Участие различных типов опиоидных рецепторов в регуляции антителогенеза и ранних этапов активации лимфоцитов Малюкова, Ирина Владимировна

Введение к работе

Актуальность темы

Факты, свидетельствующие о тесной взаимосвязи между нейроэндокринной и иммунной системами, давно и широко известны. Однако лишь в последнее десятилетие были выявлены конкретные медиаторы, участвующие в реализации этой взаимосвязи (Morley, 1987; Захарова и Петров, 1990; Madden, 1995). Это поставило проблему на молекулярный уровень исследований и открыло возможности изучать тончайшие механизмы нейроиммунных взаимодействий, а именно, роль рецепторного аппарата клеток, принимающих участие в данном процессе. В зависимости от биологической значимости, силы и длительности раздражителя, а также врожденных и приобретенных шщивидуальных различий, ответ организма реализуется путем вовлечения комплекса нейроэндокринных механизмов, которые оказывают мощное влияние на иммунную систему.

Открытие иммуномодулирующих свойств нейромедиаторов позволило существенно дополнить представления о механизмах передачи сигналов от нервной системы к иммунной. На иммунокомпетентных клетках обнаружены рецепторы к целому ряду нейрогормонов и нейротрансмиттеров (Carr et ah, 1988; Blalock, 1989; Elands, 1990; Aune et ah, 1993; Singh & Leu, 1993). Среди нейропептидов выделяют класс опиоидных пептидов, спектр действия которых выходит далеко за пределы нервной системы. Иммуномодуппрующий характер действия опиоидных пептидов основан на их взаимодействии со специфическими рецепторами по крайней мере трех основных типов - ц-, 8-, и к-, обнаруженных на лимфоцитах (Сагг et ah, 1988; Fiorica & Spector, 1988; Сагг et ah, 1989; Bidlack et ah, 1993;). Многочисленные данные о влиянии опиоидных пептидов на иммунный ответ побуждают к исследованиям участия разных типов опиоидных рецепторов (ОР) в реализации этого влияния. В настоящее время известны лишь единичные работы, посвященные выяснению молекулярных механизмов действия опиоидных пептидов и, в частности, тому, с каким типом рецептора может быть связано их иммуномодулирующее действие, какова их роль в проведении сигнала через плазматическую мембрану и дальнейших рецептор-опосредованных событиях, происходящих в клетке.

Цель и задачи исследования

Целью настоящего исследования является изучение роли различных типов опиоидных рецепторов в регуляции антителогенеза и их участия в проведении активациоішого сигнала через плазматическую мембрану лимфоцитов. Для достижения этой цели были поставлены следующие конкретные задачи:

1. Исследовать изменения общего уровня налоксон-чувствительных рецепторов и распределения опиоидных рецепторов по \х-, 8- и к-типам на клетках лимфатических узлов в динамике развития первичного и вторичного иммунного ответа на у-глобулин быка у мышей.

2. Изучить влияние селективных опиоидных лигандов на антителогенез у мышей.

3. Изучить распределение опиоидных рецепторов по ц-, 8- и к-типам на лимфоцитах мышей после слабого стрессогенного термораздражения.

4. Исследовать влияние селективных агонистов опиоидных рецепторов ц-, 5-, и к-типа на уровень внутриклеточного свободного Са²⁺ в лимфоцитах на ранних этапах активации конкаиавалином А у мышей.

Научная новизна

В результате проведенных исследований получены неизвестные ранее данные об изменении общего уровня экспрессии налоксон-чувствительных рецепторов и распределения опиоидных рецепторов по ц-, 5-, и к-типам на лимфоцитах в динамике развития первичного и вторичного иммунного ответа на бычий у-глобулин, а также после стрессогенного воздействия у мышей. Опиоидные рецепторы к-типа отвечают за стимуляцию, а \х- и 8-типа - за подавление иммунного ответа.

Вскрыты новые молекулярные механизмы, обеспечивающие контроль со стороны опиоидергической системы иммунологических функций организма. Показан модулирующий эффект селективных опиоидных лигандов на уровень внутриклеточного свободного Са²⁺ в лимфоцитах на ранних этапах активации у мышей. Агонисты \х- и б-рецепторов подавляют, а к-агонист модулирует уровень внутриклеточного свободного Са²⁺ в лимфоцитах, стимулированных конкаиавалином А (Кон А).

Научная и практическая значимость работы

Совокупность результатов работы позволяет высказать новую научную гипотезу о регуляторной роли опиоидных рецепторов и их лнгандов в процессах, связанных с подавлением и стимуляцией иммунного ответа на начальных и конечных этапах его развития.

Результаты проведенных исследований могут служить основанием для разработки новых подходов, способствующих пониманию взаимосвязи нейроэндокринной и иммунной систем, необходимых для объяснения многих противоречивых научных данных о направленности иммуномодулирующего действия опиоидных пептидов.

Полученные данные могут быть использованы для дифференциальной терапии лекарственными препаратами, действующими на различные типы опиоидных рецепторов, с целью профилактики и лечения иммунодефицитных состояний.

Основные положения, выносимые на защиту

5. В динамике развития первичного иммунного ответа к у-глобулину быка на иммунокомпстентных клетках мышей на пике ответа преобладает доля опиоидных рецепторов к-типа, тогда как на его спаде - доля рецепторов ц- и 6-типа.

6. В динамике развития вторичного иммунного ответа к у-глобулину быка относительное количество к-рецепторов на иммунокомпетентных клетках мышей существенно превышает долю ц- и 8-рецепторов в течение всего времени развития ответа. Доля опиоидных рецепторов к-типа резко возрастает, достигая максимального значения ко 2-му дшо, и сохраняется на достаточно высоком уровне до 9-го дня иммунного ответа.

7. Селективный агоннст к-типа U69.593 стимулирует, а селективные агонисты ц- и 8-тнпа DAMGO и DSLET подавляют продукцию антител на пике первичного и вторичного иммунного ответа к у-глобулиігу быка у мышей.

8. Подавление антителообразования к эритроцитам барана, вызванное тестом горячей пластины, сопровождается увеличением доли опиоиддь:;'. рецепторов ц- и 8-типа и снижением рецепторов к-типа на лимфоцитах мышей.

5. Селективные агонисты опиоидных рецепторов ц-типа, DAMGO, и 8-типа, DSLET, дозозависимо снижают, а к-селективный агонист динорфин А (1-13) модулирует уровень внутриклеточного свободного Са²⁺ в лимфоцитах, активированных конканавалшюм А, у мышей.

Работа выполнена в рамках научно-технической программы лаборатории медиаторов иммунной системы Института биоорганической химии им. M.ivi. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН "Выделение, очистка и изучение свойств пептидов костного мозга", программой гранта РАН "Изучение генетически обусловленных иейроиммунных механизмов, лежащих в основе биологической защиты организма при действии факторов внешней среды" и научным направлением гранта РАМН "Патологическая боль" по теме "Влияние пороговой ноцицептивной стимуляции на иммунный ответ и экспрессию опиоидных рецепторов на лимфоцитах".

Публикация результатов исследования и апробация работы По теме диссертации опубликовано 3 работы и одна сдана в печать. Результаты исследований доложены на 3-ем Международном конгрессе Международного общества по нейроиммуномодуляции в Бетезде, США в 1996 г., 1-ом Российском конгрессе по патофизиологии в Москве в 1996 г. и на совместном семинаре лаборатории гормональных регуляций Института биологии развития им. Н.К. Кольцова РАН и лаборатории клеточных взаимодействий отдела иммунологии Института биоорганической химии им. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН в 1997 г.

Структура и объем работы