Introduction.

1. Caractéristiques générales et classification des cytokines.

1.1 Mécanismes d'action.

1.2 Propriétés des cytokines.

1.3 Le rôle des cytokines dans la régulation des fonctions physiologiques de l'organisme.

2.Études spéciales des cytokines.

2.1 Le rôle des cytokines dans la pathogenèse des maladies inflammatoires du côlon chez l'enfant.

2.2 Le rôle de l'oxyde nitrique et des cytokines dans le développement du syndrome de lésion pulmonaire aiguë.

3. Méthodes de détermination des cytokines

3.1 Détermination de l'activité biologique des cytokines

3.2 Quantification des cytokines à l'aide d'anticorps

3.3 Détermination des cytokines par dosage immunoenzymatique.

3.3.1 Facteur de nécrose tumorale alpha.

3.3.2 Interféron gamma.

3.3.3 Interleukine-4

3.3.4 Interleukine-8

3.3.5 Antagoniste des récepteurs de l'interleukine-1.

3.3.6 Alpha-interféron.

3.3.7 Anticorps contre l'alpha-IFN.

4. Médicaments immunotropes à base de cytokines.

Liste de la littérature utilisée.

Conclusion.

Introduction.

Un peu de temps s'est écoulé depuis la description des premières cytokines. Cependant, leurs recherches ont conduit à l'attribution d'un vaste domaine de connaissances - la cytokinologie, qui fait partie intégrante de divers domaines de la connaissance et, en premier lieu, l'immunologie, qui a donné une impulsion puissante à l'étude de ces médiateurs. La cytokinéologie imprègne toutes les disciplines cliniques, de l'étiologie et la pathogenèse des maladies à la prévention et au traitement de diverses pathologies. Par conséquent, les chercheurs scientifiques et les cliniciens doivent naviguer dans la diversité des molécules régulatrices et avoir une compréhension claire du rôle de chacune des cytokines dans les processus à l'étude. Toutes les cellules du système immunitaire ont certaines fonctions et fonctionnent dans une interaction clairement coordonnée, qui est fournie par des substances biologiquement actives spéciales - les cytokines - les régulateurs des réactions immunitaires. Les cytokines sont des protéines spécifiques à l'aide desquelles diverses cellules du système immunitaire peuvent échanger des informations entre elles et coordonner leurs actions. L'ensemble et la quantité de cytokines agissant sur les récepteurs de la surface cellulaire - "l'environnement des cytokines" - représentent une matrice de signaux en interaction et changeant fréquemment. Ces signaux sont complexes en raison de la grande variété de récepteurs de cytokines et du fait que chacune des cytokines peut activer ou supprimer plusieurs processus, dont sa propre synthèse et la synthèse d'autres cytokines, ainsi que la formation et l'apparition de récepteurs de cytokines. à la surface des cellules. L'objectif de notre travail est d'étudier les cytakines, leurs fonctions et propriétés, ainsi que leur application possible en médecine. Les cytokines sont de petites protéines (poids moléculaire de 8 à 80 kDa) qui agissent de manière autocrine (c'est-à-dire sur la cellule qui les produit) ou paracrine (sur les cellules situées à proximité). La formation et la libération de ces molécules hautement actives sont de courte durée et étroitement régulées.

Revue de littérature.

Caractéristiques générales et classification des cytokines.

Les cytokines sont un groupe de médiateurs polypeptidiques de l'interaction intercellulaire, qui sont principalement impliqués dans la formation et la régulation des réactions de défense de l'organisme lors de l'introduction d'agents pathogènes et de la perturbation de l'intégrité des tissus, ainsi que dans la régulation d'un certain nombre de fonctions physiologiques normales. Les cytokines peuvent être isolées dans un nouveau système de régulation indépendant qui existe avec les systèmes nerveux et endocrinien pour maintenir l'homéostasie, et les trois systèmes sont étroitement interconnectés et interdépendants. Au cours des deux dernières décennies, les gènes de la plupart des cytokines ont été clonés et des analogues recombinants ont été obtenus qui répètent complètement les propriétés biologiques des molécules naturelles. Plus de 200 substances individuelles appartenant à la famille des cytokines sont maintenant connues. L'histoire de l'étude des cytokines a commencé dans les années 40 du 20e siècle. C'est alors que furent décrits les premiers effets de la cachectine, facteur présent dans le sérum sanguin et capable de provoquer une cachexie ou une perte de poids. Par la suite, ce médiateur a été isolé et s'est avéré identique au facteur de nécrose tumorale (TNF). A cette époque, l'étude des cytokines se faisait sur le principe de la détection de n'importe quel effet biologique, qui a servi de point de départ pour le nom du médiateur correspondant. Ainsi, dans les années 50, l'interféron (IFN) était appelé en raison de sa capacité à interférer ou à augmenter la résistance lors d'infections virales répétées. L'interleukine-1 (IL-1) était aussi initialement appelée pyrogène endogène, par opposition aux lipopolysaccharides bactériens, qui étaient considérés comme des pyrogènes exogènes. La prochaine étape de l'étude des cytokines, datant de 60-70 ans, est associée à la purification des molécules naturelles et à une caractérisation complète de leur action biologique. A cette époque, la découverte du facteur de croissance des cellules T, maintenant connu sous le nom d'IL-2, et un certain nombre d'autres molécules qui stimulent la croissance et l'activité fonctionnelle des lymphocytes T, B et d'autres types de leucocytes appartiennent. En 1979, pour leur désignation et leur systématisation, le terme "interleukines" a été proposé, c'est-à-dire des médiateurs qui communiquent entre les leucocytes. Cependant, très vite, il est devenu clair que les effets biologiques des cytokines s'étendent bien au-delà du système immunitaire, et donc le terme "cytokines" précédemment proposé, qui a survécu jusqu'à ce jour, est devenu plus acceptable. Un tournant révolutionnaire dans l'étude des cytokines a eu lieu au début des années 1980 après le clonage de gènes d'interférons murins et humains et la production de molécules recombinantes qui reproduisaient complètement les propriétés biologiques des cytokines naturelles. Suite à cela, il a été possible de cloner des gènes d'autres médiateurs de cette famille. Une étape importante dans l'histoire des cytokines a été l'utilisation clinique des interférons recombinants, et en particulier de l'IL-2 recombinante, pour le traitement du cancer. Les années 90 ont été marquées par la découverte de la structure en sous-unités des récepteurs de cytokines et la formation du concept de "réseau de cytokines", et le début du XXIe siècle - la découverte de nombreuses nouvelles cytokines grâce à l'analyse génétique. Les cytokines comprennent les interférons, les facteurs de stimulation des colonies (CSF), les chimiokines qui transforment les facteurs de croissance ; facteur de nécrose tumoral; interleukines avec des numéros de série historiquement établis et quelques autres médiateurs endogènes. Les interleukines dont les numéros de série commencent à 1 n'appartiennent pas au même sous-groupe de cytokines liées par des fonctions communes. Ils peuvent à leur tour être divisés en cytokines pro-inflammatoires, facteurs de croissance et de différenciation des lymphocytes et en cytokines régulatrices individuelles. Le nom « interleukine » est attribué à un médiateur nouvellement découvert si les critères suivants élaborés par le comité de nomenclature de l'Union internationale des sociétés d'immunologie sont remplis : clonage moléculaire et expression du gène du facteur à l'étude, présence d'un nucléotide unique et séquence d'acides aminés correspondante, production d'anticorps monoclonaux neutralisants. De plus, la nouvelle molécule doit être produite par des cellules du système immunitaire (lymphocytes, monocytes ou autres types de leucocytes), avoir une fonction biologique importante dans la régulation de la réponse immunitaire, ainsi que des fonctions supplémentaires, c'est pourquoi elle ne peut recevoir un nom fonctionnel. Enfin, les propriétés répertoriées de la nouvelle interleukine devraient être publiées dans une revue scientifique à comité de lecture. La classification des cytokines peut être effectuée selon leurs propriétés biochimiques et biologiques, ainsi que par les types de récepteurs à travers lesquels les cytokines remplissent leurs fonctions biologiques. La classification des cytokines par structure (tableau 1) prend en compte non seulement la séquence d'acides aminés, mais surtout la structure tertiaire de la protéine, qui reflète plus précisément l'origine évolutive des molécules.

Tableau 1. Classification des cytokines par structure.

Le clonage de gènes et l'analyse de la structure des récepteurs de cytokines ont montré que, comme les cytokines elles-mêmes, ces molécules peuvent être divisées en plusieurs types selon la similitude des séquences d'acides aminés et les particularités de l'organisation des domaines extracellulaires (tableau 2). L'une des plus grandes familles de récepteurs de cytokines est appelée la famille des récepteurs de l'hématopoïétine ou la famille des récepteurs des cytokines de type I. Une caractéristique structurelle de ce groupe de récepteurs est la présence dans la molécule de 4 cystéines et de la séquence d'acides aminés Trp-Ser-X-Trp-Ser (WSXWS), située à une courte distance de la membrane cellulaire. Les récepteurs des cytokines de classe II interagissent avec les interférons et l'IL-10. Les deux premiers types de récepteurs ont une homologie entre eux. Les groupes de récepteurs suivants interviennent dans l'interaction avec les cytokines de la famille des facteurs de nécrose tumorale et de la famille IL-1. Actuellement, plus de 20 récepteurs de chimiokines différents sont connus pour interagir avec divers degrés d'affinité avec un ou plusieurs ligands de la famille des chimiokines. Les récepteurs des chimiokines appartiennent à la superfamille des récepteurs de la rhodopsine, possèdent 7 domaines transmembranaires et conduisent un signal avec la participation de protéines G.

Tableau 2. Classification des récepteurs de cytokines.

De nombreux récepteurs de cytokines sont composés de 2 à 3 sous-unités codées par différents gènes et exprimées indépendamment. Dans ce cas, la formation d'un récepteur de haute affinité nécessite l'interaction simultanée de toutes les sous-unités. Un exemple d'une telle organisation des récepteurs de cytokines est la structure du complexe récepteur IL-2. Surprenante a été la découverte du fait que des sous-unités individuelles du complexe récepteur IL-2 sont communes à l'IL-2 et à certaines autres cytokines. Ainsi, la chaîne est simultanément un composant du récepteur de l'IL-15, et la chaîne sert de sous-unité commune des récepteurs de l'IL-2, IL-4, IL-7, IL-9, IL- 15 et IL-21. Cela signifie que toutes les cytokines susmentionnées, dont les récepteurs sont également constitués de 2-3 polypeptides individuels, utilisent la chaîne comme composant de leurs récepteurs, en outre, un composant responsable de la transmission du signal. Dans tous les cas, la spécificité de l'interaction pour chaque cytokine est fournie par d'autres sous-unités qui diffèrent par leur structure. Parmi les récepteurs de cytokines, il existe 2 sous-unités de récepteurs plus courantes qui conduisent un signal après avoir interagi avec différentes cytokines. C'est une sous-unité de récepteur commune c (gp140) pour les récepteurs IL-3, IL-5 et GM-CSF, ainsi que la sous-unité de récepteur gp130, commune aux membres de la famille IL-6. La présence d'une sous-unité de signalisation commune dans les récepteurs de cytokines constitue l'une des approches pour leur classification, car elle permet de trouver des points communs à la fois dans la structure des ligands et dans les effets biologiques.

Le tableau 3 montre la classification structurelle et fonctionnelle combinée, où toutes les cytokines sont divisées en groupes, en tenant principalement compte de leur activité biologique, ainsi que des caractéristiques structurelles ci-dessus des molécules de cytokine et de leurs récepteurs.

Tableau 3. Classification structurelle et fonctionnelle des cytokines.

	Familles de cytokines	Sous-groupes et ligands	Fonctions biologiques de base
	Interférons de type I	IFN a, b, d, k, w, t, IL-28, IL-29 (IFN l)	Activité antivirale, antiproliférative, action immunomodulatrice
	Facteurs de croissance des cellules hématopoïétiques	Facteur de cellules souches (kit-ligand, facteur d'acier), ligand Flt-3, G-CSF, M-CSF, IL-7, IL-11 Ligands Gp140 : IL-3, IL-5, GM-KSF	Stimulation de la prolifération et de la différenciation de divers types de cellules progénitrices dans la moelle osseuse, activation de l'hématopoïèse Érythropoïétine, thrombopoïétine
	La superfamille de l'interleukine-1 et de la FRF	Famille FRF : FRF acide, FRF basique, FRF3 - FRF23 Famille IL-1 (F1-11) : IL-1α, IL-1β, antagoniste des récepteurs IL-1, IL-18, IL-33, etc.	Activation de la prolifération des fibroblastes et des cellules épithéliales Action pro-inflammatoire, activation de l'immunité spécifique
	Famille des facteurs de nécrose tumorale	TNF, lymphotoxines α et β, ligand Fas, etc.	Action pro-inflammatoire, régulation de l'apoptose et interaction intercellulaire des cellules immunocompétentes
	Famille interleukine-6	Ligands Gp130 : IL-6, IL-11, IL-31, Oncostatine-M, Cardiotropine-1, Facteur inhibiteur de leucémie, Facteur neurotrophique ciliaire	Effets pro-inflammatoires et immunorégulateurs
	Chimiokines	SS, SXS (IL-8), SX3S, S	Régulation de la chimiotaxie de divers types de leucocytes
	Famille interleukine-10	IL-10,19,20,22,24,26	Action immunosuppressive
	Famille interleukine-12		Régulation de la différenciation des lymphocytes T auxiliaires
	Cytokines des clones T-helper et fonctions régulatrices des lymphocytes	T-helpers type 1 : IL-2, IL-15, IL-21, IFNg T-helpers type 2 : IL-4, IL-5, IL-10, IL-13 Ligands de la chaîne γ du récepteur IL-2 : IL-7 TSLP	Activation de l'immunité cellulaire Activation de l'immunité humorale, effet immunomodulateur Stimulation de la différenciation, de la prolifération et des propriétés fonctionnelles de divers types de lymphocytes, DC, cellules NK, macrophages, etc.
	Famille Interleukine 17	IL-17A, B, C, D, E, F	Activation de la synthèse de cytokines pro-inflammatoires
	Superfamille du facteur de croissance nerveuse, du facteur de croissance plaquettaire et des facteurs de croissance transformants	Famille des facteurs de croissance nerveuse : NGF, facteur neurotrophique cérébral Facteurs de croissance dérivés des plaquettes (PDGF), facteurs de croissance angiogéniques (VEGF) Famille TRF : TPPb, activines, inhibines, Nodal, Protéines morphogéniques osseuses, Substance inhibitrice de Mullerian	Régulation de l'inflammation, de l'angiogenèse, de la fonction neuronale, du développement embryonnaire et de la régénération tissulaire
	Famille des facteurs de croissance épidermique	ERF, TRFα, etc.
	Famille de facteurs de croissance analogues à l'insuline	IRF-I, IRF-II	Stimulation de la prolifération de divers types cellulaires

Le premier groupe comprend les interférons de type I et est le plus simple d'organisation, puisque toutes les molécules qu'il contient ont une structure similaire et à bien des égards les mêmes fonctions associées à la protection antivirale. Le deuxième groupe comprenait des facteurs de croissance et de différenciation des cellules hématopoïétiques, stimulant le développement de cellules progénitrices hématopoïétiques, à partir de la cellule souche. Ce groupe comprend des cytokines étroitement spécifiques à des lignées individuelles de différenciation des cellules hématopoïétiques (érythropoïétine, thrombopoïétine et IL-7, qui agit sur les précurseurs des lymphocytes TB), ainsi que des cytokines avec un spectre d'activité biologique plus large, telles que IL-3, IL-11, facteurs de stimulation des colonies. Au sein de ce groupe de cytokines, les ligands gp140, qui ont une sous-unité de récepteur commune, ainsi que la thrombopoïétine et l'érythropoïétine ont été isolés en raison de la similitude de l'organisation structurelle des molécules. Les cytokines des superfamilles FGF et IL-1 ont un degré élevé d'homologie et une structure de protéines similaire, ce qui confirme l'origine commune. Néanmoins, en termes de manifestations d'activité biologique, le FGF diffère à bien des égards des agonistes de la famille IL-1. La famille de molécules IL-1 actuellement, en plus des noms fonctionnels, a les désignations F1-F11, où F1 correspond à IL-1α, F2 à IL-1β, F3 à l'antagoniste des récepteurs de IL-1, F4 à IL- 18. Les autres membres de la famille ont été découverts à la suite d'analyses génétiques et présentent une homologie assez élevée avec les molécules d'IL-1 ; cependant, leurs fonctions biologiques n'ont pas été complètement élucidées. D'autres groupes de cytokines comprennent les familles IL-6 (ligands de la sous-unité de récepteur commune gp130), le facteur de nécrose tumorale et les chimiokines, qui sont représentés par le plus grand nombre de ligands individuels et sont répertoriés en entier dans les chapitres respectifs. La famille du facteur de nécrose tumorale est formée principalement sur la base de la similitude de la structure des ligands et de leurs récepteurs, constituée de trois sous-unités identiques liées de manière non covalente qui forment des molécules biologiquement actives. En même temps, en termes de propriétés biologiques, cette famille comprend des cytokines aux activités assez différentes. Par exemple, le TNF est l'une des cytokines pro-inflammatoires les plus frappantes, le ligand Fas induit l'apoptose des cellules cibles et le ligand CD40 fournit un signal stimulant lors de l'interaction intercellulaire des lymphocytes T et B. De telles différences dans l'activité biologique de molécules structurellement similaires sont principalement déterminées par les caractéristiques de l'expression et de la structure de leurs récepteurs, par exemple, la présence ou l'absence d'un domaine de « mort » intracellulaire qui détermine l'apoptose cellulaire. Ces dernières années, les familles IL-10 et IL-12 ont également été reconstituées avec de nouveaux membres qui ont reçu des numéros de série d'interleukines. Ceci est suivi par un groupe très complexe de cytokines, qui sont des médiateurs de l'activité fonctionnelle des lymphocytes T auxiliaires. L'inclusion dans ce groupe repose sur deux principes de base : 1) l'appartenance aux cytokines synthétisées par Th1 ou Th2, qui déterminent le développement de réactions immunologiques de type majoritairement humorales ou cellulaires, 2) la présence d'une sous-unité réceptrice commune - la chaîne gamma du complexe récepteur IL-2. Parmi les ligands de la chaîne gamma, l'IL-4 a également été isolée, qui possède également des sous-unités de récepteur communes avec l'IL-13, ce qui détermine en grande partie l'activité biologique partiellement chevauchante de ces cytokines. L'IL-7, qui a une structure de récepteurs commune avec la TSLP, a été isolée d'une manière similaire. Les avantages de la classification ci-dessus sont associés à la prise en compte simultanée des propriétés biologiques et biochimiques des cytokines. La faisabilité de cette approche est actuellement confirmée par la découverte de nouvelles cytokines par analyse génétique du génome et la recherche de gènes structurellement similaires. Grâce à cette méthode, la famille des interférons de type I, IL-1, IL-10, IL-12, s'est considérablement élargie, une nouvelle famille de cytokines analogues de l'IL-17 est apparue, déjà constituée de 6 membres. Apparemment, dans un avenir proche, l'émergence de nouvelles cytokines se produira beaucoup plus lentement, puisque l'analyse du génome humain est presque terminée. Des changements sont très probablement possibles en raison de la clarification des variantes des interactions ligand-récepteur et des propriétés biologiques, ce qui permettra à la classification des cytokines d'acquérir une forme finale.

Mécanismes d'action.

B. Récepteurs de cytokines. Les cytokines sont des substances de signalisation hydrophiles dont l'action est médiée par des récepteurs spécifiques situés à l'extérieur de la membrane plasmique. La liaison des cytokines au récepteur (1) conduit à travers un certain nombre d'étapes intermédiaires (2-5) à l'activation de la transcription de certains gènes (6).Les récepteurs des cytokines eux-mêmes ne possèdent pas d'activité tyrosine kinase (à quelques exceptions près). Après liaison à la cytokine (1), les molécules réceptrices s'associent pour former des homodimères. De plus, ils peuvent former des hétérodimères par association avec des protéines de transfert de signal [STP] ou stimuler la dimérisation des BPS eux-mêmes (2). Les récepteurs de cytokines de classe I peuvent s'agréger avec trois types de BPS : les protéines GP130, c ou γc. Ces protéines auxiliaires elles-mêmes ne sont pas capables de lier les cytokines, mais elles effectuent la transduction du signal vers les tyrosine kinases (3).Les mêmes spectres d'activité biologique de nombreuses cytokines s'expliquent par le fait que différents complexes cytokine-récepteur peuvent activer le même BPS.

A titre d'exemple de transduction de signal à partir de cytokines, le schéma montre comment le récepteur IL-6 (IL-6), après liaison au ligand (1), stimule la dimérisation de GP130 (2). Le dimère de la protéine membranaire GP130 se lie et active la tyrosine kinase cytoplasmique de la famille YK (Janus kinases à deux sites actifs) (3). Les kinases Janus phosphorylent les récepteurs des cytokines, le BPS et diverses protéines cytoplasmiques, qui effectuent une transduction supplémentaire du signal ; ils phosphorylent également des facteurs de transcription - transducteurs de signal et activateurs de transcription [PSAT (STAT, de l'anglais signal transducteurs et activateurs de transcription)]. Ces protéines appartiennent à la famille des BPS, dont la structure possède un domaine SH3 reconnaissant les résidus phosphotyrosine (voir p. 372). Par conséquent, ils ont la propriété de s'associer à un récepteur de cytokine phosphorylé. Si ensuite la phosphorylation de la molécule PSAT (4) se produit, le facteur se transforme en une forme active et forme un dimère (5). Après translocation dans le noyau, le dimère, en tant que facteur de transcription, se lie au promoteur (voir p. 240) du gène initié et induit sa transcription (6) Certains récepteurs de cytokines peuvent perdre le domaine extracellulaire de liaison au ligand par protéolyse (non représenté sur le schéma). Le domaine pénètre dans le sang, où il entre en compétition pour se lier à une cytokine, ce qui réduit la concentration de cytokines dans le sang.Ensemble, les cytokines forment un réseau de régulation (cascade de cytokines) avec un effet multifonctionnel. Le chevauchement entre les cytokines conduit au fait qu'une synergie est observée dans l'action de beaucoup d'entre elles, et certaines cytokines sont des antagonistes. La cascade entière de cytokines avec une rétroaction complexe peut souvent être observée dans le corps.

Propriétés des cytokines.

Propriétés générales des cytokines, grâce auxquelles ces médiateurs peuvent être combinés en un système de régulation indépendant.

1. Les cytokines sont des polypeptides ou des protéines, souvent glycosylés, dont la plupart ont un PM de 5 à 50 kDa. Les molécules biologiquement actives de cytokines peuvent consister en une, deux, trois ou plusieurs sous-unités identiques ou différentes.

