научная статья по теме ИММУНОГЛОБУЛИН Е ПРИ БАКТЕРИАЛЬНЫХ ИНФЕКЦИЯХ ЧЕЛОВЕКА Биология

Текст научной статьи на тему «ИММУНОГЛОБУЛИН Е ПРИ БАКТЕРИАЛЬНЫХ ИНФЕКЦИЯХ ЧЕЛОВЕКА»

РОССИЙСКИЙ ИММУНОЛОГИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ, 2015, том 9(18), № 1, с. 27-40

ОБЗОР

ИММУНОГЛОБУЛИН Е ПРИ БАКТЕРИАЛЬНЫХ ИНФЕКЦИЯХ

ЧЕЛОВЕКА

© 2015 г. Г.Ф. Железникова

ФГБУ НИИ детских инфекций ФМБА России, Санкт-Петербург Поступила: 12.10.2014. Принята: 15.01.2015

Обзор содержит сведения за последние 10 лет о роли 1дЕ и его рецепторов БсеМ и СЭ23 в активации клеток врожденного и адаптивного иммунитета, продукции антител класса 1дЕ при ряде бактериальных инфекций, значении уровня общего 1дЕ для течения и исхода инфекции.

Ключевые слова: иммунный ответ, иммуноглобулин Е, бактериальные инфекции человека

ВВЕДЕНИЕ

Несмотря на минорные количества иммуноглобулина Е (IgE) в крови по сравнению с IgA, IgM и IgG, он выполняет важные функции в иммунной защите пограничных тканей (слизистых оболочек и кожи) от потенциально вредных факторов внешней среды. Открытый Ishizaka K. et al. в 1966 году, IgE отличается строением Fc фрагмента, состоящего из трех доменов, а не двух, как у Ig всех остальных классов. Этим объясняется уникальная способность молекулы IgE прикрепляться к мембране клеток иммунной системы, обладающих высокоаффинным (FcsRI) или низкоаффинным (FcsRII, CD23) рецептором к Ig этого класса. На первом этапе изучался, в основном, один аспект действия IgE, а именно, запуск IgE-зависимых аллергических реакций (анафилаксии, гиперчувствительности немедленного типа) и тем самым участие в патогенезе аллергических заболеваний. Однако вскоре появились факты, неоспоримо свидетельствующие о регуляторных функциях IgE- антител (АТ). Была сформулирована гипотеза о роли этих антител как «привратника» (gatekeeper), открывающего пути для других реакций иммунной защиты (Steinberg P. et al., 1974). Сведения о биологической роли

Адрес: 197022, Санкт-Петербург, ул. Проф. Попова, 9, НИИ детских инфекций ФМБА России, Отдел клинической лабораторной диагностики, Железниковой Галине Федоровне. E-mail: zheleznikova.galina@gmail.com

1дЕ, полученные в последующую декаду, были суммированы в монографии Бережной Н.М. и Ялкут С.И. (1983) [1].

Это направление исследований в дальнейшем активно расширялось. Установлено участие 1дЕ в презентации антигена Т-лимфоци-там, осуществляемое через РсеШ или БсеКП на антигенпредставляющих клетках (АПК). Изучен генетический контроль и механизмы регуляции синтеза 1дЕ-АТ и общего 1дЕ. Подробно исследована протективная роль 1дЕ-зависимых реакций в противогельминт-ном иммунитете, показано участие 1дЕ в иммунном ответе на внедрение в организм простейших, одноклеточных грибов, некоторых бактерий и вирусов. Результаты исследований, представленные в публикациях 1990 — 2000 годов, были суммированы в обзоре [1]. Однако в последнее десятилетие опубликовано множество новых работ, раскрывающих и дополняющих сведения о роли 1дЕ в регуляции иммунного ответа при бактериальных инфекциях.

