Введение

Общие сведения

Классификация цитокинов

Рецепторы цитокинов

Цитокины и регуляция иммунного ответа

Заключение

Литература

Введение

Цитокины – одна из важнейших частей иммунной системы. Иммунной системе необходима система оповещения от клеток организма, как крик о помощи. Это, пожалуй, лучшее определение цитокинов. Когда клетка повреждена или поражена патогенным организмом, макрофаги и поврежденные клетки выделяют цитокины. Сюда входят такие факторы, как интерлейкин, интерферон и фактор некроза опухоли-альфа. Последний также доказывает, что разрушение опухолевой ткани контролируется иммунной системой. Когда цитокины выделяются, они призывают особые иммунные клетки, например, лейкоциты и Т- и В-клетки.

Цитокины также дают сигнал о какой-то конкретной цели, которую данные клетки должны выполнить. Цитокины и антитела абсолютно различны, так как антитела – это то, что связано с антигенами, они позволяют иммунной системе идентифицировать вторжение инородных организмов. Таким образом, можно провести аналогию: цитокины являются главным сигналом тревоги для захватчиков, а антитела – разведчиками. Процесс анализа цитокинов называется определением цитокинов.

Общие сведения

Цитокины (cytokines) [греч. kytos - сосуд, здесь - клетка и kineo - двигаю, побуждаю] - большая и разнообразная группа небольших по размерам (молекулярная масса от 8 до 80 кДа) медиаторов белковой природы - молекул-посредников («белков связи»), участвующих в межклеточной передаче сигналов преимущественно в иммунной системе.

К цитокинам относят фактор некроза опухоли, интерфероны, ряд интерлейкинов и др. Цитокины, которые синтезируются лимфоцитами и являются регуляторами пролиферации и дифференцировки, в частности гематопоэтических клеток и клеток иммунной системы, называют лимфокинами.

Все клетки иммунной системы имеют определенные функции и работают в четко согласованном взаимодействии, которое обеспечивается специальными биологически активными веществами - цитокинами - регуляторами иммунных реакций. Цитокины - это специфические белки, с помощью которых разнообразные клетки иммунной системы могут обмениваться друг с другом информацией и осуществлять координацию действий.

Набор и количества цитокинов, действующих на рецепторы клеточной поверхности, - "цитокиновая среда" - представляют собой матрицу взаимодействующих и часто меняющихся сигналов. Эти сигналы носят сложный характер из-за большого разнообразия цитокиновых рецепторов и из-за того, что каждый из цитокинов может активировать или подавлять несколько процессов, включая свой собственный синтез и синтез других цитокинов, а также образование и появление на поверхности клеток цитокиновых рецепторов.

Межклеточная сигнализация в иммунной системе осуществляется путем непосредственного контактного взаимодействия клеток или с помощью медиаторов межклеточных взаимодействий. При изучении дифференцировки иммунокомпетентных и гемопоэтических клеток, а также механизмов межклеточного взаимодействия, формирующих иммунный ответ, и была открыта большая и разнообразная группа растворимых медиаторов белковой природы - молекул-посредников ("белков связи"), участвующих в межклеточной передаче сигналов - цитокинов.

Гормоны обычно исключают из этой категории на основании эндокринного (а не паракринного или аутокринного) характера их действия. (см. Цитокины: механизмы проведения гормонального сигнала). Вместе с гормонами и нейромедиаторами они составляют основу языка химической сигнализации, путем которой в многоклеточном организме регулируется морфогенез и регенерация тканей.

В положительной и отрицательной регуляции иммунного ответа им принадлежит центральная роль. К настоящему времени у человека обнаружено и изучено в той или иной степени, как уже упоминалось выше, более ста цитокинов, и постоянно появляются сообщения об открытии новых. Для некоторых получены генно-инженерные аналоги. Цитокины действуют через активацию рецепторов цитокинов.

К основным противовоспалительным цитокинам относятся IL-4, IL-10, IL-13, GTRиRAIL-1.Вместе с тем, к этой же группе могут быть причислены и другие цитокины, входящие в состав семейства, регулирующего специфический иммунный ответ, или активно участвующие в регуляции миеломоноцитопоэза и лимфопоэза.

Приведем краткие сведения об основных противовоспалительных цитокинах.

IL-4 вырабатывается Тh2, Тh3, тучными клетками, базофилами, В-лимфоцитами и стромальными клетками костного мозга. Матричная РНКIL-4 появляется через 4 часа после стимуляции Тh 2 и Тh 3 . Одновременно с этим определяется и первая минимальная концентрацияIL-4 в кровотоке. ВыработкаIL-4 достигает максимальных величин через 48 часов с момента начала стимуляции Т-хелперов.

IL-4 обладает чрезвычайно широким спектром действия. Известно, что к этому лимфокину на различных клетках организма находится рецептор, способный вступать в реакцию с такими цитокинами, какIL-1и,IL-13,Ifи,TNF, лимфотоксинами (Lt)и, благодаря чему проявляются конкурентные отношения между про- и противовоспалительными цитокинами.

IL-4 вызывает активацию, пролиферацию и дифференцировку Т- и В-лимфоцитов. Под его влиянием происходит переход клеток-предшественников в CTL. Он является ключевой регуляторной молекулой, запускающей процессы роста и дифференцировки В-лимфоцитов в продуценты иммуноглобулинов. Под его воздействием селективно стимулируется секрецияIgG1 иIgE.IL-4 участвует в активации тучных клеток и, кроме того, препятствует окислительному взрыву в макрофагах. Этот лимфокин усиливает хемотаксис и адгезивные свойства лейкоцитов, а также синтез и секрециюG-CSFи M-CSFмоноцитами и макрофагами. Он оказывает влияние на выработку фибробластами кожи основного хемотаксина для эозинофилов, названный эотаксином. ПрисутствиеIL-4 вызывает «кислородный взрыв» в лейкоцитах. Он также стимулирует цитотоксический (цитостатический)эффект этих клеток.