2. Les cytokines n'ont pas de spécificité antigénique d'action biologique. Ils affectent l'activité fonctionnelle des cellules impliquées dans les réactions de l'immunité innée et acquise. Néanmoins, en agissant sur les lymphocytes T et B, les cytokines sont capables de stimuler les processus induits par l'antigène dans le système immunitaire.

3. Pour les gènes de cytokines, il existe trois variantes d'expression : a) expression spécifique au stade à certains stades du développement embryonnaire, b) expression constitutive pour la régulation d'un certain nombre de fonctions physiologiques normales, c) type d'expression inductible caractéristique de la plupart des cytokines. En effet, la plupart des cytokines en dehors de la réponse inflammatoire et de la réponse immunitaire ne sont pas synthétisées par les cellules. L'expression des gènes des cytokines commence en réponse à la pénétration d'agents pathogènes dans le corps, à une irritation antigénique ou à des lésions tissulaires. Les structures moléculaires associées aux agents pathogènes sont parmi les inducteurs les plus puissants de la synthèse de cytokines pro-inflammatoires. Pour déclencher la synthèse des cytokines des cellules T, l'activation des cellules par un antigène spécifique avec la participation d'un récepteur d'antigène des cellules T est nécessaire.

4. Les cytokines sont synthétisées en réponse à une stimulation pendant une courte période de temps. La synthèse est interrompue en raison d'une variété de mécanismes d'autorégulation, y compris une instabilité accrue de l'ARN, et en raison de l'existence de rétroactions négatives médiées par les prostaglandines, les hormones corticostéroïdes et d'autres facteurs.

5. Une même cytokine peut être produite par différents types de cellules du corps dans différents organes en termes d'origine histogénétique.

6. Les cytokines peuvent être associées aux membranes des cellules qui les synthétisent, possédant sous forme de membrane un spectre complet d'activité biologique et manifestant leur action biologique lors d'un contact intercellulaire.

7. Les effets biologiques des cytokines sont médiés par des complexes de récepteurs cellulaires spécifiques qui se lient aux cytokines avec une très grande affinité, et les cytokines individuelles peuvent utiliser des sous-unités de récepteurs communes. Les récepteurs de cytokines peuvent exister sous une forme soluble, conservant la capacité de se lier aux ligands.

8. Les cytokines ont une action biologique pléiotrope. La même cytokine peut agir sur de nombreux types de cellules, provoquant des effets différents selon le type de cellules cibles (Fig. 1). L'action pléiotrope des cytokines est assurée par l'expression de récepteurs de cytokines sur des types cellulaires d'origines et de fonctions différentes et par la conduction du signal à l'aide de plusieurs messagers intracellulaires et facteurs de transcription différents.

9. Les cytokines sont caractérisées par l'interchangeabilité de l'action biologique. Plusieurs cytokines différentes peuvent provoquer le même effet biologique ou avoir des activités similaires. Les cytokines induisent ou suppriment la synthèse d'elles-mêmes, d'autres cytokines et de leurs récepteurs.

10. En réponse au signal d'activation, les cellules synthétisent simultanément plusieurs cytokines participant à la formation du réseau de cytokines. Les effets biologiques dans les tissus et au niveau de l'organisme dépendent de la présence et de la concentration d'autres cytokines aux effets synergiques, additifs ou opposés.

11. Les cytokines peuvent influencer la prolifération, la différenciation et l'activité fonctionnelle des cellules cibles.

12. Les cytokines agissent sur les cellules de différentes manières : autocrine - sur la cellule synthétisant et sécrétant cette cytokine ; paracrine - sur des cellules situées à proximité de la cellule productrice, par exemple, dans le foyer de l'inflammation ou dans l'organe lymphoïde; endocrinien - à distance des cellules de tous les organes et tissus après être entré dans la circulation. Dans ce dernier cas, l'action des cytokines ressemble à celle des hormones (Fig. 2).

Riz. 1. Une même cytokine peut être produite par différents types de cellules de l'organisme dans différents organes d'origine histogénétique et agir sur de nombreux types de cellules, provoquant des effets différents selon le type de cellules cibles.

Riz. 2. Trois variantes de la manifestation de l'action biologique des cytokines.

Apparemment, la formation du système de régulation des cytokines a eu lieu de manière évolutive avec le développement d'organismes multicellulaires et était due au besoin de formation de médiateurs d'interaction intercellulaire, qui peuvent inclure des hormones, des neuropeptides, des molécules d'adhésion et quelques autres. À cet égard, les cytokines sont le système de régulation le plus polyvalent, car elles sont capables de présenter une activité biologique à la fois à distance après la sécrétion par la cellule productrice (localement et systémiquement) et pendant le contact intercellulaire, étant biologiquement actives sous forme de membrane. C'est ainsi que le système des cytokines diffère des molécules d'adhésion, qui n'exercent des fonctions plus étroites que lorsque les cellules sont en contact direct. Dans le même temps, le système des cytokines diffère des hormones, qui sont principalement synthétisées par des organes spécialisés et agissent après avoir pénétré dans le système circulatoire.

Le rôle des cytokines dans la régulation des fonctions physiologiques de l'organisme.

Le rôle des cytokines dans la régulation des fonctions physiologiques de l'organisme peut être divisé en 4 composantes principales :

1. Régulation de l'embryogenèse, de l'établissement et du développement des organes, incl. organes du système immunitaire.

2. Régulation de certaines fonctions physiologiques normales.

3. Régulation des réactions de défense de l'organisme aux niveaux local et systémique.

4. Régulation des processus de régénération tissulaire.

L'expression de gènes de cytokines individuelles se produit en fonction du stade à certains stades du développement embryonnaire. Le facteur de cellules souches, les facteurs de croissance transformants, les cytokines de la famille du TNF et les chimiokines régulent la différenciation et la migration de diverses cellules et l'établissement d'organes du système immunitaire. Après cela, la synthèse de certaines cytokines peut ne pas reprendre, tandis que d'autres continuent de réguler les processus physiologiques normaux ou sont impliquées dans le développement de réactions protectrices.

Malgré le fait que la plupart des cytokines sont des médiateurs inductibles typiques et qu'au cours de la période postnatale, elles ne sont pas synthétisées par des cellules en dehors de la réponse inflammatoire et de la réponse immunitaire, certaines cytokines ne relèvent pas de cette règle. Du fait de l'expression constitutive des gènes, certains d'entre eux sont constamment synthétisés et en quantité suffisamment importante sont en circulation, régulant la prolifération et la différenciation de certains types cellulaires tout au long de la vie. Des exemples de ce type de régulation physiologique des fonctions par les cytokines peuvent être un niveau constamment élevé d'érythropoïétine et de certains LCR pour assurer l'hématopoïèse. La régulation des réactions de défense de l'organisme par les cytokines se produit non seulement au sein du système immunitaire, mais aussi en organisant des réactions de défense au niveau de l'organisme entier en régulant presque tous les aspects du développement de l'inflammation et de la réponse immunitaire. Cette fonction, qui est la plus importante pour l'ensemble du système cytokinique, est associée à deux directions principales de l'action biologique des cytokines - la protection contre les agents infectieux et la restauration des tissus endommagés. Les cytokines régulent principalement le développement de réactions de défense locales dans les tissus avec la participation de divers types de cellules sanguines, de l'endothélium, du tissu conjonctif et de l'épithélium. La protection au niveau local se développe par la formation d'une réaction inflammatoire typique avec ses manifestations classiques : hyperémie, développement d'œdème, apparition de douleur et de dysfonctionnement. La synthèse des cytokines commence lorsque des agents pathogènes pénètrent dans les tissus ou que leur intégrité est violée, ce qui se déroule généralement en parallèle. La production de cytokines fait partie intégrante de la réponse cellulaire associée à la reconnaissance par les cellules de la série myélomonocytaire de composants structurels similaires de divers agents pathogènes, appelés motifs moléculaires associés aux agents pathogènes. Des exemples de telles structures pathogènes sont les lipopolysaccharides de bactéries gram-négatives, les peptidoglycanes de micro-organismes gram-positifs, la flagelline ou l'ADN riche en séquences CpolyG, qui est typique de l'ADN de tous les types de bactéries. Les leucocytes expriment des récepteurs de reconnaissance de formes correspondants, également appelés récepteurs de type Toll (TLR), et spécifiques de certains modèles structurels de micro-organismes. Après l'interaction de micro-organismes ou de leurs composants avec le TLR, une cascade de transduction de signal intracellulaire est déclenchée, conduisant à une augmentation de l'activité fonctionnelle des leucocytes et de l'expression des gènes des cytokines.

L'activation du TLR conduit à la synthèse de deux groupes principaux de cytokines : les cytokines pro-inflammatoires et les interférons de type I, principalement IFNα/β. et la régulation de l'inflammation, y compris tous les types de leucocytes, de cellules dendritiques, de lymphocytes T et B, de cellules NK, de cellules endothéliales et épithéliales, de fibroblastes et autres. Cela fournit des étapes cohérentes dans le développement de la réponse inflammatoire, qui est le principal mécanisme de mise en œuvre de l'immunité innée. De plus, la synthèse des cytokines de la famille IL-12 par les cellules dendritiques commence, stimulant la différenciation des lymphocytes T auxiliaires, qui sert en quelque sorte de passerelle vers le début du développement de réactions immunitaires spécifiques associées à la reconnaissance de structures antigéniques des micro-organismes.

Le second mécanisme non moins important associé à la synthèse d'IFN assure la mise en place d'une protection antivirale. Les interférons de type I présentent 4 propriétés biologiques principales :

1. Action antivirale directe en bloquant la transcription.

2. Suppression de la prolifération cellulaire, nécessaire pour bloquer la propagation du virus.

3. Activation des fonctions des cellules NK, qui ont la capacité de lyser les cellules du corps infectées par le virus.

4. Expression améliorée des molécules du complexe majeur d'histocompatibilité de classe I nécessaire pour augmenter l'efficacité de la présentation des antigènes viraux par les cellules infectées aux lymphocytes T cytotoxiques. Cela conduit à l'activation de la reconnaissance spécifique des cellules infectées par le virus par les lymphocytes T - la première étape de la lyse des cellules cibles infectées par le virus.

En conséquence, en plus de l'action antivirale directe, les mécanismes de l'immunité innée (cellules NK) et acquise (lymphocytes T) sont activés. Ceci est un exemple de la façon dont une petite molécule de cytokine avec un MM 10 fois moins que MM de molécules d'anticorps est capable d'activer des mécanismes complètement différents de réactions de défense en raison du type d'action biologique pléiotropique, visant à atteindre un objectif - éliminer le virus qui a entré dans le corps.

Au niveau tissulaire, les cytokines sont responsables du développement de l'inflammation puis de la régénération tissulaire. Avec le développement d'une réaction inflammatoire systémique (réponse de phase aiguë), les cytokines affectent presque tous les organes et systèmes du corps impliqués dans la régulation de l'homéostasie. L'action des cytokines pro-inflammatoires sur le système nerveux central entraîne une diminution de l'appétit et une modification de l'ensemble du complexe de réactions comportementales. L'arrêt temporaire de la recherche de nourriture et la réduction de l'activité sexuelle sont bénéfiques en termes d'économie d'énergie pour une tâche - combattre l'agent pathogène envahissant. Ce signal est fourni par les cytokines, car leur entrée dans la circulation signifie certainement que la défense locale n'a pas fait face au pathogène, et l'activation d'une réponse inflammatoire systémique est nécessaire. L'une des premières manifestations d'une réaction inflammatoire systémique associée à l'action des cytokines sur le centre thermorégulateur de l'hypothalamus est une augmentation de la température corporelle. Une augmentation de la température est une réaction protectrice efficace, car à des températures élevées, la capacité d'un certain nombre de bactéries à se reproduire diminue, mais, au contraire, la prolifération des lymphocytes augmente.

Dans le foie, sous l'influence des cytokines, la synthèse des protéines de la phase aiguë et des composants du système du complément nécessaires pour lutter contre l'agent pathogène augmente, mais en même temps la synthèse d'albumine diminue. Un autre exemple de l'action sélective des cytokines est la modification de la composition ionique du plasma sanguin lors du développement d'une réaction inflammatoire systémique. Parallèlement, il y a une diminution du taux d'ions fer, mais une augmentation du taux d'ions zinc, et il est bien connu que priver une cellule bactérienne d'ions fer revient à diminuer son potentiel prolifératif (l'action de la lactoferrine est basé sur ceci). D'autre part, une augmentation du taux de zinc est nécessaire au fonctionnement normal du système immunitaire, en particulier, elle est nécessaire à la formation d'un facteur sérique biologiquement actif du thymus - l'une des principales hormones thymiques qui assurent la différenciation des lymphocytes. L'effet des cytokines sur le système hématopoïétique est associé à une activation significative de l'hématopoïèse. Une augmentation du nombre de leucocytes est nécessaire pour reconstituer la perte et augmenter le nombre de cellules, principalement des granulocytes neutrophiles, dans le foyer d'une inflammation purulente. L'action sur le système de coagulation sanguine vise à améliorer la coagulabilité, nécessaire pour arrêter le saignement et bloquer directement l'agent pathogène.

Ainsi, avec le développement de l'inflammation systémique, les cytokines présentent une vaste gamme d'activités biologiques et interfèrent avec le travail de presque tous les systèmes de l'organisme. Cependant, aucun des changements qui se produisent n'est de nature aléatoire : tous sont soit nécessaires à l'activation directe des réactions de défense, soit bénéfiques en termes de commutation des flux d'énergie pour une seule tâche - combattre l'agent pathogène envahissant. Sous forme de régulation de l'expression de gènes individuels, de changements hormonaux et de changements dans les réactions comportementales, les cytokines assurent l'activation et l'efficacité maximale du travail des systèmes corporels nécessaires à un moment donné au développement de réactions protectrices. Au niveau de l'organisme entier, les cytokines communiquent entre les systèmes immunitaire, nerveux, endocrinien, hématopoïétique et autres et servent à les impliquer dans l'organisation et la régulation d'une réaction de défense unique. Les cytokines servent de système organisateur qui forme et régule l'ensemble du complexe des réactions de défense de l'organisme lors de l'introduction d'agents pathogènes. Apparemment, un tel système de régulation a été formé au cours de l'évolution et présente des avantages inconditionnels pour la réponse protectrice la plus optimale d'un macro-organisme. Par conséquent, apparemment, il est impossible de limiter le concept de réactions de défense à la seule participation de mécanismes de résistance non spécifiques et d'une réponse immunitaire spécifique. Le corps entier et tous les systèmes qui à première vue ne sont pas liés au maintien de l'immunité participent à une seule réaction protectrice.

Études spéciales sur les cytokines.

L'importance des cytokines dans la pathogenèse des maladies inflammatoires du côlon chez l'enfant.

S.V. Belmer, A.S. Simbirtsev, O.V. Golovenko, L.V. Bubnova, L.M. Karpina, N.E. Shchigoleva, T.L. Mikhaïlova. L'Université médicale d'État de Russie, le Centre scientifique d'État de coloproctologie de Moscou et l'Institut national de recherche sur les produits biologiques hautement purs de Saint-Pétersbourg s'efforcent d'étudier l'importance des cytokines dans la pathogenèse des maladies inflammatoires du côlon chez les enfants. Les maladies inflammatoires chroniques du tractus gastro-intestinal occupent actuellement l'une des premières places dans la pathologie du système digestif chez l'enfant. Une importance particulière est accordée aux maladies inflammatoires du côlon (MICI), dont l'incidence est en constante augmentation dans le monde. Un long parcours avec des rechutes fréquentes et parfois mortelles, le développement de complications locales et systémiques - tout cela incite à une étude approfondie de la pathogenèse de la maladie à la recherche de nouvelles approches pour le traitement des MII. Au cours des dernières décennies, l'incidence de la colite ulcéreuse (CU) était de 510 cas par an pour 100 000 habitants, avec la maladie de Crohn (MC) de 16 cas par an pour 100 000 habitants. Les taux de prévalence en Russie, dans la région de Moscou correspondent aux données européennes moyennes, mais nettement inférieurs à ceux des pays scandinaves, d'Amérique, d'Israël et d'Angleterre. Pour NUC, la prévalence est de 19,3 pour 100 000, l'incidence est de 1,2 pour 100 000 personnes par an. Pour la MC, la prévalence est de 3,0 pour 100 000, l'incidence est de 0,2 pour 100 000 personnes par an. Le fait que la fréquence la plus élevée ait été notée dans les pays très développés est dû non seulement à des facteurs sociaux et économiques, mais également aux caractéristiques génétiques et immunologiques des patients, qui déterminent la prédisposition aux MII. Ces facteurs sont fondamentaux dans la théorie immunopathogénétique de l'origine des MICI. Les théories virales et/ou bactériennes n'expliquent que l'apparition brutale de la maladie, et la chronisation du processus est due à la fois à une prédisposition génétique et aux caractéristiques de la réponse immunitaire, qui sont également déterminées génétiquement. Il est à noter que l'IBTC est actuellement classée comme une maladie à prédisposition complexe génétiquement hétérogène. Plus de 15 gènes candidats putatifs de 2 groupes (immunospécifiques et immunorégulateurs), provoquant une prédisposition héréditaire, ont été identifiés. Très probablement, la prédisposition est déterminée par plusieurs gènes qui déterminent la nature des réactions immunologiques et inflammatoires. Sur la base des résultats de nombreuses études, on peut conclure que la localisation la plus probable des gènes associés au développement de l'IBD sont les chromosomes 3, 7, 12 et 16. Actuellement, une grande attention est accordée à l'étude des caractéristiques de la fonction des lymphocytes T et B, ainsi que des cytokines médiateurs de l'inflammation. Le rôle des interleukines (IL), des interférons (IFN), du facteur de nécrose tumorale-a (TNF-a), des macrophages et des auto-anticorps contre les protéines de la membrane muqueuse du gros intestin et contre l'auto-microflore est activement étudié. Les caractéristiques de leurs troubles dans la MC et la CU ont été révélées, mais on ne sait toujours pas si ces changements se produisent principalement ou secondairement. Pour comprendre de nombreux aspects de la pathogenèse, les études réalisées au stade préclinique de la MII, ainsi que chez les parents au premier degré, seraient très importantes. Parmi les médiateurs de l'inflammation, un rôle particulier appartient aux cytokines, qui sont un groupe de molécules polypeptidiques d'une masse de 5 à 50 kDa, participant à la formation et à la régulation des réactions de défense de l'organisme. Au niveau de l'organisme, les cytokines communiquent entre les systèmes immunitaire, nerveux, endocrinien, hématopoïétique et autres et servent à les impliquer dans l'organisation et la régulation des réactions de défense. La classification des cytokines est présentée dans le tableau 2. La plupart des cytokines ne sont pas synthétisées par les cellules en dehors de la réponse inflammatoire et de la réponse immunitaire. L'expression des gènes des cytokines commence en réponse à la pénétration d'agents pathogènes dans le corps, à une irritation antigénique ou à des lésions tissulaires. L'un des inducteurs les plus puissants de la synthèse des cytokines sont les composants des parois cellulaires bactériennes : LPS, peptidoglycanes et muramyldipeptides. Les producteurs de cytokines pro-inflammatoires sont principalement les monocytes, les macrophages, les lymphocytes T, etc. En fonction de l'effet sur le processus inflammatoire, les cytokines sont divisées en deux groupes : les pro-inflammatoires (IL-1, IL-6, IL-8 , TNF-a, IFN-g ) et anti-inflammatoire (IL-4, IL-10, TGF-b). L'interleukine-1 (IL-1) est un médiateur immunorégulateur libéré lors de réactions inflammatoires, de lésions tissulaires et d'infections (cytokine pro-inflammatoire). L'IL-1 joue un rôle important dans l'activation des cellules T lorsqu'elles interagissent avec l'antigène. Il existe 2 types d'IL-1 : IL-1a et IL-1b, produits de deux loci de gènes différents situés sur le chromosome 2 humain. L'IL-1a reste à l'intérieur de la cellule ou peut être sous forme membranaire, et apparaît en petites quantités dans l'espace extracellulaire. Le rôle de la forme membranaire de l'IL-1a est la transmission des signaux d'activation du macrophage aux lymphocytes T et autres cellules lors du contact intercellulaire. IL – 1a est le principal médiateur à courte portée. L'IL-1b, contrairement à l'IL-1a, est activement sécrétée par les cellules, agissant à la fois de manière systémique et locale. On sait aujourd'hui que l'IL-1 est l'un des principaux médiateurs des réactions inflammatoires, stimule la prolifération des cellules T, augmente l'expression du récepteur IL-2 sur les cellules T et leur production d'IL-2. L'IL-2 avec l'antigène induit l'activation et l'adhésion des neutrophiles, stimule la formation d'autres cytokines (IL-2, IL-3, IL-6, etc.) par les cellules T et les fibroblastes activés, stimule la prolifération des fibroblastes et les cellules endothéliales. Systémiquement, l'IL-1 agit en synergie avec le TNF-a et l'IL-6. Avec une augmentation de la concentration dans le sang, l'IL-1 affecte les cellules de l'hypothalamus et provoque une augmentation de la température corporelle, de la fièvre, de la somnolence, une diminution de l'appétit et stimule également les cellules hépatiques à produire des protéines de phase aiguë (CRP, amyloïde A, a-2 macroglobuline et fibrinogène). IL4 (chromosome 5). Il inhibe l'activation des macrophages et bloque de nombreux effets stimulés par l'IFNg, tels que la production d'IL1, d'oxyde nitrique et de prostaglandines, joue un rôle important dans les réactions anti-inflammatoires et a un effet immunosuppresseur. L'IL6 (chromosome 7), l'une des principales cytokines pro-inflammatoires, est le principal inducteur du stade final de différenciation des cellules B et des macrophages, un puissant stimulateur de la production de protéines en phase aiguë par les cellules hépatiques. L'une des fonctions principales de l'IL6 est de stimuler la production d'anticorps in vivo et in vitro. IL8 (chromosome 4). Désigne les médiateurs chimiokines qui provoquent la migration dirigée (chimiotaxie) des leucocytes vers le foyer d'inflammation. La fonction principale de l'IL10 est l'inhibition de la production de cytokines par les Thelpers de type I (TNFb, IFNg) et les macrophages activés (TNF-a, IL1, IL12). Il est maintenant reconnu que les types de réponse immunitaire sont associés à l'une des variantes de l'activation lymphocytaire avec la participation prédominante de clones d'auxiliaires lymphocytaires T du premier type (TH2) ou du deuxième type (TH3). Les produits TH2 et TH3 affectent négativement l'activation des clones opposés. L'activation excessive de l'un des types de clones Th peut orienter la réponse immunitaire selon l'une des options de développement. Un déséquilibre chronique dans l'activation des clones Th conduit au développement de conditions immunopathologiques. Les modifications des cytokines dans les IBTD peuvent être étudiées de diverses manières avec la détermination de leur niveau dans le sang ou in situ. Les taux d'IL1 sont élevés dans toutes les maladies inflammatoires de l'intestin. Les différences entre NNC et CD résident dans l'expression accrue de l'IL2. Si dans NUC un niveau diminué ou normal d'IL2 est trouvé, alors dans CD, son niveau augmenté est détecté. La teneur en IL4 augmente dans NUC, tandis que dans CD, elle reste normale ou même diminue. Le niveau d'IL6, qui médie les réactions de phase aiguë, est également augmenté dans toutes les formes d'inflammation. Les données obtenues concernant le profil des cytokines ont permis de suggérer que les deux principales formes de MII chronique sont caractérisées par une activation et une expression différentes des cytokines. Les résultats de la recherche indiquent que le profil des cytokines observé chez les patients atteints de CU est plus cohérent avec le profil TH3, tandis que pour les patients atteints de MC, le profil TH2 doit être considéré comme plus caractéristique. L'attrait de cette hypothèse sur le rôle des profils TH2 et TH3 réside dans le fait que l'utilisation de cytokines peut modifier la réponse immunitaire dans un sens ou dans l'autre et conduire à une rémission avec restauration de l'équilibre des cytokines. Ceci peut être confirmé notamment par l'utilisation d'IL10. D'autres études devraient montrer si la réponse des cytokines est un phénomène secondaire en réponse à la stimulation ou, au contraire, l'expression des cytokines correspondantes détermine la réactivité de l'organisme avec le développement de manifestations cliniques ultérieures. L'étude du niveau de cytokines dans les MICI chez l'enfant n'a pas encore été réalisée. Ce travail est la première partie d'une étude scientifique consacrée à l'étude du statut des cytokines dans les MICI chez l'enfant. Le but de ce travail était d'étudier l'activité humorale des macrophages avec la détermination des taux (IL1a, IL8) dans le sang d'enfants atteints de NUC et de MC, ainsi que leur dynamique au cours de la thérapie. De 2000 à 2002, 34 enfants atteints de NUC et 19 enfants atteints de MC âgés de 4 à 16 ans ont été examinés dans le service de gastro-entérologie de l'hôpital clinique russe pour enfants. Le diagnostic a été vérifié anamnestiquement, endoscopiquement et morphologiquement. L'étude des taux de cytokines pro-inflammatoires IL1a, IL8 a été réalisée par la méthode de dosage immuno-enzymatique (ELISA). Pour déterminer la concentration d'IL1a, IL8, nous avons utilisé des systèmes de test fabriqués par OOO Cytokin (Saint-Pétersbourg, Russie). L'analyse a été réalisée dans le laboratoire d'immunopharmacologie du Centre Scientifique d'Etat de l'Institut de Recherche des Biopréparations Hautement Pures (chef du laboratoire, MD, Pr AS Simbirtsev). Les résultats obtenus au cours de l'étude ont révélé une augmentation significative des niveaux d'IL1a, IL8 pendant la période d'exacerbation, plus prononcée chez les enfants atteints de NUC que chez les enfants atteints de MC. Sans exacerbation, les niveaux de cytokines pro-inflammatoires diminuent, mais n'atteignent pas la norme. Dans la CU, les niveaux d'IL-1a, IL-8 ont augmenté au cours de la période d'exacerbation chez 76,2% et chez 90% des enfants, et pendant la période de rémission - chez 69,2% et 92,3%, respectivement. Dans la MC, les niveaux d'IL-1a, IL-8 sont augmentés pendant la période d'exacerbation chez 73,3% et 86,6% des enfants, et pendant la période de rémission - chez 50% et 75%, respectivement.

