهمة حول الإنتاج المرتفع أو المنخفض المبرمج وراثيًا لوسيط أو آخر. كل طريقة لها عيوبها ومزاياها ، دقة القرار ودقة التحديد الخاصة بها. جهل الباحث وسوء فهمه لهذه الفروق الدقيقة يمكن أن يؤدي به إلى استنتاجات خاطئة.

تحديد النشاط البيولوجي للسيتوكينات.

ارتبط تاريخ الاكتشاف والخطوات الأولى في دراسة السيتوكينات ارتباطًا وثيقًا بزراعة الخلايا وخطوط الخلايا ذات الكفاءة المناعية. ثم تم عرض التأثيرات التنظيمية (النشاط البيولوجي) لعدد من العوامل القابلة للذوبان ذات الطبيعة البروتينية على النشاط التكاثري للخلايا الليمفاوية ، على تخليق الغلوبولين المناعي ، على تطوير الاستجابات المناعية في النماذج المختبرية. إحدى الطرق الأولى لتحديد النشاط البيولوجي للوسطاء هي تحديد عامل هجرة الخلايا الليمفاوية البشرية وعامل تثبيطها. كما تمت دراسة التأثيرات البيولوجية للسيتوكينات ، ظهرت طرق مختلفة لتقييم نشاطها البيولوجي. وهكذا ، تم تحديد IL-1 من خلال تقييم تكاثر الخلايا الصعترية الفئران في المختبر ، IL-2 - من خلال القدرة على تحفيز النشاط التكاثري للأرومات الليمفاوية ، IL-3 - عن طريق نمو المستعمرات المكونة للدم في المختبر ، IL-4 - عن طريق التأثير المكوّن ، عن طريق زيادة التعبير عن بروتينات Ia ، عن طريق تحريض تكوين IgG1 و IgE ، إلخ. يمكن متابعة قائمة هذه الطرق ، ويتم تحديثها باستمرار مع اكتشاف أنشطة بيولوجية جديدة لعوامل قابلة للذوبان. عيبهم الرئيسي هو الأساليب غير القياسية ، واستحالة توحيدهم. أدى التطوير الإضافي لطرق تحديد النشاط البيولوجي للسيتوكينات إلى إنشاء عدد كبير من خطوط الخلايا الحساسة لواحد أو آخر من السيتوكينات ، أو الخطوط متعددة الحساسية. يمكن الآن العثور على معظم هذه الخلايا الحساسة للسيتوكين في قوائم خطوط الخلايا التجارية. على سبيل المثال ، لاختبار IL-1a و b ، يتم استخدام خط الخلية D10S ، لـ IL-2 و IL-15 - خط الخلايا CTLL-2 ، لـ IL-3 ، IL-4 ، IL-5 ، IL-9 ، IL-13 ، GM-CSF - خط الخلية TF-1 ، لـ IL-6 - خط الخلية B9 ، لـ IL-7 - خط الخلية 2E8 ، لـ TNFa و TNFb - خط الخلية L929 ، لـ IFNg - خط الخلية WiDr ، من أجل IL-18 - خط الخلية KG-1. ومع ذلك ، فإن هذا النهج لدراسة البروتينات المناعية ، إلى جانب المزايا المعروفة مثل قياس النشاط البيولوجي الحقيقي للبروتينات الناضجة والنشطة ، والتكاثر العالي في ظل ظروف معيارية ، له عيوبه. وتشمل هذه ، أولاً وقبل كل شيء ، حساسية خطوط الخلايا ليس تجاه سيتوكين واحد ، ولكن للعديد من السيتوكينات ذات الصلة ، والتي تتداخل آثارها البيولوجية. بالإضافة إلى ذلك ، لا يمكن استبعاد إمكانية تحريض إنتاج السيتوكينات الأخرى بواسطة الخلايا المستهدفة ، والتي يمكن أن تشوه المعلمة المختبرة (كقاعدة عامة ، الانتشار ، السمية الخلوية ، الانجذاب الكيميائي). نحن لا نعرف حتى الآن جميع السيتوكينات وليس كل آثارها ، لذلك ، لا نقوم بتقييم السيتوكين نفسه ، ولكن النشاط البيولوجي المحدد الإجمالي. وبالتالي ، فإن تقييم النشاط البيولوجي باعتباره النشاط الكلي للوسطاء المختلفين (عدم الخصوصية) هو أحد عيوب هذه الطريقة. بالإضافة إلى ذلك ، باستخدام خطوط حساسة للسيتوكين ، من المستحيل تحديد الجزيئات المعطلة والبروتينات المرتبطة بها. هذا يعني أن مثل هذه الأساليب لا تعكس الإنتاج الفعلي لعدد من السيتوكينات. عيب آخر مهم لاستخدام خطوط الخلايا هو الحاجة إلى مختبر لزراعة الخلايا. بالإضافة إلى ذلك ، فإن جميع إجراءات نمو الخلايا واحتضانها بالبروتينات والوسائط قيد الدراسة تستغرق وقتًا طويلاً. وتجدر الإشارة أيضًا إلى أن استخدام خطوط الخلايا على المدى الطويل يتطلب تجديدًا أو إعادة اعتماد ، لأنه نتيجة للزراعة يمكن أن تتغير وتعديل ، مما قد يؤدي إلى تغيير في حساسيتها للوسطاء وتقليل دقة تحديد النشاط البيولوجي. ومع ذلك ، فإن هذه الطريقة مثالية لاختبار النشاط البيولوجي المحدد للوسطاء المؤتلف.

القياس الكمي للسيتوكينات باستخدام الأجسام المضادة.

يتم إطلاق السيتوكينات التي تنتجها الخلايا ذات الكفاءة المناعية وأنواع أخرى من الخلايا في الفضاء خارج الخلية لتنفيذ تفاعلات إشارات paracrine و autocrine. من خلال تركيز هذه البروتينات في مصل الدم أو في بيئة مكيفة ، يمكن للمرء أن يحكم على طبيعة العملية المرضية وزيادة أو نقص وظائف خلايا معينة في المريض. تعد طرق تحديد السيتوكينات باستخدام أجسام مضادة محددة اليوم أكثر الأنظمة شيوعًا للكشف عن هذه البروتينات. لقد مرت هذه الطرق بسلسلة كاملة من التعديلات باستخدام تسميات مختلفة (النظائر المشعة ، الفلورسنت ، الإضاءة الكهربية ، الإنزيم ، إلخ). إذا كان لطرق النظائر المشعة عددًا من العيوب المرتبطة باستخدام ملصق إشعاعي وإمكانية زمنية محدودة لاستخدام الكواشف المصنفة (نصف العمر) ، فإن طرق الامتصاص المناعي المرتبطة بالإنزيم قد وجدت الاستخدام الأكثر انتشارًا. وهي تستند إلى تصور المنتجات غير القابلة للذوبان لتفاعل إنزيمي ، تمتص الضوء بطول موجة معروف ، بكميات تعادل تركيز الحليلة. لربط المواد المراد قياسها ، يتم استخدام الأجسام المضادة المطبقة على قاعدة بوليمر صلبة ، وللتصور ، يتم استخدام الأجسام المضادة المرتبطة بالإنزيمات ، عادةً الفوسفاتاز القلوي أو بيروكسيداز الفجل. مزايا الطريقة واضحة: دقة عالية في التحديد في ظل ظروف تخزين معيارية للكواشف والإجراءات ، والتحليل الكمي ، وإمكانية التكاثر. تشمل العيوب نطاقًا محدودًا من التركيزات المحددة ، ونتيجة لذلك تعتبر جميع التركيزات التي تتجاوز عتبة معينة مساوية لها. وتجدر الإشارة إلى أن الوقت اللازم لإكمال الطريقة يختلف باختلاف توصيات الشركة المصنعة. ومع ذلك ، في أي حال ، نحن نتحدث عن عدة ساعات مطلوبة للحضانات وغسل الكاشف. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تحديد الأشكال الكامنة والمقيدة من السيتوكينات ، والتي في تركيزها يمكن أن تتجاوز بشكل كبير الأشكال الحرة ، المسؤولة بشكل أساسي عن النشاط البيولوجي للوسيط. لذلك ، من المستحسن استخدام هذه الطريقة مع طرق تقييم النشاط البيولوجي للوسيط. هناك تعديل آخر لطريقة المقايسة المناعية والذي وجد تطبيقًا واسعًا وهو طريقة اللمعان الكهربائي (ECL) لتحديد البروتينات ذات الأجسام المضادة الموصوفة بالروثينيوم والبيوتين. تتميز هذه الطريقة بالمزايا التالية مقارنة بالنظائر المشعة والمقايسات المناعية للأنزيمات: سهولة التنفيذ ، وقت تنفيذ قصير للطريقة ، عدم وجود إجراءات غسيل ، حجم عينة صغير ، نطاق واسع من التركيزات المحددة للسيتوكينات في مصل الدم وفي بيئة مكيفة ، حساسية عالية لـ الطريقة وقابليتها للتكاثر. الطريقة قيد الدراسة مقبولة للاستخدام في كل من البحث العلمي والدراسات السريرية. تم تطوير الطريقة التالية لتقييم السيتوكينات في الوسائط البيولوجية بناءً على تقنية قياس التدفق الفلوري. يسمح لك بتقييم ما يصل إلى مئات البروتينات في نفس الوقت في عينة واحدة. حاليًا ، تم إنشاء مجموعات تجارية لتحديد ما يصل إلى 17 سيتوكينات. ومع ذلك ، فإن مزايا هذه الطريقة تحدد أيضًا عيوبها. أولاً ، هذا هو الجهد المبذول في اختيار الظروف المثلى لتحديد العديد من البروتينات ، وثانيًا ، يتدفق إنتاج السيتوكينات مع قمم الإنتاج في أوقات مختلفة. لذلك ، فإن تحديد عدد كبير من البروتينات في وقت واحد ليس دائمًا مفيدًا. المطلب العام لطرق المقايسة المناعية باستخدام ما يسمى ب. "ساندويتش" ، هو اختيار دقيق لزوج من الأجسام المضادة ، مما يسمح بتحديد الشكل الحر أو المرتبط للبروتين الذي تم تحليله ، مما يفرض قيودًا على هذه الطريقة ، والذي يجب أن يؤخذ في الاعتبار دائمًا عند تفسير البيانات التي تم الحصول عليها. تحدد هذه الطرق إجمالي إنتاج السيتوكينات بواسطة خلايا مختلفة ، وفي الوقت نفسه ، من الممكن الحكم على إنتاج السيتوكينات الخاص بالمستضد بواسطة الخلايا ذات الكفاءة المناعية فقط افتراضيًا. تم الآن تطوير نظام ELISpot (بقعة مناعية محببة بالإنزيم) ، والذي يقضي إلى حد كبير على هذه العيوب. تتيح هذه الطريقة إجراء تقييم شبه كمي لإنتاج السيتوكينات على مستوى الخلايا الفردية. تسمح الدقة العالية لهذه الطريقة للفرد بتقييم إنتاج السيتوكينات الذي يحفزه المستضد ، وهو أمر مهم جدًا لتقييم استجابة مناعية محددة. الطريقة التالية ، المستخدمة على نطاق واسع للأغراض العلمية ، هي التحديد داخل الخلايا للسيتوكينات عن طريق قياس التدفق الخلوي. مزاياها واضحة. يمكننا تمييز مجموعة الخلايا المنتجة للسيتوكين ظاهريًا و / أو تحديد طيف السيتوكينات التي تنتجها الخلايا الفردية ، مع إمكانية التوصيف الكمي النسبي لهذا الإنتاج. في الوقت نفسه ، فإن الطريقة الموصوفة معقدة نوعًا ما وتتطلب معدات باهظة الثمن. السلسلة التالية من الطرق ، والتي تُستخدم أساسًا للأغراض العلمية ، هي طرق كيميائية مناعية باستخدام الأجسام المضادة وحيدة النسيلة المسمى. المزايا واضحة - تحديد إنتاج السيتوكين مباشرة في الأنسجة (في الموقع) ، حيث تحدث تفاعلات مناعية مختلفة. ومع ذلك ، فإن الأساليب المدروسة شاقة للغاية ولا توفر بيانات كمية دقيقة.

تحديد السيتوكينات بالمقايسة المناعية الإنزيمية.

