Tsütokiinid immunoloogias. Tsütokiinid: üldteave Tsütokiinid hõlmavad

JA immunoregulatsioon, mida eritavad mitte-endokriinsed rakud (peamiselt immuunsüsteemid) ja millel on lokaalne toime naabruses asuvatele sihtrakkudele.

Tsütokiinid reguleerivad rakkudevahelisi ja süsteemidevahelisi interaktsioone, määravad rakkude ellujäämise, nende kasvu stimuleerimise või pärssimise, diferentseerumise, funktsionaalse aktiivsuse ja apoptoosi ning tagavad ka immuun-, endokriin- ja närvisüsteemi toimimise koordineerimise raku tasandil normaalsetes tingimustes ja reaktsioon patoloogilistele mõjudele.

Tsütokiinide oluline omadus, mis eristab neid teistest bioligandidest, on see, et neid ei toodeta "reservi", ei ladestu, ei ringle pikka aega vereringesüsteemis, vaid toodetakse "nõudmisel", elavad a. lühikest aega ja avaldavad lähimatele rakkudele lokaalset mõju.

Moodustuvad tsütokiinid koos neid tootvate rakkudega "mikroendokriinsüsteem" , mis tagab immuun-, vereloome-, närvi- ja endokriinsüsteemi rakkude koostoime. Piltlikult võib öelda, et tsütokiinide abil suhtlevad immuunsüsteemi rakud omavahel ja ülejäänud keha rakkudega, edastades tsütokiini tootvatelt rakkudelt käsklusi sihtrakkude seisundi muutmiseks. Ja sellest vaatenurgast võib immuunsüsteemi jaoks kutsuda tsütokiine "tsütotransmitterid", "tsütotransmitterid" või "tsütomodulaatorid" analoogselt närvisüsteemi neurotransmitterite, neurotransmitterite ja neuromodulaatoritega.

Termini "tsütokiinid" pakkus välja S. Cohen 1974. aastal.

Tsütokiinid koos kasvufaktorid viitama histohormoonid (koe hormoonid) .

Tsütokiinide funktsioonid

1. Põletikuvastane, st. aitab kaasa põletikulisele protsessile.

2. Põletikuvastane, s.o. põletikulise protsessi pärssimine.

3. Kasv.

4. Eristumine.

5. Regulatiivne.

6. Aktiveerimine.

Tsütokiinide tüübid

1. Interleukiinid (IL) ja tuumori nekroosifaktor (TNF)
2. Interferoonid.
3. Väikesed tsütokiinid.
4. Kolooniaid stimuleerivad tegurid (CSF).

Tsütokiinide funktsionaalne klassifikatsioon

1. Põletikuvastane, pakkudes põletikulise reaktsiooni mobiliseerimist (interleukiinid 1,2,6,8, TNFα, interferoon γ).
2. Põletikuvastane, põletiku teket piirav (interleukiinid 4,10, TGFβ).
3. Rakulise ja humoraalse immuunsuse regulaatorid (looduslikud või spetsiifilised), millel on oma efektorfunktsioonid (viirusevastane, tsütotoksiline).

Tsütokiinide toimemehhanism

Tsütokiine sekreteerib aktiveeritud tsütokiine tootv rakk ja need interakteeruvad sellega külgnevate sihtrakkude retseptoritega. Seega kandub ühest rakust teise signaal peptiidse kontrollaine (tsütokiini) kujul, mis käivitab selles edasisi biokeemilisi reaktsioone. On lihtne näha, et tsütokiinid on oma toimemehhanismi poolest väga sarnased neuromodulaatorid, kuid ainult neid eritavad mitte närvirakud, vaid immuunsüsteem ja mõned teised.

Tsütokiinid on aktiivsed väga madalatel kontsentratsioonidel, nende teke ja sekretsioon on mööduv ja tugevalt reguleeritud.
1995. aastal oli teada rohkem kui 30 tsütokiini ja 2010. aastal üle 200.

Tsütokiinidel ei ole ranget spetsialiseerumist: sama protsessi võivad sihtrakus stimuleerida erinevad tsütokiinid. Paljudel juhtudel täheldatakse sünergismi tsütokiinide toimel, st. vastastikune tugevdamine. Tsütokiinidel puudub antigeenne spetsiifilisus. Seetõttu ei ole nakkus-, autoimmuun- ja allergiliste haiguste spetsiifiline diagnoosimine tsütokiinide taseme määramise teel võimalik. Kuid meditsiinis annab nende kontsentratsiooni määramine veres teavet erinevat tüüpi immunokompetentsete rakkude funktsionaalse aktiivsuse kohta; põletikulise protsessi raskusastmest, selle üleminekust süsteemsele tasemele ja haiguse prognoosist.
Tsütokiinid toimivad rakkudele, seondudes nende pinnaretseptoritega. Tsütokiini seondumine retseptoriga viib läbi rea vaheetappe vastavate geenide aktiveerimiseni. Sihtrakkude tundlikkus tsütokiinide toime suhtes varieerub sõltuvalt tsütokiini retseptorite arvust nende pinnal. Tsütokiinide sünteesi aeg on reeglina lühike: piiravaks teguriks on mRNA molekulide ebastabiilsus. Mõned tsütokiinid (nt kasvufaktorid) toodetakse spontaanselt, kuid enamik tsütokiine sekreteeritakse indutseeritult.

Tsütokiinide sünteesi indutseerivad enamasti mikroobsed komponendid ja tooted (näiteks bakteriaalne endotoksiin). Lisaks võib üks tsütokiin toimida teiste tsütokiinide sünteesi indutseerijana. Näiteks interleukiin-1 indutseerib interleukiinide-6, -8, -12 tootmist, mis tagab tsütokiinide kontrolli kaskaadse olemuse. Tsütokiinide bioloogilisi toimeid iseloomustab polüfunktsionaalsus ehk pleiotroopsus. See tähendab, et samal tsütokiinil on mitmesuunaline bioloogiline aktiivsus ja samal ajal võivad erinevad tsütokiinid täita sama funktsiooni. See tagab tsütokiinide kemoregulatsioonisüsteemi ohutus- ja usaldusväärsuse. Ühise toimega rakkudele võivad tsütokiinid toimida kui sünergistid, ja nagu antagonistid.

Tsütokiinid on keharakkude poolt toodetud regulatoorsed peptiidid. Selline lai määratlus on tsütokiinide heterogeensuse tõttu vältimatu, kuid vajab täiendavat selgitust. Esiteks hõlmavad tsütokiinid lihtsaid polüpeptiide, keerukamaid sisemiste disulfiidsidemetega molekule ja valke, mis koosnevad kahest või enamast identsest või erinevast subühikust molekulmassiga 5 kuni 50 kDa. Teiseks on tsütokiinid endogeensed vahendajad, mida suudavad sünteesida peaaegu kõik tuumaga keharakud ning osa tsütokiinide geene ekspresseeritakse eranditult kõigis keharakkudes.
Tsütokiinisüsteem sisaldab praegu umbes 200 individuaalset polüpeptiidainet. Kõigil neil on mitmeid ühiseid biokeemilisi ja funktsionaalseid omadusi, millest kõige olulisemateks peetakse järgmist: bioloogilise toime pleiotroopia ja vahetatavus, antigeense spetsiifilisuse puudumine, signaali ülekanne interaktsiooni kaudu spetsiifiliste rakuretseptoritega ja tsütokiini moodustumine. võrku. Sellega seoses saab tsütokiinid eraldada uude sõltumatusse kehafunktsioonide reguleerimise süsteemi, mis eksisteerib koos närvi- ja hormonaalse regulatsiooniga.
Ilmselt arenes tsütokiinide regulatsioonisüsteemi moodustumine koos mitmerakuliste organismide arenguga ja oli tingitud vajadusest moodustada rakkudevahelise interaktsiooni vahendajaid, mis võivad hõlmata hormoone, neuropeptiide ja adhesioonimolekule. Sellega seoses on tsütokiinid kõige universaalsem reguleerimissüsteem, kuna nad on võimelised avaldama bioloogilist aktiivsust nii eemalt pärast sekretsiooni tootmisraku poolt (lokaalselt ja süsteemselt) kui ka rakkudevahelise kontakti ajal, olles bioloogiliselt aktiivsed membraani kujul. See tsütokiinide süsteem erineb adhesioonimolekulidest, mis täidavad kitsamaid funktsioone ainult raku otsesel kokkupuutel. Samal ajal erineb tsütokiinide süsteem hormoonidest, mida sünteesivad peamiselt spetsiaalsed organid ja mis toimivad pärast vereringesüsteemi sisenemist.
Tsütokiinidel on pleiotroopne bioloogiline toime erinevatele rakutüüpidele, osaledes peamiselt organismi kaitsereaktsioonide moodustamises ja reguleerimises. Kaitse kohalikul tasandil areneb tüüpilise põletikulise vastuse moodustumisega pärast patogeenide interaktsiooni mustrituvastusretseptoritega (membraani Toll-retseptoritega), millele järgneb niinimetatud põletikueelsete tsütokiinide süntees. Põletiku fookuses sünteesitud tsütokiinid mõjutavad peaaegu kõiki põletiku tekkega seotud rakke, sealhulgas granulotsüüte, makrofaage, fibroblaste, endoteeli- ja epiteelirakke ning seejärel T- ja B-lümfotsüüte.

Immuunsüsteemis vahendavad tsütokiinid seost mittespetsiifiliste kaitsereaktsioonide ja spetsiifilise immuunsuse vahel, toimides mõlemas suunas. Spetsiifilise immuunsuse tsütokiinide reguleerimise näide on 1. ja 2. tüübi abistajate T-lümfotsüütide eristamine ja tasakaalu säilitamine. Lokaalsete kaitsereaktsioonide ebaõnnestumise korral sisenevad tsütokiinid vereringesse ja nende toime avaldub süsteemsel tasemel, mis viib ägeda faasi vastuse väljakujunemiseni organismi tasandil. Samal ajal mõjutavad tsütokiinid peaaegu kõiki homöostaasi reguleerimisega seotud organeid ja süsteeme. Tsütokiinide toime kesknärvisüsteemile põhjustab muutusi kogu käitumuslike reaktsioonide kompleksis, enamiku hormoonide sünteesis, ägeda faasi valkude sünteesis maksas, kasvu- ja diferentseerumisfaktorite geenide ekspressioonis ning plasmamuutuste ioonilises koostises. . Kuid ükski toimuvatest muutustest pole juhuslik: kõik need on kas vajalikud kaitsereaktsioonide otseseks aktiveerimiseks või on kasulikud energiavoogude ümberlülitamiseks ainult ühe ülesande jaoks - võitluseks sissetungiva patogeeniga. Keha tasandil suhtlevad tsütokiinid immuun-, närvi-, endokriin-, vereloome- ja muude süsteemide vahel ning kaasavad need ühe kaitsereaktsiooni korraldamisse ja reguleerimisse. Tsütokiinid toimivad lihtsalt organiseerimissüsteemina, mis moodustab ja reguleerib patogeenide sissetoomise ajal kogu patofüsioloogiliste muutuste kompleksi.
Viimastel aastatel on selgunud, et tsütokiinide reguleeriv roll organismis ei piirdu ainult immuunvastusega ning selle võib jagada neljaks põhikomponendiks:
Embrüogeneesi reguleerimine, mitmete elundite, sealhulgas immuunsüsteemi elundite, munemise ja arengu reguleerimine.
Teatud normaalsete füsioloogiliste funktsioonide, näiteks normaalse vereloome, reguleerimine.
Keha kaitsereaktsioonide reguleerimine kohalikul ja süsteemsel tasandil.
Regenereerimisprotsesside reguleerimine kahjustatud kudede taastamiseks.
Tsütokiinide hulka kuuluvad interferoonid, kolooniaid stimuleerivad faktorid (CSF), kemokiinid, transformeerivad kasvufaktorid; kasvaja nekroosi faktor; väljakujunenud ajalooliste seerianumbritega interleukiinid ja mõned teised. Interleukiinid, mille seerianumbrid algavad 1-st, ei kuulu ühte tsütokiinide alarühma, mis on seotud ühise funktsiooniga. Need võib omakorda jagada põletikueelseteks tsütokiinideks, lümfotsüütide kasvu- ja diferentseerumisfaktoriteks ning individuaalseteks regulatoorseteks tsütokiinideks. Nimetus "interleukiin" määratakse äsja avastatud vahendajale, kui on täidetud järgmised Rahvusvahelise Immunoloogiaühingute Liidu nomenklatuurikomitee poolt välja töötatud kriteeriumid: uuritava faktori geeni molekulaarne kloonimine ja ekspressioon, unikaalse nukleotiidi olemasolu. ja sellele vastav aminohappejärjestus, saades neutraliseerivad monoklonaalsed antikehad. Lisaks peavad uut molekuli tootma immuunsüsteemi rakud (lümfotsüüdid, monotsüüdid või muud tüüpi leukotsüüdid), omama olulist bioloogilist funktsiooni immuunvastuse regulatsioonis ja lisafunktsioone, mille tõttu seda ei saa anda. funktsionaalne nimi. Lõpuks tuleks uue interleukiini loetletud omadused avaldada eelretsenseeritud teadusväljaandes.
Tsütokiinide klassifitseerimist saab läbi viia vastavalt nende biokeemilistele ja bioloogilistele omadustele, samuti retseptorite tüüpidele, mille kaudu tsütokiinid oma bioloogilisi funktsioone täidavad. Tsütokiinide klassifikatsioon struktuuri järgi (tabel 1) ei võta arvesse mitte ainult aminohappejärjestust, vaid eelkõige valgu tertsiaarset struktuuri, mis peegeldab täpsemalt molekulide evolutsioonilist päritolu.

Tsütokiiniteraapia, mis see on ja kui palju see maksab? Onkoimmunoloogia ehk tsütokiiniteraapia meetod, meetod, mis põhineb valkude (tsütokiinide) kasutamisel, mida inimorganism ise reprodutseerib vastusena (tsütotoksiinid) tekkivatele patoloogilistele protsessidele (erineva päritoluga viirused, ebanormaalsed rakud, bakterid ja antigeenid, mitogeenid jne. .).

Tsütokiiniteraapia tekkimise ajalugu

Seda vähiravi meetodit on meditsiinis kasutatud pikka aega. Ameerikas ja Euroopa riikides 80ndatel. rekombinantsest valgust ekstraheeritud valgu kahektiini () kasutamist. Samal ajal oli selle kasutamine lubatud ainult siis, kui elund oli võimalik isoleerida üldisest verevoolusüsteemist. Seda tüüpi valgu toime südame-kopsu aparatuuri kaudu laienes selle toime suure toksilisuse tõttu eranditult kahjustatud elundile. Tänapäeval on tsütokiinidel põhinevate ravimite toksilisust vähendatud sada korda. Tsütokiiniteraapia meetodi uuringuid on kirjeldatud S.A. teaduslikes töödes. Ketlinsky ja A.S. Simbirtsev.

Iisraeli juhtivad kliinikud

Millised on tsütokiinide funktsioonid?

Tsütokiinide interaktsiooni tüübid on erinevate funktsioonide terve protsess. Tsütokiinravi kasutamisel juhtub järgmine:

• Keha immuunsüsteemi reaktsiooni käivitamine patogeense protsessi hävitavatele toimingutele antikehade - tsütotoksiinide - vabanemise kaudu);
• Organismi ja haigusega võitlevate rakkude kaitsvate omaduste töö jälgimine;
• Rakkude taaskäivitamine ebanormaalsetest terveteks;
• Keha üldise seisundi stabiliseerimine;
• Osalemine allergilistes protsessides;
• Kasvaja mahu vähendamine või selle hävitamine;
• rakkude kasvu ja tsütokineesi esilekutsumine või inhibeerimine;
• Kasvaja moodustumise kordumise ennetamine;
• "tsütokiinide võrgustiku" loomine;
• Immuunsuse ja tsütokiinide tasakaalustamatuse korrigeerimine.

Tsütokiini valkude sordid

Tsütokiinide uurimismeetodite põhjal selgus, et nende valkude tootmine on organismi üks peamisi reaktsioone vastuseks patoloogilistele protsessidele. Nende välimus fikseeritakse esimestel tundidel ja päevadel alates ohu perioodist. Praeguseks on tsütokiine umbes kakssada sorti. Need sisaldavad:

• Interferoonid (IFN) - viirusevastased regulaatorid;
• Interleukiinid (IL1, IL18) täidavad oma bioloogilisi funktsioone, tagades immuunsüsteemi stabiliseeriva koostoime teiste kehasüsteemidega;
  Mõned neist sisaldavad erinevaid derivaate, nagu tsütokiniinid;
• Interleukiin12, aitab stimuleerida T-lümfotsüütide (Th1) kasvu ja diferentseerumist;
• Kasvajanekroosifaktorid – tümosiin alfa1 (TNF), mis reguleerivad toksiinide mõju rakkudele;
• kemokiinid, mis kontrollivad igat tüüpi leukotsüütide liikumist;
• Kasvufaktorid, mis vastutavad rakkude kasvu kontrollimise protsessi eest;
• Hematopoeetiliste rakkude eest vastutavad kolooniaid stimuleerivad tegurid.

Kõige laiemalt tuntud ja tõhusamad on 2 rühma: alfa-interferoonid (reaferoon, intron ja teised) ja interleukiinid ehk tsütokiinid (IL-2). See ravimite rühm on efektiivne neeruvähi ja nahavähi ravis.

Milliseid haigusi ravitakse tsütokiinraviga?

Tsütokiinteraapia protseduurile reageerivad teatud määral ligi viiskümmend erinevat päritolu haigust. Tsütokiinide kasutamine kompleksravi osana omab peaaegu täielikult tervendavat toimet 10-30 protsendil patsientidest, ligi 90 protsendil patsientidest kogeb osalist positiivset mõju. Tsütokiiniteraapia kasulik mõju avaldub samaaegsel keemiaravi läbiviimisel. Kui nädal enne keemiaravi algust alustatakse tsütokiiniravi, hoiab see ära aneemia, leukopeenia, neutropeenia, trombotsütopeenia ja muud negatiivsed tagajärjed.

Tsütokiinidega ravitavad haigused on järgmised:

• Onkoloogilised protsessid, kuni neljanda arenguetapini;
• viirusliku päritoluga B- ja C-hepatiit;
• erinevat tüüpi melanoomid;
• Kondüloomid on teravatipulised;
• Mitmekordne hemorraagiline sarkomatoos () HIV-nakkusega;
• inimese immuunpuudulikkuse viirus (HIV) ja omandatud immuunpuudulikkuse sündroom (AIDS);
• Äge hingamisteede viirusinfektsioon (ARVI), gripiviirus, bakteriaalsed infektsioonid;
• kopsutuberkuloos;
• Herpesviirus vöötohatise kujul;
• skisofreeniline haigus;
• sclerosis multiplex (MS);
• Naiste urogenitaalsüsteemi haigused (emakakaela erosioon, vaginiit, düsbakterioosi protsessid tupes);
• Limaskestade bakteriaalsed infektsioonid;
• aneemia;
• Puusaliigese koksartroos. Sellisel juhul viiakse ravi läbi tsütokiini ortokiini / regenokiiniga.

Pärast tsütokiinravi protseduuri läbimist algab patsientidel immuunsuse teke.

Tsütokiiniravi ravimid

Tsütokiinid töötati välja Vene Föderatsioonis 1991. aasta alguses. Esimene Venemaal toodetud ravim kandis nime Refnot, millel on kasvajavastane mehhanism. Pärast kolme faasi testimist 2009. aastal võeti see ravim kasutusele ja seda hakati kasutama erineva etioloogiaga vähi raviks. See põhineb kasvaja nekroosifaktoril. Ravi dünaamika paljastamiseks on soovitatav läbida üks kuni kaks ravikuuri. Sageli mõtlevad lugejad Refnoti tegevuse üle ja mis on tema tegevuses tõsi ja vale?

Võrreldes teiste ravimitega on selle eelised tunnustatud:

• Toksilisuse vähendamine sada korda;
• Mõju otse vähirakkudele;
• Endoteelirakkude ja lümfotsüütide aktiveerimine, mis aitab kaasa kasvaja väljasuremisele;
• Formatsiooni verevarustuse vähenemine;
• kasvajarakkude jagunemise ennetamine;
• Viirusevastase aktiivsuse suurenemine peaaegu tuhat korda;
• keemiaravi mõju suurendamine;
• Tervete rakkude ja kasvajaga võitlevate rakkude töö stimuleerimine (toimub tsütotoksiinide vabanemine);
• Relapside tõenäosuse märkimisväärne vähenemine;
• Patsiendid taluvad kergesti raviprotseduuri ja kõrvaltoimete puudumist;
• Patsiendi üldise seisundi paranemine.

Teine efektiivne immuno-onkoloogia ravim tsütokiiniteraapias on Ingaron, mis töötati välja gamma-interferooni ravimi baasil. Selle ravimi toime on suunatud valkude, samuti viirusliku päritoluga DNA ja RNA tootmise blokeerimisele. Ravim registreeriti 2005. aasta alguses ja seda kasutatakse järgmiste haiguste raviks:

• B- ja C-hepatiit;
• HIV ja AIDS;
• kopsutuberkuloos;
• HPV (inimese papilloomiviirus);
• Urogenitaalne klamüüdia;
• Onkoloogilised haigused.

