АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Низкоаффинный рецептор для иммуноглобулина E (CD23)

Важнейшими эффектами ИЛ–4 являются, во-первых, переключение IgM–несущих предшественников B–клеток на IgE–несущие и, во-вторых, повышение экспрессии на клеточной поверхности низкоаффинного Рц к IgE. Этот вид Рц, в отличие от высокоаффинного Рц для IgE, присутствующего на тучных клетках и базофилах, обозначается как Рц второго типа — FceRII. Этот Рц идентифицирован как мембранный клеточный Аг, обозначенный CD23. Этот продукт, как оказалось, имеет важное значение в регуляции синтеза IgE АТ.

CD23 — дифференцировочный Аг B–клеток, несущих поверхностные иммуноглобулины M и D. Этот Аг — сиалогликопротеин с молекулярной массой порядка 45 кД — содержит одну N–связанную углеводную цепь комплексного типа. CD23 пространственно ассоциирован с HLA–DR–молекулами. Его АК–последовательность выведена из последовательности клонированной кодирующей ДНК. Рц состоит из 321 АК–остатка.

Положение CD23 в клеточной мембране довольно необычно. Аминоконцевой участок ориентирован внутрь клетки, а карбоксиконцевой — наружу. Рц состоит из небольшого цитоплазматического домена (23 АК–остатка), внутримембранного домена и большого внеклеточного домена (277 АК–остатков) (рис. 15). CD23 описан на многих клетках, включая B–клетки, моноциты, эозинофилы, тромбоциты, эпидермальные клетки Лангерганса.

Рис. 15. CD23 в клеточной мембране (схема).

Особенным свойством этого белка является способность к аутопротеолитическому перевариванию. За счёт этого Рц распадается на растворимые фрагменты с мол. массой 37 кД, 33 кД, 25–27 кД и 12 кД. Все эти фрагменты (за исключением последнего) способны связывать IgE (IgE–связывающие факторы — IgE–СФ).

IgE–СФ с мол. массой 37 кД и, возможно, 33 кД имеют аутопротеолитическую активность. Эти молекулы нестабильны и способны не только к самоперевариванию, но и переваривают поверхностный участок Рц на IgE–СФ с молекулярной массой 25 кД. Скорость переваривания Рц и образования тем самым растворимых фрагментов тормозится в присутствии IgE и повышается обработкой клеток ингибиторами гликозилирования аминогрупп.

Участки Рц (CD23), связывающего IgE, имеют строение, сходное с рядом лектинов животного происхождения. Таким образом, вполне вероятно, что этот низкоаффинный Рц и его растворимые фрагменты могут связывать не только IgE, но и другие лиганды, содержащие соответствующие углеводы. Что же касается природы связывания IgE с Рц, то оно происходит без вовлечения в процесс углеводных взаимодействий, так как негликозилированный естественный или рекомбинантный IgE, а также отдельные пептиды, полученные из IgE, связываются с этим низкоаффинным Рц.

Сейчас известны два подтипа низкоаффинного Рц для IgE: FceRIIa (CD23a) и FceRIIb (CD23b). Они отличаются друг от друга несколькими АК–остатками цитоплазматического домена, тогда как их внеклеточные домены идентичным. CD23a выявляется лишь на нестимулированных B–клетках, в то время как CD23b экспрессируется на B–клетках, стимулированных ИЛ–4, а также на моноцитах, эозинофилах, T–клетках. Исходя из этих сведений, вполне допустимо предположить, что функция двух подтипов Рц должна различаться.

Регуляция экспрессии CD23 и, соответственно, образования IgE–СФ связаны между собою: чем больше экспрессирован Рц, тем более вероятно образование и растворимых IgE–СФ.

Экспрессия CD23 индуцируется ИЛ–4 и подавляется ИФН–a. ИФН–g тормозит экспрессию Рц на B–клетках, но не на моноцитах, тромбоцитах, клетках Лангерганса. Повышенная экспрессия Рц обнаруживается при некоторых патологических состояниях, для которых характерно усиление образования IgE: при острых аллергических заболеваниях, при паразитарных инфекциях.