Vector-Best CJSC تحت قيادة T.G. Ryabicheva، N.A. Varaksin ، N.V. تيموفيفا ، إم يو. يعمل Rukavishnikov بنشاط من أجل تحديد السيتوكينات. السيتوكينات هي مجموعة من وسطاء عديد الببتيد ، غالبًا غليكوزيلاتي ، بوزن جزيئي من 8 إلى 80 كيلو دالتون. تشارك السيتوكينات في تكوين وتنظيم تفاعلات دفاع الجسم والتوازن. يشاركون في جميع روابط الاستجابة المناعية الخلطية والخلوية ، بما في ذلك تمايز الخلايا السلفية ذات الكفاءة المناعية ، وعرض المستضد ، والتنشيط الخلوي والانتشار ، والتعبير عن جزيئات الالتصاق ، واستجابة المرحلة الحادة. بعضها قادر على إظهار العديد من التأثيرات البيولوجية على الخلايا المستهدفة المختلفة. يتم تنفيذ عمل السيتوكينات على الخلايا بالطرق التالية: الأوتوكرين - على الخلية التي تصنع وتفرز هذا السيتوكين ؛ paracrine - على الخلايا الموجودة بالقرب من الخلية المنتجة ، على سبيل المثال ، في بؤرة الالتهاب أو في العضو اللمفاوي ؛ الغدد الصماء عن بعد - على خلايا أي أعضاء وأنسجة بعد دخول السيتوكين إلى الدورة الدموية. عادة ما يكون تكوين وإطلاق السيتوكينات قصير الأجل ومنظم بإحكام. تعمل السيتوكينات على الخلية من خلال الارتباط بمستقبلات محددة على الغشاء السيتوبلازمي ، مما يتسبب في سلسلة من التفاعلات التي تؤدي إلى تحريض أو تعزيز أو قمع نشاط عدد من الجينات التي تنظمها. تتميز السيتوكينات بطابع شبكة معقدة من الأداء ، حيث يؤثر إنتاج أحدها على تكوين أو مظهر نشاط عدد من الآخرين. السيتوكينات هي الوسطاء المحليون ؛ لذلك ، يُنصح بقياس مستوياتها في الأنسجة المقابلة بعد استخراج بروتينات الأنسجة من خزعات الأعضاء المقابلة أو في السوائل الطبيعية: البول ، السائل الدمعي ، سائل الجيب اللثوي ، غسل القصبات الهوائية ، الإفرازات المهبلية ، القذف ، يغسل من التجاويف ، النخاع الشوكي أو السوائل الزليليّة ، إلخ. يمكن الحصول على معلومات إضافية عن حالة جهاز المناعة في الجسم من خلال دراسة قدرة خلايا الدم على إنتاج السيتوكينات في المختبر. تعكس مستويات السيتوكينات في البلازما الحالة الحالية لجهاز المناعة وتطور الاستجابات الدفاعية في الجسم الحي. إن الإنتاج التلقائي للسيتوكينات عن طريق زراعة الخلايا أحادية النواة في الدم المحيطي يجعل من الممكن تقييم حالة الخلايا المقابلة. يشير الإنتاج التلقائي المتزايد للسيتوكينات إلى أن الخلايا قد تم تنشيطها بالفعل بواسطة المستضد في الجسم الحي. يجعل الإنتاج المستحث للسيتوكينات من الممكن تقييم القدرة المحتملة للخلايا المقابلة على الاستجابة لتحفيز المستضد. يمكن أن يكون انخفاض تحريض السيتوكينات في المختبر ، على سبيل المثال ، بمثابة إحدى علامات حالة نقص المناعة. لذلك ، فإن كلا الخيارين لدراسة مستويات السيتوكينات في كل من الدورة الدموية وأثناء إنتاجها بواسطة مزارع الخلايا مهمان من وجهة نظر خصائص النشاط المناعي للكائن الحي ووظيفة الروابط الفردية لجهاز المناعة. حتى وقت قريب ، في روسيا ، شاركت مجموعات قليلة من الباحثين في دراسة السيتوكينات ، نظرًا لأن طرق البحث البيولوجي تستغرق وقتًا طويلاً للغاية ، كما أن المعدات الكيميائية المناعية المستوردة باهظة الثمن. مع ظهور مجموعات الامتصاص المناعي المحلية المرتبطة بالإنزيم ، يُظهر الأطباء الممارسون اهتمامًا متزايدًا بدراسة ملف السيتوكين. في الوقت الحالي ، تتمثل الأهمية التشخيصية لتقييم مستوى السيتوكينات في توضيح حقيقة الزيادة أو النقصان في تركيزها لدى مريض معين مصاب بمرض معين. علاوة على ذلك ، لتقييم شدة المرض والتنبؤ بمسار المرض ، يُنصح بتحديد تركيز السيتوكينات المضادة للالتهابات في ديناميات تطور علم الأمراض. على سبيل المثال ، يتم تحديد محتوى السيتوكينات في الدم المحيطي حسب توقيت التفاقم ، ويعكس ديناميات العملية المرضية في مرض القرحة الهضمية وأمراض الجهاز الهضمي الأخرى. في المراحل الأولى من التفاقم ، تسود زيادة في محتوى إنترلوكين 1 بيتا (IL-1beta) ، إنترلوكين 8 (IL-8) ، ثم تركيز إنترلوكين 6 (IL-6) ، جاما إنترفيرون (جاما) -INF) ، يزيد عامل نخر الورم-alpha (alpha-TNF). وصل تركيز إنترلوكين 12 (IL-12) ، جاما- INF ، alpha-TNF إلى أقصى حد له في ذروة المرض ، بينما اقترب محتوى علامات المرحلة الحادة خلال هذه الفترة من القيم الطبيعية. في ذروة التفاقم ، تجاوز مستوى alpha-TNF بشكل كبير محتوى إنترلوكين 4 (IL-4) في كل من مصل الدم ومباشرة في الأنسجة المصابة في المنطقة المحيطة بالقرحة ، وبعد ذلك بدأ تدريجياً ينقص. مع انحسار ظاهرة المرحلة الحادة وتكثيف عمليات الإصلاح ، زاد تركيز IL-4. يمكن استخدام التغييرات في ملف تعريف السيتوكين للحكم على فعالية وجدوى العلاج الكيميائي. عند إجراء علاج السيتوكين ، على سبيل المثال ، أثناء العلاج باستخدام alpha-interferon (alpha-IFN) ، من الضروري التحكم في كل من مستوى محتواه في الدورة الدموية وإنتاج الأجسام المضادة لـ alpha-IFN. من المعروف أنه عندما يتم إنتاج كمية كبيرة من هذه الأجسام المضادة ، فإن العلاج بالإنترفيرون لا يتوقف عن كونه فعالاً فحسب ، بل يمكن أن يؤدي أيضًا إلى أمراض المناعة الذاتية. في الآونة الأخيرة ، تم تطوير عقاقير جديدة وإدخالها في الممارسة ، والتي بطريقة أو بأخرى تغير حالة السيتوكين في الجسم. على سبيل المثال ، لعلاج التهاب المفاصل الروماتويدي ، يُقترح دواء يعتمد على الأجسام المضادة لـ alpha-TNF ، المصمم لإزالة alpha-TNF ، الذي يشارك في تدمير النسيج الضام. ومع ذلك ، وفقًا لبياناتنا والأدبيات ، ليس كل المرضى الذين يعانون من التهاب المفاصل الروماتويدي المزمن لديهم مستوى متزايد من عامل نخر الورم ألفا ، لذلك ، بالنسبة لهذه المجموعة من المرضى ، يمكن أن يؤدي انخفاض مستوى عامل نخر الورم ألفا إلى تفاقم اختلال التوازن. الجهاز المناعي. وبالتالي ، فإن العلاج الصحيح للسيتوكين يفترض التحكم في حالة السيتوكين للكائن الحي أثناء العلاج. يتجلى الدور الوقائي للسيتوكينات المنشطة للالتهابات محليًا ، في بؤرة الالتهاب ، لكن إنتاجها الجهازي لا يؤدي إلى تطوير مناعة مضادة للعدوى ولا يمنع تطور الصدمة البكتيرية السامة ، والتي هي سبب الوفاة المبكرة في مرضى الجراحة الذين يعانون من مضاعفات قيحية. أساس التسبب في العدوى الجراحية هو إطلاق سلسلة السيتوكين ، التي تشمل ، من ناحية ، السيتوكينات المؤيدة للالتهابات ، ومن ناحية أخرى ، السيتوكينات المضادة للالتهابات. يحدد التوازن بين هاتين المجموعتين المتعارضتين إلى حد كبير طبيعة المسار ونتائج أمراض الإنتان القيحي. ومع ذلك ، فإن تحديد التركيز في الدم لسيتوكين واحد من هذه المجموعات (على سبيل المثال ، alpha-TNF أو IL-4) لن يعكس بشكل كاف حالة توازن السيتوكين بأكمله. لذلك ، من الضروري إجراء تقييم من مرحلة واحدة لمستوى العديد من الوسطاء (على الأقل 2-3 من المجموعات الفرعية المتعارضة). في الوقت الحالي ، قامت شركة "Vector-Best" التابعة لشركة CJSC بتطوير وإنتاج مجموعات الكاشف بشكل متسلسل من أجل التحديد الكمي لما يلي: عامل نخر الورم ألفا (الحساسية - 2 بيكوغرام / مل ، 0-250 بيكوغرام / مل) ؛ جاما انترفيرون (الحساسية - 5 بيكوغرام / مل ، 0-2000 بيكوغرام / مل) ؛ إنترلوكين 4 (حساسية - 2 بيكوغرام / مل ، 0-400 بيكوغرام / مل) ؛ إنترلوكين -8 (حساسية - 2 بيكوغرام / مل ، 0-250 بيكوغرام / مل) ؛ مضاد مستقبلات الإنترلوكين 1 (IL-1RA) (الحساسية - 20 بيكوغرام / مل ، 0-2500 بيكوغرام / مل) ؛ ألفا إنترفيرون (حساسية - 10 بيكوغرام / مل ، 0-1000 بيكوغرام / مل) ؛ الأجسام المضادة المناعية الذاتية لألفا إنترفيرون (الحساسية - 2 نانوغرام / مل ، 0-500 نانوغرام / مل). تم تصميم جميع المجموعات لتحديد تركيز هذه السيتوكينات في السوائل البيولوجية البشرية ، في المستنبتات الطافية عند دراسة قدرة مزارع الخلايا البشرية على إنتاج السيتوكينات في المختبر. مبدأ التحليل هو متغير "شطيرة" لمقايسة الممتز المناعي المرتبط بالإنزيم على الصفائح ذات المرحلة الصلبة (وقت الحضانة - 4 ساعات) أو مرحلتين (وقت الحضانة - 3.5 ساعات). يتطلب الفحص 100 ميكرولتر من السائل البيولوجي أو ثقافة طاف لكل بئر. حساب النتائج - قياس الطيف الضوئي بطول موجة 450 نانومتر. في جميع المجموعات ، يكون الكروموجين هو رباعي ميثيل بنزيدين. تم تمديد العمر الافتراضي لمجموعاتنا إلى 18 شهرًا من تاريخ الإصدار وشهر واحد بعد بدء الاستخدام. أظهر تحليل بيانات الأدبيات أن محتوى السيتوكينات في بلازما الدم لدى الأشخاص الأصحاء يعتمد على كل من المجموعات المستخدمة لتحديدها وعلى المنطقة التي يعيش فيها هؤلاء الأشخاص. لذلك ، لمعرفة قيم التركيزات الطبيعية للسيتوكينات في سكان منطقتنا ، قمنا بتحليل عينات عشوائية من البلازما (من 80 إلى 400 عينة) من المتبرعين بالدم الأصحاء عمليًا ، وممثلي المجموعات الاجتماعية المختلفة الذين تتراوح أعمارهم بين 18 إلى 60 عامًا بدون المظاهر السريرية للأمراض الجسدية الإجمالية وغياب الأجسام المضادة لـ HBsAg لفيروس نقص المناعة البشرية والتهاب الكبد B و C.

عامل نخر الورم ألفا.

