Кузнецова Л.В., Бабаджан В.Д., Харченко Н.В. та ін. Імунологія

кувати апоптоз пухлинних клітин, викликає диференціювання клітин підгрупи гострого мієлобластного лейкозу.

Інтерлейкін 8 (IL-8) - цитокін запалення. Належить до сімейства хемокінів. Продукується під впливом бактерійних ендотоксинів і цитокінів, головним чином TNF- α і IL-1. Активує нейтрофіли, інші гранулярні лейкоцити та моноцити, викликає їх хемотаксис у вогнище запалення. Підвищений рівень IL-8 асоціюється з хронічними і гострими запальними станами і корелює з тканинною інфільтрацією нейтрофілів при ревматоїдному артриті, виразковому коліті. IL-8, з'являючись після IL-1 і TNF- α в місцях запалення, відіграє важливу роль при псоріазі.

Інтерлейкін 10 (IL-10) - лімфокін з молекулярною масою 17-21 kDa, що продукується Т-хелперами (Th2), може розглядатися як антагоніст ряду цитокінів. Так, IL-10 пригнічує продукцію IFN- γ Th1-клітинами. Крім того, він гальмує проліферативну відповідь Т-клітин на антигени і мітогени, а також пригнічує секрецію активованими моноцитами IL-1 β, TNF-α і IL-6. В той же час IL-10 стимулює секрецію імуноглобулінів В- лімфоцитами. IL-10 може стимулювати синтез IgE. У своїй інгібірувальній дії на клітинний імунітет IL-10 синергічний з IL-4. При різних пухлинах відмічено підвищення рівня IL-10, при цьому вважається, що підвищення рівня продукції IL-10 є поганою прогностичною ознакою і поєднується з вираженою прогресією пухлинного зростання.

Інтерлейкін 11 (IL-11) синтезується стромальними клітинами кісткового мозку. Клітини-мішені - гемопоетичні попередники остеокластів. Функціональні властивості: утворення остеокластів, зниження продукції прозапальних цитокінів. IL-11 посилює антитілоутворення як in vitro, так

іin vivo, причому його дія опосередковується Т-хелперами. IL-11 стимулює мегакаріоцитоз, впливає на розвиток і інших клітин крові, зокрема, макрофагів. Джерелом IL-11, окрім клітин строми кісткового мозку, слугують фібробласти, стимульовані IL-1. Подібно до IL-1 і IL-6, IL-11 бере участь в індукції синтезу білків гострої фази.

Інтерлейкін 12 (IL-12) є глікопротеїном з молекулярною вагою 70 kDa, складається з двох субодиниць: р40 і р35. Субодиниця р40 бере участь в зв'язуванні з рецептором, а р35 потрібна для трансдукції сигналу. IL-12 секретується активованими макрофагами. IL-12 підвищує цитотоксичність клітин системи ЛАК, Т-лімфоцитів і NK-клітин, є індуктором секреції IFN-γ і інгібітором синтезу IgE. Дефіцит продукції IL-12 знижує протипухлинну активність макрофагів. Посилений ріст пухлини, зокрема, раку прямої кишки, асоціюється зі зниженням продукції IL-12

іпосиленням продукції IL-10. Важливою властивістю IL-12 є посилення

експресії FasL та індукція апоптозу. IL-12 інгібірує ангіогенез. Останніми роками встановлено, що IL-12 є ключовим цитокіном в розвитку T-хел- перів 1 типу. IL-12 відіграє важливу роль в резистентності до бактерійної або паразитарної інфекції, противірусній відповіді, включаючи ВІЛ. IL12 є ад’ювантом при вакцинації.

Інтерлейкін 13 (IL-13) є білком з молекулярною масою 10 kDa, який продукується переважно активованими Т-лімфоцитами і мастоцитами. Функції IL-13 подібні до біологічної активності IL-4. Він є модулятором активності моноцитів і В-клітин, стимулює секрецію IgG4 і IgЕ В-лім- фоцитами, не має прямого біологічного впливу на Т-лімфоцити. IL-13 здійснює інгібірувальний ефект на продукцію інших цитокінів, стимулюючих початок запального процесу при сепсисі або ревматоїдному артриті. IL-13 спільно з IL-4 і IL-10 бере участь в імунних реакціях T- хелперів 2 типи.

