Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Роль лактобактерий в модуляции факторов иммунитета в норме и при экспериментальной шигеллезной инфекции Зорина Виктория Владимировна

Роль лактобактерий в модуляции факторов иммунитета в норме и при экспериментальной шигеллезной инфекции
<
Роль лактобактерий в модуляции факторов иммунитета в норме и при экспериментальной шигеллезной инфекции Роль лактобактерий в модуляции факторов иммунитета в норме и при экспериментальной шигеллезной инфекции Роль лактобактерий в модуляции факторов иммунитета в норме и при экспериментальной шигеллезной инфекции Роль лактобактерий в модуляции факторов иммунитета в норме и при экспериментальной шигеллезной инфекции Роль лактобактерий в модуляции факторов иммунитета в норме и при экспериментальной шигеллезной инфекции Роль лактобактерий в модуляции факторов иммунитета в норме и при экспериментальной шигеллезной инфекции Роль лактобактерий в модуляции факторов иммунитета в норме и при экспериментальной шигеллезной инфекции Роль лактобактерий в модуляции факторов иммунитета в норме и при экспериментальной шигеллезной инфекции Роль лактобактерий в модуляции факторов иммунитета в норме и при экспериментальной шигеллезной инфекции
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Зорина Виктория Владимировна. Роль лактобактерий в модуляции факторов иммунитета в норме и при экспериментальной шигеллезной инфекции : диссертация ... кандидата биологических наук : 03.00.07, 14.00.36.- Москва, 2005.- 199 с.: ил. РГБ ОД, 61 05-3/1082

Содержание к диссертации

Введение

ЧАСТЫ. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 15

Глава 1. Экология бактерии рода Lactobacillus . 15

1.1. Классификация и геносистематика бактерий рода Lactobacillus 15

1.2. Локализация ЛАБ в организме человека 17

1.3. Роль ЛАБ в регуляции состава микрофлоры 18

1.3.1. Участие в обеспечении колонизационной резистентности 18

1.3.2. Антагонистическая активность 21

1.3.2.1. Продукция бактериоцинов. 21

1.3.2.2. Синтез антимикробных соединений небелковой природы 23

Глава 2. Особеїгаости строения и функционирования желудочно-кишечного тракта 25

2.1. Морфология слизистой оболочки тонкого кишечника 25

2.2. Особенности строения иммунной системы ЖКТ 27

2.2.1. Нелимфоидная составляющая иммунной системы...27

2.2.2. Лимфоидные структуры слизистой оболочки ЖКТ...28 2.2.2.1. Пейеровы бляшки 28

2.2.2.2. М-клетки 30

2.2.3. Эффекторная зона иммунной системы 31

2.3. Особенности функционирования иммунной системы ЖКТ... 33

2.3.1. Феномен «физиологического воспаления» 33

2.3.2. Миграция иммунокомпетентных клеток 34

2.3.3. Феномен оральной толерантности 34

2.3.4. Апоптоз клеток иммунной системы ЖКТ 35

Глава 3. Цитокины 36

3.1. Функіхиопальная характеристика отдельных цитокинов 37

3.1.1. Интерлейкин-1 37

3.1.2. Интерлейкин-4 38

3.1.3. Интерлейкин-6 39

3.1.4. Интерлейкин-10 39

3.1.5. Интерлейкин-12 40

3.1.6. Интерлейкин-18 40

3.1.7. Фактор некроза опухолей 41

3.1.8. Интерфероны 41

3.1.9. Фактор, ингибирующий миграцию макрофагов 43

Глава 4. Влияние лактобактерий на гомеостаз макроорганизма 44

4.1. Участие в поддержании баланса метаболических процессов 44

4.2. Модуляция иммунных функций макроорганизма 45

4.2.1. Участие в органогенезе вторичной лимфоидной ткани..45

4.2.2. Влияние на факторы естественного иммунитета 47

4.2.2.1. Модуляция активности фагоцитирующих клеток 47

4.2.2.2. Активация функций ЕК-клеток 48

4.2.3. Модуляция приобретенного иммунитета 49

4.2.3.1. Влияние на пролиферацию лимфоцитов 49

4.2.3.2. Влияние на синтез иммуноглобулинов 50

4.2.4. Эффекты ЛАБ, оказываемые на цитокиновую сеть макроорганизма 51

Глава 5. Лактобактерий — основа пробиотических препаратов 53

5.1. Критерии для отбора пробиотических штаммов 54

5.2. Клинические испытания пробиотических штаммов ЛАБ 55

5.2.1. Использование пробиотических штаммов ЛАБ в терапии ротавирусных инфекций 55

