В развитии иммунного ответа важную роль играют цитокины. Они действуют как на малых, так и больших расстояниях, обеспечивают взаимодействие между разными
|
Скачать 496.65 Kb.
|
ЦИТОКИНЫЦитокины - это продуцируемые клетками белково-пептидные факторы, осуществляющие короткодистантную регуля-цию межклеточных и межсистемных взаимодействий. Цитокины определяют выживаемость клеток, стимуляцию или ингибирование их роста, дифференцировку, функциональную активацию и апоптоз клеток. Способность регулировать перечисленные функции обусловлена тем, что после взаимодействия цитокинов с комплементарными рецепторами на поверхности клеток, сигнал через элементы внутриклеточной трансдукции передается в ядро, где активируются соот-ветствующие гены. Белки, продукты активированных цитокинами генов, продуцируются клетками и регулируют пере-численные выше процессы. Цитокины - гормоноподобные молекулы, действие которых на клетку-мишень опосредуется высокоспецифичными высокоаффинными мембранными рецепторами. Все рецепторы цитокинов представляют собой трансмембранные гли-копротеины, у которых внеклеточная часть отвечает за связывание цитокина. Как правило, эти рецепторы состоят бо-лее чем из одной субъединицы, причем высокоаффинное связывание является следствием взаимодействия с разными субъединицами, каждая из которых сама способна связывать соответствующий цитокин, но с более низкой аффинно-стью. Нередко на клетках-мишенях цитокинов обнаруживаются несколько типов центров связывания, различающихся аффинностью к цитокину. Все рецепторы цитокинов представляют собой трансмембанные гликопротеины, у которых внеклеточная часть отвечает за связывание цитокина. В составе клеточных мембран одни цепи реагируют только с определенным цитокином, в то время как другие способны формировать общие рецепторы для разных цитокинов. Наличие общих структур в рецепторах может обусловливать функциональное сходство ряда цитокинов. Кроме того, существуют общие групповые рецепторы, способствующие устранению избытка цитокинов в очаге поражения. Синтез рецепторов протекает более интенсивно и длительно, чем синтез соответствующих цитокинов, что обусловливает их более полную и быструю элиминацию из сосудистого русла и реализацию биологического эффекта в очаге поражения. Растворимый рецептор, связывающийся с цитокином, - это отщепленный ферментом внеклеточный домен мембранного рецептора (см. рисунок). Растворимые рецепторы сохраняют высокую аффинность в отношении своих лигандов и благодаря этому способны нейтрализовывать цитокины, препятствуя их доступу к интактным мембранным рецепторам; их можно обнаружить в сыворотке и моче. Растворимые рецепторы могут выполнять функции конкурирующих антагонистов, а также участвовать в транспорте, доставке цитокинов в очаг поражения и выведении их из организма. В отличие от классических гормонов большинство цитокинов является молекулами локального (паракринного) дейст-вия. Они продуцируются и утилизируются клетками, находящимися в тесной близости. Возможно и аутокринное дей-ствие цитокинов, т.е. действие на ту же клетку, которая секретировала данный цитокин. После выделения клетками-продуцентами цитокины имеют короткий период полувыведения из кровотока. До 50% циркулирующих цитокинов интернализуется в течение 30 минут. Выведение катаболизированных цитокинов из организма осуществляется пече-нью и почками. Несмотря на короткий период жизни цитокинов, в сыворотках даже здоровых доноров иногда опреде-ляются низкие уровни цитокинов. Секреция цитокинов - краткосрочный процесс. Кодирующая цитокины мРНК неста-бильна, что в сочетании с краткосрочностью транскрипции генов цитокинов приводит к краткосрочности их биосинтеза. К системе цитокинов в настоящее время относят около 200 индивидуальных полипептидных веществ. Среди всех из-вестных к настоящему времени секретируемых клетками регуляторных факторов две группы цитокинов являются наи-более хорошо изученными и, в связи с этим, наиболее часто используемыми в диагностических целях. Это факторы роста (см. предыдущий раздел) и цитокины иммунной системы (ИС). Цитокины ИС характеризуются следующими общими свойствами:
Классификация цитокинов может проводиться по их биохимическим и биологическим свойствам, а также по типам рецепторов, посредством которых цитокины, осуществляют свои биологические функции. В зависимости от того, ка-кие клетки ИС преимущественно синтезируют тот или иной цитокин, различают интерлейкины, монокины и лимфоки-ны. В настоящее время 37 интерлейкинов имеют цифровые обозначения (IL-1 - IL-37), остальные цитокины буквен-ные: CSF (колониестимулирующие факторы), OSM (онкостатин М), LIF (фактор, ингибирующий лейкозные клетки), NGF (фактор роста нервов), CNTF (цилиарный нейротрофический фактор), TNF (фактор некроза опухолей), интерфе-роны (INF) и т.д. Цитокины ИС можно условно подразделить на 4 следующие группы:
Спектры биологических активностей цитокинов ИС в значительной степени перекрываются: один и тот же процесс может стимулироваться в клетке более чем одним цитокином. Во многих случаях в действиях цитокинов наблюдается синергизм. Антигенная стимуляция приводит к секреции цитокинов "первого поколения" - IL-1 и IL-6, TNF- альфа, кото-рые индуцируют биосинтез центрального регуляторного цитокина IL-2, а также IL-3, 4, 5, INF-гамма и др. В свою очередь, цитокины "второго поколения" влияют на биосинтез ранних цитокинов. Такой принцип действия позволяет не только регулировать иммунный ответ, но и амплифицировать его, вовлекая в реакцию все возрастающее число клеток. IL-2 появляется в цитоплазме Т-клеток через 2 часа после стимуляции; IL-4 через 4 ч, IL-10 через 6 ч, IL-9 через 24 ч. Пик выработки различных лимфокинов варьируется: 12 ч для IL-2, 48 ч для IL-4 и IL-5, 72 ч для IL-9 и INF-гамма. Основными клетками-продуцентами цитокинов ИС являются Т-хелперы и макрофаги, которые выполняют главные функции в поддержке приобретенного и врожденного иммунитета. Т-хелперы 1 типа (Tх1) продуцируют IL-2 и INF-гамма, тогда как Т-хелперы 2 типа (Tх2) - IL-4, IL-5, IL-6, IL-9, IL-10 и IL-13. Tх1 осуществляет хелперную функцию в фор-мировании клеточного иммунитета, а Tх2 - гуморального. Считается, что оба типа Т-хелперов образуются из Tх0, син-тезирующих цитокины как Tх1, так и Tх2. Переход Tх0 в Tх1 опосредуется INF-гамма и IL-12. Th2 образуются под воздей-ствием IL-4. Tх1 и Tх2 участвуют в различных ответных реакциях на патогенное воздействие инфекционных агентов. Это зависит от типа патогена и его локализации в клетке. Нарушение баланса цитокинпродуцирующей активности Тх1 и Tx2 типа играет значительную роль в развитии аутоиммунных состояний, хронизации, прогрессировании заболеваний. Если при инфекциях, вызванных внутриклеточными вирусами и микробами, произойдет переключение защитного клеточного иммунитета на гуморальный, то будет наблюдаться осложнение течения заболевания. На поверхности лимфоцитов локализуются структурные молекулы, служащие маркерами клеток с определенными функциональными свойствами. В настоящее время разработана систематизированная номенклатура, включающая бо-лее 160 маркерных молекул, обозначаемых CD (кластер дифференцировки), реагирующих со специфическими моно-клональными антителами. Субпопуляции лимфоидных клеток, их фенотип, обозначают: зрелые Т-лимфоциты - CD3, Ех - CD4+, Tc - СD8+, клетки с рецептором к IL-2 (маркер активации) - CD25, клетки с признаками апоптоза - CD69, 95 и т.д. Действие цитокинов тесно связано с физиологическими и патофизиологическими реакциями организма. При этом происходит модуляция как локальных, так и системных механизмов защиты. Одной из важнейших функций системы цитокинов является обеспечение согласованного действия иммунной, эндокринной и нервной системы в ответ на стресс. Усиление продукции определённых цитокинов воспаления или факторов, стимулирующих рост лимфоцитов, может лежать в основе некоторых заболеваний. В то же время снижение уровня ряда цитокинов также способно провоцировать заболевание. Так, CSF играет ведущую роль в нормальном гемопоэзе, и уменьшение его продукции нарушает механизмы защиты против инфекций. Особенно большую роль цитокины играют в формировании патогенеза опухолевых заболеваний иммунной системы. Эти заболевания развиваются из клеток основных продуцентов и/или потребителей цитокинов. Гены цитокинов сопряженно активируются с онкогенами при хромосомных аберрациях и при ретровирусных инфекциях. Вследствие этого опухолевые клетки продуцируют цитокины, стимулирующие пролиферацию неопластических иммунокомпетентных клеток. Поскольку цитокины являются локальными медиаторами, более целесообразно измерять их уровни в соответствующих тканях после экстракции тканевых протеинов или в естественных жидкостях, например, в слезе, смывах из полостей, моче, спинномозговой жидкости и т.д. Уровни цитокинов в сыворотке или других биологических жидкостях отражают текущее состояние работы иммунной системы, т.