CC BY
66
РЕГУЛЯЦИЯ ИММУНИТЕТА
РЕГУЛЯЦИЯ ИММУНИТЕТА
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2013 УДК 612.017.1:578.245].083.3
С.Б.Чекнёв, М.А. Апресова, И.Е.Ефремова, Л.С.Писковская, А.А.Бабаянц
УЧАСТИЕ МЕТАЛЛОКОМПЛЕКСОВ у-ГЛОБУЛИНА В РЕГУЛЯЦИИ ВЫРАБОТКИ ИНТЕРЛЕЙКИНА-10
ФГБУ Научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии имени почетного академика
Н.Ф. Гамалеи Минздрава России, 123098, г Москва
В работе показано, что в общем пуле цитокинов, вырабатываемых клетками периферической крови (КПК) человека в присутствии белков Y-глобулиновой фракции, их металлокомплексов с медью и цинком, а также катионов меди и цинка, примененных изолированно, содержится от 19,6 ± 0,63 до 71,2 ± 1,56 пг/мл интерлейкина (ИЛ)-10. Металлокомплекс Y-глобулина с медью на 24 ч инкубации клеток оказывается на 7-20% (р < 0,02) более активным индуктором ИЛ-10, чем контрольный белок и изолированно катионы меди. Металлокомплекс Y-глобулина с цинком на 48 ч инкубации клеток в 1,3 раза (р < 0,001) активнее цинка и контрольного белка. В условиях 72 ч инкубации металлокомплексы Y-глобулина с цинком и медью оказываются в 1,15-1,3 раза (р < 0,001) и в 1,25-3 раза (р < 0,001-0,01) соответственно активнее своих белковых и катионных контролей. Одновременно с ИЛ-10 КПК человека вырабатывают интерферон, активность которого составляет до 32 ЕД/мл и в 80% наблюдений сильно положительно коррелирует с цинковым и медным пиками продукции ИЛ-10. Обсуждается возможность реализации на уровне спонтанной продукции ИЛ-10 КПК человека регулирующих эффектов металлокомплексов Y-глобулина, способствующих поляризации иммуногенеза в направлении Th2.
Ключевые слова: у-глобулин, металлокомплексы, интерлейкин-10, выработка
S.B.Cheknev, M.A.Apresova, I.E.Efremova, L.S.Piskovskaya, A.A.Babajanz
INVOLVEMENT OF THE y-GLOBULIN METAL COMPLEXES IN REGULATION OF THE INTERLEUKIN-10 PRODUCTION
Federal State «Gamaleya Research Institute for Epidemiology and Microbiology» of the Ministry of Health of the Russian Federation, 123098, Moscow, Russia
It is shown in the work, that in common cytokine pool induced in the culture of human peripheral blood cells (PBC) in presence of the Y-globulin fraction proteins and of their metal complexes, production of interleukin-10 (IL-10) has been detected. Production of IL-10 in presence of Y-globulin complexes with copper was higher than in presence of their control proteins or copper ions used alone at 24 and 72 hrs of observation. Production of IL-10 in presence of Y-globulin complexes with zinc was higher than in presence of their control proteins or zinc ions used alone at 48 and 72 hrs of the PBC incubation. Production of IFN by PBC could also be detected. There was a high correlation between IFN and IL-10 production by the cells induced with Y-globulin metal complexes. Possibility for regulation by the Y-globulin metal complexes of IL-10 production at the level of basal PBC functions was discussed in a context of Th2 polarization of the immune response.
Keywords: y-globulin, metal complexes, interleukin-10, production
В результате предшествующих исследованиий обосновано нашедшее подтверждение в работах последнего времени положение о способности белков у-глобулиновой фракции в физиологических условиях хелатировать из периглобулярно-го пространства катионы металлов и претерпевать конфор-мационные изменения, первично затрагивающие пространственную упаковку макромолекул в области их Fc-регионов [1, 2].
Вследствие таких конформационных преобразований меняются характеристики взаимодействия модифицированных металлом антител (АТ) с Fc-рецепторами (FcR) клеток, что проявляется реализацией новых эффекторных свойств трансформированных по Fc-региону белков в индукции выработки клетками периферической крови (КПК) человека основных иммуноактивных цитокинов [3-8].
Металлокомплексы у-глобулина индуцируют клетки к выработке интерферона-а (ИФНа) и интерлейкина-ф (ИЛ-ф), определяющих развитие индуктивной фазы иммунного реагирования [4, 6]; ИФНу, ИЛ-2 и ИЛ-18, поляризующих иммуногенез в направлении Th1 и реализующих специали-
зированную активность на уровне продуктивной фазы клеточного ответа [3, 5]; ИЛ-6 и фактора некроза опухоли а (ФНОа), усиливающих провоспалительную составляющую иммуногенеза [7, 8].