Ingaroni toime on järgmine:

Kasutusjuhendi kohaselt on ingaron näidustatud kroonilise granulomatoosi korral tekkivate tüsistuste ennetamiseks, samuti ägedate hingamisteede viirusnakkuste raviks (kasutatakse limaskestade pindade ravis). Kasvaja korral võimaldab see ravim aktiveerida vähirakkude retseptoreid, mis aitab Refnot'il mõjutada nende nekroosi. Sellest vaatenurgast on tsütokiiniteraapias soovitatav kasutada kahte ravimit koos. Ingaroni ja refnoti kombineeritud kasutamise peamine eelis on asjaolu, et need on praktiliselt mittetoksilised, ei kahjusta vereloome funktsiooni, kuid samal ajal aktiveerivad nad täielikult immuunsüsteemi vähiga võitlemiseks.

Uuringute kohaselt on nende kahe ravimi kombinatsioon efektiivne selliste haiguste korral nagu:

• Närvisüsteemis tekkivad moodustised;
• Kopsuvähk;
• onkoloogilised protsessid kaelas ja peas;
• Mao, kõhunäärme ja käärsoole kartsinoom;
• eesnäärmevähk;
• Moodustused põies;
• luu vähk;
• Kasvaja naisorganites;
• Leukeemia.

Ülaltoodud protsesside ravi tsütokiinravi kaudu on umbes kakskümmend päeva. Neid ravimeid kasutatakse süstidena – ühe kuuri kohta on vaja kümmet viaali, mis tavaliselt väljastatakse retsepti alusel. Teaduslike uuringute kohaselt on tsütokiinide inhibiitorid - antitsütokiini ravimid tunnistatud paljutõotavateks. Nende hulka kuuluvad sellised ravimid nagu: Ember, Infliksimab, Anakinra (interleukiini retseptori blokaator), Simulect (spetsiifiline IL2 retseptori antagonist) ja mitmed teised.

Ärge raisake aega ebatäpsete vähiravihindade otsimisele

* Ainult patsiendi haiguse kohta andmete saamisel saab kliiniku esindaja välja arvutada ravi täpse hinna.

Tsütokiiniravi kõrvaltoimete tüübid

Immunoonkoloogiliste ravimite, nagu ingaron ja refnot, kasutamine võib põhjustada järgmisi negatiivseid mõjusid:

• Hüpertermia kaks või kolm kraadi. Sellega seisab silmitsi umbes kümme protsenti patsientidest. Tavaliselt tõuseb kehatemperatuur nelja või kuue tunni pärast pärast ravimi manustamist. Palaviku alandamiseks on soovitatav võtta aspiriini, ibuprofeeni, paratsetamooli või antibiootikume;
• Valu ja punetus süstekohas. Sellega seoses on ravikuuri ajal vaja ravimit manustada erinevatesse kohtadesse. Põletikulist protsessi saab eemaldada mittesteroidsete põletikuvastaste ravimite võtmisega ja põletikukohale joodvõrguga;
• Suure kasvaja korral ei ole välistatud keha mürgistus selle lagunemise elementidega. Sel juhul lükatakse tsütokiinravi kasutamine edasi (1 kuni 3 päeva), kuni patsiendi seisund normaliseerub.

Pärast ravikuuri läbimist tuleb patsiendil diagnoosi korrata, kasutades selliseid uurimismeetodeid nagu: magnetresonantstomograafia (MRI), positronemissioontomograafia (PET), kompuutertomograafia (CT), ultraheli ja kasvajamarkerite test.

Tähelepanu: viiakse läbi kohe pärast tsütokiiniteraapia protseduuri lõppu, võib see anda kõrgeid näitajaid, kuna kasvaja laguneb ravi ajal.

Hoolimata asjaolust, et tsütokiiniteraapia on üldiselt kahjutu ravimeetod, on teatud kategooria inimesi, kellele see ravimeetod on vastunäidustatud. Nende hulgas paistavad silma:

• Naised "positsioonil";
• laktatsiooniperiood;
• Individuaalne talumatus ravimite suhtes (mida täheldati harva);
• Autoimmuunse iseloomuga haigused.

Tuleb märkida, et enamik kasvajaid on tsütokiinravi suhtes tundlikud, kuid selline patoloogia (Ashkenazi-Hürthle rakkude kasvu tagajärjel) ei kuulu tsütokiinidega ravitavate onkoloogiliste haiguste hulka. See on tingitud asjaolust, et interferooni sisaldavad ravimid mõjutavad kilpnäärme kudesid ja talitlust, mis võib viia selle rakkude hävimiseni.

Tsütokiiniteraapia efektiivsus

Vaadeldavat meetodit kasutavate patsientide ravi analüüs näitab, et selle efektiivsus tuleneb eelkõige onkoloogilise moodustumise tundlikkusest tsütokiini elementide suhtes ja sõltub kasvaja klassifikatsioonist. Absoluutse tundlikkuse korral kasvajale avalduva toime suhtes on haiguse taandumine praktiliselt garanteeritud (kasvaja lagunemine ja metastaasidest vabanemine). Selle stsenaariumi korral peab patsient kahe või nelja nädala pärast läbima veel ühe tsütokiiniravi kuuri.

Kui tsütokiini reaktsioon ravimile on mõõdukas, siis on võimalik saavutada kasvaja suuruse vähenemine ja metastaaside vähenemine – tegelikult toimub regressioon osaliselt. See aga ei välista teise kursuse vajadust.

Kui vähirakud näitavad vastupanuvõimet ravile, on tsütokiiniteraapia mõjuks vähi arengu protsessi stabiliseerimine. Praktikas võimaldas see saavutada pahaloomuliste rakkude muundamise healoomulisteks.

Statistika kohaselt näitavad umbes kahekümnel protsendil patsientidest moodustised pärast sellist ravi jätkuvalt kasvu.
Sel juhul on näidustatud tsütokiinravi kombineerimine keemilise või kiiritusraviga.

Tähelepanuväärne on: tsütokiinraviga kombineeritud keemiaravil ei ole nii tõsiseid kõrvaltoimeid ja see on tõhusam.

Kui palju tsütokiiniravi maksab?

Nagu ülevaated näitavad, asub täna Moskvas üks tunnustatud spetsialiseeritud kliinikutest, mis pakub tsütokiiniteraapiaga ravi teenuseid - onkoimmunoloogia ja tsütokiiniteraapia keskus (on Novosibirskis üks osakond). Ravi maksumus sõltub haiguse tüübist ja ravimi tüübist.

Viide: Immuunsõltuvate patoloogiatega patsientide uurimise ja ravi poolest tuntud on Venemaa Föderaalse Meditsiini- ja Bioloogiaagentuuri SSC Immunoloogia Instituut, Peterburi, Jekaterinburgi, Ufa, Kaasani, Krasnodari ja Rostovi kliinikud. Don.

Moskvas saate osta ravimeid. Hinnad näevad välja sellised: 5 pudeli Refnoti keskmine maksumus annuses 100 000 RÜ on 10 kuni 14 tuhat rubla, 5 pudelit Ingaroni annuses 500 000 RÜ - alates 5 tuhandest rublast, Interleukin-2 - piirkonnas. 5500 tuhat rubla, erütropoetiin - vahemikus 11 000 rubla.

Sissejuhatus.

1. Tsütokiinide üldtunnused ja klassifikatsioon.

1.1.Toimemehhanismid.

1.2 Tsütokiinide omadused.

1.3 Tsütokiinide roll organismi füsioloogiliste funktsioonide reguleerimisel.

2. Tsütokiinide eriuuringud.

2.1 Tsütokiinide tähtsus laste käärsoole põletikuliste haiguste patogeneesis.

2.2.Lämmastikoksiidi ja tsütokiinide roll ägeda kopsukahjustuse sündroomi tekkes.

3. Tsütokiinide määramise meetodid

3.1 Tsütokiinide bioloogilise aktiivsuse määramine

3.2 Tsütokiinide kvantifitseerimine antikehade abil

3.3 Tsütokiinide määramine ensüümi immuunanalüüsiga.

3.3.1 Kasvajanekroosifaktor-alfa.

3.3.2 Gamma-interferoon.

3.3.3 Interleukiin-4

3.3.4 Interleukiin-8

3.3.5 Interleukiin-1 retseptori antagonist.

3.3.6 Alfa-interferoon.

3.3.7 Alfa-IFN-vastased antikehad.

4. Tsütokiinidel põhinevad immunotroopsed ravimid.

Kasutatud kirjanduse loetelu.

Järeldus.

Sissejuhatus.

Esimeste tsütokiinide kirjeldamisest on möödunud vähe aega. Nende uurimistöö viis aga ulatusliku teadmiste osa eraldamiseni - tsütokinoloogia, mis on erinevate teadmiste valdkondade lahutamatu osa, ja ennekõike immunoloogia, mis andis nende vahendajate uurimisele võimsa tõuke. Tsütokinoloogia läbib kõiki kliinilisi valdkondi, alates haiguste etioloogiast ja patogeneesist kuni erinevate patoloogiliste seisundite ennetamise ja ravini. Seetõttu peavad teadlased ja arstid navigeerima reguleerivate molekulide mitmekesisuses ja omama selget arusaama iga tsütokiini rollist uuritavates protsessides. Kõik immuunsüsteemi rakud täidavad teatud funktsioone ja töötavad hästi koordineeritud interaktsioonis, mille tagavad spetsiaalsed bioloogiliselt aktiivsed ained – tsütokiinid – immuunvastuse regulaatorid. Tsütokiine nimetatakse spetsiifilisteks valkudeks, mille abil saavad erinevad immuunsüsteemi rakud omavahel infot vahetada ja tegevusi koordineerida. Rakupinna retseptoritele mõjuvate tsütokiinide kogum ja kogused - "tsütokiinikeskkond" - kujutavad endast interakteeruvate ja sageli muutuvate signaalide maatriksit. Need signaalid on keerulised tsütokiini retseptorite suure mitmekesisuse tõttu ja seetõttu, et iga tsütokiin võib aktiveerida või inhibeerida mitmeid protsesse, sealhulgas oma sünteesi ja teiste tsütokiinide sünteesi, samuti tsütokiini retseptorite moodustumist ja ilmumist raku pinnal. Meie töö eesmärgiks on uurida tsütakiine, nende funktsioone ja omadusi ning nende võimalikku rakendamist meditsiinis. Tsütokiinid on väikesed valgud (molekulmass 8 kuni 80 kDa), mis toimivad autokriinselt (st neid tootvale rakule) või parakriinselt (lähedal asuvatele rakkudele). Nende väga aktiivsete molekulide moodustumine ja vabanemine on mööduv ja rangelt reguleeritud.

Kirjanduse arvustus.

Tsütokiinide üldised omadused ja klassifikatsioon.

Tsütokiinid on rühm rakkudevaheliste interaktsioonide polüpeptiidseid vahendajaid, mis on peamiselt seotud organismi kaitsereaktsioonide moodustamise ja reguleerimisega patogeenide sissetoomise ja koe terviklikkuse rikkumise korral, samuti mitmete normaalsete füsioloogiliste funktsioonide reguleerimisega. Tsütokiine saab eraldada uude sõltumatusse regulatsioonisüsteemi, mis eksisteerib koos närvi- ja endokriinsüsteemidega homöostaasi säilitamiseks, ning kõik kolm süsteemi on omavahel tihedalt seotud ja üksteisest sõltuvad. Viimase kahe aastakümne jooksul on enamiku tsütokiinide geene kloonitud ja saadud rekombinantseid analooge, mis kordavad täielikult looduslike molekulide bioloogilisi omadusi. Nüüd on teada enam kui 200 tsütokiinide perekonda kuuluvat ainet. Tsütokiinide uurimise ajalugu sai alguse 1940. aastatel. Siis kirjeldati kahektiini esimesi toimeid – tegur, mis esineb vereseerumis ja võib põhjustada kahheksiat või kaalulangust. Seejärel see vahendaja eraldati ja näidati olevat identne kasvaja nekroosifaktoriga (TNF). Sel ajal toimus tsütokiinide uurimine põhimõttel, et tuvastati üks bioloogiline efekt, millest sai alguse vastava vahendaja nimetus. Nii nimetati 50ndatel interferooniks (IFN), kuna see võib korduva viirusinfektsiooni ajal häirida või suurendada resistentsust. Interleukiin-1 (IL-1) nimetati algselt ka endogeenseks pürogeeniks, erinevalt bakteriaalsetest lipopolüsahhariididest, mida peeti eksogeenseteks pürogeenideks. Tsütokiinide uurimise järgmine etapp, mis ulatub 60-70 aasta taha, on seotud looduslike molekulide puhastamise ja nende bioloogilise toime põhjaliku iseloomustamisega. Selleks ajaks on avastatud T-rakkude kasvufaktor, mida nüüd tuntakse IL-2 nime all, ja mitmed teised molekulid, mis stimuleerivad T-, B-lümfotsüütide ja muud tüüpi leukotsüütide kasvu ja funktsionaalset aktiivsust. 1979. aastal pakuti välja termin "interleukiinid", et tähistada ja süstematiseerida neid, st vahendajaid, mis suhtlevad leukotsüütide vahel. Peagi sai aga selgeks, et tsütokiinide bioloogiline toime ulatub immuunsüsteemist palju kaugemale ja seetõttu muutus vastuvõetavamaks varem pakutud termin “tsütokiinid”, mis on säilinud tänaseni. Revolutsiooniline pööre tsütokiinide uurimisel toimus 80ndate alguses pärast hiire ja inimese interferooni geenide kloonimist ning rekombinantsete molekulide tootmist, mis kordasid täielikult looduslike tsütokiinide bioloogilisi omadusi. Pärast seda oli võimalik kloonida selle perekonna geene ja muid vahendajaid. Oluline verstapost tsütokiinide ajaloos oli rekombinantsete interferoonide ja eriti rekombinantse IL-2 kliiniline kasutamine vähi raviks. 1990. aastad möödusid tsütokiiniretseptorite subühikulise struktuuri avastamise ja "tsütokiinivõrgustiku" mõiste kujunemisega ning 21. sajandi algust tähistas paljude uute tsütokiinide avastamine geneetilise analüüsi abil. Tsütokiinide hulka kuuluvad interferoonid, kolooniaid stimuleerivad faktorid (CSF), kemokiinid, transformeerivad kasvufaktorid; kasvaja nekroosi faktor; väljakujunenud ajalooliste seerianumbritega interleukiinid ja mõned muud endogeensed vahendajad. Interleukiinid, mille seerianumbrid algavad 1-st, ei kuulu ühte tsütokiinide alarühma, mis on seotud ühise funktsiooniga. Need võib omakorda jagada põletikueelseteks tsütokiinideks, lümfotsüütide kasvu- ja diferentseerumisfaktoriteks ning individuaalseteks regulatoorseteks tsütokiinideks. Nimetus “interleukiin” omistatakse äsja avastatud vahendajale, kui on täidetud järgmised Rahvusvahelise Immunoloogiaühingute Liidu nomenklatuurikomitee poolt välja töötatud kriteeriumid: uuritava faktori geeni molekulaarne kloonimine ja ekspressioon, unikaalse nukleotiidi olemasolu ja sellele vastava aminohappejärjestuse, saades neutraliseerivad monoklonaalsed antikehad. Lisaks peavad uut molekuli tootma immuunsüsteemi rakud (lümfotsüüdid, monotsüüdid või muud tüüpi leukotsüüdid), omama olulist bioloogilist funktsiooni immuunvastuse regulatsioonis ja lisafunktsioone, mille tõttu seda ei saa anda. funktsionaalne nimi. Lõpuks tuleks uue interleukiini loetletud omadused avaldada eelretsenseeritud teadusväljaandes. Tsütokiinide klassifitseerimist saab läbi viia vastavalt nende biokeemilistele ja bioloogilistele omadustele, samuti retseptorite tüüpidele, mille kaudu tsütokiinid oma bioloogilisi funktsioone täidavad. Tsütokiinide klassifikatsioon struktuuri järgi (tabel 1) ei võta arvesse mitte ainult aminohappejärjestust, vaid eelkõige valgu tertsiaarset struktuuri, mis peegeldab täpsemalt molekulide evolutsioonilist päritolu.

Tabel 1. Tsütokiinide klassifikatsioon struktuuri järgi.

Geeni kloonimine ja tsütokiini retseptorite struktuuri analüüs näitas, et nii nagu tsütokiinid ise, saab ka need molekulid jagada mitmeks tüübiks vastavalt aminohappejärjestuste sarnasusele ja rakuväliste domeenide korraldusele (tabel 2). Ühte suurimat tsütokiini retseptorite perekonda nimetatakse hematopoetiini retseptorite perekonnaks või I tüüpi tsütokiini retseptorite perekonnaks. Selle retseptorirühma struktuuri eripäraks on 4 tsüsteiini olemasolu molekulis ja aminohappejärjestus Trp-Ser-X-Trp-Ser (WSXWS), mis asub rakumembraanist lühikese vahemaa kaugusel. II klassi tsütokiini retseptorid interferoonide ja IL-10-ga. Mõlemal esimest tüüpi retseptoritel on üksteisega homoloogia. Järgmised retseptorite rühmad pakuvad interaktsiooni kasvaja nekroosifaktori perekonna ja IL-1 perekonna tsütokiinidega. Praegu on teada, et rohkem kui 20 erinevat kemokiini retseptorit interakteeruvad erineva afiinsusastmega ühe või mitme kemokiinide perekonna ligandiga. Kemokiini retseptorid kuuluvad rodopsiini retseptorite superperekonda, neil on 7 transmembraanset domeeni ja nad annavad signaali G-valkude kaudu.

Tabel 2. Tsütokiini retseptorite klassifikatsioon.

Paljud tsütokiini retseptorid koosnevad 2-3 subühikust, mida kodeerivad erinevad geenid ja mida ekspresseeritakse sõltumatult. Sel juhul nõuab kõrge afiinsusega retseptori moodustumine kõigi allüksuste samaaegset interaktsiooni. Sellise tsütokiini retseptorite organiseerituse näiteks on IL-2 retseptori kompleksi struktuur. Üllatav oli asjaolu, et IL-2 retseptori kompleksi teatud alaühikud on ühised IL-2 ja mõnede teiste tsütokiinide jaoks. Seega on β-ahel samaaegselt IL-15 retseptori komponent ja γ-ahel toimib IL-2, IL-4, IL-7, IL-9, IL-15 retseptorite ühise alaühikuna. ja IL-21. See tähendab, et kõik nimetatud tsütokiinid, mille retseptorid koosnevad samuti 2-3 individuaalsest polüpeptiidist, kasutavad oma retseptorite komponendina y-ahelat, pealegi signaali edastamise eest vastutavat komponenti. Kõigil juhtudel tagavad iga tsütokiini interaktsiooni spetsiifilisuse teised struktuurilt erinevad subühikud. Tsütokiini retseptorite hulgas on veel 2 levinumat retseptori subühikut, mis juhivad signaali pärast interaktsiooni erinevate tsütokiinidega. See on tavaline βc (gp140) retseptori subühik IL-3, IL-5 ja GM-CSF retseptorite jaoks, samuti gp130 retseptori subühik, mida jagavad IL-6 perekonna liikmed. Ühise signaali subühiku olemasolu tsütokiini retseptorites on üks nende klassifitseerimise lähenemisviise, kuna see võimaldab leida ühist nii ligandide struktuuris kui ka bioloogilistes mõjudes.

Tabelis 3 on näidatud kombineeritud struktuurne ja funktsionaalne klassifikatsioon, kus kõik tsütokiinid on jagatud rühmadesse, võttes eelkõige arvesse nende bioloogilist aktiivsust, samuti tsütokiinimolekulide ja nende retseptorite ülaltoodud struktuurseid iseärasusi.

Tabel 3. Tsütokiinide struktuurne ja funktsionaalne klassifikatsioon.