Вместе с тем, IL-4 ингибирует функции моноцитов, макрофагов и NК-лимфоцитов, блокируя и спонтанную, и стимулированную продукцию провоспалительных цитокинов –IL-1, IL-6,TNFи If. Под его воздействием угнетается влияние TNFна способность макрофагов продуцировать синтазу оксида азота.

IL-4ингибирует передачу индуцируемых Ifсигналов, но не влияет на синергическое действие вируса герпеса и TNF.

За последние годы интерес к IL-4значительно возрос, ибо обнаружено его выраженное противоопухолевое действие. Однако механизм этого явления пока нуждается в дальнейшем тщательном изучении.

IL -10 представляет собой гомодимер с молекулярной массой от 35 до 40 кДа. Он продуцируетсяCD8+, Тh1 и Тh2. Кроме того,IL-10может в небольших количествах образовываться макрофагами и В-лимфоцитами. Под влиянием IL-2 в культуре усиливается выработка IL-10 как покоящимися Т-клетками, так и Т-клетками, стимулированными Ат к СD3. Следовательно, IL-2 усиливает выработку IL-10, который, в свою очередь, подавляет его секрецию. Синтез IL-10 стимулируется также IL-4, IL-7 и IL-15.

IL-10 вызывает пролиферацию и дифференцировку Т- и В-лимфоцитов и ингибирует активность Тh1. Под его воздействием подавляется антигенпрезентирующая функция макрофагов, так как снижается на них экспрессия МНС 2 класса. Способность IL-10 угнетать продукцию IL-1, IL-6, IL-8, G-CSF,GM-CSF, TNF, IFиIfсвязана с его супрессирующим влиянием на синтезIL-12.

IL-10является мощным ингибитором противоопухолевой цитотоксичности циркулирующих моноцитов и альвеолярных макрофагов человека.

При стимуляции макрофаги секретируют вначале провоспалительные цитокины, в том числе IL-12, и лишь впоследствии сравнительно небольшое количество IL-10. Однако при действии на макрофаги иммунных комплексов продукция IL-10 может резко возрастать, что ведет к снижению противоинфекционной защиты и развитию хронических инфекций.

В опытах in vitroустановлено, что IL-10 тормозит антимикобактериальную активность макрофагов, угнетает выработку Ifи способствует внутриклеточному переживанию микобактерий. Показано, что этот эффект может быть связан с ослаблением экспрессииCD80 (B7-1), в результате чего не передается сигнал на кластерCD28 Т-клеток.

За последние годы получены факты, позволяющие считать, что эндогенный и экзогенный IL-10 усиливает секрецию NOстимулированными макрофагами.

IL-10 является иммунодепрессантом. Он также ингибирует цитотоксическую активность, что связано с супрессией костимуляторной функции АПК. В то же время IL-10 усиливает рост активированных CD8+. Следовательно, IL-10 по-разному воздействует на Т-клетки, что зависит от того, в каком состоянии они находятся (активированы или не активированы).

Под действием IL-10усиливается продукцияIgG иIgAактивированными В-клетками.

IL -13 представляет собой полипептид, состоящий из 112 аминокислот. Онвыделяется активированными Тh2, CTL (CD8+), базофилами и тучными клетками. Секреция IL-13 чувствительна к ингибитору протеинкиназы С. Этот цитокин, как и многие другие интерлейкины, обладает выраженным плейотропным влиянием.

IL-13по механизму своего действия напоминаетIL-4.Он вызывает на В-лимфоцитах экспрессиюHLA-антигенов 2 класса, а такжеCD23, CD71, CD72. Под его влиянием на моноцитах наступает экспрессия антигеновHLA-2. IL-13стимулирует антигенпрезентирующую функцию макрофагов и повышает адгезию и выживаемость моноцитов. Кроме того, он является фактором роста В-лимфоцитов и способствует переключению синтеза сIgM наIgG4или IgE.Как иIL-4 и IL-10, он блокирует продукцию макрофагами провоспалительных цитокинов –IL-1, IL-6, IL-8 и противовоспалительных цитокиновIL-10,TNF, G-CSF, GM-CSF.

IL-13 индуцирует синтезNK-лимфоцитами IF, но ингибирует ответNKклеток на действиеIL-2. Он также является активатором эозинофилов и, кроме того, увеличивает продукцию IgE. Благодаря действиюIL-13 продлевается выживание трансплантата и, следовательно, блокируется деятельность CTL.

TGF  (трансформирующий фактор роста) является важнейшим противовоспалительнымцитокином.Так,мыши с искусственным дефектом продукцииTGFбыстро погибают при явлении генерализованного воспаления и некроза тканей, ибо при этом не проявляется противовоспалительное действие данного цитокина.

TGFпродуцируется многими клетками, в том числе моноцитами, макрофагами, эозинофилами, активированными Т- и В-лимфоцитами. Основные его функции сводятся к участию в воспалительных реакциях. Существенная роль отводится данному цитокину в процессе репарации тканей. Он усиливает рост фибробластов и синтез коллагена, но является ингибитором дифференцировки и клеточного деления Т- и В-лимфоцитов, а такжеNK-клеток. Подавляя функцию многих клеток, в том числе Тh1, CTL,NК-лимфоцитов, лимфокинактивированных киллеров (так называемыхLAK-клеток),TGFприводит к супрессии иммунного ответа. Этот цитокин ингибирует секрециюIgG, усиливая образование IgAплазматическими клетками.

Выработка TGFповышается под влиянием IL-3 и IL-5, но уменьшается под действием IL-4. Предполагается, что IL-4 может выполнять роль физиологического модулярного переключателя экспрессии TGF в эозинофилах при раневом процессе или канцерогенезе.