5.2.2. Использование пробиотических штаммов ЛАБ в профилактике и терапии диареи путешественников 55

5.2.3. Использование пробиотических штаммов ЛАБ в профилактике и терапии антибиотик-ассоциированной диареи 56

5.2.4. Использование пробиотических штаммов ЛАБ в профилактике нозокоминальных инфекций 56

5.2.5. Использование пробиотических штаммов ЛАБ в профилактике и терапии системных инфекций и неспецифических воспалительных заболеваний ЖКТ... 57

5.2.6. Использование пробиотических штаммов ЛАБ при лечении аллергии 58

5.2.7. Противоопухолевая активность ЛАБ 59

5.3. Вакцины на основе лактобактерий 60

ЧАСТЫ 1. Собственные исследования 62

Глава 6. Материалы и методы 62

6.1. Клеточные линии 62

6.2. Животные 62

6.3. Антигенные препараты 62

6.4. Вирусы 62

6.5. Бактерии 62

6.6. Клеточные суспензии 64

6.7. Метод обратной транскрипции и полимеразной цепной реакции (ОТ-ПЦР) 65

6.8. Реакция бласттрансформации лимфоцитов (РБТЛ) 69

6.9. Определение интерферонов в сыворотке крови и супернатантах клеток лимфоидных органов экспериментальных животных 71

6.10. Определение МИФ в реакции торможения миграции макрофагов (РТММ) in vitro 72

6.11. Метод определения цитотоксической активности ЕК-клеток 73

6.12. Статистическая обработка результатов 74

Глава 7. Результаты исследований 15

7.1. Влияние бактерий рода Lactobacillus на экспрессию генов цитокинов клеток пейеровых бляшек мышей СВА 75

7.2. Влияние бактерий рода Lactobacillus на пролиферативную активность клеток лимфоидных органов мышей СВА 19

7.3. Влияние бактерий рода Lactobacillus на активность естественных киллеров 83

7.4. Влияние лактобактерий на миграционную активность макрофагов 85

7.5. Влияние бактерий рода Lactobacillus на продукцию интерферонов клетками лимфоидных органов экспериментальных животных 90

Глава 8. Развитие экспериментальной шигеллезной инфекции на фоне предварительного введения ЛАБ 101

8.1. Сравнительный анализ экспрессии генов цитокинов пейеровых бляшек мышей СВА при экспериментальной шигеллезной инфекции и на фоне предварительного перорального введения лактобактерий 101

8.2. Сравнительный анализ про лиферативной активности клеток пейеровых бляшек мышей СВА при экспериментальной шигеллезной инфекции и на фоне предварительного перорального введения L. acidophilus 107

8.3. Влияние заражения экспериментальных животных вирулентным штаммом S.dysenteriae 1 SC500 на миграцию макрофагов 109

8.4. Изучение продукции ИФН клетками лимфоидных 6 органов мышей СВА при экспериментальнойшигеллезной инфекции и на фоне предварительного перорального введения ЛАБ 110

Выводы 160

Список литературы 161

Приложение 194

Введение к работе

Актуальность проблемы

Облигатная микрофлора желудочно-кишечного тракта , является важнейшим компонентом микробного биоценоза кишечника и принимает непосредственное участие в регуляции физиологических процессов (пищеварение, обмен веществ), направленных на поддержание гомеостаза макроорганизма. Ведущими представителями индигенной микрофлоры человека являются бактерии рода Lactobacillus, обладающие широким спектром антимикробной активности. Они участвуют в формировании экосистемы кишечника, обеспечивая колонизационную резистентность. Антагонистическая активность лактобактерий (ЛАБ) обусловлена способностью подавлять пенетрацию и размножение патогенных и условно-патогенных микроорганизмов, а также их метаболизм путем продукции биологически активных веществ белковой и небелковой природы и конкурентного связывания поверхностных рецепторов эпителиальных клеток [6,62,67,71,83,88,118,251].