	Tsütokiinide perekonnad	Alarühmad ja ligandid	Põhilised bioloogilised funktsioonid
	I tüüpi interferoonid	IFN a,b,d,k,w,t, IL-28, IL-29 (IFN l)	Viirusevastane toime, antiproliferatiivne, immunomoduleeriv toime
	Hematopoeetiliste rakkude kasvufaktorid	Tüvirakufaktor (komplekt-ligand, terasfaktor), Flt-3 ligand, G-CSF, M-CSF, IL-7, IL-11 gp140 ligandid: IL-3, IL-5, GM-CSF	Erinevat tüüpi eellasrakkude proliferatsiooni ja diferentseerumise stimuleerimine luuüdis, hematopoeesi aktiveerimine Erütropoetiin, trombopoetiin
	Interleukiin-1 ja FGF superperekond	FRF perekond: Happeline FGF, aluseline FGF, FRF3 - FRF23 IL-1 perekond (F1-11): IL-1α, IL-1β, IL-1 retseptori antagonist, IL-18, IL-33 jne.	Fibroblastide ja epiteelirakkude proliferatsiooni aktiveerimine Põletikuvastane toime, spetsiifilise immuunsuse aktiveerimine
	Kasvaja nekroosifaktori perekond	TNF, lümfotoksiinid α ja β, Fas-ligand jne.	Põletikuvastane toime, apoptoosi reguleerimine ja immunokompetentsete rakkude rakkudevaheline interaktsioon
	Interleukiin-6 perekond	gp130 ligandid: IL-6, IL-11, IL-31, onkostatiin-M, kardiotropiin-1, leukeemiat inhibeeriv faktor, tsiliaarne neurotroofne faktor	Põletikuvastane ja immunoreguleeriv toime
	Kemokiinid	SS, SHS (IL-8), SH3S, S	Erinevat tüüpi leukotsüütide kemotaksise reguleerimine
	Interleukiin-10 perekond	IL-10,19,20,22,24,26	Immunosupressiivne toime
	Interleukiin-12 perekond		Abistajate T-lümfotsüütide diferentseerumise reguleerimine
	T-abistaja kloonide tsütokiinid ja lümfotsüütide regulatsioonifunktsioonid	T-abilised tüüp 1: IL-2, IL-15, IL-21, IFNg 2 tüüpi T-abistajaid: IL-4, IL-5, IL-10, IL-13 IL-2 retseptori y-ahela ligandid: IL-7 TSLP	Rakulise immuunsuse aktiveerimine Humoraalse immuunsuse aktiveerimine, immunomoduleeriv toime Erinevat tüüpi lümfotsüütide, DC, NK-rakkude, makrofaagide jne diferentseerumise, proliferatsiooni ja funktsionaalsete omaduste stimuleerimine.
	Interleukin 17 perekond	IL-17A, B, C, D, E, F	Põletikueelsete tsütokiinide sünteesi aktiveerimine
	Närvikasvufaktori, trombotsüütide kasvufaktori ja transformeerivate kasvufaktorite supersugukond	Närvikasvufaktorite perekond: NGF, ajust tuletatud neurotroofne faktor Trombotsüütidest pärinevad kasvufaktorid (PDGF), angiogeensed kasvufaktorid (VEGF) TRF perekond: TRFb, aktiviinid, inhibiinid, sõlmed, luu morfogeensed valgud, Mulleri inhibeeriv aine	Põletiku, angiogeneesi, neuronaalse funktsiooni, embrüonaalse arengu ja kudede regeneratsiooni reguleerimine
	Epidermaalse kasvufaktori perekond	ERF, TRFα jne.
	Insuliinitaoliste kasvufaktorite perekond	IRF-I, IRF-II	Erinevate rakutüüpide proliferatsiooni stimuleerimine

Esimesse rühma kuuluvad I tüüpi interferoonid ja see on ülesehituselt kõige lihtsam, kuna kõigil selles sisalduvatel molekulidel on sarnane struktuur ja suures osas samad viirusevastase kaitsega seotud funktsioonid. Teise rühma kuulusid hematopoeetiliste rakkude kasvu- ja diferentseerumisfaktorid, mis stimuleerivad vereloome eellasrakkude arengut, alustades tüvirakust. Sellesse rühma kuuluvad tsütokiinid, mis on kitsalt spetsiifilised hematopoeetiliste rakkude üksikute diferentseerumisliinide suhtes (erütropoetiin, trombopoetiin ja IL-7, mis toimib tuberkuloosi lümfotsüütide prekursoritele), aga ka laiema bioloogilise aktiivsuse spektriga tsütokiine, nagu nt. IL-3, IL-11, kolooniaid stimuleerivad tegurid. Selle tsütokiinide rühma osana eraldati molekulide struktuurse korralduse sarnasuse tõttu ühise retseptori alaühikuga gp140 ligandid, samuti trombopoetiin ja erütropoetiin. FGF ja IL-1 superperekondade tsütokiinidel on kõrge homoloogia ja sarnane valgu struktuur, mis kinnitab ühist päritolu. Kuid bioloogilise aktiivsuse ilmingute poolest erineb FGF paljudes aspektides IL-1 perekonna agonistidest. IL-1 molekulide perekonda tähistatakse lisaks funktsionaalsetele nimetustele praegu ka F1-F11, kus F1 vastab IL-1α, F2 - IL-1β, F3 - IL-1 retseptori antagonistile, F4 - IL-18. Ülejäänud perekonnaliikmed avastati geneetilise analüüsi tulemusena ja neil on üsna kõrge homoloogia IL-1 molekulidega, kuid nende bioloogilised funktsioonid pole täielikult välja selgitatud. Järgmised tsütokiinide rühmad hõlmavad IL-6 perekondi (ühise retseptori alaühiku gp130 ligandid), tuumori nekroosifaktorit ja kemokiine, mida esindab suurim arv üksikuid ligande ja mis on nende vastavates peatükkides täielikult loetletud. Tuumorinekroosifaktorite perekond moodustati peamiselt ligandide ja nende retseptorite struktuuri sarnasuste alusel, mis koosnevad kolmest mittekovalentselt seotud identsest subühikust, mis moodustavad bioloogiliselt aktiivseid molekule. Samas kuuluvad sellesse perekonda oma bioloogiliste omaduste järgi üsna erineva aktiivsusega tsütokiinid. Näiteks TNF on üks silmatorkavamaid põletikuvastaseid tsütokiine, Fas ligand põhjustab sihtrakkude apoptoosi ja CD40 ligand annab stimuleeriva signaali T- ja B-lümfotsüütide vahelise rakkudevahelise interaktsiooni ajal. Sellised erinevused struktuurselt sarnaste molekulide bioloogilises aktiivsuses on peamiselt määratud nende retseptorite ekspressiooni ja struktuuri tunnustega, näiteks rakusisese "surma" domeeni olemasolu või puudumine, mis määrab raku apoptoosi. Viimastel aastatel on IL-10 ja IL-12 perekonnad täienenud ka uute liikmetega, kes on saanud interleukiinide seerianumbrid. Sellele järgneb väga keeruline tsütokiinide rühm, mis on abistaja T-lümfotsüütide funktsionaalse aktiivsuse vahendajad. Sellesse rühma kuulumine põhineb kahel põhiprintsiibil: 1) kuulumine Tx1 või Tx2 poolt sünteesitud tsütokiinidesse, mis määrab valdavalt humoraalset või rakulist tüüpi immunoloogiliste reaktsioonide väljakujunemise, 2) ühise retseptori alaühiku – gammaahela olemasolu. IL-2 retseptori kompleksi. Gammaahela ligandidest eraldati täiendavalt IL-4, millel on ka IL-13-ga ühised retseptori alaühikud, mis määrab suuresti nende tsütokiinide osaliselt kattuva bioloogilise aktiivsuse. Samamoodi eraldatud IL-7, millel on TSLP-ga ühine retseptorite struktuur. Selle klassifikatsiooni eelised on seotud tsütokiinide bioloogiliste ja biokeemiliste omaduste samaaegse arvestamisega. Selle lähenemisviisi otstarbekust kinnitab praegu uute tsütokiinide avastamine genoomi geneetilise analüüsi abil ja struktuurilt sarnaste geenide otsimine. Tänu sellele meetodile on oluliselt laienenud I tüüpi interferoonide perekond IL-1, IL-10, IL-12, on tekkinud uus IL-17 tsütokiini analoogide perekond, mis koosneb juba 6 liikmest. Ilmselt toimub lähitulevikus uute tsütokiinide tekkimine palju aeglasemalt, kuna inimese genoomi analüüs on peaaegu lõppenud. Tõenäoliselt on muutused võimalikud ligandi-retseptori interaktsiooni variantide ja bioloogiliste omaduste täpsustamise tõttu, mis võimaldab tsütokiinide klassifikatsioonil omandada lõpliku vormi.

Toimemehhanismid.

B. Tsütokiini retseptorid. Tsütokiinid on hüdrofiilsed signaalained, mille toimet vahendavad plasmamembraani välisküljel asuvad spetsiifilised retseptorid. Tsütokiinide seondumine retseptoriga (1) viib läbi rea vaheetappide (2-5) teatud geenide transkriptsiooni aktiveerimiseni (6) Tsütokiini retseptoritel endil ei ole türosiinkinaasi aktiivsust (väheste eranditega). Pärast tsütokiiniga (1) seondumist seostuvad retseptori molekulid, moodustades homodimeerid. Lisaks võivad nad signaali transportervalkudega [BPS (STP)] seostudes moodustada heterodimeere või stimuleerida BPS-i dimeriseerumist ise (2). I klassi tsütokiini retseptorid võivad agregeeruda kolme tüüpi RBP-dega: GP130 valgud, βc või γc. Need lisavalgud ei ole võimelised ise tsütokiine siduma, kuid nad edastavad signaali türosiinkinaasidele (3).

Tsütokiinide signaaliülekande näitena näitab skeem, kuidas IL-6 retseptor (IL-6) pärast ligandiga seondumist (1) stimuleerib GP130 (2) dimeriseerumist. Membraanvalgu dimeer GP130 seob ja aktiveerib JAK perekonna tsütoplasmaatilist türosiinkinaasi (kahe aktiivse keskusega Januse kinaasid) (3). Januse kinaasid fosforüleerivad tsütokiini retseptoreid, RBP-sid ja mitmesuguseid tsütoplasma valke, mis teostavad edasist signaaliülekannet; nad fosforüülivad ka transkriptsioonifaktoreid – signaalimuundureid ja transkriptsiooni aktivaatoreid [PSAT (STAT, inglise keelest signal transducers and activators of transscription)]. Need valgud kuuluvad perekonda BPS, mille struktuuris on SH3 domeen, mis tunneb ära fosfotürosiini jääke (vt lk 372). Seetõttu on neil omadus seostuda fosforüülitud tsütokiini retseptoriga. Kui PSAT molekul seejärel fosforüülitakse (4), muutub faktor aktiivseks ja moodustab dimeeri (5). Pärast tuumasse translokatsiooni seondub dimeer transkriptsioonifaktorina initsieeritud geeni promootoriga (vt lk 240) ja indutseerib selle transkriptsiooni (6) Mõned tsütokiini retseptorid võivad proteolüüsi tõttu kaotada oma rakuvälise ligandi siduva domeeni (mitte). näidatud skeemil). Domeen siseneb vereringesse, kus konkureerib tsütokiiniga seondumise pärast, mis vähendab tsütokiini kontsentratsiooni veres, koos moodustavad tsütokiinid multifunktsionaalse toimega regulatsioonivõrgustiku (tsütokiinikaskaadi). Tsütokiinide vastastikune kattumine toob kaasa asjaolu, et paljude nende toimel täheldatakse sünergismi ja mõned tsütokiinid on antagonistid. Sageli saate kehas jälgida kogu tsütokiinide kaskaadi keeruka tagasisidega.

tsütokiinide omadused.

Tsütokiinide üldised omadused, mille tõttu saab neid vahendajaid ühendada iseseisvaks regulatsioonisüsteemiks.

1. Tsütokiinid on polüpeptiidid või valgud, sageli glükosüülitud, enamikul neist on MM vahemikus 5 kuni 50 kDa. Bioloogiliselt aktiivsed tsütokiini molekulid võivad koosneda ühest, kahest, kolmest või enamast samast või erinevast subühikust.

2. Tsütokiinidel puudub bioloogilise toime antigeenne spetsiifilisus. Need mõjutavad kaasasündinud ja omandatud immuunsuse reaktsioonides osalevate rakkude funktsionaalset aktiivsust. Sellegipoolest on tsütokiinid T- ja B-lümfotsüütidele toimides võimelised stimuleerima immuunsüsteemis antigeeni poolt indutseeritud protsesse.

3. Tsütokiini geenide puhul on kolm ekspressioonivarianti: a) staadiumispetsiifiline ekspressioon teatud embrüonaalse arengu etappides, b) konstitutiivne ekspressioon mitmete normaalsete füsioloogiliste funktsioonide reguleerimiseks, c) indutseeritav ekspressioonitüüp, mis on iseloomulik enamik tsütokiine. Tõepoolest, rakud ei sünteesi enamikku tsütokiine väljaspool põletikulist vastust ja immuunvastust. Tsütokiini geenide ekspressioon algab vastusena patogeenide tungimisele organismi, antigeensele ärritusele või koekahjustusele. Patogeeniga seotud molekulaarstruktuurid on üks tugevamaid põletikueelsete tsütokiinide sünteesi indutseerijaid. T-raku tsütokiinide sünteesi alustamiseks on vajalik rakkude aktiveerimine spetsiifilise antigeeniga T-raku antigeeni retseptori osalusel.

4. Tsütokiine sünteesitakse vastusena stimulatsioonile lühikese aja jooksul. Sünteesi lõpetavad mitmesugused autoregulatsioonimehhanismid, sealhulgas RNA suurenenud ebastabiilsus ja prostaglandiinide, kortikosteroidhormoonide ja muude tegurite poolt vahendatud negatiivsete tagasiside olemasolu.

5. Sama tsütokiini võivad erinevates organites toota erinevad histogeneetilise päritoluga rakutüübid.

6. Tsütokiine saab seostada neid sünteesivate rakkude membraanidega, omades membraanivormina täielikku bioloogilise aktiivsuse spektrit ja avaldades oma bioloogilist toimet rakkudevahelise kontakti käigus.

7. Tsütokiinide bioloogiline toime on vahendatud spetsiifiliste rakuliste retseptori komplekside kaudu, mis seovad tsütokiine väga kõrge afiinsusega ning üksikud tsütokiinid võivad kasutada ühiseid retseptori alaühikuid. Tsütokiini retseptorid võivad eksisteerida lahustuval kujul, säilitades võime ligandide siduda.

8. Tsütokiinidel on pleiotroopne bioloogiline toime. Sama tsütokiin võib toimida mitut tüüpi rakkudele, põhjustades olenevalt sihtrakkude tüübist erinevaid toimeid (joonis 1). Tsütokiinide pleiotroopse toime tagab tsütokiini retseptorite ekspressioon erineva päritolu ja funktsiooniga rakutüüpidel ning signaaliülekanne, kasutades mitmeid erinevaid rakusisest sõnumitoojat ja transkriptsioonifaktorit.

9. Tsütokiinidele on iseloomulik bioloogilise toime vahetatavus. Mitmed erinevad tsütokiinid võivad põhjustada sama bioloogilist toimet või omada sarnast aktiivsust. Tsütokiinid indutseerivad või pärsivad enda, teiste tsütokiinide ja nende retseptorite sünteesi.

10. Vastuseks aktiveerimissignaalile sünteesivad rakud samaaegselt mitut tsütokiini, mis osalevad tsütokiinivõrgustiku moodustamises. Bioloogilised toimed kudedes ja organismi tasandil sõltuvad teiste sünergilise, aditiivse või vastupidise toimega tsütokiinide olemasolust ja kontsentratsioonist.

11. Tsütokiinid võivad mõjutada sihtrakkude proliferatsiooni, diferentseerumist ja funktsionaalset aktiivsust.

12. Tsütokiinid toimivad rakkudele mitmel viisil: autokriinne – rakule, mis seda tsütokiini sünteesib ja sekreteerib; parakriin - rakkudel, mis asuvad tootjaraku lähedal, näiteks põletikukoldes või lümfoidorganis; endokriinne - kaugjuhtimisega mis tahes elundite ja kudede rakkudel pärast vereringesse sisenemist. Viimasel juhul sarnaneb tsütokiinide toime hormoonide toimega (joonis 2).

Riis. 1. Ühte ja sama tsütokiini võivad toota erinevad histogeneetilise päritoluga rakutüübid erinevates organites ja toimida paljudele rakutüüpidele, põhjustades olenevalt sihtrakkude tüübist erinevaid toimeid.

Riis. 2. Tsütokiinide bioloogilise toime avaldumise kolm varianti.

Ilmselt arenes tsütokiinide regulatsioonisüsteemi moodustumine koos mitmerakuliste organismide arenguga ja see oli tingitud vajadusest moodustada rakkudevahelise interaktsiooni vahendajaid, mis võivad hõlmata hormoone, neuropeptiide, adhesioonimolekule ja mõnda muud. Sellega seoses on tsütokiinid kõige universaalsem reguleerimissüsteem, kuna nad on võimelised avaldama bioloogilist aktiivsust nii eemalt pärast sekretsiooni tootmisraku poolt (lokaalselt ja süsteemselt) kui ka rakkudevahelise kontakti ajal, olles bioloogiliselt aktiivsed membraani kujul. See tsütokiinide süsteem erineb adhesioonimolekulidest, mis täidavad kitsamaid funktsioone ainult raku otsesel kokkupuutel. Samal ajal erineb tsütokiinide süsteem hormoonidest, mida sünteesivad peamiselt spetsiaalsed organid ja mis toimivad pärast vereringesüsteemi sisenemist.

Tsütokiinide roll keha füsioloogiliste funktsioonide reguleerimisel.

Tsütokiinide rolli keha füsioloogiliste funktsioonide reguleerimisel võib jagada neljaks põhikomponendiks:

1. Embrüogeneesi, elundite munemise ja arengu reguleerimine, sh. immuunsüsteemi organid.

2. Teatud normaalsete füsioloogiliste funktsioonide reguleerimine.

3. Organismi kaitsereaktsioonide reguleerimine lokaalsel ja süsteemsel tasandil.

4. Kudede regeneratsiooniprotsesside reguleerimine.

Üksikute tsütokiinide geeniekspressioon toimub staadiumispetsiifiliselt teatud embrüonaalse arengu etappides. Tüvirakufaktor, transformeerivad kasvufaktorid, TNF perekonna tsütokiinid ja kemokiinid reguleerivad erinevate rakkude diferentseerumist ja migratsiooni ning immuunsüsteemi organite teket. Pärast seda ei pruugi osade tsütokiinide süntees taastuda, samas kui teised jätkavad normaalsete füsioloogiliste protsesside reguleerimist või osalevad kaitsereaktsioonide kujunemises.

Hoolimata asjaolust, et enamik tsütokiine on tüüpilised indutseeritavad vahendajad ja neid ei sünteesi rakud väljaspool põletikulist vastust ja immuunvastust postnataalsel perioodil, ei kuulu mõned tsütokiinid selle reegli alla. Geenide konstitutiivse ekspressiooni tulemusena sünteesitakse osa neist pidevalt ja on ringluses piisavalt suurtes kogustes, reguleerides üksikute rakutüüpide proliferatsiooni ja diferentseerumist kogu elu jooksul. Seda tüüpi funktsioonide füsioloogilise reguleerimise näited tsütokiinide poolt võivad olla pidevalt kõrge erütropoetiini tase ja mõningane CSF, et tagada vereloome. Keha kaitsereaktsioonide reguleerimine tsütokiinide poolt ei toimu mitte ainult immuunsüsteemi raames, vaid ka kogu organismi tasemel kaitsereaktsioonide korraldamise kaudu, mis on tingitud peaaegu kõigi põletiku arengu aspektide reguleerimisest. ja immuunvastust. See kogu tsütokiinide süsteemi jaoks kõige olulisem funktsioon on seotud tsütokiinide bioloogilise toime kahe peamise suunaga - kaitse nakkusetekitajate eest ja kahjustatud kudede taastamine. Tsütokiinid reguleerivad peamiselt kohalike kaitsereaktsioonide teket kudedes, mis hõlmavad erinevat tüüpi vererakke, endoteeli, sidekude ja epiteeli. Kaitse kohalikul tasandil areneb tüüpilise põletikulise reaktsiooni moodustumise kaudu selle klassikaliste ilmingutega: hüperemia, turse areng, valu ja talitlushäired. Tsütokiinide süntees algab siis, kui patogeenid tungivad kudedesse või rikutakse nende terviklikkust, mis tavaliselt toimub paralleelselt. Tsütokiinide tootmine on lahutamatu osa rakulisest vastusest, mis on seotud erinevate patogeenide sarnaste struktuurikomponentide müelomonotsüütide seeria rakkude poolt äratundmisega, mida nimetatakse patogeeniga seotud molekulaarseteks mustriteks. Selliste patogeenide struktuuride näideteks on gramnegatiivsete bakterite lipopolüsahhariidid, grampositiivsete mikroorganismide peptidoglükaanid, flagelliin või DNA, mis on rikas CpolyG järjestuste poolest, mis on iseloomulik kõikide bakteriliikide DNA-le. Leukotsüüdid ekspresseerivad sobivaid mustrituvastusretseptoreid, mida nimetatakse ka Toll-likeks retseptoriteks (TLR), mis on spetsiifilised mikroorganismide teatud struktuurimustrite suhtes. Pärast mikroorganismide või nende komponentide interaktsiooni TLR-iga käivitatakse rakusisene signaaliülekande kaskaad, mis viib leukotsüütide funktsionaalse aktiivsuse ja tsütokiini geenide ekspressiooni suurenemiseni.

TLR-i aktiveerimine viib kahe peamise tsütokiinide rühma sünteesini: põletikueelsed tsütokiinid ja I tüüpi interferoonid, peamiselt IFNα/β, põletikulise vastuse väljakujunemine ja eri tüüpi rakkude aktiveerimise lehvikukujuline laienemine, mis osalevad hoolduses. ja põletiku reguleerimine, sealhulgas igat tüüpi leukotsüüdid, dendriitrakud, T- ja B-lümfotsüüdid, NK-rakud, endoteeli- ja epiteelirakud, fibroblastid ja teised. See tagab põletikulise vastuse kujunemise järjestikused etapid, mis on kaasasündinud immuunsuse rakendamise peamine mehhanism. Lisaks hakkavad dendriitrakud sünteesima IL-12 perekonna tsütokiine, mis stimuleerivad abistaja T-lümfotsüütide diferentseerumist, mis toimib omamoodi sillana spetsiifiliste immuunreaktsioonide tekke algusesse, mis on seotud spetsiifiliste rakkude äratundmisega. mikroorganismide antigeensed struktuurid.

Teine sama oluline IFN sünteesiga seotud mehhanism tagab viirusevastase kaitse rakendamise. I tüüpi interferoonidel on neli peamist bioloogilist omadust:

1. Otsene viirusevastane toime, blokeerides transkriptsiooni.

2. Rakkude proliferatsiooni pärssimine, mis on vajalik viiruse leviku tõkestamiseks.

3. NK-rakkude funktsioonide aktiveerimine, millel on võime viirusega nakatunud keharakke lüüsida.

4. I klassi peamiste histo-sobivuskompleksi molekulide ekspressiooni suurenemine, mis on vajalik viiruse antigeenide nakatatud rakkude poolt tsütotoksilistele T-lümfotsüütidele esitamise efektiivsuse suurendamiseks. See viib viirusega nakatunud rakkude spetsiifilise äratundmise aktiveerimiseni T-lümfotsüütide poolt – see on viirusega nakatunud sihtrakkude lüüsi esimene etapp.