TNF-alpha عبارة عن سيتوكين متعدد الاتجاهات مؤيد للالتهابات يتكون من سلسلتين b ممدودتين بوزن جزيئي يبلغ 17 كيلو دالتون ويقومان بوظائف تنظيمية ومؤثرة في الاستجابة المناعية والالتهاب. المنتجون الرئيسيون لـ alpha-TNF هم الخلايا الوحيدة والبلاعم. يتم إفراز هذا السيتوكين أيضًا عن طريق الخلايا الليمفاوية في الدم والخلايا المحببة ، والخلايا القاتلة الطبيعية ، وخطوط الخلايا اللمفاوية التائية. المحرضات الرئيسية لـ alpha-TNF هي الفيروسات والكائنات الحية الدقيقة ومنتجات استقلابها ، بما في ذلك عديدات السكاريد الدهنية البكتيرية. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن لبعض السيتوكينات ، مثل IL-1 و IL-2 وعامل تحفيز مستعمرة الخلايا البلعمية المحببة و alpha- و beta-INF ، أن تلعب دور المحرضات. الاتجاهات الرئيسية للنشاط البيولوجي لـ alpha-TNF: تعرض سمية انتقائية للخلايا فيما يتعلق ببعض الخلايا السرطانية ؛ ينشط الخلايا المحببة ، الضامة ، الخلايا البطانية ، الخلايا الكبدية (إنتاج بروتينات المرحلة الحادة) ، ناقضات العظم والخلايا الغضروفية (ارتشاف أنسجة العظام والغضاريف) ، تخليق السيتوكينات الأخرى المؤيدة للالتهابات ؛ يحفز التكاثر والتمايز: العدلات ، الخلايا الليفية ، الخلايا البطانية (تكوين الأوعية) ، الخلايا المكونة للدم ، الخلايا اللمفاوية التائية والبائية ؛ يعزز تدفق العدلات من نخاع العظام إلى الدم ؛ له نشاط مضاد للورم والفيروسات في الجسم الحي وفي المختبر ؛ لا يشارك فقط في ردود الفعل الدفاعية ، ولكن أيضًا في عمليات التدمير والإصلاح المصاحب للالتهاب ؛ يعمل كواحد من الوسطاء لتدمير الأنسجة ، وهو أمر شائع في الالتهابات المزمنة لفترات طويلة.

أرز. 1. توزيع مستوى alpha-TNF

في بلازما المتبرعين الأصحاء.

لوحظ ارتفاع مستوى alpha-TNF في مصل الدم خلال حالة ما بعد الصدمة ، مع اختلالات رئوية ، وانتهاكات للمسار الطبيعي للحمل ، وأمراض الأورام ، والربو القصبي. مستوى alpha-TNF أعلى بـ 5-10 مرات من المعدل الطبيعي أثناء تفاقم الشكل المزمن لالتهاب الكبد الفيروسي C. خلال فترة تفاقم أمراض الجهاز الهضمي ، يتجاوز تركيز alpha-TNF في المصل القاعدة بمعدل 10 مرات ، وفي بعض المرضى - 75-80 مرة. تم العثور على تركيزات عالية من alpha-TNF في السائل الدماغي الشوكي في المرضى الذين يعانون من التصلب المتعدد والتهاب السحايا النخاعي ، وفي المرضى الذين يعانون من التهاب المفاصل الروماتويدي - في السائل الزليلي. هذا يشير إلى تورط TNF alpha في التسبب في عدد من أمراض المناعة الذاتية. لا يتجاوز تواتر الكشف عن alpha-TNF في مصل الدم ، حتى مع الالتهابات الشديدة ، 50 ٪ ، مع الإنتاج المستحث والعفوي - حتى 100 ٪. كان نطاق تركيزات alpha-TNF 0-6 بيكوغرام / مل ، المتوسط ​​- 1.5 بيكوغرام / مل (الشكل 1).

جاما انترفيرون.

أرز. 2. توزيع مستويات IFN-gamma

في بلازما المتبرعين الأصحاء.

انترلوكين 4

IL-4 هو بروتين سكري بوزن جزيئي 18-20 كيلو دالتون ، وهو مثبط طبيعي للالتهاب. إلى جانب IFN-gamma ، IL-4 هو سيتوكين رئيسي تنتجه الخلايا التائية (الخلايا الليمفاوية TH-2 بشكل رئيسي). وهو يدعم توازن TH-1 / TH-2. الاتجاهات الرئيسية للنشاط البيولوجي لـ IL-4: يعزز فرط الحمضات ، وتراكم الخلايا البدينة ، وإفراز IgG4 ، والاستجابة المناعية الخلطية بوساطة TH-2 ؛ يمتلك نشاطًا مضادًا للورم الموضعي ، مما يحفز سكان الخلايا اللمفاوية التائية السامة للخلايا وتسلل الورم عن طريق الحمضات ؛ يمنع إطلاق السيتوكينات الالتهابية (alpha-TNF ، IL-1 ، IL-8) والبروستاجلاندين من الخلايا الوحيدة المنشطة ، إنتاج السيتوكينات بواسطة الخلايا الليمفاوية TH-1 (IL-2 ، جاما- INF ، إلخ).

أرز. 3. توزيع مستوى IL-4 في البلازما

المتبرعين الأصحاء.

يمكن ملاحظة زيادة مستوى IL-4 في كل من الخلايا الليمفاوية المصلية والمحفزة في أمراض الحساسية (خاصة في وقت التفاقم) ، مثل الربو القصبي ، والتهاب الأنف التحسسي ، وحمى القش ، والتهاب الجلد التأتبي ، في أمراض الجهاز الهضمي. يرتفع مستوى الإنترلوكين 4 بشكل ملحوظ في مرضى التهاب الكبد المزمن سي (سي إتش سي). خلال فترات تفاقم CHC ، يزيد مقدارها 3 مرات تقريبًا مقارنة بالقاعدة ، وأثناء مغفرة CHC ، ينخفض ​​مستوى IL-4 ، خاصة على خلفية العلاج باستخدام IL-2 المؤتلف. كان مدى تركيزات IL-4 0–162 بيكوغرام / مل ، وكان المتوسط ​​6.9 بيكوغرام / مل ، وكان المعدل الطبيعي 0-20 بيكوغرام / مل (الشكل 3).

انترلوكين 8

ينتمي IL-8 إلى الكيموكينات ، وهو بروتين بوزن جزيئي 8 كيلو دالتون. يتم إنتاج IL-8 بواسطة الخلايا البلعمية وحيدة النواة وخلايا الدم البيضاء متعددة الأشكال والخلايا البطانية وأنواع أخرى من الخلايا استجابة لمحفزات مختلفة ، بما في ذلك البكتيريا والفيروسات ومنتجاتها الأيضية ، بما في ذلك السيتوكينات المؤيدة للالتهابات (على سبيل المثال ، IL-1 ، TNF alpha ). يتمثل الدور الرئيسي للإنترلوكين -8 في تعزيز الانجذاب الكيميائي للكريات البيض. يلعب دورًا مهمًا في كل من الالتهابات الحادة والمزمنة. لوحظ ارتفاع مستوى IL-8 في المرضى الذين يعانون من الالتهابات البكتيرية وأمراض الرئة المزمنة وأمراض الجهاز الهضمي. ترتفع مستويات الإنترلوكين 8 في البلازما في مرضى الإنتان ، وترتبط التركيزات العالية بزيادة معدل الوفيات. يمكن استخدام نتائج قياس محتوى IL-8 لمراقبة مسار العلاج والتنبؤ بنتيجة المرض. وبالتالي ، تم العثور على محتوى متزايد من IL-8 في السائل الدمعي في جميع المرضى الذين يعانون من قرحة القرنية. في جميع المرضى الذين يعانون من مسار معقد لقرحة القرنية ، كان تركيز IL-8 أعلى بمقدار 8 مرات من المرضى الذين يعانون من مسار إيجابي للمرض. وبالتالي ، يمكن استخدام محتوى السيتوكينات المؤيدة للالتهابات (خاصة IL-8) في السائل الدمعي في قرح القرنية كمعيار تنبؤي لمسار هذا المرض.

أرز. 4. توزيع مستوى IL-8 في

بلازما المتبرعين الأصحاء (نوفوسيبيرسك).

وفقًا لبياناتنا والمنشورة ، في الأشخاص الأصحاء ، نادرًا ما يتم اكتشاف IL-8 في مصل الدم ؛ لوحظ الإنتاج العفوي لـ IL-8 بواسطة الخلايا أحادية النواة في الدم بنسبة 62٪ ، وقد أدى إلى إنتاج 100٪ من المتبرعين الأصحاء. كان مدى تركيزات IL-8 من 0 إلى 34 بيكوغرام / مل ، وكان المتوسط ​​2 بيكوغرام / مل ، وكان المعدل الطبيعي 0-10 بيكوغرام / مل (الشكل 4).

أرز. 5. توزيع مستوى IL-8 في البلازما

المتبرعين الأصحاء (روبتسوفسك).

مناهض مستقبلات إنترلوكين -1.

ينتمي IL-1RA إلى السيتوكينات ، وهو قليل الببتيد بوزن جزيئي 18-22 كيلو دالتون. IL-1RA هو مثبط داخلي من IL-1 ، ينتج عن طريق الضامة ، وحيدات ، العدلات ، الخلايا الليفية والخلايا الظهارية. يثبط IL-1RA النشاط البيولوجي للإنترلوكين IL-1alpha و IL-1beta ، ويتنافسان معه على الارتباط بمستقبل الخلية.

أرز. 6. توزيع مستوى IL-1RA

في بلازما المتبرعين الأصحاء

يتم تحفيز إنتاج IL-1RA بواسطة العديد من السيتوكينات والمنتجات الفيروسية وبروتينات المرحلة الحادة. يمكن التعبير عن IL-1RA بفاعلية في بؤر التهابية في العديد من الأمراض المزمنة: التهاب المفاصل الروماتويدي والتهاب المفاصل المزمن عند الأحداث ، الذئبة الحمامية الجهازية ، آفات الدماغ الدماغية ، أمراض الأمعاء الالتهابية ، الربو القصبي ، التهاب الحويضة والكلية ، الصدفية وغيرها. في الإنتان ، لوحظت أعلى زيادة في IL-1RA - تصل إلى 55 نانوغرام / مل في بعض الحالات ، ووجد أن زيادة تركيزات IL-1RA ترتبط بالتشخيص الإيجابي. لوحظت مستويات عالية من IL-1RA في النساء البدينات للغاية ، وهذا المستوى ينخفض ​​بشكل ملحوظ في غضون 6 أشهر بعد شفط الدهون. تراوح مدى تركيزات IL-1RA بين 0 و 3070 بيكوغرام / مل ، وكان المتوسط ​​316 بيكوغرام / مل. المعدل الطبيعي هو 50-1000 بيكوغرام / مل (الشكل 6).

ألفا إنترفيرون.

Alpha-IFN هو بروتين أحادي غير جليكوزيلاتي بوزن جزيئي يبلغ 18 كيلو دالتون ، يتم تصنيعه بشكل أساسي بواسطة الكريات البيض (الخلايا الليمفاوية B ، وحيدات). يمكن أيضًا إنتاج هذا السيتوكين عن طريق أي نوع من الخلايا تقريبًا استجابة للإثارة المناسبة ، ويمكن أن تكون العدوى الفيروسية داخل الخلايا محفزات قوية لتخليق IFN-alpha. تشمل محفزات alpha-INF ما يلي: الفيروسات ومنتجاتها ، ومن بينها احتلال الحمض النووي الريبي مزدوج الشريطة الذي يتم إنتاجه أثناء تكاثر الفيروس ، وكذلك البكتيريا والميكوبلازما والأوليات ، والسيتوكينات وعوامل النمو (مثل IL-1 و IL -2 ، alpha -FNO ، عوامل تحفيز المستعمرات ، إلخ). يشمل رد الفعل الدفاعي الأولي للاستجابة المناعية غير النوعية للجسم المضاد للبكتيريا تحريض ألفا وبيتا IFN. في هذه الحالة ، يتم إنتاجه بواسطة الخلايا العارضة للمستضد (الضامة) التي غزت البكتيريا. تلعب الإنترفيرونات (بما في ذلك alpha-IFN) دورًا مهمًا في الارتباط غير المحدد للاستجابة المناعية المضادة للفيروسات. إنها تعزز المقاومة المضادة للفيروسات عن طريق تحفيز الخلايا على تخليق الإنزيمات التي تثبط تكوين الأحماض النووية وبروتينات الفيروسات. بالإضافة إلى ذلك ، لديهم تأثير مناعي ، ويعزز التعبير عن مستضدات معقد التوافق النسيجي الرئيسي في الخلايا. تم الكشف عن تغيير في محتوى alpha-IFN في التهاب الكبد وتليف الكبد من المسببات الفيروسية. في لحظة تفاقم الالتهابات الفيروسية ، يزداد تركيز هذا السيتوكين بشكل كبير في معظم المرضى ، وخلال فترة النقاهة ينخفض ​​إلى المستوى الطبيعي. تم إثبات وجود علاقة بين مستوى alpha-INF في المصل وشدة الإصابة بالإنفلونزا ومدتها.