Многие попытки победить этот недуг свелись к нулю, но исследования продолжаются. Так, ученые открыли, что очень эффективно против страшной болезни направить все силы иммунной системы. Врачи иммунологи-онкологи постоянно работают над этим. Так появился один из методов лечения рака - цитокинотерапия. Что это такое, рассмотрим далее. Интересно узнать, какие есть отзывы об этом методе лечения.

Надежда на спасение

В Москве существует онкоцентр нового поколения - клиника онкоиммунологии и цитокинотерапии. Здесь медики используют новейшие методы в лечении онкологических заболеваний. Традиционные методы, такие как химиотерапия, радиотерапия и хирургия в клинике используют совместно с цитокинотерапией. Онкологи-иммунологи разработали уникальный метод лечения, при котором ни одна здоровая клетка не страдает, при этом раковые уничтожаются с минимальным количеством побочных эффектов. Этот метод лечения получил название "цитокинотерапия". Именно благодаря изучению онкоиммунологии появился этот уникальный способ борьбы с недугом.

На чем основывается онкоиммунология?

В нашем организме заложены все силы для того, чтобы он сам смог бороться с инфекциями и опухолями. Главный принцип онкоиммунологии - это стимуляция собственных защитных сил организма против опухоли. Ученые заметили, что всем злокачественным образованиям сопутствует очень низкий иммунный ответ организма. Наша иммунная система состоит из:

• различных клеток крови, тканей (макрофагов, Т-клеток, В -клетоок, и т. д.);
• растворимых веществ, находящижся в межклеточном пространстве, которые передают сигналы от клетки к клетке и выполняют эффекторную функцию.

После тщательного изучения действия мононуклеарных фагоцитов было выяснено, что они выполняют роль защиты, имеют способность поглощать и переваривать чужеродный материал. Также эти клетки активно участвуют во многих иммунных процессах в организме.

При воспалительных реакциях фагоциты помогают бороться с воспалением, выполняют защитную функцию. Именно эти клетки вырабатывают белок, который обладает, как выяснилось, способностью передавать сигналы на межклеточном уровне и влиять на клетки через рецепторы.

Они имеют силы бороться с разными опухолями. Клиника онкоиммунологии и цитокинотерапии в Москве работает, используя этот уникальный метод борьбы с раком. Врачи сумели активизировать внутренние силы организма для борьбы с опухолями. Этот метод получил название цитокинотерапия. Что это такое, рассмотрим подробнее.

Что значит "цитокинотерапия"?

Прежде всего, стоит сказать, что название метода происходит от названия белков цитокинов, благодаря которым появилась возможность бороться с опухолями. Терапия, проводимая с использованием цитокинов, называется "цитокинотерапия". Что это такое, что за белки такие необычные?

Цитокины - это белки, которые вырабатываются в крови, иммунной и другими системами организма, они осуществляют передачу корректирующих сигналов и способны через рецепторы влиять на клетки. Именно цитокиновая коррекция очень важна для поддержания постоянства и саморегуляции организма в состоянии нормы или при патологических отклонениях. Цитокины уничтожают только опухолевые клетки, при этом не касаются здоровых. Также замечено их иммуностимулирующее действие. По действию цитокины можно разделить на несколько групп:

1. Они активизируют рост и образование молодых клеток крови.
2. Защищают организм от бактериальных и вирусных инфекций путем влияния на клетки макрофаги и гранулоциты.
3. Способствуют росту, активации и дифференцировке зрелых лимфоцитов.
4. Активируют цитотоксические макрофаги и естественные киллеры.

Цитокины используют как для выявления заболеваний, так и лечения, а также с целью профилактики болезней.

Опираясь на функции клеток, можно выделить положительные стороны цитокинотерапии.

Положительное действие цитокинотерапии

Что такое цитокинотерапия в онкологии? Можно сделать вывод, узнав, какое действие оказывает на организм заболевшего терапия цитокинами.

Рассмотрим несколько положительных факторов при использовании цитокинотерапии:

• Выборочное влияние на клетки опухоли и метастазы.
• Значительное усиление эффективности химиотерапии.
• Профилактика распространения метастазов и рецидивов опухоли.
• Значительное уменьшение побочных проявлений химиотерапии, снижение токсических факторов.
• Лечение и профилактика инфекционных осложнений в период лечения.
• Нетоксична и может использоваться у пациентов с ярко выраженными патологиями.
• Может использоваться вместе с химиотерапией и отдельно.

Ознакомившись с этими положительными факторами, можно предположить, что о таком методе, как цитокинотерапия, отзывы оставляются только положительные в лечении онкологических заболеваний.

Немного истории

Цитокинотерапия для лечения онкологических заболеваний используется в мировой практике очень давно. Однако ранние препараты были очень токсичны и вызывали множество побочных явлений, которые зачастую превышали эффективность такого лечения. Так, в США и Европе начали использовать еще в 80-е годы препарат ФНО-альфа (фактор некроза опухоли). Применять его можно в том случае, если есть возможность изолировать орган от общего кровотока из-за его чрезмерной токсичности. Лекарство циркулирует с помощью аппарата искусственного кровообращения только в органе, где есть опухолевый процесс, чтобы снизить проявление побочных реакций.

Есть препараты, которые используются давно и довольно успешно, это препараты двух групп:

1. Интерфероны-альфа ("Интрон", "Реаферон" и т. д.).
2. Интерлейкины (ИЛ-2).

Эффективны эти препараты только при лечении меланомы кожи и при раке почек. Но врачи постоянно ищут лекарство, которое смогло бы победить это страшное заболевание.

В России новейшие препараты использует клиника онкоиммунологии и цитокинотерапии в Москве.