Selle tulemusena aktiveeruvad lisaks otsesele viirusevastasele toimele nii kaasasündinud (NK-rakud) kui ka omandatud (T-lümfotsüüdid) immuunsuse mehhanismid. See on näide sellest, kuidas üks väike tsütokiini molekul, mille molekulmass on 10 korda väiksem kui antikehamolekulide molekulmass, on võimeline aktiveerima täiesti erinevaid kaitsereaktsioonide mehhanisme tänu pleiotroopsele bioloogilisele toimele, mille eesmärk on täita sama eesmärki - eemaldada viirus, on kehasse sisenenud.

Kudede tasandil vastutavad tsütokiinid põletiku tekke ja seejärel kudede regenereerimise eest. Süsteemse põletikulise reaktsiooni (ägeda faasi vastuse) väljakujunemisel mõjutavad tsütokiinid peaaegu kõiki homöostaasi reguleerimisega seotud organeid ja süsteeme. Põletikueelsete tsütokiinide toime kesknärvisüsteemile viib söögiisu vähenemiseni ja kogu käitumuslike reaktsioonide kompleksi muutumiseni. Toiduotsimise ajutine lõpetamine ja seksuaalse aktiivsuse vähenemine on energiasäästu seisukohalt kasulikud, kuna ainsa ülesandena on võidelda sissetungiva patogeeniga. Selle signaali annavad tsütokiinid, kuna nende vereringesse sattumine tähendab kindlasti seda, et lokaalne kaitse ei ole patogeeniga toime tulnud ning vajalik on süsteemse põletikulise vastuse kaasamine. Üks esimesi süsteemse põletikulise vastuse ilminguid, mis on seotud tsütokiinide toimega hüpotalamuse termoregulatsioonikeskusele, on kehatemperatuuri tõus. Temperatuuri tõus on tõhus kaitsereaktsioon, kuna kõrgel temperatuuril väheneb paljude bakterite paljunemisvõime, kuid vastupidi, lümfotsüütide proliferatsioon suureneb.

Maksas suureneb tsütokiinide mõjul patogeeniga võitlemiseks vajalike ägeda faasi valkude ja komplementsüsteemi komponentide süntees, kuid samal ajal väheneb albumiini süntees. Teine näide tsütokiinide selektiivsest toimest on vereplasma ioonse koostise muutumine süsteemse põletikulise vastuse väljakujunemise ajal. Sel juhul toimub rauaioonide taseme langus, kuid tsingiioonide taseme tõus ning on hästi teada, et bakteriraku rauaioonidest ilmajätmine tähendab selle proliferatsioonipotentsiaali vähendamist (laktoferriini toime põhineb sellel). Teisest küljest on tsingi taseme tõus vajalik immuunsüsteemi normaalseks funktsioneerimiseks, eriti aga bioloogiliselt aktiivse seerumi tüümuse faktori tekkeks, mis on üks peamisi tüümuse hormoone, mis tagab tüümuse diferentseerumise. lümfotsüüdid. Tsütokiinide mõju vereloomesüsteemile on seotud hematopoeesi olulise aktiveerumisega. Leukotsüütide arvu suurendamine on vajalik kadude täiendamiseks ja rakkude, peamiselt neutrofiilsete granulotsüütide arvu suurendamiseks mädapõletiku fookuses. Toime verehüübimissüsteemile on suunatud koagulatsiooni tugevdamisele, mis on vajalik verejooksu peatamiseks ja patogeeni otseseks blokeerimiseks.

Seega avaldavad tsütokiinid süsteemse põletiku tekkega tohutul hulgal bioloogilisi aktiivsusi ja häirivad peaaegu kõigi kehasüsteemide tööd. Kuid ükski toimuvatest muutustest pole juhuslik: kõik need on kas vajalikud kaitsereaktsioonide otseseks aktiveerimiseks või on kasulikud energiavoogude ümberlülitamiseks ainult ühe ülesande jaoks - sissetungiva patogeeni vastu võitlemiseks. Tsütokiinid tagavad üksikute geenide ekspressiooni reguleerimise, hormonaalsete muutuste ja käitumuslike reaktsioonide muutumise näol nende kehasüsteemide kaasamise ja maksimaalse efektiivsuse, mis on antud hetkel vajalikud kaitsereaktsioonide tekkeks. Kogu organismi tasandil suhtlevad tsütokiinid immuun-, närvi-, endokriin-, vereloome- ja muude süsteemide vahel ning kaasavad need ühe kaitsereaktsiooni korraldamisse ja reguleerimisse. Tsütokiinid toimivad lihtsalt organiseerimissüsteemina, mis moodustab ja reguleerib kogu keha kaitsereaktsioonide kompleksi patogeenide sissetoomise ajal. Ilmselt on selline reguleerimissüsteem arenenud ja sellel on makroorganismi kõige optimaalsema kaitsereaktsiooni jaoks tingimusteta kasu. Seetõttu on ilmselt võimatu piirata kaitsereaktsioonide mõistet ainult mittespetsiifiliste resistentsuse mehhanismide ja spetsiifilise immuunvastuse osalemisega. Kogu keha ja kõik süsteemid, mis esmapilgul ei ole seotud immuunsuse säilitamisega, osalevad ühes kaitsereaktsioonis.

Tsütokiinide eriuuringud.

Tsütokiinide tähtsus käärsoole põletikuliste haiguste patogeneesis lastel.

S.V. Belmer, A.S. Simbirtsev, O.V. Golovenko, L.V. Bubnova, L.M. Karpina, N.E. Shchigoleva, T.L. Mihhailov. Moskva Riikliku Koloproktoloogia Uurimiskeskuse Venemaa Riiklik Meditsiiniülikool ja Peterburi Riiklik Väga Puhaste Bioloogiliste Toodete Uurimisinstituut tegelevad tsütokiinide rolli uurimisega laste käärsoole põletikuliste haiguste patogeneesis. Seedetrakti kroonilised põletikulised haigused on praegu laste seedesüsteemi patoloogias üks juhtivaid kohti. Erilist tähtsust omistatakse käärsoole põletikulistele haigustele (IDC), mille esinemissagedus kasvab kogu maailmas pidevalt. Pikk ravikuur sagedaste ja mõnel juhul surmaga lõppevate ägenemistega, lokaalsete ja süsteemsete tüsistuste tekkimine - see kõik tingib põhjaliku haiguse patogeneesi uurimise, et otsida uusi lähenemisviise IBD ravile. Viimastel aastakümnetel on mittespetsiifilise haavandilise koliidi (NUC) esinemissagedus olnud 510 juhtu aastas 100 tuhande elaniku kohta, Crohni tõve (CD) puhul 16 juhtu aastas 100 tuhande elaniku kohta. Levimusmäärad Venemaal ja Moskva piirkonnas vastavad Euroopa keskmistele andmetele, kuid on oluliselt madalamad kui Skandinaavia riikides, Ameerikas, Iisraelis ja Inglismaal. NUC puhul on levimus 19,3 juhtu 100 tuhande kohta, esinemissagedus 1,2 juhtu 100 tuhande inimese kohta aastas. CD puhul on levimus 3,0 100 tuhande inimese kohta, esinemissagedus 0,2 100 tuhande inimese kohta aastas. Asjaolu, et kõrgeimat esinemissagedust täheldati kõrgelt arenenud riikides, ei tulene mitte ainult sotsiaalsetest ja majanduslikest teguritest, vaid ka patsientide geneetilistest ja immunoloogilistest omadustest, mis määravad IBD eelsoodumuse. Need tegurid on ITS-i päritolu immunopatogeneetilises teoorias põhilised. Viiruste ja/või bakteriteooriad seletavad ainult haiguse ägedat algust ning protsessi kroonilisus on tingitud nii geneetilisest eelsoodumusest kui ka immuunvastuse iseärasustest, mis on samuti geneetiliselt määratud. Tuleb märkida, et IBD liigitatakse praegu geneetiliselt heterogeense kompleksse eelsoodumusega haiguseks. Tuvastati enam kui 15 oletatavat kandidaatgeeni kahest rühmast (immunospetsiifilised ja immunoregulatoorsed), mis põhjustasid päriliku eelsoodumuse. Tõenäoliselt määravad eelsoodumuse mitmed geenid, mis määravad immunoloogiliste ja põletikuliste reaktsioonide olemuse. Arvukate uuringute tulemuste põhjal võib järeldada, et IBD tekkega seotud geenide kõige tõenäolisem lokalisatsioon on 3., 7., 12. ja 16. kromosoomid. Praegu pööratakse suurt tähelepanu T- ja B-lümfotsüütide funktsioonide ning põletiku vahendajate tsütokiinide funktsioonide uurimisele. Aktiivselt uuritakse interleukiinide (IL), interferoonide (IFN), tuumori nekroosifaktori-a (TNF-a), makrofaagide ja autoantikehade rolli käärsoole limaskesta valkude ja automikrofloora suhtes. Nende CD ja UC häirete tunnused on tuvastatud, kuid jääb ebaselgeks, kas need muutused esinevad peamiselt või sekundaarselt. Patogeneesi paljude aspektide mõistmiseks oleksid väga olulised nii IBD prekliinilises staadiumis kui ka esimese astme sugulastega tehtud uuringud. Põletikuvahendajate hulgas on eriline roll tsütokiinidel, mis on 5–50 kDa massiga polüpeptiidmolekulide rühm, mis osalevad organismi kaitsereaktsioonide tekkes ja reguleerimises. Keha tasandil suhtlevad tsütokiinid immuun-, närvi-, endokriin-, vereloome- ja muude süsteemide vahel ning aitavad neid kaasata kaitsereaktsioonide korraldamisse ja reguleerimisse. Tsütokiinide klassifikatsioon on näidatud tabelis 2. Enamikku tsütokiine ei sünteesi rakud väljaspool põletikulist vastust ja immuunvastust. Tsütokiini geenide ekspressioon algab vastusena patogeenide tungimisele organismi, antigeensele ärritusele või koekahjustusele. Üheks võimsamaks tsütokiini sünteesi indutseerijaks on bakteriraku seinte komponendid: LPS, peptidoglükaanid ja muramüüldipeptiidid. Põletikueelsete tsütokiinide tootjad on peamiselt monotsüüdid, makrofaagid, T-rakud jne. Sõltuvalt mõjust põletikulisele protsessile jagunevad tsütokiinid kahte rühma: põletikueelsed (IL-1, IL-6, IL-8 , TNF-a, IFN-g ) ja põletikuvastased (IL-4, IL-10, TGF-b). Interleukiin-1 (IL-1) on immunoregulatoorne vahendaja, mis vabaneb põletikuliste reaktsioonide, koekahjustuste ja infektsioonide käigus (põletikku soodustav tsütokiin). IL-1 mängib olulist rolli T-rakkude aktiveerimisel nende interaktsiooni ajal antigeeniga. On teada kahte tüüpi IL-1: IL-1a ja IL-1b, kahe erineva inimese kromosoomis 2 paikneva geeni lookuse saadused. IL-1a jääb raku sisse või võib olla membraani kujul, ilmub vähesel määral rakuvälisesse ruumi. IL-1a membraanivormi roll on aktiveerivate signaalide edastamine makrofaagidest T-lümfotsüütidele ja teistele rakkudele rakkudevahelise kontakti ajal. IL-1a on peamine lühitoimevahendaja. Erinevalt IL-1a-st sekreteerivad rakud aktiivselt IL-1b, toimides nii süsteemselt kui ka lokaalselt. Praeguseks on teada, et IL-1 on üks peamisi põletikuliste reaktsioonide vahendajaid, stimuleerib T-rakkude proliferatsiooni, suurendab IL-2 retseptori ekspressiooni T-rakkudel ja nende poolt IL-2 tootmist. IL-2 indutseerib koos antigeeniga neutrofiilide aktivatsiooni ja adhesiooni, stimuleerib teiste tsütokiinide (IL-2, IL-3, IL-6 jne) teket aktiveeritud T-rakkude ja fibroblastide poolt, stimuleerib rakkude proliferatsiooni. fibroblastid ja endoteelirakud. Süsteemselt toimib IL-1 sünergistlikult TNF-a ja IL-6-ga. Kontsentratsiooni suurenemisega veres mõjutab IL-1 hüpotalamuse rakke ja põhjustab kehatemperatuuri tõusu, palavikku, uimasust, söögiisu langust ning stimuleerib maksarakke tootma ägeda faasi valke (CRP, amüloid A, a-2 makroglobuliin ja fibrinogeen). IL4 (kromosoom 5). Inhibeerib makrofaagide aktivatsiooni ja blokeerib paljusid IFNg poolt stimuleeritud toimeid, nagu IL1, lämmastikoksiidi ja prostaglandiinide tootmine, mängib olulist rolli põletikuvastastes reaktsioonides, omab immunosupressiivset toimet. IL6 (kromosoom 7), üks peamisi põletikueelseid tsütokiine, on B-rakkude ja makrofaagide diferentseerumise viimase etapi peamine indutseerija, võimas stimulaator ägeda faasi valkude tootmisel maksarakkude poolt. Üks IL6 põhifunktsioone on stimuleerida antikehade tootmist in vivo ja in vitro. IL8 (kromosoom 4). Viitab kemokiini vahendajatele, mis põhjustavad leukotsüütide suunatud migratsiooni (kemotaksist) põletikukoldesse. IL10 põhiülesanne on inhibeerida tsütokiinide tootmist 1. tüüpi abistajate (TNFb, IFNg) ja aktiveeritud makrofaagide (TNF-a, IL1, IL12) poolt. Nüüdseks on teada, et immuunvastuse tüübid on seotud ühe lümfotsüütide aktiveerimise variandiga, kus domineerivad 1. tüüpi (TH2) või 2. tüüpi (TH3) abistajarakkude T-lümfotsüütide kloonid. Tooted TH2 ja TH3 mõjutavad negatiivselt vastandkloonide aktiveerimist. Th-kloonide ühe tüübi liigne aktiveerimine võib suunata immuunvastuse ühele arenguvariandidest. Krooniline tasakaalustamatus Th-kloonide aktiveerimisel põhjustab immunopatoloogiliste seisundite arengut. IBD tsütokiinide muutusi saab uurida mitmel viisil, määrates nende taseme veres või in situ. IL1 tase on kõrgenenud kõigi põletikuliste soolehaiguste korral. Erinevused UC ja CD vahel on IL2 suurenenud ekspressioonis. Kui UC näitab IL2 vähenenud või normaalset taset, siis CD näitab selle kõrgenenud taset. IL4 sisaldus UC-s suureneb, CD puhul jääb see normaalseks või isegi väheneb. Ägeda faasi reaktsioone vahendava IL6 tase on kõrgenenud ka kõikide põletikuvormide korral. Tsütokiinide profiili kohta saadud andmed viitasid sellele, et kroonilise IBD kahte peamist vormi iseloomustab tsütokiinide erinev aktivatsioon ja ekspressioon. Uuringute tulemused näitavad, et UC-ga patsientidel täheldatud tsütokiinide profiil on rohkem kooskõlas TH3 profiiliga, samas kui CD-ga patsientide puhul tuleks TH2 profiili pidada iseloomulikumaks. Selle TH2 ja TH3 profiilide rolli käsitleva hüpoteesi atraktiivsus seisneb ka selles, et tsütokiinide kasutamine võib muuta immuunvastust ühes või teises suunas ja viia tsütokiinide tasakaalu taastamisega remissioonini. Seda saab kinnitada eelkõige IL10 kasutamisega. Edasised uuringud peaksid näitama, kas tsütokiini vastus on sekundaarne nähtus reaktsioonina ärritusele või, vastupidi, määrab vastavate tsütokiinide ekspressioon organismi reaktiivsuse koos järgnevate kliiniliste ilmingute tekkega. Laste IBD tsütokiinide taseme uuringut ei ole veel läbi viidud. See töö on esimene osa teaduslikust uuringust, mis on pühendatud IBD tsütokiinide seisundi uurimisele lastel. Käesoleva töö eesmärgiks oli uurida makrofaagide humoraalset aktiivsust UC ja CD-ga laste veres sisalduvate (IL1a, IL8) tasemete ning nende dünaamika määramisega teraapia ajal. Aastatel 2000–2002 uuriti Venemaa Kliinilise Lastehaigla gastroenteroloogia osakonnas 34 UC-ga last ja 19 CD-ga last vanuses 4-16 aastat. Diagnoos kinnitati anamnestiliselt, endoskoopiliselt ja morfoloogiliselt. Põletikueelsete tsütokiinide IL1a, IL8 tasemete uuring viidi läbi ensüümi immuunanalüüsi (ELISA) abil. IL1a, IL8 kontsentratsiooni määramiseks kasutati ettevõtte Cytokin LLC (Peterburg, Venemaa) toodetud testsüsteeme. Analüüs viidi läbi Riikliku Kõrgpuhaste Biopreparaatide Teadusliku Uurimise Instituudi immunofarmakoloogia laboris (laborijuhataja, meditsiiniteaduste doktor, prof A.S. Simbirtsev). Uuringu käigus saadud tulemused näitasid ägenemise perioodil olulist IL1a, IL8 taseme tõusu, mis oli UC-ga lastel rohkem väljendunud kui CD-ga lastel. Väljaspool ägenemist põletikueelsete tsütokiinide tase väheneb, kuid ei jõua normi. UC korral tõusis IL-1a, IL-8 tase ägenemise perioodil 76,2% ja 90% lastest ning remissiooniperioodil vastavalt 69,2% ja 92,3%. CD korral suureneb IL-1a, IL-8 tase ägenemise perioodil 73,3% ja 86,6% lastest ning remissiooniperioodil vastavalt 50% ja 75%.

Olenevalt haiguse tõsidusest said lapsed ravi aminosalitsülaatide või glükokortikoididega. Ravi iseloom mõjutas oluliselt tsütokiinitasemete dünaamikat. Aminosalitsülaatravi ajal ületas põletikueelsete tsütokiinide tase UC ja CD-ga laste rühmas oluliselt kontrollrühma oma. Samal ajal täheldati kõrgemat esinemissagedust UC-ga laste rühmas. UC korral on aminosalitsülaatidega ravi ajal IL1a ja IL8 tasemed tõusnud vastavalt 82,4% ja 100% lastest, glükokortikoidravi korral aga 60% lastest mõlema tsütokiini puhul. CD-s on IL1a ja IL8 tõus aminosalitsülaatravi ajal kõigil lastel ning glükokortikoidravi ajal vastavalt 55,5% ja 77,7% lastest. Seega näitavad selle uuringu tulemused enamiku UC ja CD-ga laste olulist seotust immuunsüsteemi makrofaagide lüli patogeneetilises protsessis. Selles uuringus saadud andmed ei erine põhimõtteliselt täiskasvanud patsientide uurimisel saadud andmetest. Erinevused IL1a ja IL8 tasemetes UC ja CD-ga patsientidel on kvantitatiivsed, kuid mitte kvalitatiivsed, mis viitab nende muutuste mittespetsiifilisusele, mis on tingitud kroonilise põletikulise protsessi käigust. Seetõttu pole neil näitajatel diagnostilist väärtust. IL1a ja IL8 tasemete dünaamilise uuringu tulemused kinnitavad glükokortikoidravimitega ravi suuremat efektiivsust võrreldes aminosalitsiilidega. Esitatud andmed on IBD-ga laste tsütokiinide seisundi uuringu esimese etapi tulemus. Probleemi edasine uurimine on vajalik, võttes arvesse teiste põletikueelsete ja põletikuvastaste tsütokiinide näitajaid.

Lämmastikoksiidi ja tsütokiinide roll ägeda kopsukahjustuse sündroomi tekkes.

