Реферат RUS  Реферат ENG  Литература  Полный текст
УДК:617.713-002.6

Характеристика экспрессии толл-рецепторов на клетках периферической крови при увеитах различного генеза


1Московский государственный медико-стоматологический университет им. А.И. Евдокимова
2Институт биоорганической химии им. М.М. Шемякина Российской академии наук
3Stemedica Cell Technologies, Inc., Longevity Medicine LLC

     Несмотря на широкий спектр терапевтических и хирургических методов лечения, используемых в офтальмологии, их эффективность остается низкой при воспалительных процессах в сосудистой оболочке глаза – увеитах, нередко протекающих с аутоиммунным компонентом. В патогенезе увеитов играет роль иммунная реактивность организма, которая включает звенья врожденного и приобретенного (адаптивного) иммунитета.

    Врожденная иммунная система образует первую линию защиты на пути патогенных агентов, проникающих в организм человека [1, 14, 16]. Рецепторы врожденной иммунной системы в сравнении с приобретенной иммунной системой более консервативны, не подвергаются соматической перестройке, их разнообразие ограничено и является результатом филогенеза. Ответ врожденной иммунной системы развивается быстрее и может приводить к быстрой элиминации патогена без участия приобретенного иммунитета.

    Врождённый иммунитет реализуется через клеточные и гуморальные факторы. К факторам неспецифической иммунной защиты относятся гуморальные – интерфероны, интерлейкины, хемокины, система комплемента, естественные антитела IgM и IgG и клеточные – толл-рецепторы, рецепторы цитокинов, естественные киллеры – NK-клетки, моноциты и макрофаги, дендритные клетки [2, 3].

    Для выявления патогенной инвазии врожденная иммунная система высших позвоночных животных использует два способа – распознавание чужеродных для организма молекулярных структур инфекционного происхождения – патоген-ассоциированные молекулярные паттерны (ПАМП) – компоненты клеточной стенки бактерий и грибов, липополисахариды, липопептиды, липопротеины, пептидогликан, β-глюкагон либо микробные нуклеиновые кислоты или белки (флагеллин, профилин); второй способ – распознавание эндогенных факторов, возникающих в ответ на инфекцию, распознавание «измененного своего» – дистресс-ассоциированные молекулярные паттерны (ДАМП). К эндогенным активаторам врожденного иммунитета относят белки теплового шока и мочевую кислоту, а также продукты некроза и апоптоза [4, 5].

    В распознавании ПАМП и ДАМП участвуют паттерн-распознающие рецепторы (ПРР), в частности толл-рецепторы, которые распознают разнообразные классы микроорганизмов и обеспечивают индивидуализированную реакцию врожденной иммунной системы на разные типы инфекций. Кроме того, ПРР реализуют свое влияние на приобретенный иммунитет с помощью дендритных клеток, основной функцией которых является индукция и регуляция Т-клеточного ответа [5, 19].

    TLR являются сигнальными патоген-распознающими рецепторами и рассматриваются исследователями как ключевые рецепторы врожденного иммунитета [3-5, 11]. TLR участвуют в распознавании микробных компонентов и инициируют активацию внутриклеточных сигнальных путей, в результате чего происходит экспрессия генов цитокинов (ФНОα, ИЛ-1, ИЛ-6, ИЛ-12, ИФНα/β), ко-стимуляторных молекул и некоторых других генов.

    Общим свойством всех толл-рецепторов является их способность взаимодействовать со структурами бактерий, грибов, вирусов и проводить в ядро активационный сигнал, ведущий к повышению неспецифических защитных механизмов организма, в частности воспалительной реакции, что ведет в конечном итоге к гибели и элиминации патогена. Толл-рецепторы экспрессированы в иммунокомпетентных тканях (миндалины, лимфоузлы, селезенка, тимус) и в покровных тканях (кожа, бронхо-легочный, гастроинтестинальный и урогенитальный эпителий, эпителий роговицы и конъюнктивы, периваскулярные пространства радужки и цилиарного тела). На клеточном уровне толл-рецепторы широко экспрессированы на структурных клетках (эпителиальные, фибробласты, эндотелиальные) и на иммунных клетках – моноцитах, макрофагах, нейтрофилах, антигенпрезентирующих дендритных клетках (ДК), естественных киллерах (NK-гранулярные лимфоциты периферической крови и лимфоидных органов) и в меньшей степени на эозинофилах, лимфоцитах [4, 11, 15]. Между толл-рецепторами и системой интерферонов имеется взаимосвязь – пять типов TLR (TLR3, 4, 7, 8, 9) участвуют в индукции биосинтеза трёх основных классов интерферонов [4, 5].

