АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

БИОХИМИЯ АКТИВАЦИИ КЛЕТОК–МИШЕНЕЙ

Механизм передачи сигнала при взаимодействии аллергена с Рц (через IgE) продолжает интенсивно изучаться в последние годы. Недавно было уточнено, что активация тирозинкиназ (ассоциированных с СЕ высокоаффинного Рц) приводит к образованию рецепторного комплекса с повышенной протеинкиназной активностью, одним из субстратов которой является фосфолипаза С, что ведёт к образованию вторичных посредников, вовлекаемых в мобилизацию ионов кальция (Blank et al., 1995; Fukamachi et al., 1994). FceRI ассоциирован с двумя классами тирозинкиназ из семейства Src–киназ (такими, как Lyn, c–Yes и c–Src) и Syk–киназой. Агрегация Рц, вызванная аллергенным связыванием специфического IgE, расположеннного на высокоаффинном Рц, активируетLyn, которая ассоциирована в покоящейся клетке с b–цепью Рц. Будучи активированной, Lyn фосфорилирует остатки тирозина в g–цепи FceRI. Это фосфорилирование должно быть ответственным за вовлечение в цепь событий Lyk (возможно, через её SH2 домены) и других сигнальных молекул. Полагают, что Syk должна активироваться объединением SH2 доменов (и/или её фосфорилированием). Затем Syk взаимодействует с эффекторными молекулами и активирует их (через фосфорилирование) (Costello et al., 1996; Kinet at al., 1996). Существуют данные, которые могли быть истолкованы таким образом, что c–Src частично может замещать функцию Lyn (Nishizumi et al., 1997). Перечень сигнальных систем, запускаемых через FceRI, по-видимому, значительно шире, чем это представляется сегодня. Например, известно, что агрегация высокоаффинного Рц для IgE активирует и сфингозин киназу, ответственную за мобилизацию (высвобождение из связанного состояния) ионов кальция в тучных клетках (Beaven et al., 1996).

Cуществуют разные толкования цепи биохимических событий, запускаемых агрегацией высокоаффинного Рц для IgE. Надо отдавать себе отчет в том, что данные, характеризующие эти события, получены в условиях in vitro на клеточных и молекулярных системах. Поэтому построение общей схемы последовательных биохимических звеньев активации эффекторных клеток в той или иной степени оказывается умозрительным. Понятно, что реальное течение процессов, складывающееся в организме, может отличаться от теоретически предполагаемого. С учётом этой оговорки следует воспринимать приводимое ниже описание этих процессов.

Сравнительно давно было показано, что агрегация высокоаффинного Рц его перекрёстным связыванием сопровождается активацией гуанозинтрифосфат (ГТФ)–зависимых стимулирующих G–белков (Gs). G–белок, в свою очередь, активирует аденилатциклазу, под действием которой происходит дефосфорилирование АТФ до циклического аденозин–3'-,5'-монофосфата (цАМФ). Четыре молекулы цАМФ присоединяются к двум регуляторным димерам (R) неактивной протеинкиназы А, что вызывает её стерическое изменение и освобождение двух каталитических СЕ активированной формы протеинкиназы А. Последняя способна высвобождать связанный в эндоплазматическом ретикулуме Ca²⁺ в цитозоль. Ионы кальция выступают в качестве вторичного внутриклеточного передатчика сигнала (рис. 19).