Препараты для цитокинотерапии

В 1990 году в России был создан препарат «Рефнот», который используют в настоящее время. Его разработал член-корреспондент Международной академии общественных наук В. А. Шмелев. Средство успешно прошло клинические испытания и с 2009 года разрешено к применению для лечения разных видов опухолей. Оно обладает рядом преимуществ перед ранее выпущенными препаратами:

• Лекарство менее токсично, примерно в 100 раз.
• Воздействует непосредственно на раковые клетки через рецепторы на их поверхности.
• Активируются и лимфоциты, что приводит к некрозу опухоли.
• Снижается кровоснабжение опухоли, средство может проникнуть в ее центр и разрушить ее.
• Препарат увеличивает противовирусную активность рекомбинантного интерферона в 1000 раз.
• Повышает эффективность проводимой химиотерапии.
• Стимулирует работу естественных киллерных клеток, а также противоопухолевых.
• Значительно снижает процент рецидива у пролеченных пациентов.
• Хорошая переносимость.
• Отсутствие побочных эффектов.
• Улучшает общее состояние больного.

Как говорилось ранее, препарат ФНО-альфа очень токсичен и оказывает влияние только на первичный очаг опухоли.

Еще один препарат, который очень эффективен и применяется в цитокинотерапии, - это «Ингарон». Он создан на основе препарата «Интерферон-гамма». Препарат «Ингарон» способен блокировать выработку вирусных белков и вирусные РНК и ДНК.

Зарегистрирован в 2005 году и применяется для лечения и профилактики таких заболеваний:

• Гепатиты В и С.
• СПИД и ВИЧ.
• Туберкулез легких.
• Инфекции, вызванные вирусом папилломы человека.
• Хламидиоз урогенитальный.
• Раковые заболевания.

А также в целях профилактики осложнений при лечении хронического гранулематоза.

Для лечения и профилактики ОРВИ, гриппа используют раствор «Ингарона» для обработки слизистых.

При лечении опухолей «Ингарон» хорошо активирует рецепторы раковых клеток, на которые затем влияет «Рефнот». Поэтому в цитокинотерапии эффективно совместное использование этих двух препаратов.

Действие «Ингарона» заключается в следующем:

• Останавливает распространение вирусных РНК и ДНК в клетках.
• Не дает распространяться внутриклеточным патогенным вирусам, бактериям, грибкам.
• Увеличивает активность макрофагов.
• Повышает активность естественных киллерных клеток.
• Восстанавливает естественный фенотип поврежденных клеток.
• Замедляет рост раковых клеток.
• Уничтожает некоторые виды раковых клеток на клеточном уровне.

• Останавливает разрастание опухолевых сосудов.
• Значительно останавливает рост опухоли.
• Приводит в норму артериальное давление.
• Понижает уровень липопротеинов.

Препараты «Рефнот» и «Ингарон» совместно успешно используются в цитокинотерапии. Лечение таким методом проводит клиника онкоиммунологии и цитокинотерапии в Москве.

Кому может помочь цитокинотерапия?

Исследования показали, что проведенная за неделю до химиотерапии цитокинотерапия значительно снизит токсические побочные эффекты. Продолжение проведения цитокинотерапии после химиотерапии защитит организм от развития инфекций, повысит противоинфекционный иммунитет. При этом эффективность лечения значительно повысится.

Метод цитокинотерапии применяется при лечении таких опухолей, как:

• Рак шейки и тела матки.
• Опухоли молочных желез.
• Мезотелиома.
• Рак легкого.
• Онкология желудка, тонкого и толстого кишечника.
• Опухоли поджелудочной железы.
• Рак почек.
• Яичников.
• Мочевого пузыря.
• Рак головного мозга.
• Злокачественная опухоль пищевода.
• Саркомы костей и мягких тканей.

• Глиома.
• Опухоли нервной системы.
• Рак кожи, меланома.

Цитокинотерапия при также возможна как для профилактики, так и лечения.

Кому метод цитокинотерапии не подходит?

Учитывая то, что препараты для проведения цитокинотерапии не имеют побочных проявлений, применять их можно практически всем. Однако существует категория людей, которым это лечение противопоказано:

• Беременные женщины.
• Период грудного вскармливания.
• При наличии непереносимости составляющих препаратов, что очень редко.
• Аутоиммунные заболевания.

Много видов рака поддаются лечению методом цитокинотерапии, о них мы говорили ранее, но опухоли щитовидной железы не могут пока войти в их число, так как препараты интерферона оказывают значительное влияние на ее ткани и функции. Может вызывать разрушение клеток и нарушать ее работу. Цитокины большое значение оказывают на развитие аутоиммунных заболеваний, в том числе и щитовидной железы. Эта зависимость еще не до конца изучена. Раковому больному с АИТом поможет ли цитокинотерапия? Об этом говорить рано. Так как метод цитокинотерапии включает препараты с интерфероном «Ингарон».

Лечение назначать может только лечащий врач-онколог.

Побочные проявления

Как говорилось ранее, проявление побочных реакций не наблюдалось. Однако при приеме препарата «Рефнот» в редких случаях наблюдалось повышение температуры на 1-2 градуса. В этом случае рекомендуется принять «Ибупрофен» или «Индометацин». На действие препаратов это не повлияет.

«Система цитокинов. Классификация. Основные
свойства. Механизмы действия. Типы цитокиновой
регуляции. Клетки-продуценты и клетки-мишени.
Цитокиновая регуляция воспаления и иммунного
ответа».
Цикл 1 – иммунология.
Занятие № 3 а.

Цитокины

Сигнальные (биорегуляторные) молекулы,
управляющие практически всеми процессами в
организме – эмбриогенезом, гемопоэзом,
процессами созревания и дифференцировки
клеток, активации и гибели клеток, инициацией и
поддержанием разных типов иммунного ответа,
развитием воспаления, процессами репарации,
ремоделирования тканей, координацией работы
иммуно – нейро - эндокринной систем на уровне
организма в целом.

