Интерлейкин 1 (ИЛ-1). ИЛ-1 известен с 1972 г. как фактор, поддерживающий пролиферацию тимоцитов (костимулятор) и производится макрофагами при их активации митогенами. Прежние названия - «фактор, активирующий лимфоциты» , «эндогенных пирогенов», «митогенами фактор макрофагального происхождения», «фактор, который активирует В-лимфоциты», «В-клеточный дифференциальный фактор» и другие свидетельствуют о широком спектре его активности. Известно две формы ИЛ-1 человека - ИЛ-1а и ИЛ-1 ?, имеющих идентичный спектр биологической активности, но значительно различаются по нуклеотидной и аминокислотной последовательностью - гомология по аминокислотной последовательностью составляет лишь 22-26%, а за нуклеотидной - 40 - 45%. Они также различаются по изоэлектрической точкой - ИЛ4а принадлежит к кислым, а ИЛ-1 ? - до нейтральных белков.

 

Обе формы ИЛ-1 контролируются размещенными близко друг от друга неаллельных генами во второй хромосоме и синтезируются в виде незрелых крупных белков-предшественников, содержащихся в цитоплазме клеток, а также на поверхности макрофагов. В внеклеточном пространстве ИЛ-1 может появляться только после протеолиза молекул-предшественников сериновых протеаз - каспаз. Доминирующей формой у человека есть ИЛ-ф, у мышей - ИЛ-1 а.

 

У здоровых людей обе формы ИЛ-1 в крови не обнаруживаются, они могут появляться только во время стрессов или сильных физических нагрузок. ИЛ-1 ? обнаруживается в крови при различных заболеваниях - ожогах, септических процессах, после тяжелых операций и травм. ИЛ-1 а при различных заболеваниях в крови почти не проявляется. Это связано с фактом тесной связи ИЛ-1а с цитозолем клетки и возможностью выхода его в межклеточное пространство только после гибели клетки. ИЛ-1 продуцируется в основном активированными моноцитами и макрофагами. Кроме того, ИЛ-1 может вырабатываться многими другими клетками (клетками Лангерганса, нормальными и трансформированными Т-и В-лимфоцитами, эпителиальными и эндотелиальными клетками, фибробластами, нейтрофилами и др..). Индукторами выработки ИЛ-1 может быть неограниченное количество веществ: антигены различной природы, митогены, иммунные комплексы, а также различные вещества, которые могут в той или иной форме взаимодействовать с фагоцитами или другими клетками. Сильным индуктором ИЛ-1 является ФНС, еще сильнее - ФНО вместе с комплексом Аг-Ат.

 

Экспрессия соответствующих генов у клеток - продуцентов ИЛ-1 происходит в случае их активации определенными стимуляторами уже в первый час после активации, и максимум достигается через 6 ч для ИЛ-1 а и через 12 - 16 ч - для ИЛ-1 ?. Ингибируют синтез ИЛ-1 простагландины Е2, глюкокортикоиды, а также факторы, повышающие уровень цАМФ.

 

Чувствительными к ИЛ-1 есть много клеток, имеющих рецепторы к нему. Выявлено две разновидности рецепторов к ИЛ-1: ИЛ-1Р I типа (CD121a) и ИЛ-1Р II типа (CD121b). Оба рецепторы являются общими для а-и ?-форм ИЛ-1 и относятся к суперродины иммуноглобулинов. Цитоплазматические участки заметно различаются по длине - рецептор I типа имеет 213, рецептор II типа - 29 аминокислотных остатков.

 

CD121a оказывается преимущественно на тимоцитах, Т-клетках, фибробластах, эндотелиальных клетках, гепатоцитах т.д., а CD121b - на В-лимфоцитах, моноцитах, макрофагах, ПМЯЛ, кисткомозкових клетках-предшественниках. Связывание рецептора CD121b не приводит к активации клеток. Количество рецепторов к ИЛ-1 на Т-лимфоцитах зависит от состояния клетки: на Т-клетке, находящейся в покое, их обнаружено около 40, а на активированной - около 350.