Молекула Рц, вполне вероятно, выполняет различные функции, и спектр участия этой молекулы в иммунологически опосредованных реакциях намного шире, чем это может представляться в настоящее время. Во всяком случае, несомненно, что связанный с мембраной CD23 опосредует IgE–зависимую цитотоксичность, направленную против паразитов и осуществляемую эозинофилами, макрофагами и тромбоцитами. Благодаря этому Рц происходит IgE–зависимое высвобождение медиаторов воспаления этими клетками. Помимо функций, обусловленных сродством к IgE, Рц может исполнять роль молекулы клеточной адгезии за счёт своих лектиноподобных свойств. Действительно, у лектинового домена CD23 обнаружена гомология с семейством молекул клеточной адгезии ELAM1 (селектин E) и GMP140 (селектин P, CD62).

У растворимых фрагментов CD23 также описаны различные функциональные свойства. Прежде всего эти фрагменты осуществляют регуляцию синтеза IgE. Кроме того, они способны вызывать дифференцировку B–клеток. IgE–СФ с молекулярной массой 25 кД обладает синергичным с ИЛ–1 действием и in vitro вызывает дифференцировку CD2-, CD3-, CD4-, CD8–предшественников T–клеток, не отвечающих на ИЛ–2, в CD2+, CD3+, CD4+/CD8+ T–клетки, чувствительные к ИЛ–2.

Наиболее изучено участие IgE–СФ в регуляции синтеза IgE.

Моноклональные АТ к CD23, реагирующие и с IgE–СФ, тормозят продукцию IgE, что свидетельствует об участии Рц и его растворимых фрагментов в этом процессе. В прямых испытаниях показано, что высокоочищенный естественный IgE–СФ или рекомбинантный IgE–СФ с молекулярной массой 37 кД существенно усиливают синтез IgE, вызванный ИЛ–4. Усиливающий эффект наиболее выражен в том случае, если мононуклеарные клетки периферической крови, продуцирующие IgE, стимулированы либо субоптимальными концентрациями ИЛ–4, либо истощены по моноцитам.

При помощи использования моноклональных АТ, нейтрализующих ИЛ–4 человека, показано, что ИЛ–4 должен присутствовать только в течение первых 4–5 суток культивирования для того, чтобы вызвать синтез IgE. После этого клетки могут секретировать IgE даже в том случае, если они отмыты и культивирование продолжено в отсутствие ИЛ–4 или даже в присутствии АТ к ИЛ–4. Отсюда следует, что секреция IgE преактивированными ИЛ–4 in vitro B–клетками не зависит на последующих этапах от ИЛ–4.

В этот поздний этап культивирования секреция IgE может быть подавлена АТ к CD23 и усилена внесением в клеточную культуру IgE–СФ с молекулярной массой 37 кД. Таким образом, IgE–СФ, не индуцируя синтез IgE, действует на более поздний этап продукции IgE, чем ИЛ–4, т.е. действие связывающего фактора распространяется на активированные интерлейкином–4 IgE–секретирующие клетки.

На поверхности IgE–секретирующих клеток CD23 не представлен. Поэтому описанный выше тормозящий эффект АТ к CD23 на уже возникший синтез IgE опосредуется, по-видимому, не прямым действием на секретирующие иммуноглобулин клетки, а нейтрализацией растворимых IgE–СФ, которые высвобождаются из стимулированных интерлейкином–4 B–клеток с поверхностнымиIgV/IgD или из моноцитов.

Интерферон– g и другие цитокины

Возникший синтез IgE поддерживается на определённом уровне действием не только IgE–СФ, но и других цитокинов. ИФН–a как правило, подавляет продукцию IgE и IgE–СФ клетками, стимулированными ИЛ–4. В исследованиях на мышах ИФН–g как в условиях in vivo, так и на клетках in vitro тормозил продукцию IgE. Данные на человеческом материале не столь однозначны. ИФН–g как подавлял, так и усиливал вызванный ИЛ–4 синтез IgE клетками человека. В отдельных испытаниях, выполненных на аллергических больных, показано, что введение таким больным ИФН–g не оказывало заметного влияния на уровень IgE в сыворотке крови. Таким образом, пока нельзя сделать окончательное заключение о роли ИФН–g в поддержании синтеза IgE у человека.

