научная статья по теме РОЛЬ Т-ЛИМФОЦИТОВ В ГОРМОНАЛЬНОЙ РЕГУЛЯЦИИ МОРФОГЕНЕТИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ Биология

Текст научной статьи на тему «РОЛЬ Т-ЛИМФОЦИТОВ В ГОРМОНАЛЬНОЙ РЕГУЛЯЦИИ МОРФОГЕНЕТИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ»

УСПЕХИ СОВРЕМЕННОЙ БИОЛОГИИ, 2015, том 135, № 2, с. 189-202

УДК 612.112.94

РОЛЬ Т-ЛИМФОЦИТОВ В ГОРМОНАЛЬНОЙ РЕГУЛЯЦИИ МОРФОГЕНЕТИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

© 2015 г. Н. В. Тишевская1, Н. М. Геворкян2, Н. И. Козлова2

1Южно-Уральский государственный медицинский университет, Челябинск 2НИИ биомедицинской химии им. В.Н. Ореховича РАМН, Москва E-mail: natalya-tishevskaya@yandex.ru

Рассматриваются аспекты участия Т-лимфоцитов в реализации эндокринных сигналов, современные представления о механизмах взаимодействия клеток тимуса, эффекторных и регуляторных Т-лимфоцитов с гормонами гипофиза, щитовидной железы, инсулином, инсулиноподобным фактором роста-1 и половыми стероидами. Обсуждаются данные о разной локализации экспресси-рующихся рецепторов к гормонам в Т-лимфоцитах и влияние этих гормонов на процессы пролиферации и дифференцировки Т-клеток в физиологических условиях, а также при возникновении патологических состояний.

Ключевые слова: тимоциты, Т-хелперы, Т-супрессоры, Treg, морфогенез, иммунная система, эндокринная система, соматотропный гормон, пролактин, тиреотропный гормон, тироксин, эстрогены, андрогены, прогестерон.

ВВЕДЕНИЕ

Лимфоидные клетки в последние полстолетия стали объектом особого внимания исследователей. Многочисленные экспериментальные работы указывают на участие системы лимфо-идных органов во многих процессах жизнедеятельности, а не только в обеспечении функции защиты от чужеродных антигенов и чужеродной генетической информации. Открытая А.Г. Бабаевой морфогенетическая функция лимфоцитов (Бабаева, 1968, 1972; Бабаева и др., 1969) непосредственно связана с ростом и развитием организма, с пролиферацией и дифференциров-кой клеток. Именно эта функция Т-лимфоцитов обеспечивает физиологическую и репаративную регенерацию органов и тканей. Открытие феномена передачи лимфоцитами регенерационной информации является лишь одним из результатов целого ряда работ, указывающих на важнейшую роль системы лимфоидной регуляции. Контролирующие функции этой системы направлены на поддержание качественной, количественной, структурной и функциональной целостности организма. Важнейшими свойствами лимфоцитов являются: высокая чувствительность к изменениям параметров гомеостаза, способность к синтезу многих биологически активных веществ, включая гормоны, и обеспечение тесного взаимодействия между всеми регуляторными меха-

низмами. Экспериментальные данные о связях между нервной, иммунной и гормональной системами были проанализированы и обобщены в работах В.В. Абрамова (1988), Е.А. Корневой (1985), Е.А. Корневой и Э.К. Шхинек (1988), А.Б. Полетаева с соавт. (2002). Высокая чувствительность лимфоцитов к изменениям параметров гомеостаза, их роль в регуляции роста и развития тканей, а также их адаптационная функция обеспечиваются не только наличием большого числа рецепторов к различным гормонам, но также их способностью синтезировать и секретировать ряд биологически активных веществ, содействующих активации морфоге-нетических процессов. В связи с появлением множества современных публикаций о роли разных субпопуляций Т-лимфоцитов в регуляции нормального развития клеток и злокачественной трансформации тканей, а также ввиду растущего интереса к морфогенетической функции Т-лим-фоцитов, в настоящем обзоре сделана попытка проанализировать и систематизировать экспериментальные данные о непосредственном участии этих клеток в механизмах действия гормонов, регулирующих процессы пролиферации и дифференцировки.

Еще в 80-е годы Блэлок с соавт. (В1а1оск, 1984; В1а1оск ег а1., 1985; Weigent, В1а1оск, 1987) предложил рассматривать иммунную систему в качестве сенсорного органа для тех внешних

раздражителей, которые не могут быть обнаружены нервной системой. Блэлок с коллегами (Bost, Blalock, 1989; Carr, Blalock, 1989; Blalock, 1990) показали, что гормоны и биологически активные вещества, вырабатываемые нервными, эндокринными и иммунными клетками, идентичны по своим физико-химическим и функциональным свойствам. Концепция Блэлока послужила основой для дальнейших исследований особенностей нейроиммуноэндокринного взаимодействия в организме (Varela et al., 2003; Cohn, 2008; Dozmorov, Dresser, 2010). Авторы указанных работ единодушны в том, что поддержание структурного и функционального гомеостаза является сложным процессом, для эффективной реализации которого клеточные элементы каждой из трех систем должны располагать полной информацией о малейших изменениях, происходящих на двух других вершинах этого своеобразного "регуляторно-го треугольника".