Інтерлейкін 15 (IL-15) продукується макрофагами, моноцитами, епітеліальними, гладко-м'язовими клітинами, по своїй дії близький до IL- 2: активує макрофаги, підвищує синтез ними TNF-α. IL-15 бере участь в активації Т-лімфоцитів антигенпредставленими клітинами, стимулює проліферацію і диференціювання Т- і В-лімфоцитів в клітини-ефектори, синтез цитокінів, імуноглобулінів, захищає гепатоцити від апоптозу. Вміст IL-15 збільшується при запальних захворюваннях шлунку, тонкої і товстої кишки.

Інтерлейкін 16 (IL-16) - білок з молекулярною масою 14-17 kDa. IL16 продукується Т-лімфоцитами, головним чином, CD8+-лімфоцитами. Рецептор для IL-16 відноситься до сімейства CD4, тому IL-16 здатний взаємодіяти з СD4. СD4 +-Т-хелпери є його основними мішенями. IL-16 служить для них хемоатрактантом, підвищує адгезивність цих клітин, зазвичай пригнічує (у деяких ситуаціях індукує) їх проліферацію. В той же час інтерлейкін посилює експресію СD25 і синтез цитокінів. У пацієнтів з III і IV стадією раку молочної залози, кишковика, нирки, сечового міхура, матки, яєчника в сироватці крові виявляють підвищений рівень IL-16.

Інтерлейкін 17 (IL-17) синтезується з Т-хелперами. Клітини-мішені - епітеліальні, ендотеліальні клітини, фібробласти. За своїми функціональними властивостями близький протизапальним IL-4, 10, регулює виділення клітинами-продуцентами IL - 6, 8, G - CSF, стимулює фібробласти. IL-17 може призводити до посилення антитілозалежної загибелі пухлинних клітин.

Інтерлейкін 18 (IL-18) синтезується у вигляді неактивного пропептида з масою 24 кДа. Після протеолітичного розщеплювання під впливом ICE (інтерлейкін-1в перетворюючого ензиму, каспази-1) утворюється активний пептид з молекулярою масою 18 кДа. IL-18, також відомий як IFN-γ-індукуючий чинник (IGIF), первинно був охарактеризований як потенційний індуктор синтезу IFN-γ Т- і NK -клітинами. Незалежно від IL-12, IL-18, впливаючи на секрецію IFN-γ, активує клітини моноцитарної/макрофагальної системи, що веде до активації антибактеріальних, антипухлинних і антивірусних реакцій у відповідь. IL-18 індукується стресовими сигналами (нейрогенними або бактерійного походження). Показано, що експресія Fas-ліганда CD4+-Th1 і NK -клітинами відбувається під впливом IL-18. З іншого боку, IFN- γ бере участь в активації експресії самого Fas. Таким чином, IL-18 самостійно (FasL) або за допомогою IFN -γ (Fas) стимулює ініціалізацію процесів апоптозу.

Колонієстимулюючі чинники (CSF) - цитокіни стимулюючі гемопоез. Їх три: G-CSF (гранулоцитарний), GM-CSF (гранулоцитарномакрофагальний), M-CSF (моноцитарно-макрофагальний). Поліпептиди з молекулярною масою 20-40 kDa. G-CSF, GM-CSF та M-CSF продукуються фібробластами, ендотеліальними клітинами і мононуклеарними фагоцитами, відповідно. GM-CSF індукує зростання і диференціацію незрілих кістково-мозкових клітин в різні типи клітин мієлоїдного ряду, при цьому прискорює процес дозрівання попередників гранулоцитів і мононуклеарних макрофагів. Високий рівень GM-CSF, що секретується пухлинними клітинами, обумовлює нейтрофілію у хворих із злоякісним процесом. M-CSF викликає диференціацію гемопоетичних клітинпопередників в мононуклеарні фагоцити, G-CSF - в нейтрофіли. CSF відносяться до прозапальних цитокінів, їх рівні в плазмі збільшуються при запаленні різної етіології.

