Введение к работе
Актуальность проблемы. С-реактивный белок принадлежит к семейству пентраксинов, является белком острой фазы. Отличительная черта С-реактивного белка — возможность быстрого, многократного увеличения его концентрации в крови при развитии воспаления любой природы и локализации. С-реактивный белок играет важную роль в защите организма. В системе врожденного иммунитета пентраксины играют роль растворимых распознающих белков, сходную с ролью иммуноглобулинов: С-реактивный белок способен опсонизировать бактерии, а связываясь с компонентами некротизированных или апоптотических клеток, способствуют их фагоцитозу и тем самым препятствуют их накоплению в тканях и развитию аутоиммунных реакций (Du CIos T.W., 1991). При системной красной волчанке имеется недостаточность продукции С-реактивного белка, а у мышей с нокаутом гена пентраксина (SAP) развивается спонтанный аутоиммунный процесс против компонентов ядер клеток, что указывает на возможную сдерживающую роль пентраксинов в предотвращении аутоиммунитета (Du Clos T.W., Mold С, 2011). До сих пор не описан дефицит С-реактивного белка, связанный с естественной делецией гена или его части. Отсутствие дефицита С-реактивного белка и то, что белок филогенетически консервативен по первичной и третичной структуре и лиганд-связывающей специфичности, указывает на то, что С-реактивный белок был необходим для выживания (Назаров П.Г., 2010).
С-реактивный белок обладает не только защитными функциями во врожденном иммунитете, но и участвует в патогенезе таких распространенных заболеваний человека, как сердечно-сосудистые, нейродегенеративные заболевания и различные фиб-ротические нарушения. На ранних этапах (острой фазе) воспаления С-реактивный белок провляет провоспалительную, на поздних - противовоспалительную активность.
Тучные клетки (ТК) являются мультифункциональными клетками иммунной системы и играют важную роль в защите организма, в частности, в таких процессах как фиброз, ангиогенез, перестройка тканей и заживление ран, взаимодействия хозяин-паразит (Быков В.Л., 1999). По ряду признаков тучные клетки близки к базофилам крови, например, они экспрессируют высокоаффинный рецептор к IgE и содержат в гранулах вазоактивные вещества. Но, в отличие от базофилов и других клеток кровяного происхождения, они являются резидентами соединительной ткани и обычно не обнаруживаются в кровяном русле, а располагаются, как правило, в соединительной
ткани. В ответ на различные стимулы запускается процесс дегрануляции ТК, что способствует запуску процессов воспаления.
Фибробласты (Фб), являются резидентными клетками соединительной ткани. Они создают микроокружение для ТК, для их созревания и функционирования. ТК находятся в постоянном контакте с Фб и компонентами межклеточного матрикса. Активация ТК необходима для запуска воспалительных реакций в соединительной ткани. Под действием медиаторов ТК повышается проницаемость локальных сосудов, что приводит к увеличению температуры локуса воспаления, покраснению и отёку, что вместе с болью (которая инициируется, в том числе в результате активности тучных клеток) и является четырьмя основными признаками воспаления (Krishnaswamy, 2010). При воспалении ТК повышают количество контактов с Фб. ТК продуцируют большое количество биологически активных веществ, которые играют как про-, так и противовоспалительную роль. Большинство цитокинов, синтезируемых ТК, оказывает комплексное воздействие на Фб: влияют на их пролиферативную активность, на экспрессию рецепторов гистамина, серотонина, TNF, а также на выброс фибробластами хемокинов CCL8, CCL13, CXCL4 и CXCL6 (Muller et al., 2011).
В настоящее время достаточно хорошо изучена провоспалительная активность ТК на стадии инициации воспаления, и репаративная активность фибробластов на продуктивной стадии воспаления. В то же время данных о кооперации этих клеток в острой фазе воспаления, в том числе о роли в этом взаимодействии белков острой фазы крайне мало. Остается спорным и вопрос о клеточном рецепторе, через который реализуется действие С-реактивного белка на клетки соединительной ткани. Изучению данной проблемы и посвящена наша работа.
Цель работы. Изучить влияние С-реактивного белка на взаимодействие иммунокомпетентых клеток (тучных клеток, моноцитов) с фибробластами и эндотелиальными клетками, а также оценить роль Fcy-рецепторов в реализации действия С-реактивного белка на клетки.
Решались следующие задачи:
1. Исследовать экспрессию Fcy-рецепторов на тучных клетках линии НМС-1, моно-цитоподобных клетках линий ТНР-1 и U-937, фибробластах, эндотелиальных клетках EA.hy926, клетках карционмы толстой кишки линии COLO320HSR.
