Citokinai imunologijoje. Citokinai: bendra informacija Citokinai apima

IR imunoreguliacija, kurias išskiria ne endokrininės ląstelės (daugiausia imuninės) ir turi vietinį poveikį kaimyninėms tikslinėms ląstelėms.

Citokinai reguliuoja tarpląstelinę ir tarpsisteminę sąveiką, lemia ląstelių išlikimą, stimuliuoja arba slopina jų augimą, diferenciaciją, funkcinį aktyvumą ir apoptozę, taip pat užtikrina imuninės, endokrininės ir nervų sistemų veiksmų koordinavimą ląstelių lygiu normaliomis sąlygomis ir atsakas į patologinį poveikį.

Svarbi citokinų savybė, išskirianti juos iš kitų bioligandų, yra ta, kad jie nesigamina „rezerve“, nenusėda, ilgai necirkuliuoja kraujotakos sistemoje, o gaminami „pagal poreikį“, gyvena trumpai. laiko ir turi vietinį poveikį netoliese esančioms ląstelėms – taikiniams.

Susidaro citokinai kartu su juos gaminančiomis ląstelėmis "mikroendokrininė sistema" , kuri užtikrina imuninės, kraujodaros, nervų ir endokrininės sistemos ląstelių sąveiką. Vaizdingai galima teigti, kad citokinų pagalba imuninės sistemos ląstelės bendrauja tarpusavyje ir su kitomis organizmo ląstelėmis, perduodamas komandas iš citokinus gaminančių ląstelių keisti tikslinių ląstelių būseną. Ir šiuo požiūriu citokinai gali būti vadinami imuninei sistemai „citotransmiteriai“, „citotransmiteriai“ arba „citomoduliatoriai“ pagal analogiją su neurotransmiteriais, neurotransmiteriais ir nervų sistemos neuromoduliatoriais.

Terminą „citokinai“ S. Cohenas pasiūlė 1974 m.

Citokinai kartu su augimo faktoriai atsižvelgti į histohormonai (audinių hormonai) .

Citokinų funkcijos

1. Priešuždegiminiai, t.y. skatinant uždegiminį procesą.

2. Priešuždegiminiai, t.y. slopina uždegiminį procesą.

3. Augimas.

4. Diferencijavimas.

5. Reguliavimo.

6. Aktyvinimas.

Citokinų tipai

1. Interleukinai (IL) ir naviko nekrozės faktorius (TNF)
2. Interferonai.
3. Maži citokinai.
4. Kolonijas stimuliuojantys veiksniai (CSF).

Funkcinė citokinų klasifikacija

1. Prouždegiminis, užtikrinantis uždegiminio atsako mobilizaciją (interleukinai 1,2,6,8, TNFα, interferonas γ).
2. Priešuždegiminiai, ribojantys uždegimo vystymąsi (interleukinai 4,10, TGFβ).
3. Ląstelinio ir humoralinio imuniteto reguliatoriai (natūralūs arba specifiniai), turintys savo efektorines funkcijas (antivirusinę, citotoksinę).

Citokinų veikimo mechanizmas

Citokinus išskiria aktyvuota citokinus gaminanti ląstelė ir sąveikauja su šalia jos esančių tikslinių ląstelių receptoriais. Taigi, signalas perduodamas iš vienos ląstelės į kitą peptidinės kontrolinės medžiagos (citokino) pavidalu, kuris sukelia joje tolesnes biochemines reakcijas. Nesunku pastebėti, kad citokinai pagal savo veikimo mechanizmą yra labai panašūs į neuromoduliatoriai, bet tik juos išskiria ne nervinės ląstelės, o imunitetas ir kai kurie kiti.

Citokinai yra aktyvūs labai mažomis koncentracijomis, jų susidarymas ir sekrecija vyksta trumpalaikiai ir yra griežtai reguliuojami.
1995 metais buvo žinoma daugiau nei 30 citokinų, o 2010 metais jų buvo jau daugiau nei 200.

Citokinai neturi griežtos specializacijos: tą patį procesą tikslinėje ląstelėje gali paskatinti skirtingi citokinai. Daugeliu atvejų citokinų veiksmuose pastebimas sinergizmas, t.y. abipusis sustiprinimas. Citokinai neturi antigeno specifiškumo. Todėl specifinė infekcinių, autoimuninių ir alerginių ligų diagnostika, nustatant citokinų kiekį, yra neįmanoma. Tačiau medicinoje, nustatant jų koncentraciją kraujyje, gaunama informacija apie įvairių tipų imunokompetentingų ląstelių funkcinį aktyvumą; apie uždegiminio proceso sunkumą, jo perėjimą į sisteminį lygį ir ligos prognozę.
Citokinai veikia ląsteles prisijungdami prie jų paviršiaus receptorių. Citokinui prisijungus prie receptoriaus, per keletą tarpinių etapų suaktyvinami atitinkami genai. Tikslinių ląstelių jautrumas citokinų veikimui skiriasi priklausomai nuo citokinų receptorių skaičiaus jų paviršiuje. Citokinų sintezės laikas, kaip taisyklė, yra trumpas: ribojantis veiksnys yra mRNR molekulių nestabilumas. Kai kurie citokinai (pvz., augimo faktoriai) gaminami spontaniškai, tačiau dauguma citokinų išskiriami indukuojamai.

Citokinų sintezę dažniausiai skatina mikrobų komponentai ir produktai (pavyzdžiui, bakterinis endotoksinas). Be to, vienas citokinas gali būti kitų citokinų sintezės induktorius. Pavyzdžiui, interleukinas-1 skatina interleukinų-6, -8, -12 gamybą, o tai užtikrina citokinų kontrolės kaskadinį pobūdį. Biologiniam citokinų poveikiui būdingas polifunkcionalumas arba pleiotropija. Tai reiškia, kad tas pats citokinas pasižymi daugiakrypčiu biologiniu aktyvumu ir tuo pačiu metu skirtingi citokinai gali atlikti tą pačią funkciją. Tai užtikrina saugos ribą ir citokinų chemoreguliacijos sistemos patikimumą. Kai jie kartu veikia ląsteles, citokinai gali veikti ir kaip sinergistų, ir kokybiškai antagonistai.

Citokinai yra reguliuojantys peptidai, kuriuos gamina kūno ląstelės. Toks platus apibrėžimas yra neišvengiamas dėl citokinų nevienalytiškumo, tačiau jį reikia paaiškinti. Pirma, citokinai apima paprastus polipeptidus, sudėtingesnes molekules su vidinėmis disulfidinėmis jungtimis ir baltymus, susidedančius iš dviejų ar daugiau vienodų arba skirtingų subvienetų, kurių molekulinė masė yra nuo 5 iki 50 kDa. Antra, citokinai yra endogeniniai mediatoriai, kuriuos gali sintetinti beveik visos branduolio turinčios organizmo ląstelės, o kai kurių citokinų genai ekspresuojami visose be išimties kūno ląstelėse.
Šiuo metu citokinų sistemą sudaro apie 200 atskirų polipeptidinių medžiagų. Visi jie turi daug bendrų biocheminių ir funkcinių savybių, tarp kurių svarbiausios yra šios: pleiotropija ir biologinio veikimo pakeičiamumas, antigeno specifiškumo trūkumas, signalo perdavimas sąveikaujant su specifiniais ląstelės receptoriais, citokinų tinklo formavimasis. Šiuo atžvilgiu citokinus galima išskirti į naują nepriklausomą kūno funkcijų reguliavimo sistemą, egzistuojančią kartu su nervų ir hormonų reguliavimu.
Matyt, citokinų reguliavimo sistemos formavimasis vystėsi kartu su daugialąsčių organizmų vystymusi ir atsirado dėl poreikio formuotis tarpląstelinės sąveikos tarpininkams, kurie gali apimti hormonus, neuropeptidus ir adhezijos molekules. Šiuo atžvilgiu citokinai yra universaliausia reguliavimo sistema, nes jie gali parodyti biologinį aktyvumą tiek toli po to, kai išskiria gamintoja ląsteles (lokaliai ir sistemiškai), tiek tarpląstelinio kontakto metu, būdami biologiškai aktyvūs membranos pavidalu. Ši citokinų sistema skiriasi nuo adhezinių molekulių, kurios siauresnes funkcijas atlieka tik tiesioginio ląstelių kontakto metu. Tuo pačiu metu citokinų sistema skiriasi nuo hormonų, kuriuos daugiausia sintetina specializuoti organai ir kurie veikia patekę į kraujotakos sistemą.
Citokinai turi pleiotropinį biologinį poveikį įvairių tipų ląstelėms, daugiausia dalyvaujant formuojant ir reguliuojant organizmo gynybines reakcijas. Apsauga vietiniu lygmeniu išsivysto susiformuojant tipiškam uždegiminiam atsakui po patogenų sąveikos su modelio atpažinimo receptoriais (membranos Toll receptoriais), o po to sintezuojami vadinamieji priešuždegiminiai citokinai. Uždegimo vietoje susintetinti citokinai veikia beveik visas uždegimo vystyme dalyvaujančias ląsteles, įskaitant granulocitus, makrofagus, fibroblastus, endotelio ir epitelio ląsteles, o vėliau T ir B limfocitus.

Imuninėje sistemoje citokinai tarpininkauja ryšiui tarp nespecifinių apsauginių reakcijų ir specifinio imuniteto, veikdami abiem kryptimis. Specifinio imuniteto citokinų reguliavimo pavyzdys yra 1 ir 2 tipų T-limfocitų pagalbininkų diferenciacija ir pusiausvyros palaikymas. Nepavykus vietinėms apsauginėms reakcijoms, citokinai patenka į kraujotaką, o jų veikimas pasireiškia sisteminiu lygmeniu, o tai sukelia ūminės fazės atsaką organizmo lygmeniu. Tuo pačiu metu citokinai veikia beveik visus organus ir sistemas, susijusias su homeostazės reguliavimu. Dėl citokinų poveikio centrinei nervų sistemai pakinta visas elgsenos reakcijų kompleksas, daugumos hormonų, ūminės fazės baltymų sintezė kepenyse, keičiasi augimo ir diferenciacijos faktorių genų raiška, kinta jonų sudėtis. plazma keičiasi. Tačiau nė vienas iš įvykusių pokyčių nėra atsitiktinio pobūdžio: visi jie reikalingi tiesioginiam apsauginių reakcijų aktyvavimui, arba yra naudingi energijos srautų perjungimui tik vienai užduočiai – kovai su įsibrovusiu patogenu. Kūno lygmeniu citokinai bendrauja tarp imuninės, nervų, endokrininės, kraujodaros ir kitų sistemų ir padeda jas įtraukti į vienos apsauginės reakcijos organizavimą ir reguliavimą. Citokinai tarnauja kaip organizacinė sistema, kuri formuoja ir reguliuoja visą patofiziologinių pokyčių kompleksą patogenų patekimo metu.
Pastaraisiais metais tapo aišku, kad citokinų reguliavimo vaidmuo organizme neapsiriboja vien tik imuniniu atsaku ir gali būti suskirstytas į keturis pagrindinius komponentus:
Embriogenezės reguliavimas, daugelio organų, įskaitant imuninės sistemos organus, formavimasis ir vystymasis.
Tam tikrų normalių fiziologinių funkcijų, pvz., normalios kraujodaros, reguliavimas.
Organizmo gynybinių reakcijų reguliavimas vietiniu ir sisteminiu lygiu.
Regeneracijos procesų reguliavimas, siekiant atkurti pažeistus audinius.
Citokinams priskiriami interferonai, kolonijas stimuliuojantys faktoriai (CSF), chemokinai, transformuojantys augimo faktoriai; naviko nekrozės faktorius; interleukinai su istoriškai nustatytais serijos numeriais ir kai kurie kiti. Interleukinai, kurių eilės numeriai prasideda nuo 1, nepriklauso tam pačiam citokinų pogrupiui, susijusiam su bendromis funkcijomis. Jie, savo ruožtu, gali būti suskirstyti į uždegimą skatinančius citokinus, limfocitų augimo ir diferenciacijos faktorius bei atskirus reguliuojančius citokinus. Pavadinimas „interleukinas“ suteikiamas naujai atrastam tarpininkui, jei tenkinami šie Tarptautinės imunologų draugijų sąjungos nomenklatūros komiteto sukurti kriterijai: molekulinis klonavimas ir tiriamo faktoriaus geno ekspresija, unikalaus nukleotido buvimas. ir atitinkamą aminorūgščių seką, ir neutralizuojančių monokloninių antikūnų gamybą. Be to, naują molekulę turi gaminti imuninės sistemos ląstelės (limfocitai, monocitai ar kitų tipų baltieji kraujo kūneliai), ji turi atlikti svarbią biologinę funkciją reguliuojant imuninį atsaką ir turėti papildomų funkcijų, todėl ji negali. suteikti funkcinį pavadinimą. Galiausiai, išvardytos naujojo interleukino savybės turi būti paskelbtos recenzuojamame moksliniame leidinyje.
Citokinai gali būti klasifikuojami pagal jų biochemines ir biologines savybes, taip pat pagal receptorių, per kuriuos citokinai atlieka savo biologines funkcijas, tipus. Klasifikuojant citokinus pagal struktūrą (1 lentelė), atsižvelgiama ne tik į aminorūgščių seką, bet pirmiausia į tretinę baltymo struktūrą, kuri tiksliau atspindi evoliucinę molekulių kilmę.

Citokinų terapija, kas tai yra ir kiek ji kainuoja? Onkoimunologijos arba citokinų terapijos metodas, metodas, pagrįstas baltymų (citokinų), kuriuos pats žmogaus organizmas atgamina reaguodamas (citotoksinus) į atsirandančius patologinius procesus (įvairios kilmės virusai, nenormalios ląstelės, bakterijos ir antigenai, mitogenai ir kt.), naudojimu. ).

Citokinų terapijos atsiradimo istorija

Šis vėžio gydymo metodas medicinoje naudojamas gana ilgą laiką. Amerikoje ir Europos šalyse 80-aisiais. praktiškai pradėtas naudoti baltyminis kachektinas (), išgautas iš rekombinantinio baltymo. Tuo pačiu metu jį naudoti buvo leidžiama tik tada, kai buvo įmanoma izoliuoti organą nuo bendros kraujotakos sistemos. Šio tipo baltymų veikimas per dirbtinės kraujotakos aparatą apėmė tik paveiktą organą dėl didelio jo veikimo toksiškumo. Šiais laikais citokinų pagrindu pagamintų vaistų toksiškumas buvo sumažintas šimtą kartų. Citokinų terapijos metodo tyrimai aprašyti moksliniuose S.A. Ketlinsky ir A.S. Simbirceva.

Pirmaujančios klinikos Izraelyje

Kokias funkcijas atlieka citokinai?

Citokinų sąveikos tipai atspindi visą skirtingų funkcijų procesą. Naudojant citokinų terapiją, įvyksta:

• Organizmo imuninės sistemos reakcijos į destruktyvų patogeninio proceso poveikį sužadinimas, išsiskiriant antikūnams – citotoksinams);
• Stebėti organizmo ir ląstelių, kovojančių su liga, apsauginių savybių darbą;
• Ląstelių veikimo paleidimas iš nenormalaus į sveiką;
• Bendros organizmo būklės stabilizavimas;
• Dalyvavimas alerginiuose procesuose;
• Sumažinti naviko tūrį arba jį naikinti;
• Ląstelių augimo ir citokinezės provokavimas arba slopinimas;
• naviko formavimosi pasikartojimo prevencija;
• „Citokinų tinklo“ sukūrimas;
• Imuninės sistemos ir citokinų disbalanso korekcija.

Citokinų baltymų tipai

Remiantis citokinų tyrimo metodais, buvo atskleista, kad šių baltymų gamyba yra viena iš pirminių organizmo reakcijų, reaguojant į patologinius procesus. Jų pasirodymas fiksuojamas per pirmąsias kelias valandas ir dienas nuo grėsmės laikotarpio. Iki šiol yra apie du šimtus rūšių citokinų. Jie apima:

• Interferonai (IFN) yra antivirusiniai reguliatoriai;
• Interleukinai (IL1, IL18) atlieka savo biologines funkcijas, užtikrina stabilizuojančią imuninės sistemos sąveiką su kitomis organizmo sistemomis;
  Kai kuriuose iš jų yra įvairių darinių, pavyzdžiui, citokininų;
• Interleukinas12 padeda stimuliuoti T limfocitų (Th1) augimą ir diferenciaciją;
• Naviko nekrozės faktoriai – timozinas alfa1 (TNF), reguliuojantys toksinų poveikį ląstelėms;
• Chemokinai, kontroliuojantys visų tipų leukocitų judėjimą;
• Augimo faktoriai, kontroliuojantys ląstelių augimo procesą;
• Kolonijas stimuliuojantys veiksniai, atsakingi už hematopoetines ląsteles.

Plačiausiai žinomos ir veiksmingiausios yra 2 grupės: alfa interferonai (reaferonas, intronas ir kt.) ir interleukinai arba citokinai (IL-2). Šios grupės vaistai yra veiksmingi gydant inkstų onkologiją ir odos vėžį.

Kokios ligos gydomos citokinų terapija?

Beveik penkiasdešimt įvairios kilmės ligų rūšių tam tikru mastu reaguoja į citokinų terapijos procedūrą. Citokinų naudojimas kaip kompleksinės terapijos dalis turi beveik visišką gydomąjį poveikį 10-30 procentų pacientų, beveik 90 procentų pacientų patiria dalinį teigiamą poveikį. Teigiamas citokinų terapijos poveikis pasireiškia tuo pat metu taikant chemoterapiją. Jei citokinų terapijos kursą pradėsite likus savaitei iki chemoterapijos pradžios, išvengsite anemijos, leukopenijos, neutropenijos, trombocitopenijos ir kitų neigiamų pasekmių.

Citokinais gydomos ligos apima:

• Onkologiniai procesai, iki ketvirtos vystymosi stadijos;
• Virusinės kilmės hepatitas B ir C;
• Įvairių tipų melanomos;
• Condylomas acuminata;
• Dauginė hemoraginė sarkomatozė () su ŽIV infekcija;
• Žmogaus imunodeficito virusas (ŽIV) ir įgytas imunodeficito sindromas (AIDS);
• Ūminė kvėpavimo takų virusinė infekcija (ARVI), gripo virusas, bakterinės infekcijos;
• Plaučių tuberkuliozė;
• Herpes virusas herpes zoster forma;
• Šizofreninė liga;
• išsėtinė sklerozė (MS);
• Moterų urogenitalinės sistemos ligos (gimdos kaklelio erozija, vaginitas, disbakteriozė makštyje);
• Bakterinės gleivinės infekcijos;
• Anemija;
• Klubo sąnario koksartrozė. Šiuo atveju gydymas atliekamas citokinų ortokinu/regenokinu.

Po citokinų terapijos pacientams pradeda formuotis imunitetas.

Vaistai citokinų terapijai

Citokinai buvo sukurti Rusijos Federacijoje 1991 m. pradžioje. Pirmasis Rusijoje pagamintas vaistas buvo pavadintas Refnot, kuris turi priešnavikinį mechanizmą. Po trijų etapų bandymų 2009 m., šis vaistas buvo pradėtas gaminti ir pradėtas naudoti įvairių etiologijų vėžiui gydyti. Jis pagrįstas naviko nekrozės faktoriumi. Norint nustatyti gydymo dinamiką, rekomenduojama atlikti vieną ar du terapijos kursus. Dažnai skaitytojai susimąsto apie Refnot veiksmą ir kas yra tiesa bei melas jo veiksmuose?

Palyginti su kitais vaistais, pripažįstami jo pranašumai:

• Sumažinti toksiškumą šimtą kartų;
• Tiesioginis poveikis vėžinėms ląstelėms;
• Endotelio ląstelių ir limfocitų aktyvinimas, kuris prisideda prie naviko išnykimo;
• Sumažėjęs kraujo tiekimas į formaciją;
• Užkirsti kelią naviko ląstelių dalijimuisi;
• Antivirusinio aktyvumo padidėjimas beveik tūkstantį kartų;
• Cheminės terapijos poveikio didinimas;
• Sveikų ir su naviku kovojančių ląstelių darbo stimuliavimas (išsiskiria citotoksinai);
• Žymiai sumažėja atkryčių tikimybė;
• Lengvas gydymo procedūros toleravimas pacientams ir šalutinio poveikio nebuvimas;
• Gerinti bendrą paciento būklę.

Kitas veiksmingas imuno-onkologijos vaistas citokinų terapijoje yra Ingaron, sukurtas gama interferono pagrindu. Šio vaisto veikimas skirtas blokuoti baltymų, taip pat virusinės kilmės DNR ir RNR gamybą. Vaistas buvo registruotas 2005 m. pradžioje ir vartojamas šioms ligoms gydyti:

• Hepatitas B ir C;
• ŽIV ir AIDS;
• Plaučių tuberkuliozė;
• ŽPV (žmogaus papilomos virusas);
• Urogenitalinė chlamidija;
• Onkologinės ligos.

Ingarono efektas yra toks:

Pagal naudojimo instrukcijas ingaronas skirtas komplikacijų, atsirandančių dėl lėtinės granulomatozės, profilaktikai, taip pat ūminių kvėpavimo takų virusinių infekcijų gydymui (vartojamas gleivinių paviršių gydymui). Naviko atveju šis vaistas leidžia suaktyvinti vėžio ląstelių receptorius, o tai padeda Refnot paveikti jų nekrozę. Šiuo požiūriu citokinų terapijoje rekomenduojama naudoti du vaistus kartu. Pagrindinis ingaron ir refnot kombinuoto naudojimo privalumas yra tai, kad jie yra praktiškai netoksiški, nepažeidžia kraujodaros funkcijos, tačiau kartu visiškai aktyvina imuninę sistemą kovojant su vėžio apraiškomis.