Важнейшей функцией ЛАБ является участие в формировании местной и системной иммунной резистентности макроорганизма, что связано с их универсальными иммуігомодулирующими свойствами. Ассоциированные со слизистой оболочкой кишечника лактобактерий взаимодействуют с М-клетками пейеровых бляшек, эпителиальными и иммунокомпетентными клетками. В результате процессинга и презентации специфических клеточных компонентов, лактобактерий стимулируют иммунную систему, активируя механизмы клеточно-опосредованного и гуморального иммунного ответов, функции ретикуло-эндотелиальной системы кишечного тракта и продукцию ряда цитокинов. ЛАБ стимулируют пролиферацию и дифференцировку иммунокомпетентных клеток, приводят к увеличению числа плазматических клеток и индукции выработки иммуноглобулинов на местном и системном уровнях [74,104,120,165,193]. Кроме того, представители рода Lactobacillus проявляют антиканцерогенную активность, усиливая цитотоксические функции Т лимфоцитов, макрофагов и естественных киллеров (ЕК). Установлена стимуляция ЛАБ гиперчувствительности замедленного типа (ГЗТ) и участие в развитие феномена «оральной толерантности» к пищевым антигенам [73,98,186,187].

Однако, вопросы, связанные с ролью лактобактерий в формировании Т- и В-клеточного звеньев иммунитета, продукции цитокинов, обеспечивающих баланс между гуморальным и клеточно-опосредованным типами иммунного ответа требуют глубокого изучения, так как являются фундаментальными в определении комплексных связей между макроорганизмом и его интестинальной микрофлорой. Актуальность этих исследований обусловлена широким использованием препаратов на основе лактобактерий для профилактики и лечения острых кишечных инфекций, дисбактериозов, иммунодефицитных состояний. Полученные данные являются основой оценки и обоснования критериев иммунологической эффективности пробиотических препаратов и отбора потенциально пробиотических штаммов.

Цель работы:

Изучить влияние бактерий рода Lactobacillus на клеточные факторы иммунитета и продукцию цитокинов экспериментальных животных в норме и при моделировании шигеллезной инфекции.

Задачи исследования: L Изучить влияние живых микробных клеток бактерий рода Lactobacillus на функциональную активность иммунокомпетентных Т- и В-лимфоцитов, ЕК-клеток селезенки и пейеровых бляшек (ПБ) экспериментальных животных.

2. Провести сравнительный анализ спектра экспрессированных генов цитокинов в клетках пейеровых бляшек экспериментальных животных при пероральном введении бактерий рода Lactobacillus.

3. Изучить влияние бактерий рода Lactobacillus на продукцию интерферонов (ИФН) и фактора, ингибирующего миграцию макрофагов (МИФ), клетками ПБ, селезенки и тимуса экспериментальных животных.

4. Изучить роль инвазивных свойств Shigella dysenteriael в развитии клеточного иммунного ответа и индукции цитокиновой сети экспериментальных животных.

5. Изучить влияние бактерий рода Lactobacillus на развитие клеточного иммунного ответа, экспрессию генов цитокинов и продукцию ИФН при экспериментальной шигеллезной инфекции.

Научная новизна и практическая значимость работы

Выявлено, что исследуемые ЛАБ вызывают различный по интенсивности и продолжительности, зависимый от штамма и дозы стимулирующий эффект на пролиферацию иммунокомпетентньтх Т- и В-лимфоцитов и функциональную активность ЕК-клеток

Установлено, что лактобактерии активируют экспрессию генов провоспалительных цитокинов (ИЛ 6,12,18, ФНОа, ИФН а и ИФНу) клетками ПБ.

Показано, что исследуемые ЛАБ стимулируют рост титров сывороточного ИФН, индуцируют выработку ИФНсс и ИФНу клетками ПБ, селезенки и тимуса, а также являются костимуляторами продукции интерфернов.

