СТЕПЕНЬ РАЗРАБОТАННОСТИ ТЕМЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
В основе атерогенеза, начиная от формирования бляшки до индукции его осложнений, лежат иммунно-воспалительные механизмы, развивающиеся в системном кровотоке в результате активации иммунных клеток врожденной иммунной системы при модификации ЛПНП в интиме артерий [243, 311, 312]. Гиперхолестеринемия способствует инфильтрации и отложению ЛПНП в артериальной интиме [380], в которой инициируется прогрессирующий оксидативный процесс, приводящий к окислению ЛПНП (ок-ЛПНП), которые при поглощении макрофагами запускают воспалительную реакцию в стенке артерии, вызывая дисфункцию эндотелиальных клеток и гладкомышечную пролиферацию. Кроме того, модифицированные ЛПНП повышают экспрессию молекул адгезии лейкоцитов (сосудистая молекула клеточной адгезии VCAM-1, E/P-selectin), так и других хемокинов, таких как макрофагальный колониестимулирующий фактор (M-CSF) и моноцитар- ный хемоаттрактантный белок (MCP-1), в клетках эндотелия. Через эти механизмы ок-ЛПНП экспансируют воспалительный процесс, индуцируя моноциты к интенсивному проникновению в субэндотелиальный слой и дифференцировке в макрофаги, с повышением экспрессии scavenger рецепторов (SRs) и toll-like рецепторов (TLRs) на поверхности активизированных макрофагов [474, 338, 213, 567].
Scavenger рецепторы (SR-AI and AII, MARCO, CD36, CD68, SR-PSOX) распознают различные структурные компоненты, включая бактериальные эндотоксины, апоптотические клетки и oк-ЛПНП, которые активизируют клетки и утилизируются фагоцитозом. Однако, при избыточном образовании ок-ЛПНП, превышающем их элиминацию макрофагами, происходит накопление липидов в макрофагах с превращением их в пенистые клетки. В свою очередь, прикреплённые к TLRs ок-ЛПНП инициируют каскад реакций, вызывающих активацию клеток через передачу трансмембранных сигналов [445], которые активизируют нуклеар- ный фактор транскрипции каппа B (NF -кВ) и митоген-активируемую протеинкиназу (MAPK), что вызывает экспрессию большого количества генов, которые кодируют различные цитокины, протеазы, рекрутирующий лейкоциты белок, продукцию реактивных кислородных радикалов и фагоцитоза, что способствует началу и усилению местного воспалительного процесса с формированием порочного, самоподдерживающегося круга воспалительных пероксидазных реакций. Кроме ок-ЛПНП триггером для TLRs могут быть белки теплового шока (HSP) 60, бактериальные мембранные компоненты и вирусная ДНК или вирусная РНК. Т аким образом, активатором процесса развития атеросклероза могут являться несколько стимулирующих факторов [579, 437].
Т-лимфоциты участвуют в формировании атеросклеротических изменений, так же как и моноциты, и играют ключевую роль в формировании адаптивного иммунитета. Клетки адаптивного иммунитета распознают специфичные молекулярные структуры, представляемые антигенпрезентирующими клетками, детер- минантными факторами главного комплекса гистосовместимости (major histocompatibility complex - MHC). Активность данных клеток зависит от генерации большого количества антигенных рецепторов, таких как Т-лимфоцитарные рецепторы (TCRs) и иммуноглобулиновые рецепторы, процессов перегруппировки в бластных клетках. Эффекторная активность адаптивной иммунной системы включает прямую атаку антигена, переносимого цитотоксическими T- лимфоцитами (CTL), стимуляцию В-лимфоцитов к продукции антител против антигена, и индукцию воспаления с инициацией механизмов врожденного ответа на антиген [569, 416, 537, 541].
В атеросклеротически изменённых тканях всегда присутствуют CD3 Т- лимфоциты с преобладанием клеток с фенотипом CD4+ CD3+ TCRa/p+. Распознание белков антигенов, представленных Т-лимфоцитам как фрагменты молекул осуществляется главным комплексом гистосовместимости II класса. Начальная активация "наивных" Т-лимфоцитов требует сильных активирующих стимулов, лучше всего обеспеченных дендритными клетками, специализированными макрофагами. Успешная активация формирует у остающихся Т-лимфоцитов памяти более низкий порог активации, поэтому для последующей стимуляции требуют меньшее количество антигена и реактивация может встречаться в нелимфоидных тканях, таких как стенка сосуда. Постстимулированные Т-лимфоциты преимущественно имеют подтип хелпера Th1 и секретируют интерферон (IFN-у) и IL-12 [284, 538, 365, 573, 512, 546]. IFN-y активизирует макрофаги, улучшая эффективность представления антигена и понижая порог для TLR зависимой активации; что увеличивает синтез TNF-a, мощного провоспалительного цитокина с NF-kB активацией и секрецию интерлейкина-1 (IL-1) [390, 350, 534]. Антигеном, вовлеченным в атеросклероз, являются белки теплового шока 60 и 65 (HSP60-65), продуцируемые в большом количестве повреждёнными клетками, которые действуют как шапероны для ограничения денатурации других клеточных белков. Высвобождение HSP60 может индуцировать не только специфические антитела и Т- лимфоциты, но также и непосредственно активизировать врожденный иммунитет через связывание TLR-4 рецепторами бактериальных эндотоксинов [362, 554, 160].