В модельных же опытах на животных показано, что уровень образования IgE зависит от соотношения продукции ИЛ–4 и ИФН–g. Последнее, в свою очередь, определяется преимущественной активацией клеток, продуцирующих ИЛ–4 или ИФН–гамма. У мышей эти лимфокины продуцируются разными клетками: Th1–клетки продуцируют ИФН–g, а также ИЛ–2 и лимфотоксин, а Тh2–клетки — ИЛ–4 и ИЛ–5, но не ИЛ–2 и ИФН–g. У человека хелперные T–клетки не могут быть подразделены на аналогичные два типа. Большинство клеток, продуцирующих ИЛ–4, образуют одновременно либо ИФН–g либо ИЛ–2 или оба эти медиатора. И все же некоторые сведения о взаимоотношении ИФН–g и ИЛ–4 в продукции IgE могут быть получены на клеточных системах человека in vitro. Стимуляция аллогенными клетками вызывает продукцию ИФН–g в культуре клеток. Как и следует ожидать, такая культура клеток не продуцирует IgE. Если же в нее в самом начале культивирования внести ИЛ–4, то удаётся вызвать синтез IgE и подавить образование ИФН–g.

Таким образом, взятые в совокупности все эти наблюдения показывают, что переключение на синтез иммуноглобулина определённого изотипа (в данном случае IgE) происходит в ранний период иммунного ответа и зависит от временной последовательности секреции разных лимфокинов.

Поддержание уровня синтеза IgE может зависеть и от действия других лимфокинов. Так, синтез IgE человека, вызванный ИЛ–4, усиливают интерлейкины 5 и 6. Для достижения оптимального уровня продукции IgE, видимо, необходим ИЛ–6, так как АТ именно к ИЛ–6 существенно подавляют синтез IgE.

Модель индукции синтеза IgE и некоторые вопросы практической аллергологии

Резюмируя сказанное выше, можно следующим образом представить, по крайней мере, один из существенных механизмов индукции и поддержания IgE–ответа (рис. 16). IgE–ответ индуцируется взаимодействием T–клеток и АПК, приводящим к преимущественной стимуляции образования ИЛ–4 и одновременно к подавлению секреции ИФН–g (возможно, как раз благодаря торможению её самим ИЛ–4), что переключает активированные IgM–несущие B–клетки на синтез IgE. Одновременно ИЛ–4 повышает экспрессию CD23, сопровождающуюся накоплением IgE–СФ. После возникшего переключения на синтез IgE образование последнего поддерживается IgE–связывающими факторами, возможно, при участии других лимфокинов (ИЛ–5 и ИЛ–6), а ИФН–a подавляет этот процесс. ИФН–g оказывает тормозящее действие как на этапе переключения на синтез IgE (данные на экспериментальных животных), так и на более поздних этапах благодаря торможению функции IgE–образующих клеток. Это подтверждено способностью ИФН–g подавлять спонтанный синтез IgE in vitro лимфоцитами периферической крови атопических больных.

Рис. 16. Индукция и регуляция синтеза IgE. Мф — макрофаг. «+» означает усиливающее действие; «–» — тормозящее действие.

К сказанному следует добавить, что ключевым звеном в запуске синтеза IgE является взаимодействие молекулы CD40 на B–клетках с её лигандом (CD40E), представленным на T–клетках. Это взаимодействие абсолютно необходимо для процесса последовательного переключения изотопов иммуноглобулинов в B–клетках (Bonnefoy et al., 1995; Renz, 1995; Vercelli, 1995). Нарушение такого взаимодействия является причиной Х–зависимого гипер–IgM синдрома — первичного иммунодефицитного заболевания, характеризуюемого отсутствием или очень низким уровнем IgG, IgA и IgE в крови наряду с нормальным или повышенным уровнем IgM (Bonnefoy et al., 1995, 1996; Castigli et al., 1995). Нарушение CD40–CD40L взаимодействия связано при этом синдроме с мутацией CD40L. Мутантная форма содержит полностью нефункциональный внеклеточный домен.