В индукции ИФНа, ИФНу и раннего ИЛ-2 белковые комплексы с медью выступают усилителями ответа клеток, в то время как цинковые металлокомплексы у-глобулина ослабляют выработку цитокинов [3-5].
В отличие от указанных реакций выработка КПК человека ранних ИЛ-ф и ИЛ-6 усиливается белковым комплексом с цинком и ослабляется в присутствии медного металлокомплекса у-глобулина [6, 7].
Продукция ИЛ-18 и ФНОа усиливается белковыми металлокомплексами, образованными с катионами меди и цинка [8]. При этом цинковый у-глобулин в индукции ФНОа оказывается активнее медного белка, даже несмотря на то что последний реализует синергичное действие катионов меди и контрольного у-глобулина [8].
Сегодня хорошо известно, что процессы транспорта и обмена катионов металлов в микроокружении клетки суще-
- 189 -
ИММУНОЛОГИЯ № 4, 2013
ственно значимы не только в индукции 1-го типа иммунного ответа, включая его моноцитарно-макрофагальное звено [3,
5-8], но и в реализации и контроле других типов реагирования, в частности реакций Th2. Установлено, что цинк усиливает выработку ИЛ-4 [9] и обеспечивает экспрессию генов ИЛ-4 и ИЛ-10 [10], одновременно оказывая тормозящее воздействие на экспрессию генов их рецепторов [10].
Выработка ИЛ-4 связана с продукцией ИФНу и регулируется сонаправленно синтезу этого оппозитного Й2-ответу цитокина [11]. Следовательно, катионы меди, конформационно преобразуя Fc-фрагменты молекул АТ в состояние активной индукции ИФНу [3], могут служить фактором регуляции выработки ИЛ-4 и тем самым прямого воздействия на динамику ТЬ2-поляризации иммуногенеза. Аналогично с продукцией ИФНу ассоциирована выработка ИЛ-10 [12, 13], которая обеспечивается при участии ИЛ-6 [14], усиливается ИЛ-2 [12] и самим ИФНу [15] и индуцируется сигнальными путями, замкнутыми на активацию FcR [16], в частности FcyRIII [17].
Индуцируемые к выработке металлокомплексами у-гло-булина ИЛ-1Р и ИЛ-6 [6, 7] выступают ТЫ7-поляризующими цитокинами [18]. При этом ИЛ-6 служит фактором дифферен-цировки Th17 [18, 19], тогда как ИЛ-1Р обеспечивает собственно активацию этих клеток к выработке ИФНу [20] и ИЛ-17 [18]. Выработка ИЛ-17 (как и ИФНу) в свою очередь зависит от синтеза ИЛ-18 [21], тоже контролируемого посредством обмена катионов металлов в микроокружении клетки (материалы в печати), и ограничивается продукцией ИЛ-10, ингибирование сигнальных путей которого вызывает усиление синтеза ИФНу и ИЛ-17, определяющее повышение эффективности последующего ТЫ-ответа [22].
Цель работы - оценка выработки ИЛ-4, ИЛ-10 и ИЛ-17 КПК человека в присутствии металлокомплексов человеческого сывороточного у-глобулина с катионами меди и цинка.
Материалы и методы. Индукцию цитокинов в суспензиях клеток, полученных разведением проб цельной периферической венозной крови человека (106 клеток в 1 мл), проводили в полной питательной среде, приготовленной на основе среды двойной Игла (ФГУП Институт полиомиелита и вирусных энцефалитов им. М.П. Чумакова РАМН), дополненной 2% плазмы донорской крови, L-глутамином (из комплекта к флакону среды), гентамицином (20 ЕД/мл) и гепарином (до 5 ЕД/мл), в течение 24, 48 и 72 ч при 37°С во влажной атмосфере, содержавшей 5% СО2. Использовали пластиковые плоскодонные 24-луночные планшеты (Costar).
Образцы модифицированного катионами меди или цинка человеческого сывороточного у-глобулина (исходный препарат - ICN) применяли в конечной концентрации 0,5 мкг/мл. Параллельно оценивали действие контрольных препаратов у-глобулина и солевых растворов меди (водный сульфат, Merc) и цинка (хлорид), содержание катионов в которых соответствовало количеству металла, связавшегося с белком на стадии получения экспериментальных образцов.