Selon la gravité de la maladie, les enfants ont reçu un traitement par aminosalicylates ou glucocorticoïdes. La nature de la thérapie a influencé de manière significative la dynamique du niveau de cytokine. Au cours du traitement par aminosalicylates, les taux de cytokines pro-inflammatoires dans le groupe d'enfants atteints de NUC et de MC étaient significativement plus élevés que ceux du groupe témoin. Dans le même temps, des taux plus élevés ont été observés dans le groupe d'enfants atteints de CU. Dans NUC dans le contexte d'un traitement par aminosalicylates, l'IL1a, l'IL8 sont augmentées chez 82,4% et 100% des enfants, respectivement, tandis que pendant la thérapie aux glucocorticoïdes chez 60% des enfants pour les deux cytokines. Dans la MC, l'IL1a, l'IL8 sont augmentées pendant le traitement par aminosalicylates chez tous les enfants, et pendant le traitement par glucocorticoïdes chez 55,5 % et 77,7 % des enfants, respectivement. Ainsi, les résultats de cette étude indiquent une implication significative du lien macrophage du système immunitaire dans le processus pathogénique chez la plupart des enfants atteints de CU et de MC. Les données obtenues dans cette étude ne diffèrent pas fondamentalement des données obtenues lors de l'examen des patients adultes. Les différences dans les niveaux d'IL1a et d'IL8 chez les patients atteints de RCH et de MC sont quantitatives, mais pas qualitatives, ce qui suggère une nature non spécifique de ces changements en raison de l'évolution d'un processus inflammatoire chronique. Par conséquent, ces indicateurs n'ont aucune valeur diagnostique. Les résultats d'une étude dynamique des niveaux d'IL1a et d'IL8 confirment l'efficacité plus élevée du traitement avec des médicaments glucocorticoïdes par rapport au traitement avec des aminosalicyls. Les données présentées sont le résultat de la première étape de l'étude du statut des cytokines des enfants atteints d'IBT. Une étude plus approfondie du problème est nécessaire, en tenant compte des indicateurs d'autres cytokines pro-inflammatoires et anti-inflammatoires.

Le rôle de l'oxyde nitrique et des cytokines dans le développement du syndrome de lésion pulmonaire aiguë.

T. A. Shumatova, V. B. Shumatov, E. V. Markelova, L. G. Suhoteplaya étudient ce problème : Département d'anesthésiologie et de réanimatologie, Université médicale d'État de Vladivostok. Le syndrome de lésion pulmonaire aiguë (syndrome de détresse respiratoire de l'adulte, SDRA) est l'une des formes les plus graves d'insuffisance respiratoire aiguë qui survient chez les patients présentant un traumatisme grave, une septicémie, une péritonite, une pancréatite, une perte de sang abondante, une aspiration, après des interventions chirurgicales étendues et dans 50 60% des cas sont mortels. Les données des études de la pathogenèse du SDRA, l'élaboration de critères de diagnostic précoce et de pronostic du syndrome sont peu nombreuses, assez contradictoires, ce qui ne permet pas de développer un concept diagnostique et thérapeutique cohérent. Il a été constaté que le SDRA est basé sur des lésions de l'endothélium des capillaires pulmonaires et de l'épithélium alvéolaire, une violation des propriétés rhéologiques du sang, entraînant un œdème du tissu interstitiel et alvéolaire, une inflammation, une atélectasie, une hypertension pulmonaire. Dans la littérature de ces dernières années, il existe suffisamment d'informations sur le régulateur universel du métabolisme cellulaire et tissulaire - l'oxyde nitrique. L'intérêt pour le monoxyde d'azote (NO) est principalement dû au fait qu'il est impliqué dans la régulation de nombreuses fonctions, notamment le tonus vasculaire, la contractilité cardiaque, l'agrégation plaquettaire, la neurotransmission, la synthèse de l'ATP et des protéines, et la défense immunitaire. De plus, selon le choix de la cible moléculaire et les caractéristiques d'interaction avec elle, le NO a également un effet néfaste. On pense que le mécanisme de déclenchement de l'activation cellulaire est une cytokinémie déséquilibrée. Les cytokines sont des peptides solubles qui agissent comme des médiateurs du système immunitaire et assurent la coopération cellulaire, l'immunorégulation positive et négative. Nous avons essayé de systématiser les informations disponibles dans la littérature sur le rôle du NO et des cytokines dans le développement du syndrome de lésion pulmonaire aiguë. Le NO est un gaz soluble dans l'eau et les graisses. Sa molécule est un radical libre instable, se diffuse facilement dans les tissus, absorbé et détruit si rapidement qu'il ne peut affecter que les cellules de l'environnement immédiat. La molécule de NO possède toutes les propriétés inhérentes aux messagers classiques : elle est rapidement produite, agit à de très faibles concentrations, après l'arrêt du signal externe, elle se transforme rapidement en d'autres composés, s'oxydant en oxydes d'azote inorganiques stables : nitrites et nitrates. La durée de vie du NO dans les tissus est, selon diverses sources, de 5 à 30 secondes. Les principales cibles moléculaires du NO sont les enzymes et les protéines contenant du fer : la guanylate cyclase soluble, la nitrooxyde synthase (NOS) elle-même, l'hémoglobine, les enzymes mitochondriales, les enzymes du cycle de Krebs, la synthèse des protéines et la synthèse de l'ADN. La synthèse de NO dans le corps se produit par des transformations enzymatiques de la partie contenant de l'azote de l'acide aminé L-arginine sous l'influence d'une enzyme spécifique NOS et est médiée par l'interaction des ions calcium avec la calmoduline. L'enzyme est inactivée à de faibles concentrations et est active au maximum à 1 M de calcium libre. Deux isoformes de NOS ont été identifiées : constitutive (cNOS) et induite (iNOS), qui sont des produits de gènes différents. La cNOS dépendant du calcium et de la calmoduline est constamment présente dans la cellule et favorise la libération de petites quantités de NO en réponse au récepteur et à la stimulation physique. Le NO, généré sous l'influence de cette isoforme, agit comme vecteur dans un certain nombre de réponses physiologiques. L'iNOS indépendant du calcium et de la calmoduline est formé dans divers types de cellules en réponse aux cytokines pro-inflammatoires, aux endotoxines et aux oxydants. Cette isoforme NOS est transcrite par des gènes spécifiques sur le chromosome 17 et favorise la synthèse de grandes quantités de NO. L'enzyme est également classée en trois types : NOS-I (neuronale), NOS-II (macrophage), NOS-III (endothéliale). La famille d'enzymes qui synthétisent le NO se trouve dans diverses cellules pulmonaires : dans les cellules épithéliales bronchiques, dans les alvéolocytes, dans les macrophages alvéolaires, dans les mastocytes, dans les cellules endothéliales des artères et veines bronchiques, dans les myocytes lisses des bronches et des vaisseaux sanguins, dans les neurones non cholinergiques non adrénergiques. La capacité constitutive des cellules épithéliales des bronches et des alvéoles de l'homme et des mammifères à sécréter du NO a été confirmée dans de nombreuses études. Il a été établi que les parties supérieures des voies respiratoires humaines, ainsi que les parties inférieures, sont impliquées dans la formation de NO. Des études menées chez des patients ayant subi une trachéotomie ont montré que la quantité de gaz dans l'air expiré par la trachéotomie est significativement moindre que dans les cavités nasale et buccale. La synthèse de NO endogène chez les patients sous ventilation mécanique souffre considérablement. La recherche confirme que la libération de NO se produit au moment de la bronchodilatation et est contrôlée par le système nerveux vague. Des données ont été obtenues selon lesquelles la formation de NO dans l'épithélium des voies respiratoires humaines augmente dans les maladies inflammatoires du système respiratoire. La synthèse de gaz est augmentée en raison de l'activation de la NOS induite sous l'influence des cytokines, ainsi que des endotoxines et des lipopolysaccharides.

Actuellement, plus d'une centaine de cytokines sont connues, qui sont traditionnellement divisées en plusieurs groupes.

1. Interleukines (IL-1 - IL18) - protéines régulatrices sécrétoires qui fournissent des interactions médiatrices dans le système immunitaire et sa connexion avec d'autres systèmes de l'organisme.

2. Interférons (IFN-alpha, bêta, gamma) - cytokines antivirales avec un effet immunorégulateur prononcé.

3. Les facteurs de nécrose tumorale (TNF alpha, bêta) sont des cytokines ayant des effets cytotoxiques et régulateurs.

4. Facteurs stimulant les colonies (G-CSF, M-CSF, GM-CSF) - stimulateurs de la croissance et de la différenciation des cellules hématopoïétiques, régulant l'hématopoïèse.

5. Chimiokines (IL-8, IL-16) - chimioattractants pour les leucocytes.

6. Facteurs de croissance - régulateurs de la croissance, de la différenciation et de l'activité fonctionnelle des cellules de divers tissus (facteur de croissance des fibroblastes, facteur de croissance des cellules endothéliales, facteur de croissance épidermique) et facteurs de croissance transformants (TGF bêta).

Ces molécules biorégulatrices déterminent le type et la durée de la réponse inflammatoire et immunitaire, contrôlent la prolifération cellulaire, l'hématopoïèse, l'angiogenèse, la cicatrisation et de nombreux autres processus. Tous les chercheurs soulignent que les cytokines manquent de spécificité pour les antigènes. Des expériences avec des cultures de macrophages pulmonaires et de mastocytes ont montré la formation d'iNOS en réponse à l'interféron gamma, l'interleukine-1, le facteur de nécrose tumorale et les lipopolysaccharides. L'expression d'iNOS et de cNOS pour les cytokines pro-inflammatoires a été trouvée dans les alvéolocytes animaux et humains. L'ajout de facteur de croissance épidermique, un régulateur de la fonction des cellules épithéliales à la culture, a réduit l'activité de seulement l'enzyme induite. On sait que, selon la nature, les cytokines agissent de manière autocrine - sur les cellules productrices elles-mêmes, paracrine - sur d'autres cellules cibles ou endocrines - sur différentes cellules en dehors du lieu de leur production. Dans le même temps, ils peuvent interagir entre eux selon un principe agoniste ou antagoniste, modifiant l'état fonctionnel des cellules cibles et formant un réseau de cytokines. Ainsi, les cytokines ne sont pas des peptides isolés, mais un système intégral, dont les principaux composants sont des cellules productrices, la protéine elle-même est une cytokine, son récepteur et une cellule cible. Il a été constaté qu'avec le développement d'une lésion pulmonaire aiguë, le niveau de cytokines pro-inflammatoires augmente : IL-1, 6, 8, 12, TNF alpha, IFN alpha. Leur effet est associé à une vasodilatation, à une augmentation de leur perméabilité et à l'accumulation de liquide dans le tissu pulmonaire. De plus, des études ont montré la capacité de l'IFN gamma et du TNF alpha à induire l'expression des molécules d'adhésion - ICAM -1 sur les endotheliocytes humains. Les molécules d'adhésion, adhérant aux leucocytes, aux plaquettes et aux cellules endothéliales, forment des neutrophiles "roulants" et favorisent l'agrégation des particules de fibrine. Ces processus contribuent à la violation du flux sanguin capillaire, augmentent la perméabilité capillaire et induisent un œdème tissulaire local. Le ralentissement du flux sanguin capillaire est favorisé par l'activation du NO, ce qui provoque la dilatation des artérioles. La migration ultérieure des leucocytes vers le foyer d'inflammation est contrôlée par des cytokines spéciales - les chimiokines, qui sont produites et sécrétées non seulement par les macrophages activés, mais également par les cellules endothéliales, les fibroblastes et les myocytes lisses. Leur fonction principale est de fournir des neutrophiles au foyer inflammatoire et d'activer leur activité fonctionnelle. La principale chimiokine des neutrophiles est l'Il-8. Ses inducteurs les plus puissants sont les lipopolysaccharides bactériens, l'IL-1 et le TNFalpha. R. Bahra et al. pensent que chaque étape de la migration transendothéliale des neutrophiles est régulée par la stimulation des concentrations de TNF alpha. Avec le développement d'une lésion pulmonaire aiguë, les endotheliocytes vasculaires, les cellules épithéliales bronchiques et les macrophages alvéolaires sont activés et sont impliqués dans les interactions de phase. En conséquence, d'une part, leur mobilisation et l'amélioration des propriétés protectrices se produisent et, d'autre part, des dommages aux cellules elles-mêmes et aux tissus environnants sont possibles. Un certain nombre d'études ont montré que le produit de la réduction partielle de l'oxygène, le superoxyde, peut s'accumuler dans le foyer d'inflammation, ce qui inactive l'effet vasoactif du NO. Le NO et l'anion superoxyde réagissent rapidement pour former du peroxynitrite qui endommage les cellules. Cette réaction favorise l'élimination du NO des parois vasculaires et bronchiques, ainsi que de la surface des alvéolocytes. Des études montrant que traditionnellement considéré comme un médiateur de la toxicité du NO, le peroxynitrite peut avoir un effet physiologique et induire une relaxation vasculaire via une augmentation médiée par le NO du cGMP dans l'endothélium vasculaire est intéressante. À son tour, le peroxynitrite est un oxydant puissant capable d'endommager l'épithélium alvéolaire et le surfactant pulmonaire. Il provoque la destruction des protéines et des lipides membranaires, endommage l'endothélium, augmente l'agrégation plaquettaire et participe à l'endotoxémie. Sa formation accrue a été notée dans le syndrome de lésion pulmonaire aiguë. Les chercheurs pensent que le NO produit à la suite de l'activation de l'enzyme induite est destiné à une protection non spécifique du corps contre un large éventail d'agents pathogènes, inhibe l'agrégation plaquettaire et améliore la circulation sanguine locale. Il a été constaté qu'une quantité excessive de NO supprime l'activité de la cNOS dans les cellules en raison de l'interaction avec le superoxyde et, éventuellement, en raison de la désensibilisation de la guanylate cyclase, entraînant une diminution du cGMP dans la cellule et une augmentation du calcium intracellulaire. . Brett et al. et Kooy et al., analysant l'importance des mécanismes nitrooxydériques dans la pathogenèse du SDRA, ont suggéré que l'iNOS, le peroxynitrite et la nitrotyrosine, le principal produit de l'effet du peroxynitrite sur les protéines, pourraient jouer un rôle clé dans le développement du syndrome. Cuthbertson et al. croient que la base des lésions pulmonaires aiguës est l'effet du NO et du peroxynitrite sur l'élastase et l'interleukine-8. Kobayashi et al. a également enregistré une augmentation de la teneur en iNOS, interleukine-1, interleukine-6, interleukine-8 dans le liquide bronchoalvéolaire chez les patients atteints du syndrome de lésion pulmonaire aiguë. Meldrum et al. ont montré une diminution de la production de cytokines inflammatoires par les macrophages pulmonaires dans le SDRA sous l'influence du substrat de production locale de NO - L-arginine. Il a été constaté que dans la genèse du syndrome de lésion pulmonaire aiguë, un rôle important est joué par l'altération de la perméabilité vasculaire causée par l'action des cytokines - TNF alpha, IL-2, GM-CSF, anticorps monoclonaux dirigés contre les lymphocytes CD3 sur les cellules endothéliales vasculaires de les poumons et les immunocytes. Une augmentation rapide et forte de la perméabilité des vaisseaux pulmonaires entraîne la migration des neutrophiles dans le tissu pulmonaire et la libération de médiateurs cytotoxiques par ceux-ci, ce qui entraîne le développement d'une altération pulmonaire pathologique. Au cours du développement d'une lésion pulmonaire aiguë, le TNF alpha augmente l'adhésion des neutrophiles à la paroi vasculaire, améliore leur migration dans les tissus, favorise les modifications structurelles et métaboliques des endotheliocytes, perturbe la perméabilité des membranes cellulaires, active la formation d'autres cytokines et eicosanoïdes, et provoque l'apoptose et la nécrose des cellules épithéliales pulmonaires. Les données obtenues indiquent que l'apoptose des macrophages induite par l'introduction de LPS est largement associée à l'IFN gamma et est réduite par l'action d'IL-4, IL-10, TGF bêta. Cependant, Kobayashi et al. obtenu des données indiquant que l'IFN gamma peut être impliqué dans la réparation de l'épithélium de la muqueuse des voies respiratoires. Les études de Hagimoto contiennent des informations selon lesquelles les cellules épithéliales des bronches et des alvéoles en réponse au TNF alpha ou au ligand Fas libèrent l'IL-8, l'IL-12. Ce processus est associé à l'activation du facteur nucléaire Carr-B par le ligand Fas.

On pense que l'IL-8 est l'une des cytokines les plus importantes dans la physiopathologie des lésions pulmonaires aiguës. Miller et al. dans l'étude du liquide broncho-alvéolaire chez les patients atteints de SDRA dans le contexte d'une sésie, une augmentation significative du taux d'IL-8 a été trouvée par rapport aux patients atteints d'œdème pulmonaire cardiogénique. Il a été suggéré que la principale source d'Il-8 est les poumons, et ce critère peut être utilisé dans le diagnostic différentiel du syndrome. Grau et al. croient que les cellules endothéliales des capillaires pulmonaires sont une source importante de cytokines - IL-6, IL-8 dans le développement de lésions pulmonaires aiguës. Goodman et al. Lors de l'étude de la dynamique du niveau de cytokines dans le liquide de lavage broncho-alvéolaire chez les patients atteints de SDRA, une augmentation significative de l'IL-1beta, de l'IL-8, du peptide chimiotactique monocytaire-1, de l'activateur des cellules neutrophiles épithéliales, du peptide inflammatoire des macrophages -1 alpha a été trouvé. Dans le même temps, les auteurs pensent qu'une augmentation de la teneur en IL-1 bêta peut servir de marqueur d'une évolution défavorable du syndrome. Bauer et al. il a été montré que le contrôle de la teneur en IL-8 dans le liquide bronchoalvéolaire chez les patients atteints de SDRA peut être utilisé pour la surveillance, une diminution du niveau d'IL-8 indique une évolution défavorable du processus. Un certain nombre d'études contiennent également des informations selon lesquelles le niveau de production de cytokines par l'endothélium vasculaire des poumons affecte le développement d'une lésion pulmonaire aiguë et dont le contrôle peut être utilisé dans la pratique clinique pour un diagnostic précoce. Les éventuelles conséquences négatives d'une augmentation du taux de cytokines pro-inflammatoires chez les patients atteints de SDRA sont mises en évidence par les études de Martin et al., Warner et al. Activés par des cytokines et des endotoxines bactériennes, les macrophages alvéolaires augmentent la synthèse de NO. Le niveau de production de NO par les cellules épithéliales bronchiques et alvéolaires, les neutrophiles, les mastocytes, les cellules endothéliales et les myocytes lisses des vaisseaux pulmonaires augmente également, probablement par l'activation du facteur nucléaire Carr-B. Les auteurs pensent que le monoxyde d'azote produit à la suite de l'activation de la NOS induite est principalement destiné à la défense non spécifique de l'organisme. Libéré des macrophages, le NO pénètre rapidement dans les bactéries et les champignons, où il inhibe trois groupes vitaux d'enzymes : le transport des électrons H, le cycle de Krebs et la synthèse de l'ADN. Le NO est impliqué dans la défense de l'organisme aux derniers stades de la réponse immunitaire et est considéré au sens figuré comme « l'épée punitive » du système immunitaire. Cependant, s'accumulant dans la cellule en quantités insuffisamment élevées, le NO a également un effet néfaste. Ainsi, avec le développement du syndrome de lésion pulmonaire aiguë, les cytokines et le NO déclenchent une chaîne séquentielle de réactions qui s'expriment par une microcirculation altérée, une hypoxie tissulaire, un œdème alvéolaire et interstitiel et des dommages à la fonction métabolique des poumons. Par conséquent, on peut affirmer que l'étude des mécanismes physiologiques et physiopathologiques de l'action des cytokines et du NO est un domaine de recherche prometteur et permettra à l'avenir non seulement d'élargir la compréhension de la pathogenèse du SDRA, mais aussi de déterminer marqueurs diagnostiques et pronostiques du syndrome, pour développer des options de thérapie à base pathogénique visant à réduire la létalité.