Впервые установлено, что ЛАБ стимулируют продукцию МИФ иммунокомпетентными клетками ПБ и селезенки и его количественное увеличение в сыворотке крови мышей СВА,

Впервые показана ведущая роль инвазивных свойств Shigella dysenteriael в стимуляции пролиферативной активности Т- и В-лимфоцитов, активации экспрессии генов противовоспалительных (ИЛ4 и 10) и прововоспалительных (ИЛ-ір,6,12,18,ФНОа и ИФНу) цитокинов, а также индукции синтеза ИФНа и ИФНу. Впервые установлено, что предварительное пероральное введение ЛАБ экспериментальным животным усиливает функциональную активность Т клеточного звена иммунного ответа при развитии шигеллезной инфекции.

Выявлено, что при экспериментальной шигеллезной инфекции предварительное введение ЛАБ способствует поддержанию развития клеточно опосредованных иммунных реакций, не вызывая активации экспрессии генов противовоспалительных цитокинов (ИЛ4 и ИЛ 10) и усиливая синтез ИФНа и ИФНу клетками ПБ, селезенки и тимуса мышей СВА.

Таким образом, результаты проведенных исследований свидетельствуют о существовании системы взаимодействий между макроорганизмом и его индигенной микрофлорой, направленной на поддержание динамического равновесия. Полученные данные являются основой оценки иммуно-модулирующей эффективности ЛАБ при создании пробиотических, вакцинных препаратов для профилактической биокоррекции и применения их в комплексной схеме лечения кишечных инфекций.  

Классификация и геносистематика бактерий рода Lactobacillus

Согласно традиционной классификации род Lactobacillus семейства Lactobacillaceae отдела Firmicutes (грамположительные эубактерии, имеющие клеточные стенки) относится к группе споронеобразующих грамположительных палочек правильной формы, 0,5 - 1,2 х 1,0 - 10,0 мкм, располагающихся в коротких цепочках. Большинство видов неподвижны, в редких случаях наблюдаются перитрихиалыше жгутики. Спор не образуют. При окраске по Граму или метиленовим синим иногда наблюдаются цитоплазм атическая зернистость и исчерченностъ, а также биполярные включения [44,45].

Лактобактерии относятся к факультативным анаэробам, некоторые при выделении - строгие анаэробы. Температурные границы роста от 5С до 53С, но оптимальная температура 30 - 40; оптимум рН 5,5 - 5,8. Хемоорганотрофы. Метаболизм бродильного тина, сахарокластический; не менее половины конечных углеродных метаболитов составляет лактат. Нитраты не восстанавливают или восстанавливают редко при рН выше 6,0, желатину не разжижают, казеин не расщепляют, индол и H2S не образуют; каталазоотрицательные; цитохромов не содержат. Видовую принадлежность определяют по биохимическим свойствам и способности расти при разных температурах. [16, 27, 44,45, 48].

Типовой вид - Lactobacillus delbrueckii [45]

Согласно ранее принятой класиификации, основанной на особенностях физиологических и биохимических свойств (способности продуцировать газ из глюкозы и глюконата, сбраживать рибозу, расти при температурах 15 и 45 С ), род Lactobacillus разделяется на три группы: Thermobacterium, Streptobacterium и Betabacterium: 1-я группа (thermobacterium) - облигатные гомоферментативные лактобактерии (ЛАБ), утилизируют гексозы до молочной кислоты (85% лактата) по гликолитическому пути Эмбдена-Мейергофа-Парнаса, но неспособные сбраживать пентозы или глюконат (L.delbrueckii, L,acidophilus, L.gasserL L.helveticus, L.salivarius, L.ruminis, L.vitulinus, L.jenseni, L.amilophilus, L.crispatus) [5,15,48].

2-я группа (betabacterium) - облигатные гетероферментативные лактобактерии, сбраживающие пентозы с образованием молочной (50% лактата) и уксусной кислот и гексозы с образованием молочной, уксусной кислот и углекислого газа (C02)(L.brevis, L.reuteri, L.fermentum, L.bifermentans, L.buchneri, L.collinoides, L.fructivorans, L.hilgardii, L.kefir, L.divergens, L.confusus, L.vaccinostercus, L.halotolerans, L.mmor, L.sanfrancisco, L.viridescens) [5,15,48].

3-я группа (streptobacterium) - факультативные гетероферментативные лактобактерии сбраживают гексозы с образованием молочной кислоты (60-70 % лактата) по пути Эмбдена-Мейергофа-Парнаса, а некоторые виды при дефиците глюкозы - с образованием молочной, уксусной, муравьиной кислот, этанола. Также способны ферментировать пентозы с образованием молочной и уксусной кислот (L.casei, L.sake, L.plantarum, L.curvatus, L.bavaricus, L.murinus, L.alimentarius, L.coryneformis, L.homohiochii, L.maltaromicus, L.agilis) [5,9,15,48].