Remiantis tyrimais, šių dviejų vaistų derinys yra veiksmingas tokioms ligoms kaip:

• Nervų sistemoje atsirandantys dariniai;
• Plaučių vėžys;
• Onkologiniai procesai kakle ir galvoje;
• Skrandžio, kasos ir storosios žarnos karcinoma;
• Prostatos vėžys;
• Dariniai šlapimo pūslėje;
• Kaulų vėžys;
• Navikas moterų organuose;
• Leukemija.

Pirmiau minėtų procesų gydymo citokinų terapija laikotarpis yra apie dvidešimt dienų. Šie vaistai vartojami injekcijų pavidalu – vienam kursui reikia dešimt buteliukų, kurie dažniausiai išrašomi pagal receptą. Remiantis moksliniais tyrimais, citokinų inhibitoriai – vaistai nuo citokinų – laikomi perspektyviais. Tai apima tokius vaistus kaip: Ember, Infliksimabas, Anakinra (interleukino receptorių blokatorius), Simulect (specifinis IL2 receptorių antagonistas) ir daugelis kitų.

Negaiškite laiko ieškodami netikslių vėžio gydymo kainų

*Tik gavęs informaciją apie paciento ligą, klinikos atstovas galės apskaičiuoti tikslią gydymo kainą.

Gydymo citokinais šalutinio poveikio tipai

Imunologinių vaistų, tokių kaip Ingaron ir Refnot, vartojimas gali sukelti šiuos neigiamus padarinius:

• Hipertermija dviem ar trimis laipsniais. Apie dešimt procentų pacientų tai patiria. Paprastai kūno temperatūra pakyla keturias ar šešias valandas po vaisto vartojimo. Karščiavimui mažinti rekomenduojama vartoti aspiriną, ibuprofeną, paracetamolį arba antibiotikų;
• Skausmas ir paraudimas injekcijos vietoje. Atsižvelgiant į tai, gydymo metu būtina skirti vaistą skirtingose ​​​​vietose. Uždegiminį procesą galima sušvelninti vartojant nesteroidinius vaistus nuo uždegimo ir uždegimo vietą užtepus jodo tinkleliu;
• Didelio naviko atveju negalima atmesti organizmo intoksikacijos jo irimo elementais. Tokiu atveju citokinų terapijos naudojimas atidedamas (nuo 1 iki 3 dienų), kol paciento būklė normalizuosis.

Baigus gydymo kursą, pacientui reikia pakartoti diagnozę naudojant tokius tyrimo metodus kaip: magnetinio rezonanso tomografija (MRT), pozitronų emisijos tomografija (PET), kompiuterinė tomografija (KT), ultragarsas ir naviko žymenų tyrimas.

Dėmesio: citokinų terapija, atliekama iš karto po procedūros, gali sukelti aukšto lygio rodiklius dėl naviko irimo gydymo metu.

Nepaisant to, kad citokinų terapija apskritai yra nekenksmingas gydymo metodas, yra tam tikra žmonių kategorija, kuriems šis gydymo metodas yra kontraindikuotinas. Tarp jų yra:

• Moterys yra „padėtyje“;
• Laktacijos laikotarpis;
• Individualus netoleravimas vaistams (kuris buvo retai pastebėtas);
• Autoimuninės ligos.

Reikėtų pažymėti, kad dauguma navikų yra jautrūs citokinų terapijai, tačiau tokios patologijos kaip (dėl Ashkenazi-Hurthle ląstelių augimo) nėra tarp vėžio rūšių, kurias galima gydyti citokinais. Taip yra dėl to, kad vaistai, kurių sudėtyje yra interferono, veikia audinius ir skydliaukės veiklą, o tai gali sukelti jos ląstelių sunaikinimą.

Citokinų terapijos veiksmingumas

Pacientų gydymo taikant nagrinėjamą metodą analizė rodo, kad jo veiksmingumą pirmiausia lemia naviko formavimosi jautrumo citokinų elementams laipsnis ir priklauso nuo naviko klasifikacijos. Esant absoliučiam jautrumui poveikiui navikui, beveik garantuota ligos regresija (naviko suirimas ir metastazių pašalinimas). Esant tokiai situacijai, po dviejų ar 4 savaičių pacientui reikia atlikti dar vieną citokinų terapijos kursą.

Jei citokinų atsakas į vaistą yra vidutinio sunkumo, galima pasiekti naviko dydžio sumažėjimą ir metastazių sumažėjimą – iš tikrųjų regresija įvyksta iš dalies. Tačiau tai neatmeta būtinybės kartoti kursą.

Kai vėžio ląstelės yra atsparios gydymui, citokinų terapija padeda stabilizuoti vėžio vystymosi procesą. Praktiškai tai leido piktybines ląsteles paversti gerybinėmis.

Remiantis statistika, maždaug dvidešimt procentų pacientų po tokios terapijos formacijos ir toliau auga.
Tokiu atveju nurodomas citokinų terapijos derinys su chemine ar spinduline terapija.

Pažymėtina: cheminė terapija, atliekama kartu su citokinų terapija, neturi tokio sunkaus šalutinio poveikio ir yra veiksmingesnė.

Kiek kainuoja citokinų terapija?

Kaip rodo apžvalgos, šiandien Maskvoje yra viena iš pripažintų specializuotų klinikų, teikiančių gydymo paslaugas citokinų terapijos metodu - Onkoimunologijos ir citokinų terapijos centras (turi vieną filialą Novosibirske). Gydymo kaina priklauso nuo ligos tipo ir vaisto tipo.

Nuoroda: Žinomas dėl tyrimų ir pacientų, sergančių su imunitetu susijusių patologijų, gydymo yra Rusijos Federalinės medicinos ir biologijos agentūros Valstybinis mokslinis centras Imunologijos institutas, Sankt Peterburgo, Jekaterinburgo, Ufos, Kazanės, Krasnodaro ir Rostovo klinikos. prie Dono.

Galite nusipirkti vaistų Maskvoje. Kainos atrodo taip: vidutinė 5 butelių Refnot, kurių dozė yra 100 000 TV, kaina svyruoja nuo 10 iki 14 tūkstančių rublių, 5 buteliai Ingaron, kurių dozė yra 500 000 TV - nuo 5 tūkstančių rublių, Interleukin-2 - apie 5 500 tūkstančių rublių, eritropoetinas - 11 000 rublių.

Įvadas.

1. Citokinų bendroji charakteristika ir klasifikacija.

1.1.Veikimo mechanizmai.

1.2 Citokinų savybės.

1.3 Citokinų vaidmuo reguliuojant fiziologines organizmo funkcijas.

2. Specialieji citokinų tyrimai.

2.1 Citokinų reikšmė vaikų storosios žarnos uždegiminių ligų patogenezei.

2.2.Azoto oksido ir citokinų reikšmė ūminio plaučių pažeidimo sindromo vystymuisi.

3.Citokinų nustatymo metodai

3.1.Citokinų biologinio aktyvumo nustatymas

3.2.Kiekybinis citokinų nustatymas naudojant antikūnus

3.3 Citokinų nustatymas fermentiniu imuniniu tyrimu.

3.3.1 Alfa naviko nekrozės faktorius.

3.3.2 Gama interferonas.

3.3.3 Interleukinas-4

3.3.4 Interleukinas-8

3.3.5 Interleukino-1 receptorių antagonistas.

3.3.6 Alfa interferonas.

3.3.7 Antikūnai prieš alfa INF.

4. Imunotropiniai vaistai citokinų pagrindu.

Naudotos literatūros sąrašas.

Išvada.

Įvadas.

Nuo pirmųjų citokinų aprašymo praėjo nedaug laiko. Tačiau jų tyrimai leido identifikuoti plačią žinių sekciją – citokinologiją, kuri yra neatsiejama įvairių žinių sričių dalis ir pirmiausia imunologiją, kuri davė galingą postūmį šių mediatorių tyrimams. Citokinologija persmelkia visas klinikines disciplinas – nuo ​​ligų etiologijos ir patogenezės iki įvairių patologinių būklių profilaktikos ir gydymo. Todėl mokslininkai ir gydytojai turi naršyti reguliuojančių molekulių įvairovę ir aiškiai suprasti kiekvieno citokino vaidmenį tiriamuose procesuose. Visos imuninės sistemos ląstelės atlieka specifines funkcijas ir veikia aiškiai koordinuotoje sąveikoje, kurią užtikrina specialios biologiškai aktyvios medžiagos – citokinai – imuninių reakcijų reguliatoriai. Citokinai yra specifiniai baltymai, kurių pagalba įvairios imuninės sistemos ląstelės gali keistis viena su kita informacija ir koordinuoti veiksmus. Citokinų, veikiančių ląstelės paviršiaus receptorius, rinkinys ir kiekiai – „citokinų aplinka“ – yra sąveikaujančių ir dažnai besikeičiančių signalų matrica. Šie signalai yra sudėtingi dėl daugybės citokinų receptorių ir dėl to, kad kiekvienas citokinas gali suaktyvinti arba slopinti keletą procesų, įskaitant savo sintezę ir kitų citokinų sintezę, taip pat citokinų receptorių susidarymą ir atsiradimą ląstelės paviršiuje. Mūsų darbo tikslas – ištirti citakinus, jų funkcijas ir savybes bei galimą panaudojimą medicinoje. Citokinai yra maži baltymai (molekulinė masė nuo 8 iki 80 KDa), kurie veikia autokriniškai (t. y. juos gaminančią ląstelę) arba parakriniškai (greta esančiose ląstelėse). Šių labai aktyvių molekulių susidarymas ir išsiskyrimas yra laikinas ir griežtai reguliuojamas.

Literatūros apžvalga.

Citokinų bendrosios charakteristikos ir klasifikacija.

Citokinai yra tarpląstelinės sąveikos polipeptidinių mediatorių grupė, pirmiausia dalyvaujanti formuojant ir reguliuojant organizmo gynybines reakcijas patogenų patekimo ir audinių vientisumo sutrikimo metu, taip pat reguliuojant daugelį normalių fiziologinių funkcijų. Citokinai gali būti atskirti į naują nepriklausomą reguliavimo sistemą, kuri egzistuoja kartu su nervų ir endokrininėmis sistemomis, palaikančiomis homeostazę, ir visos trys sistemos yra glaudžiai tarpusavyje susijusios ir viena nuo kitos priklausomos. Per pastaruosius du dešimtmečius daugumos citokinų genai buvo klonuoti ir gauti rekombinantiniai analogai, kurie visiškai atkartoja natūralių molekulių biologines savybes. Dabar žinoma daugiau nei 200 atskirų medžiagų, priklausančių citokinų šeimai. Citokinų tyrimo istorija prasidėjo XX amžiaus 40-aisiais. Tada buvo aprašytas pirmasis kachektino, kraujo serume esančio faktoriaus, galinčio sukelti kacheksiją arba kūno svorio netekimą, poveikis. Vėliau šis tarpininkas buvo išskirtas ir įrodyta, kad jis yra identiškas naviko nekrozės faktoriui (TNF). Tuo metu citokinų tyrimas buvo pagrįstas bet kurio vieno biologinio poveikio nustatymo principu, kuris buvo pradinis taškas įvardijant atitinkamą tarpininką. Taip interferonas (IFN) buvo vadinamas šeštajame dešimtmetyje dėl gebėjimo trukdyti arba padidinti atsparumą pasikartojančios virusinės infekcijos metu. Interleukinas-1 (IL-1) iš pradžių taip pat buvo vadinamas endogeniniu pirogenu, priešingai nei bakteriniai lipopolisacharidai, kurie buvo laikomi egzogeniniais pirogenais. Kitas citokinų tyrimo etapas, datuojamas 60–70 metų, yra susijęs su natūralių molekulių išgryninimu ir išsamiu jų biologinio veikimo apibūdinimu. Šį kartą buvo atrastas T-ląstelių augimo faktorius, dabar žinomas kaip IL-2, ir daugybė kitų molekulių, kurios skatina T-, B-limfocitų ir kitų tipų leukocitų augimą ir funkcinį aktyvumą. 1979 m. buvo pasiūlytas terminas „interleukinai“, kad juos būtų galima pavadinti ir susisteminti, tai yra, tarpininkus, kurie bendrauja tarp leukocitų. Tačiau netrukus paaiškėjo, kad citokinų biologinis poveikis gerokai peržengia imuninės sistemos ribas, todėl anksčiau pasiūlytas terminas „citokinai“ tapo priimtinesnis ir išliko iki šių dienų. Revoliucinis posūkis citokinų tyrime įvyko devintojo dešimtmečio pradžioje po pelių ir žmogaus interferono genų klonavimo ir rekombinantinių molekulių, kurios visiškai atkartojo natūralių citokinų biologines savybes, gamybos. Po to buvo galima klonuoti kitų šios šeimos mediatorių genus. Svarbus etapas citokinų istorijoje buvo klinikinis rekombinantinių interferonų ir ypač rekombinantinio IL-2 panaudojimas vėžio gydymui. 90-ieji buvo pažymėti citokinų receptorių subvienetinės struktūros atradimu ir „citokinų tinklo“ sąvokos formavimu, o XXI amžiaus pradžia buvo pažymėta daugelio naujų citokinų atradimu atliekant genetinę analizę. Citokinams priskiriami interferonai, kolonijas stimuliuojantys faktoriai (CSF), chemokinai, transformuojantys augimo faktoriai; naviko nekrozės faktorius; interleukinai su istoriškai nustatytais serijos numeriais ir kai kurie kiti endogeniniai tarpininkai. Interleukinai, kurių eilės numeriai prasideda nuo 1, nepriklauso tam pačiam citokinų pogrupiui, susijusiam su bendromis funkcijomis. Jie, savo ruožtu, gali būti suskirstyti į uždegimą skatinančius citokinus, limfocitų augimo ir diferenciacijos faktorius bei atskirus reguliuojančius citokinus. Pavadinimas „interleukinas“ suteikiamas naujai atrastam tarpininkui, jei tenkinami šie Tarptautinės imunologų draugijų sąjungos nomenklatūros komiteto sukurti kriterijai: molekulinis klonavimas ir tiriamo faktoriaus geno ekspresija, unikalaus nukleotido buvimas. ir atitinkamą aminorūgščių seką, ir neutralizuojančių monokloninių antikūnų gamybą. Be to, nauja molekulė turi būti gaminama imuninės sistemos ląstelių (limfocitų, monocitų ar kitų tipų leukocitų), turėti svarbią biologinę funkciją reguliuojant imuninį atsaką, taip pat turėti papildomų funkcijų, todėl ji negali būti skiriama. funkcinis pavadinimas. Galiausiai, išvardytos naujojo interleukino savybės turi būti paskelbtos recenzuojamame moksliniame leidinyje. Citokinai gali būti klasifikuojami pagal jų biochemines ir biologines savybes, taip pat pagal receptorių, per kuriuos citokinai atlieka savo biologines funkcijas, tipus. Klasifikuojant citokinus pagal struktūrą (1 lentelė), atsižvelgiama ne tik į aminorūgščių seką, bet pirmiausia į tretinę baltymo struktūrą, kuri tiksliau atspindi evoliucinę molekulių kilmę.

1 lentelė. Citokinų klasifikacija pagal struktūrą.

Genų klonavimas ir citokinų receptorių struktūros analizė parodė, kad, kaip ir pačius citokinus, šios molekulės gali būti skirstomos į keletą tipų pagal aminorūgščių sekų panašumą ir tarpląstelinių domenų organizavimo ypatumus (2 lentelė). Viena didžiausių citokinų receptorių šeimų vadinama hematopoetino receptorių šeima arba I tipo citokinų receptorių šeima. Šios receptorių grupės struktūrinis bruožas yra 4 cisteinai ir aminorūgščių seka Trp-Ser-X-Trp-Ser (WSXWS), esanti nedideliu atstumu nuo ląstelės membranos. II klasės citokinų receptoriai sąveikauja su interferonais ir IL-10. Abu pirmieji receptorių tipai turi homologiją vienas su kitu. Šios receptorių grupės sąveikauja su naviko nekrozės faktorių šeimos ir IL-1 šeimos citokinais. Šiuo metu žinoma daugiau nei 20 skirtingų chemokinų receptorių, sąveikaujančių su įvairaus laipsnio afinitetu su vienu ar daugiau chemokinų šeimos ligandų. Chemokino receptoriai priklauso rodopsino receptorių superšeimai, turi 7 transmembraninius domenus ir perduoda signalus naudodami G baltymus.

2 lentelė. Citokinų receptorių klasifikacija.

Daugelis citokinų receptorių susideda iš 2-3 subvienetų, užkoduotų skirtingų genų ir išreikštų nepriklausomai. Be to, norint suformuoti didelio afiniteto receptorių, reikia tuo pačiu metu sąveikauti su visais subvienetais. Tokio citokinų receptorių organizavimo pavyzdys yra IL-2 receptorių komplekso struktūra. Nustebino atradimas, kad atskiri IL-2 receptorių komplekso subvienetai yra bendri IL-2 ir keletui kitų citokinų. Taigi β grandinė yra kartu ir IL-15 receptoriaus komponentas, o γ grandinė yra bendras IL-2, IL-4, IL-7, IL-9, IL- receptorių subvienetas. 15 ir IL-21. Tai reiškia, kad visi minėti citokinai, kurių receptoriai taip pat susideda iš 2-3 atskirų polipeptidų, naudoja γ grandinę kaip savo receptorių komponentą, be to, komponentą, atsakingą už signalo perdavimą. Visais atvejais kiekvieno citokino sąveikos specifiškumą suteikia kiti savo struktūra besiskiriantys subvienetai. Tarp citokinų receptorių yra dar 2 bendresni receptorių subvienetai, kurie perduoda signalus po sąveikos su skirtingais citokinais. Tai yra βc receptoriaus subvienetas (gp140), būdingas IL-3, IL-5 ir GM-CSF receptoriams, ir gp130 receptorių subvienetas, būdingas IL-6 šeimos nariams. Bendro signalizacijos subvieneto buvimas citokinų receptoriuose yra vienas iš jų klasifikavimo būdų, nes tai leidžia mums rasti bendrumą tiek ligandų struktūroje, tiek biologiniame poveikiai.

3 lentelėje parodyta kombinuota struktūrinė ir funkcinė klasifikacija, kurioje visi citokinai skirstomi į grupes, pirmiausia atsižvelgiant į jų biologinį aktyvumą, taip pat į minėtus citokinų molekulių ir jų receptorių struktūrinius ypatumus.

3 lentelė. Struktūrinė ir funkcinė citokinų klasifikacija.