Эффекты взаимодействия IgE с клетками иммунной системы

Иммунорегуляторные эффекты 1дЕ реализуются так же, как и эффекторные функции, через связывание рецепторов БсеИ или Рс8Ш1(СВ23) на поверхности клеток иммунной системы. Фиксация 1дЕ-АТ на АПК с последующим образованием комплексов с антигеном и перекрестным связыванием

IgE-рецепторов ведет к активации АПК, экс-прессирующих эти рецепторы. Прежде всего, усиливается поглощение антигена АПК, что облегчает его представление Т-лимфоцитам. Кроме того, активированные через FcsR АПК продуцируют набор цитокинов, необходимых для инициации воспаления и иммунного ответа in situ. IgE-зависимая презентация антигена считается самым эффективным ее способом и может осуществляться в раннюю фазу инфекции благодаря независимому пути переключения синтеза Ig на IgE и опережающей продукции антител этого класса (Jung S. et al., 1994 [1]).

В фазу инициации иммунного ответа происходит взаимодействие IgE с профессиональными АПК — дендритными клетками (ДК) и моноцитами-макрофагами. Эти разновидности АПК экспрессируют оба типа рецепторов для IgE — высокоаффинный FcsRI и низкоаффинный CD23. Обнаружение FcsRI на ДК, клетках Лангерганса (КЛ) и моноцитах поставило вопрос о значении FcsRI+АПК в развитии врожденного и адаптивного иммунного ответа на инфекцию [1].

FcsRI+ антигенпрезентирующие клетки

В небольшом числе работ показано неоднозначное влияние FcsRI на функции АПК. Активированные через FcsRI ДК приобретают способность к продукции и секреции целого ряда провоспалительных цитокинов и хемо-кинов, но, одновременно, и антивоспалительных цитокинов IL-10 и TGF-ß. Контролируя адаптивный иммунный ответ, FcsRI+ ДК могут индуцировать клоны Т-лимфоцитов Th1 или Th2 профиля. Кроме того, разные типы АПК в зависимости от микроокружения могут по-разному реагировать на связывание FcsRI. К примеру, FcsRI служит источником провос-палительного сигнала на эпидермальных ДК пациентов с атопическим дерматитом, но может участвовать и в индукции толерогенного фенотипа КЛ слизистых ротоглотки [2].

Большой интерес представляет исследование функций ДК респираторного тракта (РТ). Faith A. et al. [3] сравнили продукцию цитокинов in vitro FcsRI+ДК из назального секрета больных хроническим риносинуситом с сопутствующей атопией и без атопии. Связывание FcsRI индуцировало в ДК РТ секрецию провоспалительных цитокинов TNF-a и IL-6, а также антивоспалительного цитокина IL-10. При этом ДК пациентов с атопией сильнее

секретировали ТЫР-а и 1Ь-6, тогда как ДК пациентов без атопии — 1Ь-10. Авторы установили, что добавление в культуру экзогенного 1Ь-10 ведет к ослаблению 1дЕ-зависимой индукции провоспалительных цитокинов, а стимуляция ДК внесением в культуру 1Ь-4 одновременно с активацией через РсеШ приводит к подавлению синтеза 1Ь-10. Иными словами, 1Ь-10 негативно регулирует провоспалитель-ные функции ДК РТ, а цитокин Тк2 1Ь-4 нарушает аутокринную регуляцию ДК, ингибируя секрецию 1Ь-10 этими клетками [3].

Показано, что РсеШ на поверхности АПК человека может взаимодействовать с другими молекулами, например, кластерами диф-ференцировки СБ (тетраспанинами) [4]. Измеряя уровень экспрессии СБ9, СБ37, СБ53, СБ63, СБ81, СБ82, СБ151 на ДК кожи пациентов с атопическим дерматитом или здоровых лиц, а также на РсеШ+ или РсеШ- моноцитах периферической крови, авторы обнаружили, что экспрессия СБ9 и СБ81 ассоциирована с РсеШ. Одновременная активация моноцитов через РсеШ и СБ9 приводила к усилению секреции цитокинов, индуцированной связыванием РсеШ. Авторы [4] полагают, что СБ9 и СБ81 действуют как молекулярные партнеры тримерного РсеШ на поверхности АПК, что может иметь значение в реализации 1дЕ-за-висимых функций этих клеток.