 

Важную роль в регуляции активности ИЛ-1 играет рецепторный антагонист ИЛ-1 - Р ИЛ-1, который отменяет биологический эффект ИЛ-1. Он относится к семейству белков, к которой принадлежат также ИЛ-1а и ИЛ-1?, обладает сродством к рецепторам ИЛ-1, его ген расположен на 2-й хромосоме рядом с генами ИЛ-1а и m-1?.

 

ИЛ-1 имеет очень широкий спектр биологической активности in vivo и in vitro и действует как на клетки иммунной системы, так и на другие типы клеток. Самые биологические эффекты ИЛ-1 - участие в индукции и регуляции иммунного ответа, в формировании воспалительной реакции, регуляции кроветворения, межсистемных взаимодействиях.

 

В культуре in vitro он способен индуцировать пролиферацию тимоцитов, фибробластов, эндотелиальных и других клеток, повышает секрецию иммуноглобулинов В-лимфоцитами. In vivo он участвует в инициации формирования иммунного ответа, прежде всего из-за привлечения Тх2. В свою очередь, Тх2 после взаимодействия с ИЛ-1 продуцируют ИЛ-3, -4, -5. Мембранный ИЛ-1 обеспечивает контакт Т-лимфоцитов с макрофагами. ИЛ-1 стимулирует синтез простагландинов и коллагеназ фибробластами.

 

ИЛ-1 стимулирует продуцирование различными клетками ряда цитокинов - ИЛ-2, -3, -4, -5, -6, -7, -10, -12, и во многих случаях биологический эффект обусловлен не только его прямым взаимодействием с клетками- мишенями, но и действием индуцированных ним биологически активных веществ. ИЛ-ф при введении вместе с антигеном стимулирует антителообразование, ИЛ-1а такого эффекта не имеет. ИЛ-1 стимулирует экспрессию рецептора M-2?.

 

ИЛ-1 является одним из основных медиаторов запуска неспецифических факторов защиты, прежде всего при воспалении. ИЛ-1 активирует эндотелий сосудов, что способствует повышению способности клеток эндотелия связывать лейкоциты крови и тем самым способствовать их миграции в очаг воспаления, повышает подвижность нейтрофилов, активность фагоцитов и ПК, генерацию бактерицидных веществ, активирует ряд клеток в зоне воспаления, что приводит к усиленному продуцированию многих цитокинов, простагландинов, коллагена, фибронектина. Он индуцирует образование некоторых белков острого воспаления-С-реактивного, манозозвьязувального и др.. ИЛ-1 является пирогенным фактором и индуцирует лихорадку. Он отменяет летальный эффект у мышей с нейтропенией, которая индуцированная циклофосфаном при введении им Cndida albicanus или Pseudomonas aeruginоsа, а также защищает нормальные клетки - гемопоэтические предшественники - от действия хемотерапевтичних агентов (циклофосфана), а лейкозные клетки не защищает. Следует отметить, что положительный результат воздействия ИЛ-1 наблюдается при кратковременной его действия. В случае длительной чрезмерного воздействия может вызвать негативные последствия вплоть до повреждения органов и увеличение числа смертельных случаев.

 

ИЛ-1 стимулирует ранние фазы эритропоэза, в поздние фазы тормозит его, поскольку является антагонистом эритропоэтина. Он стимулирует миелопоэза. ИЛ-1 повышает активность НК и лимфокин активированных клеток (ЛАК) возможно, это обусловлено не только прямым действием ИЛ-1, но и некоторыми цитокинами, индук ются ИЛ-1.

 

Относительно влияния ИЛ-1 на опухолевые процессы получено противоречивые данные. Выявлено, что опухолевые клетки способны продуцировать ИЛ-1. Показано, что ИЛ-1 может как тормозить рост опухолевых клеток, так и активировать их пролиферацию и метастазирования. ИЛ-1 обладает выраженным радиозащитное эффект проявляется как при введении перед облучением, так и после него.

 

ИЛ-1 играет важную роль в реализации межсистемного взаимодействия, особенно с нейроэндокринной системой. Он может синтезироваться эндотелиоцитами сосудов и клетками глии в ЦНС, а также проникать из крови в зоны III и IV желудочков головного мозга. На клетках разных участков головного мозга обнаружены рецепторы к ИЛ-1. ИЛ-1 способен увеличивать образование многих гормонов гипоталамуса, гипофиза, стимулировать выработку тимулину тимусом. ИЛ-1 вместе с другими цитокинами активно участвует в регулировании поведения, сна.