	Citokinų šeimos	Pogrupiai ir ligandai	Pagrindinės biologinės funkcijos
	I tipo interferonai	IFN a,b,d,k,w,t, IL-28, IL-29 (IFN l)	Antivirusinis aktyvumas, antiproliferacinis, imunomoduliacinis poveikis
	Hematopoetinių ląstelių augimo faktoriai	Kamieninių ląstelių faktorius (rinkinys-ligandas, plieno faktorius), Flt-3 ligandas, G-CSF, M-CSF, IL-7, IL-11 gp140 ligandai: IL-3, IL-5, GM-CSF	Įvairių tipų progenitorinių ląstelių proliferacijos ir diferenciacijos stimuliavimas kaulų čiulpuose, kraujodaros aktyvinimas Eritropoetinas, trombopoetinas
	Interleukin-1 ir FGF superšeima	FRF šeima: Rūgštis FGF, bazinis FGF, FGF3 – FGF23 IL-1 šeima (F1-11): IL-1α, IL-1β, IL-1 receptorių antagonistas, IL-18, IL-33 ir kt.	Fibroblastų ir epitelio ląstelių proliferacijos aktyvinimas Priešuždegiminis poveikis, aktyvina specifinį imunitetą
	Naviko nekrozės faktorių šeima	TNF, limfotoksinai α ir β, Fas ligandas ir kt.	Priešuždegiminis poveikis, apoptozės reguliavimas ir tarpląstelinė imunokompetentingų ląstelių sąveika
	Interleukin-6 šeima	gp130 ligandai: IL-6, IL-11, IL-31, onkostatinas-M, kardiotropinas-1, leukemiją slopinantis faktorius, ciliarinis neurotrofinis faktorius	Priešuždegiminis ir imunoreguliacinis poveikis
	Chemokinai	SS, SXS (IL-8), SX3S, S	Įvairių tipų leukocitų chemotaksės reguliavimas
	Interleukin-10 šeima	IL-10,19,20,22,24,26	Imunosupresinis poveikis
	Interleukin-12 šeima		Pagalbinių T-limfocitų diferenciacijos reguliavimas
	T pagalbininkų klonų citokinai ir limfocitų reguliavimo funkcijos	T-pagalbininkas 1 tipas: IL-2, IL-15, IL-21, IFNg 2 tipo pagalbinės T ląstelės: IL-4, IL-5, IL-10, IL-13 IL-2 receptoriaus γ grandinės ligandai: IL-7 TSLP	Ląstelinio imuniteto aktyvinimas Humoralinio imuniteto aktyvinimas, imunomoduliacinis poveikis Įvairių tipų limfocitų, DC, NK ląstelių, makrofagų ir kt. diferenciacijos, proliferacijos ir funkcinių savybių stimuliavimas.
	Interleukin 17 šeima	IL-17A, B, C, D, E, F	Priešuždegiminių citokinų sintezės aktyvinimas
	Nervų augimo faktoriaus, trombocitų kilmės augimo faktoriaus ir transformuojančių augimo faktorių superšeima	Nervų augimo faktorių šeima: NGF, smegenų kilmės neurotrofinis faktorius Trombocitų augimo faktoriai (PDGF), angiogeniniai augimo faktoriai (VEGF) TRF šeima: TRFb, aktyvinai, inhibinai, mazgas, kaulų morfogeniniai baltymai, Miulerio slopinamoji medžiaga	Uždegimo, angiogenezės, neuronų funkcijos, embriono vystymosi ir audinių regeneracijos reguliavimas
	Epidermio augimo faktorių šeima	ERF, TRFα ir kt.
	Į insuliną panašių augimo faktorių šeima	IRF-I, IRF-II	Įvairių tipų ląstelių proliferacijos stimuliavimas

Pirmoji grupė apima I tipo interferonus ir yra pati paprasčiausia, nes visos į ją įtrauktos molekulės turi panašią struktūrą ir iš esmės tas pačias funkcijas, susijusias su antivirusine apsauga. Antroji grupė apėmė hematopoetinių ląstelių augimo ir diferenciacijos faktorius, kurie skatina kraujodaros pirmtakų vystymąsi, pradedant nuo kamieninės ląstelės. Šiai grupei priklauso citokinai, kurie yra siaurai specifiniai atskiroms kraujodaros ląstelių diferenciacijos linijoms (eritropoetinas, trombopoetinas, taip pat IL-7, kuris veikia T-B limfocitų pirmtakus), taip pat platesnio biologinio aktyvumo spektro citokinai. tokie kaip IL-3, IL-11, kolonijas stimuliuojantys faktoriai. Šioje citokinų grupėje gp140 ligandai, turintys bendrą receptorių subvienetą, taip pat trombopoetinas ir eritropoetinas, yra išskirti dėl molekulių struktūros panašumo. FGF ir IL-1 superšeimos citokinai turi aukštą homologijos laipsnį ir panašią baltymų struktūrą, kas patvirtina jų bendrą kilmę. Tačiau pagal biologinio aktyvumo apraiškas FGF daugeliu atžvilgių skiriasi nuo IL-1 šeimos agonistų. IL-1 molekulių šeima šiuo metu, be funkcinių pavadinimų, turi pavadinimus F1-F11, kur F1 atitinka IL-1α, F2 – IL-1β, F3 – IL-1 receptorių antagonistą, F4 – IL-18. . Likę šeimos nariai buvo aptikti atlikus genetinę analizę ir turi gana didelę homologiją su IL-1 molekulėmis, tačiau jų biologinės funkcijos nebuvo iki galo išaiškintos. Šios citokinų grupės apima IL-6 šeimas (bendro receptorių subvieneto gp130 ligandas), naviko nekrozės faktorių ir chemokinus, atstovaujamus didžiausiu atskirų ligandų skaičiumi ir išsamiai išvardintus atitinkamuose skyriuose. Naviko nekrozės faktorių šeima susidaro daugiausia dėl ligandų ir jų receptorių struktūros panašumų, susidedančių iš trijų nekovalentiškai sujungtų identiškų subvienetų, kurie sudaro biologiškai aktyvias molekules. Tuo pačiu metu dėl savo biologinių savybių šiai šeimai priklauso gana skirtingos veiklos citokinai. Pavyzdžiui, TNF yra vienas ryškiausių priešuždegiminių citokinų, Fas ligandas sukelia tikslinių ląstelių apoptozę, o CD40 ligandas suteikia stimuliuojantį signalą tarpląstelinės T ir B limfocitų sąveikos metu. Tokius struktūriškai panašių molekulių biologinio aktyvumo skirtumus pirmiausia lemia jų receptorių raiškos ir struktūros ypatumai, pavyzdžiui, ląstelių apoptozę lemiančio intracelulinio „mirties“ domeno buvimas ar nebuvimas. IL-10 ir IL-12 šeimos pastaraisiais metais taip pat pasipildė naujais nariais, kurie gavo interleukinų serijos numerius. Po to seka labai sudėtinga citokinų grupė, kuri yra pagalbinių T-limfocitų funkcinio aktyvumo tarpininkai. Įtraukimas į šią grupę grindžiamas dviem pagrindiniais principais: 1) priklausomybė citokinams, kuriuos sintetina Th1 arba Th2, o tai lemia daugiausia humoralinio arba ląstelinio tipo imunologinių reakcijų vystymąsi, 2) bendro receptoriaus subvieneto - gama grandinės - buvimą. IL-2 receptorių kompleksas. Iš gama grandinės ligandų papildomai buvo išskirtas IL-4, kuris taip pat turi bendrų receptorių subvienetų su IL-13, o tai iš esmės lemia iš dalies persidengiantį šių citokinų biologinį aktyvumą. Panašiai buvo išskirtas IL-7, turintis bendrą receptorių struktūrą su TSLP. Pirmiau nurodytos klasifikacijos pranašumai yra susiję su tuo pačiu metu atsižvelgus į biologines ir biochemines citokinų savybes. Šio metodo įgyvendinamumą šiuo metu patvirtina naujų citokinų atradimas atliekant genetinę genomo analizę ir struktūriškai panašių genų paieška. Šio metodo dėka žymiai išsiplėtė I tipo interferonų IL-1, IL-10, IL-12 šeima, atsirado nauja IL-17 citokinų analogų šeima, kurią jau sudaro 6 nariai. Matyt, artimiausiu metu naujų citokinų atsiradimas įvyks daug lėčiau, nes žmogaus genomo analizė beveik baigta. Pokyčiai greičiausiai įmanomi išaiškinus ligandų ir receptorių sąveikos variantus bei biologines savybes, kurios leis citokinų klasifikacijai įgyti galutinę formą.

Veikimo mechanizmai.

B. Citokinų receptoriai. Citokinai yra hidrofilinės signalinės medžiagos, kurių veikimą skatina specifiniai receptoriai išorinėje plazmos membranos pusėje. Citokinų prisijungimas prie receptoriaus (1) per eilę tarpinių stadijų (2-5) veda į tam tikrų genų transkripcijos aktyvavimą (6) Patys citokinų receptoriai nepasižymi tirozino kinazės aktyvumu (su keliomis išimtimis). Prisijungusios prie citokino (1), receptorių molekulės susijungia ir sudaro homodimerus. Be to, jie gali sudaryti heterodimerus, susiedami su signalo pernešimo baltymais [STP] arba stimuliuoti pačių STP dimerizaciją (2). I klasės citokinų receptoriai gali agreguotis su trijų tipų BPS: GP130, βc arba γc baltymais. Šie pagalbiniai baltymai patys nesugeba surišti citokinų, tačiau perduoda signalą tirozino kinazėms (3) Daugelio citokinų identiški biologinio aktyvumo spektrai paaiškinami tuo, kad skirtingi citokinų-receptorių kompleksai gali aktyvuoti tą patį BPS.

Kaip citokinų signalizacijos pavyzdys, diagramoje parodyta, kaip IL-6 receptorius (IL-6), prisijungęs prie ligando (1), stimuliuoja GP130 dimerizaciją (2). Membraninio baltymo dimeras GP130 jungiasi ir aktyvina JA šeimos citoplazmines tirozino kinazes (Janus kinazes su dviem aktyviomis vietomis) (3). Janus kinazės fosforilina citokinų receptorius, BPS ir įvairius citoplazmos baltymus, kurie atlieka tolesnį signalo perdavimą; jie taip pat fosforilina transkripcijos faktorius – signalų keitiklius ir transkripcijos aktyvatorius [PSAT (signal Transducers and activators of transscription)]. Šie baltymai priklauso BPS šeimai, kurios struktūroje yra SH3 domenas, atpažįstantis fosfotirozino likučius (žr. p. 372). Todėl jie turi galimybę jungtis su fosforilintais citokinų receptoriais. Jei tada įvyksta PSAT molekulės (4) fosforilinimas, faktorius suaktyvėja ir sudaro dimerą (5). Po translokacijos į branduolį dimeras, kaip transkripcijos faktorius, prisijungia prie inicijuoto geno promotoriaus (žr. p. 240) ir sukelia jo transkripciją (6) Kai kurie citokinų receptoriai dėl proteolizės gali prarasti ekstraląstelinį ligandą surišantį domeną. (neparodyta diagramoje). Domenas patenka į kraują, kur konkuruoja dėl prisijungimo prie citokino, kuris mažina citokino koncentraciją kraujyje.. Kartu citokinai sudaro reguliavimo tinklą (citokinų kaskadą), turintį daugiafunkcinį poveikį. Citokinų sutapimas lemia tai, kad daugelio jų veikimas yra sinergetinis, o kai kurie citokinai yra antagonistai. Dažnai organizme galima stebėti visą citokinų kaskadą su sudėtingu grįžtamuoju ryšiu.

Citokinų savybės.

Bendrosios citokinų savybės, kurių dėka šie mediatoriai gali būti sujungti į nepriklausomą reguliavimo sistemą.

1. Citokinai yra polipeptidai arba baltymai, dažnai glikozilinti, daugumos jų MW yra nuo 5 iki 50 kDa. Biologiškai aktyvios citokinų molekulės gali būti sudarytos iš vieno, dviejų, trijų ar daugiau vienodų arba skirtingų subvienetų.

2. Citokinai neturi specifinio antigeno biologinio poveikio. Jie veikia ląstelių, dalyvaujančių įgimto ir įgyto imuniteto reakcijose, funkcinę veiklą. Tačiau veikdami T ir B limfocitus, citokinai sugeba stimuliuoti antigenų sukeltus procesus imuninėje sistemoje.

3. Citokinų genams yra trys ekspresijos parinktys: a) stadijai būdinga ekspresija tam tikrose embriono vystymosi stadijose, b) konstitucinė ekspresija, skirta daugeliui normalių fiziologinių funkcijų reguliuoti, c) indukuojamas ekspresijos tipas, būdingas daugumai. citokinų. Iš tiesų, daugumos citokinų, nesusijusių su uždegimine reakcija ir imuniniu atsaku, ląstelės nesintetina. Citokinų genų ekspresija prasideda reaguojant į patogenų įsiskverbimą į organizmą, antigeninį dirginimą ar audinių pažeidimą. Vienas iš galingiausių priešuždegiminių citokinų sintezės induktorių yra su patogenais susijusios molekulinės struktūros. Norint suaktyvinti T-ląstelių citokinų sintezę, reikia aktyvuoti ląsteles specifiniu antigenu, dalyvaujant T-ląstelių antigeno receptoriui.

4. Citokinai sintetinami reaguojant į stimuliaciją trumpą laiką. Sintezė nutrūksta dėl įvairių autoreguliacinių mechanizmų, įskaitant padidėjusį RNR nestabilumą ir dėl neigiamų grįžtamojo ryšio kilpų, tarpininkaujamų prostaglandinų, kortikosteroidų hormonų ir kitų veiksnių.

5. Tą patį citokiną gali gaminti skirtingos histogenetinės kilmės kūno ląstelių tipai skirtinguose organuose.

6. Citokinai gali būti siejami su juos sintetinančių ląstelių membranomis, turinčiomis visą biologinio aktyvumo spektrą membraninės formos pavidalu ir pasireiškus biologiniam poveikiui tarpląstelinio kontakto metu.

7. Biologinį citokinų poveikį lemia specifiniai ląstelių receptorių kompleksai, kurie labai dideliu afinitetu jungiasi su citokinais, o atskiri citokinai gali naudoti bendrus receptorių subvienetus. Citokinų receptoriai gali egzistuoti tirpios formos, išlaikant gebėjimą surišti ligandus.

8. Citokinai turi pleiotropinį biologinį poveikį. Tas pats citokinas gali veikti daugelio tipų ląsteles, sukeldamas skirtingą poveikį, priklausomai nuo tikslinių ląstelių tipo (1 pav.). Citokinų veikimo pleiotropiją užtikrina citokinų receptorių ekspresija skirtingos kilmės ir funkcijų ląstelėse bei signalo perdavimas naudojant kelis skirtingus intracelulinius pasiuntinius ir transkripcijos faktorius.

9. Citokinams būdingas biologinio veikimo pakeičiamumas. Keli skirtingi citokinai gali sukelti tą patį biologinį poveikį arba turėti panašų aktyvumą. Citokinai skatina arba slopina savo, kitų citokinų ir jų receptorių sintezę.

10. Reaguodamos į aktyvacijos signalą ląstelės vienu metu sintetina kelis citokinus, dalyvaujančius formuojant citokinų tinklą. Biologinis poveikis audinių ir kūno lygiu priklauso nuo kitų citokinų, turinčių sinergetinį, adityvų arba priešingą poveikį, buvimo ir koncentracijos.

11. Citokinai gali paveikti tikslinių ląstelių proliferaciją, diferenciaciją ir funkcinį aktyvumą.

12. Citokinai ląsteles veikia įvairiai: autokriniškai – ląstelę, kuri sintetina ir išskiria šį citokiną; parakrinas - ląstelėse, esančiose šalia gamintojo ląstelės, pavyzdžiui, uždegimo židinyje arba limfoidiniame organe; endokrininė - nuotoliniu būdu ant bet kurių organų ir audinių ląstelių, patekus į kraujotaką. Pastaruoju atveju citokinų veikimas panašus į hormonų veikimą (2 pav.).

Ryžiai. 1. Tą patį citokiną gali gaminti skirtingos histogenetinės kilmės kūno ląstelių tipai skirtinguose organuose ir veikti daugelio tipų ląsteles, sukeldamos skirtingą poveikį, priklausomai nuo tikslinių ląstelių tipo.

Ryžiai. 2. Trys citokinų biologinio veikimo pasireiškimo variantai.

Matyt, citokinų reguliavimo sistemos formavimasis vyko evoliuciškai kartu su daugialąsčių organizmų vystymusi ir atsirado dėl poreikio formuotis tarpląstelinės sąveikos tarpininkams, kurie gali apimti hormonus, neuropeptidus, adhezijos molekules ir kai kuriuos kitus. Šiuo atžvilgiu citokinai yra universaliausia reguliavimo sistema, nes jie gali parodyti biologinį aktyvumą tiek toli po to, kai išskiria gamintoja ląsteles (lokaliai ir sistemiškai), tiek tarpląstelinio kontakto metu, būdami biologiškai aktyvūs membranos pavidalu. Ši citokinų sistema skiriasi nuo adhezinių molekulių, kurios siauresnes funkcijas atlieka tik tiesioginio ląstelių kontakto metu. Tuo pačiu metu citokinų sistema skiriasi nuo hormonų, kuriuos daugiausia sintetina specializuoti organai ir kurie veikia patekę į kraujotakos sistemą.

Citokinų vaidmuo reguliuojant organizmo fiziologines funkcijas.

Citokinų vaidmenį reguliuojant organizmo fiziologines funkcijas galima suskirstyti į 4 pagrindinius komponentus:

1. Embriogenezės, organų formavimosi ir vystymosi reguliavimas, įsk. imuninės sistemos organai.

2. Tam tikrų normalių fiziologinių funkcijų reguliavimas.

3. Organizmo gynybinių reakcijų reguliavimas lokaliu ir sisteminiu lygiu.

4. Audinių regeneracijos procesų reguliavimas.

Atskirų citokinų genų ekspresija vyksta konkrečiai stadijai tam tikrose embriono vystymosi stadijose. Kamieninių ląstelių faktorius, transformuojantys augimo faktoriai, TNF šeimos citokinai ir chemokinai reguliuoja įvairių ląstelių diferenciaciją ir migraciją bei imuninės sistemos organų formavimąsi. Po to kai kurių citokinų sintezė gali neatsinaujinti, o kiti toliau reguliuoja normalius fiziologinius procesus arba dalyvauja kuriant apsaugines reakcijas.

Nepaisant to, kad dauguma citokinų yra tipiški indukuojami tarpininkai ir jų nesintetina ląstelės už uždegiminio ir imuninio atsako ribų postnataliniu laikotarpiu, kai kuriems citokinams ši taisyklė netaikoma. Dėl konstitucinės genų ekspresijos kai kurie iš jų yra nuolat sintetinami ir yra pakankamai dideliais kiekiais, reguliuojantys atskirų ląstelių tipų proliferaciją ir diferenciaciją visą gyvenimą. Šio tipo fiziologinio funkcijų reguliavimo citokinais pavyzdžiai gali būti nuolat didelis eritropoetino kiekis ir tam tikras CSF kiekis, užtikrinantis hematopoezę. Apsauginės organizmo reakcijos citokinais reguliuojamos ne tik imuninėje sistemoje, bet ir organizuojant gynybines reakcijas viso organizmo lygmeniu dėl beveik visų uždegimo vystymosi ir imuninio atsako aspektų reguliavimo. Ši visai citokinų sistemai svarbiausia funkcija yra susijusi su dviem pagrindinėmis citokinų biologinio veikimo kryptimis – apsauga nuo infekcinių ligų sukėlėjų ir pažeistų audinių atstatymu. Citokinai pirmiausia reguliuoja vietinių apsauginių reakcijų vystymąsi audiniuose, kuriuose dalyvauja įvairių tipų kraujo ląstelės, endotelis, jungiamasis audinys ir epitelis. Apsauga vietiniu lygmeniu išsivysto formuojant tipišką uždegiminę reakciją su klasikinėmis jos apraiškomis: hiperemija, edemos išsivystymu, skausmo ir disfunkcijos atsiradimu. Citokinų sintezė prasideda, kai patogenai prasiskverbia į audinius arba pažeidžia jų vientisumą, o tai dažniausiai vyksta lygiagrečiai. Citokinų gamyba yra ląstelių atsako dalis, susijusi su mielomonocitinių ląstelių panašių įvairių patogenų struktūrinių komponentų atpažinimu, vadinamu su patogenu susijusiais molekuliniais modeliais. Tokių patogenų struktūrų pavyzdžiai yra gramneigiamų bakterijų lipopolisacharidai, gramteigiamų mikroorganizmų peptidoglikanai, flagellinas arba DNR, kurioje gausu CpolyG sekų, būdingų visų tipų bakterijų DNR. Leukocitai ekspresuoja atitinkamus modelio atpažinimo receptorius, dar vadinamus Toll-like receptoriais (TLR) ir būdingus tam tikriems mikroorganizmų struktūriniams modeliams. Po mikroorganizmų ar jų komponentų sąveikos su TLR suveikia intracelulinė signalo perdavimo kaskada, dėl kurios padidėja leukocitų funkcinis aktyvumas ir citokinų genų ekspresija.

Aktyvavus TLR, sintezuojamos dvi pagrindinės citokinų grupės: priešuždegiminiai citokinai ir I tipo interferonai, daugiausia IFNα/β. Svarbiausias įvykis yra priešuždegiminių citokinų komplekso iš IL-1, IL-6 šeimų sintezė. TNF ir chemokinai, kurie stimuliuoja daugumą tolesnių uždegiminio atsako vystymosi reiškinių ir užtikrina vėduoklišką įvairių tipų ląstelių, dalyvaujančių palaikant ir reguliuojant uždegimą, aktyvavimo išplėtimą, įskaitant visų tipų leukocitus, dendritines ląsteles, T. ir B limfocitai, NK ląstelės, endotelio ir epitelio ląstelės, fibroblastai ir kt. Tai užtikrina nuoseklius uždegiminio atsako, kuris yra pagrindinis įgimto imuniteto įgyvendinimo mechanizmas, vystymosi etapus. Be to, dendritinės ląstelės pradeda sintetinti IL-12 šeimos citokinus, kurie skatina pagalbinių T-limfocitų diferenciaciją, o tai yra tam tikras tiltas į specifinių imuninių reakcijų, susijusių su specifinio antigeno atpažinimu, vystymosi pradžią. mikroorganizmų struktūros.

Antrasis ne mažiau svarbus mechanizmas, susijęs su IFN sinteze, užtikrina antivirusinės apsaugos įgyvendinimą. I tipo interferonai pasižymi 4 pagrindinėmis biologinėmis savybėmis:

1. Tiesioginis antivirusinis poveikis blokuojant transkripciją.

2. Ląstelių dauginimosi slopinimas, būtinas viruso plitimui blokuoti.

3. NK ląstelių, turinčių galimybę lizuoti virusu užkrėstas kūno ląsteles, funkcijų aktyvinimas.

4. Sustiprinta I klasės pagrindinių histokompatibilumo komplekso molekulių ekspresija, būtina siekiant padidinti viruso antigenų pateikimą užkrėstose ląstelėse citotoksiniams T limfocitams. Dėl to T limfocitai suaktyvina specifinį virusu užkrėstų ląstelių atpažinimą – tai pirmasis virusu užkrėstų tikslinių ląstelių lizės etapas.

Dėl to, be tiesioginio antivirusinio poveikio, suaktyvėja ir įgimto (NK ląstelių), ir įgyto (T-limfocitų) imuniteto mechanizmai. Tai pavyzdys, kaip viena maža citokinų molekulė, kurios MW yra 10 kartų mažesnė už antikūnų molekulių MW, dėl pleiotropinio biologinio poveikio gali suaktyvinti visiškai skirtingus apsauginių reakcijų mechanizmus, kuriais siekiama vieno tikslo – pašalinti virusas, patekęs į organizmą.