Méthodes de détermination des cytokines.

La revue est consacrée aux principales méthodes d'étude des cytokines actuellement utilisées. Les capacités et le but des méthodes sont brièvement décrits. Les avantages et inconvénients de différentes approches d'analyse de l'expression de gènes de cytokines au niveau des acides nucléiques et au niveau de la production de protéines sont présentés. (Cytokines et inflammation. 2005. T. 4, n° 1. S. 22-27.)

Les cytokines sont des protéines régulatrices qui forment un réseau universel de médiateurs, caractéristiques à la fois du système immunitaire et des cellules d'autres organes et tissus. Tous les événements cellulaires se déroulent sous le contrôle de cette classe de protéines régulatrices : prolifération, différenciation, apoptose et activité fonctionnelle spécialisée des cellules. Les effets de chaque cytokine sur les cellules sont pléiotropes, le spectre d'effets des différents médiateurs se chevauche et, en général, l'état fonctionnel final de la cellule dépend de l'influence de plusieurs cytokines agissant en synergie. Ainsi, le système de cytokines est un réseau régulateur universel et polymorphe de médiateurs conçu pour contrôler les processus de prolifération, de différenciation, d'apoptose et d'activité fonctionnelle des éléments cellulaires dans les systèmes hématopoïétiques, immunitaires et autres systèmes homéostatiques du corps. Les méthodes de dosage des cytokines ont connu une évolution très rapide au cours des 20 années de leur étude intensive et représentent aujourd'hui tout un domaine de connaissances scientifiques. Les chercheurs en cytokinéologie au début de leurs travaux sont confrontés à la question du choix d'une méthode. Et ici, le chercheur doit savoir exactement quelles informations il doit obtenir pour atteindre l'objectif fixé. Actuellement, des centaines de méthodes différentes pour évaluer le système de cytokines ont été développées, qui fournissent diverses informations sur ce système. L'évaluation des cytokines dans divers milieux biologiques peut être basée sur une activité biologique spécifique. Ils peuvent être quantifiés à l'aide de diverses méthodes de dosage immunologique utilisant des anticorps polyclonaux et monoclonaux. En plus d'étudier les formes sécrétoires des cytokines, il est possible d'étudier leur contenu intracellulaire et leur production dans les tissus par cytométrie en flux, Western blot et immunohistochimie in situ. Des informations très importantes peuvent être obtenues en étudiant l'expression de l'ARNm de cytokine, la stabilité de l'ARNm, la présence d'isoformes d'ARNm de cytokine, les séquences nucléotidiques antisens naturelles. L'étude des variantes alléliques des gènes des cytokines peut fournir des informations importantes sur la production élevée ou faible génétiquement programmée de l'un ou l'autre des médiateurs. Chaque méthode a ses propres inconvénients et avantages, sa propre résolution et précision de détermination. L'ignorance et la méconnaissance de ces nuances par le chercheur peuvent le conduire à de fausses conclusions.

Détermination de l'activité biologique des cytokines.

L'histoire de la découverte et les premières étapes de l'étude des cytokines étaient étroitement liées à la culture de cellules et de lignées cellulaires immunocompétentes. Ensuite, les effets régulateurs (activité biologique) d'un certain nombre de facteurs solubles de nature protéique sur l'activité proliférative des lymphocytes, sur la synthèse des immunoglobulines, sur le développement de réponses immunitaires dans des modèles in vitro ont été montrés. L'une des premières méthodes de détermination de l'activité biologique des médiateurs est la détermination du facteur de migration des lymphocytes humains et du facteur de son inhibition. Comme les effets biologiques des cytokines ont été étudiés, diverses méthodes ont émergé pour évaluer leur activité biologique. Ainsi, IL-1 a été déterminée en évaluant la prolifération de thymocytes murins in vitro, IL-2 - par la capacité à stimuler l'activité proliférative des lymphoblastes, IL-3 - par la croissance de colonies hématopoïétiques in vitro, IL-4 - par l'effet comitogène, par l'augmentation de l'expression des protéines Ia, par l'induction de la formation d'IgG1 et d'IgE, etc. La liste de ces méthodes peut être poursuivie, elle est constamment mise à jour au fur et à mesure que de nouvelles activités biologiques de facteurs solubles sont découvertes. Leur principal inconvénient est les méthodes non standard, l'impossibilité de leur unification. Le développement ultérieur des méthodes de détermination de l'activité biologique des cytokines a conduit à la création d'un grand nombre de lignées cellulaires sensibles à l'une ou l'autre cytokine, ou lignées multisensibles. La plupart de ces cellules sensibles aux cytokines peuvent maintenant être trouvées sur des listes de lignées cellulaires commerciales. Par exemple, pour tester IL-1a et b, la lignée cellulaire D10S est utilisée, pour IL-2 et IL-15 - la lignée cellulaire CTLL-2, pour IL-3, IL-4, IL-5, IL-9 , IL-13, GM-CSF - lignée cellulaire TF-1, pour IL-6 - lignée cellulaire B9, pour IL-7 - lignée cellulaire 2E8, pour TNFa et TNFb - lignée cellulaire L929, pour IFNg - lignée cellulaire WiDr, pour IL-18 - lignée cellulaire KG-1. Cependant, cette approche de l'étude des protéines immunoactives, associée à des avantages bien connus tels que la mesure de l'activité biologique réelle de protéines matures et actives, une reproductibilité élevée dans des conditions standardisées, a ses inconvénients. Ceux-ci incluent, tout d'abord, la sensibilité des lignées cellulaires non pas à une cytokine, mais à plusieurs cytokines apparentées, dont les effets biologiques se chevauchent. De plus, la possibilité d'une induction de la production d'autres cytokines par des cellules cibles, pouvant fausser le paramètre testé (en règle générale, prolifération, cytotoxicité, chimiotaxie), ne peut être exclue. Nous ne connaissons pas encore toutes les cytokines et pas tous leurs effets, par conséquent, nous évaluons non pas la cytokine elle-même, mais l'activité biologique spécifique totale. Ainsi, l'évaluation de l'activité biologique comme l'activité totale des différents médiateurs (manque de spécificité) est l'un des inconvénients de cette méthode. De plus, en utilisant des lignées sensibles aux cytokines, il est impossible d'identifier les molécules inactivées et les protéines associées. Cela signifie que ces méthodes ne reflètent pas la production réelle d'un certain nombre de cytokines. Un autre inconvénient important de l'utilisation de lignées cellulaires est la nécessité d'un laboratoire pour la culture cellulaire. De plus, toutes les procédures de croissance des cellules, de leur incubation avec les protéines et les milieux à l'étude prennent du temps. Il convient également de noter que l'utilisation à long terme des lignées cellulaires nécessite un renouvellement ou une re-certification, car en raison de la culture, elles peuvent muter et se modifier, ce qui peut entraîner un changement de leur sensibilité aux médiateurs et une diminution de la précision de déterminer l'activité biologique. Cependant, cette méthode est idéale pour tester l'activité biologique spécifique des médiateurs recombinants.

Quantification des cytokines à l'aide d'anticorps.

Les cytokines produites par les cellules immunocompétentes et d'autres types de cellules sont libérées dans l'espace extracellulaire pour les interactions de signalisation paracrine et autocrine. Par la concentration de ces protéines dans le sérum sanguin ou dans un environnement conditionné, on peut juger de la nature du processus pathologique et de l'excès ou de l'absence de certaines fonctions cellulaires chez le patient. Les méthodes de détermination des cytokines utilisant des anticorps spécifiques sont aujourd'hui les systèmes les plus courants pour la détection de ces protéines. Ces méthodes ont subi toute une série de modifications utilisant différents marqueurs (radioisotope, fluorescent, électrochimioluminescent, enzymatique, etc.). Si les méthodes radioisotopiques présentent un certain nombre d'inconvénients liés à l'utilisation d'un marqueur radioactif et à la possibilité limitée dans le temps d'utiliser des réactifs marqués (demi-vie), alors les méthodes immuno-enzymatiques ont trouvé l'utilisation la plus répandue. Ils sont basés sur la visualisation des produits insolubles d'une réaction enzymatique, absorbant la lumière avec une longueur d'onde connue, en quantités équivalentes à la concentration de l'analyte. Pour lier les substances à mesurer, des anticorps appliqués à une base polymère solide sont utilisés, et pour la visualisation, des anticorps conjugués avec des enzymes, généralement de la phosphatase alcaline ou de la peroxydase de raifort, sont utilisés. Les avantages de la méthode sont évidents : haute précision de détermination dans des conditions de stockage standardisées pour les réactifs et les procédures, analyse quantitative et reproductibilité. Les inconvénients comprennent une plage limitée de concentrations déterminées, de sorte que toutes les concentrations dépassant un certain seuil sont considérées comme égales. Il est à noter que le temps nécessaire à la réalisation de la méthode varie selon les recommandations du fabricant. Cependant, dans tous les cas, nous parlons de plusieurs heures nécessaires pour les incubations et les lavages des réactifs. De plus, des formes latentes et liées de cytokines sont déterminées, qui, dans leur concentration, peuvent dépasser de manière significative les formes libres, principalement responsables de l'activité biologique du médiateur. Par conséquent, il est souhaitable d'utiliser cette méthode conjointement avec des méthodes d'évaluation de l'activité biologique du médiateur. Une autre modification de la méthode de dosage immunologique qui a trouvé une large application est la méthode d'électrochimiluminescence (ECL) pour la détermination de protéines avec des anticorps marqués au ruthénium et à la biotine. Cette méthode présente les avantages suivants par rapport aux dosages immunologiques radio-isotopiques et enzymatiques : facilité de mise en œuvre, temps d'exécution court de la méthode, absence de procédures de lavage, petit volume d'échantillon, large gamme de concentrations déterminées de cytokines dans le sérum et dans un environnement conditionné, haute sensibilité de la méthode et sa reproductibilité. La méthode à l'étude est acceptable pour une utilisation à la fois dans la recherche scientifique et les études cliniques. La prochaine méthode d'évaluation des cytokines dans les milieux biologiques est développée sur la base de la technologie de la fluorimétrie en flux. Il vous permet d'évaluer simultanément jusqu'à des centaines de protéines dans un échantillon. Actuellement, des kits commerciaux ont été créés pour la détermination de jusqu'à 17 cytokines. Cependant, les avantages de cette méthode déterminent également ses inconvénients. D'une part, c'est la pénibilité de la sélection des conditions optimales pour la détermination de plusieurs protéines, et d'autre part, la production de cytokines est en cascade avec des pics de production à des moments différents. Par conséquent, la détermination d'un grand nombre de protéines à la fois n'est pas toujours informative. L'exigence générale pour les méthodes de dosage immunologique utilisant ce qu'on appelle. « sandwich », est une sélection rigoureuse d'un couple d'anticorps, permettant de déterminer soit la forme libre soit la forme liée de la protéine analysée, ce qui impose des limites à cette méthode, et dont il faut toujours tenir compte lors de l'interprétation des données obtenues. Ces méthodes déterminent la production totale de cytokines par différentes cellules, en même temps, il n'est possible de juger de la production de cytokines spécifiques à l'antigène par des cellules immunocompétentes que de manière hypothétique. Actuellement, le système ELISpot (Enzyme-Liked ImmunoSpot) a été développé, qui élimine en grande partie ces inconvénients. La méthode permet d'évaluer semi-quantitativement la production de cytokines au niveau des cellules individuelles. La haute résolution de cette méthode permet d'évaluer la production de cytokines stimulée par l'antigène, ce qui est très important pour évaluer une réponse immunitaire spécifique. La méthode suivante, largement utilisée à des fins scientifiques, est la détermination intracellulaire des cytokines par cytométrie en flux. Ses avantages sont évidents. On peut caractériser phénotypiquement la population de cellules productrices de cytokines et/ou déterminer le spectre de cytokines produites par des cellules individuelles, avec la possibilité d'une caractérisation quantitative relative de cette production. Dans le même temps, le procédé décrit est plutôt compliqué et nécessite un équipement coûteux. La prochaine série de méthodes, qui sont principalement utilisées à des fins scientifiques, sont les méthodes immunohistochimiques utilisant des anticorps monoclonaux marqués. Les avantages sont évidents - détermination de la production de cytokines directement dans les tissus (in situ), où se déroulent diverses réactions immunologiques. Cependant, les méthodes envisagées sont très laborieuses et ne fournissent pas de données quantitatives précises.

Détermination des cytokines par dosage immunoenzymatique.

Vector-Best CJSC sous la direction de T.G. Ryabicheva, N.A. Varaksin, N.V. Timofeeva, M. Yu. Rukavishnikov travaille activement à la détermination des cytokines. Les cytokines sont un groupe de médiateurs polypeptidiques, souvent glycosylés, avec des poids moléculaires allant de 8 à 80 kDa. Les cytokines sont impliquées dans la formation et la régulation des réactions de défense et de l'homéostasie de l'organisme. Ils sont impliqués dans tous les liens de la réponse immunitaire humorale et cellulaire, y compris la différenciation des cellules progénitrices immunocompétentes, la présentation des antigènes, l'activation et la prolifération cellulaires, l'expression des molécules d'adhésion et la réponse de phase aiguë. Certains d'entre eux sont capables de présenter de nombreux effets biologiques sur diverses cellules cibles. L'action des cytokines sur les cellules s'effectue de la manière suivante : autocrine - sur une cellule synthétisant et sécrétant cette cytokine ; paracrine - sur des cellules situées à proximité de la cellule productrice, par exemple, dans le foyer de l'inflammation ou dans l'organe lymphoïde; endocrinien à distance - sur les cellules de tous les organes et tissus après l'entrée de la cytokine dans la circulation sanguine. La formation et la libération de cytokines sont généralement de courte durée et étroitement régulées. Les cytokines agissent sur la cellule en se liant à des récepteurs spécifiques sur la membrane cytoplasmique, provoquant ainsi une cascade de réactions conduisant à l'induction, l'augmentation ou la suppression de l'activité d'un certain nombre de gènes régulés par elles. Les cytokines se caractérisent par un fonctionnement en réseau complexe, dans lequel la production de l'une d'entre elles affecte la formation ou la manifestation de l'activité d'un certain nombre d'autres. Les cytokines sont des médiateurs locaux, il est donc conseillé de mesurer leurs taux dans les tissus correspondants après extraction de protéines tissulaires à partir de biopsies des organes correspondants ou dans des fluides naturels : urine, liquide lacrymal, liquide de poche gingivale, lavage broncho-alvéolaire, sécrétions vaginales, éjaculat , lavages des cavités, de la moelle épinière ou des liquides synoviaux, etc. Des informations supplémentaires sur l'état du système immunitaire de l'organisme peuvent être obtenues en étudiant la capacité des cellules sanguines à produire des cytokines in vitro. Les niveaux de cytokines plasmatiques reflètent l'état actuel du système immunitaire et le développement de réponses de défense in vivo. La production spontanée de cytokines par une culture de cellules mononucléées du sang périphérique permet d'apprécier l'état des cellules correspondantes. La production spontanée accrue de cytokines indique que les cellules sont déjà activées par l'antigène in vivo. La production induite de cytokines permet d'évaluer la capacité potentielle des cellules correspondantes à répondre à une stimulation antigénique. Une induction réduite de cytokines in vitro, par exemple, peut constituer l'un des signes d'un état d'immunodéficience. Par conséquent, les deux options pour étudier les niveaux de cytokines à la fois dans le sang circulant et lors de leur production par des cultures cellulaires sont importantes du point de vue des caractéristiques de l'immunoréactivité de l'organisme entier et de la fonction des liens individuels du système immunitaire. Jusqu'à récemment, en Russie, quelques groupes de chercheurs étaient engagés dans l'étude des cytokines, car les méthodes de recherche biologique prennent beaucoup de temps et les kits immunochimiques importés sont très coûteux. Avec l'avènement des kits d'immunosorbants liés aux enzymes domestiques disponibles, les médecins praticiens montrent un intérêt croissant pour l'étude du profil des cytokines. À l'heure actuelle, l'intérêt diagnostique de l'évaluation du niveau de cytokines est d'affirmer le fait même d'une augmentation ou d'une diminution de leur concentration chez un patient donné atteint d'une maladie spécifique. De plus, pour évaluer la gravité et prédire l'évolution de la maladie, il est conseillé de déterminer la concentration de cytokines à la fois anti- et pro-inflammatoires dans la dynamique du développement de la pathologie. Par exemple, la teneur en cytokines dans le sang périphérique est déterminée par le moment de l'exacerbation, reflète la dynamique du processus pathologique de l'ulcère gastroduodénal et d'autres maladies du tractus gastro-intestinal. Aux premiers stades de l'exacerbation, une augmentation de la teneur en interleukine-1beta (IL-1beta), interleukine-8 (IL-8) prévaut, puis la concentration en interleukine-6 ​​(IL-6), interféron gamma (gamma -INF), le facteur de nécrose tumorale augmente -alpha (alpha-TNF). La concentration en interleukine-12 (IL-12), gamma-INF, alpha-TNF a atteint son maximum au plus fort de la maladie, tandis que la teneur en marqueurs de la phase aiguë durant cette période s'est approchée des valeurs normales. Au pic de l'exacerbation, le niveau d'alpha-TNF dépassait significativement la teneur en interleukine-4 (IL-4) à la fois dans le sérum sanguin et directement dans le tissu affecté de la zone péri-ulcéreuse, après quoi il a commencé à progressivement diminuer. Au fur et à mesure que les phénomènes de phase aiguë s'estompaient et que les processus de réparation s'intensifiaient, la concentration en IL-4 augmentait. Par le changement du profil des cytokines, on peut juger de l'efficacité et de la faisabilité de la chimiothérapie. Lors de la réalisation d'un traitement par cytokines, par exemple lors d'un traitement par alpha-interféron (alpha-IFN), il est nécessaire de contrôler à la fois le niveau de son contenu dans le sang circulant et la production d'anticorps anti-alpha-IFN. On sait que lorsqu'un grand nombre de ces anticorps sont produits, la thérapie par interféron non seulement cesse d'être efficace, mais peut également conduire à des maladies auto-immunes. Récemment, de nouveaux médicaments ont été développés et introduits dans la pratique, qui, d'une manière ou d'une autre, modifient le statut des cytokines du corps. Par exemple, pour le traitement de la polyarthrite rhumatoïde, il est proposé un médicament à base d'anticorps anti-alpha-TNF, destiné à éliminer l'alpha-TNF, impliqué dans la destruction du tissu conjonctif. Cependant, selon nos données et la littérature, tous les patients atteints de polyarthrite rhumatoïde chronique n'ont pas un niveau accru de TNF-alpha, par conséquent, pour ce groupe de patients, une diminution du niveau de TNF-alpha peut encore aggraver le déséquilibre de le système immunitaire. Ainsi, une thérapie correcte par les cytokines suppose le contrôle du statut des cytokines de l'organisme pendant le traitement. Le rôle protecteur des cytokines pro-inflammatoires se manifeste localement, dans les foyers d'inflammation, mais leur production systémique ne conduit pas au développement d'une immunité anti-infectieuse et n'empêche pas le développement de choc bactérien-toxique, qui est à l'origine de mortalité précoce chez les patients chirurgicaux avec complications purulentes-septiques. La base de la pathogenèse des infections chirurgicales est l'initiation de la cascade de cytokines, qui comprend, d'une part, des cytokines pro-inflammatoires et, d'autre part, des cytokines anti-inflammatoires. L'équilibre entre ces deux groupes opposés détermine en grande partie la nature de l'évolution et l'issue des maladies purulentes-septiques. Cependant, la détermination de la concentration dans le sang pour une cytokine de ces groupes (par exemple, TNF alpha ou IL-4) ne reflétera pas de manière adéquate l'état de l'ensemble de l'équilibre des cytokines. Par conséquent, une évaluation en une étape du niveau de plusieurs médiateurs est nécessaire (au moins 2-3 des sous-groupes opposés). À l'heure actuelle, CJSC "Vector-Best" a développé et produit en série des kits de réactifs pour la détermination quantitative de: facteur de nécrose tumorale alpha (sensibilité - 2 pg / ml, 0-250 pg / ml); interféron gamma (sensibilité - 5 pg / ml, 0-2000 pg / ml); interleukine-4 (sensibilité - 2 pg / ml, 0-400 pg / ml); interleukine-8 (sensibilité - 2 pg/ml, 0-250 pg/ml); antagoniste des récepteurs de l'interleukine-1 (IL-1RA) (sensibilité - 20 pg/ml, 0-2500 pg/ml); interféron alpha (sensibilité - 10 pg / ml, 0-1000 pg / ml); anticorps auto-immuns contre l'interféron alpha (sensibilité - 2 ng / ml, 0-500 ng / ml). Tous les kits sont conçus pour déterminer la concentration de ces cytokines dans les fluides biologiques humains, dans les surnageants de culture lors de l'étude de la capacité des cultures cellulaires humaines à produire des cytokines in vitro. Le principe de l'analyse est une variante "sandwich" d'un dosage immuno-enzymatique en phase solide en trois étapes (temps d'incubation - 4 h) ou en deux étapes (temps d'incubation - 3,5 h) sur plaques. Le dosage nécessite 100 µl de liquide biologique ou de surnageant de culture par puits. Comptabilisation des résultats - par spectrophotométrie à une longueur d'onde de 450 nm. Dans tous les kits, le chromogène est la tétraméthylbenzidine. La durée de conservation de nos kits a été prolongée à 18 mois à compter de la date d'émission et à 1 mois après le début d'utilisation. L'analyse des données de la littérature a montré que la teneur en cytokines dans le plasma sanguin des personnes saines dépend à la fois des kits utilisés pour les déterminer et de la région où vivent ces personnes. Par conséquent, pour connaître les valeurs des concentrations normales de cytokines chez les habitants de notre région, nous avons analysé des échantillons aléatoires de plasma (de 80 à 400 échantillons) de donneurs de sang pratiquement sains, représentants de divers groupes sociaux âgés de 18 à 60 ans sans manifestations cliniques d'une pathologie somatique macroscopique et absence d'anticorps HBsAg. contre les virus du VIH, de l'hépatite B et C.

Facteur de nécrose tumorale alpha.