Установлена возможность конкурентных отношений между РсеШ и механизмами врожденного иммунитета ДК. Так, активация аутокринного синтеза ТЫР-а в культуре стимулированных через РсеШ незрелых плаз-мацитоидных ДК (пДК) человека приводит к снижению экспрессии То11-подобного рецептора 9 (ТЬИ9) на этих клетках, а также к подавлению продукции 1РЫ-а в ответ на его индуктор [5]. Другая субпопуляция ДК — незрелые моноцитоидные ДК (мДК) крови человека, также синтезируют ТЫР-а после стимуляции через РсеШ. Однако, позднее эти клетки сек-ретируют 1Ь-10, который подавляет синтез ТЫР-а, действуя как аутокринный регулятор провоспалительного ответа ДК. Продукцию 1Ь-10 многократно усиливает добавление в культуру 1РЫ-а, главного продукта пДК, активированных через ТЬИ9 и обычно индуцирующих иммунный ответ ТЫ-типа [6].

В одной из последних работ показано снижение фагоцитарной активности моноцитов при их активации через РсеШ [7]. Моноциты, выделенные из крови здоровых доноров, культивировали с добавлением анти-1дЕ анти-

тел, после чего определяли экспрессию CD14, CD64, продукцию цитокинов и способность к фагоцитозу Escherichia coli. Оказалось, что перекрестное связывание IgE на поверхности моноцитов ведет к усилению экспрессии CD14 и секреции ими TNF-a и IL-6, а позднее ауто-регуляторного цитокина IL-10. Эти эффекты были максимальными у лиц с повышенным содержанием общего IgE. Однако то же воздействие вызывало редукцию экспрессии CD64 и приводило к снижению фагоцитоза E. coli без нарушения ее внутриклеточного киллин-га. И позитивное, и негативное влияние на функции FcsRI+ моноцитов может приводить к усилению локального воспаления и/или к нарушению его разрешения in situ [7].

Тучные клетки в иммунной защите от бактерий

Тучные клетки (ТК), несущие на своей поверхности FcsRI, в настоящее время рассматриваются как важный элемент иммунной защиты хозяина от патогенных микроорганизмов [8, 9]. Защитная функция этих филогенетически древних клеток врожденного иммунитета обеспечивается их локализацией вблизи эпителиальных поверхностей респираторного, пищеварительного, мочеполового трактов и кожи, непосредственно контактирующих с факторами внешней среды. В ответ на перекрестное связывание FcsRI на их поверхности ТК секретируют набор различных медиаторов зашиты — цитокинов, хемоки-нов, липидных медиаторов, протеаз и биологически активных аминов. При этом синтез цитокинов и хемокинов не связан с деграну-ляцией, а такие традиционные для ТК медиаторы, как гистамин, протеазы и лейкотриены также играют существенную роль в защите от патогенов [8]. Расширенное понимание биологии ТК привело к признанию их важной роли в регуляции врожденного и адаптивного иммунного ответа в нормальных или патофизиологических условиях [9].

Kashyap M. et al. [10] впервые продемонстрировали взаимодействие ТК с Т-лимфо-цитами при реализации функций ТК in vitro. Во-первых, установлено, что ТК способны рекрутировать как обычные CD4+Т-лим-фоциты, так и CD4+CD25+ Treg. Далее выяснилось, что только Treg, но не обычные CD4+Т-клетки, супрессируют экспрессию FcsRI на поверхности ТК, причем эффект супрессии не зависит от действия IL-10 или

TGF-ß, а требует межклеточного контакта. Вопреки ожиданию, оба типа Т-клеток при совместном культивировании с ТК подавляли опосредованную IgE продукцию лейкотриена С4, но усиливали продукцию ТК цитокинов. Эффект сопровождался селективным усилением FcsRI-зависимого фосфорилирования STAT5 — критического медиатора секреции цитокинов ТК, опосредованной IgE. Таким образом, реакции ТК

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком

Пoхожие научные работыпо теме «Биология»