Цитокины, продуцируемые Th1 клетками и макрофагами при стимуляции секреции формируют цитокиновый каскад. В результате повышенные уровни IL- 1, IL-6, TNF-a, IFN-y и C-реактивного белка (C-RP) могут быть обнаружены в периферическом кровотоке, повышенные уровни которых являются предиктором неблагоприятного прогноза. Таким образом, активация ограниченного числа им- муноцитов может запускать цитокиновый каскад с формированием системного поражения. Увеличенные уровни C-RP у больных с острым коронарным синдромом, вероятно, отражают эту воспалительную активность в коронарных артериях, а не в ишемизированном миокарде, следовательно, воспалительная иммунная активация в коронарных артериях предопределяет развитие острого коронарного синдрома, маркерами которого служат уровни циркулирующих воспалительных цитокинов [400, 234, 493].
Центральное богатое липидами ядро атероматозной бляшки переполнено макрофагальными пенистыми клетками, продуцирующими большое количество трансформирующего фактора роста (TGF-P), мощного прокоагулянта, который может стимулировать формирование тромба при контакте с кровью [395, 494]. Атероматозная бляшка подвержена динамическому ремоделированию и обладает метаболической активностью [576, 388]. Баланс между синтетическим и дегратив- ными процессами, контролируемыми медиаторами воспаления, регулирует уровень коллагена в бляшке. INF-y может ингибировать синтез внутритканевого коллагена SMCs [386]. Провоспалительные цитокины вызывают экспрессию ферментов, способных разрушать элементы артериальной внеклеточной матрицы (ECM); в частности матриксные металлопротеиназы (MMP) могут ухудшить волоконца коллагена, которые обеспечивают прочность фиброзного колпачка бляшки [167, 290]. SMCs также влияют на уровни ECM посредством продукции изоформ тканевых ингибиторов металлопротеиназ (TIMPs) [454]. Воспаление способствует эро- зированию эндотелиальных клеток, оголяя тромбообразующую субэндотелиальную матрицу [533, 216] и индуцируя апоптоз эндотелиальных клеток [239, 269] и увеличивая экспрессию TGF-P и PAI-1 [518, 317, 198].
Th1 активированные клетки, участвующие в атерогенезе, продуцируют цитокины, такие как IL-12 и IL-18, которые стимулируют их собственную пролиферацию и ингибируют эффекты Th2 [594, 558, 441, 277, 414, 415, 253]. Напротив, IL-4 и IL-10, продуцируемые Th2, могут ингибировать активность Th1 и замедлять сосудистые изменения [413, 483, 209]. Иммуновоспалительные механизмы принимают активное участие в развитии коронарного атеросклероза. Существенная роль в этом процессе принадлежит цитокинам. Содержание IL-ip, IL-2, IL-6, IL-8, TNF- а, IL-2 в крови, мРНК IL-ip, IL-2, IL-6 и TGF-P в сосудистой стенке повышается у больных коронарным атеросклерозом. В основе трансформации липоидоза артерий в атероматоз лежит индукция механизмов адаптивного (специфического) иммунного ответа [71].
Антитела, продуцируемые В-лимфоцитами менее вовлечены в патогенез атеросклероза и осуществляют протективную функцию через различные механизмы [271, 188]. Циркулирующие IgG могут связать и инактивировать антигены ок- ЛПНП, которые представляют хронический иммунологический стресс для бляшки. Уменьшение циркулирующих уровней IgG к ок-ЛПНП обусловлено экстремальной активацией Thi при сосудистых поражениях с нарушением регулирования Th1/Th2 ответа и служит маркером сниженной активности защитных клеток, в частности, В-лимфоцитов, активация которых находится под контролем Th2 пути [565, 282].
Таким образом, атерогенез представляет собой хронический, периодически обостряющийся иммунновоспалительный процесс повреждения сосудов с нарушением проницаемости и повреждением эндотелия в ответ на метаболические, химические или инфекционные повреждения, вследствие изменения сосудистой стенки, вызванного нарушением холестеринового обмена, взаимодействия компонентов липидного обмена и иммунных факторов, активации процессов пере- кисного окисления липидов в стенке артерий и воздействия продуктов свободнорадикального окисления.