Seda probleemi uurivad T.A. Shumatova, V.B. Šumatov, E.V. Markelova, L.G. Ägeda kopsukahjustuse sündroom (täiskasvanu respiratoorse distressi sündroom, ARDS) on üks raskemaid ägeda hingamispuudulikkuse vorme, mis tekivad patsientidel raske trauma, sepsise, peritoniidi, pankreatiidi, suure verekaotuse, aspiratsiooni taustal pärast ulatuslikke kirurgilisi sekkumisi. ja 50–60% juhtudest põhjustab surma. Andmed ARDS-i patogeneesi, sündroomi varajase diagnoosimise ja prognoosi kriteeriumide väljatöötamise kohta on vähesed, pigem vastuolulised, mis ei võimalda välja töötada ühtset diagnostilist ja terapeutilist kontseptsiooni. On kindlaks tehtud, et ARDS põhineb kopsukapillaaride ja alveolaarsete epiteeli endoteeli kahjustusel, vere reoloogiliste omaduste rikkumisel, mis põhjustab interstitsiaalse ja alveolaarkoe turset, põletikku, atelektaasid ja pulmonaalset hüpertensiooni. Viimaste aastate kirjanduses on ilmunud piisavalt teavet rakkude ja kudede metabolismi universaalse regulaatori - lämmastikoksiidi kohta. Huvi lämmastikoksiidi (NO) vastu tuleneb eelkõige sellest, et see on seotud paljude funktsioonide reguleerimisega, sealhulgas veresoonte toonuse, südame kontraktiilsuse, trombotsüütide agregatsiooni, neurotransmissiooni, ATP ja valkude sünteesi ning immuunkaitse reguleerimisega. Lisaks on NO-l olenevalt molekulaarse sihtmärgi valikust ja sellega interaktsiooni omadustest ka kahjulik mõju. Arvatakse, et rakkude aktivatsiooni käivitav mehhanism on tasakaalustamata tsütokineemia. Tsütokiinid on lahustuvad peptiidid, mis toimivad immuunsüsteemi vahendajatena ja tagavad rakulise koostöö, positiivse ja negatiivse immunoregulatsiooni. Püüdsime süstematiseerida kirjanduses leiduvat teavet NO ja tsütokiinide rolli kohta ägeda kopsukahjustuse sündroomi tekkes. NO on vees ja rasvlahustuv gaas. Selle molekul on ebastabiilne vaba radikaal, difundeerub kergesti kudedesse, imendub ja hävib nii kiiresti, et suudab mõjutada ainult oma lähikeskkonna rakke. NO molekulil on kõik klassikalistele sõnumitoojatele omased omadused: see toodetakse kiiresti, toimib väga madalatel kontsentratsioonidel ja pärast välise signaali lakkamist muutub see kiiresti muudeks ühenditeks, oksüdeerudes stabiilseteks anorgaanilisteks lämmastikoksiidideks: nitrititeks ja nitraadideks. NO eluiga kudedes on erinevate allikate kohaselt 5 kuni 30 sekundit. NO peamised molekulaarsed sihtmärgid on rauda sisaldavad ensüümid ja valgud: lahustuv guanülaattsüklaas, nitroksiidi süntaas (NOS), hemoglobiin, mitokondriaalsed ensüümid, Krebsi tsükli ensüümid, valkude ja DNA süntees. NO süntees organismis toimub aminohappe L-arginiini lämmastikku sisaldava osa ensümaatiliste transformatsioonide teel spetsiifilise NOS ensüümi mõjul ja seda vahendab kaltsiumiioonide interaktsioon kalmoduliiniga. Ensüüm inaktiveeritakse madalatel kontsentratsioonidel ja on maksimaalselt aktiivne 1 μM vaba kaltsiumi juures. On tuvastatud kaks NOS-i isovormi: konstitutiivne (cNOS) ja indutseeritud (iNOS), mis on erinevate geenide produktid. Kaltsium-kalmoduliinist sõltuv cNOS on rakus pidevalt olemas ja soodustab väikese koguse NO vabanemist vastusena retseptorile ja füüsilisele stimulatsioonile. Selle isovormi mõjul moodustunud NO toimib kandjana mitmetes füsioloogilistes reaktsioonides. Kaltsiumist kalmoduliinist sõltumatu iNOS moodustub erinevates rakutüüpides vastusena põletikueelsetele tsütokiinidele, endotoksiinidele ja oksüdantidele. See NOS-i isovorm transkribeeritakse 17. kromosoomi spetsiifiliste geenide poolt ja see soodustab suurte NO-koguste sünteesi. Ensüüm jaguneb ka kolme tüüpi: NOS-I (neuronaalne), NOS-II (makrofaag), NOS-III (endoteliaalne). NO-d sünteesivate ensüümide perekonda leidub paljudes kopsurakkudes: bronhide epiteelirakkudes, alveolotsüütides, alveolaarsetes makrofaagides, nuumrakkudes, bronhide arterite ja veenide endoteliotsüütides, bronhide ja veresoonte siledates müotsüütides, mitteadrenergilistes mittekolinergilised neuronid. Inimeste ja imetajate bronhide ja alveolaarsete epiteelirakkude konstitutiivne võime NO sekreteerida on kinnitatud paljudes uuringutes. On kindlaks tehtud, et NO moodustumisel osalevad nii inimese hingamisteede ülemised osad kui ka alumised lõigud. Trahheostoomiga patsientidel läbi viidud uuringud on näidanud, et trahheostoomi kaudu väljahingatavas õhus on gaasi hulk palju väiksem kui nina- ja suuõõnes. Kunstliku kopsuventilatsiooni saavatel patsientidel on endogeense NO süntees oluliselt mõjutatud. Uuringud kinnitavad, et NO vabanemine toimub bronhodilatatsiooni ajal ja seda kontrollib vaguse närvisüsteem. On saadud andmeid, et NO moodustumine inimese hingamisteede epiteelis suureneb hingamisteede põletikuliste haiguste korral. Gaasi sünteesi suurendab indutseeritud NOS-i aktiveerimine tsütokiinide, samuti endotoksiinide ja lipopolüsahhariidide mõjul.

Praegu on teada üle saja tsütokiini, mis on traditsiooniliselt jagatud mitmeks rühmaks.

1. Interleukiinid (IL-1 - IL18) - sekretsiooni reguleerivad valgud, mis tagavad vahendajate vastasmõju immuunsüsteemis ja selle seose teiste kehasüsteemidega.

2. Interferoonid (IFN-alfa, beeta, gamma) - viirusevastased tsütokiinid, millel on väljendunud immunoregulatoorne toime.

3. Kasvajanekroosifaktorid (TNF alfa, beeta) – tsütotoksilise ja reguleeriva toimega tsütokiinid.

4. Kolooniaid stimuleerivad tegurid (G-CSF, M-CSF, GM-CSF) - vereloome rakkude kasvu ja diferentseerumise stimulaatorid, mis reguleerivad vereloomet.

5. Kemokiinid (IL-8, IL-16) – leukotsüütide kemoatraktandid.

6. Kasvufaktorid - erineva koega kuuluvuse (fibroblastide kasvufaktor, endoteelirakkude kasvufaktor, epidermise kasvufaktor) ja transformeerivate kasvufaktorite (TGF beeta) kasvu, diferentseerumise ja funktsionaalse aktiivsuse regulaatorid.

Need bioregulatoorsed molekulid määravad kindlaks põletikulise ja immuunvastuse tüübi ja kestuse, kontrollivad rakkude proliferatsiooni, vereloomet, angiogeneesi, haavade paranemist ja paljusid muid protsesse. Kõik teadlased rõhutavad, et tsütokiinidel puudub spetsiifilisus antigeenide suhtes. Kultiveeritud kopsumakrofaagide ja nuumrakkudega tehtud katsed on näidanud iNOS-i moodustumist vastusena gamma-interferoonile, interleukiin-1-le, kasvaja nekroosifaktorile ja lipopolüsahhariididele. Loomade ja inimeste alveolotsüütides on leitud iNOS-i ja cNOS-i ekspressiooni põletikueelsete tsütokiinide jaoks. Epiteelirakkude funktsiooni regulaatori epidermaalse kasvufaktori lisamine kultuurile vähendas ainult indutseeritud ensüümi aktiivsust. Teada on, et olenevalt olemusest toimivad tsütokiinid autokriinselt – tootvatele rakkudele endile, parakriinselt – teistele sihtrakkudele või endokriinsetele – erinevatele rakkudele väljaspool nende tootmiskohta. Samal ajal võivad nad üksteisega suhelda vastavalt agonistlikule või antagonistlikule põhimõttele, muutes sihtrakkude funktsionaalset seisundit ja moodustades tsütokiinide võrgustiku. Seega ei ole tsütokiinid erinevad peptiidid, vaid terviklik süsteem, mille põhikomponentideks on produtseerivad rakud, tsütokiini valk ise, selle retseptor ja sihtrakk. On kindlaks tehtud, et ägeda kopsukahjustuse tekkega suureneb põletikueelsete tsütokiinide tase: IL-1, 6, 8, 12, TNF alfa, IFN alfa. Nende toime on seotud veresoonte laienemisega, nende läbilaskvuse suurenemisega ja vedeliku kogunemisega kopsukoesse. Lisaks on uuringud näidanud IFN gamma ja TNF alfa võimet indutseerida adhesioonimolekulide – ICAM-1 ekspressiooni inimese endoteliotsüütidel. Leukotsüütide, trombotsüütide ja endoteelirakkude külge kleepuvad adhesioonimolekulid moodustavad "rulluvaid" (pöörlevaid) neutrofiile ja aitavad kaasa fibriiniosakeste agregatsioonile. Need protsessid aitavad kaasa kapillaaride verevoolu häirimisele, suurendavad kapillaaride läbilaskvust ja kutsuvad esile lokaalse koeturse. Kapillaarverevoolu aeglustumist soodustab NO aktiveerumine, mis põhjustab arterioolide laienemist. Leukotsüütide edasist migratsiooni põletikukoldesse kontrollivad spetsiaalsed tsütokiinid – kemokiinid, mida toodavad ja sekreteerivad mitte ainult aktiveeritud makrofaagid, vaid ka endoteelirakud, fibroblastid ja siledad müotsüüdid. Nende põhiülesanne on varustada põletikukoldeid neutrofiilidega ja aktiveerida nende funktsionaalset aktiivsust. Neutrofiilide peamine kemokiin on Il-8. Selle tugevaimad indutseerijad on bakteriaalsed lipopolüsahhariidid, IL-1 ja TNFalpha. R. Bahra et al. arvestage, et neutrofiilide transendoteliaalse migratsiooni iga etappi reguleerivad TNF-alfa stimuleerivad kontsentratsioonid. Ägeda kopsukahjustuse tekkega aktiveeruvad vaskulaarsed endoteliotsüüdid, bronhide epiteliotsüüdid ja alveolaarsed makrofaagid ning osalevad faaside vastastikustes suhetes. Selle tulemusena toimub ühelt poolt nende mobiliseerumine ja kaitseomaduste tugevnemine, teiselt poolt on võimalik rakkude endi ja ümbritsevate kudede kahjustamine. Mitmed uuringud on näidanud, et hapniku osalise redutseerimise produkt superoksiid, mis inaktiveerib NO vasoaktiivset toimet, võib koguneda põletikukoldesse. NO ja superoksiidi anioon reageerivad kiiresti, moodustades peroksünitriti, mis kahjustab rakke. See reaktsioon aitab kaasa NO eemaldamisele veresoonte ja bronhide seintelt, samuti alveolotsüütide pinnalt. Huvitavad on uuringud, mis näitavad, et traditsiooniliselt NO toksilisuse vahendajana peetav peroksünitrit võib avaldada füsioloogilist toimet ja indutseerida veresoonte lõdvestumist NO-vahendatud cGMP suurenemise kaudu veresoonte endoteelis. Peroksünitrit on omakorda võimas oksüdeerija, mis võib kahjustada alveolaarset epiteeli ja kopsu pindaktiivset ainet. See põhjustab membraanide valkude ja lipiidide hävitamist, kahjustab endoteeli, suurendab trombotsüütide agregatsiooni ja osaleb endotokseemia protsessides. Selle suurenenud moodustumist täheldati ägeda kopsukahjustuse sündroomi korral. Teadlased usuvad, et indutseeritud ensüümi aktiveerimise tulemusena tekkiv NO on mõeldud organismi mittespetsiifiliseks kaitseks väga paljude patogeensete ainete eest, pärsib trombotsüütide agregatsiooni ja parandab lokaalset vereringet. On kindlaks tehtud, et liigne NO kogus pärsib cNOS-i aktiivsust rakkudes interaktsiooni tõttu superoksiidiga ja võib-olla ka guanülaattsüklaasi desensibiliseerimise tulemusena, mis viib cGMP vähenemiseni rakus ja rakusisese kaltsiumi sisalduse suurenemiseni. . Brett et al. ja Kooy et al., analüüsides nitrooksüdergiliste mehhanismide olulisust ARDS-i patogeneesis, avaldasid arvamust, et iNOS, peroksünitrit ja nitrotürosiin, mis on peroksünitriti valkudele avaldatava toime põhiprodukt, võivad mängida võtmerolli selle arengus. sündroom. Cuthbertson et al. Arvestage, et ägeda kopsukahjustuse aluseks on NO ja peroksünitriti mõju elastaasile ja interleukiin-8-le. Kobayashi jt. Samuti registreeriti ägeda kopsukahjustuse sündroomiga patsientidel iNOS, interleukiin-1, interleukiin-6, interleukiin-8 sisalduse suurenemine bronhoalveolaarvedelikus. Meldrum et al. näitas põletikuliste tsütokiinide produktsiooni vähenemist kopsumakrofaagide poolt ARDS-is kohaliku NO tootmise substraadi – L-arginiini – mõjul. On kindlaks tehtud, et ägeda kopsukahjustuse sündroomi tekkes mängib olulist rolli tsütokiinide - TNF alfa, IL-2, GM-CSF, CD3 lümfotsüütide vastaste monoklonaalsete antikehade toimest tingitud veresoonte läbilaskvus. veresoonte endoteelirakud ja immunotsüüdid. Kopsuveresoonte läbilaskvuse kiire ja tugev suurenemine viib neutrofiilide migreerumiseni kopsukoesse ja nende poolt tsütotoksiliste vahendajate vabanemiseni, mis viib kopsude patoloogiliste muutuste tekkeni. Ägeda kopsukahjustuse tekkimisel suurendab TNF alfa neutrofiilide adhesiooni veresoone seinale, suurendab nende migratsiooni kudedesse, soodustab struktuurseid ja metaboolseid muutusi endoteelirakkudes, häirib rakumembraanide läbilaskvust, aktiveerib teiste tsütokiinide ja eikosanoidide teket. ja põhjustab kopsuepiteelirakkude apoptoosi ja nekroosi. On saadud andmeid, mis näitavad, et LPS-i sisseviimisega indutseeritud makrofaagide apoptoos on suures osas seotud IFN-gammaga ja väheneb IL-4, IL-10, TGF beeta mõjul. Kuid Kobayashi et al. sai andmeid, mis näitavad, et gamma-IFN võib olla seotud hingamisteede limaskesta epiteeli parandamisega. Hagimoto uuringud sisaldavad teavet selle kohta, et bronhide ja alveolaarsete epiteelirakud sekreteerivad vastusena TNF alfa või Fas ligandile IL-8, IL-12. Seda protsessi seostatakse tuumafaktori Carr-B aktiveerimisega Fas ligandi poolt.

Arvatakse, et IL-8 on ägeda kopsukahjustuse patofüsioloogias üks olulisemaid tsütokiine. Miller et al. Bronhoalveolaarvedeliku uurimisel ARDS-iga patsientidel sepsise taustal tuvastati IL-8 taseme oluline tõus võrreldes kardiogeense kopsutursega patsientidega. On oletatud, et kopsud on Il-8 esmane allikas ja seda kriteeriumi saab kasutada sündroomi diferentsiaaldiagnostikas. Grau et al. leiavad, et kopsukapillaaride endoteelirakud on tsütokiinide – IL-6, IL-8 – oluliseks allikaks ägeda kopsukahjustuse tekkes. Goodman et al. ARDS-iga patsientidel bronhoalveolaarse loputusvedeliku tsütokiinide taseme dünaamika uurimisel suurenes IL-1 beeta, IL-8, monotsüütilise kemotaktilise peptiidi-1, epiteelirakkude neutrofiilide aktivaatori, makrofaagide põletikulise peptiidi -1 sisaldus. alfa loodi. Samal ajal usuvad autorid, et IL-1 beeta sisalduse suurenemine võib olla sündroomi ebasoodsa tulemuse marker. Bauer et al. näidati, et ARDSV-ga patsientide bronhoalveolaarvedeliku IL-8 sisalduse kontrolli saab kasutada jälgimiseks, IL-8 taseme langus viitab protsessi ebasoodsale kulgemisele. Mitmed uuringud sisaldavad ka tõendeid selle kohta, et kopsuveresoonkonna endoteeli tsütokiinide tootmise tase mõjutab ägeda kopsukahjustuse teket ja mille kontrolli saab kliinilises praktikas rakendada varajaseks diagnoosimiseks. Põletikueelsete tsütokiinide taseme tõusu võimalikud negatiivsed tagajärjed ARDS-iga patsientidel on tõestatud Martini jt, Warneri jt uuringutega.. Tsütokiinide ja bakteriaalsete endotoksiinide poolt aktiveeritud alveolaarsed makrofaagid suurendavad NO sünteesi. Samuti suureneb bronhide ja alveolaarsete epiteelirakkude, neutrofiilide, nuumrakkude, endoteliotsüütide ja kopsuveresoonte siledate müotsüütide NO tootmise tase, tõenäoliselt tuumafaktori Carr-B aktiveerimise tõttu. Autorid usuvad, et indutseeritud NOS-i aktiveerimise tulemusena tekkiv lämmastikoksiid on mõeldud eelkõige organismi mittespetsiifiliseks kaitseks. Makrofaagidest vabanedes tungib NO kiiresti bakteritesse, seentesse, kus inhibeerib kolme olulist ensüümide rühma: H-elektronide transporti, Krebsi tsüklit ja DNA sünteesi. NO osaleb organismi kaitses immuunvastuse viimastel etappidel ja seda peetakse piltlikult öeldes immuunsüsteemi "karistusmõõgaks". Rakku ebapiisavalt suurtes kogustes kuhjudes mõjub NO aga ka kahjustavalt. Seega vallandavad tsütokiinid ja NO ägeda kopsukahjustuse sündroomi kujunemisel järjestikuse reaktsiooniahela, mis väljendub mikrotsirkulatsioonihäiretes, kudede hüpoksia, alveolaarse ja interstitsiaalse turse ning kopsude metaboolse funktsiooni kahjustuses. . Seetõttu võib väita, et tsütokiinide ja NO füsioloogiliste ja patofüsioloogiliste toimemehhanismide uurimine on paljulubav uurimisvaldkond, mis mitte ainult ei laienda ARDS-i patogeneesi mõistmist, vaid määrab ka selle diagnostilised ja prognostilised markerid. sündroomi, töötada välja võimalused patogeneetiliselt põhjendatud teraapiaks, mille eesmärk on vähendada letaalsust.

Tsütokiinide määramise meetodid.

Ülevaade on pühendatud praegu kasutatavatele tsütokiinide uurimise peamistele meetoditele. Lühidalt iseloomustatakse meetodite võimalusi ja eesmärki. Esitatakse erinevate lähenemisviiside eelised ja puudused tsütokiini geeniekspressiooni analüüsimisel nukleiinhapete tasemel ja valgu tootmise tasemel. (Tsütokiinid ja põletikud. 2005. V. 4, nr 1. S. 22-27.)

Tsütokiinid on reguleerivad valgud, mis moodustavad universaalse vahendajate võrgustiku, mis on iseloomulik nii immuunsüsteemile kui ka teiste elundite ja kudede rakkudele. Selle regulatoorsete valkude klassi kontrolli all toimuvad kõik rakulised sündmused: proliferatsioon, diferentseerumine, apoptoos ja rakkude spetsiifiline funktsionaalne aktiivsus. Iga tsütokiini mõju rakkudele iseloomustab pleiotroopia, erinevate vahendajate toimespekter kattub ja üldiselt sõltub raku funktsionaalne lõppseisund mitmete sünergistlikult toimivate tsütokiinide mõjust. Seega on tsütokiinisüsteem universaalne, polümorfne reguleeriv vahendajate võrgustik, mille eesmärk on kontrollida rakuliste elementide proliferatsiooni, diferentseerumist, apoptoosi ja funktsionaalset aktiivsust keha vereloome-, immuun- ja teistes homöostaatilistes süsteemides. Tsütokiinide määramise meetodid 20-aastase intensiivse uurimise jooksul on läbinud väga kiire arengu ja esindavad tänapäeval tervet teaduslike teadmiste valdkonda. Töö alguses seisavad tsütokinoloogia teadlased meetodi valiku küsimuse ees. Ja siin peab uurija täpselt teadma, millist infot on tal vaja eesmärgi saavutamiseks hankida. Praeguseks on tsütokiinisüsteemi hindamiseks välja töötatud sadu erinevaid meetodeid, mis annavad selle süsteemi kohta mitmekesist teavet. Tsütokiine saab hinnata erinevates bioloogilistes keskkondades nende spetsiifilise bioloogilise aktiivsuse järgi. Neid saab kvantifitseerida, kasutades erinevaid immunoanalüüsi meetodeid, kasutades polü- ja monoklonaalseid antikehi. Lisaks tsütokiinide sekretoorsete vormide uurimisele saab uurida nende rakusisest sisaldust ja tootmist kudedes voolutsütomeetria, Western blot analüüsi ja in situ immunohistokeemia abil. Väga olulist teavet saab tsütokiini mRNA ekspressiooni, mRNA stabiilsuse, tsütokiini mRNA isovormide olemasolu ja looduslike antisenss-nukleotiidjärjestuste uurimisel. Tsütokiini geenide alleelsete variantide uurimine võib anda olulist teavet konkreetse vahendaja geneetiliselt programmeeritud kõrge või madala produktsiooni kohta. Igal meetodil on oma eelised ja puudused, oma eraldusvõime ja määramise täpsus. Teadmatus ja nendest nüanssidest arusaamatus teadlase poolt võib viia ta valejäreldusteni.

Tsütokiinide bioloogilise aktiivsuse määramine.