أرز. 7. توزيع مستوى alpha-IFN

في بلازما المتبرعين الأصحاء.

لوحظ زيادة في تركيز alpha-IFN في مصل معظم المرضى الذين يعانون من أمراض المناعة الذاتية مثل التهاب المفاصل الروماتويدي والتهاب المفاصل الروماتويدي وداء الفقار والتهاب المفاصل الصدفي وآلام العضلات الروماتيزمية وتصلب الجلد والذئبة الحمامية الجهازية والتهاب الأوعية الدموية الجهازية. لوحظ ارتفاع مستوى هذا الإنترفيرون أيضًا في بعض المرضى أثناء تفاقم القرحة الهضمية وتحص صفراوي. كان مدى تركيزات alpha-INF هو 0–93 بيكوغرام / مل ، وكان المتوسط ​​20 بيكوغرام / مل. المعدل الطبيعي يصل إلى 45 جزء من الغرام / مل (الشكل 7).

الأجسام المضادة لـ alpha-IFN.

يمكن الكشف عن الأجسام المضادة لـ alpha-IFN في مصل مرضى الذئبة الحمامية الجسدية. لوحظ أيضًا التحريض التلقائي للأجسام المضادة لـ alpha-IFN في مصل المرضى الذين يعانون من أشكال مختلفة من السرطان. في بعض الحالات ، تم العثور على أجسام مضادة لـ alpha-IFN في مصل المرضى المصابين بفيروس نقص المناعة البشرية ، وكذلك في السائل النخاعي ومصل مرضى التهاب السحايا خلال المرحلة الحادة ، في مصل مرضى التهاب المفاصل المزمن.

أرز. 8. توزيع مستوى الأجسام المضادة لـ alpha-IFN

في بلازما المتبرعين الأصحاء.

Alpha-IFN هو أحد الأدوية العلاجية الفعالة المضادة للفيروسات والأورام ، ولكن استخدامه على المدى الطويل يمكن أن يؤدي إلى إنتاج أجسام مضادة محددة لـ alpha-IFN. هذا يقلل من فعالية العلاج ، وفي بعض الحالات يسبب آثارًا جانبية مختلفة: من الشبيهة بالأنفلونزا إلى تطور أمراض المناعة الذاتية. في ضوء ذلك ، أثناء العلاج INF ، من المهم التحكم في مستوى الأجسام المضادة لـ alpha-INF في جسم المريض. يعتمد تكوينها على نوع الدواء المستخدم في العلاج ومدة العلاج ونوع المرض. كان نطاق تركيزات الأجسام المضادة لـ alpha-IFN 0-126 نانوغرام / مل ، وكان المتوسط ​​6.2 نانوغرام / مل. المعدل الطبيعي يصل إلى 15 نانوغرام / مل (الشكل 8). يسمح تقييم مستوى السيتوكينات باستخدام مجموعات الكاشف المتاحة تجاريًا في "Vector-Best" CJSC باتباع نهج جديد لدراسة حالة الجهاز المناعي للجسم في الممارسة السريرية.

الأدوية المناعية القائمة على السيتوكينات.

عمل مثير للاهتمام S. Simbirtseva ، معهد أبحاث الدولة للمنتجات البيولوجية عالية النقاء ، وزارة الصحة الروسية ، سانت بطرسبرغ). يمكن عزل السيتوكينات في نظام مستقل جديد لتنظيم الوظائف الرئيسية للجسم ، والذي يوجد جنبًا إلى جنب مع الجهاز العصبي والغدد الصماء التنظيم ويرتبط في المقام الأول بالحفاظ على التوازن أثناء إدخال مسببات الأمراض وانتهاك سلامة الأنسجة. تم إنشاء هذه الفئة الجديدة من الجزيئات التنظيمية بواسطة الطبيعة على مدار ملايين السنين من التطور ولديها إمكانات غير محدودة لاستخدامها كأدوية. داخل جهاز المناعة ، تتوسط السيتوكينات العلاقة بين الاستجابات الدفاعية غير المحددة والمناعة المحددة ، وتعمل في كلا الاتجاهين. على مستوى الجسم ، تتواصل السيتوكينات بين الجهاز المناعي والجهاز العصبي والغدد الصماء والدم وأنظمة أخرى وتعمل على إشراكهم في تنظيم وتنظيم ردود الفعل الدفاعية. لطالما كانت القوة الدافعة وراء الدراسة المكثفة للسيتوكينات هي الاحتمال الواعد لاستخدامها السريري في علاج الأمراض المنتشرة ، بما في ذلك السرطان والأمراض المعدية ونقص المناعة. تم تسجيل العديد من مستحضرات السيتوكين في روسيا ، بما في ذلك الإنترفيرون وعوامل تحفيز المستعمرات والإنترلوكينات ومضاداتها وعامل نخر الورم. يمكن تقسيم جميع مستحضرات السيتوكين إلى مستحضرات طبيعية ومؤتلفة. المستحضرات الطبيعية هي مستحضرات بدرجات متفاوتة من التنقية ، يتم الحصول عليها من وسط زراعة الخلايا حقيقية النواة المحفزة ، وخاصة الخلايا البشرية. تتمثل العيوب الرئيسية في انخفاض درجة التنقية ، واستحالة التوحيد بسبب كثرة المكونات ، واستخدام مكونات الدم في الإنتاج. على ما يبدو ، يرتبط مستقبل العلاج الخلوي بالأدوية المعدلة وراثيًا التي تم الحصول عليها باستخدام أحدث التطورات في التكنولوجيا الحيوية. على مدى العقدين الماضيين ، تم استنساخ جينات معظم السيتوكينات وتم الحصول على نظائرها المؤتلفة التي تكرر تمامًا الخصائص البيولوجية للجزيئات الطبيعية. في الممارسة السريرية ، هناك ثلاثة مجالات رئيسية لاستخدام السيتوكين:

1) العلاج السيتوكيني لتنشيط ردود الفعل الدفاعية للجسم ، أو تعديل المناعة ، أو تعويض نقص السيتوكينات الذاتية ،

2) العلاج المناعي المضاد للسيتوكين الذي يهدف إلى منع التأثير البيولوجي للسيتوكينات ومستقبلاتها ،

3) العلاج الجيني السيتوكيني بهدف تعزيز المناعة المضادة للأورام أو تصحيح العيوب الوراثية في نظام السيتوكين.

يمكن استخدام عدد من السيتوكينات سريريًا للاستخدام الجهازي والمحلي. يكون الإعطاء الجهازي له ما يبرره في الحالات التي يكون فيها من الضروري ضمان عمل السيتوكينات في عدة أعضاء من أجل تنشيط أكثر فعالية للمناعة ، أو لتنشيط الخلايا المستهدفة الموجودة في أجزاء مختلفة من الجسم. في حالات أخرى ، يحتوي التطبيق الموضعي على عدد من المزايا ، لأنه يسمح لك بتحقيق تركيز محلي عالٍ للمبدأ النشط ، واستهداف العضو المستهدف وتجنب المظاهر الجهازية غير المرغوب فيها. تعتبر السيتوكينات حاليًا واحدة من أكثر الأدوية الواعدة لاستخدامها في الممارسة السريرية.

استنتاج.

وبالتالي ، في الوقت الحاضر ليس هناك شك في أن السيتوكينات هي أهم العوامل في أمراض المناعة. توفر دراسة مستوى السيتوكينات معلومات عن النشاط الوظيفي لأنواع مختلفة من الخلايا المؤهلة مناعياً ، ونسبة عمليات تنشيط المساعدين T من النوعين الأول والثاني ، وهو أمر مهم للغاية في التشخيص التفريقي لعدد من الأمراض المعدية و العمليات المناعية. السيتوكينات هي بروتينات محددة يمكن من خلالها لخلايا الجهاز المناعي تبادل المعلومات والتفاعل مع بعضها البعض. اليوم ، تم اكتشاف أكثر من مائة سيتوكينات مختلفة ، والتي تنقسم تقليديًا إلى مؤيدة للالتهابات (مسببة للالتهاب) ومضادة للالتهابات (تمنع تطور الالتهاب). لذلك ، تنقسم الوظائف البيولوجية المختلفة للسيتوكينات إلى ثلاث مجموعات: فهي تتحكم في تطور وتوازن جهاز المناعة ، وتتحكم في نمو خلايا الدم وتمايزها (نظام المكونة للدم) وتشارك في ردود فعل دفاعية غير محددة للجسم ، مما يؤثر على الالتهابات. العمليات ، تخثر الدم ، ضغط الدم.

قائمة الأدب المستخدم.

S.V. بيلمر ، أ. Simbirtsev، O. V. جولوفينكو ، إل. بوبنوفا ، إل. كاربينا ، ني. Shchigoleva ، T.L. ميخائيلوف. / الجامعة الطبية الحكومية الروسية ، المركز العلمي الحكومي لطب القولون ، موسكو ومعهد أبحاث الدولة للمنتجات البيولوجية عالية النقاء ، سانت بطرسبرغ.

S.V. سينيكوف ، أ. سيلكوف // مجلة "السيتوكينات والالتهابات" ، 2005 ، العدد 1 ت. 4 ، رقم 1. ص 22 - 27.

ت. Ryabicheva، N.A. Varaksin ، N.V. تيموفيفا ، إم يو. Rukavishnikov ، مواد عمل JSC "Vector-Best".

A..Simbirtsev ، معهد أبحاث الدولة للبيولوجيا عالية النقاء ، وزارة الصحة الروسية ، سان بطرسبرج.

Ketlinsky S.A. ، Simbirtsev A.S .. المعهد الحكومي لبحوث المستحضرات الحيوية عالية النقاء ، سانت بطرسبرغ.

شوماتوفا ، في.ب. شوماتوف ، إي في ماركيلوفا ، إل جي جاف دافئ. قسم التخدير والإنعاش ، جامعة ولاية فلاديفوستوك الطبية.

في العمل ، تم استخدام المواد من الموقع http://humbio.ru/humbio/spid/000402c2.htm

بعض مسببات الأمراض المعدية. لذا ، نورسلفازول ...

1. الآليات الجزيئية والخلوية للمناعة المضادة للفيروسات ، وأنماط التطور والمناعة

   الخلاصة >> طب ، صحة

   ... يشير "الموقع" إلى موقع محدد معينعديد ببتيد (مستضد) الذي بواسطته ... مراحلها المبكرة. السيتوكيناتو chemokines. آخر السيتوكينات، بالإضافة إلى الإنترفيرون ، ... التي تنتجها لكل وحدة زمنية السيتوكيناتيحدد شدة الانتشار و ...

2. دراسة أسباب تطور تليف نخاع العظم في أمراض التكاثر النقوي من خلال تحليل تأثير عوامل الصفائح الدموية على الخلايا الجذعية اللحمية المتوسطة

   الواجب المنزلي >> الطب والصحة

   تركيز مختلف - كمي تعريفالبروتين في الأنظمة التجريبية ... يؤدي إلى مفعول مطول السيتوكينمما يعزز عملية التليف ... الصفائح الدموية. كما زاد المحتوى السيتوكينوجد في البول ...

3. التسبب في مرض السل في البشر

   الخلاصة >> طب ، صحة

   لكن الغذاء ممكن أيضًا. معينيلعب دورًا في العدوى الهوائية ... يلعب ، التي تفرزها الضامة والوحيدات السيتوكين- عامل نخر الورم (TNF). ... الأيونات ، تمتلك كل خلية المؤكدنظام يضمن نقل المواد ...