В качестве контрольных по меди и цинку использовали у-глобулины, приготовленные из той же порции белка, что и соответствующие опытные (модифицированные), и прошедшие все те же стадии обработки, но не содержавшие в растворе солей меди или цинка. Растворы контрольных белков дополняли по объему необходимым количеством 0,15 М NaCl.
Контрольными индукторами выработки цитокинов служили: вирус болезни Ньюкасла (ВБН) в дозе 10 ЦПД на клетку и фитогемагглютинин Р (ФГА; 1 мкг/мл; Difco).
Содержание ИЛ-4, ИЛ-10 и ИЛ-17 в супернатантах индуцированных КПК определяли методом иммуноферментного анализа (ИФА) с использованием ELISA Processor II (Behring). Наборы для ИФА (ЗАО «Вектор-Бест», Россия) применяли согласно инструкции фирмы-производителя с дополнительными технологическими контролями.
Каждый образец полученных супернатантов тестировали в исходном состоянии и разведении 1/10 питательной средой RPMI-1640 (Gibco). Каждое разведение каждого образца и
всех использованных контролей экспериментальной системы (ВБН, ФГА, нативный у-глобулин, спонтанная продукция ИЛ-4, ИЛ-10 и ИЛ-17 КПК) тестировали не менее чем в двух параллельных лунках микропланшетов.
Титрование (определение биологической активности) ИФН, индуцированного модифицированными металлом у-глобулинами и их белковыми и катионными контролями на сроки инкубации КПК 24, 48 и 72 ч, проводили на монослойной культуре диплоидных фибробластов эмбриона человека (Медико-генетический научный центр РАМН) против 1-10 ЦПД50 вируса энцефаломиокардита мышей. Использовали пластиковые плоскодонные 96-луночные микропланшеты (Nunclon или Costar). Исходная концентрация клеток составила 2-105 в 1 мл суспензии.
При математической обработке результатов достоверность различия средних величин устанавливали с помощью /-критерия Стъюдента.
Результаты и обсуждение. Полученные данные обнаруживают, что в раннем (24 ч инкубации клеток) пуле цитокинов, вырабатываемых в присутствии образцов контрольного и модифицированного катионами меди и цинка у-глобулина, а также катионов металлов, примененных изолированно, содержится от 54,5 ± 0,71 до 66,6 ± 1,22 пг/мл ИЛ-10 (рис. 1). ФГА индуцировал выработку КПК 278,75 ± 15,29 пг/мл ИЛ-10. В присутствии ВБН клетки вырабатывали 50,5 ± 1,18 пг/мл ИЛ-10. Спонтанная продукция цитокина КПК составила 60,4 ± 1,79 пг/мл.
Белок, трансформированный связыванием меди, индуцирует на 20% (р < 0,02) больше ИЛ-10, чем контрольный у-глобулин, и на 7% (р < 0,02) больше цитокина, чем катионы меди, примененные изолированно (см. рис. 1).
Белок, модифицированный связыванием цинка, в индукции раннего ИЛ-10 достоверно не отличается по активности от контрольного у-глобулина и катионов цинка, примененных изолированно (рис. 1). Одновременно в присутствии металлокомплекса у-глобулина с цинком выработка ИЛ-10 оказывается в 1,2 раза (р < 0,001) меньше, чем в условиях воздействия белка, связавшего катионы меди (см. рис. 1).
Катионы меди, примененные изолированно, в контрольной дозе 1,0 нг/мл индуцируют выработку на 15% (р < 0,001) большего количеств ИЛ-10, чем цинк (см. рис. 1). Как и в последующем изложении, прямое сравнение правомерно, поскольку для оценки выработки ИЛ-10 в присутствии катионов меди и цинка (как и всех остальных, параллельно исследованных образцов) использовали суспензии КПК, полученные из одной и той же исходной.
В течение последующих 24 ч инкубации содержание ИЛ-10 в культуральной жидкости клеток, которые инкубированы в присутствии у-глобулина, трансформированного связыванием катионов цинка, повышается в 1,3 раза (р < 0,001), а в присутствии белка, модифицированного катионами меди, и катионов меди, примененных изолированно, снижается в 1,3 раза (р < 0,001) и на 10% (р < 0,01) соответственно. Значимых изменений ответа клеток в условиях индукции другими исследованными образцами не прослеживается.
В результате в пуле цитокинов, вырабатываемых на 48 ч наблюдения, содержится от 50,9 ± 0,81 до 71,2 ± 1,56 пг/мл ИЛ-10; отмеченные для ранних (24 ч) сроков индукции закономерности выработки ИЛ-10 существенным образом изменяются (рис. 2).