Чинник некрозу пухлин (TNF). До групи чинників некрозу пухлин входять TNF-α і TNF-β (лімфотоксин). TNF-α і TNF-β є поліпептиди з молекулярною масою близько 17 kDa. TNF-α є продуктом моноцитів/макрофагів, ендотеліальних, мієлоїдних клітин, мастоцитів, ЛАК-клітин, клітин нейроглії, в особливих випадках - активованих цитотоксичних Т- лімфоцитів. Останні є основними продуцентами TNF-γ. TNF-β утворюється при дії на Т-клітини антигенів і мітогенів значно пізніше, ніж TNF-α (2-і - 3-и доба після активації). Протипухлинна дія, пов'язана з некрозом клітин пухлини і відповідає його назві, проте не обмежує спектр дій цього чинника. Існує три основні напрями дії TNF:

- цитотоксична, спрямована на клітини пухлини або клітини, уражені вірусами;

-імуномодулююча і протизапальна, така, що обумовлена активацією макрофагів, нейтрофілів, еозинофілів і ендотеліальних клітин;

-вплив на метаболізм, здатний привести до гіперглікемії, резорбції кістки і збільшення м'язового глікогенолізу, тобто кахексії, спостережуваній також при деяких паразитарних інфекціях.

В результаті вивільнення TNF підвищується проникність капілярів, ушкоджується ендотелій судин, виникає внутрішньосудинний тромбоз. Високі рівні TNF-α виявляють під час септичного шоку. Збереження високих рівнів вказує на можливість виникнення небажаних наслідків. Було показано, що у ВІЛ-інфікованих осіб в початковий період захворювання значно збільшуються концентрації TNF-α і IFN-γ. Підвищений рівень TNF-α при СНІДі індукує реплікацію вірусу в інфікованих клітинах по аутокринному або паракринному шляху. Крім того, TNF, знищує клітини, уражені вірусом, викликає вірусемію і зараження нових лімфоцитів. Опортуністичні інфекції у ВІЛ-інфікованих осіб призводять до додаткової продукції TNF-α і IL-1, і це теж викликає збільшення кількості клітин, що містять вірус імунодефіциту.

Розчинний рецептор до чинника некрозу пухлин I (sTNF-RI) TNF проявляє свою біологічну активність при зв'язуванні із специфічними високоафінними мембранними рецепторами. TNF-RI, відомий також як CD120-α, є білком з молекулярною вагою 55-60 кDa. Він експресується клітинами більшості типів тканин. Активація різних типів клітин призводить до протеолітичного розщеплювання мембранних рецепторів

іутворення їх розчинних форм. sTNF-RI стабілізує циркулюючий TNF і збільшує період напіврозпаду цього цитокіну. Він бере участь в апоптозі

імає антивірусну активність. Рівень sTNF-RI підвищений в сироватці пацієнтів з онкологічними захворюваннями, хронічною нирковою недостатністю і в бронхо-альвеолярному лаважі дорослих пацієнтів, що страждають на респіраторний дистрес-синдром. Рівень sTNF-RI також корелює із ступенем тяжкості паразитемії і малярії.

Розчинний рецептор до чинника некрозу пухлин II (sTNF-RII). TNFRII (відомий також як CD120-β) є білком з молекулярною вагою 75-80 kDa. Він експресується клітинами більшості типів тканин. При активації клітин відбувається протеоліз мембранних рецепторів, внаслідок чого утворюються розчинні форми. sTNF-RII стабілізує циркулюючий TNF і збільшує період напіврозпаду цього цитокіну в сироватці крові. Визначення sTNF-RII дозволяє оцінити стан імунної системи.