Audinių lygmeniu citokinai yra atsakingi už uždegimo vystymąsi ir vėliau audinių regeneraciją. Išsivysčius sisteminiam uždegiminiam atsakui (ūminės fazės atsakui), citokinai veikia beveik visus organus ir organizmo sistemas, dalyvaujančias reguliuojant homeostazę. Uždegiminių citokinų poveikis centrinei nervų sistemai lemia apetito sumažėjimą ir viso elgesio reakcijų komplekso pokyčius. Laikinas maisto paieškos nutraukimas ir seksualinio aktyvumo mažinimas naudingas energijos taupymo požiūriu tik vienai užduočiai – kovai su įsibrovusiu patogenu. Šį signalą teikia citokinai, nes jų patekimas į kraujotaką neabejotinai reiškia, kad vietinė gynyba nesugebėjo susidoroti su patogenu ir reikalingas sisteminis uždegiminis atsakas. Viena iš pirmųjų sisteminio uždegiminio atsako, susijusio su citokinų poveikiu pagumburio termoreguliaciniam centrui, pasireiškimų yra kūno temperatūros padidėjimas. Temperatūros padidėjimas yra veiksminga apsauginė reakcija, nes esant aukštai temperatūrai mažėja kai kurių bakterijų gebėjimas daugintis, bet, priešingai, padidėja limfocitų dauginimasis.

Kepenyse, veikiant citokinams, padidėja ūminės fazės baltymų ir komplemento sistemos komponentų, reikalingų kovai su patogenu, sintezė, tačiau kartu mažėja albumino sintezė. Kitas selektyvaus citokinų veikimo pavyzdys yra kraujo plazmos joninės sudėties pokytis, kai vystosi sisteminis uždegiminis atsakas. Šiuo atveju geležies jonų lygis mažėja, bet cinko jonų lygis didėja, tačiau gerai žinoma, kad atimant iš bakterinės ląstelės geležies jonų, sumažėja jos proliferacinis potencialas (tuo pagrįstas laktoferino poveikis). Kita vertus, cinko koncentracijos padidėjimas būtinas normaliai imuninės sistemos veiklai, ypač reikalingas biologiškai aktyviam serumo užkrūčio liaukos faktoriui – vienam iš pagrindinių užkrūčio liaukos hormonų, užtikrinančių limfocitų diferenciaciją. Citokinų įtaka kraujodaros sistemai yra susijusi su reikšmingu hematopoezės aktyvavimu. Leukocitų skaičiaus padidėjimas yra būtinas norint papildyti nuostolius ir padidinti ląstelių, daugiausia neutrofilinių granulocitų, skaičių pūlingo uždegimo židinyje. Poveikis kraujo krešėjimo sistemai yra skirtas krešėjimui stiprinti, o tai būtina norint sustabdyti kraujavimą ir tiesiogiai blokuoti patogeną.

Taigi, vystantis sisteminiam uždegimui, citokinai pasižymi dideliu biologinės veiklos spektru ir trukdo beveik visų organizmo sistemų funkcionavimui. Tačiau nė vienas iš įvykusių pokyčių nėra atsitiktinis: visi jie reikalingi tiesioginiam apsauginių reakcijų aktyvavimui arba yra naudingi keičiant energijos srautus tik vienai užduočiai – kovai su įsibrovusiu patogenu. Reguliuodami atskirų genų raišką, hormoninius pokyčius ir elgesio reakcijų pokyčius, citokinai užtikrina tų organizmo sistemų įtraukimą ir maksimalų efektyvumą, kurios konkrečiu metu reikalingos apsauginėms reakcijoms vystytis. Viso organizmo lygmeniu citokinai bendrauja tarp imuninės, nervų, endokrininės, kraujodaros ir kitų sistemų ir padeda jas įtraukti į vienos apsauginės reakcijos organizavimą ir reguliavimą. Citokinai tarnauja kaip organizacinė sistema, formuojanti ir reguliuojanti visą organizmo apsauginių reakcijų kompleksą patogenų patekimo metu. Matyt, tokia reguliavimo sistema susiformavo evoliuciškai ir turi besąlyginę naudą optimaliausiam makroorganizmo apsauginiam atsakui. Todėl, matyt, neįmanoma apsiriboti apsauginių reakcijų samprata tik nespecifinių atsparumo mechanizmų dalyvavimu ir specifiniu imuniniu atsaku. Visas organizmas ir visos sistemos, kurios iš pirmo žvilgsnio nėra susijusios su imuniteto palaikymu, dalyvauja vienoje apsauginėje reakcijoje.

Specifiniai citokinų tyrimai.

Citokinų svarba vaikų storosios žarnos uždegiminių ligų patogenezėje.

S.V. Bellmeris, A.S. Simbircevas, O.V. Golovenko, L.V. Bubnova, L.M. Karpina, N.E. Shchigoleva, T.L. Michailova. Rusijos valstybinis medicinos universitetas Valstybinis koloproktologijos tyrimų centras Maskvoje ir Valstybinis labai grynų biologinių preparatų tyrimų institutas Sankt Peterburge siekia ištirti citokinų svarbą vaikų uždegiminių storosios žarnos ligų patogenezei. Lėtinės uždegiminės virškinamojo trakto ligos šiuo metu užima vieną iš pirmaujančių vietų vaikų virškinimo sistemos patologijoje. Ypatingą reikšmę turi uždegiminės gaubtinės žarnos ligos (IBD), kurių sergamumas nuolat didėja visame pasaulyje. Ilgas kursas su dažnais ir kai kuriais atvejais mirtinais atkryčiais, vietinių ir sisteminių komplikacijų atsiradimu - visa tai skatina nuodugniai ištirti ligos patogenezę, ieškant naujų ITD gydymo metodų. Pastaraisiais dešimtmečiais sergamumas opiniu kolitu (UC) buvo 510 atvejų per metus 100 tūkstančių gyventojų, Krono liga (CD) – 16 atvejų 100 tūkstančių gyventojų. Paplitimo rodikliai Rusijoje ir Maskvos regione atitinka vidutinius Europos duomenis, tačiau yra žymiai mažesni nei Skandinavijos šalyse, Amerikoje, Izraelyje ir Anglijoje. Sergant UC, paplitimas yra 19,3 atvejo 100 tūkst., sergamumas – 1,2 atvejo 100 tūkst. žmonių per metus. Sergant CD, paplitimas – 3,0 atvejo 100 tūkst., sergamumas – 0,2 atvejo 100 tūkst. žmonių per metus. Tai, kad didžiausias dažnis pastebimas labai išsivysčiusiose šalyse, lemia ne tik socialiniai ir ekonominiai veiksniai, bet ir genetinės bei imunologinės pacientų savybės, lemiančios polinkį į ITD. Šie veiksniai yra esminiai imunopatogenetinėje ITD kilmės teorijoje. Virusinės ir/ar bakterinės teorijos paaiškina tik ūmią ligos pradžią, o proceso chroniškumą lemia ir genetinis polinkis, ir imuninio atsako ypatybės, kurios taip pat nulemtos genetiškai. Pažymėtina, kad šiuo metu ITD priskiriama ligai, kuriai būdingas genetiškai nevienalytis kompleksinis polinkis. Nustatyta daugiau nei 15 tariamų genų kandidatų iš 2 grupių (imuninės specifinės ir imunoreguliacinės), sukeliančios paveldimą polinkį. Labiausiai tikėtina, kad polinkį lemia keli genai, lemiantys imunologinių ir uždegiminių reakcijų pobūdį. Remiantis daugelio tyrimų rezultatais, galime daryti išvadą, kad labiausiai tikėtina su ITD vystymusi susijusių genų lokalizacija yra 3, 7, 12 ir 16 chromosomos. Šiuo metu daug dėmesio skiriama T ir B limfocitų, taip pat citokinų ir uždegiminių mediatorių funkcijos ypatumams tirti. Aktyviai tiriamas interleukinų (IL), interferonų (IFN), naviko nekrozės faktoriaus-a (TNF-a), makrofagų ir autoantikūnų prieš gaubtinės žarnos gleivinės ir automikrofloros baltymus vaidmuo. Nustatyti jų sutrikimų požymiai sergant CD ir UC, tačiau lieka neaišku, ar šie pokyčiai atsiranda pirmiausia, ar antriniai. Norint suprasti daugelį patogenezės aspektų, labai svarbūs būtų tyrimai, atlikti ikiklinikinėje ITD stadijoje, taip pat su pirmos eilės giminaičiais. Tarp uždegiminių mediatorių ypatingas vaidmuo tenka citokinams, kurie yra 5–50 kDa masės polipeptidų molekulių grupė, dalyvaujanti formuojant ir reguliuojant organizmo gynybines reakcijas. Kūno lygmeniu citokinai bendrauja tarp imuninės, nervų, endokrininės, kraujodaros ir kitų sistemų ir padeda jas įtraukti į apsauginių reakcijų organizavimą ir reguliavimą. Citokinų klasifikacija parodyta 2 lentelėje. Daugumos citokinų ląstelės nesintetinamos už uždegiminės reakcijos ir imuninio atsako ribų. Citokinų genų ekspresija prasideda reaguojant į patogenų įsiskverbimą į organizmą, antigeninį dirginimą ar audinių pažeidimą. Vieni iš galingiausių citokinų sintezės induktorių yra bakterijų ląstelių sienelių komponentai: LPS, peptidoglikanai ir muramilo dipeptidai. Priešuždegiminių citokinų gamintojai daugiausia yra monocitai, makrofagai, T ląstelės ir kt. Atsižvelgiant į poveikį uždegiminiam procesui, citokinai skirstomi į dvi grupes: priešuždegiminius (IL-1, IL-6, IL-8, TNF). -a, IFN-g ) ir priešuždegiminius (IL-4, IL-10, TGF-b). Interleukinas-1 (IL-1) yra imunoreguliacinis tarpininkas, išsiskiriantis uždegiminių reakcijų, audinių pažeidimo ir infekcijų metu (prouždegiminis citokinas). IL-1 vaidina svarbų vaidmenį aktyvuojant T ląsteles, kai jos sąveikauja su antigenu. Yra žinomi 2 IL-1 tipai: IL-1a ir IL-1b, dviejų skirtingų genų lokusų, esančių žmogaus 2 chromosomoje, produktai. IL-1a lieka ląstelės viduje arba gali būti membranos pavidalu, nedideliais kiekiais atsirandantis tarpląstelinėje erdvėje. IL-1a membraninės formos vaidmuo yra aktyvuojančių signalų perdavimas iš makrofagų į T limfocitus ir kitas ląsteles tarpląstelinio kontakto metu. IL-1a yra pagrindinis trumpojo nuotolio tarpininkas. IL-1b, skirtingai nei IL-1a, aktyviai išskiriamas ląstelėse, veikdamas tiek sistemiškai, tiek lokaliai. Šiandien žinoma, kad IL-1 yra vienas pagrindinių uždegiminių reakcijų tarpininkų, skatina T ląstelių dauginimąsi, didina IL-2 receptoriaus ekspresiją ant T ląstelių ir jų IL-2 gamybą. IL-2 kartu su antigenu skatina neutrofilų aktyvaciją ir adheziją, skatina kitų citokinų (IL-2, IL-3, IL-6 ir kt.) susidarymą aktyvintomis T ląstelėmis ir fibroblastais, skatina fibroblastų dauginimąsi. ir endotelio ląstelės. Sistemiškai IL-1 veikia sinergiškai su TNF-a ir IL-6. Padidėjus koncentracijai kraujyje, IL-1 veikia pagumburio ląsteles ir sukelia kūno temperatūros padidėjimą, karščiavimą, mieguistumą, apetito sumažėjimą, taip pat skatina kepenų ląsteles gaminti ūminės fazės baltymus (CRP, amiloidą A, a- 2 makroglobulinas ir fibrinogenas). IL4 (5 chromosoma). Slopina makrofagų aktyvavimą ir blokuoja daugelį IFNg skatinamų poveikių, pvz., IL1, azoto oksido ir prostaglandinų gamybą, vaidina svarbų vaidmenį priešuždegiminėse reakcijose ir turi imunosupresinį poveikį. IL6 (7 chromosoma), vienas iš pagrindinių priešuždegiminių citokinų, yra pagrindinis paskutinės B ląstelių ir makrofagų diferenciacijos stadijos induktorius, galingas kepenų ląstelių ūminės fazės baltymų gamybos stimuliatorius. Viena iš pagrindinių IL6 funkcijų yra antikūnų gamybos stimuliavimas in vivo ir in vitro. IL8 (4 chromosoma). Nurodo chemokinų mediatorius, kurie sukelia nukreiptą leukocitų migraciją (chemotaksis) į uždegimo vietą. Pagrindinė IL10 funkcija yra slopinti 1 tipo T helperio (TNFb, IFNg) ir aktyvuotų makrofagų (TNF-a, IL1, IL12) citokinų gamybą. Dabar pripažįstama, kad imuninio atsako tipai yra susiję su vienu iš limfocitų aktyvacijos variantų, kuriuose vyrauja 1 tipo (TH2) arba 2 tipo (TH3) pagalbinių T-limfocitų klonai. Produktai TH2 ir TH3 neigiamai veikia priešingų klonų aktyvavimą. Per didelis vieno iš Th klonų tipų aktyvavimas gali nukreipti imuninį atsaką pagal vieną iš vystymosi galimybių. Lėtinis Th klono aktyvacijos disbalansas sukelia imunopatologinių būklių vystymąsi. Citokinų pokyčius ITD galima tirti įvairiais būdais, nustatant jų kiekį kraujyje arba in situ. IL1 kiekis padidėja sergant visomis uždegiminėmis žarnyno ligomis. Skirtumai tarp UC ir CD apima padidėjusią IL2 ekspresiją. Jei sergant UC nustatomas sumažėjęs arba normalus IL2 lygis, tai sergant CD nustatomas padidėjęs jo kiekis. IL4 kiekis padidėja sergant UC, o sergant CD išlieka normalus arba net sumažėja. IL6 lygis, kuris tarpininkauja ūminės fazės atsakams, taip pat padidėja sergant visų formų uždegimu. Gauti citokinų profilio duomenys rodo, kad dvi pagrindinės lėtinės ITD formos pasižymi skirtingu citokinų aktyvavimu ir ekspresija. Tyrimų rezultatai rodo, kad pacientams, sergantiems UC, citokinų profilis labiau atitinka TH3 profilį, o pacientams, sergantiems CD, TH2 profilis turėtų būti laikomas būdingesniu. Šios hipotezės apie TH2 ir TH3 profilių vaidmenį patrauklumas taip pat yra tas, kad citokinų naudojimas gali pakeisti imuninį atsaką viena ar kita kryptimi ir sukelti remisiją, atkuriant citokinų pusiausvyrą. Tai gali būti patvirtinta, visų pirma, naudojant IL10. Tolesni tyrimai turėtų parodyti, ar citokinų atsakas yra antrinis reiškinys, reaguojant į dirginimą, ar, atvirkščiai, atitinkamų citokinų ekspresija lemia organizmo reaktyvumą ir vėlesnių klinikinių apraiškų vystymąsi. Citokinų lygis ITD vaikams dar nebuvo ištirtas. Šis darbas yra pirmoji mokslinio tyrimo, skirto vaikų ITD citokinų būklei tirti, dalis. Šio darbo tikslas – ištirti makrofagų humoralinį aktyvumą, nustatant IL1a, IL8 koncentraciją vaikų, sergančių UC ir CD, kraujyje bei jų dinamiką terapijos metu. 2000–2002 metais Rusijos vaikų klinikinės ligoninės gastroenterologijos skyriuje buvo ištirti 34 vaikai, sergantys ŪK ir 19 vaikų, sergančių CD nuo 4 iki 16 metų. Diagnozė patvirtinta anamneziškai, endoskopiškai ir morfologiškai. Priešuždegiminių citokinų IL1a, IL8 lygių tyrimas buvo atliktas naudojant su fermentais susietą imunosorbentinį tyrimą (ELISA). IL1a, IL8 koncentracijai nustatyti buvo naudojamos Cytokin LLC (Sankt Peterburgas, Rusija) pagamintos testavimo sistemos. Analizė atlikta Valstybinio mokslinio centro Labai grynų biologinių preparatų tyrimo instituto imunofarmakologijos laboratorijoje (laboratorijos vadovas, medicinos mokslų daktaras, prof. A.S. Simbircevas). Tyrimo metu gauti rezultatai atskleidė reikšmingą IL1a, IL8 koncentracijos padidėjimą paūmėjimo laikotarpiu, ryškesnį UC sergantiems vaikams nei CD sergantiems vaikams. Išskyrus paūmėjimą, priešuždegiminių citokinų kiekis sumažėja, bet nepasiekia normalaus lygio. Sergant UC, IL-1a, IL-8 kiekis paūmėjimo laikotarpiu padidėjo atitinkamai 76,2% ir 90% vaikų, o remisijos laikotarpiu - atitinkamai 69,2% ir 92,3%. Sergant CD, IL-1a, IL-8 kiekis paūmėjimo laikotarpiu padidėja atitinkamai 73,3% ir 86,6% vaikų, o remisijos laikotarpiu - atitinkamai 50% ir 75%.

Priklausomai nuo ligos sunkumo, vaikai buvo gydomi aminosalicilatais arba gliukokortikoidais. Terapijos pobūdis reikšmingai paveikė citokinų lygio dinamiką. Gydant aminosalicilatais, priešuždegiminių citokinų kiekis UC ir CD sergančių vaikų grupėje buvo žymiai didesnis nei kontrolinėje grupėje. Be to, didesni rodikliai buvo pastebėti vaikų, sergančių UC, grupėje. Sergant UC gydymo aminosalicilatais metu IL1a, IL8 padidėja atitinkamai 82,4% ir 100% vaikų, o gydant gliukokortikoidais – 60% abiejų citokinų. Sergant CD, IL1a, IL8 padidėja gydant aminosalicilatais visiems vaikams, o gydymo gliukokortikoidais metu atitinkamai 55,5% ir 77,7% vaikų. Taigi, šio tyrimo rezultatai rodo, kad daugumos vaikų, sergančių UC ir CD, patogeneziniame procese reikšmingai dalyvauja imuninės sistemos makrofagų komponentas. Šio tyrimo metu gauti duomenys iš esmės nesiskiria nuo duomenų, gautų tiriant suaugusius pacientus. IL1a ir IL8 lygių skirtumai pacientams, sergantiems UC ir CD, yra kiekybiniai, bet ne kokybiniai, o tai rodo nespecifinį šių pokyčių pobūdį dėl lėtinio uždegiminio proceso eigos. Todėl šie rodikliai neturi diagnostinės vertės. Dinaminio IL1a ir IL8 kiekio tyrimo rezultatai patvirtina didesnį gydymo gliukokortikoidais veiksmingumą, lyginant su terapija aminosalicilais. Pateikti duomenys yra pirmojo ITD sergančių vaikų citokinų būklės tyrimo etapo rezultatas. Reikia toliau tirti problemą, atsižvelgiant į kitų priešuždegiminių ir priešuždegiminių citokinų rodiklius.

Azoto oksido ir citokinų vaidmuo ūminio plaučių pažeidimo sindromo vystymuisi.