 

Известно несколько ингибиторов ИЛ-1, выделенные из мочи людей с различными заболеваниями. От больных с повышенной температурой выделено так называемый фебриальний ингибитор ИЛ-1 с молекулярной массой 30 кД, который отменяет биологический эффект ИЛ-1 при взаимодействии с рецептором ИЛ-1. От больных моноцитарный лейкоз выделено ингибитор ИЛ-1 с молекулярной массой 26 кД, который является структурным аналогом рецептора для ИЛ-1 Т-лимфоцитов и фибробластов и при взаимодействии с ним отменяет биологический эффект ИЛ-1.

 

Выявлено ингибирующее действие кортикостероидов на синтез и продуцирования ИЛ-1.

 

Тестирование - способность при наличии малых концентраций митоген индуцировать пролиферацию тимоцитов.

 

Интерлейкин 2 (ИЛ-2). Впервые ИЛ-2 описано в 1976 г. Ранее ИЛ-2 обозначали как «Т-лимфоцитарный фактор роста», «митогенами фактор тимоцитов», «тимоцитактивувальний фактор», «тимоцитстимулювальний фактор», «хелперных фактор киллеров», «фактор, индуцирующего вторичные цитотоксические клетки »,« лимфоцитарный митогенами фактор »,« фактор дифференциации Т-клеток и НК ». Все эти названия ИЛ-2 свидетельствуют об определенном спектр его биологической активности. Ген ИЛ-2 включает 4 экзонов и находится в 4-й хромосоме. ИЛ-2 человека - это мономерный гликопротеин с молекулярной массой около 15 кД, содержит 133 аминокислотных остатках.

 

Зрелый ИЛ-2 формируется в процессе трансляции из предшественника ИЛ-2, который содержит 153 аминокислотных остатках, в том числе 20, которые формируют сигнальную последовательность, которая исчезает в процессе выхода молекулы ИЛ-2 из цитоплазмы. Молегкула интерлейкина содержит один дисульфидная связь, который играет решающую роль в сохранении биологической активности, в конформации молекул. Молекула ИЛ-

 

2 проявляет значительную устойчивость к рН в интервале 2-10. Биологическая активность обусловлена аминокислотными остатками, которые размещены по всей длине молекулы.

 

ИЛ-2 синтезируется преимущественно Т-лимфоцитами: Т-хелперами (CD4) - около 90% и Т-киллерами (CD8) - около 10% в процессе активации антигенами или митогенами. Среди Т-хелперов основными продуцентами ИЛ-2 является Тх1. НК и макрофаги также могут продуцировать ИЛ-2.

 

Ил-2 человека имеет определенную видовую специфичность - он стимулирует Т-клетки мышей и крыс, но не наоборот. Активность ИЛ-2, очевидно, дублируется другими цитокинами, скорее - ИЛ-15, поскольку у мышей, лишенных гена ИЛ-2, отмечается нормальное функционирование иммунной системы.

 

Экспрессия гена ИЛ-2 происходит параллельно с активацией клетки и достигает максимума через 8-16 час. In vitro ИЛ-2 секретируется через 3 - 4 ч после стимуляции, достигает максимума секреции через 8-12 ч и прекращается через 24 часов. In vivo после иммунизации максимум секреции ИЛ-2 наблюдается на 3-4-е сутки, и этот уровень сохраняется на протяжении 12 суток. Синтез ИЛ-2 активированными лимфоцитами регулируется широким набором биологически активных веществ. Так, ряд цитокинов, таких как ИЛ-1, ИЛ-6, ФНО, ИФН-у, гормоны тимуса (тимозин, сывороточный фактор тимуса), лейкотриены и факторы, ингибирующие активность фосфолипазы и циклоксигеназы, облучение в дозе 10-15 Гр, стимулируют продуцирование ИЛ-2 или способствуют дифференцированию незрелых тимоцитов в клетки - продуценты ИЛ-2. Циклогексимида, который ингибирует синтез регуляторных белков ядра, вызывает супериндукции ИЛ-2. Кроме того, ряд веществ, таких как глюкокортикоиды, ганглиозиды, простагландины и другие, которые способны повышать уровень цАМФ, подавляют выработку ИЛ-2.