Інтерферони (IFN) мають противірусну і імуномодулюючу активність. Залежно від походження і будови молекули інтерферонів людини

діляться на 3 основні типи: IFN-α, продуцентами якого переважно є макрофаги і В-лімфоцити; IFN-β, продукований фібробластами, і IFN-γ, який синтезують головним чином активовані Т-хелпери, що відносяться до субпопуляції Th1. Т-хелпери 1 типу продукують IFN-γ в результаті стимуляції Т-клітинними митогенами, антитілами проти CD3, специфічними вірусними антигенами. Ефекти IFN -γ можна підрозділити таким чином:

-має великий спектр противірусної, протипаразитарної і протипухлинної дії;

-має численні імуномодуляторні ефекти, включаючи стимуляцію експресії антигенів тканинної сумісності класів I і II;

-чинить безповоротну цитотоксичну дію на трансформовані клітини, тоді як його цитостатичний вплив на нормальні клітини є зворотнім;

-посилює цитотоксичні реакції, опосередковані Т-лімфоцитами і NKклітинами;

-одночасно селективно підвищує резистентність нормальних клітин до цитопатичних ефектів NK-клітин.

Зниження продукції IFN-γ встановлено при синдромі Сезари, гострому лімфолейкозі, неходжкінських лімфомах, хронічному лімфолейкозі. У ВІЛ-інфікованих осіб більшою мірою порушена функція Th1 (продукуючих IL-2 і IFN-γ і, отже, понижена функціональна активність NK-клітин), в порівнянні з Th2 (продукуючих IL-4 і IL-5, посилюючих антитілоутворення). У хворих на СНІД в початковий період захворювання значно збільшується концентрація IFN-γ. IFN-γ підвищується в плазмі при тяжкій цитомегаловірусній інфекції. IFN-γ і IFN-β підвищуються в плазмі при хворобах центральної нервової системи, розсіяному склерозі.

IFN-α існує в 20 варіантах з молекулярною вагою від 19 до 26 kDa. IFNα має виражену антивірусну, антипаразитарну і антипроліферативну активність. IFN-α продукується макрофагами, моноцитами, лімфобластами і фібробластами, а також різними типами вірус-активованих клітин. Він використовується при лікуванні карциноми нирки і саркоми Капоши. IFN-α підвищується в плазмі при аутоімунних захворюваннях, при СНІДІ, міастенії.

Лейкоцитарний інгібітор протеінази (SLPI) є протизапальним цитокіном з молекулярною масою 12 kDa. Він інгібірує еластазу і перешкоджає вивільненню гістаміну з мастоцитів. Крім того, він грає певну роль при виникненні легеневих і шкірних захворювань.

Розчинна форма CD14 (sCD14) - поверхневий мембранний глікопротеїд, експресується моноцитами, макрофагами, клітинами Лангерганса і дендритними клітинами. Сильна експресія CD14 у моноцитах периферичної крові і кісткового мозку спостерігається при гострому мієлобластному лейкозі. При гострому і хронічному лімфобластному лейкозі експресії цього антигену не спостерігається.

Розчинна форма СD23 (sCD23). CD23, знаходячись на поверхні клітин, виконує роль низькоафінного рецептора. Цей С-лектиновий рецептор є присутнім на поверхні 30% В-лімфоцитів і на 1% Т-клітин і моноцитів (у хворих з алергією цей відсоток істотно підвищується). Під впливом IL-4 CD23 починає продукуватися В-клітинами і моноцитами в розчинній формі. sCD23 взаємодіє з рецепторним комплексом CD19та CD21-В-клітин. При цьому посилюється проліферація IgE+ В-лімфоци- тами і секреція ними IgE. Високі рівні sCD23 в сироватці крові виявлені при В-клітинному хронічному лімфолейкозі, після пересадки кісткового мозку, при гіпер-IgE синдромі, в синовіальній рідині при ревматоїдному артриті.