Металлокомплекс у-глобулина с цинком становится в 1,3 раза (р < 0,001) активнее своих белкового и катионного контролей; белок, связавший катионы меди, напротив, оказывается на 10-20% (р < 0,01-0,05) слабее контрольного у-глобулина и катионов меди, примененных изолированно (см. рис. 2). Эффект белкового комплекса с цинком в 1,4 раза (р < 0,001) превосходит действие медного металлокомплекса у-глобулина (см. рис. 2).
При этом ФГА индуцировал выработку КПК 958,75 ± 24,96 пг/мл ИЛ-10. В присутствии ВБН клетки вырабатыва-
- 190 -
РЕГУЛЯЦИЯ ИММУНИТЕТА
ли 58,75 ± 0,8 пг/мл ИЛ-10. Спонтанная продукция цитокина КПК составила 65,6 ± 1,56 пг/мл.
В динамике следующих 24 ч наблюдения (к 72 ч инкубации) показатели выработки ИЛ-10 в присутствии у-глобулина, трансформированного связыванием цинка, а также его белкового и катионного контролей существенно не меняются; выработка ИЛ-10 в присутствии металлокомплекса у-глобулина с катионами меди увеличивается на 15% (р < 0,05), в то время как индукция цитокина контрольным по меди белком и катионами меди, примененными изолированно, снижается в 1,2 раза (р < 0,001) и 3 раза (р < 0,001) соответственно.
Таким образом, в позднем (72 ч) пуле цитокинов выработка ИЛ-10 в присутствии металлокомплексов у-глобулина, а также их белковых и катионных контролей составляет от 19,6 ± 0,63 до 69,1 ± 0,91 пг/мл (рис. 3). ФГА индуцировал выработку КПК 1280 ± 45,35 пг/мл ИЛ-10. В присутствии ВБН клетки вырабатывали 57,9 ± 1,08 пг/мл ИЛ-10. Спонтанная продукция цитокина КПК составила 73,6 ± 1,08 пг/мл.
Цинковый пик активности у-глобулина полностью сохраняется; в присутствии трансформированного связыванием меди у-глобулина выработка ИЛ-10 оказывается в 1,25 раза (р < 0,01) больше, чем в условиях воздействия контрольного белка, и в 3 раза (р < 0,001) больше, нежели в присутствии катионов меди, примененных изолированно (рис. 3).
Полученные в работе данные обнаруживают, что в использованной экспериментальной системе не индуцируется выработка ИЛ-4 - следовые количества цитокина, в среднем 1,1 ± 0,53 пг/мл (n = 8), определяются лишь в пробах КПК, индуцированных ВБН на 24 ч инкубации клеток.
Аналогично лишь в присутствии ВБН и ФГА удается зарегистрировать синтез КПК ИЛ-17, определяющийся на 24 ч на уровне 2,95 ± 0,26 пг/мл (n = 4) в условиях индукции ВБН и на уровне 29,25 ± 0,35 пг/мл (n=8) при воздействии ФГА. Далее, на 48 и 72 ч инкубации клеток выработка ИЛ-17 в присутствии ВБН не обнаруживается, а в условиях индукции ФГА она нарастает до 136,75 ± 3,08 пг/мл (р < 0,001) и 270,5 ± 5,68 пг/мл (р < 0,001) соответственно.
Титрование ИФН показывает, что в присутствии образцов модифицированного катионами меди и цинка у-глобулина, контрольных образцов белка и катионов металлов, примененных изолированно, выработка ИФН КПК человека составляет от 4 до 32 ЕД/мл. ФГА индуцировал выработку ИФН на уровне активности 16-32 ЕД/мл, ВБН - с активно-
1 2 3 4 5 6
Рис. 1. Выработка ИЛ-10 КПК человека в присутствии белков у-глобулиновой фракции и их металлокомплексов на 24 ч инкубации (M ± m, n = 8).
* - р < 0,02 по сравнению с показателями контрольного по меди
у-глобулина (4) и меди (6), * ** - р < 0,001 по сравнению с показателями модифицированного цинком у-глобулина (2) или цинка (3).
Здесь и на рис. 2 и 3: по вертикали - концентрация (в пг/мл) ИЛ-10; по горизонтали - концентрации ИЛ-10 10 пг/мл; 1 - контрольный по цинку у-глобулин; 2 - модифицированный цинком у-глобулин; 3 - цинк; 4 - контрольный по меди у-глобулин; 5 - модифицированный медью у-глобулин, 6 - медь; концентрации: 1, 2, 4 и 5 - 0,5 мкг/мл; 3 - 1,5 нг/мл;
6 - 1 нг/мл.