Avastuse ajalugu ja esimesed sammud tsütokiinide uurimisel olid tihedalt seotud immunokompetentsete rakkude ja rakuliinide kasvatamisega. Seejärel näidati mitmete lahustuvate valgufaktorite regulatiivset toimet (bioloogilist aktiivsust) lümfotsüütide proliferatiivsele aktiivsusele, immunoglobuliinide sünteesile ja immuunvastuste tekkele in vitro mudelites. Üks esimesi meetodeid vahendajate bioloogilise aktiivsuse määramiseks on inimese lümfotsüütide migratsioonifaktori ja selle inhibeerimise teguri määramine. Kuna hakati uurima tsütokiinide bioloogilist mõju, siis ilmnesid ka erinevad meetodid nende bioloogilise aktiivsuse hindamiseks. Niisiis määrati IL-1, hinnates hiire tümotsüütide proliferatsiooni in vitro, IL-2 - võimet stimuleerida lümfoblastide proliferatiivset aktiivsust, IL-3 - vereloome kolooniate kasvuga in vitro, IL-4 - vastavalt võimele stimuleerida lümfoblastide proliferatiivset aktiivsust. komitogeenne toime, suurendades Ia valkude ekspressiooni, indutseerides IgG1 ja IgE moodustumist jne. Nende meetodite loetelu võib jätkata, seda ajakohastatakse pidevalt, kui avastatakse lahustuvate tegurite uusi bioloogilisi aktiivsusi. Nende peamine puudus on mittestandardsed meetodid, nende ühendamise võimatus. Tsütokiinide bioloogilise aktiivsuse määramise meetodite edasiarendamine on viinud suure hulga ühe või teise tsütokiini suhtes tundlike rakuliinide ehk multisensitiivsete liinide loomiseni. Enamikku neist tsütokiinidele reageerivatest rakkudest võib nüüd leida kaubanduslikult turustatavate rakuliinide loenditest. Näiteks D10S rakuliini kasutatakse IL-1a ja b testimiseks, CTLL-2 rakuliini kasutatakse IL-2 ja IL-15 jaoks, CTLL-2 rakuliini kasutatakse IL-3, IL-4 jaoks. , IL-5, IL-9, IL-13, GM-CSF - rakuliin TF-1, IL-6 jaoks - rakuliin B9, IL-7 jaoks - rakuliin 2E8, TNFa ja TNFb - rakuliin L929, IFNg jaoks - rakuliin WiDr, IL-18 jaoks - rakuliin KG-1. Kuid sellisel lähenemisel immunoaktiivsete valkude uurimisele on koos tuntud eelistega, nagu küpsete ja aktiivsete valkude tegeliku bioloogilise aktiivsuse mõõtmine, kõrge reprodutseeritavus standardtingimustes, omad puudused. Nende hulka kuuluvad ennekõike rakuliinide tundlikkus mitte ühe tsütokiini, vaid mitme seotud tsütokiini suhtes, mille bioloogilised toimed kattuvad. Lisaks ei saa välistada võimalust indutseerida sihtrakkude poolt teiste tsütokiinide tootmist, mis võivad testiparameetrit moonutada (reeglina on need proliferatsioon, tsütotoksilisus, kemotaksis). Me ei tea veel kõiki tsütokiine ja mitte kõiki nende mõjusid, seega ei hinda me mitte tsütokiini ennast, vaid kogu spetsiifilist bioloogilist aktiivsust. Seega on bioloogilise aktiivsuse hindamine erinevate vahendajate koguaktiivsusena (ebapiisav spetsiifilisus) selle meetodi üks puudusi. Lisaks ei ole tsütokiinitundlike liinide abil võimalik tuvastada aktiveerimata molekule ja seotud valke. See tähendab, et sellised meetodid ei kajasta paljude tsütokiinide tegelikku tootmist. Teine oluline rakuliinide kasutamise puudus on vajadus rakukultuuri labori järele. Lisaks nõuavad palju aega kõik protseduurid rakkude kasvatamiseks ja nende inkubeerimiseks uuritud valkude ja söötmega. Samuti tuleb märkida, et rakuliinide pikaajaline kasutamine nõuab uuendamist või uuesti sertifitseerimist, kuna kultiveerimise tulemusena võivad need muteeruda ja muutuda, mis võib viia nende tundlikkuse muutumiseni vahendajate suhtes ja täpsuse vähenemiseni. bioloogilise aktiivsuse määramiseks. See meetod sobib aga ideaalselt rekombinantsete vahendajate spetsiifilise bioloogilise aktiivsuse testimiseks.

Tsütokiinide kvantitatiivne määramine antikehade abil.

Immunokompetentsete ja teiste rakutüüpide toodetud tsütokiinid vabanevad rakkudevahelisse ruumi parakriinsete ja autokriinsete signaalide interaktsioonide jaoks. Nende valkude kontsentratsiooni järgi vereseerumis või konditsioneeritud keskkonnas saab hinnata patoloogilise protsessi olemust ja teatud rakufunktsioonide üle- või puudulikkust patsiendil. Tsütokiinide määramise meetodid spetsiifiliste antikehade abil on praegu nende valkude kõige levinumad tuvastamissüsteemid. Need meetodid läbisid terve rea modifikatsioone, kasutades erinevaid märgiseid (radioisotoop, fluorestsents, elektrokemoluminestsents, ensümaatiline jne). Kui radioisotoopide meetoditel on mitmeid puudusi, mis on seotud radioaktiivse märgise kasutamisega ja märgistatud reaktiivide kasutamise piiratud ajaga (poolväärtusaeg), siis kõige laialdasemalt kasutatakse ensüümi immuunanalüüsi meetodeid. Need põhinevad ensümaatilise reaktsiooni lahustumatute saaduste visualiseerimisel, mis neelavad teadaoleva lainepikkusega valgust koguses, mis on samaväärne analüüdi kontsentratsiooniga. Mõõdetavate ainete sidumiseks kasutatakse tahkel polümeeralusel kaetud antikehi ja visualiseerimiseks ensüümidega konjugeeritud antikehi, tavaliselt leeliselise fosfataasi või mädarõika peroksidaasiga. Meetodi eelised on ilmsed: see on kõrge määramistäpsus standardiseeritud tingimustes reaktiivide säilitamiseks ja protseduuride läbiviimiseks, kvantitatiivne analüüs ja reprodutseeritavus. Puuduseks on määratud kontsentratsioonide piiratud vahemik, mille tulemusena loetakse kõik teatud läve ületavad kontsentratsioonid sellega võrdseks. Tuleb märkida, et meetodi täitmiseks kuluv aeg varieerub sõltuvalt tootja soovitustest. Kuid igal juhul räägime mitmest tunnist, mis kulub inkubeerimiseks ja reaktiivide pesemiseks. Lisaks määratakse tsütokiinide varjatud ja seotud vormid, mis oma kontsentratsioonis võivad oluliselt ületada vabu vorme, mis vastutavad peamiselt vahendaja bioloogilise aktiivsuse eest. Seetõttu on soovitav kasutada seda meetodit koos vahendaja bioloogilise aktiivsuse hindamise meetoditega. Immunoanalüüsi meetodi teine ​​modifikatsioon, mis on leidnud laialdast rakendust, on elektrokemiluminestsentsmeetod (ECL) valkude määramiseks ruteeniumi ja biotiiniga märgistatud antikehadega. Sellel meetodil on radioisotoopide ja ensüümide immunoanalüüsidega võrreldes järgmised eelised: teostamise lihtsus, lühike protseduuriaeg, pesemisprotseduuride puudumine, väike proovi maht, suur tsütokiini kontsentratsioonide vahemik seerumis ja konditsioneeritud söötmes, meetodi ja selle kõrge tundlikkus. reprodutseeritavus. Vaadeldav meetod on vastuvõetav kasutamiseks nii teadusuuringutes kui ka kliinilistes uuringutes. Järgmine meetod tsütokiinide hindamiseks bioloogilises keskkonnas põhineb voolufluoromeetria tehnoloogial. See võimaldab teil üheaegselt hinnata kuni sadat proovis olevat valku. Praegu on kaubanduslikud komplektid loodud kuni 17 tsütokiini määramiseks. Kuid selle meetodi eelised määravad ka selle puudused. Esiteks on see mitme valgu määramiseks optimaalsete tingimuste valimise töömahukus ja teiseks tsütokiinide tootmine toimub erinevatel aegadel tootmise tippudega. Seetõttu ei ole suure hulga valkude samaaegne määramine alati informatiivne. Immuunanalüüsi meetodite üldine nõue, kasutades nn. "võileib" on antikehade paari hoolikas valik, mis võimaldab määrata analüüsitava valgu vaba või seotud vormi, mis seab sellele meetodile piirangud ja mida tuleb saadud andmete tõlgendamisel alati arvesse võtta. . Need meetodid määravad tsütokiinide koguproduktsiooni erinevate rakkude poolt, samal ajal kui immunokompetentsete rakkude antigeenispetsiifilist tsütokiinide tootmist saab hinnata ainult esialgselt. Praeguseks on välja töötatud ELISpot (Enzyme-Liked ImmunoSpot) süsteem, mis need puudused suures osas kõrvaldab. Meetod võimaldab poolkvantitatiivselt hinnata tsütokiinide tootmist üksikute rakkude tasemel. Selle meetodi kõrge eraldusvõime võimaldab hinnata antigeeniga stimuleeritud tsütokiinide tootmist, mis on spetsiifilise immuunvastuse hindamisel väga oluline. Järgmine, teaduslikel eesmärkidel laialdaselt kasutatav meetod on tsütokiinide rakusisene määramine voolutsütomeetria abil. Selle eelised on ilmsed. Me saame fenotüüpiliselt iseloomustada tsütokiini tootvate rakkude populatsiooni ja/või määrata üksikute rakkude poolt toodetud tsütokiinide spektrit ning seda tootmist on võimalik suhteliselt iseloomustada. Kirjeldatud meetod on aga üsna keeruline ja nõuab kalleid seadmeid. Järgmised meetodid, mida kasutatakse peamiselt teaduslikel eesmärkidel, on immunohistokeemilised meetodid, mis kasutavad märgistatud monoklonaalseid antikehi. Eelised on ilmsed – tsütokiinide tootmise määramine otse kudedes (in situ), kus toimuvad mitmesugused immunoloogilised reaktsioonid. Vaadeldavad meetodid on aga väga töömahukad ega anna täpseid kvantitatiivseid andmeid.

Tsütokiinide määramine ensüümi immuunanalüüsiga.

CJSC "Vector-Best" T.G. juhtimisel. Ryabicheva, N.A. Varaksin, N.V. Timofejeva, M. Yu. Rukavishnikov töötab aktiivselt tsütokiinide määramise nimel. Tsütokiinid on polüpeptiidide vahendajate rühm, sageli glükosüülitud, molekulmassiga 8 kuni 80 kD. Tsütokiinid osalevad keha kaitsereaktsioonide ja selle homöostaasi moodustamises ja reguleerimises. Nad osalevad humoraalse ja rakulise immuunvastuse kõigis osades, sealhulgas immunokompetentsete eellasrakkude diferentseerumises, antigeeni esitlemises, rakkude aktiveerimises ja proliferatsioonis, adhesioonimolekulide ekspressioonis ja ägeda faasi vastuses. Mõned neist on võimelised avaldama palju bioloogilisi toimeid seoses erinevate sihtrakkudega. Tsütokiinide toime rakkudele toimub järgmistel viisidel: autokriinne - rakule, mis sünteesib ja sekreteerib seda tsütokiini; parakriin - rakkudel, mis asuvad tootjaraku lähedal, näiteks põletikukoldes või lümfoidorganis; endokriinselt kaugjuhtimisega - mis tahes elundite ja kudede rakkudel pärast tsütokiini sisenemist vereringesse. Tsütokiinide tootmine ja vabanemine on tavaliselt mööduv ja rangelt reguleeritud. Tsütokiinid toimivad rakule, seondudes tsütoplasmaatilise membraani spetsiifiliste retseptoritega, põhjustades seeläbi reaktsioonide kaskaadi, mis viib paljude nende poolt reguleeritud geenide aktiivsuse esilekutsumiseni, võimendamiseni või pärssimiseni. Tsütokiine iseloomustab funktsioneerimise kompleksne võrgulaad, mille puhul ühe neist tootmine mõjutab paljude teiste aktiivsuse teket või avaldumist. Tsütokiinid on lokaalsed vahendajad, seetõttu on soovitatav mõõta nende taset vastavates kudedes pärast koevalkude ekstraheerimist vastavate elundite biopsiaproovidest või looduslikest vedelikest: uriin, pisaravedelik, igemetaskuvedelik, bronhoalveolaarloputus, tupesekretsioon. , ejakulaat, õõnsustest tekkinud pesuvedelikud, seljaaju või sünoviaalvedelikud jne. Täiendavat teavet organismi immuunsüsteemi seisundi kohta saab, kui uurida vererakkude võimet toota in vitro tsütokiine. Tsütokiinide tase plasmas peegeldab immuunsüsteemi hetkeseisu ja kaitsereaktsioonide arengut in vivo. Tsütokiinide spontaanne tootmine perifeerse vere mononukleaarsete rakkude kultuuris võimaldab hinnata vastavate rakkude seisundit. Tsütokiinide suurenenud spontaanne tootmine näitab, et rakud on juba in vivo antigeeni poolt aktiveeritud. Tsütokiinide indutseeritud tootmine võimaldab hinnata vastavate rakkude potentsiaalset võimet reageerida antigeensele stimulatsioonile. Näiteks vähenenud in vitro tsütokiinide induktsioon võib olla immuunpuudulikkuse seisundi üheks tunnuseks. Seetõttu on kogu organismi immunoreaktiivsuse ja immuunsüsteemi üksikute osade talitluse iseloomustamise seisukohalt olulised mõlemad võimalused tsütokiinide taseme uurimiseks nii ringlevas veres kui ka nende tootmisel rakukultuuride abil. Kuni viimase ajani tegelesid Venemaal tsütokiinide uurimisega mõned teadlaste rühmad, kuna bioloogilised uurimismeetodid on väga töömahukad ja imporditud immunokeemilised komplektid on väga kallid. Kodumaiste ensüümi immuunanalüüsi komplektide tulekuga näitavad praktikud üles kasvavat huvi tsütokiini profiili uurimise vastu. Praegu seisneb tsütokiinide taseme hindamise diagnostiline tähtsus nende kontsentratsiooni suurenemise või vähenemise fakti väljaselgitamises konkreetse haigusega patsiendil. Veelgi enam, et hinnata haiguse tõsidust ja prognoosida haiguse kulgu, on soovitatav määrata nii põletikuvastaste kui ka põletikuvastaste tsütokiinide kontsentratsioon patoloogia dünaamikas. Näiteks tsütokiinide sisaldus perifeerses veres määratakse ägenemise ajastuse järgi, peegeldab peptilise haavandi ja teiste seedetrakti haiguste patoloogilise protsessi dünaamikat. Varaseimatel ägenemise perioodidel domineerib interleukiin-1beeta (IL-1beeta), interleukiin-8 (IL-8) sisalduse suurenemine, seejärel interleukiin-6 (IL-6), gamma-interferooni (gamma) kontsentratsioon. -IFN) ja kasvaja nekroosifaktor suurendab -alfa (alfa-TNF). Interleukiin-12 (IL-12), gamma-IFN, alfa-TNF kontsentratsioon saavutas maksimumi haiguse kõrgpunktis, samas kui ägeda faasi markerite sisaldus lähenes sel perioodil normaalväärtustele. Ägenemise haripunktis ületas alfa-TNF tase oluliselt interleukiin-4 (IL-4) sisaldust nii vereseerumis kui ka vahetult haavandipiirkonna kahjustatud koes, misjärel hakkas see järk-järgult langema. Ägeda faasi nähtuste taandudes intensiivistusid reparatsiooniprotsessid, suurenes IL-4 kontsentratsioon. Tsütokiiniprofiili muutes saab hinnata keemiaravi tõhusust ja otstarbekust. Tsütokiinravi läbiviimisel, näiteks ravi ajal alfa-interferooniga (alfa-IFN), on vaja kontrollida nii selle sisaldust ringlevas veres kui ka alfa-IFN-i vastaste antikehade tootmist. On teada, et suure hulga nende antikehade tekkega ei lakka interferoonravi mitte ainult oma efektiivsusest, vaid võib põhjustada ka autoimmuunhaigusi. Viimasel ajal on välja töötatud ja praktikas kasutusele võetud uusi ravimeid, mis ühel või teisel viisil muudavad organismi tsütokiinide seisundit. Näiteks reumatoidartriidi raviks pakutakse välja alfa-TNF-i vastastel antikehadel põhinevat ravimit, mis on ette nähtud sidekoe hävitamises osaleva alfa-TNF eemaldamiseks. Kuid nii meie andmetel kui ka kirjanduse põhjal ei ole kõigil kroonilise reumatoidartriidiga patsientidel alfa-TNF-i tase kõrgem, seetõttu võib selle patsientide rühma puhul alfa-TNF-i taseme langus veelgi süvendada. immuunsüsteemi tasakaalustamatus. Seega hõlmab õige tsütokiiniteraapia keha tsütokiinide seisundi kontrolli ravi ajal. Põletikueelsete tsütokiinide kaitsev roll avaldub lokaalselt, põletiku fookuses, kuid nende süsteemne tootmine ei too kaasa nakkusvastase immuunsuse teket ega takista bakteriaalse toksilise šoki teket, mis on põletike põhjustajaks. mädaste-septiliste tüsistustega kirurgiliste patsientide varajane suremus. Kirurgiliste infektsioonide patogeneesi aluseks on tsütokiinide kaskaadi käivitamine, mis hõlmab ühelt poolt põletikueelseid ja teiselt poolt põletikuvastaseid tsütokiine. Tasakaal nende kahe vastandliku rühma vahel määrab suuresti mäda-septiliste haiguste kulgemise ja tulemuse. Kuid nende rühmade ühe tsütokiini (näiteks alfa-TNF või IL-4) kontsentratsiooni määramine veres ei kajasta piisavalt kogu tsütokiinide tasakaalu. Seetõttu on vajalik mitme vahendaja (vähemalt 2-3 vastandliku alarühma) taseme ühekordne hindamine. CJSC "Vector-Best" on välja töötanud ja kaubanduslikult toodetud reaktiivide komplektid järgmiste kvantitatiivseks määramiseks: kasvaja nekroosifaktor-alfa (tundlikkus - 2 pg/ml, 0-250 pg/ml); gamma-interferoon (tundlikkus - 5 pg / ml, 0-2000 pg / ml); interleukiin-4 (tundlikkus - 2 pg / ml, 0-400 pg / ml); interleukiin-8 (tundlikkus - 2 pg / ml, 0-250 pg / ml); interleukiin-1 retseptori antagonist (IL-1RA) (tundlikkus - 20 pg / ml, 0-2500 pg / ml); alfa-interferoon (tundlikkus - 10 pg / ml, 0-1000 pg / ml); autoimmuunsed antikehad alfa-interferoonile (tundlikkus - 2 ng / ml, 0-500 ng / ml). Kõik komplektid on mõeldud nende tsütokiinide kontsentratsiooni määramiseks inimese bioloogilistes vedelikes, kultuuri supernatantides, kui uuritakse inimese rakukultuuride võimet toota tsütokiine in vitro. Analüüsi põhimõte on tahkefaasilise kolmeastmelise (inkubatsiooniaeg - 4 tundi) või kaheetapilise (inkubatsiooniaeg - 3,5 tundi) ensüümi immuunanalüüsi "võileiva" versioon plaatidel. Analüüs nõuab 100 µl kehavedelikku või kultuuri supernatanti süvendi kohta. Tulemuste arvestamine – spektrofotomeetriliselt lainepikkusel 450 nm. Kõigis komplektides on kromogeeniks tetrametüülbensidiin. Meie komplektide säilivusaega on pikendatud 18 kuuni alates väljaandmise kuupäevast ja 1 kuuni pärast kasutamise algust. Kirjanduse andmete analüüs näitas, et tervete inimeste vereplasma tsütokiinide sisaldus sõltub nii nende määramiseks kasutatavatest komplektidest kui ka nende inimeste elupiirkonnast. Seetõttu tsütokiinide normaalse kontsentratsiooni väärtuste määramiseks meie piirkonna elanikel praktiliselt tervete veredoonorite, erinevate sotsiaalsete rühmade esindajate vanuses 18 kuni 60 aastat juhuslike plasmaproovide (80 kuni 400 proovi) analüüs. ilma raske somaatilise patoloogia kliiniliste ilminguteta ja HBsAg puudumiseta, viidi läbi HIV, B- ja C-hepatiidi viiruste antikehad.

Kasvaja nekroosifaktor-alfa.

TNF-alfa on pleiotroopne põletikku soodustav tsütokiin, mis koosneb kahest piklikust b-ahelast molekulmassiga 17 kDa ning täidab immuunvastuse ja põletiku reguleerivaid ja efektorfunktsioone. Peamised alfa-TNF tootjad on monotsüüdid ja makrofaagid. Seda tsütokiini eritavad ka lümfotsüüdid ja vere granulotsüüdid, looduslikud tapjad, T-lümfotsüütide rakuliinid. Alfa-TNF peamised indutseerijad on viirused, mikroorganismid ja nende ainevahetusproduktid, sealhulgas bakteriaalne lipopolüsahhariid. Lisaks võivad indutseerijate rolli mängida ka mõned tsütokiinid, nagu IL-1, IL-2, granulotsüütide-makrofaagide kolooniaid stimuleeriv faktor, alfa- ja beeta-IFN. Alfa-TNF bioloogilise aktiivsuse põhisuunad: avaldab selektiivset tsütotoksilisust teatud kasvajarakkude suhtes; aktiveerib granulotsüüte, makrofaage, endoteelirakke, hepatotsüüte (ägeda faasi valkude tootmine), osteoklaste ja kondrotsüüte (luu- ja kõhrekoe resorptsioon), teiste põletikueelsete tsütokiinide sünteesi; stimuleerib: neutrofiilide, fibroblastide, endoteelirakkude (angiogenees), hematopoeetiliste rakkude, T- ja B-lümfotsüütide proliferatsiooni ja diferentseerumist; suurendab neutrofiilide voolu luuüdist verre; omab kasvaja- ja viirusevastast toimet in vivo ja in vitro; osaleb mitte ainult kaitsereaktsioonides, vaid ka põletikuga kaasnevate hävitamise ja parandamise protsessides; toimib ühe kudede hävitamise vahendajana, mis on levinud pikaajalise kroonilise põletiku korral.