Le TNF-alpha est une cytokine pro-inflammatoire pléiotrope constituée de deux chaînes b allongées d'un poids moléculaire de 17 kDa et remplissant des fonctions régulatrices et effectrices dans la réponse immunitaire et l'inflammation. Les principaux producteurs d'alpha-TNF sont les monocytes et les macrophages. Cette cytokine est également sécrétée par les lymphocytes et les granulocytes sanguins, les cellules tueuses naturelles et les lignées cellulaires lymphocytaires T. Les principaux inducteurs du TNF alpha sont les virus, les micro-organismes et leurs produits métaboliques, dont le lipopolysaccharide bactérien. De plus, certaines cytokines, telles que l'IL-1, l'IL-2, le facteur de stimulation des colonies de granulocytes-macrophages, alpha- et bêta-INF, peuvent également jouer le rôle d'inducteurs. Les principales directions de l'activité biologique de l'alpha-TNF : présente une cytotoxicité sélective vis-à-vis de certaines cellules tumorales ; active les granulocytes, les macrophages, les cellules endothéliales, les hépatocytes (production de protéines en phase aiguë), les ostéoclastes et les chondrocytes (résorption des tissus osseux et cartilagineux), la synthèse d'autres cytokines pro-inflammatoires; stimule la prolifération et la différenciation : neutrophiles, fibroblastes, cellules endothéliales (angiogenèse), cellules hématopoïétiques, lymphocytes T et B ; améliore le flux de neutrophiles de la moelle osseuse dans le sang; a une activité antitumorale et antivirale in vivo et in vitro; participe non seulement aux réactions de défense, mais aussi aux processus de destruction et de réparation accompagnant l'inflammation; est l'un des médiateurs de la destruction des tissus, ce qui est courant dans les inflammations chroniques prolongées.

Riz. 1. Distribution du niveau d'alpha-TNF

dans le plasma de donneurs sains.

Une augmentation du taux d'alpha-TNF est observée dans le sérum sanguin pendant l'état post-traumatique, avec des dysfonctionnements pulmonaires, des violations du déroulement normal de la grossesse, un cancer, un asthme bronchique. Le niveau d'alpha-TNF est 5 à 10 fois supérieur à la norme lors de l'exacerbation de la forme chronique de l'hépatite virale C. Pendant la période d'exacerbation des maladies du tractus gastro-intestinal, la concentration d'alpha-TNF dans le sérum dépasse la norme en moyenne 10 fois, et chez certains patients - 75-80 fois. Des concentrations élevées d'alpha-TNF sont trouvées dans le liquide céphalo-rachidien chez les patients atteints de sclérose en plaques et de méningite cérébrospinale, et chez les patients atteints de polyarthrite rhumatoïde - dans le liquide synovial. Ceci suggère l'implication du TNF alpha dans la pathogenèse d'un certain nombre de maladies auto-immunes. La fréquence de détection de l'alpha-TNF dans le sérum sanguin, même en cas d'inflammation sévère, ne dépasse pas 50%, avec une production induite et spontanée - jusqu'à 100%. La gamme de concentrations d'alpha-TNF était de 0 à 6 pg / ml, la moyenne de - 1,5 pg / ml (Fig. 1).

Interféron gamma.

Riz. 2. Distribution des niveaux d'IFN-gamma

dans le plasma de donneurs sains.

Interleukine-4

L'IL-4 est une glycoprotéine d'un poids moléculaire de 18 à 20 kDa, un inhibiteur naturel de l'inflammation. Avec l'IFN-gamma, l'IL-4 est une cytokine clé produite par les cellules T (principalement les lymphocytes TH-2). Il prend en charge l'équilibre TH-1 / TH-2. Les principales directions de l'activité biologique de l'IL-4 : améliore l'éosinophilie, l'accumulation de mastocytes, la sécrétion d'IgG4, la réponse immunitaire humorale médiée par TH-2 ; possède une activité antitumorale locale, stimulant la population de lymphocytes T cytotoxiques et l'infiltration tumorale par les éosinophiles; supprime la libération de cytokines inflammatoires (alpha-TNF, IL-1, IL-8) et de prostaglandines par les monocytes activés, la production de cytokines par les lymphocytes TH-1 (IL-2, gamma-INF, etc.).

Riz. 3. Distribution du niveau d'IL-4 dans le plasma

donneurs sains.

Une augmentation du taux d'IL-4 à la fois dans le sérum et dans les lymphocytes stimulés peut être observée dans les maladies allergiques (en particulier au moment de l'exacerbation), telles que l'asthme bronchique, la rhinite allergique, le rhume des foins, la dermatite atopique, dans les maladies du tractus gastro-intestinal. Le niveau d'IL-4 est également nettement augmenté chez les patients atteints d'hépatite C chronique (CHC). Pendant les périodes d'exacerbation du CHC, sa quantité augmente presque 3 fois par rapport à la norme, et pendant la rémission du CHC, le niveau d'IL-4 diminue, en particulier dans le contexte d'un traitement avec l'IL-2 recombinante. La plage de concentrations d'IL-4 était de 0 à 162 pg / ml, la moyenne était de 6,9 ​​pg / ml, la plage normale était de 0 à 20 pg / ml (Fig. 3).

Interleukine-8

L'IL-8 appartient aux chimiokines, c'est une protéine d'un poids moléculaire de 8 kDa. L'IL-8 est produite par les phagocytes mononucléaires, les leucocytes polymorphonucléaires, les cellules endothéliales et d'autres types de cellules en réponse à divers stimuli, y compris les bactéries et les virus et leurs produits métaboliques, y compris les cytokines pro-inflammatoires (par exemple, IL-1, TNF alpha ). Le rôle principal de l'interleukine-8 est d'améliorer la chimiotaxie des leucocytes. Il joue un rôle important dans l'inflammation aiguë et chronique. Un niveau accru d'IL-8 est observé chez les patients atteints d'infections bactériennes, de maladies pulmonaires chroniques et de maladies du tractus gastro-intestinal. Les taux plasmatiques d'IL-8 sont augmentés chez les patients atteints de sepsis, et des concentrations élevées sont associées à une mortalité accrue. Les résultats de la mesure de la teneur en IL-8 peuvent être utilisés pour surveiller le déroulement du traitement et prédire l'issue de la maladie. Ainsi, une teneur accrue en IL-8 a été trouvée dans le liquide lacrymal chez tous les patients présentant une évolution favorable des ulcères cornéens. Chez tous les patients présentant une évolution compliquée d'un ulcère cornéen, la concentration d'IL-8 était 8 fois plus élevée que chez les patients présentant une évolution favorable de la maladie. Ainsi, la teneur en cytokines pro-inflammatoires (notamment IL-8) dans le liquide lacrymal des ulcères cornéens peut être utilisée comme critère pronostique de l'évolution de cette maladie.

Riz. 4. Répartition du niveau IL-8 dans

plasma de donneurs sains (Novosibirsk).

Selon nos données et celles publiées, chez les personnes en bonne santé, l'IL-8 est détectée extrêmement rarement dans le sérum sanguin ; une production spontanée d'IL-8 par les cellules mononucléées du sang est observée chez 62 %, et une production induite chez 100 % des donneurs sains. La plage des concentrations d'IL-8 était de 0 à 34 pg / ml, la moyenne était de 2 pg / ml, la plage normale était de 0 à 10 pg / ml (Fig. 4).

Riz. 5. Distribution du niveau d'IL-8 dans le plasma

donneurs sains (Rubtsovsk).

Antagoniste des récepteurs de l'interleukine-1.

IL-1RA appartient aux cytokines, est un oligopeptide avec un poids moléculaire de 18-22 kDa. L'IL-1RA est un inhibiteur endogène de l'IL-1, produit par les macrophages, les monocytes, les neutrophiles, les fibroblastes et les cellules épithéliales. L'IL-1RA inhibe l'activité biologique des interleukines IL-1alpha et IL-1beta, en compétition avec elles pour se lier au récepteur cellulaire.

Riz. 6. Distribution du niveau d'IL-1RA

dans le plasma de donneurs sains

La production d'IL-1RA est stimulée par de nombreuses cytokines, produits viraux et protéines de phase aiguë. L'IL-1RA peut être activement exprimée dans les foyers inflammatoires de nombreuses maladies chroniques : arthrite chronique rhumatoïde et juvénile, lupus érythémateux disséminé, lésions cérébrales ischémiques, maladies inflammatoires de l'intestin, asthme bronchique, pyélonéphrite, psoriasis et autres. Dans la septicémie, la plus forte augmentation d'IL-1RA est notée - jusqu'à 55 ng / ml dans certains cas, et il a été constaté que des concentrations accrues d'IL-1RA sont en corrélation avec un pronostic favorable. Des taux élevés d'IL-1RA sont observés chez les femmes très obèses, et ce taux diminue nettement dans les 6 mois suivant la liposuccion. La gamme des concentrations d'IL-1RA était de 0 à 3070 pg/ml, la moyenne était de 316 pg/ml. La plage normale est de 50 à 1000 pg / ml (Fig. 6).

Interféron alpha.

L'alpha-IFN est une protéine monomère non glycosylée d'un poids moléculaire de 18 kDa, synthétisée principalement par les leucocytes (lymphocytes B, monocytes). Cette cytokine peut également être produite par pratiquement n'importe quel type de cellule en réponse à une excitation appropriée, et les infections virales intracellulaires peuvent être de puissants stimulateurs de la synthèse d'IFN-alpha. Les inducteurs de l'alpha-INF comprennent : les virus et leurs produits, parmi lesquels la première place est occupée par les ARN double brin produits lors de la réplication virale, ainsi que les bactéries, les mycoplasmes et les protozoaires, les cytokines et les facteurs de croissance (tels que IL-1, IL -2, alpha -FNO, facteurs de stimulation des colonies, etc.). La réaction de défense initiale de la réponse immunitaire antibactérienne non spécifique du corps comprend l'induction d'IFN alpha et bêta. Dans ce cas, il est produit par des cellules présentatrices d'antigènes (macrophages) qui ont envahi les bactéries. Les interférons (dont l'alpha-IFN) jouent un rôle important dans le lien non spécifique de la réponse immunitaire antivirale. Ils renforcent la résistance antivirale en induisant dans les cellules la synthèse d'enzymes qui suppriment la formation d'acides nucléiques et de protéines de virus. De plus, ils ont un effet immunomodulateur, améliorent l'expression des antigènes du complexe principal d'histocompatibilité dans les cellules. Une modification de la teneur en alpha-IFN a été détectée dans l'hépatite et la cirrhose du foie d'étiologie virale. Au moment de l'exacerbation des infections virales, la concentration de cette cytokine augmente de manière significative chez la plupart des patients et, pendant la période de convalescence, elle chute à un niveau normal. Une relation a été démontrée entre le taux sérique d'alpha-INF et la gravité et la durée de l'infection grippale.

Riz. 7. Distribution du niveau d'alpha-IFN

dans le plasma de donneurs sains.

Une augmentation de la concentration d'alpha-IFN est notée dans le sérum de la plupart des patients souffrant de maladies auto-immunes, telles que la polyarthrite, la polyarthrite rhumatoïde, la spondylose, le rhumatisme psoriasique, la polymyalgie rhumatismale et la sclérodermie, le lupus érythémateux disséminé et la vascularite systémique. Un taux élevé de cet interféron est également observé chez certains patients lors d'une exacerbation d'ulcère gastroduodénal et de lithiase biliaire. La gamme de concentrations d'alpha-INF était de 0 à 93 pg / ml, la moyenne était de 20 pg / ml. La plage normale va jusqu'à 45 pg / ml (Fig. 7).

Anticorps contre l'alpha-IFN.

Des anticorps dirigés contre l'alpha-IFN peuvent être détectés dans le sérum de patients atteints de lupus érythémateux somatique. L'induction spontanée d'anticorps anti-alpha-IFN est également observée dans les sérums de patients atteints de diverses formes de cancer. Dans certains cas, des anticorps anti-alpha-IFN ont été trouvés dans les sérums de patients infectés par le VIH, ainsi que dans le liquide céphalo-rachidien et les sérums de patients atteints de méningite en phase aiguë, dans les sérums de patients atteints de polyarthrite chronique.

Riz. 8. Distribution du niveau d'anticorps anti-alpha-IFN

dans le plasma de donneurs sains.

L'alpha-IFN est l'un des médicaments thérapeutiques antiviraux et antitumoraux efficaces, mais son utilisation à long terme peut conduire à la production d'anticorps spécifiques à l'alpha-IFN. Cela réduit l'efficacité du traitement et, dans certains cas, provoque divers effets secondaires : de la grippe au développement de maladies auto-immunes. Compte tenu de cela, au cours de la thérapie INF, il est important de contrôler le niveau d'anticorps anti-alpha-INF dans le corps du patient. Leur formation dépend du type de médicament utilisé en thérapie, de la durée du traitement et du type de maladie. La gamme de concentrations d'anticorps anti-alpha-IFN était de 0 à 126 ng/ml, la moyenne était de 6,2 ng/ml. La plage normale va jusqu'à 15 ng/ml (Fig. 8). L'évaluation du niveau de cytokines à l'aide de kits de réactifs disponibles dans le commerce au CJSC "Vector-Best" permet une nouvelle approche de l'étude de l'état du système immunitaire de l'organisme en pratique clinique.

Médicaments immunotropes à base de cytokines.

Travail intéressant S. Simbirtseva, Institut de recherche d'État sur les produits biologiques hautement purs, ministère de la Santé de Russie, Saint-Pétersbourg). Les cytokines peuvent être isolées dans un nouveau système indépendant de régulation des principales fonctions du corps, qui existe avec les fonctions nerveuses et endocriniennes. régulation et est principalement associée au maintien de l'homéostasie lors de l'introduction d'agents pathogènes et à la violation de l'intégrité des tissus. Cette nouvelle classe de molécules régulatrices a été créée par la nature au cours de millions d'années d'évolution et a un potentiel illimité d'utilisation comme médicaments. Au sein du système immunitaire, les cytokines assurent la médiation de la relation entre les réponses de défense non spécifiques et l'immunité spécifique, agissant dans les deux sens. Au niveau de l'organisme, les cytokines communiquent entre les systèmes immunitaire, nerveux, endocrinien, hématopoïétique et autres et servent à les impliquer dans l'organisation et la régulation des réactions de défense. La force motrice derrière l'étude intensive des cytokines a toujours été la perspective prometteuse de leur utilisation clinique pour le traitement de maladies répandues, notamment le cancer, les maladies infectieuses et les maladies immunitaires. Plusieurs préparations de cytokines sont enregistrées en Russie, notamment les interférons, les facteurs de stimulation des colonies, les interleukines et leurs antagonistes, et le facteur de nécrose tumorale. Toutes les préparations de cytokines peuvent être divisées en préparations naturelles et recombinantes. Les préparations naturelles sont des préparations plus ou moins purifiées, obtenues à partir du milieu de culture de cellules eucaryotes stimulées, principalement de cellules humaines. Les principaux inconvénients sont le faible degré de purification, l'impossibilité de standardisation en raison du grand nombre de composants et l'utilisation de composants sanguins dans la production. Apparemment, l'avenir de la thérapie par les cytokines est associé aux médicaments génétiquement modifiés obtenus à l'aide des dernières avancées en biotechnologie. Au cours des deux dernières décennies, les gènes de la plupart des cytokines ont été clonés et des analogues recombinants ont été obtenus qui répètent complètement les propriétés biologiques des molécules naturelles. Dans la pratique clinique, il existe trois principaux domaines d'utilisation des cytokines :

1) thérapie par cytokines pour activer les réactions de défense de l'organisme, l'immunomodulation ou combler le manque de cytokines endogènes,

2) thérapie immunosuppressive anti-cytokine visant à bloquer l'action biologique des cytokines et de leurs récepteurs,

3) thérapie génique par cytokines dans le but d'améliorer l'immunité antitumorale ou de corriger des défauts génétiques dans le système des cytokines.

Un certain nombre de cytokines peuvent être utilisées en clinique pour une utilisation systémique et locale. L'administration systémique est justifiée dans les cas où il est nécessaire d'assurer l'action des cytokines dans plusieurs organes pour une activation plus efficace de l'immunité, ou pour activer des cellules cibles situées dans différentes parties du corps. Dans d'autres cas, l'application topique présente un certain nombre d'avantages, car elle vous permet d'atteindre une concentration locale élevée du principe actif, de cibler l'organe cible et d'éviter les manifestations systémiques indésirables. Actuellement, les cytokines sont considérées comme l'un des médicaments les plus prometteurs pour une utilisation en pratique clinique.

Conclusion.

Ainsi, à l'heure actuelle, il ne fait aucun doute que les cytokines sont les facteurs les plus importants dans l'immunopathogenèse. L'étude du niveau de cytokines fournit des informations sur l'activité fonctionnelle de divers types de cellules immunocompétentes, le rapport des processus d'activation des T-helpers de types I et II, ce qui est très important dans le diagnostic différentiel d'un certain nombre de maladies infectieuses et processus immunopathologiques. Les cytokines sont des protéines spécifiques par lesquelles les cellules du système immunitaire peuvent échanger des informations et interagir les unes avec les autres. Aujourd'hui, plus d'une centaine de cytokines différentes ont été découvertes, qui sont classiquement divisées en pro-inflammatoires (provoquant une inflammation) et anti-inflammatoires (prévenant le développement de l'inflammation). Ainsi, les différentes fonctions biologiques des cytokines sont réparties en trois groupes : elles contrôlent le développement et l'homéostasie du système immunitaire, contrôlent la croissance et la différenciation des cellules sanguines (système hématopoïétique) et participent à des réactions de défense non spécifiques de l'organisme, influençant l'inflammation. processus, coagulation sanguine, pression artérielle.

Liste de la littérature utilisée.

S.V. Belmer, A.S. Simbirtsev, O.V. Golovenko, L.V. Bubnova, L.M. Karpina, N.E. Shchigoleva, T.L. Mikhaïlova. / Université médicale d'État de Russie, Centre scientifique d'État de coloproctologie, Moscou et Institut de recherche d'État sur les préparations biologiques hautement pures, Saint-Pétersbourg.

S.V. Sennikov, A.N. Silkov // Journal "Cytokines et inflammation", 2005, n° 1 T. 4, n° 1. P.22-27.

T.G. Ryabicheva, N.A. Varaksin, N.V. Timofeeva, M. Yu. Rukavishnikov, matériaux de travail de JSC "Vector-Best".

A.S. Simbrtsev, Institut national de recherche sur les produits biologiques hautement purs, Ministère de la Santé de Russie, Saint-Pétersbourg.

Ketlinsky S.A., Simbirtsev A.S .. Institut de recherche d'État sur les préparations biologiques hautement pures, Saint-Pétersbourg.

T.A. Shumatova, V.B. Shumatov, E.V. Markelova, L.G. Sec-chaud. Département d'anesthésiologie et de réanimatologie, Université médicale d'État de Vladivostok.

Dans le travail utilisé des matériaux du site http://humbio.ru/humbio/spid/000402c2.htm

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). En raison du fait qu'elles ont activé ou modulé les propriétés prolifératives des cellules de cette classe, elles ont été nommées immunocytokines. Après avoir appris que ces composés interagissent non seulement avec les cellules du système immunitaire, leur nom a été abrégé en cytokines, qui incluent également le facteur de stimulation des colonies (CSF) et bien d'autres (voir Agents vasoactifs et inflammation).

Cytokines [grec. kytos- un vaisseau, voici une cellule et kinéo- émouvant, encourageant] - un groupe large et diversifié de médiateurs protéiques de petite taille (poids moléculaire de 8 à 80 kDa) - des molécules médiatrices ("protéines de communication") impliquées dans la signalisation intercellulaire principalement dans le système immunitaire. Les cytokines comprennent le facteur de nécrose tumorale, les interférons, un certain nombre d'interleukines, etc. Les cytokines synthétisées par les lymphocytes et régulatrices de la prolifération et de la différenciation, en particulier des cellules hématopoïétiques et des cellules du système immunitaire, sont appelées lymphokines. Le terme « cytokines » a été proposé par S. Coen et al. en 1974

Toutes les cellules du système immunitaire ont certaines fonctions et fonctionnent dans une interaction clairement coordonnée, qui est fournie par des substances biologiquement actives spéciales - les cytokines - les régulateurs des réactions immunitaires. Les cytokines sont des protéines spécifiques par lesquelles diverses cellules du système immunitaire peuvent échanger des informations entre elles et coordonner leurs actions. L'ensemble et la quantité de cytokines agissant sur les récepteurs de la surface cellulaire - "l'environnement des cytokines" - représentent une matrice de signaux en interaction et changeant fréquemment. Ces signaux sont complexes en raison de la grande variété de récepteurs de cytokines et du fait que chacune des cytokines peut activer ou supprimer plusieurs processus, dont sa propre synthèse et la synthèse d'autres cytokines, ainsi que la formation et l'apparition de récepteurs de cytokines. à la surface des cellules. Différents tissus ont leur propre « environnement cytokinique » sain. Plus d'une centaine de cytokines différentes ont été découvertes.

Les cytokines sont un élément important dans l'interaction des différents lymphocytes entre eux et avec les phagocytes (Fig. 4). C'est grâce aux cytokines que les T-helpers aident à coordonner le travail d'une variété de cellules impliquées dans la réponse immunitaire.

Depuis la découverte des interleukines dans les années 1970, plus d'une centaine de substances biologiquement actives ont été découvertes à ce jour. Diverses cytokines régulent la prolifération et la différenciation des cellules immunocompétentes. Et si l'effet des cytokines sur ces processus a été assez bien étudié, alors les données sur l'effet des cytokines sur l'apoptose sont apparues relativement récemment. Ils doivent également être pris en compte dans l'utilisation clinique des cytokines.

La signalisation intercellulaire dans le système immunitaire est réalisée par une interaction de contact direct des cellules ou par des médiateurs d'interactions intercellulaires. Étudier la différenciation des cellules immunocompétentes et hématopoïétiques, ainsi que les mécanismes d'interaction intercellulaire qui forment la réponse immunitaire, un groupe large et diversifié de médiateurs solubles de nature protéique - molécules médiatrices ("protéines de liaison") impliquées dans la signalisation intercellulaire - cytokines a été découvert. Les hormones sont généralement exclues de cette catégorie en raison de leur nature d'action endocrinienne (plutôt que paracrine ou autocrine). (voir Cytokines : mécanismes de transmission du signal hormonal). Avec les hormones et les neurotransmetteurs, ils forment la base du langage de signalisation chimique, par lequel la morphogenèse et la régénération tissulaire sont régulées dans un organisme multicellulaire. Ils jouent un rôle central dans la régulation positive et négative de la réponse immunitaire. À ce jour, plus d'une centaine de cytokines ont été découvertes et étudiées chez l'homme à un degré ou à un autre, comme mentionné ci-dessus, et il y a des rapports constants sur la découverte de nouvelles. Pour certains, des analogues génétiquement modifiés ont été obtenus. Les cytokines agissent par l'activation des récepteurs des cytokines.