    В популяции антигенпрезентирующих клеток радужки, цилиарного тела, хориоидеи человека выявлены высокие уровни экспрессии TLR4, которые связаны с липополисахаридным рецепторным комплексом бактерий посредством корецептора – CD14/MD-2-комплекса [6, 13, 14, 17]. В сосудистой оболочке человека в норме комплекс TLR4/CD14/MD-2 относительно богато представлен в корне радужной оболочки и строме цилиарного тела, тогда как в хориоидее и строме радужки обнаруживается редко [8-10]. TLR-4/CD14/MD-2-комплекс в увеальной ткани локализуется периваскулярно или субэпителиально. В противоположность другим тканям, например коже, в сосудистой оболочке этот комплекс не экспрессируется в эпителии и сосудистом эндотелии увеального тракта глаза [1, 10, 16]. Такая локализация толл-рецепторов в увеальной ткани является наиболее оптимальной для связывания с липополисахаридным комплексом грамнегативных бактерий гематоофтальмическим или интракоокулярным барьерами [10]. Локализация липополисахаридного рецепторного комплекса внутри сосудистой оболочки предполагает ответную реакцию только при проникновении микроорганизмов через гематоофтальмический и гистогематический барьеры.

    Чувствительность ПРР должна поддерживаться на таком уровне, который обеспечивал бы достаточно надежное распознавание микробов, но, по возможности, минимизировал повреждение тканей. Неконтролируемая активация ПРР, в том числе толл-рецепторов, потенциально опасна для организма, поскольку может вести к гиперэргическому воспалению [5, 14]. Поэтому негативная регуляция паттерн-распознающих рецепторов может, с одной стороны, ингибировать функцию ПРР и препятствовать адекватной реакции врожденной иммунной системы, а с другой стороны, играть заметную роль в лечении патологий, обусловленных гиперактивацией этих рецепторов [5, 10].

    Цель

    Изучить и провести сравнительную характеристику экспрессии различных видов толл-рецепторов на клетках периферической крови при увеитах различной этиологии.

    Материал и методы

     В исследовании участвовали 15 пациентов (7 мужчин и 8 женщин) в возрасте 25-54 лет, которые лечились по поводу острого или обострения хронического увеита различной этиологии в Межотраслевом научно-техническом комплексе «Микрохирургия глаза». Тщательно изучалась история заболевания, начало болезни, периоды обострения, результаты лечения. Пациентам проводили ИФА крови с целью оценки характера возбудителя, активности процесса и иммунологического статуса; офтальмологический статус оценивали стандартными (биомикроскопия, офтальмоскопия в прямом и обратном виде) и дополнительными методами исследования (В-сканирование глаза, оптическая когерентная томография сетчатки и зрительного нерва). Контрольную группу составили здоровые лица в возрасте 23-27 лет – 12 чел.

    Кровь в количестве 15 мл забирали натощак в стерильную гепаринизированную пробирку. Уровень экспрессии толл-подобных рецепторов оценивали с помощью проточно-цитометрического анализа лейкоцитов, окрашенных по стандартным протоколам флуоресцентно-меченными антителами (HyCult Biotech, The Netherlands) к поверхностным (TLR2, TLR4, TLR6) или внутриклеточным (TLR3, TLR9) рецепторам. Для идентификации популяций моноцитов и В-лимфоцитов в этих экспериментах использовали метод двойного иммунофлуоресцентного окрашивания с применением антител к CD14 и CD19 (Сорбент, Москва) соответственно. Измерения проводили на проточном цитофлуориметре FACScan (Becton Dickinson, США), анализировали не менее 10000 событий в образце.

    Статистический анализ проведен с использованием программы «Биостат» по критериям Манна-Уитни для сравнения непараметрических данных в двух группах. P<0,05 – статистически достоверный результат для всех групп.

    Результаты

    В таблице 1 представлено распределение пациентов в зависимости от этиологического фактора, вызвавшего увеит.

    По локализации воспалительного процесса в сосудистой оболочке глаза пациенты распределились следующим образом: у 10 пациентов (11 глаз) наблюдали передний увеит или иридоциклит; у 5 больных (10 глаз) имел место панувеит, на трех глазах осложнившийся тракционной отслойкой сетчатки, на 3 глазах – нейроретинитом, на одном глазу – перипапиллярной экссудативной отслойкой сетчатки. На 2 глазах двух пациентов увеит завершился субатрофией глаза. У 5 пациентов воспалительный процесс наблюдали на обоих глазах.