السيتوكينات هي عوامل خلطية أساسية للالتهاب وهي ضرورية لتنفيذ الوظائف الوقائية للمناعة الفطرية. تشارك ثلاث مجموعات من السيتوكينات في تطور الالتهاب - السيتوكينات الالتهابية أو المسببة للالتهابات ، والكيموكينات ، وعوامل تحفيز المستعمرات ، بالإضافة إلى العوامل المرتبطة وظيفيًا IL-12 و IFNy. تلعب السيتوكينات أيضًا دورًا مهمًا في قمع الاستجابة الالتهابية والسيطرة عليها. السيتوكينات المضادة للالتهابات تشمل تحويل عامل النمو β (TGFp) ، IL-10 ؛ غالبًا ما يلعب IL-4 دور العامل المضاد للالتهابات.
هناك 3 ممثلين رئيسيين لمجموعة السيتوكينات المؤيدة للالتهابات - TNFa و IL-1 و IL-6 ؛ في الآونة الأخيرة نسبيًا ، تمت إضافة IL-17 و IL-18 إلى هؤلاء. يتم إنتاج هذه السيتوكينات بشكل رئيسي عن طريق الخلايا الوحيدة النشطة والضامة ، في الغالب في موقع الالتهاب. يمكن أيضًا إنتاج السيتوكينات المنشطة للالتهابات عن طريق العدلات والخلايا المتغصنة والخلايا اللمفاوية B و NK و T المنشط. في بؤرة تغلغل العوامل الممرضة ، السيتوكينات هي أول من يصنع عددًا قليلاً من البلاعم الالتهابية المحلية. ثم ، في عملية هجرة الكريات البيض من مجرى الدم ، يزداد عدد الخلايا المنتجة ويتوسع طيفها. على وجه الخصوص ، ترتبط الخلايا الظهارية والبطانية والزليلية والخلايا الدبقية والخلايا الليفية التي تحفزها منتجات الكائنات الحية الدقيقة وعوامل الالتهاب بتخليق السيتوكينات المنشطة للالتهابات. تصنف جينات السيتوكين على أنها محفزة. المحرضات الطبيعية لتعبيرها هي مسببات الأمراض ومنتجاتها ، والتي تعمل من خلال المستقبلات TLRs وغيرها من المستقبلات التي تتعرف على العوامل الممرضة. المحرِّض الكلاسيكي هو LPS البكتيري. في الوقت نفسه ، فإن بعض السيتوكينات المنشطة للالتهابات (IL-1 ، TNFa) هي نفسها قادرة على تحفيز تخليق السيتوكينات المسببة للالتهابات.
يتم تصنيع السيتوكينات المنشطة للالتهابات وإفرازها بسرعة إلى حد ما ، على الرغم من أن حركية تخليق السيتوكينات المختلفة لهذه المجموعة ليست هي نفسها. في الحالات النموذجية (الخيار السريع) ، يُلاحظ التعبير عن mRNA الخاص بهم بعد 15-30 دقيقة من الحث ، وظهور منتج بروتيني في السيتوبلازم - بعد 30-60 دقيقة ، يصل محتواه في البيئة خارج الخلية إلى الحد الأقصى في 3. 4 ساعات: يستمر تصنيع السيتوكينات بواسطة خلية معينة لفترة قصيرة - عادة أكثر من يوم بقليل. لا يتم إفراز كل المواد المركبة. يتم التعبير عن كمية معينة من السيتوكينات على سطح الخلية أو موجودة في حبيبات السيتوبلازم. يمكن أن يتسبب إطلاق الحبيبات في نفس إشارات التنشيط مثل إنتاج السيتوكينات. يوفر هذا تدفقًا سريعًا (خلال 20 دقيقة) للسيتوكينات في بؤرة الآفة.
تخدم السيتوكينات المنشطة للالتهابات العديد من الوظائف. دورهم الرئيسي هو "تنظيم" الاستجابة الالتهابية (الشكل 2.55). أحد أهم الآثار المبكرة للسيتوكينات المنشطة للالتهابات هو زيادة التعبير عن جزيئات الالتصاق على الخلايا البطانية ، وكذلك على الكريات البيض نفسها ، مما يؤدي إلى هجرة الكريات البيض من مجرى الدم إلى بؤرة الالتهاب (انظر القسم 2.3.3) ). بالإضافة إلى ذلك ، تحفز السيتوكينات على زيادة التمثيل الغذائي للأكسجين في الخلايا ، وتعبيرها عن مستقبلات السيتوكينات وعوامل الالتهاب الأخرى ، وتحفيز إنتاج السيتوكينات ، والببتيدات المبيدات للجراثيم ، إلخ. السيتوكينات المنشطة للالتهابات لها تأثير محلي في الغالب. يساهم تناول السيتوكينات المؤيدة للالتهابات المفرزة بشكل مفرط في الدورة الدموية في ظهور التأثيرات الجهازية للالتهاب ، كما يحفز إنتاج السيتوكينات بواسطة الخلايا البعيدة عن بؤرة الالتهاب. على المستوى الجهازي ، تحفز السيتوكينات المنشطة للالتهابات إنتاج بروتينات المرحلة الحادة ، وتسبب زيادة في درجة حرارة الجسم ، وتعمل على

أرز. 2.55. الإشارات داخل الخلايا الناتجة عن السيتوكينات المؤيدة للالتهابات وآليات تنشيط الجينات المؤيدة للالتهابات