Атеросклеротический процесс представляет собой последовательный взаимообусловленный ряд изменений сосудистой стенки воспалительного характера, начинающийся с дисфункции и повреждения эндотелия, которое морфологически характеризуется нарушением цитоскелета, ослаблением межклеточных связей, изменением расстояния между клетками, экспозицией субэндотелиальных структур [524, 14, 22, 37, 147, 195, 561]. Биохимической основой атеросклероза является нарушение поглощения клетками ЛПНП вследствие перекисного окисления активированными нейтрофилами. В результате в крови накапливаются ЛПНП, которые также окисляются активированными нейтрофилами, гиперлипопротеинемия сопровождается накоплением антител против ок-ЛПНП, а циркулирующие иммунные комплексы, в состав которых входят липопротеины, вызывают отложение липидов в стенках сосудов [526, 123, 267, 263, 95, 126, 127, 41]. Ок-ЛПНП индуцируют активацию метаболизма фагоцитов, в результате которого в зоне образования атеросклеротической бляшки повышается концентрация протеиназ (катепсин G, эластаза, коллагеназа) с накоплением активных форм кислорода, разрушающих компоненты соединительной ткани стенки и, как следствие, усиливается проницаемость эндотелия сосудов [401, 364, 89, 204, 26, 566].
Атерогенез характеризуется признаками хронической воспалительной реакции - повышением в сыворотке крови уровня С-реактивного белка, сиаловых кислот, фибриногена, плазминогена, цитокинов, общего количества лейкоцитов - развитие которых связывают с персистенцией инфекции [232, 171, 522]. Важными факторами первичного повреждения эндотелия считаются бактериальная и вирусная инфекции и сопутствующие им клеточные и гуморальные иммунные и/или аутоиммунные реакции [233, 266, 308, 387, 319, 334]. Под действием первичного повреждения эндотелий экспрессирует цитокины (IL-1, TNF-a, IFN-y), хемокины (моноцитарный хемоаттрактантный фактор, IL-8) и факторы роста (трансформирующий фактор роста, основной фактор роста фибробластов и др.) [523, 499, 185]. К участкам эндотелия с повышенной адгезивностью прикрепляются моноциты и Т- лимфоциты, которые мигрируют в субэндотелиальное пространство. Моноциты дифференцируются в макрофаги, которые захватывают ок-ЛПНП, и транформи- руются в пенистые клетки [343, 399, 497, 180]. Ок-ЛПНП инициируют локальную воспалительную реакцию, сопровождающуюся гибелью эндотелиальных клеток и вызывающую дисфункцию эндотелия. Модифицированные ок-ЛПНП приобретают свойства аутоантигенов и стимулируют аутоиммунные реакции, проявляющиеся на клеточном и гуморальном уровнях. Кроме того, ок-ЛПНП модифицируют реакцию сосудистой стенки на ангиотензин II. Это приводит к нарушению вазодилатации и индуцирует протромботическое состояние, активируя тромбоциты и запуская каскад факторов коагуляции плазмы крови [258, 293, 325, 356, 571].
Персистирующая инфекция инициирует сложную цепь иммунопатологических процессов с развитием иммунорегуляторного дисбаланса, способствующего индукции генерализованного воспаления, при котором эндо- и экзотоксины опосредованно вызывают усиленную активацию фагоцитов и клеток эндотелия [501, 386]. Результатом данного процесса является повышенный синтез провоспалительных медиаторов, свидетельствующий о системном воспалении [449, 316]. При атеросклерозе реактивность организма на инфекционные агенты вируснобактериальной коалиции более интенсивна, чем при аутоиммунных заболеваниях и характеризуется признаками иммунного воспаления [426, 3, 36].
Инфекционные агенты и их компоненты могут вызывать активизацию адаптивного иммунного ответа через TLRs несколькими путями, включая молекулярную мимикрию, прямую Т-лимфоцитарную активацию и аутоиммунные реакции. Следует учитывать, что возбудители инфекции могут оказать влияние на сосудистую стенку непосредственно инфицированием ткани, участвуя, таким образом, в патогенезе атеросклероза [327, 208, 344, 481, 210, 301].
Роль инфекции в патогенезе атеротромбоза связывается с повышением синтеза тканевого фактора и уровня фибриногена, активацией тромбоцитов [70, 93]. У больных с атеросклерозом выявлена ассоциация повышения уровня С- реактивного белка с высокими титрами антител к нескольким инфекционным агентам, а также то, что стимуляция продукции тканевого фактора С-реактивным белком потенцируется бактериальными полисахаридами [551]. При ответе организма на инфекцию и воспаление возникают сдвиги липидного метаболизма и уровня циркулирующих липопротеинов под влиянием цитокинов. Экспериментальными исследованиями показана способность цитокинов угнетать активность монооксигеназ печени с нарушением её метаболизирующей функции [7]. Цитокины (TNF-a, IL-10) усиливают синтез печёночного ХС и снижение катаболизма ХС в печени с нарушением состава липопротеинов. Между синтезом цитокинов и уровнем липидов существует обратная связь [438]. IL-2 активирует стресс- индуцированное накопление и высвобождение ХС лейкоцитами [429, 77]. Провоспалительный IL-6 повышает уровень ТГ и ХС. Выявлена тесная корреляция между способностью лейкоцитов синтезировать TNF-a и содержанием ТГ. В свою очередь ок-ЛПНП усиливают экспрессию тканевого фактора, вызванную бактериальными липополисахаридами и индуцируют продукцию IL-8, которая увеличивается пропорционально степени их окисления и резко увеличивают их атероген- ность, т.е. способность захватываться моноцитами/макрофагами с образованием пенистых клеток [452, 379, 35, 286, 587].