Рис. 19. Организация аллерген–специфической активации клеток–мишеней. АДЦ — аденилатцикпаза. Gs — ГТФ–зависимые стимулирующие белки. ГТФ — гуанозинтрифосфат. ГДФ — гуанозиндифосфат. R — регуляторная СЕ протеинкиназы А. С — каталитическая СЕ протеинкиназы А. И — инозитол. ФИ — фосфатидилинозитол. ФИМФ — фосфатидил-инозитолмонофосфат. ФИДФ — фосфатидилинозитолдифосфат. ФЛС — фосфолипаза С (G–зависимая фосфодиэстераза). PIP3 — фосфатилинозитол трифосфат. ДАГ — диацилглицерол. МАГ — моноацилглицерол. СЖК — свободные жирные кислоты. ФС — фосфатидилсерин. ФЭА — фосфатидилэтаноламин. МФЭА — монометилфосфатидилэтаноламин. МT–I — метилтрансфераза-I. МT–II — метилтрансфераза-II. ФХ — фосфатидилхолин. ЛФХ — лизофосфатидилхолин. ФЛА₂ — фосфолипаза А₂. ФК — фосфатидная кислота. АК — арахидоновая кислота. ЦОГ — циклооксигеназа. ЛОГ — липооксигеназа. 5‑HPETE — 5–гидропероксиэйкозатетраноат. ПгG₂, ПгH₂, ПгD₂ — простагландины G₂, H₂, D₂. ТХА₂ — тромбоксан А₂. ЛТА₄, ЛТB₄, LTC₄, LTD₄, ЛТЕ₄ — лейкотриены A₄, В₄, C₄, D₄, E₄. ЭПР — эндоплазматический ретикулум.

Активированная протеинкиназа А фосфорилирует неактивный белок в активный белок Р (от Phosphorylated), который при умеренно повышенной внутриклеточной концентрации ионов кальция усиливает процесс высвобождения медиаторов из клетки, а при высоких концентрациях ионов кальция тормозит его.

Аналогичные процессы происходят при стимуляции мембранных Рц эндогенными активаторами системы циклических нуклеотидов. Так, стимуляция адреналином b–адренергических Рц аналогичным образом стимулирует Gs, которые активируют аденилатциклазу, что приводит к накоплению внутри клетки значительных количеств цАМФ. Высокая внутриклеточная концентрация цАМФ, как правило, не усиливает, а тормозит механизм высвобождения медиаторов из клетки. В этом проявляется модулирующая роль цАМФ в секреции медиаторов: в естественных условиях цАМФ расходуется на активацию протеинкиназы А и таким образом — на осуществление секреции медиаторов (в ходе аллергической реакции тучных клеток и базофилов многие регистрировали падение внутриклеточной концентрации цАМФ), в то время как предварительная значительная стимуляция накопления внутриклеточного содержания цАМФ применением стимуляторов аденилатциклазы, ингибиторов фосфодиэстеразы или использованием дибутирил–цАМФ (способного проникать в клетку) тормозит вызванное Аг высвобождение медиаторов из тучных клеток и базофилов.

Помимо упомянутого, в процесс вовлекается другой механизм повышения содержания в цитозоле свободных ионов кальция. Этот механизм запускается во внутреннем слое плазматической мембраны и состоит в образовании фосфатидилинозитол 4,5–дифосфата (PIP₂) благодаря фосфорилированию (переносом атомов фосфора с АТФ) инозитола плазматической мембраны сначала до фосфатидилинозитола, затем до фосфатидилинозитол–4–монофосфата и, наконец, — до PIP₂.

Всё это происходит в цитоплазматической мембране, а находящиеся вблизи перекрёстно связанные Рц иммуноглобулина E активируют Gs, которые совместно с G–зависимой фосфодиэстеразой (фосфолипазой С) превращают PIP₂ в связанный с мембраной диацилглицерол (ДАГ) и фосфатидилинозитол трифосфат (PIP₃), который в растворимой форме накапливается в цитозоле. PIP₃вызывает высвобождение ионов кальция из связанного состояния в эндоплазматическом ретикулуме. Это воздействие аналогично тому, которое оказывает активированная при участии цАМФ протеинкиназа А.