-
Определить рецепторы для С-реактивного белка на тучных клетках НМС-1 и эндо-телиальных клетках EA.hy926.
-
Изучить способность С-реактивного белка вызывать выход гистамина из тучных клеток линии НМС-1.
-
Определить влияние С-реактивного белка на адгезию тучных клеток и моноцитов к клеткам эндотелия и фибробластам.
-
Изучить роль Fcy-рецепторов в активации NF-кВ-сигнального пути при действии С-реактивного белка на клетки.
Научная новизна работы. Показано, что рецепторами для С-реактивного белка на тучных клетках НМС-1, а также на эндотелиальных клетках EA.hy926, служат рецепторы иммуноглобулина класса IgG. Основной рецептор для CRP — низкоаффинный FcyRII. Кроме того, впервые показано, что, действуя на F су-рецепторы тучных клеток, С-реактивный белок вызывает изменение их адгезивных свойств. Впервые показано, что пентраксины С-реактивный белок и сывороточный Р-компонент амилоида способствуют прикреплению тучных клеток и моноцитов к матриксу соединительной ткани. Установлено, что высокоаффинный рецептор FcyRI также является рецептором для CRP на тучных клетках. Но в отличие от FcyRII, конститутивно экспрессирован-ного на их поверхности, экспрессия FcyRI требует индукции и может быть индуцирована IFNy. Воздействие С-реактивного белка на тучные клетки через FcyRI приводит к активации тучных клеток и выбросу гистамина.
Теоретическая и практическая значимость результатов работы. Исследование направлено на изучение неаллергических механизмов активации тучных клеток человека, в частности, на оценку роли Fcy-рецепторов во влиянии белка острой фазы воспаления — CRP. Получены новые данные о значении Fcy-рецепторов в активации тучных клеток. Расшифрованы механизмы вовлечения CRP в патофизиологические процессы. В частности, показано, что влияние С-реактивного белка на тучные клетки вызывает их активацию, проявляющуюся выбросом медиаторов и усилением контактов с окружающей тканью - с фпбробластами и белками межклеточного матрикса. Это углубляет теоретические знания о тучных клетках, их роли в процессах иммунорегу-ляции. Результаты работы способствуют углублению представлений о механизмах участия тучных клеток в патофизиологических процессах, важны для развития представлений об аллергии и воспалительных процессах.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту:
-
Экспрессия FcY-рецепторов необходима для взаимодействия С-реактивного белка с клетами организма.
-
При действии С-реактивного белка на иммунокомпетентные клетки усиливается их адгезия к другим клеткам и компонентам межклеточного матрикса.
-
Для индукции выброса гистамина из тучных клеток человека линии НМС-1 под действием С-реактивного белка необходима экспрессия FcyRI.
Реализация работы. По теме диссертации опубликовано 23 печатных работ, в том числе 5 статей, из которых 3 опубликованы в журналах, рекомендованных ВАК.
Апробация работы. Материалы диссертационной работы представлены на Научной конференции с международным участием «Дни иммунологии в Санкт-Петербурге» (С.-Петербург, 2007, 2009, 2011), 7-й английской школе иммунологов им. Дж. Хэмфри (Москва, 2007), VIII Конгрессе «Современные проблемы аллергологии, иммунологии и иммунофармакологии» (Москва, 2007), 6-й Международной научно-практической конференции «Достижения фундаментальных наук в решении актуальных проблем медицины» (Астрахань, 2008), Международной конференции «Физиология и патология иммунной системы» и IV Международной конференции по иммунотерапии, посвященных 100-летию присуждения И.И. Мечникову Нобелевской премии (Москва, 2008), 3-м Китайско-Российском международном симпозиуме по фармакологии (Китай, Харбин, 2008), Всероссийской научной конференции «Проблемы биомедицинской науки третьего тысячелетия» (С.-Петербург, 2010), заседании Российского научного общества иммунологов (РНОИ) (С.-Петербург, 2012), Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Дни иммунологии в Сибири» (Иркутск, 2012), Национальной конференции «Клиническая иммунология и аллергология — практическому здравоохранению» (Москва, 2012), XI и XII Международных конгрессах «Современные проблемы иммунологии, аллергологии и иммунофармакологии» (Москва, 2012, 2013), I, II и IV Международных симпозиумах «Взаимодействие нервной и иммунной систем в норме и патологии» (С.-Петербург, 2007, 2009,2013).
Объем и структура диссертации. Объем - 140 стр. текста, включая 5 таблиц и 47 рисунков. Список литературы состоит из 189 наименований.