جهاز الغدد الصماء والجهاز العصبي ، وفي الجرعات العالية تؤدي إلى تطور الآثار المرضية (اللحم إلى الصدمة ، على غرار الإنتان).
IL-1 هو التعيين الجماعي لعائلة البروتينات التي تضم أكثر من 11 جزيء. وظيفة معظمها غير معروفة ، ولكن 5 جزيئات - IL-1a (وفقًا للتصنيف الحديث - IL-1F1) ، IL-1p (IL-1F2) ، IL-1RA (IL-1F3) ، IL-18 (IL-1F1) -1F4) و IL-33 (IL-1F11) هي السيتوكينات النشطة.
يُطلق على IL-1a و IL-1P تقليديًا اسم IL-1 لأنهما يتفاعلان مع نفس المستقبل ولا يمكن تمييز آثارهما. توجد جينات هذه السيتوكينات في الذراع الطويلة للكروموسوم البشري 2. التماثل بينهما على مستوى النوكليوتيدات هو 45٪ ، على مستوى الأحماض الأمينية - 26٪. كلا الجزيئين لهما هيكل مطوي بـ p: يحتويان على 6 أزواج من الطبقات p المضادة للتوازي ولها شكل ثلاثي الفصوص. تقوم الخلايا بتجميع جزيء سلائف بوزن جزيئي يبلغ حوالي 30 كيلو دالتون ، خالٍ من ببتيدات الإشارة ، مما يشير إلى طريقة غير معتادة لمعالجة جزيء IL-1. يبلغ الوزن الجزيئي للبروتينات الناضجة حوالي 18 كيلو دالتون.
يوجد IL-1a في ثلاثة أشكال - داخل الخلايا (يوجد جزيء قابل للذوبان في العصارة الخلوية ويؤدي وظائف تنظيمية) ، والغشاء (يتم تسليم الجزيء إلى سطح الخلية من خلال آلية مماثلة لإعادة تدوير المستقبلات ويتم تثبيته في الغشاء) والإفراز (يُفرز الجزيء في شكله الأصلي ، ولكنه يخضع للمعالجة - الانقسام بواسطة البروتياز خارج الخلية مع تكوين سيتوكين نشط يزن 18 كيلو دالتون). البديل الرئيسي لجزيء IL-1a في البشر هو متغير الغشاء. في هذا الشكل ، يكون عمل السيتوكين أكثر وضوحًا ، لكنه يتجلى محليًا فقط.
تحدث معالجة IL-1P داخل الخلية بمشاركة إنزيم متخصص ، IL-1 convertase (caspase 1) ، الموجود في الجسيمات الحالة.
يتم تنشيط هذا الإنزيم كجزء من الجسيم الالتهابي - وهو هيكل جزيئي فوق جزيئي مؤقت يتضمن ، بالإضافة إلى كاسباس 1 غير النشط ، مستقبلات داخل الخلايا لعائلة NLR (انظر القسم 2.2.3) - NOD1 ، NOD2 ، IPAF ، وما إلى ذلك مما يسبب التطور من إشارة التنشيط. ينتج عن هذا تكوين عامل النسخ NF-kB وتحريض الجينات المسببة للالتهابات ، بالإضافة إلى تنشيط الجسيم الالتهابي وكاسباس 1 الموجود فيه. يشق الإنزيم المنشط جزيء سلائف IL-1P ، و تفرز الخلية السيتوكين الناضج الذي يبلغ وزنه الجزيئي 18 كيلو دالتون.
تشترك IL-1a و IL-1P ومضاد مستقبلات IL-1 في مستقبلات مشتركة يتم التعبير عنها تلقائيًا في العديد من أنواع الخلايا. عندما يتم تنشيط الخلايا ، يزداد عدد المستقبلات الغشائية لـ IL-1 عليها. يحتوي العنصر الرئيسي ، IL-1RI ، على 3 مجالات شبيهة بالجلوبيولين المناعي في الجزء خارج الخلية. الجزء داخل الخلايا هو مجال TIR ، والذي يشبه هيكليًا نطاقات TLR المماثلة ويطلق نفس مسارات الإشارة (انظر القسم 2.2.1). عدد هذه المستقبلات صغير (200-300 لكل خلية) ، لكن لديهم تقارب كبير مع IL-1 (Kd هو 10-11 M). هناك مستقبل آخر ، IL-1RII ، يفتقر إلى مكون إشارة في الجزء السيتوبلازمي ، ولا ينقل إشارة ويعمل كمستقبل للطعم. يتضمن تحويل الإشارة من IL-1RI نفس العوامل مثل TLRs (على سبيل المثال ، MyD88 و IRAK و TRAF6) ، مما يؤدي إلى نتائج مماثلة - تشكيل عوامل النسخ NF-kB و AP-1 ، والتي تسبب التعبير عن نفس مجموعة الجينات (انظر الشكل 2.12). هذه الجينات مسؤولة عن تخليق السيتوكينات المسببة للالتهابات ، والكيموكينات ، وجزيئات الالتصاق ، والإنزيمات التي تضمن عمل البلعمة للجراثيم ، والجينات الأخرى التي تشارك منتجاتها في تطوير الاستجابة الالتهابية. ينتمي IL-1 نفسه إلى المنتجات ، التي يحدث إفرازها بواسطة IL-1 ، أي في هذه الحالة ، يتم تشغيل حلقة ردود فعل إيجابية.
يمكن أن تكون أي خلايا في الجسم أهدافًا لـ IL-1. إلى أقصى حد ، يؤثر تأثيره على الخلايا البطانية ، وجميع أنواع الكريات البيض ، وخلايا الغضاريف والأنسجة العظمية ، والخلايا الزليليّة والظهارية ، والعديد من أنواع الخلايا العصبية. تحت تأثير IL-1 ، يتم إحداث أكثر من 100 جين ؛ يتم تحقيق أكثر من 50 تفاعلًا بيولوجيًا مختلفًا بمشاركتها. تتمثل التأثيرات الرئيسية لـ IL-1 في هجرة الكريات البيض وتفعيل نشاطها البلعمي والجراثيم. كما أنها تؤثر على نظام التخثر ونغمة الأوعية الدموية ، مما يحدد سمات ديناميكا الدم في بؤرة الالتهاب. IL-1 له تأثير متعدد الأوجه على خلايا ليس فقط مناعة فطرية ، ولكن أيضًا مناعة تكيفية ، وعادة ما تحفز مظاهر كليهما.
IL-1 له العديد من التأثيرات الجهازية. إنه يحفز إنتاج بروتينات المرحلة الحادة بواسطة خلايا الكبد ، عند العمل على مركز التنظيم الحراري لمنطقة ما تحت المهاد ، ويسبب تطور الحمى ، ويشارك في تطوير المظاهر الجهازية للعملية الالتهابية (على سبيل المثال ، الشعور بالضيق ، وانخفاض الشهية ، والنعاس ، adynamia) ، والذي يرتبط بعمل IL-1 على الجهاز العصبي المركزي. من خلال تعزيز التعبير عن المستقبلات لعوامل تحفيز المستعمرات ، يعزز IL-1 تكون الدم ، والذي يرتبط بتأثيره الإشعاعي. يحفز IL-1 إطلاق الكريات البيض من نخاع العظام ، بشكل أساسي العدلات ، بما في ذلك غير الناضجة ، مما يؤدي إلى ظهور كثرة الكريات البيضاء أثناء الالتهاب وتحول تركيبة الكريات البيض إلى اليسار (تراكم أشكال الخلايا غير الناضجة). تؤثر تأثيرات IL-1 على الوظائف اللاإرادية وحتى النشاط العصبي العالي (التغيرات في الاستجابات السلوكية ، إلخ). يمكن أيضًا أن تكون الخلايا الغضروفية والخلايا العظمية أهدافًا لـ IL-1 ، والتي ترتبط بقدرة IL-1 على التسبب في تدمير الغضاريف والعظام عند مشاركتها في العملية الالتهابية ، والعكس بالعكس ، تضخم الأنسجة المرضية (pannus in rheumatoid التهاب المفاصل). يتجلى التأثير الضار لـ IL-1 أيضًا في الصدمة الإنتانية ، وتلف المفاصل في التهاب المفاصل الروماتويدي وعدد من العمليات المرضية الأخرى.
يرتبط ازدواج تأثيرات IL-1 للمنتجات البكتيرية بالحاجة إلى التكاثر المتعدد للتأثير المنشط لمسببات الأمراض دون انتشارها. تحفز الكائنات الحية الدقيقة فقط الخلايا الموجودة في المنطقة المجاورة مباشرة لموقع الدخول ، ولا سيما الضامة المحلية. ثم يتم تكرار نفس التأثير عدة مرات بواسطة جزيئات IL-1p. يتم تسهيل إنجاز هذه الوظيفة بواسطة IL-1 من خلال التعبير عن مستقبلاتها من قبل جميع خلايا الجسم تقريبًا عند التنشيط (يحدث بشكل أساسي في بؤرة الالتهاب).
مضاد مستقبلات IL-1 (IL-1RA) متماثل مع IL-1a و IL-1P (التناظر هو 26٪ و 19٪ على التوالي). يتفاعل مع مستقبلات IL-1 ، لكنه غير قادر على إرسال إشارة إلى الخلية. نتيجة لذلك ، يعمل IL-1RA كمضاد محدد لـ IL-1. يتم إفراز IL-1RA بواسطة نفس الخلايا مثل IL-1 ، وهذه العملية لا تتطلب مشاركة كاسباس 1. يتم تحفيز إنتاج IL-1RA بواسطة نفس العوامل مثل تخليق IL-1 ، ولكن بعضًا منها يكون تنتج بشكل عفوي عن طريق الضامة وخلايا الكبد. نتيجة لذلك ، يوجد هذا العامل باستمرار في مصل الدم. ربما يكون هذا ضروريًا لمنع النتائج السلبية للتأثير الجهازي لـ IL-1 ، والذي ينتج بكميات كبيرة في الالتهاب الحاد. يتم حاليًا اختبار IL-1RA المؤتلف كدواء في علاج الأمراض الالتهابية المزمنة (التهاب المفاصل الروماتويدي ، إلخ)
IL-18 هو سيتوكين مؤيد للالتهابات مرتبط بـ IL-f: يتم تصنيعه أيضًا كسلائف تم تحويلها بواسطة caspase 1 ؛ يتفاعل مع مستقبل ، يحتوي الجزء السيتوبلازمي منه على مجال TIR وينقل إشارة تؤدي إلى تنشيط NF-kB. نتيجة لذلك ، يحدث تنشيط لجميع الجينات المؤيدة للالتهابات ، ولكنه أقل وضوحًا من تأثير IL-1. خاصية منفصلة لـ IL-18 هي الاستقراء (خاصةً مع IL-12) لتخليق IFNy بواسطة الخلايا. في حالة عدم وجود IL-12 ، يحفز IL-18 تخليق مضاد IFNy ، IL-4 ، ويعزز تطور تفاعلات الحساسية. إن عمل IL-18 محدود بسبب المضاد القابل للذوبان الذي يربطه في الطور السائل.
IL-33 مشابه جدًا من الناحية الهيكلية لـ IL-18. تحدث معالجة IL-33 أيضًا بمشاركة كاسباس 1. ومع ذلك ، يختلف هذا السيتوكين عن الأعضاء الآخرين في عائلة IL-1 في الوظائف التي يؤديها. تعود خصوصية عمل IL-33 إلى حد كبير إلى حقيقة أن مستقبله يتم التعبير عنه بشكل انتقائي في خلايا Ig2. في هذا الصدد ، يعزز IL-33 إفراز ^ 2-cytokines IL-4 و IL-5 و IL-13 وتطوير عمليات الحساسية. ليس له تأثير كبير مؤيد للالتهابات.
عامل نخر الورم أ (TNFa أو TNFa) هو عضو في عائلة أخرى من البروتينات ذات الأهمية المناعية. وهو سيتوكين مؤيد للالتهابات وله طيف واسع من النشاط. TNFa له هيكل b أضعاف. يتم تصنيعه كجزيء غشاء نشط وظيفيًا pro-TNFa بوزن جزيئي قدره 27 كيلو دالتون ، وهو عبارة عن بروتين عبر الغشاء من النوع الثاني (أي ، يتم توجيه جزءه الطرفي N إلى الخلية). نتيجة لتحلل البروتين ، يتكون مونومر قابل للذوبان بوزن جزيئي 17 كيلو دالتون في المجال خارج الخلية. تشكل مونومرات TNFa تلقائيًا قاطعًا بقوة 52 كيلو دالتون يمثل الشكل الرئيسي لهذا السيتوكين. تحتوي أداة التشذيب على شكل جرس ، وتتصل الوحدات الفرعية بنهايات C ، كل منها يحتوي على 3 مواقع ربط مع المستقبل ، في حين أن الأطراف N غير متصلة ببعضها البعض ولا تشارك في التفاعل مع المستقبلات (و ، لذلك ، في أداء وظائفهم بواسطة السيتوكين). عند قيم الأس الهيدروجيني الحمضية ، تكتسب TNFa بنية حلزونية ، مما يؤدي إلى تغيير في بعض وظائفها ، على وجه الخصوص ، زيادة السمية الخلوية. TNF هو عضو نموذجي من عائلة كبيرة من جزيئات عائلة TNF الفائقة (الجدول 2.31). وهو يشمل السموم اللمفاوية أ وب (فقط الأول موجود في شكل قابل للذوبان) ، بالإضافة إلى العديد من جزيئات الغشاء المشاركة في التفاعلات بين الخلايا (CD154 ، FasL ، BAFF ، OX40-L ، TRAIL ، أبريل ، LIGHT) ، والتي سيتم ذكرها أدناه في سياقات مختلفة. وفقًا للتسمية الحديثة ، يتكون اسم أفراد العائلة الفائقة من اختصار TNFSF ورقم تسلسلي (لـ TNFa - TNFSF2 ، لـ lymphotoxin a - TNFSF1).
الجدول 2.31. الممثلون الرئيسيون لعائلات عامل نخر الورم ومستقبلاته

عامل (يجند)	Chro موسوما	الوزن الجزيئي ، كيلو دالتون	مستقبل
TNFa (TNFSF2)	6 ص	17 ؛ تريمر - 52 ؛ شكل جليكوزيلاتي - 25.6	TNF-R1 و TNF-R2 (TNFRSF1 و TNFRSF2)
توكسين ليمفوتوكسين (TNFSF1)	6 ص	22,3	تنف- R1 ، تنف- R2
Lymphotoxin B (TNFSF3)	6 ص	25,4	LTp-R (TNFRSF3)
OX-40L (TNFSF4)	1 س	34,0	OX-40 (TNFRSF4 ؛ CD134)
CD40L (TNFSF5؛ CD154)	إكس بي	39,0	CD40 (TNFRSF5)
FasL (TNFSF6؛ CD178)	1 س	31,5	فاس / APO-1 (CD95) (TNFRSF6)
CD27L (TNFSF7، CD70)	19 ص	50,0	CD27 (TNFRSF7)
CD30L (TNFSF8)	9q	40,0	CD30 (TNFRSF8)
4-1BBL (TNFSF9)	19 ص	27,5	4-1BB (TNFRSF9 ؛ CD137)
TRAIL (TNFSF10)	3q	32,0	VK4b VK5
أبريل (TNFSF13)	17 ص	27,0	BCMA ، TACI
LIGHT (TNFSF14)	16 ق	26,0	HVEM (TNFRSF14)
GITRL (TNFSF18)	1 ص	22,7	GITR (TNFRSF18)
BAFF (TNFSF20)	13	31,2	BAFFR ، TACI ، BCMA