Находящиеся в повышенной концентрации в цитозоле ионы кальция активируют (путём присоединения) зависимую от ионов кальция и чувствительную к кальмодулину фосфорилирующую киназу. Последняя фосфорилирует цитозольный белок (белок Р), который действует как агент, расплавляющий клеточные мембраны («фьюзоген»). Пока что трудно сказать, идентичен ли этот белок тому, который образуется при непосредственном действии цАМФ–зависимой протеинкиназы А на цитозольный белок. Вполне вероятно, что эти белки являются представителями целого семейства связывающих ионы кальция белков («кальэлектринов»), таких, как синексин и эндонексин.

Активированный (фосфорилированный) белок и другие фьюзогены образуются также вследствие накопления продуктов обмена ДАГ, который в свою очередь образуется при переваривании фосфатидилинозитолдифосфата фосфолипазой С. ДАГ обладает очень низкой способностью взаимодействовать с расположенной в цитоплазматической мембране протеинкиназой С. Однако совместное действие ДАГ с находящимся во внутреннем слое мембраны фосфатидилсерином активирует протеинкиназу С. Это, в свою очередь, резко усиливает фосфорилирование и образование в цитозоле белков P и других фьюзогенов.

Кроме того, ДАГ переваривается в присутствии диацилглицерол липазы в моноацилглицерол и свободные жирные кислоты. Оба продукта гидролиза также являются фьюзогенами.

Эти фьюзогены вызывают расплавление и слияние между собою перигранулярных мембран в активированных базофилах с образованием крупных вакуолей, содержащих по нескольку гранул. Гранулы перемещаются к клеточной поверхности, перигранулярные мембраны сливаются с цитоплазматической мембраной и происходит высвобождение содержимого гранул во внеклеточное пространство.

Из гранул высвобождаются находившиеся в них в связанном состоянии медиаторы. Это такие предсуществующие в клетке медиаторы, как гистамин, эозинофильный хемотаксический фактор анафилаксии, нейтрофильные хемотаксические факторы.

Перекрёстно-связанные высокоаффинные Рц через Gs активируют на внутреннем слое цитоплазматической мембраны декарбоксилирование фосфатидилсерина и превращение его тем самым в фосфатидиэтаноламин (ФЭА). ФЭА подвергается метилированию: под влиянием метилтрансферазы–1 — сначала в монометил–ФЭА, а затем под влиянием метилтрансферазы–2 — в фосфатидилхолин. Последнее происходит уже во внешнем слое цитоплазматической мембраны.

На следующем этапе происходит превращение фосфатидилхолина под действием мембранной фосфолипазы А₂ (ФЛА₂) в лизофосфатидилхолин, также являющийся фьюзогеном. Действие ФЛА₂приводит к открытию мембранных кальциевых каналов и, соответственно, к поступлению внеклеточных ионов кальция в цитозоль. Таким образом повышается внутриклеточная концентрация ионов кальция. Это ещё более способствует продвижению гранул к клеточной поверхности и экзоцитозу предсуществующих в клетке медиаторов.

Непосредственное взаимодействие ДАГ с фосфатидной кислотой или совместно с ФЛА₂ приводит к высвобождению из мембранных триглицеридов арахидоновой кислоты. Арахидоновая кислота, метаболизируемая в активированной клетке по циклооксигеназному или липооксигеназному путям обмена, является предшественником целой серии вновь образуемых медиаторов аллергии. В результате действия циклооксигеназы образуются короткоживущие промежуточные формы простагландинов (ПгG₂ и ПгH₂) и тромбоксан А₂, а затем высвобождаемый из клетки ПгD₂ и тромбоксан В₂, выполняющие функции медиаторов аллергии.

Результатом липооксигеназного пути превращения арахидоновой кислоты является образование серии метаболитов, среди которых лейкотриены LTC₄, LTD₄ и LTE₄, составляющие медленнодействующее вещество анафилаксии, являются важнейшими вновь образуемыми медиаторами аллергии.

Дата добавления: 2014-12-12 | Просмотры: 1112 | Нарушение авторских прав