В последние годы на основании данных о нуклеотидном составе ДНК % ГЦ-пар принято подразделение рода Lactobacillus, включающего 67 видов, на 4 «нуклеотидные» группы:

1. Содержание ГЦ - пар в ДНК 49 - 53%: L.uli, L.sharpeae, L.fermentum, L. delbruecki, L. oris [5,9].

2. Содержание ГЦ - пар в ДНК 42 - 46%: L. fructosus, L. pentosus, L. collinoides, L. confusus, L. ruminis, L. brevis, L. buchneri, L. amylophilus, L. rimae, L. minurus, L. halotolerans, L. coryniformis, L. bifermentans, L. suebicus, L. parabuchneri, L. minor, L. rhamnosus, L. paracasei, L.casei, L. murinus, L. agilis, L. plantarum, L. sake, L.curvatus, L. vermifore [5,9].

3. Содержание ГЦ-пар в ДНК 39 - 41%: L. viridescens, L. animalis, L, bavaricus, L. kefir, L. malefermentans, L. trichodes, L. reuteri, L. amyloforus, L. aviarius, L. hilgardii, L. xylosus, L. kandleri, L. vaginalis, L. fructivorans, L. heterohiochii, L. helveticus, L. sanfrancisco, L. alimentarius, L. homohiochii [5,9].

4. Содержание ГЦ-пар в ДНК 32 - 37%: L. crispatus, L. acetotolerans, L. vaccinostericus, L. maltaromicus, L.jensenii, L. vitulinus, L. salvarius, L. piscicola = L. carnis, L. farciminis, L. kefiranofaciens, L.intestinalis, hamsteri, L. gasseri, L. divergens, L. acidophilus, L. hordniae, U mail = L. yamanashiensis, L. catenoforme [5,9].

Таким образом, проведенные исследования по таксономии бактерий рода Lactobacillus с использованием генетических и молекулярно-биологических методов, числовой таксономии, газожидкостной хроматографии клеточных жирных кислот, электрофоретического исследования спектров растворимых белков, сравнительных иммунологических исследований гомологичных протеинов, химического состава клеточных компонентов позволили составить более точную характеристику известных видов лактобацилл и определить критерии для выявления новых видов бактерий данного рода [32, 148].

Морфология слизистой оболочки тонкого кишечника

Морфология слизистой оболочки тонкого кишечника Поверхность ЖКТ покрыта слизистой оболочкой, состоящей из трех слоев: эпителия с базальной мембраной, собственной (lamina propria) и мышечной пластинок. Одной из важнейших ее функций, наряду с секреторной и резорбционной, является барьерно-защитная [38].

Эпителий слизистой оболочки — однослойный цилиндрический каемчатый, представленный в ворсинках и криптах несколькими видами клеток. Каемчатые энтероциты формируют ворсинки, увеличивающие рабочую поверхность кишечника и участвующие в формировании кишечного барьера, нарушение которого является одной из причин развития различных патологий, в том числе аллергии [38].

Бокаловидные энтероциты, преобладающие в эпителии толстой кишки, представляют собой одноклеточные слюистые железы, которые вырабатывают слизь. В состав слизи входят до 95% воды и 5% муцинов - углеводно-протеиновых комплексов, выполняющих защитные функции. Интестинальная слизь обладает двойственной ролью: с одной стороны, она защищает эпителий от адгезии и колонизации некоторыми бактериями, но, с другой стороны, обеспечивает начальные связывающие сайты, источник питания и матрикс, на котором другие бактерии, в том числе ЛАБ, могут пролиферировать. Ряд исследователей предполагают, что слизь обладает рецепторами, сходными с рецепторами эпителиальных клеток, к которым и адгезируют многие патогенные микроорганизмы и вирусы, не достигая при этом собственно энтероцитов. Кроме того, существующий феномен физиологического отторжения ворсинок и постоянное обновление слизистого слоя приводят к ингибированию роста патогенов. При этом лактобактерии, в том числе L.rhamnosus GG, L.casei, L.paracasei и L.acidophilus, за счет наличия специфических адгезинов или коагрегативных факторов способны формировать колонии высокой плотности, что позволяет им успешно функционировать в составе индигенной микрофлоры ЖКТ. Предполагается также, что некоторые виды ЛАБ (L.rhamnosus, L.plantarum) способны индуцировать экспрессию генов муцинов, усиливая тем самым барьерную функцию слизистой оболочки. [38, 160, 184,243].