Цитокины

Растворимые гликопротеины (более 1300 молекул, 550 кDa) неиммуноглобулиновой природы,
освобождаемые клетками организма – хозяина,
обладающие неферментативным действием в низких
концентрациях (от пикомолярных до наномолярных),
действующие через специфические рецепторы на
клетках-мишенях, регулирующие различные функции
клеток организма.
В настоящее время известно около 200 цитокинов.

Цитокины и жизненный цикл
клеток
Цитокины –биорегуляторные
молекулы, контролирующие
разные этапы жизненного цикла
клеток:
процессы дифференцировки.
процессы пролиферации.
процессы функциональной
активации.
процессы гибели клеток.
Цитокины и иммунный ответ
Цитокины играют важную роль в
осуществлении реакций как
врожденного, так и
адаптивного иммунитета.
Цитокины обеспечивают
взаимосвязь врожденного и
адаптивного иммунных
ответов.

Свойства цитокинов

Характерен короткий период
полужизни:
цитокины быстро
инактивируются и
разрушаются.
Большинство из цитокинов
действует на местном уровне
(паракринно – на клетки
микроокружения).
Цитокинов больше, чем их
рецепторов (многие цитокины
используют общие
субъединицы рецепторов) на
клетках-мишенях для
передачи сигналов в ядро
клетки-мишени
Плейотропность – единственная
молекула может вызывать
множество эффектов путем
активации различных генов в
клетках-мишенях
Конвергенция функций – разные
цитокиновые молекулы могут
выполнять в организме
сходные функции
Полисферизм – множество
цитокинов могут
продуцироваться одной и той
же клеткой в ответ на один
стимул

Плейотропность цитокинов на примере интерферона-гамма

гранулоциты
эндотелий
активация
активация
Секреция
интерферонагамма
макрофаги
активация
NK
активация
многие типы клеток
повышение
противовирусной
активности
активация Т клеток
многие типы клеток
дифференцировка
В клеток
индукция экспрессии
MHC I или MHCII

Типы цитокиновой регуляции

Паракринная регуляция (в
большинстве случаев
цитокины действуют местно,
в очаге воспаления).
Аутокринная регуляция –
цитокин производится
клеткой, к нему клеткапроизводитель данного
цитокина экспрессирует
рецепторы, вследствие этого
цитокин действует на клетку,
его производящую.
Эндокринная регуляция –
отставленное действие:
интерлейкин 1 –бета –
эндогенный пироген
(действует на центр
терморегуляции в головном
мозге),
интерлейкин 6 действует на
гепатоциты, вызывая синтез
белков острой фазы,
ростовые факторы
действуют на костный мозг,
активируют гемопоэз и т.д.

10. Представление о системе цитокинов в клинической практике

Для клинической практики важно
отследить основную цепь
взаимодействий в
иммунопатогенезе
заболеваний:
1. Клетки- продуценты
цитокинов.
2. Цитокины и их антагонисты.
3. Клетки-мишени,
экспрессирующие рецепторы
цитокинов.
4. Производимые цитокинами
эффекты на уровне организма.
Цель: разработка и внедрение в
практику новых стратегий
терапии заболеваний:
цитокиновая терапия
(применение в клинике
препаратов цитокинов),
либо
антицитокиновая терапия
(применение в клинике
антагонистов цитокинов или
моноклональных антител к
цитокинам).

11. Основные типы цитокинов –общепринятые сокращения: интерлейкины

В более ранних
классификациях цитокинов
использовалось их деление
по принципу клеток,
синтезирующих цитокины:
лимфокины (цитокины,
секретируемые в основном
активированными Т
лимфоцитами –хелперами)
и
монокины (цитокины,
секретируемые клетками
моноцитарномакрофагал.ьного ряда)
Такой подход не всегда оправдан,
так как для цитокинов
характерно частичное
перекрывание функций.
Вследствие этого был введен
единый термин «интерлейкины»
IL (или ИЛ):
1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,1
5,16,17 …..35
Термин «интерлейкины» означает
«молекулы, участвующие во
взаимоотношениях, «беседах»
между лейкоцитами».

12. Основные типы цитокинов –общепринятые сокращения:

факторы некроза опухолей
(ФНО или TNF)
TNF - (кахектин)
TNF- (лимфотоксин)
Интерфероны (ИФН или IFN)
IFN и IFN
IFN
трансформирующие ростовые
факторы:
Трансформирующий
ростовый фактор –альфа –
TGF -
Трансформирующий
ростовый фактор –бета –
TGF -
-хемокины:
IL-8
NAP -2 (neutrophil – activating
protein -2)
PF -4 (platelet factor 4)

13. Основные типы цитокинов –общепринятые сокращения:

Колониестимулирующие
факторы:
G -CSF - granulocyte colony
stimulating factor
GM - CSF – granulocyte macrophage colony stimulating
factor
M - CSF - macrophage colony
stimulating factor
Multi - CSF - IL - 3
«Лимфокины» – секретируются в
основном активированными Т h
клетками:
MAF - macrophage activating
factor
MCF - macrophage chemotactic
factor
MMIF-macrophage migration
inhibition factor
LMIF- leukocyte migration
inhibition factor

14. Основные типы цитокинов –общепринятые сокращения:

Полипептидные ростовые
факторы клеток:
a FGF – acidic fibroblast
growth factor
b FGF – basic fibroblast
growth factor
EGF – epidermal growth
factor
NGF – nerve growth factor
PDGF – platelet - derived
growth factor
VEGF – vascular endothelial
growth factor
Современные отечественные книги и
журналы

15. Классификация цитокинов на основе их биологических эффектов

1. Интерлейкины (ИЛ-1 ÷
ИЛ- 35) - сигнальные
молекулы,
действующие между
лейкоцитами.
2. Факторы некроза
опухоли - цитокины с
цитотоксическим и
регуляторным
действием (ФНО).
3. Интерфероны –
противовирусные
цитокины:
1 типа –ИФН α,β и др.
2 типа –ИФН γ
4. Факторы роста стволовых клеток (ИЛ-3, ИЛ
-7, ИЛ-11, эритропоэтин, тромбопоэтин,
колониестимулирующие факторы (КСФ): ГМКСФ (гранулоцитарно-макрофагальный
колониестимулирующий фактор), Г-КСФ
(гранулоцитарный КСФ), М-КСФ
(макрофагальный КСФ), регулирующие
гемопоэз.
5. Хемокины (CC, CXC (ИЛ-8), CX3C, С) ,
регулирующие хемотаксис различных клеток.
6.Факторы роста клеток (фактор роста
фибробластов, фактор роста
эндотелиальных клеток, фактор роста
эпидермиса и др.), трансформирующий
ростовый фактор - участвуют в регуляции
роста, дифференцировки разных клеток.