Assez souvent, la division des cytokines en un certain nombre de familles est effectuée non par leurs fonctions, mais par la nature de la structure tridimensionnelle, qui reflète la similitude intragroupe dans la conformation et la séquence d'acides aminés de récepteurs cellulaires spécifiques de cytokines (voir " Récepteurs pour les cytokines"). Certains d'entre eux sont produits par les cellules T (voir "Cytokines produites par les cellules T"). La principale activité biologique des cytokines est la régulation de la réponse immunitaire à tous les stades de son développement, dans laquelle elles jouent un rôle central. En général, tout ce grand groupe de régulateurs endogènes fournit une grande variété de processus, tels que :

Induction de cytotoxicité dans les macrophages,

De nombreuses maladies graves entraînent des augmentations significatives des taux d'IL-1 et de TNF alpha. Ces cytokines favorisent l'activation des phagocytes, leur migration vers le site de l'inflammation, ainsi que la libération de médiateurs inflammatoires - dérivés lipidiques, à savoir la prostaglandine E2, les thromboxanes et le facteur d'activation plaquettaire. De plus, ils provoquent directement ou indirectement l'expansion des artérioles, la synthèse de glycoprotéines adhésives et activent les lymphocytes T et B. L'IL-1 déclenche la synthèse d'IL-8, qui favorise la chimiotaxie des monocytes et des neutrophiles et la libération d'enzymes par les neutrophiles. Dans le foie, la synthèse de l'albumine diminue et la synthèse des protéines de la phase aiguë de l'inflammation augmente, notamment les inhibiteurs de protéase, les composants du complément, le fibrinogène, la céruloplasmine, la ferritine et l'haptoglobine. Le niveau de protéine C-réactive, qui se lie aux cellules endommagées et mortes, ainsi qu'à certains micro-organismes, peut augmenter jusqu'à 1000 fois. Une augmentation significative de la concentration sérique d'amyloïde A et de son dépôt dans divers organes est également possible, conduisant à une amylose secondaire. Le médiateur le plus important de la phase aiguë de l'inflammation est l'IL-6, bien que l'IL-1 et le TNF-alpha puissent également provoquer les changements décrits dans la fonction hépatique. L'IL-1 et le TNF alpha s'influencent mutuellement sur les manifestations locales et générales de l'inflammation ; par conséquent, la combinaison de ces deux cytokines, même à faible dose, peut provoquer une défaillance multiviscérale et une hypotension artérielle persistante. La suppression de l'activité de l'un d'entre eux élimine cette interaction et améliore considérablement l'état du patient. L'IL-1 active les lymphocytes T et B plus fortement à 39*C qu'à 37*C. L'IL-1 et le TNF alpha provoquent une diminution de la masse corporelle maigre et une perte d'appétit, entraînant une cachexie avec fièvre prolongée. Ces cytokines ne pénètrent dans la circulation sanguine que pendant une courte période, mais cela suffit pour déclencher la production d'IL-6. L'IL-6 est constamment présente dans le sang, sa concentration est donc plus cohérente avec la gravité de la fièvre et d'autres manifestations de l'infection. Cependant, l'IL-6, contrairement à l'IL-1 et au TNF-alpha, n'est pas considérée comme une cytokine mortelle.

Sommaire. Les cytokines sont de petites protéines qui agissent de manière autocrine (c'est-à-dire sur la cellule qui les produit) ou paracrine (sur les cellules situées à proximité). La formation et la libération de ces molécules hautement actives sont de courte durée et étroitement régulées. Les cytokines, synthétisées par les lymphocytes et régulatrices de la prolifération et de la différenciation, notamment des cellules hématopoïétiques et des cellules du système immunitaire, sont également appelées lymphokines et

Ce chapitre examinera une approche intégrée pour évaluer le système de cytokines en utilisant les méthodes de recherche modernes décrites précédemment.

Tout d'abord, nous décrivons les concepts de base du système des cytokines.

Les cytokines sont actuellement considérées comme des molécules protéine-peptide produites par diverses cellules de l'organisme et réalisant des interactions intercellulaires et intersystèmes. Les cytokines sont des régulateurs universels du cycle de vie des cellules, elles contrôlent les processus de différenciation, de prolifération, d'activation fonctionnelle et d'apoptose de ces dernières.

Les cytokines produites par les cellules du système immunitaire sont appelées immunocytokines ; ils sont une classe de médiateurs peptidiques solubles du système immunitaire nécessaires à son développement, son fonctionnement et son interaction avec d'autres systèmes du corps (Kovalchuk L.V. et al., 1999).

En tant que molécules régulatrices, les cytokines jouent un rôle important dans les réactions de l'immunité innée et adaptative, assurent leur interconnexion, contrôlent l'hématopoïèse, l'inflammation, la cicatrisation, la formation de nouveaux vaisseaux sanguins (angiogenèse) et bien d'autres processus vitaux.

Actuellement, il existe plusieurs classifications différentes des cytokines, prenant en compte leur structure, leur activité fonctionnelle, leur origine, le type de récepteurs de cytokines. Traditionnellement, en fonction des effets biologiques, il est d'usage de distinguer les groupes de cytokines suivants.

1. Interleukines(IL-1-IL-33) sont des protéines régulatrices sécrétoires du système immunitaire qui fournissent des interactions médiatrices dans le système immunitaire et sa connexion avec d'autres systèmes du corps. Les interleukines sont classées selon leur activité fonctionnelle en cytokines pro- et anti-inflammatoires, facteurs de croissance lymphocytaire, cytokines régulatrices, etc.

3. Facteurs de nécrose tumorale (TNF)- des cytokines à actions cytotoxiques et régulatrices : TNFa et lymphotoxines (LT).

4. Facteurs de croissance des cellules hématopoïétiques- facteur de croissance des cellules souches (Kit - ligand), IL-3, IL-7, IL-11, érythropoïétine, trobopoïétine, facteur de stimulation des colonies de granulocytes-macrophages - GM-CSF, CSF de granulocytes - G-CSF, macrophage -

ny KSF - M-KSF).

5. Chimiokines- С, CC, (IL-8), СХ3С - régulateurs de la chimiotaxie de divers types de cellules.

6. Facteurs de croissance des cellules non lymphoïdes- des régulateurs de la croissance, de la différenciation et de l'activité fonctionnelle des cellules d'appartenance tissulaire diverses (facteur de croissance des fibroblastes - FGF, facteur de croissance des cellules endothéliales, facteur de croissance épidermique - EGF de l'épiderme) et des facteurs de croissance transformants (TGFβ, TGFα).

Entre autres, ces dernières années, un facteur qui inhibe la migration des macrophages (facteur d'inhibition de la migration - MIF), qui est considéré comme une neurohormone à activité cytokinique et enzymatique, a été activement étudié (Suslov AP, 2003; Kovalchuk LV et al. ,

Les cytokines diffèrent par leur structure, leur activité biologique et d'autres propriétés. Cependant, en plus des différences, les cytokines ont les propriétés générales, caractéristique de cette classe de molécules biorégulatrices.

1. Les cytokines sont, en règle générale, des polypeptides glycosylés de poids moléculaire moyen (inférieur à 30 kD).

2. Les cytokines sont produites par les cellules du système immunitaire et d'autres cellules (par exemple, l'endothélium, les fibroblastes, etc.) en réponse à un stimulus d'activation (structures moléculaires associées aux agents pathogènes, antigènes, cytokines, etc.) et participent aux réactions de l'immunité innée et adaptative, régulant leur force et leur durée. Certaines cytokines sont synthétisées de manière constitutive.

3. La sécrétion de cytokines est un processus à court terme. Les cytokines ne sont pas stockées sous forme de molécules préformées, mais leur

la synthèse commence toujours par la transcription du gène. Les cellules produisent des cytokines à de faibles concentrations (picogrammes par millilitre).

4. Dans la plupart des cas, des cytokines sont produites et agissent sur des cellules cibles à proximité immédiate (action à courte portée). Le site principal d'action des cytokines est la synapse intercellulaire.

5. Redondance système de cytokines se manifeste par le fait que chaque type de cellule est capable de produire plusieurs cytokines, et chaque cytokine peut être sécrétée par des cellules différentes.

6. Toutes les cytokines sont caractérisées par pléiotropie, ou la polyfonctionnalité de l'action. Ainsi, la manifestation de signes d'inflammation est due à l'influence de l'IL-1, du TNFα, de l'IL-6, de l'IL-8. La duplication des fonctions assure la fiabilité du système des cytokines.

7. L'action des cytokines sur les cellules cibles est médiée par des récepteurs membranaires de haute affinité hautement spécifiques, qui sont des glycoprotéines transmembranaires, généralement constituées de plus d'une sous-unité. La partie extracellulaire des récepteurs est responsable de la liaison des cytokines. Il existe des récepteurs qui éliminent les cytokines en excès dans le foyer pathologique. Ce sont les récepteurs dits pièges. Les récepteurs solubles sont le domaine extracellulaire du récepteur membranaire, séparé par une enzyme. Les récepteurs solubles sont capables de neutraliser les cytokines, de participer à leur transport vers le foyer d'inflammation et à leur excrétion du corps.

8. Cytokines fonctionnent sur le principe d'un réseau. Ils peuvent agir de concert. Bon nombre des fonctions initialement attribuées à une seule cytokine semblent être médiées par l'action concertée de plusieurs cytokines. (synergie Actions). Des exemples d'interactions synergiques de cytokines sont la stimulation de réponses inflammatoires (IL-1, IL-6 et TNF-a), ainsi que la synthèse d'IgE

(IL-4, IL-5 et IL-13).

Certaines cytokines induisent la synthèse d'autres cytokines (Cascade). L'action en cascade des cytokines est nécessaire au développement des réponses inflammatoires et immunitaires. La capacité de certaines cytokines à améliorer ou à affaiblir la production d'autres détermine d'importants mécanismes de régulation positifs et négatifs.

L'effet antagoniste des cytokines est connu, par exemple, la production d'IL-6 en réponse à une augmentation de la concentration de TNFα peut être

un mécanisme de régulation négative pour contrôler la production de ce médiateur au cours de l'inflammation.

La régulation par les cytokines des fonctions des cellules cibles s'effectue à l'aide de mécanismes autocrines, paracrines ou endocriniens. Certaines cytokines (IL-1, IL-6, TNFα, etc.) sont capables de participer à la mise en œuvre de l'ensemble des mécanismes ci-dessus.

La réponse de la cellule à l'influence d'une cytokine dépend de plusieurs facteurs :

Du type de cellules et de leur activité fonctionnelle initiale;

De la concentration locale de la cytokine;

De la présence d'autres molécules médiatrices.

Ainsi, les cellules productrices, les cytokines et leurs récepteurs spécifiques sur les cellules cibles forment un réseau médiateur unique. C'est l'ensemble des peptides régulateurs, et non des cytokines individuelles, qui détermine la réponse cellulaire finale. À l'heure actuelle, le système des cytokines est considéré comme un système universel de régulation au niveau de l'organisme entier, qui assure le développement de réactions protectrices (par exemple, lors d'une infection).

Depuis quelques années, l'idée d'un système de cytokines qui combine :

1) cellules productrices ;

2) les cytokines solubles et leurs antagonistes ;

3) les cellules cibles et leurs récepteurs (Fig. 7.1).

Les violations de divers composants du système des cytokines conduisent au développement de nombreux processus pathologiques et, par conséquent, l'identification des défauts de ce système de régulation est importante pour le diagnostic correct et la nomination d'un traitement adéquat.

Considérons d'abord les principaux composants du système des cytokines.

Cellules productrices de cytokines

I. Le principal groupe de cellules productrices de cytokines dans la réponse immunitaire adaptative sont les lymphocytes. Les cellules au repos ne sécrètent pas de cytokines. Avec la reconnaissance des antigènes et avec la participation des interactions des récepteurs (CD28-CD80 / 86 pour les lymphocytes T et CD40-CD40L pour les lymphocytes B), l'activation cellulaire se produit, conduisant à la transcription des gènes des cytokines, à la traduction et à la sécrétion de peptides glycosylés dans l'intercellulaire. espacer.

Riz. 7.1. Système de cytokines

Les T-helpers CD4 sont représentés par des sous-populations : Th0, Th1, Th2, Th17, Tfh, qui diffèrent par le spectre des cytokines sécrétées en réponse à divers antigènes.

Th0 produit une large gamme de cytokines à de très faibles concentrations.

Sens de différenciation Th0 détermine le développement de deux formes de la réponse immunitaire avec une prédominance des mécanismes humoraux ou cellulaires.

La nature de l'antigène, sa concentration, sa localisation dans la cellule, le type de cellules présentatrices d'antigène et un certain ensemble de cytokines régulent la direction de la différenciation Th0.

Après la capture et le traitement de l'antigène, les cellules dendritiques présentent des peptides antigéniques aux cellules Th0 et produisent des cytokines qui régulent la direction de leur différenciation en cellules effectrices. Le rôle des cytokines individuelles dans ce processus est illustré à la Fig. 7.2. L'IL-12 induit la synthèse d'IFNγ par les lymphocytes T et] HGC. L'IFNu permet de différencier les Th1, qui commencent à sécréter des cytokines (IL-2, IFNu, IL-3, TNF-a, lymphotoxines) qui régulent le développement des réactions aux agents pathogènes intracellulaires

(hypersensibilité de type retardé (HRT) et divers types de cytotoxicité cellulaire).

L'IL-4 assure la différenciation de Th0 en Th2. Les Th2 activés produisent des cytokines (IL-4, IL-5, IL-6, IL-13, etc.), qui déterminent la prolifération des lymphocytes B, leur différenciation ultérieure en plasmocytes et le développement de réponses anticorps, principalement contre pathogènes extracellulaires.

L'IFNu régule négativement la fonction des cellules Th2 et, à l'inverse, l'IL-4, l'IL-10 sécrétées par Th2 inhibent la fonction Th1 (Fig. 7.3). Le mécanisme moléculaire de cette régulation est associé à des facteurs de transcription. L'expression de T-bet et STAT4, déterminée par IFNy, dirige la différenciation des cellules T le long de la voie Th1 et supprime le développement de Th2. L'IL-4 induit l'expression de GATA-3 et STAT6, qui assurent respectivement la conversion de THO naïf en cellules Th2 (Fig. 7.2).

Ces dernières années, une sous-population spéciale de cellules T auxiliaires (Th17), produisant de l'IL-17, a été décrite. Les membres de la famille IL-17 peuvent être exprimés par des cellules mémoires activées (CD4CD45RO), des cellules y5T, des cellules NKT, des neutrophiles, des monocytes sous l'influence d'IL-23, IL-6, TGFβ produits par les macrophages et les cellules dendritiques. Le principal facteur de différenciation chez l'homme est le ROR-C, chez la souris - ROR-γ je Le rôle cardinal de l'IL-17 dans le développement de l'inflammation chronique et de la pathologie auto-immune a été démontré (voir Fig. 7.2).

De plus, les lymphocytes T du thymus peuvent se différencier en cellules régulatrices naturelles (Treg) exprimant les marqueurs de surface CD4 + CD25 + et le facteur de transcription FOXP3. Ces cellules sont capables de supprimer la réponse immunitaire médiée par les cellules Th1 et Th2 par contact intercellulaire direct et la synthèse de TGFβ et IL-10.

Les diagrammes de différenciation des clones Th0 et des cytokines sécrétées par ceux-ci sont présentés sur la Fig. 7.2 et 7.3 (voir aussi encart couleur).

Les cellules cytotoxiques T (CD8+), les cellules tueuses naturelles sont de faibles producteurs de cytokines comme les interférons, le TNF-a et les lymphotoxines.

Une activation excessive d'une des sous-populations Th peut déterminer le développement d'une des variantes de la réponse immunitaire. Un déséquilibre chronique de l'activation Th peut conduire à la formation de conditions immunopathologiques associées à la manifestation de

allergies, pathologie auto-immune, processus inflammatoires chroniques, etc.

Riz. 7.2. Différentes sous-populations de lymphocytes T produisant des cytokines

II. Dans le système immunitaire inné, les principaux producteurs de cytokines sont les cellules myéloïdes. À l'aide de récepteurs de type Toll (TLR), ils reconnaissent les structures moléculaires similaires de divers agents pathogènes, les modèles moléculaires associés aux agents pathogènes (RAMP), par exemple, le lipopolysaccharide (LPS) de bactéries gram-négatives, les acides lipotéichoïques, peptidoglycanes de micro-organismes à Gram positif, flagelline, ADN riche en répétitions G, etc.

Cette interaction avec le TLR déclenche une cascade de transduction du signal intracellulaire conduisant à l'expression des gènes de deux groupes principaux de cytokines : les pro-inflammatoires et l'IFN de type 1 (Fig. 7.4, voir aussi l'encadré couleur). Principalement, ces cytokines (IL-1, -6, -8, -12, TNFa, GM-CSF, IFN, chimiokines, etc.) induisent le développement de l'inflammation et participent à la protection de l'organisme contre les infections bactériennes et virales.

Riz. 7.3. Le spectre des cytokines sécrétées par les cellules TH1 et TH2

III. Les cellules n'appartenant pas au système immunitaire (cellules du tissu conjonctif, épithélium, endothélium) sécrètent constitutivement des facteurs de croissance autocrines (FGF, EGF, TGFR...). et des cytokines qui soutiennent la prolifération des cellules hématopoïétiques.

Cytokines et leurs antagonistes sont décrits en détail dans un certain nombre de monographies (Kovalchuk L.V. et al., 2000 ; Ketlinsky S.A., Simbirtsev A.S.,

Riz. 7.4. Induction médiée par le TLR de la production de cytokines par les cellules immunitaires innées

La surexpression des cytokines est dangereuse pour le corps et peut conduire au développement d'une réponse inflammatoire excessive, une réponse de phase aiguë. Divers inhibiteurs sont impliqués dans la régulation de la production de cytokines pro-inflammatoires. Ainsi, un certain nombre de substances ont été décrites qui se lient de manière non spécifique à la cytokine IL-1 et empêchent la manifestation de son action biologique (a2-macroglobuline, composant C3 du complément, uromoduline). Les inhibiteurs spécifiques de l'IL-1 comprennent les récepteurs leurres solubles, les anticorps et un antagoniste des récepteurs de l'IL-1 (IL-1RA). Avec le développement de l'inflammation, il y a une augmentation de l'expression du gène IL-1RA. Mais même normalement, cet antagoniste est présent dans le sang à des concentrations élevées (jusqu'à 1 ng/ml ou plus), bloquant l'action de l'IL-1 endogène.

Cellules cibles

L'action des cytokines sur les cellules cibles est médiée par des récepteurs spécifiques qui se lient aux cytokines avec une très grande affinité, et les cytokines individuelles peuvent utiliser

sous-unités réceptrices communes. Chaque cytokine se lie à son récepteur spécifique.

Les récepteurs de cytokines sont des protéines transmembranaires et sont divisés en 5 types principaux. Le plus courant est le récepteur dit de type hématopoïétine, qui possède deux domaines extracellulaires, dont l'un contient une séquence commune de résidus d'acides aminés de deux répétitions de tryptophane et de sérine, séparés par n'importe quel acide aminé (motif WSXWS). Le deuxième type de récepteur peut avoir deux domaines extracellulaires avec un grand nombre de cystéines conservées. Ce sont des récepteurs de la famille IL-10 et IFN. Le troisième type est représenté par les récepteurs de cytokines appartenant au groupe TNF. Le quatrième type de récepteur de cytokine appartient à la superfamille des récepteurs d'immunoglobuline, qui ont des domaines extracellulaires qui sont structurellement similaires aux domaines des molécules d'immunoglobuline. Le cinquième type de récepteur qui lie les molécules de la famille des chimiokines est représenté par les protéines transmembranaires qui traversent la membrane cellulaire à 7 endroits. Les récepteurs de cytokines peuvent exister sous une forme soluble, conservant la capacité de se lier à des ligands (Ketlinsky S.A. et al., 2008).

Les cytokines sont capables d'influencer la prolifération, la différenciation, l'activité fonctionnelle et l'apoptose des cellules cibles (voir Fig. 7.1). La manifestation de l'activité biologique des cytokines dans les cellules cibles dépend de la participation de divers systèmes intracellulaires à la transmission du signal du récepteur, qui est associée aux caractéristiques des cellules cibles. Le signal d'apoptose est réalisé, entre autres, à l'aide d'une région spécifique de la famille des récepteurs du TNF, le domaine dit de « mort » (Fig. 7.5, voir encadré couleur). Les signaux de différenciation et d'activation sont transmis par les protéines intracellulaires Jak-STAT - transducteurs de signaux et activateurs de la transcription (Fig. 7.6, voir encadré couleur). Les protéines G sont impliquées dans la signalisation des chimiokines, ce qui entraîne une augmentation de la migration et de l'adhésion cellulaire.

Une analyse complète du système de cytokines comprend les éléments suivants.

I. Evaluation des cellules productrices.

1. Détermination de l'expression :

Des récepteurs qui reconnaissent un agent pathogène ou un antigène TCR, TLR) au niveau des gènes et des molécules protéiques (PCR, cytométrie en flux) ;

Molécules adaptatrices qui conduisent un signal qui déclenche la transcription de gènes de cytokines (PCR, etc.) ;

Riz. 7.5. Transmission du signal du récepteur TNF

Riz. 7.6. Jak-STAT - voie de signalisation des récepteurs de cytokines de type 1

Gènes de cytokines (PCR); molécules protéiques de cytokines (évaluation de la fonction de synthèse de cytokines des cellules mononucléées humaines).

2. Quantification de sous-populations de cellules contenant certaines cytokines : Th1, Th2 Th17 (méthode de coloration intracellulaire des cytokines) ; détermination du nombre de cellules sécrétant certaines cytokines (méthode ELISPOT, voir Ch. 4).

II. Évaluation des cytokines et de leurs antagonistes dans les milieux biologiques de l'organisme.

1. Tester l'activité biologique des cytokines.

2. Détermination quantitative des cytokines par ELISA.

3. Coloration immunohistochimique des cytokines dans les tissus.

4. Détermination du rapport des cytokines opposées (pro- et anti-inflammatoires), des cytokines et des antagonistes des récepteurs des cytokines.

III. Évaluation des cellules cibles.

1. Détermination de l'expression des récepteurs de cytokines au niveau des gènes et des molécules protéiques (PCR, méthode de cytométrie en flux).

2. Détermination des molécules de signalisation dans le contenu intracellulaire.

3. Détermination de l'activité fonctionnelle des cellules cibles.

Actuellement, de nombreuses méthodes d'évaluation du système des cytokines ont été développées, qui fournissent des informations diverses. Parmi eux se distinguent :

1) méthodes de biologie moléculaire ;

2) méthodes de détermination quantitative des cytokines par dosage immunologique ;

3) tester l'activité biologique des cytokines ;

4) coloration intracellulaire des cytokines ;

5) méthode ELISPOT, qui permet de détecter des cytokines autour d'une seule cellule productrice de cytokines ;

6) immunofluorescence.