 

Рецептор для ИЛ-2 построен из трех нековалентно соединенных цепей-полипептидов - CD25 (а-цепь), CD122 (?-цепь) и CD132 (у-цепь). И только объединение всех трех цепей создает высокоаффинного рецептор для ИЛ-2 (Кд = 10-11 м), который способен эффективно передавать сигналы внутрь соответствующих клеток и активировать их. Высокоаффинного ИЛ-2 оказывается на активированных Т-и В-лимфоцитах, макрофагах, при этом в процессе активации клеток экспрессируется отсутствует до этого а-цепь. а-цепь оказывается на субпопуляциях тимоцитов. Субъединицы ? и у относятся к суперродины цитокиновых рецепторов, а а-субъединица не принадлежит ни к одной известной семьи рецепторов. Ген а-цепи ИЛ-2Р человека находится в 10-й хромосоме, ?-цепи - в 22-й хромосоме, в-цепи - в 10-й хромосоме.

 

Количество рецепторов к ИЛ-2 в процессе активации увеличивается с 85 на одну клетку до 3 - 20 тысяч. При этом молекулы а-цепи синтезируются в 10-кратном избытке, что обуславливает образование низькоафинних рецепторов с неопределенной функцией. Высокоаффинного рецепторы составляют 5-10% общего количества рецепторов к ИЛ-2, но в основном только они обеспечивают активувальну действие ИЛ-2 на Т-клетки.

 

После действия активатора синтез а-цепи рецептора начинается через 6 ч, на 3-4-е сутки достигается максимум синтеза и прекращается через 5 суток. Экспрессию ИЛ-2-рецептора стимулирует у-интерферон и тормозят ИЛ-4, активаторы протеинкиназы С, ингибиторы гликозилирования. НК и моноциты экспрессируют только ?y-Дамер рецептора к ИЛ-2.

 

В некоторых случаях в сыворотке, моче и других биологических жидкостях оказывается растворимый рецептор для ИЛ-2, который является сокращенным ?-цепи, что может связывать ИЛ-2. Его появление связано с гематологическими неоплазиями, вирусными заболеваниями, трансплантация органов, гранулематозный и аутоиммунными заболеваниями. Избыток рецептора к ИЛ-2 в биологических жидкостях приводит к развитию иммунодепрессии. Все это свидетельствует о том, что уровень ИЛ-2 в сыворотке может быть диагностическим показателем при многих заболеваниях.

 

ИЛ-2 стимулирует пролиферацию Т-лимфоцитов, НК, ЛАК, эозинофилов, тромбоцитов. Количество предшественников киллеров после культивирования спленоцитив мышей с ИЛ-2 увеличивается в 75-80 раз. При отсутствии ИЛ-2 Т-лимфоциты погибают через 24 часа. ИЛ-2 способствует дифференцировке Т-киллеров, особенно при совместной действия с ИЛ-6, ИЛ-4, ИЛ-7, ИЛ-12. По своему действию ИЛ-2 является одним из ростовых факторов предварительно активированных В-лимфоцитов, он также повышает синтез IgM, IgG и IgA. При культивировании in vitro больших гранулярных лимфоцитов ИЛ-2 необходимом для поддержания пролиферативной и цитотоксической активности. ИЛ-2 защищает активированные клетки от апоптоза, препятствует развитию иммунологической толерантности и даже отменяет ее.

 

In vitro и in vivo обнаружено антиопухолевых действие ИЛ-2. Она обусловлена главным образом активацией ИЛ-2 НК и формированием с помощью ИЛ-2 ЛАК, основой которых являются активированные НК.

 

Действие ИЛ-2 на естественные киллеры многогранна. Это и усиление пролиферативной активности и дифференцировки НК, и сильная активация их цитотоксичности как против чувствительных, так и устойчивых к действию НК клеток-мишеней.