16. Классификация цитокинов на основе их роли в процессе регуляции воспаления

Провоспалительные
Синтезируются
преимущественно
активированными клетками
моноцитарно/макрофагально
го ряда и повышают
активность воспалительного
процесса.
Провоспалительных цитокинов
намного больше, чем
противовоспалительных.
Противовоспалительные
В основном, Т- клеточные
цитокины, снижающие
активность воспаления –
ИЛ-10,
ТГФ β (трансформирующий
фактор роста бета);
а также -рецепторный
антагонист интерлейкина-1
(РАИЛ).

17. Цитокины с регуляторной (противовоспалительной) активностью

цитокин
эффект
ИЛ-10
подавляет продукцию
цитокинов, подавляет
активацию Т-хелперов 1 типа
ТРФ - бета 1
(трансформирующий
ростовый фактор-бета 1)
подавляет активацию Тхелперов 1 и 2 типа,
стимулирует рост
фибробластов

18. 1. Цитокины врожденного иммунитета

Основные клеткипродуценты – клетки
миелоидного
происхождения.
После активации
образраспознающих
рецепторов
запускается
внутриклеточный
сигнальный каскад,
приводящий к
активации генов
провоспалительных
цитокинов и
интерферонов 1 типа
(α ; β и др.).

19. РАСПОЗНАВАНИЕ ПАТОГЕНОВ РЕЦЕПТОРАМИ ВРОЖДЕННОГО ИММУНИТЕТА

Патогены
Патоген-ассоциированные
молекулярные структуры или паттерны
(РАМРs)
Паттерн распознающие рецепторы (PRRs):
1. Растворимые (система комплемента)
2. Мембранные (TLRs –Толл- подобные рецепторы, CD14)
3. Внутриклеточные (NOD и др.).

20.

Сигнальные пути Толл-подобных рецепторов
Димеры Толл-подобных рецепторов
Клеточная
мембрана
TIR-домены
MyD88
IRAK-1
TRIF
IRAK-4
TRAF6
TAK1
IKKa
JNK
TBK
1
IKKb
IRF3
AP-1
NFkB
Экспрессия генов цитокинов семейства ИЛ-1,
провоспалительных цитокинов и хемокинов
АНТИБАКТЕРИАЛЬНАЯ ЗАЩИТА
Экспрессия генов интерферона
АНТИВИРУСНАЯ ЗАЩИТА

21. Функциональная активность провоспалительных цитокинов в зависимости от их концентрации –местное и системное действие

На местном уровне
Самым ранним эффектом
провоспалительных цитокинов
является повышение адгезивных
свойств эндотелия и привлечение
активированных клеток в очаг
воспаления из периферической
крови.
Провоспалительные цитокины
управляют местным воспалением с
его типичными проявлениями
(отек, покраснение, появление
болевого синдрома).
На системном уровне
При повышении концентрации
провоспалительных
цитокинов в крови,
они действуют практически на
все органы и системы,
участвующие в
поддержании гомеостаза
Примером зависимости эффектов провоспалительных цитокинов от их
концентрации в крови может служить фактор некроза опухолей-альфа

22.

УРОВНИ ПРОВОСПАЛИТЕЛЬНЫХ ЦИТОКИНОВ В ПЛАЗМЕ КРОВИ
10-7 М
ФНО
10-8 М
10-9 М
Местное воспаление
Системная
воспалительная
реакция
Септический шок
Активация фагоцитоза и
продукции кислородных
радикалов. Усиление
экспрессии молекул
адгезии на эндотелии.
Стимуляция синтеза
цитокинов и хемокинов.
Увеличение метаболизма
соединительной ткани.
Лихорадка.
Увеличение уровней
стероидных гормонов.
Лейкоцитоз.
Увеличение синтеза
остро-фазовых
белков.
Снижение сократимос-ти
миокарда и гладкомышечных клеток сосудов.
Увеличение проницаемости
эндотелия. Нарушение
микроциркуляции. Падение
артериального давления.
Гипогликемия.

23. Роль некоторых цитокинов в патогенезе воспалительных реакций: Усиление реакций врожденного иммунного ответа

цитокин
эффект
ИЛ-6
Острофазовый ответ (действие на гепатоциты)
ИЛ-8
Фактор хемотаксиса нейтрофилов и других лейкоцитов
Фактор некроза
опухолей –
альфа(ФНО α)
Активирует нейтрофилы, клетки эндотелия, гепатоциты
(продукция белков острой фазы), катаболический
эффект – приводит к кахексии
Интерферональфа (ИФНα)
Активирует макрофаги, клетки эндотелия, естественные
киллеры

24. Интерлейкин-1-бета: свойства

Клетка - мишень
Эффект
Макрофаги,
фибробласты,
остеобласты,
эпителий
Пролиферация, активация
Остеокласты
Усиление процессов реабсорбции в костях
Гепатоциты
Синтез белков острой фазы воспаления
Клетки
гипоталамуса
Синтез простагландинов и последующий
подъем температуры тела