В любой сенсорной системе адекватная первичная обработка информации возможна только при четкой специализации воспринимающих сигналы структур, что достигается избирательной чувствительностью рецепторов. В лимфоидной системе роль быстро реагирующих рецепторных клеток могут выполнять те лимфоциты, которые к моменту изменения параметров внутренней среды уже находятся в активированном состоянии и готовы к реализации неспецифического иммунного ответа. При первичной активации гуморального звена иммунитета роль рецепторных клеток выполняют B1a-лимфоциты, секретирую-щие иммуноглобулины класса М (IgM). Среди Т-лимфоцитов своеобразным рецепторным звеном являются Т-хелперы, которые воспринимают сигнал об изменении состава внутренней среды и поддерживают первичный иммунный ответ (Cederbom et al., 1998; Strutt et al., 2006). Подобно рецепторам сенсорных систем, Т-лимфоциты способны реагировать как на появление антигенного сигнала (реакция включения), так и на его исчезновение (реакция выключения). Вопрос о существовании реакции лимфоидной ткани на недостаток или отсутствие антигена был впервые поднят А.Г. Бабаевой, и наличие этой реакции было продемонстрировано при изучении ответа иммунной системы на частичную гепатэктомию или на удаление одного из парных органов (Бабаева, Гиммельфарб, 1985; Nakashima et al., 2006; Sato et al., 1993).

Все гормоны и биологически активные вещества реализуют свои эффекты в отношении тканей-мишеней через соответствующие рецепторы. К настоящему времени доказано, что лимфоциты

селезенки, лимфатических узлов, тимуса и периферической крови имеют на мембране множество рецепторов к самым разным гормонам: к тропным гормонам гипофиза, гормонам ней-рогипофиза, рилизинг-гормонам гипоталамуса, опиоидным пептидам, субстанции Р, гормонам щитовидной и паращитовидных желез, надпочечников, половых желез, поджелудочной железы; ко многим биологически активным веществам: вазоактивному интестинальному пептиду, ацетилхолину, гистамину, серотонину, дофамину, простагландинам, фактору роста нервов (Абрамов, 1988; Корнева, Шхинек, 1988; Pascual et al., 1989; Carr, 1992; Guarcello et al., 1991; Sanders et al., 2001; Matthews, Gustafsson, 2003; Weigent, 2013a). В то же время сами лимфоидные клетки способны синтезировать и гормоны дистантного действия (адренокортикотропный, тирео-тропный и соматотропный гормоны, пролактин, вазопрессин, окситоцин, хориональный гонадо-тропин, эндорфины, фолликулостимулирующий гормон), и так называемые тканевые гормоны (инсулиноподобный фактор роста, нейропептид Y, соматостатин, субстанция Р, вазоактивный интестинальный пептид и др.). Среди всех гуморальных субстанций, продуцируемых железами внутренней секреции, эндокринными клетками и другими клетками организма, выраженным морфогенетическим действием обладают: со-матотропный гормон, пролактин, гормоны щитовидной железы, инсулин, инсулиноподобный фактор роста-1 и половые стероиды. Эти гормоны и стали объектом детального рассмотрения в данном обзоре.

СОМАТОТРОПНЫЙ ГОРМОН

Гены соматотропного гормона (СТГ), входящего в семейство полипептидных гормонов, локализованы в области q 22-24 длинного плеча 17-й хромосомы. Рецептор гормона роста - это трансмембранный белок, относящийся к суперсемейству рецепторов с тирозинкиназной активностью. Среди иммунокомпетентных клеток рецепторы к СТГ были обнаружены на мембране моноцитов, Т- и В-лимфоцитов, тимоцитов и макрофагов тимуса, лимфоцитов селезенки и костного мозга. Клонирование и секвенирование лимфоцитарно-го рецептора к СТГ показали его идентичность рецепторам к этому гормону на клетках печени (Rapaport et al., 1995). Соматотропный гормон обладает широчайшим спектром биологических эффектов: стимулирует процессы формообразования, дифференцировки и роста структурных элементов организма; стимулирует синтез РНК

и белков; способствует утилизации азота, фосфатов, натрия; проявляет анаболическое и антиката-болическое действие во многих тканях; обладает краткосрочной гипогликемической активностью (инсулиноподобным действием на углеводный обмен) с последующим гипергликемическим эффектом, а также краткосрочным липогенети-ческим эффектом (инсулиноподобным действием на жировой обмен) с последующим липолити-ческим действием. Усиление липолиза и глюко-неогенеза в клетках происходит за счет прямого воздействия СТГ на клетки, тогда как анаболическое действие СТГ и его влияние на рост опосредуются секрецией инсулиноподобных факторов роста (ИФР-1 и ИФР-2), причем секреция ИФР-1 в большей степени зависит от СТГ. Первые данные о способности СТГ подавлять инволюцию тимуса были получены в 1987 году (Goff et al., 1987), позже было показано, что продолжительное введение СТГ человека гипофизэктомиро-ванным крысам стимулирует рост лимфоидной ткани (Clark et al., 1995). В тимусе гормон роста усиливает пролиферацию эпителиальных клеток, а также увеличивает синтез этими клетками молекул межклеточного матрикса и цитокинов: интер-лейкина-1 (ИЛ-1) и интерлейкина-6 (ИЛ-6). СТГ способствует заселению трансплантата тимуса клетками-предшественниками, ускоряет поступление незрелых тимоцитов к "клеткам-нянькам", усиливает эмиграцию зрелых лимфоцитов из тимуса. Доказательством способности лимфоцитов синтезировать СТГ является обнаружение в этих клетках экспрессии гена не только самого гормона роста, но и гена рецептора к соматолиберину -гормону гипоталамуса, усиливающему синтез СТГ (Weigent et al., 1991; Guarcello et al., 1991). В настоящее время получены данные о том, что в клетках иммунной системы содержатся разные изоформы СТГ

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»