Результаты научных исследований обосновывают инфекционную природу долипидных изменений сосудов. Она подтверждается возможностью участия моноцитов периферической крови в транспорте вирусов в стенку сосудов [303, 443] с инфицированием эндотелия и гладкомышечных клеток и их трансформации [2, 331, 508]. Инфекционные агенты выделяют из атеросклеротических бляшек коронарных сосудов, сонных артерий, грудного и брюшного отделов аорты [300]. Пер- систенция инфекции в эндотелиальных клетках, гладкомышечных клетках и макрофагах индуцирует продукцию провоспалительных цитокинов и молекул адгезии, нарушает захват ЛПНП и их метаболизм, стимулирует накопление атероген- ных липидов и эфиров холестерина макрофагами, преобразуя их в пенистые клетки [219, 307, 287].
Липополисахариды грамотрицательных бактерий могут взаимодействовать с Toll-подобными рецепторами (TLR4) и активировать клетки эндотелия, гладких мышц и макрофаги интимы артерий, индуцируя их превращение в пенистые клетки, насыщенные эфирами холестерина, и формирование атером [261, 544, 25, 200]. В индукции атерогенеза могут принимать участие и другие бактериальные лиганды, в частности пептидогликан, а также эндогенные лиганды TLR микроорганизмов, синтезируемые при действии стрессогенных факторов [597, 51, 52]. Следовательно, начальным звеном патогенеза атеросклероза могут быть реакции, запускаемые вследствие взаимодействия TLR с экзогенными и эндогенными лигандами перси- стирующих микроорганизмов [16, 63].
Атеросклеротическая трансформация сосудистой стенки ассоциирована с наличием внутриклеточных инфекций [278, 103, 24], развивается при взаимодействии факторов врожденного и приобретенного иммунитета [54] и сопровождается развитием внутрисосудистого латентного воспалительного процесса, маркерами которого являются С-реактивный белок, провоспалительные цитокины (IL-1, IL-6, IL-8, INF-y, TNF-a) и другие реактанты воспаления [82, 30, 80]. При этом наблюдается конкурентная связь инфекционных факторов и показателей липидного обмена (ЛПНП, ЛПОНП), а также признаки активации инфекционного процесса при ослаблении приобретенного иммунитета. Атерогенные фракции липидов оказывают патологическое действие на сосудистую стенку в сочетании с другими факторами и преимущественно у лиц с атеросклерозом сосудов. Воспалительный процесс усиливается по мере прогрессирования атеросклероза и приобретает у лиц с наличием атеросклеротических бляшек характер системной латентной воспалительной реакции, на что указывает повышение концентраций провоспалительных цитокинов и C-RP [149]. Взаимосвязь между величиной комплекса интима-медиа и показателями инфекционного процесса позволяет считать персистен- цию внутриклеточных микроорганизмов (вирусов и бактерий - CMV, HSV-1, C. pneumoniae, H. pylori) значимой для развития атеросклеротического процесса [100, 29, 108]. Процесс утолщения стенки сосуда происходит в комплексном взаимодействии с инфекционными, метаболическими (липидный обмен) и иммунными показателями [150]. Таким образом, инфекционный фактор оказывает действие на стенку сосуда в условиях снижения иммунной резистентности организма и может являться индуктором латентного воспалительного процесса.
Следует отметить, что не все, а лишь определенные инфекционные агенты, в связи с особенностями их метаболизма, белково-липидным составом их структур и мембран, антигенной мимикрией, повышенным сродством к эндотелию сосудов, а также обладающие способностью изменять липидный спектр крови и модулировать иммунный ответ, могут поддерживать в организме хроническое воспаление, на фоне которого атеросклеротический процесс и его клинические проявления реализуются наиболее выражено. Этим, по всей вероятности, и ограничивается «круг претендентов» на роль триггеров атеросклероза такими инфекционными агентами, как С. pneumoniae, CMV, H. pylori [486, 302, 419, 15]. Развитие атеросклероза наблюдается чаще при одновременном выявлении у больных нескольких инфекционных агентов [171, 442]. Частота выявления ИБС значительно выше при комбинации двух микроорганизмов - H. pylori и C. pneumoniae по сравнению с изолированной инфекцией [85]. Однако наличие цитомегаловирусной и хлами- дийной инфекций у больных ИБС не связано с дестабилизацией заболевания (возникновение нестабильной стенокардии) и отсутствует зависимость выраженности системного воспаления при ИБС с уровнем образования антител к хламидийной и цитомегаловирусной инфекции [66, 332]. Более того, атерогенное изменение липидного профиля крови ассоциируется с инфекцией H. pylori, но не с C. рпеишота и CMV [321, 342].