المنتجون الرئيسيون لـ TNFa ، مثل IL-1 ، هم الخلايا الوحيدة والبلاعم. يتم إفرازه أيضًا عن طريق العدلات والخلايا البطانية والظهارية والحمضات والخلايا البدينة والخلايا اللمفاوية B و T عندما تشارك في العملية الالتهابية. يتم اكتشاف TNFa في مجرى الدم قبل السيتوكينات الأخرى المسببة للالتهابات - بالفعل بعد 20-30 دقيقة من تحريض الالتهاب ، والذي يرتبط بـ "إغراق" شكل الغشاء من الجزيء بواسطة الخلايا ، وربما أيضًا مع إطلاق TNFa في محتويات الحبيبات.
هناك نوعان من مستقبلات TNF الشائعة بين TNFa و lymphotoxin a - TNFRI (من مستقبل عامل نخر الورم I) و TNFRII بأوزان جزيئية 55 و 75 كيلو دالتون على التوالي. يوجد TNFRI في جميع خلايا الجسم تقريبًا ، باستثناء خلايا الدم الحمراء ، ويتواجد TNFRII بشكل أساسي على خلايا الجهاز المناعي. تشكل TNFRs عائلة كبيرة تضم جزيئات تشارك في التفاعل الخلوي وتحريض موت الخلايا - موت الخلايا المبرمج. تقارب TNFa لـ TNFRI أقل من تقارب TNFRII (حوالي 5x10-10 M و 55x10-11 M ، على التوالي) .عندما يرتبط TNFa-trimer ، يحدث تقليم مستقبلاته اللازمة لنقل الإشارات.
يتم تحديد ميزات إرسال الإشارات من هذه المستقبلات إلى حد كبير من خلال بنية الجزء داخل الخلايا. يتم تمثيل الجزء السيتوبلازمي من TNFRI بما يسمى مجال الموت ، والذي يتم من خلاله استقبال الإشارات التي تؤدي إلى تنشيط آلية موت الخلايا المبرمج ؛ TNFRII يفتقر إلى مجال الموت. تحدث الإشارة من TNFRI بمشاركة بروتينات محول TRADD (مجال الموت المرتبط بـ TNFR) و FADD (مجال الموت المرتبط بـ Fas) ، والتي تحتوي أيضًا على مجالات الموت. بالإضافة إلى المسار المؤدي إلى تطور موت الخلايا المبرمج (من خلال تنشيط كاسباس 8 أو توليف سيراميد) ، يتم تمييز العديد من مسارات الإشارات ، والتي يتم تنشيطها بمشاركة العوامل TRAF2 / 5 و RIP-1. يرسل أول هذه العوامل إشارة على طول المسار المؤدي إلى تنشيط عامل NF-kB ، أي من خلال المسار الكلاسيكي لتحريض الجينات المؤيدة للالتهابات (انظر الشكل 2.55). يؤدي مسار الإشارة الذي يتم تنشيطه بواسطة العامل RIP-1 إلى تنشيط سلسلة MAP مع المنتج النهائي ، عامل النسخ AP-1. يشمل هذا العامل الجينات التي تضمن تنشيط الخلايا وتمنع تطور موت الخلايا المبرمج. وبالتالي ، يتم تحديد مصير الخلية من خلال توازن الآليات المؤيدة والمضادة للاستماتة التي يتم تشغيلها عندما يرتبط TNFa بـ TNFRI.
يرتبط تنفيذ وظائف TNFa بشكل أساسي بالعمل من خلال TNFRI - يؤدي إيقاف تشغيل الجين المقابل إلى تطور نقص المناعة الشديد ، في حين أن عواقب تعطيل جين TNFRII ضئيلة. في ذروة الاستجابة الالتهابية ، يمكن "التخلص" من مستقبلات TNFa من الغشاء وإطلاقها في الفضاء بين الخلايا ، حيث تربط TNFa ، مما يؤدي إلى تأثير مضاد للالتهابات. في هذا الصدد ، يتم استخدام أشكال قابلة للذوبان من TNFR في علاج الأمراض الالتهابية المزمنة. اتضح أن العقار المستند إلى TNFRII القابل للذوبان هو الأكثر فعالية إكلينيكيًا.
مثل IL-1 ، يعزز TNFa التعبير عن جزيئات الالتصاق ، وتخليق السيتوكينات والكيموكينات المسببة للالتهابات ، وبروتينات المرحلة الحادة ، وأنزيمات الخلايا البلعمية ، إلخ. إلى جانب IL-1 ، يشارك TNFa في تكوين جميع مظاهر الالتهاب الموضعية الرئيسية وكذلك بعض المظاهر الجهازية للالتهاب. ينشط الخلايا البطانية ، ويحفز تكوين الأوعية ، ويعزز الهجرة وينشط الكريات البيض. يؤثر TNFa على تنشيط الخلايا الليمفاوية وتكاثرها بدرجة أكبر من IL-1. بالاشتراك مع IFNy ، يحفز TNFa نشاط NO synthase في البالعات ، مما يعزز بشكل كبير من إمكانات الجراثيم. يحفز TNFa تكاثر الخلايا الليفية ، مما يعزز التئام الجروح. مع زيادة الإنتاج المحلي لـ TNFa ، تسود عمليات تلف الأنسجة ، ويتجلى ذلك في تطور النخر النزفي. بالإضافة إلى ذلك ، يمنع TNFa نشاط ليباز البروتين الدهني ، مما يضعف تكوين الدهون ويؤدي إلى تطوير الدنف (أحد الأسماء الأصلية لـ TNFa هو cachexin). يؤدي الإفراج المتزايد لـ TNFa وتراكمه في الدورة الدموية ، على سبيل المثال ، تحت تأثير جرعات عالية من superantigens البكتيرية ، إلى تطور أمراض شديدة - صدمة إنتانية. وبالتالي ، فإن عمل TNFa ، الذي يهدف إلى أداء وظيفة وقائية والحفاظ على التوازن ، يمكن أن يكون مصحوبًا بتأثيرات سامة شديدة (موضعية وجهازية) ، وغالبًا ما تسبب الوفاة.
IL-6 هو سيتوكين واسع الطيف مؤيد للالتهابات. كما أنه يعمل كعامل نموذجي في عائلة السيتوكينات ، والتي تشمل ، بالإضافة إلى IL-6 نفسه ، أونكوستاتين M (OSM) ، وعامل مثبط لسرطان الدم (LIF) ، وعامل التغذية العصبية الهدبية (CNTF) ، كارديوتروبين 1 (CT-1) ) و IL-11 و IL-31. الوزن الجزيئي لـ IL-6 هو 21 كيلو دالتون. يتم إنتاج IL-6 بواسطة الخلايا الوحيدة والخلايا الضامة ، والبطانية ، والظهارية ، والدبقية ، وخلايا العضلات الملساء ، والخلايا الليفية ، والخلايا اللمفاوية التائية من النوع Th2 ، بالإضافة إلى العديد من الخلايا السرطانية. يتم تحفيز إنتاج IL-6 بواسطة الخلايا النخاعية عندما تتفاعل TLR الخاصة بها مع الكائنات الحية الدقيقة ومنتجاتها ، وكذلك تحت تأثير IL-1 و TNFa. في هذه الحالة ، في غضون ساعتين ، يزيد محتوى IL-6 في بلازما الدم 1000 مرة.
تحتوي المستقبلات لجميع عوامل عائلة IL-6 على مكون مشترك - سلسلة gp130 ، الموجودة في جميع خلايا الجسم تقريبًا. المكون الثاني للمستقبل فردي لكل سيتوكين. تعتبر السلسلة المحددة لمستقبل IL-6 (gp80) مسؤولة عن ارتباط هذا السيتوكين ، بينما تشارك gp130 في نقل الإشارة ، حيث إنها مرتبطة مع كينازات التيروزين Jak1 و Jak2. عندما يتفاعل IL-6 مع المستقبل ، يتم تشغيل التسلسل التالي للأحداث: يتفاعل مونومر IL-6 مع سلسلة gp80 ، ويحدث تضاعف المجمعات (2 جزيئات خلوية - سلاسل 2 gp80) ، وبعد ذلك يتم ربط سلاسل 2 gp130 بـ المركب ، مما يؤدي إلى فسفرة Jak- kinase. يعمل الأخير على فسفرة العوامل STAT1 و STAT3 ، والتي تتناقص وتتحول إلى النواة ، وتربط محفزات الجينات المستهدفة. يتم غسل سلسلة gp80 بسهولة من الخلية ؛ في شكل حر ، يتفاعل مع السيتوكين ، ويعطله ، أي يعمل كمثبط محدد لـ IL-6.
يشارك IL-6 في تحريض جميع مظاهر الالتهاب الموضعية تقريبًا. إنه يؤثر على هجرة البالعات ، مما يزيد من إنتاج CC-chemokines التي تجذب الخلايا الوحيدة والخلايا الليمفاوية ، ويضعف إنتاج CX-chemokines التي تجذب العدلات. التأثيرات المسببة للالتهابات لـ IL-6 أضعف من تلك الخاصة بـ IL-1 و TNFa ، على النقيض من أنها لا تزيد ولكنها تمنع إنتاج السيتوكينات المسببة للالتهابات (IL-1 و TNFa و IL-6) والكيموكينات بواسطة الخلايا المعنية في العملية الالتهابية. وهكذا ، يجمع IL-6 بين خصائص السيتوكينات المؤيدة والمضادة للالتهابات ولا يشارك فقط في التطور ، ولكن أيضًا في الحد من الاستجابة الالتهابية.
IL-6 هو العامل الرئيسي الذي يحفز التعبير عن جينات بروتين المرحلة الحادة في خلايا الكبد. يؤثر IL-6 على مراحل مختلفة من تكون الدم ، بما في ذلك تكاثر الخلايا الجذعية وتمايزها. إنه بمثابة عامل نمو لخلايا البلازما غير الناضجة ، مما يعزز بشكل كبير الاستجابة المناعية الخلطية. يؤثر IL-6 أيضًا على الخلايا اللمفاوية التائية ، مما يزيد من نشاط الخلايا التائية السامة للخلايا.
IL-17 والسيتوكينات ذات الصلة. جذبت مجموعة من السيتوكينات ، بما في ذلك الأنواع IL-17 ، اهتمامًا واسع النطاق فيما يتعلق باكتشاف نوع خاص من T-helpers - Th17 ، الذي يشارك في تطوير بعض الأشكال الضارة من التفاعلات الالتهابية ، على وجه الخصوص ، في عمليات المناعة الذاتية (انظر القسم 3.4.3.2). سيتم مناقشة دور هذه السيتوكينات في استجابات الاستجابة المناعية التكيفية أدناه. هنا نقدم فقط وصفًا عامًا للسيتوكينات وننظر بإيجاز في دورها في تفاعلات المناعة الفطرية.
تشتمل عائلة IL-17 على 6 بروتينات ، تم تحديدها بواسطة الأحرف من A إلى F. خصائص السيتوكينات المؤيدة للالتهابات منها IL-17A و IL-17F. هم متجانسة الكبريتيد المستعبدين. وزنها الجزيئي 17.5 كيلو دالتون. يتم إنتاج هذه السيتوكينات بواسطة Th17 المذكورة ، وكذلك خلايا CD8 + T ، والحمضات ، والعدلات. يحفز IL-23 تطور خلايا TH7 وإنتاج IL-17.
يتم التعبير عن مستقبلات IL-17 بواسطة العديد من الخلايا - الخلايا الظهارية ، الخلايا الليفية ، خلايا الجهاز المناعي ، على وجه الخصوص ، العدلات. النتيجة الرئيسية لتفاعل IL-17 مع المستقبل هو ، كما هو الحال مع عمل السيتوكينات الالتهابية الأخرى ، في تحريض عامل NF-kB والتعبير عن العديد من جينات الالتهاب المعتمدة على NF-KB.
أحد التأثيرات البيولوجية المهمة لـ IL-17 (مع IL-23) هو الحفاظ على توازن العدلات. تعزز هذه السيتوكينات إنتاج العدلات عن طريق تحفيز إنتاج G-CSF. في الوقت نفسه ، يتم تنظيم الزيادة أو النقصان في إنتاج IL-17 و IL-23 من خلال عدد العدلات في الأنسجة المحيطية: يؤدي انخفاض عدد هذه الخلايا نتيجة موت الخلايا المبرمج إلى زيادة في إنتاج السيتوكينات.
يتحقق التأثير الالتهابي لـ IL-17 بشكل أساسي من خلال زيادة إنتاج السيتوكينات الأخرى (IL-8 و IL-6 و y-CSF وعدد من الكيموكينات) والتعبير عن جزيئات الالتصاق. في الفئران المعدلة وراثيا لـ IL-17 أو IL-23 ، يتطور الالتهاب الجهازي المزمن ذو الطبيعة الخلالية ، مع تسلل العدلات ، الحمضات ، الضامة والخلايا الليمفاوية من مختلف الأعضاء. يتم التعرف على هذه السيتوكينات كدور رائد في تطوير أمراض المناعة الذاتية المزمنة.
عائلة IL-12
تم التعرف على IL-12 لقدرته على تنشيط الخلايا القاتلة الطبيعية ، والحث على تكاثر الخلايا اللمفاوية التائية ، والحث على تخليق IFNy. يحتل IL-12 مكانة خاصة بين السيتوكينات التي تنتجها خلايا الجهاز المناعي الفطري ، لأنه (مثل المنتجين الرئيسيين ، الخلايا المتغصنة) يعمل كحلقة وصل بين المناعة الفطرية والتكيفية. من ناحية أخرى ، يعتبر IL-12 جزءًا من IL-12-IFNy الترادفي ، والذي يلعب دورًا رئيسيًا في الدفاع المناعي ضد مسببات الأمراض داخل الخلايا.
IL-12 عبارة عن ديمر مكون من وحدتين فرعيتين p40 و p35. إجمالي وزنه الجزيئي 75 كيلو دالتون. يرتبط النشاط الوظيفي لـ IL-12 بالوحدة الفرعية p40. يتم إفراز IL-12 "الكامل" عن طريق الخلايا الوحيدة النشطة ، الضامة ، الخلايا التغصنية النخاعية ، العدلات ، والخلايا الظهارية للأنسجة الحاجزة (تنتج كل من الوحدات الفرعية السيتوكينية Ig-12p35 و IL-12p40). تصنع معظم خلايا الجسم فقط الوحدة الفرعية غير النشطة وظيفيًا ^ -12p35. يتم تقييد كمية IL-12 heterodimer التي تفرزها الخلية بواسطة الوحدة الفرعية p35. يتم تصنيع IL-12p40 بكمية زائدة ويمكن أن يتضاعف لتشكيل جهاز homodimer يعمل كمضاد IL-12 بالإضافة إلى جاذب كيميائي. محرضات إنتاج IL-12 هي في المقام الأول مسببات الأمراض التي تتعرف عليها TLRs ومستقبلات التعرف على الأنماط الأخرى. يتم تحسين إنتاج IL-12 بواسطة IL-1 و IFNy بالإضافة إلى التفاعلات بين الخلايا بوساطة CD40-CD154 وأزواج أخرى من جزيئات العائلات - TNFR.
يتم التعبير عن مستقبل IL-12 بقوة أكبر في الخلايا القاتلة الطبيعية ، وخلايا TH المنشطة ، والخلايا الليمفاوية التائية السامة للخلايا ، وبدرجة أقل على الخلايا التغصنية. يتم تحسين التعبير عن مستقبل IL-12 بواسطة الخلايا التائية المنشطة تحت تأثير IL-12 و IFNy و IFNa و TNFa وعند حساب التكلفة من خلال مستقبل CD28. مستقبل IL-12 عبارة عن ثنائي مكون من الوحدات الفرعية لـ IL-12RP1 (100 كيلو دالتون) و IL-12RP2 (130 كيلو دالتون ، CD212) ، والتي يرتبط بها بروتين 85 كيلو دالتون. تشارك كل من السلاسل Pj و p2 في ربط IL-12 ، بينما تشارك الوحدة الفرعية IL-12RP2 في الغالب في نقل الإشارة. يرتبط المجال داخل الخلايا لسلسلة Pj بـ JAK2 كيناز ، ويرتبط المجال داخل الخلايا لسلسلة P2 بـ Tyk2 kinase. تعمل كينازات على فسفرة عوامل النسخ STAT1 و STAT3 و STAT4 و STAT5.
تتمثل الوظيفة الرئيسية لـ IL-12 ، نظرًا لقدرته على تحفيز الخلايا الليمفاوية السامة للخلايا (NK و T) والحث على تمايز خلايا Thl (انظر القسم 3.4.3.1) ، في تحفيز آليات الدفاع الخلوي ضد مسببات الأمراض داخل الخلايا. يعمل IL-12 على خلايا NK و NKT الموجودة بالفعل في المراحل المبكرة من العمليات المناعية ، مما يعزز التكاثر والنشاط السام للخلايا لخلايا NK ، وفي وقت لاحق على الخلايا الليمفاوية التائية السامة للخلايا وتوليف IFNy بواسطة جميع هذه الخلايا. بعد ذلك بقليل ، يحث IL-12 على تمايز خلايا Thl ، والتي تنتج أيضًا IFNy. شرط تحريض خلايا Thl هو التعبير الأولي عن الوحدة الفرعية لمستقبل IL-12RP2 بواسطة خلايا CD4 + T المنشطة. بعد ذلك ، تكتسب الخلايا القدرة على ربط IL-12 ، مما يؤدي إلى تنشيط عامل STAT4 ، الذي ينظم التعبير عن الجينات المميزة لخلايا Thl (للتعبير عن جين IFNG ، عمل عامل النسخ T الرهان هو الأهم). في الوقت نفسه ، يمنع IL-12 تمايز خلايا ^ 2 ويضعف إنتاج الخلايا
سلسلة B من الأجسام المضادة لفئتي IgE و IgA. العمل على شجيري وغيرها من ناقلات APC ، IL-12 يحث على التعبير عن جزيئات التكلفة (CD80 / 86 ، وما إلى ذلك) ، وكذلك منتجات MHC-II APC. وهكذا ، يلعب IL-12 دورًا يربط بين المناعة الفطرية والتكيفية ويعزز آليات المناعة المسؤولة عن الحماية ضد مسببات الأمراض والأورام داخل الخلايا.
تشتمل عائلة IL-12 على IL-23 و IL-27 و IL-35. هذه السيتوكينات عبارة عن وحدات قياس غير متجانسة: يتكون IL-23 من وحدتين فرعيتين - I-23p19 و IL-12p40 (متطابقة مع الوحدة الفرعية المقابلة لـ IL-12) ، IL-27 - بواسطة الوحدات الفرعية Ebi3 و IL-27p28 ، IL-35 - بواسطة الوحدات الفرعية Ebi3 و IL-12p35. يتم إنتاج هذه السيتوكينات بشكل أساسي بواسطة الخلايا المتغصنة. يتم تشغيل إنتاج السيتوكينات من عائلة IL-12 بواسطة PAMP والسيتوكينات الموجودة على مسببات الأمراض ، ولا سيما GM-CSF.
يتم إجراء استقبال IL-23 بواسطة هيكلين مختلفين: يتم التعرف على الوحدة الفرعية IL-12p40 بواسطة السلسلة p لمستقبل IL-12 ، ويتم التعرف على الوحدة الفرعية R-23p19 بواسطة مستقبل خاص ، IL-23R. يلعب STAT4 دورًا رئيسيًا في إرسال الإشارات من IL-23. ينشط مستقبل IL-27 الجزيئات WSX-1 (متماثل للوحدة الفرعية p2 من IL-12R) و gp130 (سلسلة متعددة الببتيد التي تعد جزءًا من مستقبلات السيتوكينات لعائلة IL-6).
مثل IL-12 ، يعمل IL-23 و IL-27 في الغالب على خلايا CD4 + T ، مما يعزز تمايزها على طول مسار Th1. ميزات IL-23 - تأثير سائد على خلايا الذاكرة T ، وكذلك القدرة على دعم تطوير T-helpers من النوع Th17. يختلف IL-27 عن السيتوكينات الأخريين للعائلة في قدرته على إحداث تكاثر ليس فقط للخلايا المنشطة ، ولكن أيضًا الراحة CD4 + T. في الآونة الأخيرة ، تبين أن IL-27 و IL-35 يمكن أن يعملوا كعوامل تنظيمية (مثبطة) ، لأن الوحدة الفرعية Ebi3 الخاصة بهم هي هدف العامل الرئيسي لخلايا T التنظيمية FOXP3.
يتم تمثيل عوامل تحفيز المستعمرات (CSF) (الجدول 2.32) أو hematopoietins بثلاثة سيتوكينات - GM-CSF و G-CSF و M-CSF. IL-3 (Multi-CSF) قريب وظيفيًا منهم. تسمى هذه العوامل عوامل تحفيز المستعمرات ، حيث تم تحديدها لأول مرة من خلال قدرتها على دعم النمو في المختبر لمستعمرات الخلايا المكونة للدم للتكوين المقابل. يحتوي IL-3 على أوسع نطاق من الإجراءات ، لأنه يدعم نمو أي مستعمرة من الخلايا المكونة للدم ، باستثناء الخلايا اللمفاوية. يدعم GM-CSF نمو كل من مستعمرات الخلايا الحبيبية المختلطة ومستعمرات الخلايا المحببة والمستعمرات الوحيدات / الضامة بشكل منفصل. G-CSF و M-CSF متخصصون في الحفاظ على نمو وتمايز مستعمراتهم. لا تضمن هذه العوامل بقاء وتكاثر الخلايا المكونة للدم من هذه الأنواع فحسب ، بل إنها أيضًا قادرة على تنشيط الخلايا المتمايزة الناضجة بالفعل (M-CSF - الضامة ، G-CSF - العدلات). يشارك M-CSF في تمايز وحيدات إلى بلاعم ويمنع تمايز وحيدات إلى خلايا شجيري. يتسبب G-CSF ، بالإضافة إلى عمله على فرع المحببات في تكوين الدم ، في تحريك الخلايا الجذعية المكونة للدم من النخاع العظمي إلى مجرى الدم.
الجدول 2.32. توصيف العوامل المحفزة للمستعمرات