е. синтез цитокинов клетками организма in vivo. Определение уровней продукции цитокинов мононуклеарами периферической крови (МПК) in vitro показывает функциональное состояние клеток. Спонтанная продукция цитокинов МПК в культуре свидетельствует, что клетки уже инактивированы in vivo. Индуцированный (различными стимуляторами, митогенами) синтез цитокинов отражает потенциальную, резервную способность клеток отвечать на антигенный стимул (в частности, на действие лекарственных препаратов). Сниженная индуцированная продукция цитокинов in vitro может служить одним из признаков иммунодефицитного состояния. При оценке уровней цитокинов необходимо помнить, что цитокины являются антигеннеспецифическими факторами. Поэтому специфическая диагностика инфекционных, аутоиммунных и аллергических заболеваний с помощью опреде-ления уровня тех или иных цитокинов невозможна. Тем не менее, изучение уровней цитокинов позволяет получить информацию о функциональной активности различных типов иммунокомпетентных клеток; о тяжести воспалительно-го процесса, его переходе на системный уровень и прогнозе; о соотношении процессов активации Т-хелперов 1 и 2 типов, что очень важно при дифференциальной диагностике ряда инфекционных и иммунопатологических процессов; о стадии развития ряда аллергических и аутоиммунных заболеваний. Кроме того, определение уровней цитокинов ис-пользуется при применении новых иммуномодулирующих препаратов на основе рекомбинантнных цитокинов и их антагонистов для изучения фармакокинетики этих препаратов, а также их споcобности индуцировать синтез других цитокинов. |
Похожие:
 |
Микронутриенты содержатся в организме человека в крайне малых количествах,... Существует несколько разновидностей микронутриентов, каждая из которых выполняет свою специфическую функцию. Однако основное предназначение... |
 |
Мясо, мясопродукты играют важную роль в питании человека, вследствие... В состав мяса помимо собственно скелетных мышц входят также элементы соединительной, жировой, нервной ткани, а в так называемое товарное... |
|
Место и роль промышленного транспорта в транспортнои системе В экономике государства транспорт играет весьма важную роль, обеспечивая непрерывное перемещение предметов и средств труда между... |
|
Унифицированный клинический протокол медицинской помощи В развитии заболевания играют роль следующие факторы: наследственная предрасположенность, аутоиммунные нарушения, злокачественные... |
|
Транспорт одна из важнейших составных частей материальной базы экономики,... Восточным и Азиатским континентами. Но чтобы транспортные системы России как можно быстрее преобразились в транспортные системы мирового... |
|
2. Схема общей сборки радиатора Система охлаждения играет очень важную роль, так как именно она предотвращает перегревание двигателя автомобиля, которое неизбежно... |
|
План выступления 1 Вступление Рассказать в общих понятиях, что такое... Глобальная сеть- совокупность компьютеров, расположенных на больших расстояниях друг от друга, а также система каналов передачи связи:... |
|
Инструкция по эксплуатации, установке и обслуживанию котла Внимательно... Пожалуйста, убедитесь в том, что руководство по использованию передано пользователю |
|
Инструкция по эксплуатации, установке и обслуживанию котла Внимательно... Пожалуйста, убедитесь в том, что руководство по использованию передано пользователю |
|
1 Характеристика перевозимых грузов На их долю приходится более половины общего грузооборота страны. Железные дороги имеют важную роль не только при перевозках внутри... |
|
Как фактор мировой политики Большинство ‒ в мире животных, ибо они за всю жизнь ни разу не задумались, почему они так живут, а не иначе. Как их завели и в каком... |
|
Второго национального чемпионата «абилимпикс» компетенция «массажист» Из вышеперечисленного списка специалисты отдают своё предпочтение массажным маслам, поскольку именно они представляют собой уже готовые... |
|
Пояснительная записка учебный план мкоу сош №4 составлен на основе:... Сюжеты игр просты и неразвернуты. Младшие дошкольники скорее играют рядом, чем активно вступают во взаимодействие. Конфликты между... |
|
Н овая х-серия велокомпьютеров vdo была разработана как для любителей,... Велокомпьютеры данной линейки позиционируются в среднем сегменте между а- и z-серией. Они впитали в себя «семейные черты» предыдущей... |
|
Административная работа по русскому языку за 1 полугодие (тест) В тесте содержится 22 задания с выбором ответа. Они содержат вопрос или указание и 4 варианта ответа. Только один из них верный |
|
Руководство по качеству «утверждаю» НД), а так же излагает Процедуры (или дает ссылки на них), разработанные в рамках смк, описывает взаимодействие между процессами... |