T.A.Shumatova, V.B.Shumatov, E.V.Markelova, L.G.Sukhoteplaya tiria šią problemą: Vladivostoko valstybinio medicinos universiteto Anesteziologijos ir reanimatologijos katedra. Ūminio plaučių pažeidimo sindromas (suaugusiųjų kvėpavimo distreso sindromas, ARDS) yra viena iš sunkiausių ūminio kvėpavimo nepakankamumo formų, pasireiškianti pacientams dėl sunkios traumos, sepsio, peritonito, pankreatito, didelio kraujo netekimo, aspiracijos, po didelių chirurginių intervencijų ir 50–60% atvejų baigiasi mirtimi. ARDS patogenezės tyrimų, sindromo ankstyvos diagnostikos ir prognozavimo kriterijų sukūrimo duomenų yra nedaug ir jie gana prieštaringi, o tai neleidžia sukurti nuoseklios diagnostikos ir gydymo koncepcijos. Nustatyta, kad ARDS yra pagrįstas plaučių kapiliarų endotelio ir alveolių epitelio pažeidimu, kraujo reologinių savybių pažeidimu, sukeliančiu intersticinio ir alveolinio audinio pabrinkimą, uždegimą, atelektazę ir plaučių hipertenziją. Pastarųjų metų literatūroje pasirodė pakankamai informacijos apie universalų ląstelių ir audinių metabolizmo reguliatorių – azoto oksidą. Susidomėjimas azoto oksidu (NO) visų pirma susijęs su tuo, kad jis dalyvauja reguliuojant daugelį funkcijų, įskaitant kraujagyslių tonusą, širdies susitraukimą, trombocitų agregaciją, neurotransmisiją, ATP ir baltymų sintezę bei imuninę apsaugą. Be to, priklausomai nuo molekulinio taikinio pasirinkimo ir sąveikos su juo ypatybių, NO taip pat turi žalingą poveikį. Manoma, kad ląstelių aktyvavimo veiksnys yra nesubalansuota citokinemija. Citokinai yra tirpūs peptidai, kurie veikia kaip imuninės sistemos tarpininkai ir užtikrina ląstelių bendradarbiavimą, teigiamą ir neigiamą imunoreguliaciją. Bandėme susisteminti literatūroje turimą informaciją apie NO ir citokinų vaidmenį ūminio plaučių pažeidimo sindromo vystymuisi. NO yra vandenyje ir riebaluose tirpios dujos. Jo molekulė yra nestabilus laisvasis radikalas, lengvai pasklinda į audinius, absorbuojamas ir sunaikinamas taip greitai, kad gali paveikti tik artimiausios aplinkos ląsteles. NO molekulė turi visas klasikiniams pasiuntiniams būdingas savybes: greitai pasigamina, veikia labai mažomis koncentracijomis, o nutrūkus išoriniam signalui greitai virsta kitais junginiais, oksiduojasi iki stabilių neorganinių azoto oksidų: nitritų ir nitratų. Remiantis įvairiais šaltiniais, NO gyvenimo trukmė audiniuose yra nuo 5 iki 30 sekundžių. Pagrindiniai NO molekuliniai taikiniai yra geležies turintys fermentai ir baltymai: tirpi guanilato ciklazė, nitrooksido sintazė (NOS), hemoglobinas, mitochondrijų fermentai, Krebso ciklo fermentai, baltymų ir DNR sintezė. NO sintezė organizme vyksta per azoto turinčios aminorūgšties L-arginino dalies fermentines transformacijas, veikiant specifiniam fermentui NOS, ir yra tarpininkaujama kalcio jonų sąveikos su kalmodulinu. Fermentas inaktyvuojamas esant mažoms koncentracijoms ir yra maksimaliai aktyvus esant 1 µM laisvo kalcio. Buvo nustatytos dvi NOS izoformos: konstitucinė (cNOS) ir indukuota (iNOS), kurios yra skirtingų genų produktai. Nuo kalcio kalmodulino priklausomas cNOS nuolat yra ląstelėje ir skatina nedidelio NO kiekio išsiskyrimą reaguojant į receptorių ir fizinę stimuliaciją. Šios izoformos gaminamas NO veikia kaip pernešėjas daugelyje fiziologinių reakcijų. Nuo kalcio kalmodulino nepriklausomas iNOS gaminamas įvairių tipų ląstelėse, reaguojant į priešuždegiminius citokinus, endotoksinus ir oksidantus. Šią NOS izoformą transkribuoja specifiniai 17 chromosomos genai ir ji skatina didelio NO kiekio sintezę. Fermentas taip pat skirstomas į tris tipus: NOS-I (neuronų), NOS-II (makrofagų), NOS-III (endotelio). Fermentų, sintetinančių NO, šeimos yra įvairiose plaučių ląstelėse: bronchų epitelio ląstelėse, alveolocituose, alveolių makrofaguose, putliosiose ląstelėse, bronchų arterijų ir venų endotelio ląstelėse, lygiuosiuose bronchų ir kraujagyslių miocituose. , neadrenerginiuose necholinerginiuose neuronuose. Žmonių ir žinduolių bronchų ir alveolių epitelio ląstelių konstitucinis gebėjimas išskirti NO buvo patvirtintas daugelio tyrimų metu. Nustatyta, kad NO susidaryme dalyvauja viršutinės žmogaus kvėpavimo takų dalys, taip pat ir apatinės dalys. Tyrimai, atlikti su pacientais, kuriems buvo atlikta tracheostoma, parodė, kad dujų kiekis ore, iškvepiamame per tracheostomiją, yra žymiai mažesnis, palyginti su nosies ir burnos ertmėmis. Endogeninio NO sintezė pacientams, kuriems taikoma mechaninė ventiliacija, yra labai paveikta. Tyrimai patvirtina, kad NO išsiskyrimas vyksta bronchų išsiplėtimo metu ir yra kontroliuojamas klajoklio nervų sistemos. Gauta duomenų, kad NO susidarymas žmogaus kvėpavimo takų epitelyje didėja sergant uždegiminėmis kvėpavimo sistemos ligomis. Dujų sintezė padidėja dėl sukeltų NOS aktyvavimo citokinų, taip pat endotoksinų ir lipopolisacharidų įtakoje.

Šiuo metu žinoma daugiau nei šimtas citokinų, kurie tradiciškai skirstomi į kelias grupes.

1. Interleukinai (IL-1 – IL18) yra sekreciją reguliuojantys baltymai, užtikrinantys mediatorių sąveiką imuninėje sistemoje ir jos ryšį su kitomis organizmo sistemomis.

2. Interferonai (IFN-alfa, beta, gama) yra antivirusiniai citokinai, turintys ryškų imunoreguliacinį poveikį.

3. Naviko nekrozės faktoriai (TNF alfa, beta) – citokinai, turintys citotoksinį ir reguliuojantį poveikį.

4. Kolonijas stimuliuojantys faktoriai (G-CSF, M-CSF, GM-CSF) – kraujodaros ląstelių, reguliuojančių hematopoezę, augimo ir diferenciacijos stimuliatoriai.

5. Chemokinai (IL-8, IL-16) – chemoatraktantai leukocitams.

6. Augimo faktoriai - įvairios audinių kilmės ląstelių augimo, diferenciacijos ir funkcinio aktyvumo reguliatoriai (fibroblastų augimo faktorius, endotelio ląstelių augimo faktorius, epidermio augimo faktorius) ir transformuojantys augimo faktoriai (TGF beta).

Šios bioreguliacinės molekulės lemia uždegiminio ir imuninio atsako tipą ir trukmę, kontroliuoja ląstelių proliferaciją, kraujodaros, angiogenezės, žaizdų gijimo ir daugelį kitų procesų. Visi mokslininkai pabrėžia, kad citokinams trūksta specifiškumo antigenams. Eksperimentai su auginamais plaučių makrofagais ir putliosiomis ląstelėmis parodė, kad iNOS susidaro reaguojant į gama interferoną, interleukiną-1, naviko nekrozės faktorių ir lipopolisacharidus. Gyvūnų ir žmonių alveolocituose buvo aptikta iNOS ir cNOS ekspresija priešuždegiminiuose citokinuose. Į kultūrą pridėjus epidermio augimo faktoriaus, epitelio ląstelių funkcijos reguliatoriaus, sumažėjo tik sukelto fermento aktyvumas. Yra žinoma, kad citokinai, priklausomai nuo savo prigimties, veikia autokriniškai – pačias gaminančias ląsteles, parakriniškai – kitas tikslines ląsteles arba endokriniškai – skirtingas ląsteles už jų gamybos vietos ribų. Be to, jie gali sąveikauti vienas su kitu pagal agonistinį arba antagonistinį principą, pakeisdami tikslinių ląstelių funkcinę būseną ir sudarydami citokinų tinklą. Taigi citokinai yra ne izoliuoti peptidai, o vientisa sistema, kurios pagrindiniai komponentai yra ląstelės prodiuserinės, pats baltymas – citokinas, jį suvokiantis receptorius ir tikslinė ląstelė. Nustatyta, kad vystantis ūminiam plaučių pažeidimui, didėja priešuždegiminių citokinų kiekis: IL-1, 6, 8, 12, TNF alfa, IFN alfa. Jų poveikis siejamas su kraujagyslių išsiplėtimu, jų pralaidumo didėjimu ir skysčių kaupimu plaučių audinyje. Be to, tyrimai parodė IFN gama ir TNF alfa gebėjimą sukelti adhezijos molekulių – ICAM-1 ekspresiją žmogaus endotelio ląstelėse. Adhezijos molekulės, prilipusios prie leukocitų, trombocitų ir endotelio ląstelių, formuoja „riedančius“ neutrofilus ir skatina fibrino dalelių agregaciją. Šie procesai prisideda prie kapiliarų kraujotakos sutrikimo, padidina kapiliarų pralaidumą ir sukelia vietinę audinių edemą. Kapiliarinės kraujotakos sulėtėjimą palengvina suaktyvėjantis NO, kuris sukelia arteriolių išsiplėtimą. Tolesnę leukocitų migraciją į uždegimo vietą kontroliuoja specialūs citokinai – chemokinai, kuriuos gamina ir išskiria ne tik aktyvuoti makrofagai, bet ir endotelio ląstelės, fibroblastai, lygieji miocitai. Pagrindinė jų funkcija – tiekti neutrofilus į uždegimo vietą ir suaktyvinti jų funkcinę veiklą. Pagrindinis neutrofilų chemokinas yra Il-8. Galingiausi jo induktoriai yra bakteriniai lipopolisacharidai, IL-1 ir TNFalfa. R. Bahra ir kt. mano, kad kiekvienas transendotelinės neutrofilų migracijos etapas yra reguliuojamas stimuliuojant TNF alfa koncentracijas. Išsivysčius ūminiam plaučių pažeidimui, suaktyvėja kraujagyslių endotelio ląstelės, bronchų epitelio ląstelės ir alveolių makrofagai, kurie dalyvauja fazių sąveikoje. Dėl to, viena vertus, vyksta jų mobilizacija ir apsauginių savybių stiprinimas, kita vertus, galimas pačių ląstelių ir aplinkinių audinių pažeidimas. Nemažai tyrimų parodė, kad uždegimo vietoje gali kauptis dalinio deguonies redukcijos produktas – superoksidas, kuris inaktyvuoja vazoaktyvų NO poveikį. NO ir superoksido anijonai greitai reaguoja, sudarydami peroksinitritą, kuris pažeidžia ląsteles. Ši reakcija skatina NO pasišalinimą iš kraujagyslių ir bronchų sienelių, taip pat nuo alveolocitų paviršiaus. Įdomūs yra tyrimai, rodantys, kad tradiciškai laikomas NO toksiškumo tarpininku, peroksinitritas gali turėti fiziologinį poveikį ir sukelti kraujagyslių atsipalaidavimą dėl NO sukelto cGMP padidėjimo kraujagyslių endotelyje. Savo ruožtu peroksinitritas yra stiprus oksidantas, galintis pažeisti alveolių epitelį ir plaučių paviršinio aktyvumo medžiagą. Tai sukelia membranų baltymų ir lipidų ardymą, pažeidžia endotelį, didina trombocitų agregaciją, dalyvauja endotoksemijos procesuose. Padidėjęs jo susidarymas buvo pastebėtas esant ūminiam plaučių pažeidimo sindromui. Mokslininkai mano, kad NO, susidaręs aktyvinant indukuotą fermentą, yra skirtas nespecifinei organizmo apsaugai nuo įvairiausių patogeninių veiksnių, slopina trombocitų agregaciją ir gerina vietinę kraujotaką. Nustatyta, kad perteklinis NO kiekis slopina cNOS aktyvumą ląstelėse dėl sąveikos su superoksidu ir, galbūt, dėl guanilatciklazės desensibilizacijos, dėl to sumažėja cGMP ląstelėje ir padidėja intracelulinis kalcio kiekis. Brett ir kt. ir Kooy et al., analizuodami nitrooksiderginių mechanizmų reikšmę ARDS patogenezei, išreiškė nuomonę, kad iNOS, peroksinitritas, taip pat nitrotirozinas, pagrindinis peroksinitrito poveikio baltymui produktas, gali vaidinti pagrindinį vaidmenį vystant. sindromo. Cuthbertson ir kt. Manoma, kad ūminio plaučių pažeidimo pagrindas yra NO ir peroksinitrito poveikis elastazei ir interleukinui-8. Kobayashi ir kt. taip pat užfiksuotas iNOS, interleukino-1, interleukino-6, interleukino-8 kiekio padidėjimas bronchoalveoliniame skystyje pacientams, sergantiems ūminio plaučių pažeidimo sindromu. Meldrum ir kt. parodė uždegiminių citokinų gamybos sumažėjimą plaučių makrofagais sergant ARDS, veikiant vietinės NO-L-arginino gamybos substratui. Nustatyta, kad ūminio plaučių pažeidimo sindromo genezėje reikšmingas vaidmuo tenka susilpnėjusiam kraujagyslių pralaidumui, kurį sukelia citokinų - TNF alfa, IL-2, GM-CSF, monokloninių antikūnų prieš CD3 limfocitus ant plaučių kraujagyslių endotelio veikimo. ląstelės ir imunocitai. Greitas ir stiprus plaučių kraujagyslių pralaidumo padidėjimas lemia neutrofilų migraciją į plaučių audinį ir citotoksinių mediatorių išsiskyrimą, o tai lemia patologinių plaučių pakitimų vystymąsi. Vystantis ūminiam plaučių pažeidimui, TNF alfa padidina neutrofilų adheziją prie kraujagyslių sienelės, sustiprina jų migraciją į audinius, skatina struktūrinius ir metabolinius endotelio ląstelių pokyčius, sutrikdo ląstelių membranų pralaidumą, aktyvina kitų citokinų ir eikozanoidų susidarymą. ir sukelia plaučių epitelio ląstelių apoptozę ir nekrozę. Buvo gauti duomenys, rodantys, kad LPS sukelta makrofagų apoptozė daugiausia susijusi su IFN gama ir ją sumažina IL-4, IL-10 ir TGF beta. Tačiau Kobayashi ir kt. gauti duomenys, rodantys, kad IFN gama gali dalyvauti kvėpavimo takų gleivinės epitelio atstatymo procesuose. Hagimoto tyrimai rodo, kad bronchų ir alveolių epitelio ląstelės, reaguodamos į TNF alfa arba Fas ligandą, išskiria IL-8, IL-12. Šis procesas yra susijęs su branduolinio faktoriaus Carr-B aktyvavimu Fas ligandu.

Manoma, kad IL-8 yra vienas iš svarbiausių citokinų ūminio plaučių pažeidimo patofiziologijoje. Milleris ir kt. Tiriant bronchų-alveolių skystį pacientams, sergantiems ARDS sepsio fone, buvo nustatytas reikšmingas IL-8 lygio padidėjimas, palyginti su pacientais, sergančiais kardiogenine plaučių edema. Buvo pasiūlyta, kad pirminis Il-8 šaltinis yra plaučiai, ir šis kriterijus gali būti naudojamas diferencinei sindromo diagnostikai. Grau ir kt. Manoma, kad plaučių kapiliarų endotelio ląstelės yra svarbus citokinų - IL-6, IL-8 šaltinis ūminio plaučių pažeidimo metu. Goodman ir kt. Tiriant citokinų kiekio dinamiką bronchų-alveolių plovimo skystyje pacientams, sergantiems ARDS, žymiai padidėjo IL-1beta, IL-8, monocitų chemotaktinis peptidas-1, epitelio ląstelių neutrofilų aktyvatorius, makrofagų uždegiminis peptidas-1 alfa. buvo įkurtas. Tuo pačiu metu autoriai mano, kad IL-1 beta kiekio padidėjimas gali būti nepalankios sindromo baigties žymuo. Bauer ir kt. Įrodyta, kad pacientams, sergantiems ARDS, galima stebėti IL-8 kiekį bronchoalveoliniame skystyje, o IL-8 kiekio sumažėjimas rodo nepalankią proceso eigą. Daugybė tyrimų taip pat pateikia įrodymų, kad plaučių kraujagyslių endotelio citokinų gamybos lygis turi įtakos ūminiam plaučių pažeidimui, kurio stebėjimas gali būti naudojamas klinikinėje praktikoje ankstyvai diagnozei nustatyti. Galimas neigiamas padidėjusio priešuždegiminių citokinų kiekio pasekmes pacientams, sergantiems ARDS, įrodo Martin ir kt., Warner ir kt., Alveoliniai makrofagai, aktyvuoti citokinų ir bakterijų endotoksinų, padidina NO sintezę. Bronchų ir alveolių epitelio ląstelių, neutrofilų, putliųjų ląstelių, endotelio ląstelių ir lygiųjų plaučių kraujagyslių miocitų NO gamybos lygis taip pat didėja, tikriausiai aktyvavus branduolinį faktorių Carr-B. Autoriai mano, kad azoto oksidas, susidaręs dėl NOS sukeltos aktyvacijos, pirmiausia yra skirtas nespecifinei organizmo apsaugai. Iš makrofagų išsiskiriantis NO greitai prasiskverbia į bakterijas ir grybus, kur slopina tris gyvybiškai svarbias fermentų grupes: H-elektronų transportavimą, Krebso ciklą ir DNR sintezę. NO dalyvauja organizmo gynyboje paskutiniuose imuninio atsako etapuose ir vaizdine prasme laikomas imuninės sistemos „baudžiančiu kardu“. Tačiau kai NO susikaupia ląstelėje neadekvačiai dideliais kiekiais, jis taip pat turi žalingą poveikį. Taigi, vystantis ūminiam plaučių pažeidimo sindromui, citokinai ir NO sukelia nuoseklią reakcijų grandinę, dėl kurios pablogėja mikrocirkuliacija, atsiranda audinių hipoksija, alveolių ir intersticinė edema, pažeidžiama plaučių metabolinė funkcija. Todėl galima teigti, kad citokinų ir NO fiziologinių ir patofiziologinių veikimo mechanizmų tyrimas yra perspektyvi tyrimų kryptis ir ateityje leis ne tik praplėsti supratimą apie ARDS patogenezę, bet ir nustatyti diagnostinius. ir prognostinius sindromo žymenis, kad būtų sukurtos patogenetiškai pagrįstos terapijos, skirtos sumažinti mirtingumą, galimybes.

Citokinų nustatymo metodai.

Apžvalga skirta pagrindiniams šiuo metu naudojamiems citokinų tyrimo metodams. Trumpai aprašomos metodų galimybės ir paskirtis. Pateikiami įvairių metodų privalumai ir trūkumai analizuojant citokinų genų ekspresiją nukleorūgščių lygiu ir baltymų gamybos lygiu. (Citokinai ir uždegimai. 2005. T. 4, Nr. 1. P. 22-27.)

Citokinai yra reguliuojantys baltymai, kurie sudaro universalų tarpininkų tinklą, būdingą tiek imuninei sistemai, tiek kitų organų ir audinių ląstelėms. Visi ląsteliniai įvykiai vyksta kontroliuojant šios klasės reguliuojantiems baltymams: proliferacija, diferenciacija, apoptozė, specializuotas funkcinis ląstelių aktyvumas. Kiekvieno citokino poveikis ląstelėms pasižymi pleiotropija, skirtingų mediatorių poveikio spektras persidengia ir iš esmės galutinė ląstelės funkcinė būklė priklauso nuo kelių sinergiškai veikiančių citokinų įtakos. Taigi citokinų sistema yra universalus, polimorfinis reguliacinis mediatorių tinklas, skirtas kontroliuoti ląstelinių elementų proliferacijos, diferenciacijos, apoptozės ir funkcinio aktyvumo procesus hematopoetinėse, imuninėse ir kitose homeostatinėse organizmo sistemose. Citokinų nustatymo metodai buvo labai sparčiai tobulinami per 20 intensyvių tyrimų metų ir šiandien sudaro visą mokslo žinių sritį. Savo darbo pradžioje citokinologijos tyrinėtojai susiduria su metodo pasirinkimo klausimu. Ir čia tyrėjas turi tiksliai žinoti, kokią informaciją jam reikia gauti, kad pasiektų savo tikslą. Šiuo metu yra sukurta šimtai skirtingų citokinų sistemos vertinimo metodų, kurie suteikia įvairios informacijos apie šią sistemą. Citokinai gali būti vertinami įvairiose biologinėse aplinkose, atsižvelgiant į jų specifinį biologinį aktyvumą. Jų kiekį galima nustatyti naudojant įvairius imunologinio tyrimo metodus, naudojant poli- ir monokloninius antikūnus. Be citokinų sekrecinių formų tyrimo, jų tarpląstelinis kiekis ir gamyba audiniuose gali būti tiriami naudojant srauto citometriją, Western blot ir in situ imunohistochemiją. Labai svarbios informacijos galima gauti tiriant citokinų mRNR ekspresiją, mRNR stabilumą, citokinų mRNR izoformų buvimą ir natūralias antisensines nukleotidų sekas. Citokinų genų alelinių variantų tyrimas gali suteikti svarbios informacijos apie genetiškai užprogramuotą didelę arba mažą konkretaus mediatoriaus gamybą. Kiekvienas metodas turi savų trūkumų ir privalumų, savo skiriamąją gebą ir nustatymo tikslumą. Tyrėjo nežinojimas ir šių niuansų nesupratimas gali paskatinti jį padaryti klaidingas išvadas.

Citokinų biologinio aktyvumo nustatymas.