Voici une brève description de ces méthodes.

En utilisant méthodes de biologie moléculaire il est possible d'étudier l'expression de gènes de cytokines, leurs récepteurs, molécules de signalisation, d'étudier le polymorphisme de ces gènes. Ces dernières années, un grand nombre d'études ont été menées qui ont révélé des associations entre des variants d'allèles de gènes de molécules du système des cytokines et la prédisposition

à un certain nombre de maladies. L'étude des variantes alléliques des gènes des cytokines peut fournir des informations sur la production génétiquement programmée d'une cytokine particulière. La plus sensible est la réaction en chaîne par polymérase en temps réel - RT-PCR (voir chapitre 6). Méthode d'hybridation in situ permet de clarifier la localisation tissulaire et cellulaire de l'expression des gènes des cytokines.

La détermination quantitative des cytokines dans les fluides biologiques et dans les cultures de cellules mononucléées du sang périphérique par ELISA peut être caractérisée comme suit. Les cytokines étant des médiateurs locaux, il est plus approprié de mesurer leurs taux dans les tissus correspondants après extraction de protéines tissulaires ou dans des fluides naturels, par exemple dans les larmes, les lavages de cavités, l'urine, le liquide amniotique, le liquide céphalorachidien, etc. Les taux de cytokines dans le sérum ou d'autres fluides corporels reflètent l'état actuel du système immunitaire, c'est-à-dire synthèse de cytokines par les cellules du corps in vivo.

La détermination des niveaux de production de cytokines par les cellules mononucléées du sang périphérique (MNC) montre l'état fonctionnel des cellules. La production spontanée de cytokines MNC en culture indique que les cellules sont déjà activées in vivo. La synthèse de cytokines induite (par divers stimulants, mitogènes) reflète la capacité de réserve potentielle des cellules à répondre à un stimulus antigénique (en particulier, à l'action de médicaments). Une production induite réduite de cytokines peut être l'un des signes d'un état d'immunodéficience. Les cytokines ne sont pas spécifiques d'un antigène particulier. Par conséquent, le diagnostic spécifique des maladies infectieuses, auto-immunes et allergiques en déterminant le niveau de certaines cytokines est impossible. Dans le même temps, l'évaluation des niveaux de cytokines permet d'obtenir des données sur la gravité du processus inflammatoire, son passage au niveau systémique et son pronostic, l'activité fonctionnelle des cellules du système immunitaire, le rapport des cellules Th1 et Th2, qui est très important dans le diagnostic différentiel d'un certain nombre de processus infectieux et immunopathologiques.

Dans les milieux biologiques, les cytokines peuvent être quantifiées à l'aide de divers méthodes de dosage immunologique, utilisant des anticorps polyclonaux et monoclonaux (voir chapitre 4). ELISA vous permet de connaître les concentrations exactes de cytokines dans la bio-

fluides corporels logiques. Le dosage immuno-enzymatique des cytokines présente un certain nombre d'avantages par rapport aux autres méthodes (haute sensibilité, spécificité, indépendance par rapport à la présence d'antagonistes, possibilité d'une comptabilité automatisée précise, normalisation comptable). Cependant, cette méthode a aussi ses limites : ELISA ne caractérise pas l'activité biologique des cytokines, elle peut donner de faux résultats dus à des épitopes à réaction croisée.

Tests biologiques réalisée sur la base de la connaissance des propriétés fondamentales des cytokines, de leur action sur les cellules cibles. L'étude des effets biologiques des cytokines a permis le développement de quatre types de tests de cytokines :

1) par induction de la prolifération des cellules cibles ;

2) par effet cytotoxique ;

3) par induction de la différenciation des progéniteurs de la moelle osseuse ;

4) pour une action antivirale.

L'IL-1 est déterminée par l'effet stimulant sur la prolifération des thymocytes murins activés par le mitogène in vitro; IL-2 - par la capacité de stimuler l'activité proliférative des lymphoblastes; Le TNFα et les lymphotoxines sont testés pour une action cytotoxique sur les fibroblastes de souris (L929). Les facteurs de stimulation des colonies sont évalués pour leur capacité à soutenir la croissance des progéniteurs de la moelle osseuse sous forme de colonies dans la gélose. L'activité antivirale de l'IFN est détectée par l'inhibition de l'action cytopathique des virus dans la culture de fibroblastes diploïdes humains et la lignée tumorale de fibroblastes de souris L-929.

Des lignées cellulaires ont été créées dont la croissance dépend de la présence de certaines cytokines. Table 7.1 est une liste de lignées cellulaires utilisées pour les tests de cytokines. Selon la capacité à induire la prolifération de cellules cibles sensibles, des biotests d'IL-1, IL-2, IL-4, IL-6, IL-7, IL-15, etc. se caractérisent par une sensibilité et un contenu informatif insuffisants. Les molécules inhibitrices et antagonistes peuvent masquer l'activité biologique des cytokines. Plusieurs cytokines présentent une activité biologique générale. Néanmoins, ces méthodes sont idéales pour tester l'activité spécifique des cytokines recombinantes.

Tableau 7.1. Lignées cellulaires utilisées pour tester l'activité biologique des cytokines

Le bout du tableau. 7.1

Laboratoire 7-1

Détermination de l'activité biologique de l'IL-1 par effet comitogène sur la prolifération des thymocytes de souris

La méthode de test biologique de l'IL-1 est basée sur la capacité d'une cytokine à stimuler la prolifération des thymocytes murins.

L'IL-1 peut être déterminée dans la culture de monocytes stimulés par le LPS, ainsi que dans n'importe quel fluide biologique du corps. Il faut faire attention à un certain nombre de détails.

1. Des thymocytes de souris C3H/HeJ stimulés à la prolifération par des mitogènes (concanavaline A - ConA et phytohémagglutinine - PHA) sont utilisés pour les tests. Les thymocytes С3Н/HeJ n'ont pas été choisis par hasard : les souris de cette lignée consanguine ne répondent pas au LPS, qui peut être présent dans le matériel à tester et provoquer la production d'IL-1.

2. Les thymocytes répondent à l'IL-2 et aux mitogènes, par conséquent, la présence d'IL-2 et de mitogènes doit également être déterminée dans les préparations testées pour l'IL-1.

Mode opératoire

1. Obtenir une suspension de thymocytes à une concentration de 12 × 10 6/ml de milieu RPMI 1640 contenant 10 % de sérum d'embryons de vache et du 2-mercaptoéthanol (5 × 10 -5 M).

2. Préparer une série de dilutions successives au double d'échantillons expérimentaux (liquides corporels biologiques) et témoins. Des fluides biologiques contenant de l'IL-1 ou des échantillons obtenus par incubation de cellules mononucléées sans LPS et une préparation standard de laboratoire contenant de l'IL-1 sont utilisés comme témoins. Dans des plaques à fond rond 96 puits, 50 l sont transférés de chaque dilution dans 6 puits.

3. Dans trois puits de chaque dilution, ajouter 50 µl de PHA purifié (Wellcome) dissous dans du milieu complet à une concentration de 3 µg/ml, et dans les 3 autres puits - 50 µl de milieu.

4. Ajouter 50 l de suspension de thymocytes dans chaque puits et incuber pendant 48 heures à 37°C.

6. Avant la fin de la culture, 50 l d'une solution (1 μCi/ml) de ["3 H]-thymidine sont ajoutés dans les puits et incubés pendant 20 heures supplémentaires.

7. Pour déterminer le niveau de radioactivité, les cellules de culture sont transférées sur papier filtre à l'aide d'un collecteur de cellules automatique, les filtres sont séchés et l'inclusion du marqueur est déterminée par un compteur à scintillation liquide.

8. Les résultats sont exprimés en tant que facteur de stimulation.

où m cp est le nombre moyen d'impulsions dans 3 trous.

Si les thymocytes répondent à la stimulation avec l'IL-1 standard, alors l'indice de stimulation de l'échantillon d'essai dépassant 3 indique de manière fiable l'activité de l'IL-1.

Le dosage biologique est la seule méthode d'évaluation de la fonction des cytokines, mais cette méthode doit être complétée par divers types de contrôles appropriés de spécificité utilisant des anticorps monoclonaux. L'ajout de certains anticorps monoclonaux à la cytokine dans la culture bloque l'activité biologique de la cytokine, ce qui prouve que la cytokine détectée sert de signal pour la prolifération de la lignée cellulaire.

L'utilisation d'essais biologiques pour la détection de l'interféron. Le principe d'évaluation de l'activité biologique de l'IFN repose sur son effet antiviral, qui est déterminé par le degré d'inhibition de la multiplication du virus test en culture cellulaire.

Des cellules sensibles à l'action de l'IFN peuvent être utilisées dans les travaux : principalement des cellules fibroblastiques trypsinisées d'embryons de poulet et humains, des cellules transplantées de fibroblastes diploïdes humains et des cultures cellulaires de souris (L929).

Lors de l'évaluation de l'effet antiviral de l'IFN, il est conseillé d'utiliser des virus à cycle de reproduction court, très sensibles à l'action de l'IFN: virus de l'encéphalomyélite de la souris, stomatite vésiculeuse de la souris, etc.

Laboratoire 7-2

Détermination de l'activité interféron

1. Une suspension de fibroblastes diploïdes d'un fœtus humain sur un milieu avec 10% de sérum d'embryons bovins (concentration cellulaire - 15-20 × 10 6/ml) est versée dans des plaques 96 puits stériles à fond plat, 100 l par puits et placé dans un incubateur à CO 2 à une température de 37°C.

2. Après la formation d'une monocouche complète, le milieu de croissance est retiré des puits et 100 µl du milieu de support sont ajoutés à chaque puits.

3. Le titrage de l'activité IFN dans les échantillons à tester est effectué par la méthode des dilutions au double sur une monocouche de fibroblastes.

Simultanément aux prélèvements, le virus de l'encéphalomyélite de souris (VEM) est introduit dans les puits à une dose qui provoque 100 % de dommages cellulaires 48 heures après l'infection.

4. Pour le contrôle, utiliser des puits contenant des cellules intactes (non traitées) infectées par le virus.

Dans chaque étude, des échantillons d'IFN de référence avec une activité connue sont utilisés comme médicaments de référence.

5. Les plaques avec les dilutions d'échantillons sont incubées pendant 24 heures à 37°C dans une atmosphère à 5% de CO2.

6. Le niveau d'activité IFN est déterminé par l'inverse de la dilution maximale de l'échantillon à tester, qui inhibe de 50 % l'effet cytopathogène du virus, et est exprimé en unités d'activité par ml.

7. Pour déterminer le type d'IFN, un antisérum contre IFNα, IFNβ ou IFNγ est ajouté au système. L'antisérum annule l'action de la cytokine correspondante, ce qui permet d'identifier le type d'IFN.

Détermination de l'activité biologique de la migration du facteur inhibiteur. Actuellement, des idées complètement nouvelles sur la nature et les propriétés du MYTHE ont été découvertes dans les années 60 du siècle dernier en tant que médiateur de l'immunité cellulaire et sont restées sans attention pendant de nombreuses années (Bloom BR, Bennet B., 1966 ; David JR, 1966). Ce n'est qu'au cours des 10-15 dernières années que cela est devenu clair : le MYTHE est l'un des médiateurs biologiques les plus importants dans le corps avec un large éventail de fonctions biologiques de cytokine, hormone, enzyme. L'action du MIF sur les cellules cibles est réalisée par le récepteur CD74 ou par la voie non classique de l'endocytose.

Le MYTH est considéré comme un important médiateur de l'inflammation, activant la fonction des macrophages (production de cytokines, phagocytose, cytotoxicité, etc.), ainsi qu'une hormone immunorégulatrice endogène qui module l'activité des glucocorticoïdes.

De plus en plus d'informations s'accumulent sur le rôle du MIF dans la pathogenèse de nombreuses maladies inflammatoires, notamment la septicémie, la polyarthrite rhumatoïde (PR), la glomérulonéphrite, etc. Dans la PR, la concentration de MIF dans le liquide des articulations touchées est considérablement augmentée, qui correspond à la gravité de la maladie. Sous l'influence du MYTHE, la production de cytokines pro-inflammatoires à la fois par les macrophages et les cellules synoviales augmente.

Différentes méthodes sont connues pour tester l'activité du MIF, lorsque des cellules migrantes (cellules cibles pour MIF) sont placées dans un capillaire en verre (test capillaire), dans une goutte d'agarose ou dans un puits d'agarose.

Nous présentons une méthode de criblage relativement simple basée sur la formation de microcultures cellulaires (leucocytes ou macrophages) standard en surface et en nombre de cellules au fond des puits d'une plaque 96 puits à fond plat, suivie de leur culture dans un milieu nutritif et déterminer l'évolution de la superficie de ces microcultures sous l'action du MIF ( Suslov A.P., 1989).

Laboratoire 7-3

Définition de l'activité MYTHE

La détermination de l'activité biologique du MIF est réalisée à l'aide d'un appareil de formation de microcultures cellulaires (Fig. 7.7) - MIGROSKRIN (Institut de Recherche en Epidémiologie et Microbiologie du nom de NF Gamaleya RAMS).

1. Dans les puits d'une plaque 96 puits (Flow, Great Britain ou similaire) ajouter 100 l d'un échantillon dilué dans du milieu de culture, dans lequel l'activité MYTH est déterminée (chaque dilution en 4 parallèles, échantillons expérimentaux). Le milieu de culture contient du RPMI 1640, 2 mM de L-glutamine, 5% de sérum bovin foetal, 40 µg/ml de gentamicine.

2. Ajouter du milieu de culture (en 4 parallèles) aux puits témoins, 100 µl chacun.

3. Préparer une suspension cellulaire de macrophages péritonéaux, pour laquelle 2 souris hybrides (CBAxC57B1/6) F1 sont injectées par voie intrapéritonéale avec 10 ml de solution de Hanks avec de l'héparine (10 U/ml), masser doucement l'abdomen pendant 2-3 minutes. Ensuite, l'animal est abattu par décapitation, la paroi abdominale est soigneusement percée dans la région de l'aine et l'exsudat est aspiré à travers une aiguille avec une seringue. Les cellules de l'exsudat péritonéal sont lavées deux fois avec une solution de Hanks, centrifugées 10-15 minutes à 200 g. Puis une suspension cellulaire est préparée avec une concentration de 10 ± 1 million/ml de milieu RPMI 1640. Le comptage est réalisé dans une enceinte Goryaev.

4. Assembler le système MIGROSKRIN, qui est un rack pour la fixation dirigée et standard d'embouts avec des cultures cellulaires en position strictement verticale à une hauteur donnée au-dessus du centre d'un puits d'une plaque de culture à 96 puits, et comprend également 92 embouts pour une pipette automatique de Costar, USA (Fig. . 7.7).

Insérez les pieds du trépied dans les puits d'angle de la plaque. La suspension cellulaire est prélevée à l'aide d'une pipette automatique dans des pointes de 5 µl chacune, rincée des cellules en excès par une seule descente dans le milieu et insérée verticalement dans les alvéoles du rack du système. Le portoir rempli d'embouts est maintenu à température ambiante pendant 1 heure sur une surface strictement horizontale. Pendant ce temps, les cellules de la suspension se déposent au fond des puits, où se forment des microcultures cellulaires standard.

5. Le support de pointes est soigneusement retiré de la plaque. Une plaque avec une microculture de cellules est placée en position strictement horizontale dans un incubateur à CO 2 , où elle est cultivée pendant 20 heures.Au cours de la culture, les cellules migrent le long du fond du puits.

6. La comptabilisation quantitative des résultats après incubation est effectuée à la loupe binoculaire, en évaluant visuellement la taille de la colonie sur l'échelle à l'intérieur de l'oculaire. Les microcultures sont circulaires. Les chercheurs déterminent ensuite le diamètre moyen des colonies à partir des mesures des colonies dans 4 puits tests ou témoins. L'erreur de mesure est de ± 1 mm.

L'indice de migration (IM) est calculé par la formule :

L'échantillon a une activité MYTHE si les valeurs MI sont égales

Pour une unité conventionnelle (U) d'activité MYTHE, on prend l'inverse, égal à la valeur de la dilution la plus élevée de l'échantillon (échantillon), à laquelle l'indice de migration est de 0,6 ± 0,2.

Activité biologique du FEOα est apprécié par son effet cytotoxique sur la lignée de fibroblastes transformés L-929. Le TNFa recombinant a été utilisé comme contrôle positif et des cellules dans un milieu de culture ont été utilisées comme contrôle négatif.

Calculer l'indice cytotoxique (IC) :

où une- le nombre de cellules vivantes dans le contrôle ; b- le nombre de cellules vivantes dans l'expérience.

Riz. 7.7. Schéma MIGROSKRIN - Dispositifs de quantification de la migration des cultures cellulaires

Les cellules sont colorées avec un colorant (bleu de méthylène), qui n'est incorporé que dans les cellules mortes.

La valeur de la dilution réciproque de l'échantillon nécessaire pour obtenir 50 % de cytotoxicité cellulaire est prise comme une unité classique d'activité du TNF. Activité spécifique de l'échantillon - le rapport de l'activité en unités arbitraires pour 1 ml à la concentration de protéine contenue dans l'échantillon.

Coloration intracellulaire des cytokines. Un changement dans le rapport des cellules produisant diverses cytokines peut refléter la pathogenèse de la maladie et servir de critère pour le pronostic de la maladie et pour l'évaluation de la thérapie.

Par la méthode de coloration intracellulaire, l'expression d'une cytokine au niveau d'une cellule est déterminée. La cytométrie en flux vous permet de compter le nombre de cellules exprimant une cytokine particulière.

Listons les principales étapes de la détermination des cytokines intracellulaires.

Les cellules non stimulées produisent de petites quantités de cytokines, qui, en règle générale, ne se déposent pas ; par conséquent, une étape importante dans l'évaluation des cytokines intracellulaires est la stimulation des lymphocytes et le blocage de la libération de ces produits par les cellules.

L'inducteur de cytokine le plus couramment utilisé est l'activateur de protéine kinase C phorbol-12-myristate-13-acétate (PMA) en combinaison avec l'ionophore calcique ionomycine (IN). L'utilisation d'une telle combinaison provoque la synthèse d'une large gamme de cytokines : IFNu, IL-4, IL-2, TNFα. L'inconvénient de l'utilisation du PMA-IN est le problème de la détection des molécules CD4 à la surface des lymphocytes après une telle activation. De plus, la production de cytokines par les lymphocytes T est induite par des mitogènes (PHA). Les cellules B et les monocytes stimulent

Les cellules mononucléées sont incubées en présence d'inducteurs de la production de cytokines et d'un bloqueur de leur transport intracellulaire, la brefeldine A ou monensine, pendant 2 à 6 heures.

Les cellules sont ensuite remises en suspension dans une solution saline tamponnée. Pour la fixation, ajouter 2% de formaldéhyde, incuber pendant 10-15 minutes à température ambiante.

Ensuite, les cellules sont traitées avec de la saponine, qui augmente la perméabilité de la membrane cellulaire, et colorées avec des anticorps monoclonaux spécifiques des cytokines détectées. La pré-coloration des marqueurs de surface (CD4, CD8) augmente la quantité d'informations obtenues sur la cellule et vous permet de déterminer plus précisément son identité de population.

Il existe certaines limitations dans l'application des méthodes décrites ci-dessus. Ainsi, avec leur aide, il est impossible d'analyser la synthèse de cytokines par une seule cellule, il est impossible de déterminer le nombre de cellules productrices de cytokines dans une sous-population, il est impossible de déterminer si les cellules productrices de cytokines expriment des marqueurs uniques, si différentes cytokines sont synthétisées par différentes cellules ou par les mêmes. La réponse à ces questions est obtenue en utilisant d'autres méthodes de recherche. Pour déterminer la fréquence des cellules productrices de cytokines dans la population, la méthode des dilutions limites et une variante du test ELISPOT enzyme-linked immunosorbent assay sont utilisées (voir chapitre 4).

Méthode d'hybridation in situ. La méthode comprend :

2) fixation avec du paraformaldéhyde;

3) détection d'ARNm à l'aide d'ADNc marqué. Dans certains cas, l'ARNm des cytokines est déterminé sur des coupes par PCR radio-isotopique.

Immunofluorescence. La méthode comprend :

1) congélation de l'organe et préparation des coupes cryostatiques ;

2) fixation ;

3) traiter les coupes avec des anticorps anti-cytokine marqués à la fluorescéine ;

4) observation visuelle de la fluorescence.

Ces techniques (hybridation in situ et immunofluorescence) sont rapides et ne dépendent pas des concentrations seuils du produit sécrété. Cependant, ils ne quantifient pas la quantité de cytokine sécrétée et peuvent être techniquement complexes. Une variété de surveillance attentive des réactions non spécifiques est nécessaire.

En utilisant les méthodes présentées pour évaluer les cytokines, des processus pathologiques associés à des perturbations dans le système de cytokines à différents niveaux ont été identifiés.

Ainsi, l'évaluation du système des cytokines est extrêmement importante pour caractériser l'état du système immunitaire de l'organisme. L'étude des différents niveaux du système des cytokines renseigne sur l'activité fonctionnelle de différents types de cellules immunocompétentes, sur la sévérité du processus inflammatoire, sur son passage au niveau systémique et sur le pronostic de la maladie.

Questions et tâches

1. Énumérez les propriétés générales des cytokines.

2. Donnez la classification des cytokines.

3. Énumérez les principaux composants du système de cytokines.

4. Énumérez les cellules productrices de cytokines.

5. Décrire les familles de récepteurs de cytokines.

6. Quels sont les mécanismes de fonctionnement du réseau de cytokines ?

7. Parlez-nous de la production de cytokines dans le système immunitaire inné.

8. Quelles sont les principales approches pour une évaluation complète du système des cytokines ?

9. Quelles sont les méthodes pour tester les cytokines dans les fluides corporels ?

10. Quels sont les défauts du système cytokinique dans diverses pathologies ?

11. Quelles sont les principales méthodes de test biologique de l'IL-1, de l'IFN, du MIF, du TNFa dans les fluides biologiques ?

12. Décrire le processus de détermination du contenu intracellulaire des cytokines.

13. Décrivez le processus de détermination des cytokines sécrétées par une seule cellule.

14. Décrire la séquence des méthodes utilisées pour détecter un défaut au niveau du récepteur des cytokines.

15. Décrire la séquence des méthodes utilisées pour détecter un défaut au niveau des cellules productrices de cytokines.

16. Quelles informations peut-on obtenir en examinant la production de cytokines dans la culture de cellules mononucléées, dans le sérum sanguin ?

introduction

informations générales

Classification des cytokines

Récepteurs de cytokines

Cytokines et régulation de la réponse immunitaire

Conclusion

Littérature

introduction

Les cytokines sont l'une des parties les plus importantes du système immunitaire. Le système immunitaire a besoin d'un système d'alerte des cellules du corps, comme un appel à l'aide. C'est peut-être la meilleure définition des cytokines. Lorsqu'une cellule est endommagée ou affectée par un organisme pathogène, les macrophages et les cellules endommagées libèrent des cytokines. Cela comprend des facteurs tels que l'interleukine, l'interféron et le facteur de nécrose tumorale alpha. Ce dernier prouve également que la destruction du tissu tumoral est contrôlée par le système immunitaire. Lorsque les cytokines sont libérées, elles font appel à des cellules immunitaires spécifiques, telles que les globules blancs et les cellules T et B.