25. Интерлейкин-1-бета: свойства

Клетка-мишень
Эффект
Т-лимфоциты
Пролиферация, дифференцировка,
синтез и секреция цитокинов,
повышение уровня экспрессии
рецепторов к ИЛ-2
В-лимфоциты
Пролиферация, дифференцировка
Нейтрофилы
Высвобождение из костного мозга,
хемотаксис, активация
Эндотелий
Активация экспрессии молекул адгезии

26. Биологический смысл действия цитокинов при системном воспалении

На уровне целостного
организма цитокины
осуществляют связь между
иммунной, нервной,
эндокринной, кроветворной и
другими системами
регуляции гомеостаза и
служат для их вовлечения в
организацию единой
защитной реакции.
Цитокины обеспечивают
«сигнал тревоги»,
означающий, что настало
время включить все резервы,
переключить энергетические
потоки и перестроить работу
всех систем для выполнения
одной, но важнейшей для
выживания задачи – борьбы
с внедрившимся патогеном.
Примером множественности эффектов провоспалительных цитокинов
в запуске системного воспаления может служить интерлейкин 1 бета

27.

INFα
IL-6
IL-12,IL-23
TNFα
IL-1β
IL-8
Синтез цитокинов
Регуляция
температуры,
поведения,
синтеза гормонов
Активация лимфоцитов
IL-1β
Экспрессия молекул
адгезии на эндотелиоцитах,
прокоагулянтная активность,
синтез цитокинов
Продукция белков
острой фазы воспаления
PG
Активация
кроветворения
LT
NO
Активация фагоцитоза
Активация iNOS и метаболизма
арахидоновой кислоты

28. IL-1 и TNF-

IL-1 и TNF-
Интерлейкин -1 – бета(IL-1)
и фактор некроза
опухолей –альфа (TNF-)
играют основную роль в
воспалительных ответах,
так как введение
рецепторного антагониста
интерлейкина 1(IL -1 ra) , а
также моноклональных
антител или растворимых
рецепторов TNF-
блокирует острые и
хронические
воспалительные ответы в
экспериментах на
животных.
.
Некоторые их таких
антагонистов и
моноклональных
антител уже
используются в
клинике – например,
при лечении сепсиса,
ревматоидного
артрита, системной
красной волчанки и
других заболеваний
человека.

29. Ростовые факторы

цитокин
ГМ-КСФ
(гранулоцитарно-макрофагальный
колониестимулирующий фактор)
М-КСФ
(Макрофаг- колониестимулирующий
фактор)
Г-КСФ
(Гранулоцит- колониестимулирующий
фактор)
эффект
стимулируют рост и
дифференцировку
клетокпредшественников
моноцитов и
полиморфноядерных лейкоцитов

30.

31.

РЕГУЛЯЦИЯ ПРИОБРЕТЕННОГО ИММУНИТЕТА
Цитокины – ростовые и дифференцировочные
факторы всех типов Т- и В-лимфоцитов
Главные функции: регуляция дифференцировки Т-хелперных клонов определение типов тканевого воспаления, Т-клеток эффекторов и классов антител
Тh1 – клеточный тип с участием макрофагов
и Т-лимфоцитов (гранулема

При туберкулезе; при саркоидозе, контактном дерматите, болезни Крона)
Тh2 – аллергический тип ответа с участием гистамина и простагландинов
Т h 17 – нейтрофильное воспаление
Tfn (фолликулярные Т хелперы)- гуморальный иммунный ответ
T reg –T h регуляторный (ограничение силы всех типов иммунного ответа и
воспаления)

6.В-лимфоциты,развитие и дифференцировка.Функция в-лимфоцитов,субпопуляции в-лимфоцитов.

7.Методы определения субпопуляций клеток иммунной системы.Проточная цитометрия для оценки субпопуляции лимфоцитов.

8.Антигены:определение,свойства,виды.

9.Инфекционные антигены,виды,характеристика.

10.Неинфекционные антигены, виды.

11.Система hla-антигенов, роль в иммунологии.

12.Иммуноглобулины:определение, структура.

13.Классы иммуноглобулинов, характеристика.

14.Антитела:виды,механизмы действия. Моноклональные антитела, получение, применение.

15.Серологические реакции:общая характеристика, назначение.

16.Реакция преципитации,ингредиенты реакции,цель постановки.Виды реакции преципитации(кольцепреципитация,диффузия в агаре,иммуноэлектрофорез).Способы получения преципитирующих сывороток.

17.Динамика иммунного ответа: неспецифические механизмы защиты.

18.Специфический иммунный ответ на т-независимые аг.

19.Специфический иммунный ответ на т-зависимые аг:презентация, процессинг,индукция,эффекторная фаза

20.Иммунный ответ против внутриклеточных микроорганизмов, опухолевых клеток.

21.Механизмы ограничения иммунного ответа.

22.Первичный и вторичный иммунный ответ.Иммунологическая толерантность.

23.Генетический контроль иммунного ответа.

24.Реакция агглютинации:ингредиенты,ее виды,назначение.

25.Рпга:ингредиеты,назначение.Реакция Кумбса:ингредиенты,назначение.

26.Реакция нейтрализации:виды,ингредиенты, назначение.

27.Иммунный статус,методы иммунодиагностики.

28.Характеристика т- и в-лимфоцитов,методы оценки. Клеточные реакции:рбтл,рпмл.

29.Характеристика системы гранулоцитов и моноцитов. Методы оценки. Нст-тест. Характеристика системы комплемента.

30.Риф:виды,ингредиенты.

31.Ифа:ингредиенты,цель постановки, учет реакции.Иммуноблотинг.

32.Риа: цель применения, ингредиенты.

33.Вакцины,виды,цель применения.

34.Иммунные антисыворотки и иммуноглобулины.

35.Иммунопотология. Классификация. Основные виды. Иммунотропные препараты.

36.Иммунодефициты, виды, причины.

37.Аллергия: определение. Общая характеристика. Типы аллергических ревкций по Геллу-Кумбсу.