Atradimo istorija ir pirmieji citokinų tyrimo žingsniai buvo glaudžiai susiję su imunokompetentingų ląstelių ir ląstelių linijų auginimu. Tada buvo parodytas daugelio tirpių baltymų faktorių reguliuojamasis poveikis (biologinis aktyvumas) limfocitų proliferaciniam aktyvumui, imunoglobulinų sintezei ir imuninių reakcijų vystymuisi in vitro modeliuose. Vienas pirmųjų mediatorių biologinio aktyvumo nustatymo metodų – žmogaus limfocitų migracijos faktoriaus ir jo slopinimo faktoriaus nustatymas. Kadangi buvo tirtas citokinų biologinis poveikis, atsirado įvairių jų biologinio aktyvumo vertinimo metodų. Taigi, IL-1 buvo nustatytas įvertinus pelių timocitų proliferaciją in vitro, IL-2 – pagal gebėjimą stimuliuoti limfoblastų proliferacinį aktyvumą, IL-3 – pagal kraujodaros kolonijų augimą in vitro, IL-4 – pagal gebėjimą stimuliuoti limfoblastų proliferacinį aktyvumą. komitogeninis poveikis, didinant Ia baltymų ekspresiją, skatinant IgG1 ir IgE susidarymą ir kt. Šių metodų sąrašą galima tęsti, jis nuolat atnaujinamas, atrandant naujus tirpių faktorių biologinius aktyvumus. Pagrindinis jų trūkumas yra nestandartinis metodų pobūdis ir jų suvienodinimo neįmanoma. Tolimesnis citokinų biologinio aktyvumo nustatymo metodų tobulinimas paskatino sukurti daugybę tam tikram citokinui jautrių ląstelių linijų arba daugiajautrių linijų. Daugumą šių į citokinus reaguojančių ląstelių dabar galima rasti komerciškai platinamų ląstelių linijų sąrašuose. Pavyzdžiui, norint ištirti IL-1a ir b, naudojama D10S ląstelių linija, IL-2 ir IL-15 - CTLL-2 ląstelių linija, IL-3, IL-4, IL-5, IL-9. , IL-13, GM-CSF - TF-1 ląstelių linija, IL-6 - B9 ląstelių linija, IL-7 - 2E8 ląstelių linija, TNFa ir TNFb - L929 ląstelių linija, IFNg - WiDr ląstelių linija, skirta IL-18 – ląstelių linija KG-1. Tačiau toks požiūris į imunoaktyvių baltymų tyrimą kartu su gerai žinomais privalumais, tokiais kaip subrendusių ir aktyvių baltymų tikrojo biologinio aktyvumo matavimas, didelis atkuriamumas standartizuotomis sąlygomis, turi ir trūkumų. Tai visų pirma apima ląstelių linijų jautrumą ne vienam citokinui, o keliems giminingiems citokinams, kurių biologinis poveikis sutampa. Be to, negalime atmesti galimybės, kad tikslinės ląstelės paskatins kitų citokinų gamybą, o tai gali iškraipyti tyrimo parametrą (dažniausiai proliferaciją, citotoksiškumą, chemotaksę). Dar nežinome visų citokinų ir ne visų jų poveikio, todėl vertiname ne patį citokiną, o bendrą specifinį biologinį aktyvumą. Taigi biologinio aktyvumo vertinimas kaip suminis skirtingų mediatorių aktyvumas (nepakankamas specifiškumas) yra vienas iš šio metodo trūkumų. Be to, naudojant citokinams jautrias linijas, neįmanoma aptikti neaktyvuotų molekulių ir susijusių baltymų. Tai reiškia, kad tokie metodai neatspindi tikrosios daugelio citokinų gamybos. Kitas svarbus ląstelių linijų naudojimo trūkumas yra ląstelių kultūros laboratorijos poreikis. Be to, visos ląstelės auginimo ir jų inkubavimo su tiriamais baltymais ir terpėmis procedūros reikalauja daug laiko. Taip pat reikėtų pažymėti, kad ilgalaikio naudojimo ląstelių linijas reikia atnaujinti arba iš naujo sertifikuoti, nes dėl auginimo jos gali mutuoti ir būti modifikuotos, todėl gali pasikeisti jų jautrumas tarpininkams ir sumažėti tikslumas. nustatyti biologinį aktyvumą. Tačiau šis metodas idealiai tinka specifiniam rekombinantinių mediatorių biologiniam aktyvumui tirti.

Kiekybinis citokinų nustatymas naudojant antikūnus.

Citokinai, kuriuos gamina imunokompetentingos ir kitų tipų ląstelės, išleidžiami į tarpląstelinę erdvę, kad vyktų parakrininės ir autokrininės signalizacijos sąveikos. Pagal šių baltymų koncentraciją kraujo serume ar kondicionuojamoje aplinkoje galima spręsti apie patologinio proceso pobūdį ir tam tikrų paciento ląstelių funkcijų perteklių ar trūkumą. Šiandien labiausiai paplitusios šių baltymų aptikimo sistemos yra citokinų nustatymo metodai naudojant specifinius antikūnus. Šie metodai patyrė daugybę modifikacijų, naudojant skirtingas etiketes (radioizotopines, fluorescencines, elektrochemiliuminescencines, fermentines ir kt.). Jei radioizotopiniai metodai turi nemažai trūkumų, susijusių su radioaktyviosios etiketės naudojimu ir terminuota galimybe naudoti žymėtus reagentus (pusėjimo periodas), tai plačiausiai naudojami su fermentais susiję imunosorbento metodai. Jie yra pagrįsti netirpių fermentinės reakcijos produktų, kurie sugeria žinomo bangos ilgio šviesą kiekiu, atitinkančiu analitės koncentraciją, vizualizavimu. Matuojamoms medžiagoms surišti naudojami ant kieto polimero pagrindo padengti antikūnai, vizualizacijai – su fermentais, dažniausiai šarmine fosfataze arba krienų peroksidaze, konjuguoti antikūnai. Metodo privalumai yra akivaizdūs: didelis nustatymo tikslumas standartizuotomis reagentų laikymo ir procedūrų atlikimo sąlygomis, kiekybinė analizė ir atkuriamumas. Trūkumai apima ribotą aptinkamų koncentracijų diapazoną, dėl kurio visos koncentracijos, viršijančios tam tikrą ribą, laikomos jai lygios. Reikėtų pažymėti, kad laikas, reikalingas metodui atlikti, skiriasi priklausomai nuo gamintojo rekomendacijų. Tačiau bet kuriuo atveju kalbame apie kelias valandas, reikalingas reagentų inkubacijai ir plovimui. Be to, nustatomos latentinės ir surištos citokinų formos, kurios savo koncentracija gali gerokai viršyti laisvąsias formas, daugiausia atsakingas už biologinį mediatoriaus aktyvumą. Todėl šį metodą patartina naudoti kartu su mediatoriaus biologinio aktyvumo vertinimo metodais. Kitas plačiai pritaikytas imunologinio tyrimo metodo modifikavimas yra elektrochemiliuminescencinis metodas (ECL), skirtas baltymams nustatyti naudojant antikūnus, paženklintus rutenu ir biotinu. Šis metodas turi šiuos privalumus, palyginti su radioizotopiniais ir su fermentais susietais imunosorbentais: paprastas įgyvendinimas, trumpas metodo vykdymo laikas, plovimo procedūrų nebuvimas, mažas mėginio tūris, didelis aptinkamų citokinų koncentracijų diapazonas serume ir kondicionuotoje terpėje, didelis metodo jautrumas ir jo atkuriamumas. Nagrinėjamas metodas yra priimtinas naudoti tiek moksliniams, tiek klinikiniams tyrimams. Šis metodas citokinams įvertinti biologinėje terpėje sukurtas remiantis srauto fluorimetrijos technologija. Tai leidžia vienu metu įvertinti iki šimtų baltymų mėginyje. Šiuo metu yra sukurti komerciniai rinkiniai, skirti nustatyti iki 17 citokinų. Tačiau šio metodo privalumai lemia ir jo trūkumus. Pirma, tam reikia daug darbo jėgos, kad būtų parinktos optimalios sąlygos kelių baltymų nustatymui, antra, citokinų gamyba gamtoje yra kaskadinė, kai gamybos smailės vyksta skirtingu laiku. Todėl vienu metu nustatyti daug baltymų ne visada yra informatyvu. Bendras reikalavimas imunologiniams tyrimo metodams, naudojant vadinamuosius. „Sumuštinis“ yra kruopštus antikūnų poros atranka, leidžianti nustatyti laisvą arba surištą analizuojamo baltymo formą, o tai riboja šį metodą ir į tai visada reikia atsižvelgti interpretuojant gautus duomenis. Šie metodai nustato bendrą skirtingų ląstelių citokinų gamybą, o tuo pačiu metu imunokompetentingų ląstelių antigenui specifinė citokinų gamyba gali būti vertinama tik preliminariai. Dabar sukurta ELISpot (Enzyme-Liked ImmunoSpot) sistema, kuri iš esmės pašalina šiuos trūkumus. Metodas leidžia pusiau kiekybiškai įvertinti citokinų gamybą atskirų ląstelių lygiu. Didelė šio metodo skiriamoji geba leidžia įvertinti antigenų stimuliuojamą citokinų gamybą, o tai labai svarbu vertinant specifinį imuninį atsaką. Kitas metodas, plačiai naudojamas moksliniais tikslais, yra citokinų intracelulinis nustatymas srauto citometrija. Jo pranašumai yra akivaizdūs. Mes galime fenotipiškai apibūdinti citokinus gaminančių ląstelių populiaciją ir (arba) nustatyti atskirų ląstelių gaminamų citokinų spektrą, su galimybe santykiškai kiekybiškai apibūdinti šią gamybą. Tačiau aprašytas metodas yra gana sudėtingas ir reikalauja brangios įrangos. Kita metodų serija, kuri daugiausia naudojama moksliniais tikslais, yra imunohistocheminiai metodai, naudojant pažymėtus monokloninius antikūnus. Privalumai akivaizdūs – citokinų gamybos nustatymas tiesiogiai audiniuose (in situ), kur vyksta įvairios imunologinės reakcijos. Tačiau nagrinėjami metodai yra labai daug darbo reikalaujantys ir neteikia tikslių kiekybinių duomenų.

Citokinų nustatymas fermentiniu imuniniu tyrimu.

UAB „Vector-Best“, vadovaujama T.G. Ryabicheva, N.A. Varaksinas, N.V. Timofejeva, M. Yu. Rukavišnikovas aktyviai dirba citokinų nustatymo kryptimi. Citokinai yra polipeptidinių mediatorių grupė, dažnai glikozilinta, kurių molekulinė masė yra nuo 8 iki 80 kDa. Citokinai dalyvauja formuojant ir reguliuojant organizmo gynybines reakcijas ir jo homeostazę. Jie dalyvauja visuose humoralinio ir ląstelinio imuninio atsako aspektuose, įskaitant imunokompetentingų progenitorinių ląstelių diferenciaciją, antigenų pateikimą, ląstelių aktyvaciją ir proliferaciją, adhezijos molekulių ekspresiją ir ūminės fazės atsaką. Kai kurie iš jų gali daryti daugybę biologinių poveikių skirtingoms tikslinėms ląstelėms. Citokinų poveikis ląstelėms vykdomas šiais būdais: autokrininis – ląstelėje, kuri sintetina ir išskiria šį citokiną; parakrinas - ląstelėse, esančiose šalia gamintojo ląstelės, pavyzdžiui, uždegimo židinyje arba limfoidiniame organe; endokrininis-nuotolinis - ant bet kurių organų ir audinių ląstelių po to, kai citokinas patenka į kraujotaką. Citokinų gamyba ir išsiskyrimas paprastai yra trumpalaikis ir griežtai reguliuojamas. Citokinai veikia ląstelę, prisijungdami prie specifinių citoplazminės membranos receptorių, taip sukeldami reakcijų kaskadą, sukeliančią daugelio jų reguliuojamų genų aktyvumo indukciją, sustiprinimą arba slopinimą. Citokinams būdingas sudėtingas tinklo veikimo pobūdis, kai vieno iš jų gamyba turi įtakos daugelio kitų aktyvumo formavimuisi ar pasireiškimui. Citokinai yra lokalūs mediatoriai, todėl jų kiekį atitinkamuose audiniuose patartina išmatuoti po audinių baltymų ištraukimo iš atitinkamų organų biopsijų arba natūraliuose skysčiuose: šlapime, ašarų skystyje, dantenų kišenės skystyje, bronchoalveolių plovime, makšties sekrecijoje, ejakuliate, ertmių, nugaros smegenų ar sinovinio skysčio plovimai, skysčiai ir tt Papildomos informacijos apie organizmo imuninės sistemos būklę galima gauti ištyrus kraujo ląstelių gebėjimą gaminti citokinus in vitro. Citokinų kiekis plazmoje atspindi esamą imuninės sistemos būklę ir apsauginių reakcijų vystymąsi in vivo. Spontaniška citokinų gamyba periferinio kraujo mononuklearinių ląstelių kultūroje leidžia įvertinti atitinkamų ląstelių būklę. Padidėjusi spontaniška citokinų gamyba rodo, kad ląstelės jau yra aktyvuotos antigeno in vivo. Sukelta citokinų gamyba leidžia įvertinti galimą atitinkamų ląstelių gebėjimą reaguoti į antigeninį stimuliavimą. Pavyzdžiui, sumažėjusi citokinų indukcija in vitro gali būti vienas iš imunodeficito būklės požymių. Todėl tiek cirkuliuojančiame kraujyje, tiek juos gaminant ląstelių kultūrose yra svarbūs tiek viso organizmo imunoreaktyvumo, tiek atskirų imuninės sistemos dalių funkcijos apibūdinimo aspektai. Dar visai neseniai Rusijoje citokinus tyrinėjo tik kelios mokslininkų grupės, nes biologinių tyrimų metodai yra labai daug darbo reikalaujantys, o importuoti imunocheminiai rinkiniai – labai brangūs. Atsiradus vietiniams su fermentais susietiems imunosorbentų rinkiniams, praktikuojantys gydytojai vis labiau domisi citokinų profilio tyrimais. Šiuo metu citokinų lygio vertinimo diagnostinė reikšmė slypi nurodant patį faktą apie jų koncentracijos padidėjimą arba sumažėjimą tam tikra liga sergančiam pacientui. Be to, norint įvertinti ligos sunkumą ir numatyti ligos eigą, patologijos vystymosi dinamikoje patartina nustatyti tiek priešuždegiminių, tiek priešuždegiminių citokinų koncentraciją. Pavyzdžiui, citokinų kiekis periferiniame kraujyje nustatomas pagal paūmėjimo laiką ir atspindi pepsinių opų ir kitų virškinimo trakto ligų patologinio proceso dinamiką. Ankstyvosiose paūmėjimo stadijose vyrauja interleukino-1beta (IL-1beta), interleukino-8 (IL-8) kiekio padidėjimas, vėliau interleukino-6 (IL-6), gama-interferono (gama) koncentracija. -INF), o naviko nekrozės faktorius padidina -alfa (alfa-TNF). Interleukino-12 (IL-12), gama-INF, alfa-TNF koncentracija maksimalią pasiekė ligos įkarštyje, o ūminės fazės žymenų kiekis šiuo laikotarpiu priartėjo prie normalių verčių. Paūmėjimo piko metu alfa-TNF lygis gerokai viršijo interleukino-4 (IL-4) kiekį tiek kraujo serume, tiek tiesiogiai pažeistame periopinės srities audinyje, po kurio jis pradėjo palaipsniui mažėti. Sumažėjus ūminės fazės reiškiniams ir intensyvėjant atstatymo procesams, padidėjo IL-4 koncentracija. Pagal citokinų profilio pokyčius galima spręsti apie chemoterapijos veiksmingumą ir tinkamumą. Atliekant citokinų terapiją, pavyzdžiui, gydant alfa interferonu (alfa-INF), būtina stebėti tiek jo kiekį cirkuliuojančiame kraujyje, tiek antikūnų prieš alfa-IFN gamybą. Yra žinoma, kad kai gaminamas didelis šių antikūnų kiekis, gydymas interferonu ne tik nustoja būti veiksmingas, bet ir gali sukelti autoimunines ligas. Pastaruoju metu buvo sukurti ir praktiškai pritaikyti nauji vaistai, kurie kažkaip pakeičia organizmo citokinų būklę. Pavyzdžiui, reumatoidiniam artritui gydyti siūlomas vaistas, pagrįstas antikūnais prieš alfa-TNF, skirtas pašalinti alfa-TNF, kuris dalyvauja jungiamojo audinio sunaikinime. Tačiau tiek mūsų duomenimis, tiek literatūroje, ne visiems lėtiniu reumatoidiniu artritu sergantiems pacientams yra padidėjęs TNF alfa kiekis, todėl šiai pacientų grupei TNF alfa kiekio sumažėjimas gali dar labiau sustiprinti imuninės sistemos disbalansą. Taigi, teisinga citokinų terapija apima organizmo citokinų būklės stebėjimą gydymo metu. Apsauginis priešuždegiminių citokinų vaidmuo pasireiškia lokaliai, uždegimo vietoje, tačiau jų sisteminė gamyba nesukelia antiinfekcinio imuniteto išsivystymo ir netrukdo išsivystyti bakteriniam toksiniam šokui, kuris yra ankstyvo uždegimo priežastis. chirurginių pacientų, sergančių pūlingomis-septinėmis komplikacijomis, mirtingumas. Chirurginių infekcijų patogenezės pagrindas yra citokinų kaskados paleidimas, kuris apima, viena vertus, priešuždegiminius ir, kita vertus, priešuždegiminius citokinus. Pusiausvyra tarp šių dviejų priešingų grupių daugiausia lemia pūlingų-septinių ligų eigą ir baigtį. Tačiau vieno citokino iš šių grupių (pavyzdžiui, TNF alfa arba IL-4) koncentracijos kraujyje nustatymas tinkamai neatspindės visos citokinų balanso būklės. Todėl vienu metu būtinas kelių mediatorių (bent 2–3 iš priešingų pogrupių) lygio įvertinimas. UAB „Vector-Best“ šiuo metu yra sukūrusi ir masiškai gamina reagentų rinkinius, skirtus kiekybiniam: naviko nekrozės faktoriaus alfa (jautrumas - 2 pg/ml, 0–250 pg/ml) nustatymui; gama interferonas (jautrumas - 5 pg/ml, 0-2000 pg/ml); interleukinas-4 (jautrumas - 2 pg/ml, 0-400 pg/ml); interleukinas-8 (jautrumas - 2 pg/ml, 0-250 pg/ml); interleukino-1 receptorių antagonistas (IL-1RA) (jautrumas - 20 pg/ml, 0-2500 pg/ml); alfa interferonas (jautrumas - 10 pg/ml, 0-1000 pg/ml); autoimuninių antikūnų prieš interferoną alfa (jautrumas – 2 ng/ml, 0–500 ng/ml). Visi rinkiniai skirti nustatyti šių citokinų koncentraciją žmogaus biologiniuose skysčiuose ir kultūrų supernatantuose, tiriant žmogaus ląstelių kultūrų gebėjimą gaminti citokinus in vitro. Analizės principas yra „sumuštinis“ kietosios fazės trijų pakopų (inkubacijos laikas - 4 valandos) arba dviejų pakopų (inkubacijos laikas - 3,5 valandos) fermentų imunologinio tyrimo tabletėse. Analizei reikia 100 μl biologinio skysčio arba kultūros supernatanto vienai duobutei. Rezultatų apskaita – spektrofotometriškai, kai bangos ilgis 450 nm. Visuose rinkiniuose chromogenas yra tetrametilbenzidinas. Mūsų rinkinių tinkamumo laikas buvo padidintas iki 18 mėnesių nuo išdavimo datos ir 1 mėnesio nuo naudojimo pradžios. Literatūros duomenų analizė parodė, kad sveikų žmonių kraujo plazmoje citokinų kiekis priklauso tiek nuo rinkinių, kuriais jie nustatomi, tiek nuo regiono, kuriame šie žmonės gyvena. Todėl, norint nustatyti normalios citokinų koncentracijos reikšmes mūsų regiono gyventojams, buvo atlikta praktiškai sveikų kraujo donorų, įvairių socialinių grupių atstovų nuo 18 iki 60 metų, atsitiktinių plazmos mėginių (nuo 80 iki 400 mėginių) analizė. metų be klinikinių sunkios somatinės patologijos apraiškų ir nebuvimo HBsAg, antikūnų prieš ŽIV, hepatito B ir C virusus.

Alfa naviko nekrozės faktorius.

TNF alfa yra pleiotropinis priešuždegiminis citokinas, susidedantis iš dviejų pailgų b grandinių, kurių molekulinė masė yra 17 kDa ir atliekanti imuninio atsako bei uždegimo reguliavimo ir efektoriaus funkcijas. Pagrindiniai alfa-TNF gamintojai yra monocitai ir makrofagai. Šį citokiną taip pat išskiria kraujo limfocitai ir granulocitai, natūralios žudikų ląstelės ir T-limfocitų ląstelių linijos. Pagrindiniai TNF alfa induktoriai yra virusai, mikroorganizmai ir jų medžiagų apykaitos produktai, įskaitant bakterinį lipopolisacharidą. Be to, kai kurie citokinai, tokie kaip IL-1, IL-2, granulocitų-makrofagų kolonijas stimuliuojantis faktorius, alfa ir beta-INF, taip pat gali atlikti induktorių vaidmenį. Pagrindinės alfa-TNF biologinio aktyvumo kryptys: pasižymi selektyviniu citotoksiškumu prieš tam tikras naviko ląsteles; aktyvina granulocitus, makrofagus, endotelio ląsteles, hepatocitus (ūminės fazės baltymų gamybą), osteoklastus ir chondrocitus (kaulinio ir kremzlinio audinio rezorbciją), kitų uždegimą skatinančių citokinų sintezę; skatina: neutrofilų, fibroblastų, endotelio ląstelių (angiogenezės), kraujodaros ląstelių, T ir B limfocitų proliferaciją ir diferenciaciją; padidina neutrofilų patekimą iš kaulų čiulpų į kraują; turi priešnavikinį ir antivirusinį aktyvumą in vivo ir in vitro; dalyvauja ne tik apsauginėse reakcijose, bet ir naikinimo bei atstatymo procesuose, kurie lydi uždegimą; tarnauja kaip vienas iš audinių naikinimo tarpininkų, dažnas ilgalaikio, lėtinio uždegimo metu.

Ryžiai. 1. Alfa-TNF lygių pasiskirstymas

sveikų donorų plazmoje.