Les cytokines signalent également un objectif spécifique que ces cellules doivent remplir. Les cytokines et les anticorps sont complètement différents, puisque les anticorps sont ce qui sont associés aux antigènes, ils permettent au système immunitaire d'identifier les organismes étrangers envahisseurs. Ainsi, une analogie peut être établie : les cytokines sont le principal signal d'alarme pour les envahisseurs, et les anticorps sont des éclaireurs. Le processus d'analyse des cytokines est appelé détection des cytokines.

informations générales

Cytokines [grec. kytos - un vaisseau, ici - une cellule et une kinéo - se déplacent, induisent] - un groupe large et diversifié de médiateurs protéiques de petite taille (poids moléculaire de 8 à 80 kDa) - des molécules médiatrices ("protéines de communication") impliquées dans la signalisation intercellulaire principalement dans le système immunitaire.

Les cytokines comprennent le facteur de nécrose tumorale, les interférons, un certain nombre d'interleukines, etc. Les cytokines synthétisées par les lymphocytes et régulatrices de la prolifération et de la différenciation, en particulier des cellules hématopoïétiques et des cellules du système immunitaire, sont appelées lymphokines.

Toutes les cellules du système immunitaire ont certaines fonctions et fonctionnent dans une interaction clairement coordonnée, qui est fournie par des substances biologiquement actives spéciales - les cytokines - les régulateurs des réactions immunitaires. Les cytokines sont des protéines spécifiques par lesquelles diverses cellules du système immunitaire peuvent échanger des informations entre elles et coordonner leurs actions.

L'ensemble et la quantité de cytokines agissant sur les récepteurs de la surface cellulaire - "l'environnement des cytokines" - représentent une matrice de signaux en interaction et changeant fréquemment. Ces signaux sont complexes en raison de la grande variété de récepteurs de cytokines et du fait que chacune des cytokines peut activer ou supprimer plusieurs processus, dont sa propre synthèse et la synthèse d'autres cytokines, ainsi que la formation et l'apparition de récepteurs de cytokines. à la surface des cellules.

La signalisation intercellulaire dans le système immunitaire est réalisée par une interaction de contact direct des cellules ou par des médiateurs d'interactions intercellulaires. Étudier la différenciation des cellules immunocompétentes et hématopoïétiques, ainsi que les mécanismes d'interaction intercellulaire qui forment la réponse immunitaire, un groupe large et diversifié de médiateurs solubles de nature protéique - molécules médiatrices ("protéines de liaison") impliquées dans la signalisation intercellulaire - cytokines a été découvert.

Les hormones sont généralement exclues de cette catégorie en raison de leur nature d'action endocrinienne (plutôt que paracrine ou autocrine). (voir Cytokines : mécanismes de transmission du signal hormonal). Avec les hormones et les neurotransmetteurs, ils forment la base du langage de signalisation chimique, par lequel la morphogenèse et la régénération tissulaire sont régulées dans un organisme multicellulaire.

Ils jouent un rôle central dans la régulation positive et négative de la réponse immunitaire. À ce jour, plus d'une centaine de cytokines ont été découvertes et étudiées chez l'homme à un degré ou à un autre, comme mentionné ci-dessus, et il y a des rapports constants sur la découverte de nouvelles. Pour certains, des analogues génétiquement modifiés ont été obtenus. Les cytokines agissent par l'activation des récepteurs des cytokines.

A. Interférons (IFN):

1. Naturel IFN (1ère génération) :

2. Recombinant IFN (2e génération) :

a) courte durée d'action :

IFN a2b : intron-A

IFN : Avonex et al.

(IFN pégylés) : peginterféron

B. Inducteurs d'interféron (interféronogènes) :

1... Synthétique- cycloferon, tiloron, dibazol et etc.

2. Naturel- la ridostine, etc.

V. Interleukines : interleukine-2 recombinante (roncoleukine, aldesleukine, proleukine, ) , interleukine 1-bêta recombinante (betaleukine).

G. Facteurs stimulant les colonies (molgramostim, etc.)

Préparations peptidiques

Préparations de peptides thymiques .

Composés peptidiques produits par le thymus stimuler la maturation des lymphocytes T(thymopoïétines).

Avec des valeurs initialement abaissées, les préparations de peptides typiques augmentent le nombre de cellules T et leur activité fonctionnelle.

Le fondateur de la première génération de préparations thymiques en Russie était Taktivine, qui est un complexe de peptides extraits du thymus des bovins. Les préparations contenant un complexe de peptides thymiques comprennent également Timalin, Timoptine et autres, et à ceux contenant des extraits de thymus - Timostimuline et Vilozen.

Préparations peptidiques de thymus bovin thymaline, thymostimuline injecté par voie intramusculaire, et taktivine, timoptine- sous la peau, principalement avec une immunité cellulaire insuffisante :

Avec des immunodéficiences T,

Infections virales

Pour la prévention des infections par radiothérapie et chimiothérapie des tumeurs.

L'efficacité clinique des préparations thymiques de première génération ne fait aucun doute, mais elles présentent un inconvénient : elles représentent un mélange non divisé de peptides biologiquement actifs, assez difficiles à standardiser.

Les progrès dans le domaine des médicaments d'origine thymique vont dans le sens de la création de médicaments des deuxième et troisième générations - des analogues synthétiques d'hormones thymiques naturelles ou des fragments de ces hormones ayant une activité biologique.

Drogue moderne Imunofan - l'hexapeptide, un analogue synthétique du centre actif de la thymopoïétine, est utilisé pour les immunodéficiences et les tumeurs. Le médicament stimule la formation d'IL-2 par les cellules immunocompétentes, augmente la sensibilité des cellules lymphoïdes à cette lymphokine, réduit la production de TNF (facteur de nécrose tumorale), a un effet régulateur sur la production de médiateurs de l'immunité (inflammation) et d'immunoglobulines.

Préparations peptidiques de moelle osseuse

Myélopide obtenu à partir de la culture de cellules de moelle osseuse de mammifères (veaux, porcs). Le mécanisme d'action du médicament est associé à la stimulation de la prolifération et de l'activité fonctionnelle des cellules B et T.

Dans le corps, la cible de ce médicament est considérée les lymphocytes B. En cas de violation de l'immuno- ou de l'hématopoïèse, l'introduction de myélopides entraîne une augmentation de l'activité mitotique générale des cellules de la moelle osseuse et de la direction de leur différenciation vers les lymphocytes B matures.

Myelopid est utilisé dans la thérapie complexe des états d'immunodéficience secondaire avec une lésion prédominante du lien humoral de l'immunité, pour la prévention des complications infectieuses après chirurgie, traumatisme, ostéomyélite, pour les maladies pulmonaires non spécifiques, pyodermite chronique. Les effets secondaires du médicament sont des étourdissements, une faiblesse, des nausées, une hyperémie et une douleur au site d'injection.

Tous les médicaments de ce groupe sont contre-indiqués chez les femmes enceintes, le myélopide et l'imunofan sont contre-indiqués en présence de conflit Rh entre la mère et le fœtus.

Préparations d'immunoglobulines

Immunoglobulines humaines

a) Immunoglobulines pour administration intramusculaire

Non spécifique : immunoglobuline humaine normale

Spécifique: immunoglobuline humaine contre l'hépatite B, immunoglobuline humaine antistaphylococcique, immunoglobuline humaine contre le tétanos, immunoglobuline humaine contre l'encéphalite à tiques, immunoglobuline humaine contre le virus de la rage, etc.

b) Immunoglobulines pour administration intraveineuse

Non spécifique : immunoglobuline humaine normale pour administration intraveineuse (gabriglobine, immunovenine, intraglobine, humaglobine)

Spécifique: immunoglobuline contre l'hépatite B humaine (neohepatect), pentaglobine (contient des IgM, IgG, IgA antibactériens), immunoglobuline contre le cytomégalovirus (cytotect), immunoglobuline humaine contre l'encéphalite à tiques, IG antirabique, etc.

c) Immunoglobulines pour administration orale : préparation de complexe d'immunoglobulines (CIP) pour administration entérale dans les infections intestinales aiguës; immunoglobuline anti-rotavirus pour administration orale.

Immunoglobulines hétérologues :

immunoglobuline antirabique de sérum de cheval, sérum de cheval polyvalent antigangreneux, etc.

Les préparations d'immunoglobulines non spécifiques sont utilisées pour les immunodéficiences primaires et secondaires, les préparations d'immunoglobulines spécifiques pour les infections appropriées (à des fins thérapeutiques ou prophylactiques).

Cytokines et préparations à base d'elles

La régulation de la réponse immunitaire développée est assurée par des cytokines - un complexe complexe de molécules immunorégulatrices endogènes, qui sont à la base de la création d'un grand groupe de médicaments immunomodulateurs naturels et recombinants.

Interférons (IFN) :

1. Naturel IFN (1ère génération) :

Alphaférons : IFN leucocytaire humain, etc.

Betaferons : fibroblaste humain IFN et autres.

2. Recombinant IFN (2e génération) :

a) courte durée d'action :

IFN a2a : reaferon, viferon, etc.

IFN a2b : intron-A

IFN : Avonex et al.

b) action prolongée(IFN pégylés) : peginterféron (IFN a2b + Polyéthylène glycol), etc.

La direction principale d'action des médicaments IFN est les lymphocytes T (cellules tueuses naturelles et lymphocytes T cytotoxiques).

Les interférons naturels sont obtenus dans une culture de leucocytes sanguins de donneurs (dans une culture de cellules lymphoblastoïdes et autres) sous l'influence d'un virus inducteur.

Les interférons recombinants sont produits par une méthode de génie génétique - en cultivant des souches bactériennes contenant dans leur appareil génétique un plasmide recombinant incorporé du gène de l'interféron humain.

Les interférons ont des effets antiviraux, antitumoraux et immunomodulateurs.

En tant qu'agents antiviraux, les préparations d'interféron sont les plus efficaces dans le traitement des maladies oculaires herpétiques (localement sous forme de gouttes, sous-conjonctivales), de l'herpès simplex localisé sur la peau, les muqueuses et les organes génitaux, le zona (localement sous la forme d'un hydrogel à base pommade), les hépatites virales aiguës et chroniques B et C (par voie parentérale, rectale en suppositoires), dans le traitement et la prévention de la grippe et des infections virales respiratoires aiguës (par voie intranasale sous forme de gouttes). Dans l'infection par le VIH, les préparations d'interféron recombinant normalisent les paramètres immunologiques, réduisent la gravité de l'évolution de la maladie dans plus de 50% des cas et provoquent une diminution du niveau de virémie et de la teneur en marqueurs sériques de la maladie. Dans le SIDA, une thérapie combinée avec de l'azidothymidine est effectuée.

L'effet antitumoral des préparations d'interféron est associé à l'effet antiprolifératif et à la stimulation de l'activité des cellules tueuses naturelles. En tant qu'agents antinéoplasiques, l'IFN-alpha, l'IFN-alpha 2a, l'IFN-alpha-2b, l'IFN-alpha-n1, l'IFN-bêta sont utilisés.

L'IFN-beta-lb est utilisé comme immunomodulateur dans la sclérose en plaques.

Les préparations d'interféron provoquent des Effets secondaires... Caractérisé par un syndrome pseudo-grippal; modifications du système nerveux central : vertiges, vision trouble, confusion, dépression, insomnie, paresthésie, tremblements. Du tractus gastro-intestinal : perte d'appétit, nausées ; du côté du système cardiovasculaire, des symptômes d'insuffisance cardiaque sont possibles; du système urinaire - protéinurie; de la part du système hématopoïétique - leucopénie transitoire. Des éruptions cutanées, des démangeaisons, une alopécie, une impuissance temporaire, des saignements de nez peuvent également survenir.

Inducteurs d'interféron (interféronogènes) :

1. Synthétique - cycloferon, tiloron, poludan, etc.

2. Naturel - la ridostine, etc.

Les inducteurs d'interféron sont des médicaments qui améliorent la synthèse d'interféron endogène. Ces médicaments présentent plusieurs avantages par rapport aux interférons recombinants. Ils n'ont aucune activité antigénique. La synthèse stimulée d'interféron endogène ne provoque pas d'hyperinterféronémie.

Tiloron(amiksin) se réfère à des composés synthétiques de faible poids moléculaire, est un inducteur oral d'interféron. Possède un large spectre d'activité antivirale contre les virus à ADN et à ARN. En tant qu'agent antiviral et immunomodulateur, il est utilisé pour la prévention et le traitement de la grippe, des infections virales respiratoires aiguës, de l'hépatite A, pour le traitement de l'hépatite virale, de l'herpès simplex (y compris urogénital) et du zona, dans le traitement complexe des infections à chlamydia, maladies neurovirales et allergiques infectieuses, avec immunodéficiences secondaires. Le médicament est bien toléré. Symptômes dyspeptiques possibles, frissons à court terme, augmentation du tonus général, ne nécessitant pas l'arrêt du médicament.

Polonais est un complexe polyribonucléotidique biosynthétique d'acides polyadénylique et polyuridylique (en rapports équimolaires). Le médicament a un effet inhibiteur prononcé sur les virus de l'herpès simplex. Il est utilisé sous forme de collyre et d'injections sous la conjonctive. Le médicament est prescrit aux adultes pour le traitement des maladies oculaires virales: conjonctivite herpétique et adénovirale, kératoconjonctivite, kératite et kératoiridocyclite (kératouvéite), iridocyclite, choriorétinite, névrite optique.

Effets secondaires surviennent rarement et se manifestent par le développement de réactions allergiques : démangeaisons et sensation de corps étranger dans l'œil.

Cycloferon- inducteur d'interféron de bas poids moléculaire. Il a des effets antiviraux, immunomodulateurs et anti-inflammatoires. Cycloferon est efficace contre les virus de l'encéphalite à tiques, l'herpès, le cytomégalovirus, le VIH, etc. Il a un effet anti-Chlamydia. Efficace pour les maladies systémiques du tissu conjonctif. L'effet radioprotecteur et anti-inflammatoire du médicament a été établi.

Arbidol sont prescrits en interne pour la prévention et le traitement de la grippe et d'autres infections virales respiratoires aiguës, ainsi que pour les maladies herpétiques.

Interleukines :

IL-2 recombinante (aldesleukine, proleukine, roncoleukine ) , IL-1beta recombinante ( betaleukine).

Les préparations de cytokines d'origine naturelle, contenant un ensemble assez important de cytokines de l'inflammation et la première phase de la réponse immunitaire, se caractérisent par un effet multiforme sur le corps humain. Ces médicaments agissent sur les cellules impliquées dans l'inflammation, la régénération et la réponse immunitaire.

Aldesleukine- un analogue recombinant de l'IL-2. Il a un effet immunomodulateur et antitumoral. Active l'immunité cellulaire. Améliore la prolifération des lymphocytes T et des populations cellulaires dépendantes de l'IL-2. Augmente la cytotoxicité des lymphocytes et des cellules tueuses, qui reconnaissent et détruisent les cellules tumorales. Améliore la production d'interféron gamma, TNF, IL-1. Il est utilisé pour le cancer du rein.

Bétaleukine- IL-1 bêta humaine recombinante. Stimule la leucopoïèse et la défense immunitaire. Il est administré sous la peau ou par voie intraveineuse pour les processus purulents avec immunodéficience, pour la leucopénie consécutive à une chimiothérapie, pour les tumeurs.

Roncoleukine- une préparation recombinante d'interleukine-2 est administrée par voie intraveineuse pour le sepsis avec immunodéficience, ainsi que pour le cancer du rein.

Facteurs de stimulation des colonies :

Molgramostim(Leukomax) est une préparation recombinante de facteur de stimulation des colonies de granulocytes-macrophages humains. Stimule la leucopoïèse, a une activité immunotrope. Il améliore la prolifération et la différenciation des précurseurs, augmente la teneur en cellules matures du sang périphérique, la croissance des granulocytes, des monocytes, des macrophages. Augmente l'activité fonctionnelle des neutrophiles matures, améliore la phagocytose et le métabolisme oxydatif, fournissant les mécanismes de la phagocytose, augmente la cytotoxicité contre les cellules malignes.

Filgrastim(Neupogen) est une préparation recombinante de facteur de stimulation des colonies de granulocytes humains. Le filgrastim régule la production de neutrophiles et leur entrée dans le sang à partir de la moelle osseuse.

Lenograstim- une préparation recombinante de facteur de stimulation des colonies de granulocytes humains. C'est une protéine hautement raffinée. C'est un immunomodulateur et un stimulateur de la leucopoïèse.

Immunostimulants synthétiques : lévamisole, isoprinosine polyoxidonium, galavit.

Lévamisole(decaris), un dérivé de l'imidazole, est utilisé comme immunostimulant, ainsi qu'un agent antihelminthique pour l'ascaridiase. Les propriétés immunostimulantes du lévamisole sont associées à une augmentation de l'activité des macrophages et des lymphocytes T.

Le lévamisole est prescrit par voie orale pour les infections herpétiques récidivantes, les hépatites virales chroniques, les maladies auto-immunes (polyarthrite rhumatoïde, lupus érythémateux disséminé, maladie de Crohn). Le médicament est également utilisé pour les tumeurs du gros intestin après une thérapie chirurgicale, radiologique ou médicamenteuse des tumeurs.

Isoprinosine- une préparation contenant de l'inosine. Stimule l'activité des macrophages, la production d'interleukines, la prolifération des lymphocytes T.

Attribuer à l'intérieur pour les infections virales, les infections chroniques des voies respiratoires et urinaires, l'immunodéficience.

Polyoxydonium- composé polymère synthétique hydrosoluble. Le médicament a un effet immunostimulant et détoxifiant, augmente la résistance immunitaire du corps contre les infections locales et généralisées. Le polyoxidonium active tous les facteurs de résistance naturelle : cellules du système monocytaire-macrophage, neutrophiles et cellules tueuses naturelles, augmentant leur activité fonctionnelle aux taux initialement réduits.

Galavit- un dérivé du phtalhydrazide. La particularité de ce médicament réside dans la présence non seulement de propriétés immunomodulatrices, mais également de propriétés anti-inflammatoires prononcées.

Médicaments d'autres classes pharmacologiques ayant une activité immunostimulante

1. Adaptogènes et préparations à base de plantes (phytopréparations) : préparations d'échinacée (immunitaire), d'éleuthérocoque, de ginseng, de rhodiola rosea, etc.

2. Vitamines : acide ascorbique (vitamine C), acétate de tocophérol (vitamine E), acétate de rétinol (vitamine A) (voir la rubrique "Vitamines").

Préparations d'échinacée ont des propriétés immunostimulantes et anti-inflammatoires. Lorsqu'ils sont pris par voie orale, ces médicaments augmentent l'activité phagocytaire des macrophages et des neutrophiles, stimulent la production d'interleukine-1, l'activité des T-helpers et la différenciation des lymphocytes B.

Les préparations d'échinacée sont utilisées pour les immunodéficiences et les maladies inflammatoires chroniques. En particulier, immunitaire sont prescrits par voie orale en gouttes pour la prévention et le traitement des infections respiratoires aiguës, ainsi qu'avec des agents antibactériens pour les infections de la peau, des voies respiratoires et urinaires.

Principes généraux d'utilisation des immunostimulants chez les patients présentant une immunodéficience secondaire

L'utilisation la plus raisonnable des immunostimulants semble être en cas d'immunodéficience, se manifestant par une augmentation de la morbidité infectieuse. La cible principale des médicaments immunostimulants reste les immunodéficiences secondaires, qui se manifestent par des maladies infectieuses et inflammatoires récurrentes fréquentes de toutes localisations et de toute étiologie difficiles à traiter. Au cœur de chaque processus infectieux et inflammatoire chronique se trouvent des modifications du système immunitaire, qui sont l'une des raisons de la persistance de ce processus.

· Les immunomodulateurs sont prescrits en thérapie complexe simultanément avec des antibiotiques, des agents antifongiques, antiprotozoaires ou antiviraux.

· Lors de la réalisation de mesures d'immunoréhabilitation, en particulier en cas de récupération incomplète après une maladie infectieuse aiguë, les immunomodulateurs peuvent être utilisés en monothérapie.

· Il est conseillé d'utiliser des immunomodulateurs dans le cadre d'une surveillance immunologique, qui doit être effectuée indépendamment de la présence ou de l'absence de modifications initiales du système immunitaire.

· Des immunomodulateurs agissant sur le lien phagocytaire de l'immunité peuvent être prescrits aux patients présentant des troubles du statut immunitaire identifiés et non détectés, c'est-à-dire la base de leur utilisation est le tableau clinique.

Une diminution de tout paramètre de l'immunité, révélée lors d'une étude immunodiagnostique chez une personne pratiquement en bonne santé, ne pas nécessairement est la base de la nomination d'un traitement immunomodulateur.

Questions de contrôle :

1. Que sont les immunostimulants, quelles sont les indications de l'immunothérapie, en quels types les états d'immunodéficience sont-ils divisés ?

2. Classification des immunomodulateurs selon la sélectivité d'action préférentielle ?

3. Immunostimulants d'origine microbienne et leurs analogues synthétiques, leurs propriétés pharmacologiques, indications d'utilisation, contre-indications, effets secondaires ?

4. Immunostimulants endogènes et leurs analogues synthétiques, leurs propriétés pharmacologiques, indications d'utilisation, contre-indications, effets secondaires ?

5. Préparations de peptides thymiques et médullaires, leurs propriétés pharmacologiques, indications d'utilisation, contre-indications, effets secondaires ?

6. Préparations d'immunoglobulines et d'interférons (IFN), leurs propriétés pharmacologiques, indications d'utilisation, contre-indications, effets secondaires ?

7. Préparations d'inducteurs d'interféron (interféronogènes), leurs propriétés pharmacologiques, indications d'utilisation, contre-indications, effets secondaires ?

8. Préparations d'interleukines et de facteurs stimulant les colonies, leurs propriétés pharmacologiques, indications d'utilisation, contre-indications, effets secondaires ?

9. Immunostimulants synthétiques, leurs propriétés pharmacologiques, indications d'utilisation, contre-indications, effets secondaires ?

10. Médicaments d'autres classes pharmacologiques ayant une activité immunostimulante et principes généraux d'utilisation des immunostimulants chez les patients présentant une immunodéficience secondaire ?