 

Сейчас активно ведутся экспериментальные работы по активации in vitro интерлейкином-2 выделенных лимфоцитов из крови больных онкозаболеваниями с последующим введением их донорам этих клеток с лечебной целью. В некоторых случаях получены положительные результаты. Это перспективный путь поиска иммунобиологических подходов к лечению онкозаболеваний. Тестирование - оценка уровня пролиферации клеток линии цитотоксических Т-лимфоцитов. Интерлейкин 3 (ИЛ-3). Интерлейкин-3 известен с 1981 г. Он имел следующие названия: «фактор детерминирования В-лимфоцитов», «фактор роста макрофагов», «фактор роста полиморфноядерных лейкоцитов», «фактор роста мастоцитов», «мультипотентний колониестимулювальний фактор». ИЛ-3 называют «ростовым фактором для мультипотентних гемопоэтических клеток». Эти названия свидетельствуют о широком спектре его иммунобиологической активности.

 

ИЛ-3 - сильно гликозилированный белок с молекулярной массой 21-36 кД. Колебания массы молекул ИЛ-3 обусловлены содержанием разного количества углеводов (в основном сиаловых кислот). Белковая часть включает 133 аминокислотных остатков с молекулярной массой 15 кД. В молекуле ИЛ-3 содержится дисульфидная связь, который играет важную роль в проявлении активности. ИЛ-3 человека имеет 29% гомологии аминокислотных остатков с ИЛ-3 мышей, но не имеет ее с другими цитокинами человека. Углеводная часть молекулы ИЛ-3 не играет заметной роли в проявлении биологической активности. Ген ИЛ-

 

3 локализован в 5-й хромосоме в одной копии и состоит из 5 экзонов.

 

Основными продуцентами ИЛ-3 является Тх1 и Тх2, а также некоторые другие клетки (В-лимфоциты, миелоидные клетки, кератиноциты, астроциты головного мозга, мастоцитов, эозинофилы). Активация гена ИЛ-3 происходит через 4 ч после воздействия стимулятора клеток и продолжается несколько суток; максимум секреции ИЛ-3 наблюдается на 16-часов после стимуляции и длится около 2 суток. Ингибируется активация ГКС, циклоспорином А.

 

Клетками-мишенями ИЛ-3 являются в основном юные кроветворные, в частности полипотентные предшественники, содержащиеся в костном мозге, а также предшественники гранулоцитов, моноцитов и мегакариоцитов. Рецепторы к ИЛ-3 также обнаружены на эозинофилы, нейтрофилы, моноциты, макрофаги, эндотелиальных клетках, однако на нейтрофилах по мере их созревания они исчезают. Рецептор интерлейкина 3 состоит из двух субъединиц - а и ?. Сигналиндукувальна ?-субъединица (CD131) имеет 360 аминокислотных остатков с молекулярной массой 70 кД и является общей для рецепторов ИЛ-3, ИЛ-5, ГМ-КСФ. Цитокинспецифична а-субъединица (CD123) содержит 881 аминокислотный остаток с молекулярной массой 120 - 140 кД, имеет гомологию первых 100 аминокислотных остатков с а-цепью рецепторов к ИЛ-5 и ГМ-КСФ и сама по себе не связывает ИЛ-3, однако совместно с ?-цепи формирует высокоаффинного рецептор для ИЛ-3.

 

ИЛ-3 действует как гемопоэтические факторы роста, который стимулирует пролиферацию и функцию клеток всех ростков кроветворения. Он, очевидно, обеспечивает связь иммунной системы с кроветворением с целью осуществления защитных и репаративных процессов вследствие стимуляции и функционирования гемопоэтических клеток. Действие его направлена фактически на все ростки кроветворения. Одной из характерных активностей ИЛ-3 является торможение образования НК с костно-мозговых предшественников. Он действует только на клетки - предшественники НК, находящихся на ранних стадиях дифференцировки, и может полностью блокировать индуцирование НК в костном мозге. ИЛ-3 стимулирует рост мастоцитов, а также стимулирует и поддерживает длительное время культивирования in vitro нейтрофилов, эозинофилов, базофилов, моноцитов, эндотелиальных клеток.


Загрузка...
Яндекс.Метрика Google+