стью 80-160 ЕД/мл, спонтанная продукция ИФН КПК оценивалась на уровне не более 4 ЕД/мл.
Активность ИФН в культуральной жидкости КПК определялась уже по истечении первых 24 ч индукции, составив от 4 до 32 ЕД/мл, и проявляла некоторую тенденцию к снижению (до 4-16 ЕД/мл) в течение последующих 48 ч инкубации клеток.
Начиная с 1-х суток в системе определялся пик активности медного металлокомплекса у-глобулина (16 ЕД/мл активности ИФН против 4 и 8 ЕД/мл в контролях), коррелировавший с выработкой ИЛ-10 (см. рис.1) и пролонгировавшийся до 48 и 72 ч инкубации клеток. Начиная с 48 ч наблюдения обнаружили пик активности цинкового металлокомплекса белка (32 ЕД/мл активности ИФН против 8 и 16 ЕД/мл в кон-тролях), как и в опытах с медью, сильно положительно коррелировавший с цинковым пиком выработки ИЛ-10 (см. рис. 2) и пролонгировавшийся до 72 ч индукции. В позднем пуле индуцированных цитокинов медный и цинковый пики активности ИФН (16 ЕД/мл активности ИФН против 4 и 8 ЕД/мл в контролях) тоже реализовались в сильной положительной корреляции с показателями выработки ИЛ-10 (см. рис. 3).
Суммируя полученные данные, можно сделать вывод о том, что выработка ИЛ-4 и ИЛ-17 не индуцируется металлокомплексами белков у-глобулиновой фракции. В части, касающейся синтеза ИЛ-17 и активности Th17, это означает удержание от реализации аутоиммунной компоненты реагирования в условиях ослабления ТЫ-ответа - ингибирования цинковыми металлокомплексами у-глобулина выработки ИФНу и ИЛ-2 [3, 5, 18, 19, 23]. Ослабление ТЫ-ответа, само по себе может способствовать ускорению созревания и нарастанию активности Th2 [24, 25] и Th17 [19]; однако прямого воздействия на эффекторы этих типов ответа не происходит.
Вместе с тем трансформированные связыванием катионов меди и цинка у-глобулины приобретают способность усиливать выработку КПК человека ИЛ-10, оппозитного ТЫ-ответу цитокина 2-го типа, реализующего противовоспалительные эффекты [12, 14, 26] и препятствующего тем самым проявлению аутореактивности цитотоксических клеток, активируемых механизмами ТЫ-ответа [13, 14, 27].
В использованной экспериментальной системе выработка ИЛ-10 очевидно ограничивается механизмами, препятствующими выраженной индукции №2-ответа: лишь «медный» пик активности трансформированного у-глобулина на 24-й час инкубации КПК и «цинковый» пик активности модифицированного белка на 48-й час индукции превосходят показатели спонтанной продукции ИЛ-10 КПК человека (р < 0,1).
Это может объясняться тем, что определенная часть активи-
1 2 3 4 5 6
Рис. 2. Выработка ИЛ-10 КПК человека в присутствии белков у-глобулиновой фракции и их металлокомплексов на 48 ч инкубации (M ± m, n = 8).
* - р < 0,05 по сравнению с показателями контрольного по меди у-глобулина (4), ** - р < 0,02 по сравнению с показателями цинка (3), ***р < 0,01 по сравнению с показателями меди (6), **** - р < 0,001 по сравнению с показателями контрольного по цинку у-глобулина (1), цинка (3) и модифицированного медью у-глобулина (5).
- 191 -
ИММУНОЛОГИЯ № 4, 2013
1 2 3 4 5 6
Рис. 3. Выработка ИЛ-10 КПК человека в присутствии белков у-глобулиновой фракции и их металлокомплексов на 72 ч инкубации (M ± m, n = 8).
* - р < 0,01 по сравнению с показателями модифицированного медью у-глобулина (5) или контрольного по меди у-глобулина (4), ** -р < 0,001 по сравнению с показателями контрольного по цинку у-глобулина (1) и цинка (3) или с показателями меди (6), *** - р < 0,001 по сравнению с показателями цинка (3).
рующих FcyR (прежде всего высокоаффинные FcyRI) способна тормозить продукцию ИЛ-10 [28]. А, поскольку в примененной экспериментальной системе в качестве отвечающих эффекторов использованы нефракционированные КПК человека, т. е. клетки, экспрессирующие всю совокупность FcyR, общий уровень регуляции выработки ИЛ-10 оказывается в большинстве своем ниже спонтанной продукции цитокина КПК.