    Учитывая полиморфизм клинических проявлений, этиологических факторов и результаты проточной цитометрии, нами была проведена систематизация полученных результатов исследования. Из анализа результатов исследования был исключен 1 пациент с кератоиридоциклитом и 2 пациента с прогредиентным течением тяжелой формы панувеита, осложнившегося субатрофией парного глаза; 1 пациентка – с аутоиммунным иридоциклитом на фоне сахарного диабета, 1 пациентка – с гнойным иридоциклитом на артифакичном глазу и 1 пациентка – с рецидивирующим иридоциклитом не установленного генеза. Результаты исследования этих пациентов описаны как клинические случаи.

    Сравнительная характеристика экспрессии различных видов толл-рецепторов на клетках периферической крови в контроле и при увеитах различной этиологии представлена в табл. 2-6.

    Представленные результаты исследования показали, что при увеитах различной локализации имела место тенденция к значительному снижению экспрессии всех типов TLR (TLR2, 3, 4, 6, 9) на лимфоцитах, моноцитах и нейтрофилах по сравнению с контролем. Статистически достоверные результаты получены по снижению экспрессии TLR2 на В-лимфоцитах и моноцитах (р=0,02 и 0,014 соответственно) более чем в 2 раза; TLR4 и TLR6 – на моноцитах (р=0,01 и 0,047 соответственно). Выявлена тенденция к большему снижению экспрессии TLR2, 4, 6 (более чем в 2 раза) и менее выраженное снижение TLR3 и 9 (менее чем в 2 раза) на клетках периферической крови (табл. 2-6).

    Результаты исследования образцов крови 6 пациентов представлены отдельно.

    У пациентки Г., 26 лет, с тяжелым течением сахарного диабета 1 типа, характеризующимся аутоиммунным полиорганным поражением, в том числе двусторонним иридоциклитом, наблюдалось повышение экспрессии на лимфоцитах всех типов TLR (2, 3, 4, 6, 9); снижение экспрессии TLR2 и 4 на моноцитах и нейтрофилах и увеличение экспрессии TLR6, 3, 9 на моноцитах и нейтрофилах. В последующем пациентка умерла от диабетической нефропатии.

    У двух пациентов с двусторонним панувеитом прогредиентного течения, осложнившимся субатрофией одного глаза, наблюдали рост экспрессии TLR2, 6 на лимфоцитах, моноцитах и нейтрофилах, TLR3 – на лимфоцитах, TLR4 – на лимфоцитах и нейтрофилах; снижение экспрессии TLR9 – на всех типах клеток, TLR3 – на моноцитах и нейтрофилах.

    У пациента Д., 50 лет, с диагнозом двустороннего рецидивирующего кератоиридоциклита на фоне хламидийной инфекции отмечали снижение экспрессии TLR2, 4, 6, 9 и повышение TLR3 на всех типах клеток периферической крови.

    Четвертая пациентка Ю. с диагнозом рецидивирующего негнойного иридоциклита с доброкачественным течением неясного генеза показала значительное повышение, почти в 2 раза, всех типов TLR на лимфоцитах, моноцитах и нейтрофилах.

    У пациентки Р. с диагнозом гнойного иридоциклита на артифакичном глазу мы отметили повышение экспрессии всех TLR на лимфоцитах, TLR2, 3, 9 – на моноцитах, TLR6, 3, 9 – на нейтрофилах; и снижение экспрессии TLR4 – на моноцитах.