Эпителий крипт представлен бескаемчатыми энтероцитами и апикальнозернистыми клетками Пакета. Первый вид клеток обеспечивает регенерацию эпителия, а последние выполняют секреторные функции, выделяя, в том числе антибактериальный фермент лизоцим и дефенсины [38,115].

Среди секретируемых клетками Пакета антимикробных пептидов следует особо отметить дефенсины, которые играют важнейшую роль в контроле численности и состава микрофлоры. Данные белки (обычно 28-44 аминокислоты в первичной структуре) с катионным зарядом содержат три дисульфидныс связи, расположение которых и определяет разделение дефенсинов на две основные группы: а-дефенсины и р-дефенсины. Первая группа дефенсинов помимо клеток Панета синтезируется в нейтрофилах, составляя 5% от общего объема белков. Р-дефенсины экспрессируются на эпителиальной поверхности кишечника и в слизистой оболочке урогенитального и респираторного трактов. Дефенсины вызывают мембранную деполяризацию, образование пор и нарушение бактериального энергетического метаболизма, обладая высокой аффинностью к микробным мембранам, содержащим анионные фосфолипиды. Установлено, что а дефенсины активны против L.monocytogenes, E.coli, S.typhimurium, C.albicans. Р-дефенсины, в свою очередь, проявляют активность относительно Cryptosporidium parvum, Helicobacter pylori, активируются в присутствии тейхоевых кислот грамположительных бактерий. Кроме того, дефенсины играют важную роль в индукции процессов врожденного и приобретешюго иммунитета, в частности Р-дефенсины являются хемоаттрактантами для моноцитов, полиморфноядерных лейкоцитов и Т-клеток, а а-дефенсины ингибируют действие аденокортикотропного гормона и усиливает фагоцитарную активность лейкоцитов [87,113, П5,121,163,296]. Помимо перечисленных выше типов эпителиальных клеток, входящих в состав слизистой оболочки тонкого кишечника, важную роль в поддержании гомеостаза макроорганизма и взаимодействии с представителями его микрофлоры играют М-клетки и гранулярные лимфоциты, главной функцией которых является опосредование и реализация иммунных функций кишечника.

Функіхиопальная характеристика отдельных цитокинов

Основные продуценты ИЛ1 - моноциты и макрофаги. Цитокин также секретируется В-лимфоцитами, клетками Лангерганса, глиальными, эндотелиальными и синовиальными клетками, фибробластами, эпителием кожи и тимуса. Активаторами клеток-продуцентов служат бактериальные продукты (ЛПС, некоторые экзотоксины, МДП и ПГ) и митогены, а также процессы адгезии и фагоцитоза [73, 112,297]

Спектр клеток-мишеней представлен активированными Т- и В-лимфоцитами, макрофагами, ЕК-клетками, клетками эндотелия, мышц, хряща, базофилами, плазмоцитами, кроветворными клетками [26,73].

ИЛ1 представлен двумя формами с практически идентичной активностью - ИЛ-Іос и ИЛ-10, а также РАИЛ, обладающего сродством к рецепторам для ИЛ-lot/p и являющегося их эндогенным ингибитором [75,76,77,271].

ИЛ1 стимулирует активность Т-хелперов, пролиферацию В-клеток и их дифференцировку в плазматические клетки. Индуцирует экспрессию генов хемокинов, адгезивных молекул, а также синтез ИЛ-2,3,4,6 и 9 [25,61,73].

ИЛ1 является антагонистом пролиферации эндотелиальных клеток, усиливает продукцию простагландина Е2 и экспрессию рецепторов маннозы на эндотелиальных клетках [24,50,61]

Цитокин регулирует воспалительные процессы путем повышения подвижности нейтрофилов, стимуляции фагоцитоза, генерации супероксид-радикалов и дегрануляции тучных клеток. ИЛ1 способствует синтезу белков острой фазы воспаления и обусловливает развитие лихорадки. [24,61,73].