В то же время в общем пуле индуцированных цитокинов присутствует определенное количество раннего ИЛ-2 [5], активно вырабатывающегося в присутствии медного металлокомплекса у-глобулина [5] и усиливающего продукцию ИЛ-10 Th1 [12]. Как видно на рис. 1, ранний пул индуцированного на КПК человека ИЛ-10 характеризуется пиком активности медного у-глобулина.
Эффекты белковых металлокомплексов в отношении индукции ИЛ-2 транзиторны. В условиях пролонгирования инкубации КПК пик активности медного у-глобулина нивелируется [5]. Не отмечается и индукции выработки ИЛ-10 белком, трансформированным связыванием меди (см. рис. 2). Однако на эти сроки наблюдения цитокиновый ответ КПК человека характеризуется проявлением пика активности цинкового металлокомплекса у-глобулина в отношении выработки пула ИФН (см. выше), содержащего в соответствии с результатами биологического тестирования значительные количества ИФНу [3], усиливающего секрецию ИЛ-10 [15]. Одновременно в системе реализуется пик активности белка, трансформированного связыванием катионов цинка, в отношении выработки ИЛ-10 (см. рис. 2).
Следовательно, не исключено, что отмеченная динамика выработки ИЛ-10 последовательно определяется индуцирующими сигналами ИЛ-2 и ИФНу, известных способностью к взаимоиндукции в развитии ТЫ-ответа [3, 5, 12, 15]. На поздние сроки инкубации клеток одновременно с пиками продукции ИФНу (см. выше) в присутствии металлокомплексов у-глобулина, образованных с катионами меди и цинка, обнаруживаются пики выработки ИЛ-10 (см. рис. 3). По-видимому, тем самым проявляется способность иммунной системы к ограничению форсированного ТЫ-ответа и исключению возможности выхода воспалительной компоненты реагирования в аутореактивное состояние [13, 16, 27].
Нарастание выработки ИЛ-10 может выступать результатом кумуляции ранних и пролонгированных эффектов ИЛ-2 и ИФНу [3, 5, 12, 15], внутриклеточного переключения Th1 с синтеза ИФНу на продукцию ИЛ-10 [12], а также действия индуцированного металлокомплексами у-глобулина ИЛ-6 [7], в числе других цитокинов обеспечивающего секрецию ИЛ-
10 [14]. Определенный вклад в индукцию выработки ИЛ-10 могут вносить макрофаги, в которых в результате активации части экспрессируемых ими FcyR происходит перепрограммирование синтеза с ИЛ-12 на ИЛ-10 [16].
Как следствие индукции ИЛ-10 в иммуногенезе будет ограничиваться продукция дендритными клетками и макрофагами самого ИЛ-12 [13, 27], что должно снижать активность цитотоксических Т-лимфоцитов и естественных киллеров [27]. Как следствие индукции ИЛ-10 будет ограничиваться продукция ИФНу, ИЛ-1 и ИЛ-2, ряда других провоспалительных цитокинов и хемокинов [14], что должно определять превалирование ТЬ2-ответа и ослабление реакций 1-го типа, снижающее вероятность тканевого повреждения в условиях проявления аутореактивности клеток [13, 14, 16, 27].
В совокупности полученные данные свидетельствуют о способности белков у-глобулиновой фракции плазмы крови, хелатирующих из микроокружения катионы металлов, не только регулировать реакции 1-го типа ответа, как было установлено ранее [3-8], но и прямо воздействовать на ТЬ2-звено иммуногенеза, индуцируя выработку ИЛ-10. Они могут обусловливать тем самым торможение воспаления и усиление гуморальной составляющей реагирования, которая, однако, не будет связанной с аутоиммунными проявлениями, поскольку выработка ИЛ-17 металлокомплексами у-глобулина, образованными с катионами меди и цинка, не индуцируется.
ЛИТЕРАТУРА
1. Чекнёв С.Б., Ефремова И.Е., Денисова Е.А., Юшковец Е.Н. Иммуноферментный анализ модифицированного катионами металлов у-глобулина на низких концентрациях образцов. Российский иммунологический журнал. 2008; 2(11), 1: 55-62.
3. Чекнёв С.Б., Бабаянц А.А., Денисова Е.А. Индукция выработки интерферона конформационно измененными белками у-глобулиновой фракции плазмы крови. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2008; 146 (11): 526-30.
4. Чекнёв С.Б., Бабаянц А.А., Ефремова И.Е., Юшковец Е.Н. Обнаружение ИФН-а, вырабатываемого в присутствии белков у-глобулиновой фракции плазмы крови. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2009; 147 (5): 544-8.