Еластаза поліморфнонуклеарних гранулоцитів (PMN-еластаза) Гранулоцити (нейтрофіли, еозинофіли, базофіли) використовують протеїнази для руйнування патогенів. Одна з цих протеїназ - еластаза поліморфноядерних гранулоцитів, локалізується в їх азурофільних гранулах. В процесі фагоцитозу сторонніх речовин ці ферменти також частково секретуються в навколишній простір. Активність еластази поліморфноядерних гранулоцитів регулюється за допомогою α-1- інгібітору протеіназ (α1-ІП). Надмірне вивільнення гранулоцитами еластази може перевищити інгібірувальні можливості α1-ІП. Таким чином, ферментативна активність еластази гранулоцитів, разом з оксидантами (O2-радикали, H2O2, О-радикали), може бути причиною локального ушкодження тканини. α1-ІП формує комплекси з еластазою. Концентрація комплексу еластаза гранулоцитів/α1-ІП корелює з рівнем еластази і може використовуватися як інструмент виміру активності гранулоцитів при запальній реакції. Визначення рівня еластази гранулоцитів проводять при травмі, шоці, сепсисі, гемодіалізі, інфекції в гінекології, захворюваннях суглобів, хворобах кишковика, панкреатиті, муковісцидозі. Поліморфноядернаеластаза є маркером хронічного простатиту. Її рівень підвищений у чоловіків при безплідді і його визначення може бути корисне при контролі лікування і уточненні діагнозу запальних процесів в андрології.

Трансформуючий ростовий чинник-β1 (TGF-β1) - плеотропний і мультифункціональний цитокін продукується багатьма клітинами, включаючи моноцити, макрофаги, активовані Т- і В-лімфоцити та ендотеліальні клітини.

ІМУНОЛОГІЧНІ МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ

Поняття про імунний статус та імунограму

Актуальність вивчення методів дослідження, які застосовуються в клінічній імунології обумовлена тим, що знання цих методів, правильна інтерпретація результатів дослідження, дозволяє виявляти дефектність тієї або іншої ланки імунної системи (природжені і набуті імунодефіцити); діагностувати аутоагресію проти власних речовин організму (аутоімунні захворювання) і надмірне накопичення імунних комплексів (аутоімунні захворювання); виявляти дисфункції, при яких в тій або іншій ланці імунітету розвиваються ознаки гіперфункції в збиток функціонуванню інших ланок (гіпергамаглобулінемія, хвороба важких ланцюгів, мієлома і ін.); здійснювати контроль за ефективністю імунодепресивної або імуностимулюючої терапії; проводити типування і підбір донорів при пересадці органів і здійснювати контроль за проведенням імунодепресивної терапії при трансплантаціях; проводити фенотипування гемобластозів; діагностувати генетичну схильність до захворювань.

Діагностика імунних порушень включає: 1) імунологічний анамнез; 2) клінічне обстеження; 3) лабораторні методи досліджень (імунологічні тести).

Імунологічний анамнез. При зборі імунологічного анамнезу повинні встановлюватися такі дані:

•спадкова обтяженість: наявність в одного чи в обох батьків алергічних, онкологічних, хронічних запальних, ендокринних чи імунопроліферативних захворювань, повторення патології у генеалогічному дереві;

•патології розвитку і формування: патології пологів, вроджені аномалії, діатези, рахіт, штучне вигодовування, інфекції та інші патології раннього дитячого віку;

•шкідливі екологічні фактори: контакт з фізичними, в тому числі радіаційними, хімічними, біологічними факторами (проживання, виробничі умови), ліками, біологічними препаратами, вплив магнітного поля, високих чи низьких температур, постійні стресові ситуації;

•перенесені травми, захворювання: тяжкі або ускладнені травми, опіки і відмороження; хронічні запальні процеси, інтоксикації, септичні стани;

•хронізація соматичного захворювання, лихоманка нез’ясованої етіології, нез’ясована втрата ваги тіла, тривала діарея;

•епізоди алергічних реакцій (сезонність, вік, алергізуючий фактор);

•реакції на переливання крові та її продуктів;

•ятрогенні впливи: оперативні втручання (апендектомія, тонзилектомія, тимектомія при втручаннях на серці та інш.), променева і хіміотерапія при онкопатології, прийом глюкокортикоїдів та інших гормональних засобів, пероральних контрацептивів, цитостатиків, протизапальних засобів (дози, тривалість прийому);

•шкідливі звички й особливості способу життя: паління, зловживання наркотиками та алкогольними напоями, гіподинамія і сидячий спосіб життя і роботи, гіперінсоляція, нераціональне харчування, стреси.

•патологія вагітності (безпліддя, викидень).