В основе проатерогенных эффектов C. pneumoniae, CMV, H. pylori лежит несколько механизмов, подробно изложенных ранее [257, 442]:
• повреждение и лизис клеток эндотелия инфекционным агентом или его ЛПС вызывает гиперсекрецию цитокинов и продукцию прокоагулянтов;
• повреждение и лизис гладкомышечных клеток инфекционным агентом или ЛПС стимулирует гладкомышечную пролиферацию, этерификацию ХС и экспрессию цитокинов;
• активация тромбоцитов и их агрегация с инфицированными клетками эндотелия способствует тромбогенезу;
• инфицирование или активация моноцитов ведут к гиперсекреции цитокинов и усилению воспалительного процесса в атероме, к гиперкоагуляции и продукции активных форм кислорода;
• индукция аутоиммунного ответа вследствие сходства между инфекционными и человеческими антигенами, в частности HSP60;
• системные ответы макроорганизма на инфекцию, сопровождающиеся высвобождением маркеров воспаления, усиливающих воспалительный ответ и способствующих увеличению концентрации триглицеридов и снижению содержания ЛПВП.
Таким образом, роль инфекционного фактора в этиологии и патогенезе атеросклероза [11, 246] обусловлена общностью патогенетических механизмов, развивающихся как при атеросклеротическом, так и хроническом инфекционном воспалительном процессе и может быть схематично представлена следующим образом:
- точками приложения являются эндотелиальные и гладкомышечные клетки, фибробласты, моноциты, макрофаги, нейтрофилы, тромбоциты, Т- и В- лимфоциты [124, 291, 308];
- адгезия моноцитов и нейтрофилов на поверхности эндотелия активирует одни и те же белки клеточных взаимодействий: интегрины на мембране нейтрофилов и моноцитов, Е-селектин на мембране эндотелия и Р-селектин на поверхности тромбоцитов [186, 465];
- оба патологических процесса проявляются активной инфильтрацией (хемотаксисом) тканей циркулирующими в крови моноцитами и нейтрофилами [53, 264];
- активированные нейтрофилы усиливают образование супероксидрадикалов, активируют перекисное окисление белков и липидов и определяют степень выраженности «окислительного стресса» [136, 283, 314, 318, 425];
- индукция метаболизма функциональных фагоцитов приводит к активации синтеза клетками хемоаттрактантов и секреции интерлейкинов [330, 254, 297, 488];
- активация цитокинового каскада стимулирует синтез гепатоцитами и секрецию в системный кровоток белков острой фазы (С-реактивный белок, сывороточный амилоид А, гаптоглобин, альфа-1 ингибитор протеиназ, липопротеин (а) и фибриногена [125, 491]; в интиме артерий отмечается усиленная пролиферация гладкомышечных клеток, увеличивается содержание холестерина, формируются атероматозные изменения в стенке артериальных сосудов [294, 595, 48, 259, 375, 378].
Иммунная система слизистых оболочек (ИССО) является защитным барьером организма человека от воздействия внешних антигенно чужеродных агентов и патогенной/условно-патогенной микрофлоры [201, 323]. Площадь внутренней
Л
поверхности кишечника составляет около 200 м . Около 85% лимфатической ткани человека сосредоточено в стенке кишечника. [94]. ИССО тесно взаимодействует с эпителиальными, нервными, мышечными и стромальными клетками [422, 69, 525]. Нарушения в системе этих взаимодействий проявляются развитием воспаления и иммунных реакций с активацией продукции цитокинов.
ИССО, структурной основой которых является mucosal-associated lymphoid tissue (MALT) - лимфоидная ткань, ассоциированная со слизистыми оболочками, может быть условно разделена на 2 участка: индуктивный (пейеровы бляшки - ПБ, региональные лимфатические узлы) и эффекторный (lamina propria - собственная пластинка слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта (LP)) [354]. Подобное деление условно потому, что MALT-лимфоциты постоянно мигрируют, заселяя при этом только характерные для каждой популяции зоны обитания - хоминг-эффект. Следствием этого является одновременное включение иммунного ответа во всех слизистых оболочках, вне зависимости от очага антигенного стимула. В индуктивном участке происходят процессы иммунологического распознавания, презентации антигена и формируется небольшая популяция антигенспецифических лимфоидных клеток. Антигенпрезентирующие клетки и антиген- реактивные Т- и В-лимфоциты поступают в лимфоциркуляцию, затем попадают в кровь, а оттуда мигрируют в собственную пластинку слизистой оболочки (эффек- торный отдел) с помощью хоминг-рецепторов. Th2-популяция Т-лимфоцитов- хелперов вырабатывает в собственной пластинке интерлейкины (IL-4 и IL-5), необходимые для терминальной дифференцировки В-лимфоцитов именно в IgA- продуцирующие плазматические клетки. В эффекторном участке продуцируется секреторный IgA (sIgA) и накапливаются эффекторные Т-лимфоциты, обеспечивающие клеточно-опосредствованные формы защиты слизистых оболочек [339]. Пройдя с помощью трансцитоза эпителиальную клетку, димерная молекула IgA присоединяет секреторный компонент, превращается в sIgA. Располагаясь в надэ- пителиальной слизи, встраиваясь в гликокаликс, sIgA препятствует адгезии микроорганизмов, их токсинов, пищевых аллергенов на эпителии слизистых оболочек и тем блокирует их проникновение во внутреннюю среду организма.