5. Чекнёв С.Б., Ефремова И.Е., Писковская Л.С., Мездрохина А.С., Юшковец Е.Н., Бабаянц А.А. Металлокомплексы человеческого сывороточного у-глобулина индуцируют выработку раннего IL-2. Российский иммунологический журнал. 2012; 6(15), 2: 147-54.
6. Чекнёв С.Б., Ефремова И.Е., Писковская Л.С., Юшковец Е.Н., Бабаянц А.А. Выработка раннего ИЛ-1Р, индуцированного металлокомплексами человеческого сывороточного у-глобулина. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2012; 154 (9): 326-9.
7. Чекнёв С.Б., Ефремова И.Е., Мездрохина А.С., Бабаянц А.А. Оценка выработки IL-6 клетками крови человека в присутствии металлокомплексов у-глобулина. Медицинская иммунология. 2012; 14 (6): 483-8.
8. Чекнёв С.Б., Ефремова И.Е., Апресова М.А., Бабаянц А.А. Индукция выработки ФНОа металлокомплексами белков у-глобулиновой фракции, образованными с катионами меди и цинка. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2012; 154 (12): 726-9.
REFERENCES
1. Cheknev S.B., Efremova I.E., Denisova E.N., Yushkovets E.N. Russiyskiy Immunologicheskiy Jumal. 2008; 2(11), 1: 55-62 (in Russian).
2. Siberil S., Menez R., Jorieux S., de Romeuf C., Bourel D., Fridman W.-H. et al. Effect of zinc on human IgG1 and its FcyR interactions. Immunol. Lett. 2012; 143: 60-9.
3. Cheknyov S.B., Babayants А.А., Denisova Е.А. Byulleten’ Experimental’noy biologii i Klinicheskoy Meditsiny. 2008; 146 (11): 591-5 (in Russian).
4. Cheknyov S.B., Babayants А.А., Еfremova 1.Е., Yushkovets Е.N. Ibid. 2009; 147 (5): 613-6 (in Russian).
- 192 -
ЦИТОКИНЫ
5. Cheknev S.B., Efremova I.E., Piskovskaya L.S., Mezdrokhina A.S., Yushkovets E.N., Babajanz A.A. Russiyskiy Immunologicheskiy Jurnal. 2012; 6(15), 2: 147-54 (in Russian).
6. Cheknev S.B., Efremova I.E., Piskovskaya L.S., Yushkovets E.N., Babajanz А.А. Byulleten’ Experimental’noy biologii i Klin-icheskoy Meditsiny. 2013; 154 (3): 343-5 (in Russian).
7. Cheknev S.B., Efremova I.E., Mezdrokhina A.S., Babajanz А.А. Meditsinskaya Immunologiya. 2012; 14 (6): 483-8 (in Russian).
8. Cheknev S.B., Efremova I.E., Apresova М.А., Babajanz А.А. Bulleten’ Experimental’noy biologii i Klinicheskoy Meditsiny. 2012; 154 (12): 726-9 (in Russian).
9. Winchurch R.A. Activation of thymocyte responses to interleukin-1 by zinc. Clin. Immunol. Immunopathol. 1988; 47: 174-80.
10. Mazzatti D.J., Uciechowski P., Hebel S., Engelhardt G., White A.J., Powell J.R. et al. Effects of long-term zinc supplementation and deprivation on gene expression in human THP-1 mononuclear cells. J. Trace Elem. Med. Biol. 2008; 22: 325-36.
11. Leite-de-Moraes M.C., Diem S., Michel M.-L., Ohtsu H., Thurmond R.L., Schneider E. et al. Histamine receptor H4 activation positively regulates in vivo IL-4 and IFN-y production by invariant NKT cells. J. Immunol. 2009; 182 (3): 1233-6.
12. Cope A., Le Friec G., Cardone J., Kemper C. The Th1 life cycle: molecular control of IFN-y to IL-10 switching. Trends Immunol. 2011; 32 (6): 278-86.
13. Trinchieri G. Interleukin-10 production by effector T cells: Th1 cells show self control. J. Exp. Med. 2007; 204 (2): 239-43.
14. Cyktor J.C., Turner J. Interleukin-10 and immunity against prokaryotic and eukaryotic intracellular pathogens. Infect. and Immun. 2011; 79 (8): 2964-73.
15. Liu X.S., Leerberg J., MacDonald K., Leggatt G.R., Frazer I.H. IFN-y promotes generation of IL-10 secreeting CD4+ T cells that suppress generation of CD8 responses in an antigen-experienced host. J. Immunol. 2009; 183 (1): 51-8.
16. Gallo P., Gongalves R., MosserD.M. The influence of IgG density and macrophage Fc (gamma) receptor cross-linking on phagocytosis and IL-10 production. Immunol. Letts. 2010; 133 (2): 70-7.