Дані клінічного обстеження:

1.фізичне обстеження органів і тканин імунної системи: лімфатичних вузлів, селезінки, мигдалин (лімфоаденопатія, спленомегалія. тимомегалія, локальна або генералізована гіперабо аплазія лімфатичних вузлів, мигдалин);

2.шкірні покриви (тургор, пустулярні висипання, екзема, дерматит, новоутворення, геморагічна пурпура, петехіальний висип);

3.слизові оболонки і пазухи (кандидоз, виразки, сухість, запалення, гінгівіт, гайморит, цианотичні макули або папули);

4.бронхолегенева система (запальні, обструктивні процеси, бронхоектази, фіброз);

5.травна і видільна системи (запальні процеси, дискінезія. гепатомегалія, патологія жовчних, сечостатевих шляхів);

6.нейроендокринна система (запальні процеси центральної і периферичної нервової системи, ендокринопатії, вади розвитку);

7.апарат руху і опори (запальні ураження суглобів і кісток, деструкції, порушення рухової функції);

8.серцево-судинна система (кровоточивість, запальні процеси, атеросклероз, тромбоз);

9.злоякісні новоутворення;

10.наявність хронічних захворювань.

11.особливості перебігу інфекційних процесів і специфіка мікро-

флори.

Зв'язок між дефектами імунної відповіді і схильністю до інфекційних процесів представлений у таблицях 9 і 10.

первинний імунодефіцит (переважно у дітей); вторинний імунодефіцит; імунопроліферативний синдром (Методичні матеріали кафедри клінічної імунології та алергології КМАПО, 2009).

Для інфекційного синдрому характерні: тривалий субфебрилітет, лихоманка неясної етіології; хронічні інфекції ЛОР-органів (синусити, отити), повторні лімфаденіти; рецидивуючий та хронічний бронхіт, хронічне обструктивне захворювання легень; повторна пневмонія (в сполученні з інфекцією ЛОР-органів); часті ГРВІ (у дорослих більш ніж 4 рази і у дітей більш ніж 6 разів на рік); бактеріальні захворювання шкіри та підшкірної клітковини (піодермії, фурункульози, абсцеси, флегмони, рецидивуючі парапроктити у дорослих); паразитарні інфекції; афтозні стоматити, захворювання парадонту; рецидивуючий гнійний кон’юнктивіт; рецидивуючий герпес; хронічні урогенітальні інфекції (хронічний гнійний вульвіт, уретрит, часто рецидивуючі цистити, хронічний пієлонефрит); дисбактеріоз, хронічна гастроентеропатія з діареєю неясної етіології; генералізовані інфекції.

Для алергічного синдрому характерні: алергопатологія шкіри (атопічний та контактний дерматит, кропивниця, набряк Квінке, феномен Артюса, екзема); алергопатологія ЛОР-органів; бронхіальна астма, поліноз, алергія на харчові продукти, ліки, хімічні сполуки.

Для аутоімунного синдрому характерні: запальні захворювання сполучної тканини, залоз, суглобів (ревматоїдний артрит, синдром Шегрена, синдром Фелті та інші); СЧВ, дерматоміозит, склеродермія; системні васкуліти (гранулематоз Вегенера, вузлуватий періартеріїт та ін.); гломерулонефрит; патологія щитоподібної залози, інсулінзалежний цукровий діабет, хвороба Адіссона та інші гормональні порушення; неврологічні захворювання (розсіяний склероз, міастенія та ін.); неспецифічний виразковий коліт; цитопенічні захворювання крові; автоімунні захворювання печінки; автоімунні форми безпліддя, патології вагітності, тяжкі форми перебігу клімактеричного синдрому; деякі види психопатології (шизофренія).

Для синдрому первинних імунодефіцитів (переважно у дітей) характерно: синдром Луї-Бар – атаксія у сполученні з телеангіектазіями, плямами гіперта депігментації; синдром Віскотта-Олдріча – геморагічний симптомокомплекс у сполученні з екземою та тромбоцитопенією у хлопчиків; синдром Ді-Джорджи – судоми з гіпокальціємією, вадами розвитку кісток обличчя та серцево-судинної системи, гіпоплазією тимусу; спадковий ангіоневротичний набряк (недостатність С1-інгібітора