Мигрируя в эффекторные зоны, антигенспецифические Т- и В-лимфоциты являются источником накопления эффекторных клеток, которые в последующем обеспечивают клеточные и гуморальные формы иммунного ответа в эффекторном участке ИССО [340]. Т-лимфоциты собственной пластинки представлены популяцией СВ8+-лимфоцитов, обладающих цитотоксическими свойствами и составляющих основную массу межэпителиальных лимфоцитов, NK-клетками и Т- хелперами, имеющими иммунофенотип CD3+CD4+CD8-. Среди последних выделяют ТЫ-лимфоциты, вырабатывающие интерферон и IL-2, играющие ведущую роль в клеточном иммунитете, и Th2-лимфоциты, синтезирующие IL-4 и IL-5, которые инициируют высокоаффинный IgA-ответ [434]. Кроме того, Th2 с помощью IL-4 ингибирует продукцию IL-12 антигенпрезентирующей клеткой, предотвращая дифференцировку ТЫ из ThO-лимфоцита. Нарушения дифференцировки ТЮ- ТЫ-ТЫ-лимфоцитов ведут к сбою местного иммунитета и развитию заболеваний. Поломка каскада взаимодействий цитокинов и рецепторов лимфоцитов в ИССО может приводить к изменению соотношения ТЫ/ТИ2, что обусловливает повышение чувствительности организма к патогену или развитие иммунопатологических реакций.
Популяция CD4+-Т-лимфоцитов/хелперов в зависимости от типа продуцируемых цитокинов условно может быть разделена на 2 группы: Th1 и Th2 [441]. Thl-клетки продуцируют IL-2, IFN-y и лимфотоксин (TGF-P), в то время как Th2- клетки секретируют IL-4, IL-5, IL-6 и IL-10. Оба типа клеточных клонов имеют типичный фенотип Т-клеток/хелперов (CD3+ CD4+ CD5+ CD8-) и не могут быть различимы по экспрессии специфических поверхностных маркеров. Дифферен- цировка наивных Т-лимфоцитов по Th1 или Th2 типу зависит от природы антигена [542].
Th1- и Th2-клетки способны оказывать взаиморегулирующее влияние путём синтеза цитокинов. Например, IL-10, продуцируемый CD4+-Т-лимфоцитами Th2- типа подавляет продукцию цитокинов Thl-типа, в то же время IFN-y снижает секрецию цитокинов Th2-rara [450]. Цитокиновый профиль лимфоцитов, обладающих и не обладающих функциями иммунологической памяти, весьма различен. Так, клетки памяти (Mel-14, CD45RO+, CD44hlgh) в процессе антигенной стимуляции интенсивно продуцируют цитокины; в то время как клетки Mel-14+, CD45RB+, CD44low продуцируют цитокины в значительно меньшем количестве [536].
Реликтовый компонент ИССО представлен CD4XD8+ и CD4“CD8“ лимфоцитами, несущими у/5-антигенраспознающие рецепторы и В-1-клетками, реагирующими с основным спектром микробных антигенов с низкой аффинностью [556, 581]. Это первая линия защиты слизистых оболочек, функционирующая независимо от центральных органов иммуногенеза. Современный компонент ИССО (вторая линия защиты) составляют Т-лимфоциты с а/р-антигенраспознающими рецепторами (а/р-цепями Т-клеточного рецептора) и В-лимфоциты костномозгового происхождения. Эти лимфоциты осуществляют взаимодействие с антигенами с высокой степенью специфичности и аффинности, их ответ детерминирован центральными органами иммуногенеза. Все зрелые Т-лимфоциты являются CD3+, причём большая часть лимфоцитов имеет фенотип CD4+CD8- и проявляет хел- перные функции [184]. Приблизительно 1/3 CD3+ лимфоцитов может быть классифицирована как CD4“CD8+ Т-клетки с цитотоксическими свойствами [337, 285].