17. Thomas B.N., Buxbaum L.U. FcyRIII mediates immunoglobulin G-induced interleukin-10 and is required for chronic Leishmania mexicana lesions. Infect. and Immun. 2008; 76 (2): 623-31.
18. Rubino S.J., Geddes K., Girardin S.E. Innate IL-17 and IL-22
responses to enteric bacterial pathogens. Trends Immunol. 2012; 33 (3): 112-8.
19. Axtell R.C., Raman C., Steinman L. Interferon-P exacerbates Th17-mediated inflammatory disease. Trends Immunol. 2011; 32
(6) : 272-7.
20. Zielinski C.E., Mele F., Aschenbrenner D., Jarrossay D., Ronchi
F. , Gattorno M. et al. Pathogen-induced human TH17 cells produce IFN-y or IL-10 and are regulated by IL-1p. Nature. 2012; 484: 514-51.
21. Ruth J.H., Park C.C., Amin M.A., Lesch C., Marotte H., Shah-rara S. et al. Interleukin-18 as an in vivo mediator of monocyte recruitment in rodent models of rheumatoid arthritis. Arthr. Res. and Ther. 2010; 12 (3): R118.
22. Pitt J.M., Stavropoulos E., Redford P.S., Beebe A.M., Bancroft
G. J., Young D.B. et al. Blockade of IL-10 signaling during Bacillus Calmette-Guerin vaccination enhances and sustains Th1, Th17 and innate lymphoid IFN-y and IL-17 responses and increases protection to Mycobacterium tuberculosis infection. J. Immunol. 2012; 189 (8): 4079-87.
23. Hunter C.A. New IL-12-family members: IL-23 and IL-27, cytokines with divergent functions. Nature. Rev. Immunol. 2005; 5
(7) : 521-31.
24. Kidd P Th1/Th2 balance: the hypothesis, its limitations, and implications for health and disease. Altern. Med. Rev. 2003; 8 (3): 223-46.
25. Long K.Z., Nanthakumar N. Energetic and nutritional regulation of the adaptive immune response and trade-offs in ecological immunology. Am. J. Hum. Biol. 2004; 16: 499-507.
26. Cairo G., Recalcati S., Mantovani A., Locati M. Iron trafficking and metabolism in macrophages: contribution to the polarized phenotype. Trends Immunol. 2011; 32 (6): 241-47.
27. Darrah P.A., Hegde S.T., Patel D.T., Lindsay R.W.B., Chen L., Roederer M. et al. IL-10 production differentially influences the magnitude, quality, and protective capacity of Th1 responses depending on the vaccine platform. J. Exp. Med. 2010; 207 (7): 1421-33.
28. Maglione P.J., Xu J., CasadevallA., Chan J. Fcy receptors regulate immune activation and susceptibility during Mycobacterium tuberculosis infection. J. Immunol. 2008; 180 (5): 3329-38.
Поступила 06.02.13
ЦИТОКИНЫ
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2013 УДК 618.2-092:612.017.1]-078.33
И. А. Газиева, Г Н. Чистякова, И. И. Ремизова, М. Н. Тарасова
СПОНТАННАЯ И МИТОГЕНИНДУЦИРОВАННАЯ ПРОДУКЦИЯ ЦИТОКИНОВ В
ранние сроки беременности в зависимости ОТ ее исходов
Отделение иммунологии и микробиологии ФГБУ Уральский НИИ охраны материнства и младенчества Мин-здравсоцразвития России (620028, г. Екатеринбург, ул. Репина, д. 1)
Проведена оценка спонтанной и митогениндуцированной продукции цитокинов клетками цельной крови в ранние сроки беременности в зависимости от ее исходов. Установлено, что патологически протекающая беременность ассоциируется с избыточной митогениндуцированной продукцией интерферона (IFN)-y. С повышением степени тяжести осложнений гестации в патологический процесс вовлекается все большее количество нарушений на уровне продукции отдельных цитокинов. Наиболее значимые нарушения фетопротективных механизмов имеют место в ранние сроки беременности, закончившейся спонтанным выкидышем: снижение спонтанной продукции интерлейкина (IL)-2, IL-8, фактора некроза опухоли а и IL-10 и усиление индуцированного синтеза IL-2, IL-8 и IFN-y. Как снижение, так и повышение способности иммунокомпетентных клеток синтезировать цитокины могут отражать нарушение иммунологической регуляции, обусловливающее в дальнейшем развитие осложнений.
Ключевые слова: цитокины, беременность, выкидыш
- 193 -