    Обсуждение

     Таким образом, обобщая представленные данные, можно заключить, что из всех изученных толл-рецепторов наибольшее патогенетическое значение имеет достоверное угнетение экспрессии TLR2, TLR4 и TLR6 – на моноцитах периферической крови. TLR2, TLR4 активируются липополисахаридным комплексом грамнегативных и грампозитивных микроорганизмов посредством корецепторов (CD14/MD-2-комплекс), их экспрессия увеличивается под действием провоспалительных цитокинов. TLR6 активируются бактериальными липопротеинами грамнегативных и грампозитивных бактерий и функционирует в виде гетеродимера с TLR2 [5, 10, 17]. В основной группе, где имело место угнетение экспрессии TLR2, TLR4 и TLR6, наблюдали увеит инфекционно-токсического рецидивирующего характера (8 случаях из 9). Кроме того, пациенты получали активную стероидную противовоспалительную терапию. Угнетение экспрессии TLR2, TLR4 и TLR6, возможно, связано с чрезмерной стимуляцией толл-рецепторов экзогенными лигандами до начала или в дебюте заболевания и развитием состояния рефрактерности или гипочувствительности толл-рецепторов в дальнейшем развитии заболевания на фоне проводимой терапии стероидными противовоспалительными препаратами. В зарубежной литературе это состояние носит название «state of endotoxin tolerance» [12, 13, 19]. Это состояние индуцируется глюкокортикоидами и в ряде случаев является защитной реакцией от гиперэргического воспаления, по данным литературы носит транзиторный характер. Чувствительность клеток к стимуляции ПАМП восстанавливается через 48-72 часа [5, 6, 18].

    В случаях прогредиентного или гиперактивного течения панувеита (у 2 пациентов) мы наблюдали рост экспрессии TLR2, 6 – на лимфоцитах, моноцитах и нейтрофилах, TLR3 – на лимфоцитах, TLR4 – на лимфоцитах и нейтрофилах, что, возможно, свидетельствует о гиперэргической воспалительной реакции с вовлечением в процесс всего сосудистого тракта. При аутоиммунном иридоциклите на фоне сахарного диабета также имело место активное прогредиентное воспаление с повышением экспрессии на В-лимфоцитах всех типов TLR (TLR2, 3, 4, 6, 9); увеличение экспрессии TLR6, 3, 9 – на моноцитах и нейтрофилах. Экспрессия TLR2 и 4 была снижена на моноцитах и нейтрофилах. По нашему мнению угнетение экспрессии TLR2 и 4 связано в данном клиническом случае с состоянием рефрактерности как защитной реакции переднего отрезка сосудистой оболочки глаза от гиперэргического воспаления. Рост экспрессии всех толл-рецепторов на лимфоцитах свидетельствует об активности самого аутоиммунного процесса.

    Выводы

    1. При инфекционно-токсическом увеите выявлено достоверное угнетение экспрессии TLR2, TLR4 и TLR6 – на моноцитах и TLR2 – на В-лимфоцитах периферической крови. Угнетение экспрессии TLR2, TLR4 и TLR6, возможно, связано с чрезмерной стимуляцией толл-рецепторов и развитием состояния рефрактерности толл-рецепторов в активной стадии заболевания на фоне проводимой противовоспалительной терапии стероидными препаратами.

    2. Наибольшее патогенетическое значение в развитии инфекционно-токсического увеита имеет динамическое изменение экспрессии TLR2, TLR4, TLR6 на моноцитах периферической крови.

    3. При аутоиммунном увеите, характеризующимся прогредиентным течением, выявлена тенденция к повышению экспрессии TLR2, TLR4, TLR6, TLR3 на В-лимфоцитах.

    4. Требуются дальнейшие исследования характера экспрессии толл-рецепторов в неактивной стадии рецидивирующего увеального процесса на большем количестве пациентов, а также проведение сравнительной оценки характера экспрессии различных видов толл-рецепторов в активной и неактивной стадии увеита с целью оценки влияния активности воспалительного процесса и медикаментозной терапии на характер экспрессии.

    

    Сокращения, используемые в статье

    TLR – толл-рецепторы.

    IgM – иммуноглобулины М.

    IgG – иммуноглобулины G.

    NK – естественные киллеры.

    ПАМП (PAMP) – патоген-ассоциированные молекулярные паттерны.

    ДАМП (DAMP) – дистресс-ассоциированные молекулярные паттерны.

    ПРР (PRR) – паттерн-распознающие рецепторы.

    ДК (DK) – дендритные клетки.

    IL-6 – интерлейкин 6.

    IL-8 – интерлейкин 8.

    ЛПС (LPS) – липополисахариды.

    IFN – интерферон.

    ИФА – иммуноферментный анализ крови.

    

    Поступила 03.06.2015

    

    Сведения об авторах:

    Гаврилова Наталья Александровна, докт. мед. наук, профессор, зав. кафедрой глазных болезней;

    Гаджиева Нурия Саниевна, канд. мед. наук, доцент кафедры глазных болезней;

    Иванова Зоя Георгиевна, канд. мед. наук, доцент кафедры глазных болезней

    ГБОУ ВПО «МГМСУ им. А.И. Евдокимова» Минздрава России

    Сапожников Александр Михайлович, докт. биол. наук, профессор, зав. лабораторией клеточных взаимодействий;

    Каневский Леонид Михайлович, канд. биол. наук, научн. сотрудник лаборатории клеточных взаимодействий

    ФГБУН «Институт биоорганической химии им. акад. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова» РАН

    David A. Howe, M.D.