Padidėjęs alfa-TNF kiekis kraujo serume stebimas potrauminės būsenos, plaučių funkcijos sutrikimo, normalios nėštumo eigos, vėžio ir bronchinės astmos metu. Lėtinės virusinio hepatito C formos paūmėjimo metu stebimas 5–10 kartų didesnis nei normalus alfa-TNF kiekis. Virškinimo trakto ligų paūmėjimo laikotarpiu alfa-TNF koncentracija serume viršija normą. vidutiniškai 10 kartų, o kai kuriems pacientams - 75–75 80 kartų. Didelės TNF alfa koncentracijos randamos pacientų, sergančių išsėtine skleroze ir smegenų meningitu, smegenų skystyje bei reumatoidiniu artritu sergančių pacientų sinoviniame skystyje. Tai rodo, kad TNF alfa dalyvauja daugelio autoimuninių ligų patogenezėje. Alfa-TNF aptikimo dažnis kraujo serume net esant sunkiam uždegimui neviršija 50%, su indukuota ir spontaniška gamyba - iki 100%. TNF alfa koncentracijų diapazonas buvo 0–6 pg/ml, o vidurkis – 1,5 pg/ml (1 pav.).

Gama interferonas.

Ryžiai. 2. Gama-INF lygio pasiskirstymas

sveikų donorų plazmoje.

Interleukinas-4

IL-4 yra 18–20 kDa molekulinės masės glikoproteinas, natūralus uždegimo inhibitorius. Kartu su gama INF, IL-4 yra pagrindinis citokinas, kurį gamina T ląstelės (daugiausia TH-2 limfocitai). Jis palaiko TH-1/TH-2 balansą. Pagrindinės IL-4 biologinio aktyvumo kryptys: stiprina eozinofiliją, putliųjų ląstelių kaupimąsi, IgG4 sekreciją, TH-2 ląstelių sukeltą humoralinį imuninį atsaką; turi vietinį priešnavikinį aktyvumą, stimuliuoja citotoksinių T-limfocitų populiaciją ir eozinofilų infiltraciją į naviką; slopina uždegiminių citokinų (alfa-TNF, IL-1, IL-8) ir prostaglandinų išsiskyrimą iš aktyvuotų monocitų, TH-1 limfocitų (IL-2, gama-INF ir kt.) citokinų gamybą.

Ryžiai. 3. IL-4 koncentracijų pasiskirstymas plazmoje

sveikų donorų.

Padidėjęs IL-4 kiekis serume ir stimuliuojamuose limfocituose gali būti stebimas sergant alerginėmis ligomis (ypač paūmėjimo metu), pvz., bronchine astma, alerginiu rinitu, šienlige, atopiniu dermatitu, virškinamojo trakto ligomis. IL-4 lygis taip pat labai padidėja pacientams, sergantiems lėtiniu hepatitu C (CHC). CHC paūmėjimo laikotarpiais jo kiekis, lyginant su norma, padidėja beveik 3 kartus, o CHC remisijos metu IL-4 lygis mažėja, ypač gydant rekombinantiniu IL-2. IL-4 koncentracijos diapazonas buvo 0–162 pg/ml, vidurkis – 6,9 pg/ml, o normalus – 0–20 pg/ml (3 pav.).

Interleukinas-8

IL-8 yra chemokinas ir baltymas, kurio molekulinė masė yra 8 kDa. IL-8 gamina mononukleariniai fagocitai, polimorfonukleariniai leukocitai, endotelio ląstelės ir kiti ląstelių tipai, reaguodami į įvairius dirgiklius, įskaitant bakterijas ir virusus bei jų metabolinius produktus, įskaitant priešuždegiminius citokinus (pvz., IL-1, TNF-alfa). Pagrindinis interleukino-8 vaidmuo yra sustiprinti leukocitų chemotaksę. Jis vaidina svarbų vaidmenį sergant ūminiu ir lėtiniu uždegimu. Padidėjęs IL-8 kiekis stebimas pacientams, sergantiems bakterinėmis infekcijomis, lėtinėmis plaučių ligomis ir virškinimo trakto ligomis. Sergančiųjų sepsiu IL-8 koncentracija plazmoje padidėja, o didelė koncentracija koreliuoja su padidėjusiu mirtingumu. IL-8 kiekio matavimo rezultatai gali būti naudojami stebint gydymo eigą ir prognozuojant ligos baigtį. Taigi, padidėjęs IL-8 kiekis ašarų skystyje buvo nustatytas visiems pacientams, kuriems buvo palanki ragenos opos eiga. Visiems pacientams, kuriems buvo komplikuota ragenos opos eiga, IL-8 koncentracija buvo 8 kartus didesnė nei pacientų, kurių ligos eiga buvo palanki. Taigi, priešuždegiminių citokinų (ypač IL-8) kiekis ragenos opos ašarų skystyje gali būti naudojamas kaip šios ligos eigos prognozės kriterijus.

Ryžiai. 4. IL-8 lygių pasiskirstymas in

plazma iš sveikų donorų (Novosibirskas).

Mūsų ir literatūros duomenimis, sveikų žmonių kraujo serume IL-8 aptinkamas itin retai; Spontaniška IL-8 gamyba kraujo mononuklearinėse ląstelėse stebima 62%, o indukuota gamyba 100% sveikų donorų. IL-8 koncentracijų diapazonas buvo 0–34 pg/ml, vidurkis – 2 pg/ml, normalus – 0–10 pg/ml (4 pav.).

Ryžiai. 5. IL-8 lygio pasiskirstymas plazmoje

sveikų donorų (Rubcovskas).

Interleukino-1 receptorių antagonistas.

IL-1RA yra citokinas ir oligopeptidas, kurio molekulinė masė yra 18–22 kDa. IL-1RA yra endogeninis IL-1 inhibitorius, kurį gamina makrofagai, monocitai, neutrofilai, fibroblastai ir epitelio ląstelės. IL-1RA slopina interleukinų IL-1alfa ir IL-1beta biologinį aktyvumą, konkuruodamas su jais dėl prisijungimo prie ląstelių receptorių.

Ryžiai. 6. IL-1RA lygio pasiskirstymas

sveikų donorų plazmoje

IL-1RA gamybą skatina daugelis citokinų, virusinių produktų ir ūminės fazės baltymų. IL-1RA gali būti aktyviai išreikštas uždegiminiuose židiniuose sergant daugeliu lėtinių ligų: reumatoidiniu ir jaunatviniu lėtiniu artritu, sistemine raudonąja vilklige, išeminiais smegenų pažeidimais, uždegiminėmis žarnyno ligomis, bronchine astma, pielonefritu, žvyneline ir kt. Sergant sepsiu, stebimas didžiausias IL-1RA padidėjimas – kai kuriais atvejais iki 55 ng/ml, ir nustatyta, kad padidėjusi IL-1RA koncentracija koreliuoja su palankia prognoze. Didelis IL-1RA kiekis stebimas labai nutukusioms moterims, o šis kiekis pastebimai sumažėja per 6 mėnesius po riebalų nusiurbimo. IL-1RA koncentracijų diapazonas buvo 0–3070 pg/ml, vidurkis – 316 pg/ml. Normalus diapazonas yra 50–1000 pg/ml (6 pav.).

Alfa interferonas.

Alfa-INF yra monomerinis neglikozilintas baltymas, kurio molekulinė masė yra 18 kDa, kurį daugiausia sintetina leukocitai (B-limfocitai, monocitai). Šį citokiną taip pat gali gaminti praktiškai bet kokio tipo ląstelė, reaguodama į tinkamą stimuliaciją; viduląstelinės virusinės infekcijos gali būti galingi alfa-INF sintezės stimuliatoriai. Alfa-INF induktoriai apima: virusus ir jų produktus, tarp kurių pirmaujančią vietą užima dvigrandė RNR, susidaranti viruso replikacijos metu, taip pat bakterijos, mikoplazmos ir pirmuonys, citokinai ir augimo faktoriai (pvz., IL-1, IL). -2, alfa -TNF, kolonijas stimuliuojantys faktoriai ir kt.). Pirminė apsauginė organizmo nespecifinio antibakterinio imuninio atsako reakcija apima alfa ir beta INF indukciją. Šiuo atveju jį gamina antigeną pateikiančios ląstelės (makrofagai), kurios užfiksavo bakterijas. Interferonai (įskaitant alfa-INF) atlieka svarbų vaidmenį nespecifinėje antivirusinio imuninio atsako dalyje. Jie padidina antivirusinį atsparumą, skatindami ląstelėse fermentų, slopinančių nukleorūgščių ir virusinių baltymų susidarymą, sintezę. Be to, jie turi imunomoduliacinį poveikį ir sustiprina pagrindinių histokompatibilumo komplekso antigenų ekspresiją ląstelėse. Alfa-INF kiekio pokyčiai nustatyti sergant hepatitu ir virusinės etiologijos kepenų ciroze. Virusinių infekcijų paūmėjimo metu daugumos pacientų šio citokino koncentracija žymiai padidėja, o sveikimo laikotarpiu sumažėja iki normalaus lygio. Įrodytas ryšys tarp alfa-INF koncentracijos serume ir gripo infekcijos sunkumo bei trukmės.

Ryžiai. 7. Alfa-INF lygio pasiskirstymas

sveikų donorų plazmoje.

Pastebėtas alfa-INF koncentracijos padidėjimas daugumos pacientų, sergančių autoimuninėmis ligomis, tokiomis kaip poliartritas, reumatoidinis artritas, spondilozė, psoriazinis artritas, reumatinė polimialgija ir sklerodermija, sisteminė raudonoji vilkligė ir sisteminis vaskulitas, serume. Didelis šio interferono kiekis taip pat stebimas atskiriems pacientams paūmėjus pepsinei opai ir tulžies akmenligei. Alfa-INF koncentracijų diapazonas buvo 0–93 pg/ml, vidurkis – 20 pg/ml. Normalus diapazonas yra iki 45 pg/ml (7 pav.).

Antikūnai prieš alfa INF.

Antikūnų prieš alfa-IFN galima aptikti pacientų, sergančių somatine eritemine vilklige, serume. Spontaniškas antikūnų prieš alfa-INF indukcija taip pat stebima pacientų, sergančių įvairiomis vėžio formomis, serume. Kai kuriais atvejais antikūnai prieš alfa-INF buvo aptikti ŽIV infekuotų pacientų serume, taip pat smegenų skystyje ir pacientų, sergančių meningitu ūminės fazės metu, serume, taip pat pacientų, sergančių lėtiniu poliartritu, serume.

Ryžiai. 8. Antikūnų prieš alfa-INF pasiskirstymas

sveikų donorų plazmoje.

Alfa-INF yra vienas iš veiksmingų antivirusinių ir priešnavikinių terapinių vaistų, tačiau ilgalaikis jo vartojimas gali sukelti specifinių antikūnų prieš alfa-INF gamybą. Tai sumažina gydymo efektyvumą, o kai kuriais atvejais sukelia įvairių šalutinių poveikių: nuo panašaus į gripą iki autoimuninių ligų išsivystymo. Atsižvelgiant į tai, INF terapijos metu svarbu stebėti antikūnų prieš alfa INF kiekį paciento organizme. Jų susidarymas priklauso nuo terapijoje naudojamo vaisto tipo, gydymo trukmės ir ligos tipo. Anti-IFN antikūnų koncentracijos diapazonas buvo 0–126 ng/ml, o vidurkis – 6,2 ng/ml. Normalus diapazonas yra iki 15 ng/ml (8 pav.). Citokinų lygio įvertinimas naudojant reagentų rinkinius, kuriuos komerciškai gamina Vector-Best CJSC, leidžia taikyti naują požiūrį į organizmo imuninės sistemos būklės tyrimą klinikinėje praktikoje.

Imunotropiniai vaistai, pagrįsti citokinais.

Įdomus darbas A. S. Simbirceva, Rusijos sveikatos apsaugos ministerijos valstybinis labai grynų biologinių preparatų tyrimų institutas, Sankt Peterburgas). ir visų pirma susijęs su homeostazės palaikymu patogenų įvedimo metu ir audinių vientisumo pažeidimu. Šią naują reguliuojančių molekulių klasę gamta sukūrė per milijonus evoliucijos metų ir turi neribotą potencialą naudoti kaip vaistus. Imuninėje sistemoje citokinai tarpininkauja ryšiui tarp nespecifinių apsauginių reakcijų ir specifinio imuniteto, veikdami abiem kryptimis. Kūno lygmeniu citokinai bendrauja tarp imuninės, nervų, endokrininės, kraujodaros ir kitų sistemų ir padeda jas įtraukti į apsauginių reakcijų organizavimą ir reguliavimą. Intensyvaus citokinų tyrimo varomoji jėga visada buvo perspektyvi jų klinikinio panaudojimo plačiai paplitusių ligų, įskaitant vėžį, infekcines ligas ir imunodeficito ligas, gydymui. Rusijoje yra registruoti keli citokinų preparatai, įskaitant interferonus, kolonijas stimuliuojančius faktorius, interleukinus ir jų antagonistus bei naviko nekrozės faktorių. Visi citokinų preparatai gali būti skirstomi į natūralius ir rekombinantinius. Natūralūs vaistai – tai įvairaus gryninimo laipsnio preparatai, gaunami iš stimuliuojamų eukariotinių ląstelių, daugiausia žmogaus ląstelių, auginimo terpės. Pagrindiniai trūkumai – žemas gryninimo laipsnis, standartizacijos neįmanoma dėl didelio komponentų skaičiaus, kraujo komponentų naudojimas gamyboje. Matyt, citokinų terapijos ateitis siejama su genetiškai modifikuotais vaistais, gautais naudojant naujausius biotechnologijų pasiekimus. Per pastaruosius du dešimtmečius daugumos citokinų genai buvo klonuoti ir gauti rekombinantiniai analogai, kurie visiškai atkartoja natūralių molekulių biologines savybes. Klinikinėje praktikoje yra trys pagrindinės citokinų naudojimo sritys:

1) citokinų terapija, skirta suaktyvinti organizmo gynybines reakcijas, imunomoduliuoti arba papildyti endogeninių citokinų trūkumą;

2) anti-citokinų imunosupresinis gydymas, kuriuo siekiama blokuoti citokinų ir jų receptorių biologinį poveikį;

3) citokinų genų terapija, skirta sustiprinti priešnavikinį imunitetą arba koreguoti genetinius citokinų sistemos defektus.

Kai kurie citokinai gali būti kliniškai naudojami sisteminiam ir vietiniam vartojimui. Sisteminis skyrimas pateisinamas tais atvejais, kai būtina užtikrinti citokinų veikimą keliuose organuose, siekiant efektyvesnio imuninės sistemos aktyvavimo arba aktyvuoti tikslines ląsteles, esančias skirtingose ​​kūno vietose. Kitais atvejais vietinis naudojimas turi daug privalumų, nes leidžia pasiekti didelę vietinę veikliosios medžiagos koncentraciją, konkrečiai paveikti tikslinį organą ir išvengti nepageidaujamų sisteminių apraiškų. Šiuo metu citokinai laikomi vienu iš perspektyviausių vaistų, skirtų naudoti klinikinėje praktikoje.

Išvada.

Taigi šiuo metu nėra jokių abejonių, kad citokinai yra svarbiausi imunopatogenezės veiksniai. Citokinų lygio tyrimas leidžia gauti informacijos apie įvairių tipų imunokompetentingų ląstelių funkcinį aktyvumą, I ir II tipų T pagalbininkų aktyvacijos procesų santykį, o tai labai svarbu diferencijuojant daugelio infekcinių ir imunopatologinių ligų diagnostiką. procesus. Citokinai yra specifiniai baltymai, kurių pagalba imuninės sistemos ląstelės gali keistis viena su kita informacija ir sąveikauti. Šiandien buvo atrasta daugiau nei šimtas skirtingų citokinų, kurie sutartinai skirstomi į uždegimą skatinančius (provokuojančius uždegimą) ir priešuždegiminius (užkertančius kelią uždegimo vystymuisi). Taigi įvairios biologinės citokinų funkcijos skirstomos į tris grupes: jie kontroliuoja imuninės sistemos vystymąsi ir homeostazę, kontroliuoja kraujo ląstelių augimą ir diferenciaciją (kraujodaros sistemą) ir dalyvauja nespecifinėse organizmo gynybinėse reakcijose, darydamos įtaką uždegiminiams procesams. procesai, kraujo krešėjimas, kraujospūdis.

Naudotos literatūros sąrašas.

S.V. Bellmeris, A.S. Simbircevas, O.V. Golovenko, L.V. Bubnova, L.M. Karpina, N.E. Shchigoleva, T.L. Michailova. /Rusijos valstybinis medicinos universitetas Valstybinis koloproktologijos tyrimų centras, Maskva ir Valstybinis labai grynų biologinių preparatų tyrimų institutas, Sankt Peterburgas.

S.V. Sennikovas, A.N. Silkovas // Žurnalas "Citokinai ir uždegimas", 2005, Nr. 1 T. 4, Nr. 1. P.22-27.

T.G. Ryabicheva, N.A. Varaksinas, N.V. Timofejeva, M. Yu. Rukavišnikovas, medžiagos iš „Vector-Best“ UAB.

A. S. Simbircevas, Rusijos sveikatos apsaugos ministerijos valstybinis labai grynų biologinių preparatų tyrimų institutas, Sankt Peterburgas.

Ketlinsky S.A., Simbirtsev A.S.. Valstybinis labai grynų biologinių preparatų tyrimų institutas, Sankt Peterburgas.

T.A. Šumatova, V. B. Šumatovas, E. V. Markelova, L. G. Sukhoteplaya. Vladivostoko valstybinio medicinos universiteto Anesteziologijos ir reanimatologijos katedra.

Darbe panaudota medžiaga iš svetainės http://humbio.ru/humbio/spid/000402c2.htm

tam tikri infekcinių ligų sukėlėjai. Taip, norsulfazolas...

1. Antivirusinis imunitetas, molekuliniai ląstelių mechanizmai, vystymosi modeliai ir imunopatas

   Santrauka >> Medicina, sveikata

   ... „svetainė“ reiškia konkrečią sritį tam tikras polipeptidas (antigenas), su kuriuo... ankstyvosios jo stadijos. Citokinai ir chemokinai. Kita citokinų, be jų per laiko vienetą pagaminamų interferonų ... citokinų lemia proliferacijos intensyvumą ir...

2. Kaulų čiulpų fibrozės priežasčių sergant mieloproliferacinėmis ligomis tyrimas, analizuojant trombocitų faktorių poveikį mezenchiminėms kamieninėms ląstelėms

   Namų darbai >> Medicina, sveikata

   Įvairios koncentracijos; - kiekybinis apibrėžimas baltymų eksperimentinėse sistemose, ... sukelti ilgalaikį veikimą citokinas, kuris sustiprina fibrozės procesą... trombocitai. Taip pat padidintas turinys citokinasšlapime rasta...

3. Tuberkuliozės patogenezė žmonėms

   Santrauka >> Medicina, sveikata

   Tačiau galima ir maistingas. Tam tikras vaidmenį aerogeninės infekcijos metu vaidina... vaidina, išskiria makrofagai ir monocitai citokinas– naviko nekrozės faktorius (TNFα). ... jonų, turi kiekviena ląstelė tam tikras sistema, kuri užtikrina medžiagų transportavimą...

„Citokinų sistema. Klasifikacija. Pagrindinis
savybių. Veikimo mechanizmai. Citokinų rūšys
reglamentas. Gamintojų ląstelės ir tikslinės ląstelės.
Citokinų uždegimo ir imuninės sistemos reguliavimas
atsakyti“.
1 ciklas – imunologija.
Pamoka Nr.3 a.

Citokinai

Signalinės (bioreguliacinės) molekulės,
valdyti beveik visus procesus
kūnas - embriogenezė, hematopoezė,
brendimo ir diferenciacijos procesai
ląstelės, ląstelių aktyvacija ir mirtis, iniciacija ir
įvairių tipų imuninio atsako palaikymas,
uždegimo vystymasis, atstatymo procesai,
audinių remodeliavimas, darbo koordinavimas
imuno-neuro-endokrininės sistemos lygiu
kūnas kaip visuma.

Citokinai

tirpūs glikoproteinai (daugiau nei 1300 molekulių, 550 kDa), neturintys imunoglobulino pobūdžio,
išskiria šeimininko organizmo ląstelės,
turintis nefermentinį poveikį mažai
koncentracijos (nuo pikomolinės iki nanomolių),
veikiantis per specifinius receptorius
tikslinės ląstelės, reguliuojančios įvairias funkcijas
kūno ląstelės.
Šiuo metu žinoma apie 200 citokinų.

Citokinai ir gyvavimo ciklas
ląstelės
Citokinai – bioreguliaciniai
kontroliuojančios molekulės
skirtingi gyvenimo ciklo etapai
ląstelės:
diferenciacijos procesai.
platinimo procesai.
funkciniai procesai
aktyvinimas.
ląstelių mirties procesai.
Citokinai ir imuninis atsakas
Citokinai vaidina svarbų vaidmenį
vykdo tokias reakcijas kaip
įgimtas ir
adaptyvus imunitetas.
Citokinai suteikia
santykis tarp įgimtų ir
adaptyvus imunitetas
atsakymai.