Riis. 1. Alfa-TNF taseme jaotus

tervete doonorite plasmas.

Posttraumaatilise seisundi, kopsufunktsiooni häirete, raseduse normaalse kulgemise, onkoloogiliste haiguste ja bronhiaalastma korral täheldatakse vereseerumis alfa-TNF taseme tõusu. Viirusliku C-hepatiidi kroonilise vormi ägenemise ajal täheldatakse normaalsest 5–10 korda kõrgemat alfa-TNF taset. Seedetrakti haiguste ägenemise perioodil ületab alfa-TNF kontsentratsioon seerumis normi võrra keskmiselt 10 korda ja mõnel patsiendil 75–80 korda. Alfa-TNF kõrge kontsentratsioon on leitud hulgiskleroosi ja tserebrospinaalse meningiidiga patsientide tserebrospinaalvedelikus ning reumatoidartriidiga patsientidel sünoviaalvedelikus. See viitab alfa-TNF osalemisele mitmete autoimmuunhaiguste patogeneesis. Alfa-TNF tuvastamise sagedus vereseerumis isegi raske põletiku korral ei ületa 50%, indutseeritud ja spontaanse tootmise korral - kuni 100%. Alfa-TNF kontsentratsioonide vahemik oli 0–6 pg/ml, keskmine 1,5 pg/ml (joonis 1).

Gamma interferoon.

Riis. 2. Gamma-INF taseme jaotus

tervete doonorite plasmas.

Interleukiin-4

IL-4 on glükoproteiin molekulmassiga 18–20 kD, loomulik põletiku inhibiitor. Koos gamma-IFN-ga on IL-4 võtmetähtsusega tsütokiin, mida toodavad T-rakud (peamiselt TH-2 lümfotsüüdid). See toetab TH-1/TH-2 tasakaalu. IL-4 bioloogilise aktiivsuse põhisuunad: suurendab eosinofiiliat, nuumrakkude akumulatsiooni, IgG4 sekretsiooni, TH-2 rakkude poolt vahendatud humoraalset immuunvastust; omab kohalikku kasvajavastast toimet, stimuleerides tsütotoksiliste T-lümfotsüütide populatsiooni ja tuumori infiltratsiooni eosinofiilide poolt; inhibeerib põletikuliste tsütokiinide (alfa-TNF, IL-1, IL-8) ja prostaglandiinide vabanemist aktiveeritud monotsüütidest, tsütokiinide tootmist TH-1 lümfotsüütide poolt (IL-2, gamma-IFN jne).

Riis. 3. IL-4 taseme jaotus plasmas

terved doonorid.

IL-4 kõrgenenud taset nii seerumis kui ka stimuleeritud lümfotsüütides võib täheldada allergiliste haiguste korral (eriti ägenemise ajal), nagu bronhiaalastma, allergiline riniit, heinapalavik, atoopiline dermatiit ja seedetrakti haigused. IL-4 tase on märkimisväärselt tõusnud ka kroonilise C-hepatiidi (CHC) patsientidel. CHC ägenemise perioodidel suureneb selle kogus peaaegu 3 korda võrreldes normiga ja CHC remissiooni ajal väheneb IL-4 tase, eriti rekombinantse IL-2 ravi taustal. IL-4 kontsentratsioonide vahemik oli 0–162 pg/ml, keskmine 6,9 ​​pg/ml, normaalvahemik 0–20 pg/ml (joonis 3).

Interleukiin-8

IL-8 viitab kemokiinidele, on valk molekulmassiga 8 kD. IL-8 toodavad mononukleaarsed fagotsüüdid, polümorfonukleaarsed leukotsüüdid, endoteelirakud ja muud rakutüübid vastusena mitmesugustele stiimulitele, sealhulgas bakteritele ja viirustele ning nende ainevahetusproduktidele, sealhulgas põletikueelsetele tsütokiinidele (nt IL-1, TNF- alfa). Interleukiin-8 peamine roll on suurendada leukotsüütide kemotaksist. See mängib olulist rolli nii ägedate kui krooniliste põletike korral. IL-8 kõrgenenud taset täheldatakse patsientidel, kellel on bakteriaalsed infektsioonid, kroonilised kopsuhaigused ja seedetrakti haigused. Plasma IL-8 tase suureneb sepsisega patsientidel ja selle kõrge kontsentratsioon korreleerub suurenenud suremusega. IL-8 sisalduse mõõtmise tulemusi saab kasutada ravikuuri jälgimiseks ja haiguse tagajärgede ennustamiseks. Seega leiti IL-8 suurenenud sisaldus pisaravedelikus kõigil patsientidel, kellel oli soodne sarvkesta haavandite kulg. Kõigil sarvkesta haavandi keerulise kuluga patsientidel oli IL-8 kontsentratsioon 8 korda kõrgem kui haiguse soodsa kulgemisega patsientidel. Seega võib põletikueelsete tsütokiinide (eriti IL-8) sisaldust sarvkesta haavandi pisaravedelikus kasutada selle haiguse kulgemise prognostilise kriteeriumina.

Riis. 4. IL-8 taseme jaotus in

tervete doonorite plasma (Novosibirsk).

Meie ja kirjanduse andmetel on IL-8 tervete inimeste vereseerumis äärmiselt haruldane; spontaanset IL-8 tootmist vere mononukleaarsete rakkude poolt täheldatakse 62% -l ja indutseeritud - 100% tervetest doonoritest. IL-8 kontsentratsioonivahemik oli 0–34 pg/ml, keskmine 2 pg/ml, normaalvahemik 0–10 pg/ml (joonis 4).

Riis. 5. IL-8 taseme jaotus plasmas

terved doonorid (Rubtsovsk).

Interleukiin-1 retseptori antagonist.

IL-1RA kuulub tsütokiinide hulka ja on oligopeptiid molekulmassiga 18–22 kD. IL-1RA on IL-1 endogeenne inhibiitor, mida toodavad makrofaagid, monotsüütide, neutrofiilid, fibroblastid ja epiteelirakud. IL-1RA inhibeerib interleukiinide IL-1alfa ja IL-1beeta bioloogilist aktiivsust, konkureerides nendega rakuretseptoriga seondumise pärast.

Riis. 6. IL-1RA taseme jaotus

tervete doonorite plasmas

IL-1RA tootmist stimuleerivad paljud tsütokiinid, viirusproduktid ja ägeda faasi valgud. IL-1RA võib aktiivselt ekspresseerida põletikukolletes paljude krooniliste haiguste korral: reumatoid- ja juveniilne krooniline artriit, süsteemne erütematoosluupus, isheemilised ajukahjustused, põletikulised soolehaigused, bronhiaalastma, püelonefriit, psoriaas jt. Sepsise korral täheldatakse IL-1RA suurimat tõusu - mõnel juhul kuni 55 ng / ml ja leiti, et IL-1RA kõrgenenud kontsentratsioonid korreleeruvad soodsa prognoosiga. IL-1RA kõrget taset täheldatakse kõrge rasvumusega naistel ja see tase väheneb märgatavalt 6 kuu jooksul pärast rasvaimu. IL-1RA kontsentratsioonivahemik oli 0–3070 pg/ml, keskmine 316 pg/ml. Normaalne vahemik on 50–1000 pg/mL (joonis 6).

Alfa interferoon.

Alfa-IFN on monomeerne glükosüülimata valk molekulmassiga 18 kDa, mida sünteesivad peamiselt leukotsüüdid (B-lümfotsüüdid, monotsüüdid). Seda tsütokiini võivad vastusena sobivale stimulatsioonile toota ka praktiliselt iga rakutüüp; rakusisesed viirusinfektsioonid võivad olla võimsad alfa-IFN sünteesi stimulaatorid. Alfa-IFN indutseerijate hulka kuuluvad: viirused ja nende tooted, mille hulgas on juhtival kohal viiruse replikatsiooni käigus tekkiv kaheahelaline RNA, samuti bakterid, mükoplasmad ja algloomad, tsütokiinid ja kasvufaktorid (nagu IL-1, IL- 2, alfa-TNF, kolooniaid stimuleerivad tegurid jne). Keha mittespetsiifilise antibakteriaalse immuunvastuse esialgne kaitsereaktsioon hõlmab alfa- ja beeta-IFN indutseerimist. Sel juhul toodavad seda antigeeni esitlevad rakud (makrofaagid), mis on bakterid kinni püüdnud. Interferoonid (sealhulgas alfa-IFN) mängivad olulist rolli viirusevastase immuunvastuse mittespetsiifilises osas. Need suurendavad viirusevastast resistentsust, indutseerides rakkudes ensüümide sünteesi, mis pärsivad viiruste nukleiinhapete ja valkude moodustumist. Lisaks on neil immunomoduleeriv toime, need suurendavad peamise histo-sobivuse kompleksi antigeenide ekspressiooni rakkudes. Alfa-IFN sisalduse muutus leiti viirusliku etioloogiaga hepatiidi ja maksatsirroosi korral. Viirusnakkuste ägenemise ajal suureneb selle tsütokiini kontsentratsioon enamikul patsientidest märkimisväärselt ja taastumise perioodil langeb see normaalsele tasemele. On näidatud seost seerumi alfa-IFN taseme ning gripiinfektsiooni raskuse ja kestuse vahel.

Riis. 7. Alfa-INF taseme jaotus

tervete doonorite plasmas.

Enamiku autoimmuunhaiguste, nagu polüartriit, reumatoidartriit, spondüloos, psoriaatiline artriit, rheumaatiline polümüalgia ja sklerodermia, süsteemne erütematoosluupus ja süsteemne vaskuliit põdevate patsientide seerumis on täheldatud alfa-IFN kontsentratsiooni tõusu. Selle interferooni kõrget taset täheldatakse ka mõnel patsiendil peptilise haavandi ja sapikivitõve ägenemise ajal. Alfa-IFN kontsentratsioonide vahemik oli 0–93 pg/ml, keskmine oli 20 pg/ml. Normaalne vahemik on kuni 45 pg/ml (joonis 7).

Alfa-IFN-vastased antikehad.

Alfa-IFN-i vastaseid antikehi saab tuvastada somaatilise erütematoosluupusega patsientide seerumis. Alfa-IFN-i vastaste antikehade spontaanset indutseerimist täheldatakse ka erinevate vähivormidega patsientide seerumis. Mõnel juhul leiti alfa-IFN-i vastaseid antikehi HIV-nakkusega patsientide seerumis, samuti ägedas faasis meningiidiga patsientide tserebrospinaalvedelikus ja seerumis, kroonilise polüartriidiga patsientide seerumis.

Riis. 8. Alfa-IFN-i vastaste antikehade taseme jaotus

tervete doonorite plasmas.

Alfa-IFN on üks tõhusamaid viiruse- ja kasvajavastaseid terapeutilisi ravimeid, kuid selle pikaajaline kasutamine võib viia spetsiifiliste alfa-IFN-i vastaste antikehade tekkeni. See vähendab ravi efektiivsust ja mõnel juhul põhjustab erinevaid kõrvalmõjusid: gripilaadsusest autoimmuunhaiguste tekkeni. Seda silmas pidades on INF-ravi ajal oluline kontrollida alfa-IFN-i vastaste antikehade taset patsiendi kehas. Nende moodustumine sõltub ravis kasutatava ravimi tüübist, ravi kestusest ja haiguse tüübist. Alfa-IFN-i vastaste antikehade kontsentratsioonide vahemik oli 0–126 ng/ml, keskmine 6,2 ng/ml. Normaalne vahemik on kuni 15 ng/mL (joonis 8). Tsütokiinide taseme hindamine ettevõttes ZAO Vector-Best kaubanduslikult toodetud reaktiivikomplektide abil võimaldab kliinilises praktikas uut lähenemist organismi immuunsüsteemi seisundi uurimisele.

Tsütokiinidel põhinevad immunotroopsed ravimid.

Huvitav töö. S. Simbirtseva, Venemaa Tervishoiuministeeriumi ülipuhaste biopreparaatide uurimisinstituut, Peterburi).kudede terviklikkuse rikkumine. Selle uue reguleerivate molekulide klassi lõi loodus miljonite aastate pikkuse evolutsiooni käigus ja sellel on piiramatu potentsiaal ravimitena kasutamiseks. Immuunsüsteemis vahendavad tsütokiinid seost mittespetsiifiliste kaitsereaktsioonide ja spetsiifilise immuunsuse vahel, toimides mõlemas suunas. Keha tasandil suhtlevad tsütokiinid immuun-, närvi-, endokriin-, vereloome- ja muude süsteemide vahel ning aitavad neid kaasata kaitsereaktsioonide korraldamisse ja reguleerimisse. Tsütokiinide intensiivset uurimist on alati ajendanud paljulubav väljavaade nende kliiniliseks kasutamiseks laialt levinud haiguste, sealhulgas vähi, nakkus- ja immuunpuudulikkuse haiguste ravis. Venemaal on registreeritud mitmeid tsütokiinipreparaate, sealhulgas interferoonid, kolooniaid stimuleerivad tegurid, interleukiinid ja nende antagonistid ning tuumori nekroosifaktor. Kõik tsütokiinipreparaadid võib jagada looduslikeks ja rekombinantseteks. Looduslikud on erineva puhastusastmega preparaadid, mis on saadud stimuleeritud eukarüootsete rakkude, peamiselt inimese rakkude, söötmest. Peamised puudused on madal puhastusaste, standardimise võimatus komponentide suure arvu tõttu ja verekomponentide kasutamine tootmises. Ilmselt on tsütokiiniteraapia tulevik seotud biotehnoloogia uusimate edusammude abil saadud geneetiliselt muundatud ravimitega. Viimase kahe aastakümne jooksul on enamiku tsütokiinide geene kloonitud ja saadud rekombinantseid analooge, mis kordavad täielikult looduslike molekulide bioloogilisi omadusi. Kliinilises praktikas on tsütokiinidel kolm peamist kasutusvaldkonda:

1) tsütokiiniteraapia organismi kaitsereaktsioonide aktiveerimiseks, immunomodulatsiooniks või endogeensete tsütokiinide puuduse kompenseerimiseks;

2) antitsütokiinide immunosupressiivne ravi, mille eesmärk on tsütokiinide ja nende retseptorite bioloogilise toime blokeerimine;

3) tsütokiini geeniteraapia kasvajavastase immuunsuse tugevdamiseks või tsütokiinisüsteemi geneetiliste defektide korrigeerimiseks.

Kliinikus võib süsteemseks ja lokaalseks kasutamiseks kasutada mitmeid tsütokiine. Süsteemne manustamine õigustab end juhtudel, kui immuunsuse tõhusamaks aktiveerimiseks on vaja tagada tsütokiinide toime mitmes elundis või aktiveerida erinevates kehaosades paiknevad sihtrakud. Muudel juhtudel on paiksel manustamisel mitmeid eeliseid, kuna see võimaldab saavutada toimeaine kõrge lokaalse kontsentratsiooni, sihitud sihtorganit ja vältida soovimatuid süsteemseid ilminguid. Praegu peetakse tsütokiine üheks kõige lootustandvamaks ravimiks kliinilises praktikas.

Järeldus.

Seega ei ole praegu kahtlust, et tsütokiinid on immunopatogeneesi kõige olulisemad tegurid. Tsütokiinide taseme uurimine võimaldab saada teavet erinevat tüüpi immunokompetentsete rakkude funktsionaalse aktiivsuse, I ja II tüüpi T-abistaja aktivatsiooniprotsesside vahekorra kohta, mis on väga oluline mitmete nakkushaiguste ja nakkushaiguste diferentsiaaldiagnostikas. immunopatoloogilised protsessid. Tsütokiinid on spetsiifilised valgud, millega immuunsüsteemi rakud saavad omavahel infot vahetada ja suhelda. Tänaseks on avastatud üle saja erineva tsütokiini, mis tinglikult jagunevad põletikueelseteks (põletikku provotseerivateks) ja põletikuvastasteks (põletikku ennetavateks). Niisiis jagunevad tsütokiinide erinevad bioloogilised funktsioonid kolme rühma: nad kontrollivad immuunsüsteemi arengut ja homöostaasi, kontrollivad vererakkude kasvu ja diferentseerumist (vereloomesüsteem) ning osalevad keha mittespetsiifilistes kaitsereaktsioonides. , mis mõjutab põletikku, vere hüübimist, vererõhku.

Kasutatud kirjanduse loetelu.

S.V. Belmer, A.S. Simbirtsev, O.V. Golovenko, L.V. Bubnova, L.M. Karpina, N.E. Shchigoleva, T.L. Mihhailov. / Venemaa Riiklik Meditsiiniülikool Riiklik Koloproktoloogia Uurimiskeskus, Moskva ja Riiklik Väga Puhaste Bioloogiliste Toodete Uurimisinstituut, Peterburi.

S.V. Sennikov, A.N. Silkov // Ajakiri "Cytokines and Inflammation", 2005, nr 1 T. 4, nr 1. Lk 22-27.

T.G. Ryabicheva, N.A. Varaksin, N.V. Timofejeva, M. Yu. Rukavishnikov, materjalid firmalt ZAO Vector-Best.

A.S.Simbirtsev, Venemaa Tervishoiuministeeriumi ülipuhaste biopreparaatide riiklik uurimisinstituut, Peterburi.

Ketlinsky S.A., Simbirtsev A.S. Riiklik Väga puhaste biopreparaatide uurimisinstituut, Peterburi.

T.A. Šumatova, V. B. Šumatov, E. V. Markelova, L. G. Sukhoteplaya. Vladivostoki Riikliku Meditsiiniülikooli anestesioloogia ja intensiivravi osakond.

Töös kasutati materjale saidilt http://humbio.ru/humbio/spid/000402c2.htm

teatud nakkushaiguste patogeenid. Niisiis, norsulfasool...

1. Viirusevastase immuunsuse molekulaarsed ja rakulised mehhanismid, arengumustrid ja immunopatoloogia

   Abstraktne >> Meditsiin, tervis

   ... "sait" viitab konkreetsele saidile teatud polüpeptiid (antigeen), millega ... selle varases staadiumis. Tsütokiinid ja kemokiinid. muud tsütokiinid, lisaks interferoonidele ... nende poolt ajaühikus toodetud tsütokiinid määrab vohamise intensiivsuse ja...

2. Luuüdi fibroosi põhjuste uurimine müeloproliferatiivsete haiguste korral, analüüsides trombotsüütide faktorite mõju mesenhümaalsetele tüvirakkudele

   Kodutöö >> Meditsiin, tervis

   Erinevad kontsentratsioonid; - kvantitatiivne määratlus valk katsesüsteemides, ... viivad pikaajalise toimeni tsütokiin, mis suurendab fibroosi protsessi ... trombotsüüdid. Samuti suurem sisu tsütokiin leitud uriinist...

3. Tuberkuloosi patogenees inimestel

   Abstraktne >> Meditsiin, tervis

   Kuid võimalik on ka toitumine. teatud mängib rolli aerogeenses infektsioonis ... mängib, erituvad makrofaagide ja monotsüütide poolt tsütokiin- kasvaja nekroosifaktor (TNFα). ... ioonid, igas rakus on teatud transpordisüsteem...

"Tsütokiinide süsteem. Klassifikatsioon. Peamine
omadused. Toimemehhanismid. Tsütokiinide tüübid
määrus. Tootja- ja sihtrakud.
Põletiku ja immuunsüsteemi tsütokiini reguleerimine
vastus."
1. tsükkel – immunoloogia.
Õppetund nr 3 a.

Tsütokiinid

Signaal- (bioregulatoorsed) molekulid,
peaaegu kõigi protsesside haldamine
organism - embrüogenees, vereloome,
küpsemise ja diferentseerumise protsessid
rakud, rakkude aktiveerimine ja surm, initsiatsioon ja
erinevat tüüpi immuunvastuse säilitamine,
põletiku areng, paranemisprotsessid,
kudede ümberkujundamine, töö koordineerimine
immuun-neuro-endokriinsüsteemid tasemel
organism tervikuna.

Tsütokiinid

mitteimmunoglobuliinilised lahustuvad glükoproteiinid (rohkem kui 1300 molekuli, 550 kDa),
vabanevad peremeesrakud
madala mitteensümaatilise aktiivsusega
kontsentratsioonid (pikomolaarsest nanomolaarseni),
toimivad spetsiifiliste retseptorite kaudu
sihtrakud, mis reguleerivad erinevaid funktsioone
keharakud.
Praegu on teada umbes 200 tsütokiini.

Tsütokiinid ja elutsükkel
rakud
Tsütokiinid – bioregulatoorsed
molekulid, mis kontrollivad
elutsükli erinevad etapid
rakud:
diferentseerumisprotsessid.
leviku protsessid.
funktsionaalsed protsessid
aktiveerimine.
rakusurma protsessid.
Tsütokiinid ja immuunvastus
Tsütokiinid mängivad olulist rolli
reaktsioonide läbiviimine kui
ka kaasasündinud
adaptiivne immuunsus.
Tsütokiinid pakuvad
suhe kaasasündinud ja
adaptiivne immuunsüsteem
vastuseid.