H. pylori — инвазивная бактерия, способствующая развитию воспаления слизистой оболочки желудка не только в результате непосредственного воздействия, но и «запуском» цитокиновых реакций как фактора цитопротекции желудочнокишечного тракта. Основные диагностические гистологические признаки хелико- бактерного гастрита: 1) выраженная нейтрофильная инфильтрация в ямочном эпителии с повреждением клеток; 2) плазмоцитарная и лимфоцитарная инфильтрация собственной пластинки; 3) наличие H. pylori на поверхности слизистой оболочки и в просветах ямок; 4) лимфоидные фолликулы. Кроме того, H. pylori- инфекция часто ассоциируется с хроническим воспалением «внутри желудка» Т- клеток и Е-клеток слизистой оболочки желудка [132]. При колонизации слизистой оболочки желудка H. pylori резко возрастает проницаемость эпителиального барьера для иммунногенных факторов патогенности микроба, запускающих местный иммунный ответ. К ним относятся:
- уреаза;
- аммиак;
- адгезины;
- литические ферменты - липаза, муциназа, протеаза, каталаза;
- липополисахарид (эндотоксин);
- О-специфичная полисахаридная цепочка мембранного липополисахарида, осуществляющая мимикрию под Lewisx и Lewisy антигены группы крови человека и вызывающая IgG-ответ;
- CagA-протеин, обладающий мощными антигенными свойствами, инициирующий индукцию образования сывороточных IgG-антитела и местный slgA- ответ;
- вакуолизирующий цитотоксин VacA;
- активные кислородные радикалы;
- цитотоксин-ассоциированный антиген;
- перекрестно реагирующие антигены [5, 58, 112, 45, 513].
Поверхностные антигены H. pylori ассоциированы с рецепторами, осуществляющими адгезию бактериальной клетки, что обеспечивает многоступенчатый процесс взаимодействия H. pylori, мукоцита и белков экстрацеллюлярного матрикса. Попавшие в собственную пластинку иммунногенные молекулы липида А, входящего в состав мембранного липополисахарида H. pylori и белка наружной мембраны H. pylori (HomB), стимулируют эндотелиоциты к производству селек- тинов, что обеспечивает интенсивную межэпителиальную миграцию нейтрофиль- ных лейкоцитов с персистенцией и усилением воспаления слизистой оболочки [461]. Способность индуцировать воспалительный ответ на H. pylori определяется инициированием выработки мукоцитами через рецептор миелоидных клеток (TREM-1) IL-8, мощного хемоаттрактанта для нейтрофилов [506]. Интенсивность инфильтрации собственной пластинки слизистой оболочки лимфоцитами коррелирует со степенью H. pylori-колонизации и выраженностью воспалительной инфильтрации. Эта корреляция объясняется тем, что миграция и пролиферация лимфоцитов в собственной пластинке обусловлена с одной стороны антигенсти- мулирующим рекрутированием лимфоцитов (эффект иммуногенных молекул H. pylori), а с другой - цитокинами (IL-ip и TNF-a), продуцируемыми антигенпре- зентирующими клетками при воспалении [131, 76, 72, 472].
Естественная защита слизистой оболочки против инфекции H. pylori зависит от активации Toll-like рецепторов (TLR) и Nod-like рецепторов (NLR), которые приводят к генерации субпопуляции Th1-лимфоцитов, специфичной для H. pylori. Нейтрофил-активирующий белок H. pylori (HP-NAP) является ключевым фактором в активации TLR-рецепторов. HP-NAP индуцирует секрецию интерлейкинов IL-12 и IL-23 моноцитами, дендритными клетками, и нейтрофилами через активацию TLR2 [166]. HP-NAP запускает экспрессию нейтрофилами CD11b и CD18, которые облегчают ICAM-1 зависимую адгезию нейтрофилов к эндотелию и их экс- травазацию [78]. Другие факторы патогенности H. pylori кроме HP-NAP, такие как вакуолизирующий цитотоксин (vacuolating cytotoxin - VacA), CagA, островок патогенности (PAI) и белок теплового шока (HSP) 90, способствуют экспрессии IL- 12 и активации Thi реакции [543]. Вслед за инфекцией H. pylori клетки эпителия желудка и моноциты начинают продуцировать другие TM-индуцированные цитокины, такие как IL-18, уровни которых коррелируют с выраженностью воспаления слизистой оболочки желудка [584, 251], тяжесть которого усиливают макрофаги [348].
Хронизация воспаления ассоциируется с мононуклеарной и лимфоцитарной инфильтрацией, которая отражает напряжённость местного иммунного ответа, однако элиминации H. pylori не происходит и мононуклеарная инфильтрация служит основой прогрессирования или персистенции воспаления [20].