Таким образом, общая концепция индукции и механизма регуляции продукции IgE, разделяемая в настоящее время большинством исследователей, может быть представлена в схематической форме в следующем виде (рис. 17). АПК после процессирования аллергена представляют его пептидные компоненты (T–клеточные эпитопы) на молекулах класса II главного комплекса гистосовместимости T–клеткам, которые распознают соединение «пептид + главный комплекс гистосовместимости» (пептид+MHC) при помощи T–клеточного Рц (TCR) — «родственное» распознавание. При некоторых условиях в клеточный контакт вовлекаются неспецифические мембранные компоненты («неродственное» распознавание). Результатом этих взаимодействий является активация T–клеток. Избирательная стимуляция аллерген–специфических T–клеток характеризуется стимуляцией продукции ИЛ–4, а также других цитокинов. Сигнал, осуществляемый ИЛ–4, ответственен за выбор изотипа (IgE) иммуноглобулина, на который происходит переключение синтеза. Помимо MHC–TCR взаимодействия и продукции цитокинов необходим другой сигнал, осуществляемый взаимодействием молекулы CD40 на B–клетках и лиганда CD40L, экспрессированного на T–клетках. Этот второй сигнал, обязательный для перехода синтеза иммуноглобулинов с одного изотопа на другой, и реализуется при действии ИЛ–4 в переключение на синтез иммуноглобулина E (Bonnefoy et al., 1996; Renz, 1995; Vercelli, 1995).

Рис. 17. Регуляция синтеза IgE у человека (пояснения — в тексте).

Разумеется, приведенная концепция не является окончательной. Она постоянно дополняется, что со временем, конечно, приведет к её изменению. Так, важным является установление того, что функцией ИЛ–4 может обладать и другой цитокин — ИЛ–13 (Bonnefoy et al., 1996; Levy et al., 1997; Renz, 1995). На биоптатном материале бронхов больных атопической бронхиальной астмой показано, что экспрессия ИЛ–13 в клетках слизистой оболочки была даже более выраженной, чем экспрессия ИЛ–4. 90% клеток, дававших положительную реакцию на мРНК для ИЛ–13, принадлежали к CD3+ T–клеткам (Kotsimbos et al., 1996). Есть основания считать, что Рц для ИЛ–4 и ИЛ–13 представляют комплексные структуры, имеющие общий компонент, являющийся точкой приложения действия обоих цитокинов. Действие ИЛ–4 или ИЛ–13 на этот компонент необходимо для запуска сигнала переключения на синтез IgE (de Vries, Yssel, 1996).

Заслуживают внимания сведения о том, что нельзя полностью исключить возможность B–клеточной активации, не зависимой от экспрессии CD40L на T–клетках, так как хелперная активность по отношению к продукции IgE может реализоваться в ситуациях, когда T–клетки не экспрессируют CD40L (Armerding et al., 1996).

Важным дополнением к оценке роли CD23 в регуляции синтеза IgE является дополнительное свидетельство реализации этой функции не только in vitro, но и на уровне целостного организма: кроличьи поликлональные анти–CD23 АТ, специфический IgG и его Fab–фрагменты тормозили продукцию аллерген–специфического IgE как in vitro, так и in vivo (Flores-Romo et al., 1993).

Выше было указано на то, что CD23 может выполнять функцию молекулы межклеточной адгезии. Как оказалось, среди разнообразных взаимодействующих пар молекул адгезии взаимодействиеCD23 с CD21 имеет особое значение в регуляции продукции IgE: CD23 распознаёт два главных участка в молекуле CD21 и, взаимодействуя с ними на B–клетках, способствует образованию IgE(Bonnefoy et al., 1995, 1996).

Перечень поверхностных клеточных молекул, участвующих в продукции IgE, может быть дополнен новыми посредниками этого процесса. Например, CD28 может выступать как молекула адгезии и вовлекается в регуляцию синтеза IgE у человека (Life et al., 1995), возможно, за счёт того, что связывание CD28 при определённых условиях модулирует экспрессию других T– и B–клеточных поверхностных молекул (Life et al., 1995; Van der Pouw-Kraan et al., 1995). Кроме того, к процессу регуляции синтеза IgE может иметь отношение и CD30, который экспрессируют B– и T–клетки. Экспрессия CD30 повышена у атопических больных, причём степень этой экспрессии коррелирует с уровнем в крови IgE (Esnault et al., 1996).