Tsütokiinide omadused

Iseloomustab lühike periood
pool elu:
tsütokiinid kiiresti
on inaktiveeritud ja
hävitatakse.
Enamik tsütokiine
tegutseb kohapeal
(parakriin - rakkudel
mikrokeskkond).
Tsütokiine on rohkem kui
retseptorid (paljud tsütokiinid
kasutada tavalist
retseptori subühikud) sisse
sihtrakkude jaoks
signaali andmine tuumale
sihtrakud
Pleiotroopia on ainus
molekul võib põhjustada
palju efekte läbi
erinevate geenide aktiveerimine
sihtrakud
Funktsioonide lähenemine – mitmesugused
tsütokiini molekulid võivad
kehas esineda
sarnased funktsioonid
Polüsferism - palju
tsütokiinid võivad
tootma sama
sama raku vastuseks ühele
stiimul

Tsütokiinide pleiotroopia gamma-interferooni näitel

granulotsüüdid
endoteel
aktiveerimine
aktiveerimine
Sekretsioon
gamma-interferoon
makrofaagid
aktiveerimine
NK
aktiveerimine
palju rakutüüpe
edendamine
viirusevastane
tegevust
T-rakkude aktiveerimine
palju rakutüüpe
eristamist
Rakkudes
ekspressiooni induktsioon
MHC I või MHC II

Tsütokiini regulatsiooni tüübid

Parakriinne regulatsioon (in
enamikul juhtudel
tsütokiinid toimivad lokaalselt,
põletiku kohas).
Autokriinne regulatsioon -
toodetakse tsütokiini
rakk, tema jaoks on rakk selle tootja
tsütokiin ekspresseerib
retseptorid, selle tulemusena
tsütokiin toimib rakule
seda tootma.
Endokriinne regulatsioon -
viivitatud tegevus:
interleukiin 1 - beeta -
endogeenne pürogeen
(mõjutab keskust
termoregulatsioon ajus
aju),
interleukiin 6 toimib
hepatotsüüdid, mis põhjustavad sünteesi
ägeda faasi valgud
kasvufaktorid
toimivad luuüdis
aktiveerida vereloomet jne.

10. Tsütokiinisüsteemi mõistmine kliinilises praktikas

Kliinilise praktika jaoks oluline
jälgi peaahelat
interaktsioonid sisse
immunopatogenees
haigused:
1. Tootjarakud
tsütokiinid.
2. Tsütokiinid ja nende antagonistid.
3. sihtrakud,
ekspresseerivad retseptoreid
tsütokiinid.
4. Tsütokiinide poolt toodetud
mõju keha tasandil.
Eesmärk: väljatöötamine ja juurutamine aastal
uute strateegiate harjutamine
haiguse ravi:
tsütokiiniravi
(kliiniline kasutamine)
tsütokiini preparaadid)
või
antitsütokiiniravi
(kliiniline kasutamine)
tsütokiini antagonistid või
monoklonaalsed antikehad
tsütokiinid).

11. Tsütokiinide põhitüübid – levinud lühendid: interleukiinid

Varem
tsütokiinide klassifikatsioonid
kasutati jaotust
vastavalt rakkude põhimõttele
tsütokiinide sünteesimine:
lümfokiinid (tsütokiinid,
sekreteeritakse peamiselt
aktiveeritud T
abistaja lümfotsüüdid)
Ja
monokiinid (tsütokiinid,
eritavad rakud
monotsüütiliste makrofaagide seeria)
See lähenemine ei ole alati õigustatud.
nagu tsütokiinid
iseloomustab osaline
funktsioonide kattumine.
Selle tulemusena võeti see kasutusele
üksik mõiste "interleukiinid"
IL (või IL):
1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,1
5,16,17 …..35
Mõiste "interleukiinid" tähendab
milles osalevad molekulid
suhted, vestlused
leukotsüütide vahel.

12. Tsütokiinide peamised tüübid – üldtunnustatud lühendid:

kasvaja nekroosi tegurid
(TNF või TNF)
TNF- (kahektiin)
TNF- (lümfotoksiin)
Interferoonid (IFN või IFN)
IFN-id ja IFN-id
IFN
muutev kasv
tegurid:
transformatiivne
kasvufaktor - alfa -
TGF-
transformatiivne
kasvufaktor - beeta -
TGF-
- kemokiinid:
IL-8
NAP-2 (neutrofiile aktiveeriv
valk-2)
PF-4 (trombotsüütide faktor 4)

13. Tsütokiinide peamised tüübid – üldtunnustatud lühendid:

kolooniaid stimuleeriv
tegurid:
G-CSF - granulotsüütide koloonia
stimuleeriv tegur
GM - CSF - granulotsüütide makrofaagide kolooniaid stimuleeriv
faktor
M - CSF - makrofaagide koloonia
stimuleeriv tegur
Multi-CSF-IL-3
Lümfokiinid erituvad
enamasti aktiveeritud T h
rakud:
MAF – makrofaagide aktiveerimine
faktor
MCF – makrofaagide kemotaktiline
faktor
MMIF-makrofaagide migratsioon
inhibeerimisfaktor
LMIF - leukotsüütide migratsioon
inhibeerimisfaktor

14. Tsütokiinide peamised tüübid – üldtunnustatud lühendid:

Polüpeptiidide kasv
raku tegurid:
FGF - happeline fibroblast
kasvufaktor
b FGF – aluseline fibroblast
kasvufaktor
EGF - epidermise kasv
faktor
NGF – närvikasvufaktor
PDGF-i trombotsüütidest tuletatud
kasvufaktor
VEGF – veresoonte endoteel
kasvufaktor
Kaasaegsed kodumaised raamatud ja
ajakirjad

15. Tsütokiinide klassifikatsioon nende bioloogilise toime alusel

1. Interleukiinid (IL-1 ÷
IL-35) - signaal
molekulid,
vahel tegutsevad
leukotsüüdid.
2. Nekroosi tegurid
kasvajad - tsütokiinid koos
tsütotoksiline ja
regulatiivsed
tegevus (TNF).
3. Interferoonid -
viirusevastane
tsütokiinid:
tüüp 1 - IFN α, β jne.
2 tüüpi - IFN γ
4. Tüvirakkude kasvufaktorid (IL-3, IL
-7, IL-11, erütropoetiin, trombopoetiin,
kolooniaid stimuleerivad tegurid (CSF): GMCSF (granulotsüütide-makrofaagid).
kolooniaid stimuleeriv faktor), G-CSF
(granulotsüütide CSF), M-CSF
(makrofaagide CSF), reguleerivad
vereloomet.
5. Kemokiinid (CC, CXC (IL-8), CX3C, C),
reguleerib erinevate rakkude kemotaksist.
6. Rakkude kasvufaktorid (kasvufaktor
fibroblastid, kasvufaktor
endoteelirakud, kasvufaktor
epidermis jne), muutes
kasvufaktor – osalevad regulatsioonis
erinevate rakkude kasv, diferentseerumine.

16. Tsütokiinide klassifikatsioon nende rolli alusel põletiku regulatsioonis

Põletikuvastane
Sünteesitakse
valdavalt
aktiveeritud rakud
monotsüüdid/makrofaagid
rida ja suurenda
põletikuline aktiivsus
protsessi.
Põletikueelsed tsütokiinid
palju rohkem kui
põletikuvastane.
Põletikuvastane
Enamasti T-rakud
tsütokiinid, mis vähendavad
põletikuline aktiivsus.
IL-10,
THF β (transforming
kasvufaktor beeta);
samuti retseptor
interleukiin-1 antagonist
(raudtee).

17. Reguleeriva (põletikuvastase) toimega tsütokiinid

tsütokiin
mõju
IL-10
pärsib tootmist
tsütokiinid, pärsib
1. tüüpi T-abistajate aktiveerimine
TRF – beeta 1
(transformeeriv
kasvufaktor-beeta 1)
pärsib 1. ja 2. tüüpi abistaja aktiveerimist,
stimuleerib kasvu
fibroblastid

18. 1. Kaasasündinud immuunsuse tsütokiinid

Peamised tootvad rakud on rakud
müeloidne
päritolu.
Pärast aktiveerimist
pildi äratundmine
retseptorid
algab
rakusisene
signaali kaskaad,
viib
geeni aktiveerimine
põletikuvastane
tsütokiinid ja
interferoon tüüp 1
(α ; β jne).

19. PATOGEENIDE TUNNISTAMINE IMmuunsusretseptori poolt

patogeenid
Patogeeniga seotud
molekulaarstruktuurid või mustrid
(PAMP-id)
Mustrit tuvastavad retseptorid (PRR):
1. Lahustuv (komplementsüsteem)
2. Membraan (TLR-id – Toll-like retseptorid, CD14)
3. Intratsellulaarne (NOD jne).

20.

Teemaksutaolised retseptori signaalirajad
Teemaksulaadsete retseptorite dimeerid
Mobiilne
membraan
TIR domeenid
MinuD88
IRAK-1
TRIF
IRAK-4
TRAF6
TAK1
IKKa
JNK
TBK
1
IKKb
IRF3
AP-1
NFkB
IL-1 perekonna tsütokiinide geenide ekspressioon,
põletikueelsed tsütokiinid ja kemokiinid
ANTIBAKTERIAALNE KAITSE
Interferooni geenide ekspressioon
VIIRUSEVASTANE KAITSE

21. Põletikueelsete tsütokiinide funktsionaalne aktiivsus sõltuvalt nende kontsentratsioonist – lokaalne ja süsteemne toime

Kohalikul tasandil
Varaseim efekt
põletikueelsed tsütokiinid
on suurendada liimi
endoteeli omadused ja külgetõmme
aktiveeritud rakud fookuses
põletik perifeersest piirkonnast
veri.
Põletikueelsed tsütokiinid
kontrollib kohalikku põletikku
selle tüüpilised ilmingud
(turse, punetus, välimus
valu sündroom).
Süsteemi tasemel
Suureneva kontsentratsiooniga
põletikuvastane
tsütokiinid veres
nad töötavad praktiliselt
kõik organid ja süsteemid
osaledes
homöostaasi säilitamine
Näide põletikueelsete tsütokiinide mõju sõltuvusest nende
veres võib olla kasvaja nekroosifaktor-alfa

22.

PÕLETIKUTE TÜTOKIINIDE PLASMAS
10-7 M
TNF
10-8 M
10-9 M
lokaalne põletik
Süsteemne
põletikuline
reaktsioon
Septiline šokk
fagotsütoosi aktiveerimine ja
hapnikutooted
radikaalid. Kasu
molekulide ekspressioon
adhesioon endoteeli külge.
Sünteesi stimuleerimine
tsütokiinid ja kemokiinid.
Ainevahetuse suurenemine
sidekoe.
Palavik.
Kasvavad tasemed
steroidhormoonid.
Leukotsütoos.
Sünteesi suurenemine
äge faas
valgud.
Vähendatud kontraktiilsus
müokardi ja veresoonte silelihasrakud.
Läbilaskvuse suurenemine
endoteel. Rikkumine
mikrotsirkulatsiooni. Sügis
vererõhk.
Hüpoglükeemia.

23. Mõnede tsütokiinide roll põletikuliste reaktsioonide patogeneesis: kaasasündinud immuunvastuse reaktsioonide tugevdamine

tsütokiin
mõju
IL-6
Ägeda faasi reaktsioon (toime hepatotsüütidele)
IL-8
Neutrofiilide ja teiste leukotsüütide kemotaksise faktor
Nekroosi faktor
kasvajad -
alfa (TNF-α)
Aktiveerib neutrofiilid, endoteelirakud, hepatotsüüdid
(ägeda faasi valkude tootmine), kataboolne
mõju - viib kahheksiani
Interferonalfa (IFNa)
Aktiveerib makrofaagid, endoteelirakud, looduslik
tapjad

24. Interleukiin-1-beeta: omadused

Lahter – sihtmärk
mõju
makrofaagid,
fibroblastid,
osteoblastid,
epiteel
vohamine, aktiveerumine
osteoklastid
Reabsorptsiooni protsesside tugevdamine luudes
Hepatotsüüdid
Põletiku ägeda faasi valkude süntees
Rakud
hüpotalamus
Prostaglandiinide süntees ja sellele järgnev
kehatemperatuuri tõus

25. Interleukiin-1-beeta: omadused

sihtrakk
mõju
T-lümfotsüüdid
levik, diferentseerumine,
tsütokiinide süntees ja sekretsioon,
suurenenud ekspressioonitase
IL-2 retseptorid
B-lümfotsüüdid
Levik, diferentseerumine
Neutrofiilid
Luuüdist vabanemine
kemotaksis, aktiveerimine
Endoteel
Adhesioonimolekulide ekspressiooni aktiveerimine

26. Tsütokiinide toime bioloogiline tähendus süsteemse põletiku korral

Tervikliku tasandil
organismi tsütokiinid
vahel suhelda
immuunne, närviline,
endokriinsed, hematopoeetilised ja
muud süsteemid
homöostaasi reguleerimine ja
aitavad neid kaasata
ühtse organisatsioon
kaitsereaktsioon.
Tsütokiinid pakuvad
"hoiatus",
see tähendab, et aeg on käes
aeg kõik reservid sisse lülitada,
vahetada energiat
voolud ja ümberehitustööd
kõik süsteemid, mida täita
üks, kuid kõige olulisem
ellujäämisülesanne – võitlus
sissetoodud patogeeniga.
Näide põletikueelsete tsütokiinide mitmest mõjust
interleukiin 1 beeta võib toimida süsteemse põletiku vallandajana

27.

INFα
IL-6
IL-12, IL-23
TNFα
IL-1β
IL-8
Tsütokiinide süntees
määrus
temperatuur,
käitumine,
hormoonide süntees
Lümfotsüütide aktiveerimine
IL-1β
Molekulide ekspressioon
adhesioon endoteliotsüütidele,
prokoagulantne aktiivsus,
tsütokiini süntees
Valgu tootmine
põletiku äge faas
PG
Aktiveerimine
vereloomet
LT
EI
Fagotsütoosi aktiveerimine
iNOS-i ja ainevahetuse aktiveerimine
arahhidoonhape

28. IL-1 ja TNF-

IL-1 ja TNF-
Interleukiin-1 – beeta (IL-1)
ja nekroosifaktor
kasvajad-alfa (TNF-)
mängivad suurt rolli
põletikulised reaktsioonid,
alates sissejuhatusest
retseptori antagonist
interleukiin 1 (IL-1 ra) ja
ka monoklonaalne
antikehad või lahustuvad
TNF-retseptorid
plokid teravad ja
krooniline
põletikulised reaktsioonid
katsed edasi
loomad.
.
Mõned neist
antagonistid ja
monoklonaalne
antikehad juba olemas
kasutatakse
kliinikus näiteks
sepsise ravis,
reumatoid
artriit, süsteemne
erütematoosluupus ja
muud haigused
isik.

29. Kasvutegurid

tsütokiin
GM-CSF
(granulotsüütilised-makrofaagid
kolooniaid stimuleeriv faktor)
M-CSF
(Makrofaagid - kolooniaid stimuleeriv
faktor)
G-CSF
(Granulotsüütide kolooniaid stimuleeriv
faktor)
mõju
stimuleerida kasvu ja
eristamist
eellasrakud
monotsüüdid ja
polümorfonukleaarsed leukotsüüdid

30.

31.

OMANDATUD IMmuunsuse reguleerimine
Tsütokiinid – kasv ja diferentseerumine
igat tüüpi T- ja B-lümfotsüütide tegurid
Peamised funktsioonid: T-abistaja kloonide diferentseerumise reguleerimine koepõletiku tüüpide, efektor-T-rakkude ja antikehade klasside määramine
Th1 - rakutüüp, mis hõlmab makrofaage
ja T-lümfotsüüdid (granuloom

Tuberkuloosiga; sarkoidoos, kontaktdermatiit, Crohni tõbi)
Th2 – allergilist tüüpi reaktsioon, mis hõlmab histamiini ja prostaglandiine
T h 17 - neutrofiilne põletik
Tfn (follikulaarsed T-abistajad) - humoraalne immuunvastus
T reg –T h regulatiivne (igat tüüpi immuunvastuse tugevuse piiramine ja
põletik)

Tsütokiinid on umbes 100 kompleksset valku, mis on seotud paljude immuun- ja põletikuliste protsessidega inimkehas. Need ei kogune neid tootvatesse rakkudesse ning sünteesitakse ja erituvad kiiresti.

Korralikult töötavad tsütokiinid hoiavad immuunsüsteemi tõrgeteta ja tõhusalt toimimas. Nende iseloomulik tunnus on tegevuse mitmekülgsus. Enamikul juhtudel on neil kaskaadefekt, mis põhineb teiste tsütokiinide vastastikusel sõltumatul sünteesil. Arenevat põletikulist protsessi kontrollivad omavahel seotud põletikueelsed tsütokiinid.

Mis on tsütokiinid

Tsütokiinid on suur rühm reguleerivaid valke, mille molekulmass jääb vahemikku 15–25 kDa (kilodalton on aatommassi ühik). Nad toimivad rakkudevahelise signaaliülekande vahendajatena. Nende iseloomulik tunnus on teabe edastamine rakkude vahel lühikeste vahemaade tagant. Nad osalevad keha peamiste eluprotsesside juhtimises. Nad vastutavad käivitamise eest levik, st. rakkude paljunemise protsess, millele järgneb nende diferentseerumine, kasv, aktiivsus ja apoptoos. Tsütokiinid määravad immuunvastuse humoraalse ja rakulise faasi.

Tsütokiine võib pidada omamoodi immuunsüsteemi hormoonid. Nende valkude muude omaduste hulgas eristatakse eelkõige võimet mõjutada keha energiatasakaalu söögiisu ja ainevahetuse muutuste kaudu, mõju meeleolule, südame-veresoonkonna süsteemi funktsioonidele ja struktuuridele ning suurenenud uimasusele.

Erilist tähelepanu tuleks pöörata põletikuvastased ja põletikuvastased tsütokiinid. Esimese ülekaal toob kaasa põletikulise reaktsiooni, millega kaasneb palavik, kiirenenud hingamissagedus ja leukotsütoos. Teiste eeliseks on põletikuvastase reaktsiooni tekitamine.

Tsütokiinide omadused

Tsütokiinide peamised omadused:

• koondamine- võime tekitada sama efekti
• pliotroopia- võime mõjutada erinevat tüüpi rakke ja põhjustada neis erinevaid toiminguid
• sünergia- interaktsioon
• induktsioon positiivse ja negatiivse tagasiside etapid
• antagonism– tegevusefektide vastastikune blokeerimine

Tsütokiinid ja nende mõju teistele rakkudele

Tsütokiinid toimivad eelkõige:

• B-lümfotsüüdid on immuunsüsteemi rakud, mis vastutavad humoraalse immuunvastuse eest, st. antikehade tootmine;
• T-lümfotsüüdid - rakulise immuunvastuse eest vastutavad immuunsüsteemi rakud; nad toodavad eelkõige Th1 ja Th2 lümfotsüüte, mille vahel täheldatakse antagonismi; Th1 toetab rakuvastust ja Th2 humoraalset vastust; Th1 tsütokiinid mõjutavad negatiivselt Th2 arengut ja vastupidi;
• NK-rakud - immuunsüsteemi rakkude rühm, mis vastutab loodusliku tsütotoksilisuse nähtuste eest (toksiline toime tsütokiinidele, mis ei vaja spetsiifiliste mehhanismide stimuleerimist antikehade kujul);
• Monotsüüdid on vere morfoloogilised elemendid, neid nimetatakse valgelibledeks;
• Makrofaagid on immuunsüsteemi rakkude populatsioon, mis pärineb vere monotsüütide prekursoritest; nad toimivad nii kaasasündinud immuunsuse kui ka omandatud (adaptiivse) protsessides;
• Granulotsüüdid on teatud tüüpi valged verelibled, millel on fagotsüütide omadused, mida tuleks mõista kui võimet absorbeerida ja hävitada baktereid, surnud rakke ja mõningaid viirusi.

Põletikueelsed tsütokiinid

Põletikueelsed tsütokiinid osaleda immuunvastuse ja vereloome (morfootiliste vereelementide tootmise ja diferentseerumise protsess) reguleerimises ning algatada põletikulise reaktsiooni teke. Neid nimetatakse sageli immunotransmitteriteks.

Peamised põletikueelsed tsütokiinid on järgmised:

• TNF ehk tuumori nekroosifaktor, endise nimega kektsin. Selle nime all on valkude rühm, mis määrab lümfotsüütide aktiivsuse. Need võivad vallandada apoptoosi, vähirakkude programmeeritud surma loomuliku protsessi. TNF-α ja TNF-β eraldatakse.
• IL-1, st. interleukiin 1. See on üks peamisi põletikulise immuunvastuse regulaatoreid. Eriti aktiivselt osaleb soolestiku põletikulistes reaktsioonides. Selle 10 sordi hulgas eristatakse IL-1α, IL-1β, IL-1γ. Praegu kirjeldatakse seda kui interleukiin 18.
• IL-6, st interleukiin 6, millel on pleiotroopne või mitmesuunaline toime. Selle kontsentratsioon suureneb haavandilise koliidiga patsientide seerumis. See stimuleerib vereloomet, näidates sünergiat interleukiiniga 3. Stimuleerib B-lümfotsüütide diferentseerumist plasmarakkudeks.

Põletikuvastased tsütokiinid

Põletikuvastased tsütokiinid vähendavad põletikulist vastust, pärssides monotsüütide ja makrofaagide põletikueelsete tsütokiinide, eriti IL-1, IL-6, IL-8 tootmist.

Peamistest põletikuvastastest tsütokiinidest mainitakse eelkõige IL-10 ehk interleukiin 10 (tsütokiinide sünteesi inhibeeriv tegur), IL 13, IL 4, mis tsütokiinide sekretsiooni indutseerimise tulemusena mis mõjutavad vereloomet, avaldavad positiivset mõju vererakkude tootmisele.