Главными продуцентами ИЛ4 являются Тх2, а также тучные клетки и В-лимфоциты [73]

Продукция ИЛ4 Тх2 ведет к мощной клональной пролиферации и экспансии В-лимфоцитов, способствует дифференцировке и созреванию в IgE-IgG- и IgM- синтезирующие клетки [25,26,61].

ИЛ4 проявляет антагонистическую активность по отношению к субпопуляции Txl, подавляя синтез ИФНу и ингибируя продукцию ИЛ 12 макрофагами [24,120].

Кроме того, ИЛ4 является противовоспалительным цитокином, препятствуя продукции макрофагами супероксидных и нитрооксидных радикалов и нарушая ответ макрофагов на действие отдельных субклассов Ig, негативно влияет на продукцию провоспалительных цитокинов ИЛ-ір и ФНОос макрофагами [72,73].

Среди функций ИЛ4 показаны: усиление экспрессии на моноцитах адгезивных молекул CDllb/CDllc/CD18, CD49e и CD29; стимуляция экспрессии HLA11, маннозного рецептора на мембране макрофагов; ингибиция экспрессии адгезивных молекул ICAM-1 и Е-селектина на эндотелиальных клетках и индуция экспрессии VCAM-1 [26,72,73] ИЛ-4 обусловливает пролиферацию ЕК, индуцирует активность киллеров, или LAK-клеток [73].

Клетки-продуценты ИЛ6 представлены фибробластами, моноцитами/макрофагами, лимфоцитами, гепатоцитами, кератиноцитами, эндотелиалъными, мезанглиальными, кроветворными и опухолевыми клетками [26,61,167,203].

Индукторами ИЛ-6 являются бактериальные продукты, митогены, электролиты и цитокины, в том числе ИЛ-1 р, ФНОсс, КСФ и ИФН [72,73].

Данные литературы свидетельствуют, что биологические эффекты ИЛ6 включают его участие в реализации воспалительной и иммунной реакциии и кроветворении. ИЛ-6 индуцирует пролиферацию и дифференцировку В-лимфоцитов, стимулирует синтез IgA, IgM, IgG. ИЛ6 является кофактором пролиферации юных CD4"CD8"HMOUHTOB и усиливает вызываемую ИЛ 2 пролиферацию Т-клеток и дифференцировку цитотоксических Т-лимфоцитов [61,167,203].

Установлено, что ИЛ6 аутокринно ингибирует синтез ИЛ1 и ФНОсс макрофагами. Индуцирует апоптоз нейтрофилов и активирует синтез белков острой фазы гепатоцитами [26,73,167,203]

3.1.4. Интерлейкин-10

Клетки-продуценты - моноциты/макрофаги, цитотоксические Т-клетки, ТхО- и Тх2-лимфоциты, В-клетки, тучные клетки, кератиноциты, вырабатывающие цитокин под действием бактериальных продуктов [26,73,97].

Это типичный противовоспалительный цитокин, который аутокринно ингибирует функции макрофагов, в том числе продукцию провоспалительных цитокинов (ИЛ-ір,6Д12,ФНОа и МИФ), окислительный взрыв и ограничивает антигенпрезентирующие функции [61,78,271].

Антивоспалительный эффект ИЛ-10 зависит от его способности ингибировать активацию транерипционного фактора NF-кВ и подавлятьТхІ иммунный ответ [219,241,271].

Участие в поддержании баланса метаболических процессов

Состояние динамического равновесия между организмом хозяина, микроорганизмами его заселяющими и окружающей средой, при котором здоровье человека находится на оптимальном уровне, определяется как эубиоз. Бактерии рода Lactobacillus участвуют в поддержании биохимического, метаболического и иммунного равновесия макроорганизма, стимуляции моторной функции кишечника [23,28].

Участие поддержании баланса метаболических процессов Роль ЛАБ в поддержании баланса метаболических процессов базируется на обеспечении переваривания и всасывания, участии в обмене витаминов и регуляции сорбции и экскреции ионов, а также ряда органических кислот, среди которых особую роль в функционировании ЖКТ играют летучие жирные кислоты (уксусная, пропионовая, масляная, изовалериановая). Данные кислоты, помимо упоминавшегося ранее антибактериального эффекта, являются важнейшими регуляторами водного, электролитного и кислотно-щелочного балансов, а также углеводного и липидного метаболизма в печени и других тканях [48,62,161].