اسم نيي	كرومو سمك السلور	الوزن الجزيئي ، كيلو دالتون	الخلايا المنتجين	الخلايا استهداف	وصفة توري
GM-CSF	5q	22	البلاعم ، الخلايا التائية ، الخلايا القاتلة الطبيعية ، الخلايا اللحمية ، الخلايا الظهارية	البلاعم ، العدلات ، الحمضات ، الخلايا التائية ، الخلايا التغصنية ، الخلايا المكونة للدم	GM- CSFR أ / ص
G-CSF	17 س	18-22		العدلات ، الحمضات ، الخلايا التائية ، الخلايا المكونة للدم	G-CSFR (سلسلة واحدة)
M-CSF	5q	45/70 (ديمر)	الضامة ، الخلايا اللحمية ، الخلايا الظهارية	البلاعم، مكونات الدم الخلايا	ج- FMS
عامل الخلايا الجذعية	12 ق	32	سترومال الخلايا	الخلايا المكونة للدم ، الخلايا البائية ، الخلايا البدينة	ج- كيت
فلت -3 يجند	19 س	26,4	سترومال الخلايا	الخلايا المكونة للدم ، الخلايا البدينة	FLT-3

يتم وصف G-CSF و GM-CSF و IL-3 هيكليًا على أنها هيماتوبويتين تحتوي على 4 نطاقات حلزونية. تحتوي مستقبلاتها على سلسلتين من عديد الببتيد ، تنتمي إلى عائلة مستقبلات الهيماتوبويتين. يختلف M-CSF عن عوامل النجاح الحرجة الأخرى. إنه جزيء خافت ويوجد في كل من الأشكال القابلة للذوبان والمرتبطة بالغشاء. يحتوي مستقبله على مجالات شبيهة بالـ Ig ونطاق داخل الخلايا مع نشاط التيروزين كيناز (يتم أحيانًا نقل اسم كيناز بروتو-أونكوجين - c-Fms - إلى المستقبل بأكمله). عندما يرتبط M-CSF بالمستقبلات ، يحدث إضعافها وتنشيط كيناز.
يتم إنتاج عوامل تحفيز المستعمرات بواسطة الخلايا البطانية والأرومات الليفية وكذلك الخلايا الوحيدة / الضامة. يتم تصنيع GM-CSF و IL-3 أيضًا بواسطة الخلايا اللمفاوية التائية. تحت تأثير المنتجات البكتيرية (من خلال مستقبلات التعرف على الأنماط) والسيتوكينات المؤيدة للالتهابات ، يزداد تخليق وإفراز عوامل تحفيز المستعمرات بشكل كبير ، مما يؤدي إلى زيادة في تكوين النخاع. يتم تحفيز تكون المحببات بشكل خاص ، والذي يصاحبه هجرة متسارعة للخلايا ، بما في ذلك الخلايا غير الناضجة ، إلى المحيط. هذا يخلق صورة لكثرة الكريات البيض العدلات مع تحول في الصيغة إلى اليمين ، وهي سمة مميزة جدًا للالتهاب. يتم استخدام المستحضرات التي تعتمد على GM- و G-CSF في الممارسة السريرية لتحفيز تكون المحببات التي تضعف بسبب التأثيرات السامة للخلايا (الإشعاع ، والعلاج الكيميائي لعلاج أمراض الأورام ، وما إلى ذلك). يستخدم G-CSF لتعبئة الخلايا الجذعية المكونة للدم ، متبوعًا باستخدام الكتلة البيضاء المستحثة لاستعادة تكوين الدم الضعيف.
يتم إفراز عامل الخلايا الجذعية (SCF - عامل الخلايا الجذعية ، ligand c-kit) بواسطة خلايا انسجة نخاع العظم (الخلايا الليفية ، الخلايا البطانية) ، بالإضافة إلى أنواع مختلفة من الخلايا أثناء التطور الجنيني. يوجد SCF كجزيء عبر الغشاء وقابل للذوبان (يتكون الأخير نتيجة لانقسام البروتين في الجزء خارج الخلية). تم اكتشاف SCF في بلازما الدم. يحتوي جزيءه على روابط ثنائية كبريتيد. يحتوي مستقبل SCF ، c-Kk ، على نشاط التيروزين كيناز وهو مشابه هيكليًا لـ Flt-3 و c-Fms (مستقبل M-CSF). عندما يرتبط SCF ، فإن المستقبلات تكون ثنائية الأبعاد وتفسفر. يحدث نقل الإشارة بمشاركة PI3K وسلسلة MAP.
لطالما تم وصف الطفرات في جين SCF ومستقبلاته (طفرات الصلب) ؛ في الفئران ، تتجلى في تغيير لون المعطف وانتهاك تكون الدم. الطفرات التي تعطل تخليق غشاء العامل تسبب عيوبًا جسيمة في نمو الجنين. جنبًا إلى جنب مع عوامل أخرى ، يشارك SCF في الحفاظ على حيوية الخلايا الجذعية المكونة للدم ، ويضمن تكاثرها ، ويدعم المراحل المبكرة من تكون الدم. SCF مهم بشكل خاص لتكوين الكريات الحمر وتطور الخلايا البدينة ، ويعمل أيضًا كعامل نمو للخلايا التوتية في مرحلتي DN1 و DN2.
من حيث التركيب والنشاط البيولوجي ، يمتلك عامل Flt-3L (ثيروزينكيناز 3-ligand الذي يشبه Fms) خصائص مشابهة لـ SCF ، إلى جانب عوامل أخرى تدعم المراحل المبكرة من تكوين النخاع وتطور الخلايا اللمفاوية البائية. يلعب SCF دور عامل نمو الخلايا النقوية اللوكيميا.
تمت مناقشة الكيماويات ، وهي عامل خلطي مهم في الالتهاب والمناعة الفطرية ، أعلاه في وصف الانجذاب الكيميائي لكرات الدم البيضاء (انظر القسم 2.3.2).