Компонент ИССО, представленный лимфоцитами, несущими у/5- антигенраспознающие рецепторы, действует как аутологичная система надзора, устраняющая поврежденные клетки. Можно было бы предположить их увеличение при H. pylori-инфекции, однако этого не происходит ни в собственной пластинки, ни интраэпителиально. Иначе реагирует компонент ИССО, ассоциированный с а/р-антигенраспознающими лимфоцитами. Их количество достоверно возрастает и в эпителии, и в собственной пластинке желудка у H. pylori- инфицированных, единовременно увеличивается и число Т-клеток памяти, составляющих до 85% Т-лимфоцитов собственной пластинки. Увеличение CD4+, СВ45КО-клеток в собственной пластинке и Т-лимфоцитов с а/р- антигенраспознающими рецепторами в эпителии четко коррелирует с активностью гастрита и интенсивностью H. pylori-колонизации [353, 447]. Отмеченное возрастание трансмиграции и пролиферации лимфоцитов может быть обусловлено не только антигенспецифическим рекрутированием лимфоцитов и цитокинами, выделяемыми в избытке антигенпрезентирующими клетками в очаге воспаления: IL-ip, TNF-а, цитокины RANTES из семейства СС-хемокинов, количество которых резко увеличивается в слизистой оболочке при хеликобактерном гастрите [57, 158], причём уровни секреции синтеза IL-ip и TNF-а коррелируют с выраженностью воспалительных и атрофических изменений слизистой оболочки желудка и тяжестью хеликобактериоза [55] и прямо обусловлены наличием H. pylori [118].
Однако степень мононуклеарной инфильтрации собственной пластинки ещё не свидетельствует об эффективности местного иммунитета. H. pylori экспрессируют полипептиды, нарушающие процесс выработки цитокинов макрофагами. Липополисахариды H. pylori обладают низкой иммуногенностью, субминимальный антигенный стимул позволяет H. pylori длительно взаимодействовать с иммунной системой слизистых оболочек, обусловливая хронизацию H. pylori- инфекции [164, 456].
Другим фактором, позволяющим H. pylori избежать влияния ИССО, является антигенная мимикрия - сходство с Lewis-антигенами крови человека. Однако это же свойство обусловливает и возникновение перекрёстной иммунизации. Поскольку Lewis-антигены экспрессируются неизмененной слизистой оболочкой желудка, то в ходе H. pylori-инфекционного процесса появляются антитела к слизистой оболочке антрального отдела, то есть реализуется аутоиммунный компонент в патогенезе H. pylori-ассоциированных заболеваний, моделирующий орга- низменно-бактериальные взаимодействия [394]. Этим объясняется активация клона IgG-продуцирующих плазмоцитов в собственной пластинке слизистой оболочки желудка при H. pylori-инфекции [173]. Логично ожидать при H. pylori- антигенном раздражении в собственной пластинке активации клона В- лимфоцитов с экспрессией мембранного IgA. Однако активация sIgA иммунного ответа не происходит, а в краях язвенного дефекта преобладающим иммунофенотипом плазмоцитов являются IgG-синтезирующие. Кардинальным отличием sIgA от IgG является неспособность первого, вступая в реакции с антигеном, присоединять комплемент. Напротив, комплекс IgG+антиген фиксирует комплемент и активирует его по классическому пути с развитием вторичной альтерации слизистой оболочки при фагоцитозе иммунных комплексов лейкоцитами [13]. Другим отражением интенсивной антигенной стимуляции является экспрессия DR- антигенов (HLA класса II) нелимфоидными клетками, в первую очередь, эндоте- лиоцитами, которые становятся при этом факультативными антигенпрезенти- рующими клетками, запускающими аутоиммунный механизм [46, 110] c формированием пула аутореактивных и перекрестно-реактивных Т-лимфоцитов, способствующих развитию аутоиммунного гастрита и атрофии слизистой оболочки [439, 228].
Взаимодействие клеток, представляющих антиген, и Т-лимфоцитов, в конечном итоге, заканчивается активацией клеточного иммунитета. Однако в ряде случаев после взаимодействия с факультативными антигенпрезентирующими клетками Т-лимфоциты не получают стимуляции. Доказано, что подобная иммунологическая толерантность является следствием недостаточной экспрессии антиген- презентирующими клетками антигенов HLA класса II. В этом случае непрофессиональным антигенпрезентирующим клеткам отводится роль усиления и поддержки тканевых воспалительных реакций. По контрасту с ними профессиональные антигенпрезентирующие клетки, взаимодействуя с Т-лимфоцитами, инициируют именно антигенспецифический ответ [129].
Результаты иммуногистохимического исследования слизистой оболочки желудка и ДПК определяют среди клеток воспалительного инфильтрата клетки- продуценты цитокинов - IL-1, IL-4 и TNF-a с достоверным увеличением их количества при усилении воспалительной инфильтрации [96]. При инфекции H. pylori в слизистой оболочке желудка преобладает активация клеток Th1 с продукцией IFN-y, IL-12, IL-18, и TNF-a, способствующая повреждению слизистой [230, 260] и нарушением Т-лимфоцитар
А так же в разделе «СТЕПЕНЬ РАЗРАБОТАННОСТИ ТЕМЫ ИССЛЕДОВАНИЯ »
- ВВЕДЕНИЕ
- АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
- ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ . ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
- НАУЧНАЯ НОВИЗНА
- ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ И ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ
- МЕТОДОЛОГИЯ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
- ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ
- СТЕПЕНЬ ДОСТОВЕРНОСТИ И АПРОБАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ
- 1.1. Характеристика данных фиброэзофагогастродуоденоскопии больных контрольной группы.