В связи с тем вниманием, которого заслуживают сведения о роли IgG4–АТ в аллергическом ответе, интерес вызывают сообщения о дифференцированной регуляции продукции аллерген–специфических IgG4 и IgE. Наряду с общими звеньями регуляции синтеза тех и других АТ существуют этапы контроля синтеза IgE, отличающиеся от таковых для синтеза IgG4: анти–ИЛ–2 и анти–ИЛ–10 моноклональные АТ тормозят продукцию IgG4–АТ, но не IgE–АТ. Анти–CD21–АТ (как и анти–CD23–АТ) усиливают образование IgG4–АТ (Garraud et al., 1996). Кроме того, описано, что ИЛ–12 усиливает продукцию IgG4 мононуклеарными клетками периферической крови человека, но тормозит продукцию IgE (de Boer et al., 1997).

Нельзя не заметить то важное обстоятельство, что успехи в установлении механизма регуляции синтеза IgE начинают реализовываться в практически и клинически важном направлении. Иллюстрацией сказанному может быть, во-первых, объяснение способа действия распространённых неблагоприятных экологических факторов, усиливающих формирование и проявления аллергии, а во-вторых, обоснование новых способов фармакологического контроля аллергии.

Так, например, показано, что усиливающее действие частиц выхлопных газов автотранспорта на продукцию IgE может быть объяснено стимуляцией функции Тh2–клеток (Diaz-Sanes et al., 1997) и изменением цитокинового профиля в сторону усиления образования ИЛ–4 и ИЛ–10 и угнетения продукции ИФН–g (Fujimaki et al., 1997).

Отсутствие противоаллергических фармакологических средств, направленно действующих на синтез IgE–АТ, отчасти может быть объяснено неопределённостью представлений о конкретных механизмах регуляции этого процесса. Сейчас, как видно, положение в этой области существенным образом изменилось и поэтому следует ожидать появления специальных работ, направленных на формирование нового направления фармакотерапии аллерических заболеваний. В связи с этим следует указать прежде всего на возможность использования с фармакотерапевтической целью некоторых продуктов эндогенного происхождения, точки приложения действия которых на запуск и синтез IgE установлены. Помимо упоминавшихся выше экспериментальных попыток использования in vivo ИФН–g и других цитокинов, тормозящих синтез IgE (Leung, 1993), можно указать на поиск противоаллергической активности среди соединений, создаваемых на основе некоторых гормонов, обладающих тормозящим действием на синтез IgE. Так, получены данные о том, что АКТГ и функционально родственные пептиды (кортиколиберин, a–меланоцитстимулирующий гормон), действуя на клетки микроокружения, модулируют синтез IgE на этапе переключения на продукцию этого изотипа иммуноглобулина (Aebisher et al., 1994).

Не исключено, что в скором времени удастся получить избирательные блокаторы Рц ключевых посредников, участвующих в запуске и поддержании синтеза IgE. Основанием для этого являются сведения о том, что мутантная форма ИЛ–4 (замещение тирозина в положении 124 на аспартат) связывается с Рц для ИЛ–4, но не активирует Рц. Эта форма ИЛ–4 является активным антагонистом Рц для ИЛ–4 (и для ИЛ–13) и тормозит продукцию IgE, вызванную этими цитокинами (De Vries, Yessel, 1996). Наконец, получен синтетический агент (производное диметилсульфона), избирательно тормозящий синтез IgE, по-видимому, благодаря угнетению образования ИЛ–4 T–клетками на уровне гена (Yanagihara et al., 1993).

Сказанное позволяет надеяться на то, что в недалеком будущем лекарственные противоаллергические средства пополнятся новым классом фармакологических препаратов.

Дата добавления: 2014-12-12 | Просмотры: 1396 | Нарушение авторских прав