Citokinų savybės

Būdingas trumpas laikotarpis
pusė gyvenimo:
greitai pašalina citokinus
yra išjungti ir
yra sunaikinti.
Dauguma citokinų
veikia lokaliai
(parakrinas – ant ląstelių
mikroaplinka).
Citokinų yra daugiau nei jie
receptoriai (daug citokinų
naudoti bendrą
receptorių subvienetai) į
tikslinės ląstelės
signalų perdavimas į branduolį
tikslinės ląstelės
Pleiotropija yra vienintelė
molekulė gali sukelti
daug efektų
Įvairių genų aktyvavimas
tikslinės ląstelės
Funkcijų konvergencija – skirtinga
citokinų molekulės gali
atlikti kūne
panašias funkcijas
Polisferizmas – daugybė
citokinai gali
būti gaminamas to paties
ta pati ląstelė kaip atsakas į vieną
stimulas

Citokinų pleiotropija naudojant gama interferono pavyzdį

granulocitai
endotelis
aktyvinimas
aktyvinimas
Sekrecija
interferongama
makrofagai
aktyvinimas
N.K.
aktyvinimas
daug ląstelių tipų
skatinimas
antivirusinis
veikla
T ląstelių aktyvacija
daug ląstelių tipų
diferenciacija
Ląstelėse
išraiškos indukcija
MHC I arba MHCII

Citokinų reguliavimo tipai

Parakrininis reguliavimas (in
daugeliu atvejų
citokinai veikia lokaliai
uždegimo vietoje).
Autokrininis reguliavimas -
gaminamas citokinas
ląstelė, jai ląstelė yra jos gamintojas
citokinas išreiškia
receptorius, todėl
citokinas veikia ląstelę
jį gaminant.
Endokrininė reguliacija -
atidėtas veiksmas:
interleukinas 1 - beta -
endogeninis pirogenas
(veikia centre
termoreguliacija smegenyse
smegenys),
veikia interleukinas 6
hepatocitai, sukeliantys sintezę
ūminės fazės baltymai,
augimo faktoriai
veikia kaulų čiulpus
aktyvuoti kraujodarą ir kt.

10. Citokinų sistemos supratimas klinikinėje praktikoje

Svarbus klinikinei praktikai
atsekti pagrindinę grandinę
sąveikos
imunopatogenezė
ligos:
1. Gamintojo ląstelės
citokinų.
2. Citokinai ir jų antagonistai.
3. Tikslinės ląstelės
ekspresuojančius receptorius
citokinų.
4. Gaminamas citokinų
poveikis organizmo lygiu.
Tikslas: kūrimas ir įgyvendinimas
praktikuoti naujas strategijas
ligos terapija:
citokinų terapija
(klinikiniam naudojimui
citokinų vaistai),
arba
anticitokinų terapija
(klinikiniam naudojimui
citokinų antagonistai arba
monokloniniai antikūnai prieš
citokinai).

11. Pagrindinės citokinų rūšys – dažnos santrumpos: interleukinai

Anksčiau
citokinų klasifikacijos
buvo panaudotas jų padalinys
remiantis ląstelės principu
Citokinų sintezė:
limfokinai (citokinai,
išskiriama daugiausia
aktyvuota T
pagalbiniai limfocitai)
Ir
monokinai (citokinai,
išskiriamos ląstelės
monocitų-makrofagų serija)
Šis požiūris ne visada pateisinamas,
kaip ir citokinams
būdinga dalinė
sutampančios funkcijos.
Dėl to jis buvo pristatytas
vienas terminas „interleukinai“
IL (arba IL):
1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,1
5,16,17 …..35
Terminas „interleukinai“ reiškia
“ dalyvaujančios molekulės
santykiai, pokalbiai
tarp leukocitų“.

12. Pagrindiniai citokinų tipai – visuotinai priimtinos santrumpos:

naviko nekrozės veiksniai
(TNF arba TNF)
TNF (kachektinas)
TNF (limfotoksinas)
Interferonai (IFN arba IFN)
IFN ir IFN
IFN
transformuojantis augimas
faktoriai:
Transformuojantis
augimo faktorius alfa
TGF-
Transformuojantis
augimo faktorius - beta -
TGF-
-chemokinai:
IL-8
NAP-2 (neutrofilų – aktyvinantis
baltymai-2)
PF -4 (trombocitų faktorius 4)

13. Pagrindiniai citokinų tipai – visuotinai priimtinos santrumpos:

Kolonijas stimuliuojantis
faktoriai:
G-CSF – granulocitų kolonija
stimuliuojantis veiksnys
GM – CSF – granulocitų makrofagų kolonijas stimuliuojantis
veiksnys
M - CSF - makrofagų kolonija
stimuliuojantis veiksnys
Keli – CSF – IL – 3
"Limfokinai" - išskiriami
daugiausia aktyvuota T h
ląstelės:
MAF – aktyvuojantis makrofagus
veiksnys
MCF – makrofagų chemotaktinis
veiksnys
MMIF-makrofagų migracija
slopinimo faktorius
LMIF – leukocitų migracija
slopinimo faktorius

14. Pagrindiniai citokinų tipai – visuotinai priimtinos santrumpos:

Polipeptidų augimas
ląstelių faktoriai:
FGF – rūgštinis fibroblastas
augimo faktorius
b FGF – bazinis fibroblastas
augimo faktorius
EGF – epidermio augimas
veiksnys
NGF – nervų augimo faktorius
PDGF – trombocitų – gautas
augimo faktorius
VEGF – kraujagyslių endotelis
augimo faktorius
Šiuolaikinės buitinės knygos ir
žurnalai

15. Citokinų klasifikavimas pagal jų biologinį poveikį

1. Interleukinai (IL-1 ÷
IL-35) – signalas
molekulės,
veikiantis tarp
leukocitų.
2. Nekrozės veiksniai
navikai – citokinai
citotoksinis ir
reguliavimo
veiksmas (TNF).
3. Interferonai –
antivirusinis
citokinai:
1 tipas – IFN α, β ir kt.
2 tipai –IFN γ
4. Kamieninių ląstelių augimo faktoriai (IL-3, IL
-7, IL-11, eritropoetinas, trombopoetinas,
kolonijas stimuliuojantys veiksniai (CSF): GM-CSF (granulocitai-makrofagai).
kolonijas stimuliuojantis faktorius), G-CSF
(granulocitų CSF), M-CSF
(makrofagų CSF), reguliuojanti
kraujodaros.
5. Chemokinai (CC, CXC (IL-8), CX3C, C),
reguliuojančių įvairių ląstelių chemotaksę.
6. Ląstelių augimo faktoriai (augimo faktorius
fibroblastai, augimo faktorius
endotelio ląstelės, augimo faktorius
epidermis ir kt.), transformuojantis
augimo faktorius – dalyvauti reguliavime
augimas, skirtingų ląstelių diferenciacija.

16. Citokinų klasifikacija pagal jų vaidmenį reguliuojant uždegimą

Priešuždegiminis
Yra sintetinami
daugiausia
aktyvuotos ląstelės
monocitai/makrofagai
eilutę ir pakelkite
uždegiminis aktyvumas
procesas.
Priešuždegiminiai citokinai
daug daugiau nei
priešuždegiminis.
Priešuždegiminis
Daugiausia T ląstelės
citokinų, kurie mažina
uždegiminis aktyvumas -
IL-10,
THF β (transformuojantis
augimo faktorius beta);
ir taip pat -receptorius
interleukino-1 antagonistas
(GELEŽINKELIS).

17. Citokinai, turintys reguliacinį (priešuždegiminį) aktyvumą

citokinas
Efektas
IL-10
slopina gamybą
citokinus, slopina
1 tipo T-pagalbininko aktyvinimas
TRF – beta 1
(transformuojantis
augimo faktorius beta 1)
slopina 1 ir 2 tipų Thelper aktyvavimą,
skatina augimą
fibroblastai

18. 1. Įgimti imuniniai citokinai

Pagrindinės gaminančios ląstelės yra ląstelės
mieloidinis
kilmės.
Po aktyvavimo
atpažįstantys vaizdą
receptoriai
prasideda
tarpląstelinis
signalo stadija,
vedantis
genų aktyvacija
priešuždegiminis
citokinai ir
1 tipo interferonai
(α; β ir kt.).

19. PATOGENŲ ATPAŽINIMAS PAGAL ĮGIMTINIUS IMUNITETO RECEPTORIUS

Patogenai
Susijęs su patogenu
molekulinės struktūros ar modeliai
(PAMP)
Modelio atpažinimo receptoriai (PRR):
1. Tirpus (komplemento sistema)
2. Membrana (TLR – į rinkliavą panašūs receptoriai, CD14)
3. Intraląstelinis (NOD ir kt.).

20.

Į rinkliavą panašūs receptorių signalizacijos keliai
Į Toll panašių receptorių dimeriai
Ląstelinis
membrana
TIR domenai
ManoD88
IRAK-1
TRIF
IRAK-4
TRAF6
TAK1
IKKa
JNK
TBK
1
IKKb
IRF3
AP-1
NFkB
IL-1 šeimos citokinų genų ekspresija,
priešuždegiminiai citokinai ir chemokinai
ANTIBAKTERINĖ APSAUGA
Interferono geno ekspresija
ANTIVIRUSINĖ APSAUGA

21. Prouždegiminių citokinų funkcinis aktyvumas priklausomai nuo jų koncentracijos – lokalus ir sisteminis veikimas

Vietoje
Ankstyviausias poveikis
priešuždegiminiai citokinai
yra padidinti klijų kiekį
endotelio savybės ir patrauklumas
aktyvuotos ląstelės nukreiptos į židinį
uždegimas iš periferinio
kraujo.
Priešuždegiminiai citokinai
kontroliuoti vietinį uždegimą
tipiškos jo apraiškos
(patinimas, paraudimas, išvaizda
skausmo sindromas).
Sistemos lygiu
Didėjant koncentracijai
priešuždegiminis
citokinai kraujyje,
jie dirba praktiškai
visi organai ir sistemos,
dalyvaujant
palaikyti homeostazę
Priešuždegiminių citokinų poveikio priklausomybės nuo jų pavyzdys
koncentracija kraujyje gali būti naudojama kaip naviko nekrozės faktorius-alfa

22.

UŽDŽEMIMĄ SKINTANČIŲ CITOKINO KIEKIS KRAUJO PLAZMOJE
10-7 mln
TNF
10-8 mln
10-9 mln
Vietinis uždegimas
Sistema
uždegiminis
reakcija
Septinis šokas
Fagocitozės aktyvinimas ir
deguonies produktai
radikalai. Pelnas
molekulinė išraiška
sukibimas su endoteliu.
Sintezės stimuliavimas
citokinai ir chemokinai.
Padidėjęs metabolizmas
jungiamasis audinys.
Karščiavimas.
Didėjantys lygiai
steroidiniai hormonai.
Leukocitozė.
Padidėjusi sintezė
ūminė fazė
baltymai.
Sumažėjęs kontraktilumas
miokardo ir kraujagyslių lygiųjų raumenų ląstelės.
Padidėjęs pralaidumas
endotelis. Pažeidimas
mikrocirkuliacija. Kritimas
kraujo spaudimas.
Hipoglikemija.

23. Kai kurių citokinų vaidmuo uždegiminių reakcijų patogenezėje: įgimto imuninio atsako reakcijų stiprinimas

citokinas
Efektas
IL-6
Ūminės fazės atsakas (poveikis hepatocitams)
IL-8
Chemotaksės faktorius neutrofilams ir kitiems leukocitams
Nekrozės faktorius
navikai -
alfa (TNF α)
Aktyvina neutrofilus, endotelio ląsteles, hepatocitus
(ūminės fazės baltymų gamyba), katabolinis
poveikis – sukelia kacheksiją
Interferonalfa (IFNα)
Aktyvina makrofagus, endotelio ląsteles, natūralias
žudikai

24. Interleukinas-1-beta: savybės

Tikslinė ląstelė
Efektas
Makrofagai,
fibroblastai,
osteoblastai,
epitelis
Platinimas, aktyvinimas
Osteoklastai
Reabsorbcijos procesų stiprinimas kauluose
Hepatocitai
Baltymų sintezė ūminėje uždegimo fazėje
Ląstelės
pagumburio
Prostaglandinų sintezė ir vėlesnė
kūno temperatūros kilimas

25. Interleukin-1-beta: savybės

Tikslinė ląstelė
Efektas
T limfocitai
Platinimas, diferenciacija,
citokinų sintezė ir sekrecija,
padidėjęs išraiškos lygis
IL-2 receptoriai
B limfocitai
Platinimas, diferenciacija
Neutrofilai
Išlaisvinimas iš kaulų čiulpų
chemotaksė, aktyvacija
Endotelis
Adhezijos molekulės ekspresijos aktyvinimas

26. Biologinė citokinų veikimo prasmė esant sisteminiam uždegimui

Holistiniame lygmenyje
kūno citokinai
bendrauti tarp
imunitetas, nervingas,
endokrininės, kraujodaros ir
kitos sistemos
homeostazės reguliavimas ir
padeda juos įtraukti
vieneto organizavimas
gynybinė reakcija.
Citokinai suteikia
"budrus",
reiškia, kad atėjo
laikas įjungti visus rezervus,
perjungti energiją
srautus ir atstatymo darbus
visas sistemas atlikti
vienas, bet pats svarbiausias
išlikimo užduotis – kova
su įvestu patogenu.
Daugelio priešuždegiminių citokinų poveikio pavyzdys
interleukinas 1 beta gali sukelti sisteminį uždegimą

27.

INFα
IL-6
IL-12, IL-23
TNFα
IL-1β
IL-8
Citokinų sintezė
reglamentas
temperatūra,
elgesys,
hormonų sintezė
Limfocitų aktyvinimas
IL-1β
Molekulių raiška
adhezija prie endotelio ląstelių,
prokoaguliantinis aktyvumas,
citokinų sintezė
Baltymų gamyba
ūminė uždegimo fazė
PG
Aktyvinimas
kraujodaros
LT
NE
Fagocitozės aktyvinimas
iNOS ir medžiagų apykaitos aktyvinimas
arachidono rūgštis

28. IL-1 ir TNF-

IL-1 ir TNF-
Interleukinas-1 – beta (IL-1)
ir nekrozės faktorius
navikai - alfa (TNF-)
vaidina svarbų vaidmenį
uždegiminės reakcijos,
nuo įžangos
receptorių antagonistas
interleukinas 1 (IL-1 ra) ir
taip pat monokloninis
antikūnai arba tirpūs
TNF receptoriai
blokai aštrūs ir
lėtinis
uždegiminės reakcijos
eksperimentai ant
gyvūnai.
.
Kai kurie iš jų yra tokie
antagonistai ir
monokloninis
jau yra antikūnų
naudojamas
klinika - pvz.
gydant sepsį,
reumatoidinis
artritas, sisteminis
raudonoji vilkligė ir
kitos ligos
asmuo.

29. Augimo veiksniai

citokinas
GM-CSF
(granulocitai-makrofagai
kolonijas stimuliuojantis faktorius)
M-CSF
(Stimuliuoja makrofagų kolonijas
veiksnys)
G-CSF
(Granulocitų kolonijas stimuliuojantis
veiksnys)
Efektas
skatinti augimą ir
diferenciacija
progenitorinės ląstelės
monocitai ir
polimorfonukleariniai leukocitai

30.

31.

ĮGYTO IMUNITETO REGLAMENTAVIMAS
Citokinai – augimas ir diferenciacija
visų tipų T ir B limfocitų faktoriai
Pagrindinės funkcijos: T pagalbininkų klonų diferenciacijos reguliavimas, audinių uždegimo tipų, efektorinių T ląstelių ir antikūnų klasių nustatymas
Th1 – ląstelių tipas, kuriame dalyvauja makrofagai
ir T-limfocitai (granuloma

Dėl tuberkuliozės; sergant sarkoidoze, kontaktiniu dermatitu, Krono liga)
Th2 – alerginio tipo atsakas, apimantis histaminą ir prostaglandinus
T h 17 – neutrofilinis uždegimas
Tfn (folikulinės T pagalbinės ląstelės) – humoralinis imuninis atsakas
T reg – T h reguliuojantis (ribojantis visų tipų imuninio atsako stiprumą ir
uždegimas)

Citokinai yra apie 100 sudėtingų baltymų, dalyvaujančių daugelyje imuninių ir uždegiminių procesų žmogaus organizme. Jie nesikaupia juos gaminančiose ląstelėse ir greitai sintetinami bei išskiriami.

Tinkamai veikiantys citokinai užtikrina sklandų ir efektyvų imuninės sistemos funkcionavimą. Jų būdingas bruožas yra veiksmų universalumas. Daugeliu atvejų jie turi kaskadinį efektą, kuris pagrįstas abipuse nepriklausoma kitų citokinų sinteze. Besivystantį uždegiminį procesą kontroliuoja tarpusavyje susiję priešuždegiminiai citokinai.

Kas yra citokinai

Citokinai – tai didelė grupė reguliuojančių baltymų, kurių molekulinė masė svyruoja nuo 15 iki 25 kDa (kilodaltonas yra atominis masės vienetas). Jie veikia kaip tarpląsteliniai signalų tarpininkai. Jų būdingas bruožas yra informacijos perdavimas tarp ląstelių nedideliais atstumais. Jie dalyvauja pagrindinių organizmo gyvybinių procesų valdyme. Jie atsakingi už pradžią platinimas, t.y. ląstelių dauginimosi procesas, po kurio vyksta jų diferenciacija, augimas, aktyvumas ir apoptozė. Citokinai nustato imuninio atsako humoralinę ir ląstelinę fazes.

Citokinai gali būti laikomi tam tikra imuninės sistemos hormonai. Kitos šių baltymų savybės yra, visų pirma, gebėjimas paveikti organizmo energijos balansą keičiant apetitą ir medžiagų apykaitą, poveikį nuotaikai, širdies ir kraujagyslių sistemos funkcijoms ir struktūroms bei padidėjusį mieguistumą.

Ypatingas dėmesys turėtų būti skiriamas priešuždegiminiai ir priešuždegiminiai citokinai. Pirmųjų vyravimas sukelia uždegiminę reakciją su karščiavimu, padažnėjusiu kvėpavimo dažniu ir leukocitoze. Kiti turi pranašumą, nes sukelia priešuždegiminį atsaką.

Citokinų savybės

Pagrindinės citokinų savybės:

• perteklius- gebėjimas sukurti tą patį efektą
• pliotropija– gebėjimas paveikti įvairių tipų ląsteles ir sukelti jose skirtingus veiksmus
• sinergija- sąveika
• indukcija teigiamų ir neigiamų atsiliepimų kaskados
• antagonizmas– abipusis veiksmo efektų blokavimas

Citokinai ir jų įtaka kitoms ląstelėms

Citokinai ypač veikia:

• B limfocitai – tai imuninės sistemos ląstelės, atsakingos už humoralinį imuninį atsaką, t.y. antikūnų gamyba;
• T limfocitai yra imuninės sistemos ląstelės, atsakingos už ląstelinį imuninį atsaką; jie gamina ypač Th1 ir Th2 limfocitus, tarp kurių stebimas antagonizmas; Th1 palaiko ląstelių atsaką ir Th2 humoralinį atsaką; Th1 citokinai neigiamai veikia Th2 vystymąsi ir atvirkščiai;
• NK ląstelės yra imuninės sistemos ląstelių grupė, kuri yra atsakinga už natūralaus citotoksiškumo reiškinius (toksinį poveikį citokinams, kuriems nereikia stimuliuoti specifinių mechanizmų antikūnų pavidalu);
• Monocitai yra morfologiniai kraujo elementai, jie vadinami baltaisiais kraujo kūneliais;
• Makrofagai yra imuninės sistemos ląstelių populiacija, atsirandanti iš kraujo monocitų pirmtakų; jie veikia tiek įgimto imuniteto procesuose, tiek įgytuose (adaptyviai);
• Granulocitai yra baltųjų kraujo kūnelių tipas, pasižymintis fagocitų savybėmis, kurios turėtų būti suprantamos kaip gebėjimas absorbuoti ir sunaikinti bakterijas, negyvas ląsteles ir kai kuriuos virusus.

Priešuždegiminiai citokinai

Priešuždegiminiai citokinai dalyvauja reguliuojant imuninį atsaką ir hematopoezę (morfozinių kraujo elementų gamybos ir diferenciacijos procesą) ir inicijuoja uždegiminio atsako vystymąsi. Jie dažnai vadinami imunotransmiteriais.

Pagrindiniai priešuždegiminiai citokinai yra šie:

• TNF arba naviko nekrozės faktorius, anksčiau vadintas kekqing. Pagal šį pavadinimą yra baltymų grupė, kuri lemia limfocitų aktyvumą. Jie gali sukelti apoptozę – natūralų užprogramuotą vėžinių ląstelių mirties procesą. Išskirti TNF-α ir TNF-β.
• IL-1, t.y. interleukinas 1. Tai vienas iš pagrindinių uždegiminio imuninio atsako reguliatorių. Ypač aktyvus esant žarnyno uždegiminėms reakcijoms. Tarp 10 jo veislių išskiriami IL-1α, IL-1β, IL-1γ. Šiuo metu jis apibūdinamas kaip interleukinas 18.
• IL-6, t.y. interleukinas 6, kuris turi pleiotropinį arba daugiakryptį poveikį. Pacientų, sergančių opiniu kolitu, serume jo koncentracija padidėja. Jis stimuliuoja hematopoezę, parodydamas sinergiją su interleukinu 3. Stimuliuoja B limfocitų diferenciaciją į plazmos ląsteles.

Priešuždegiminiai citokinai

Priešuždegiminiai citokinai mažina uždegiminį atsaką, slopindami monocitų ir makrofagų, ypač IL-1, IL-6, IL-8, gamybą priešuždegiminių citokinų.

Tarp pagrindinių priešuždegiminių citokinų visų pirma minimas IL-10, tai yra interleukinas 10 (faktorius, slopinantis citokinų sintezę), IL 13, IL 4, kurie, sukeldami citokinų, turinčių įtakos hematopoezei, sekrecija, teigiamai veikia kraujo ląstelių gamybą.