    Longevity Medicine LLC & Stemedica Cell Technolodies, USA


Страница источника: 78
Роговица I. Ультрафиолетовый кросслинкинг роговицы в лечении кератоэктазий Научно-практическая конференция с международным участиемРоговица I. Ультрафиолетовый кросслинкинг роговицы в лечении...

Сателлитные симпозиумы в рамках ХIV ежегодного конгресса Российского глаукомного обществаСателлитные симпозиумы в рамках ХIV ежегодного конгресса Рос...

Сателлитные симпозиумы в рамках конференции Современные технологии катарактальной и рефракционной хирургии - 2016Сателлитные симпозиумы в рамках конференции Современные техн...

«Живая» хирургия в рамках конференции Современные технологии катарактальной и рефракционной хирургии - 2016«Живая» хирургия в рамках конференции Современные технологии...

Современные технологии катарактальной и рефракционной хирургии - 2016Современные технологии катарактальной и рефракционной хирург...

Сателлитные симпозиумы в рамках IX Российского общенационального офтальмологического форумаСателлитные симпозиумы в рамках IX Российского общенациональ...

На стыке науки и практикиНа стыке науки и практики

Федоровские чтения - 2016 XIII Всероссийская научно-практическая конференция с международным участиемФедоровские чтения - 2016 XIII Всероссийская научно-практиче...

Актуальные проблемы офтальмологии XI Всероссийская научная конференция молодых ученыхАктуальные проблемы офтальмологии XI Всероссийская научная к...

Восток – Запад 2016 Научно-практическая конференция по офтальмохирургии с международным участием Восток – Запад 2016 Научно-практическая конференция по офтал...

Белые ночи - 2016 Сателлитные симпозиумы в рамках Международного офтальмологического конгресса Белые ночи - 2016 Сателлитные симпозиумы в рамках Международ...

Занимательная аккомодологияЗанимательная аккомодология

Невские горизонты - 2016 Научная конференция офтальмологовНевские горизонты - 2016 Научная конференция офтальмологов

Заболевания глазной поверхности. Взгляд со всех сторонЗаболевания глазной поверхности. Взгляд со всех сторон

Интересное об известномИнтересное об известном

Новые технологии в офтальмологии 2016 Всероссийская научно-практическая конференция Новые технологии в офтальмологии 2016 Всероссийская научно-п...

Витреоретинальная хирургия. Макулярный разрывВитреоретинальная хирургия. Макулярный разрыв

Современные технологии лечения витреоретинальной патологии - 2016 ХIV Научно-практическая конференция с международным участиемСовременные технологии лечения витреоретинальной патологии -...

Совет экспертов, посвященный обсуждению первого опыта использования новой офтальмологической системы CENTURION®Совет экспертов, посвященный обсуждению первого опыта исполь...

HRT/Spectralis* Клуб Россия 2015 – технология, ставшая незаменимой!HRT/Spectralis* Клуб Россия 2015 – технология, ставшая незам...

Три письма пациента. Доказанная эффективность леченияТри письма пациента. Доказанная эффективность лечения

Синдром «сухого» глаза: новые перспективыСиндром «сухого» глаза: новые перспективы

Многоликий синдром «сухого» глаза: как эффективно им управлять?Многоликий синдром «сухого» глаза: как эффективно им управлять?

Прошлое... Настоящее! Будущее?Прошлое... Настоящее! Будущее?

Проблемные вопросы глаукомы IV Международный симпозиумПроблемные вопросы глаукомы IV Международный симпозиум

Секундо В. Двухлетний личный опыт с линзами AT Lisa Tri и AT Lisa Tri ToricСекундо В. Двухлетний личный опыт с линзами AT Lisa Tri и AT...

Инновации компании «Алкон» в катарактальной и рефракционной хирургииИнновации компании «Алкон» в катарактальной и рефракционной ...

Применение устройств HOYA iSert Toric. Применение торических ИОЛ HOYA iSert Toric в рефракционной хирургии катарактыПрименение устройств HOYA iSert Toric. Применение торических...

Рейтинг@Mail.ru