Установлено, что лактобактерий, в том числе L. acidophilus, обусловливают снижение концентрации фекальных уреаз, приводящих к увеличению уровня аммония в крови, что, в свою очередь, является причиной развития печеночной энцефалопатии [88,249]. Установлено, что ЛАБ, например L. fermentum и L. acidophilus, выделяют фермент - гидролазу желчных кислот, который вызывает их ферментативную деконьюгацию, что приводит к снижению уровня холестерина в крови [222,251]. Бактерии рода Lactobacillus катаболизируют аргинин, являющийся основным источником N0, который вовлекается в ряд важнейших функций ЖКТ, в том числе бактериостаз, секрецию слизи, регуляцию перистальтики, стимуляцию иммунных функций [84].

Модуляция иммунных функций макроорганизма

Одной из ведущих функций ЛАБ является модуляция иммунной системы макроорганизма. Взаимодействие носит многосторонний характер и затрагивает процессы пролиферации иммунокомпетентных клеток, активации факторов врожденного и приобретенного иммунитета. Само развитие иммунной системы во многом зависит от присутствия индигенной микрофлоры [27,35,49,262].

Участие в органогенезе вторичной лимфоидной ткани

Многочисленные исследования развития и функционирования иммунной системы животных-гнотобионтов выявили прямую корреляцию органогенеза вторичной лимфоидной ткани и колонизации организма представителями индигенной микрофлоры. Начальным этапом данного процесса является взаимодействие микроорганизмов с эпителиальными клетками, которое обусловливает активацию синтеза цитокинов и хемокинов, опосредующих обновление пула дендритных клеток и лимфоцитов и последующее формирование лимфатического фолликула [49].

Базовую структуру фолликулов формируют CD11+ дендритные и VCAM+ мезенхимальные клетки. При взаимодействии антигенов бактерий облигатной флоры с ДК развивается первичный иммунный ответ, который приводит к каскаду реакций, определяющих миграцию лимфоцитов и формирование зародышевых В- и Т- клеточных центров [300]. Среди хемокинов мезенхимальных клеток, участвующих в функциональной организации лимфатических органов, следует отметить CCR7 хемокиновый рецептор, который играет ведущую роль в привлечение наивных Т-лимфоцитов и активированных антигеном ДК в Т-зоны вторичных лимфоидных образований, CXCR5 и его лиганд СХСЫЗ, определяющие миграцию В-лимфоцитов. Сигнальная трансдукция данной системы медиаторов органогенеза запускается в процессе колонизации кишечника комменсалами [214]. Дальнейшее формирование и функционирование лимфатических фолликулов во многом зависит от активности В-лимфоцитов, участвующих в системе межклеточных контактов в роли одновременно доноров и акцепторов активационных сигналов [133].

Экспрессия В-клетками костимуляционных молекул CD80 (В 7-1) и CD86(B7-2) наблюдается уже через неделю после бактериальной колонизации и достигает максимума к 9-12 недели в опытах с животными -гнотобионтами. Данные молекулы взаимодействуют с CD28 покоящихся Т-лимфоцитов. В результате контакта передается сигнал к активации дифференцировки Т-клеток в направлении Тх2 субпопуляции и последующего развития гуморального ответа [73,214].

Второй тип межклеточного контакта осуществляется через взаимодействие CD40 В-лимфоцитов и лиганда CD40 (CD 154) активированных Т-клеток. Передаваемый при контакте сигнал направлен на В-клетки и обусловливает тщукцию пролиферации и дифференцировки иммуноглобулинсинтезирующих клеток, а также формирование фенотипа клеток-памяти и зародышевых центров в В-зоне фолликулов. Интересен тот факт, что CD40 гомологичен рецепторам для ФНО-а и ЛТа/р, которые также участвуют в органогенезе ПБ, в первую очередь, зародышевых центров В-лимфоцитов.

Похожие диссертации на Роль лактобактерий в модуляции факторов иммунитета в норме и при экспериментальной шигеллезной инфекции