38.Реакции повышенной чувствительности немедленного типа, виды. Анафилактический тип аллергических реакций. Аллергические заболевания, развивающиеся по этому механизму.

39.Цитотоксические, иммунокомплексные, антирецепторные реакции. Аллергические и аутоиммунные заболевания, развивающиеся по этому механизму.

40. Реакции повышенной чувствительности замедленного типа. Аллергические, аутоиммунные и инфекционные заболевания, развивающиеся по этому механизму.

41.Аутоимунные (аутоаллргические) заболевания, классификация. Механизмы развития отдельных аутоиммунныхзаболеваний.

42.Кожно-аллергические пробы, использование их в диагностике. Аллергены для кожно-аллергических проб, получение, применение.

43.Особенности противоопухолевого иммунитета. Особенности иммунитета в системе «мать-плод»

44.Естественная невосприимчивость организма к инфекционным заболеваниям. «Наследственный иммунитет». Факторы естественного врожденного иммунитета.

45.Гуморальные факторы неспецифического иммунитета.

46.Молекулярные образы патогенов и образраспознающие рецепторы. Система Toll-like-рецепторов.

47.Антигенпредставляющие клетки, их функции.

48. Система мононуклеонарных фагоцитов, функции.

49.Фагоцитоз: стадии, механизмы, виды.

50.Система гранулоцитов, функция.

51.Естественные киллеры, механизмы активации, функция.

52.Система комплеиента:характеристика, пути активации.

53.Рск: ингридиенты, механизм, назначение.

3.Цитокины:общие свойства, классификация. Интерлейкины.

Цитокины – это секретируемые активированными клетками пептидные медиаторы, осуществляющие регуляцию взаимодействий, активацию всех звеньев самой СИ и влияющие на различные органы и ткани. Общие свойства цитокинов : 1. Являются гликопротеинами. 2. Действуют на саму клетку и на ее ближайшее окружение. Это короткодистантные молекулы.3. Действуют в минимальных концентрациях. 4. Цитокины имеют соответствующие им специфические рецепторы на поверхности клеток 5. Механизм действия цитокинов заключается в передаче сигнала после взаимодействия с рецептором с мембраны клетки на ее генетический аппарат. При этом изменяется экспрессия клеточных белков с изменением функции клетки (например, выделяются другие цитокины). Цитокины разделяются на несколько основных групп .1. Интерлейкины (ИЛ)2. Интерфероны 3. Группа факторов некроза опухоли (ФНО) 4. Группа колониестимулирующих факторов (например, гранулоцитарно-макрофагальный колониестимулирующий фактор – ГМ-КСФ) 5. Группа факторов роста (эндотелиальный фактор роста, фактор роста нервов и т.д.) 6. Хемокины. Цитокины, выделяемые преимущественно клетками системы иммунитета, получили название интерлейкинов (ИЛ) – факторов межлейкоцитарного взаимодействия. Они нумеруются по порядку (ИЛ-1 – ИЛ-31). Выделяются лейкоцитами при стимуляции продуктами микробов и другими антигенами. ИЛ-1 выделяется макрофагами и дендритными клетками, вызывает повышение температуры, стимулирует и активирует стволовые клетки, Т-лимфоциты, нейтрофилы, участвует в развитии воспаления. Существует в двух формах – ИЛ-1a и ИЛ-1b. ИЛ-2 выделяется Т-хелперами (преимущественно 1 типа, Тх1) и стимулирует пролиферацию и дифференцировку Т- и В-лимфоцитов, ЕКК, моноцитов. ИЛ-3 является одними из основных гемопоэтических факторов, стимулирует пролиферацию и дифференцировку ранних предшественников гемопоэза, макрофаги, фагоцитоз. ИЛ-4 – фактор роста В-лимфоцитов, стимулирует их пролиферацию на раннем этапе дифференцировки; выделяется Т-лимфоцитами 2-го типа и базофилами.ИЛ-5 стимулирует созревание эозинофилов, базофилов и синтез иммуноглобулинов В-лимфоцитами, вырабатывается Т-лимфоцитами под влиянием антигенов. ИЛ-6 – цитокин с множественным действием, выделяется Т-лимфоцитами, макрофагами и многими клетками вне системы иммунитета, стимулирует созревание B-лимфоцитов в плазматические клетки, развитие T-клеток и гемопоэз, активирует воспаление. ИЛ-7 – лимфопоэтический фактор, активирует пролиферацию предшественников лимфоцитов, стимулирует дифференцировку Т-клеток, образуется стромальными клетками, а также кератоцитами, гепатоцитами и др. клетками почек.ИЛ-8 – регулятор хемотаксиса нейтрофилов и Т-клеток (хемокин); секретируется Т-клетками, моноцитами, эндотелием. Активирует нейтрофилы, вызывает их направленную миграцию,адгезию, выброс ферментов и активных форм кислорода, стимулирует хемотаксис Т-лимфоцитов, дегрануляцию базофилов, адгезию макрофагов, ангиогенез. ИЛ-10 – выделяется Т-лимфоцитами (хелперами 2 типа Тх2 и регуляторными Т-хелперами – Tr). Подавляет выделение провоспалительных цитокинов (ИЛ-1, ИЛ-2, ФНО и др.) ИЛ-11 – вырабатывается стромальными клетками костного мозга, гематопоэтический фактор, действует сходно с ИЛ-3. ИЛ-12 – источник – моноциты-макрофаги, дендритные клетки вызывает пролиферацию активированных Т-лимфоцитов и естественных киллеров, усиливает действие ИЛ-2.ИЛ-13 – выделяется Т-лимфоцитами, активирует дифференцировку В-клеток.ИЛ-18 – продуцируется моноцитами и макрофагами, дендритными клетками, стимулирует Т-хелперы 1-го типа и продукцию ими гамма-интерферона, ингибирует синтез IgЕ.