Автор работы: Пользователь скрыл имя, 24 Октября 2014 в 18:17, реферат
Цитокины — эндогенные полипептидные и белковые медиаторы межклеточного взаимодействия, регулирующие эмбриональное развитие, некоторые нормальные физиологические функции организма, защитные реакции при внедрении патогенов и при развитии опухолей, формирование аллергических, аутоиммунных и иных иммунопатологических процессов и восстановление поврежденных тканей при травмах. Именно поэтому совершенно очевидно, что цитокиновая регуляция имеет огромное значение и в норме, и при патологии.
Таким образом, в настоящее время не вызывает сомнения, что цитокины служат важнейшими мишенями иммунодиагностики широкого круга заболеваний человека. Цитокины являются антиген-неспецифическими факторами. Именно поэтому специфическая диагностика инфекционных, аутоиммунных и аллергических заболеваний с помощью определения уровня тех или иных цитокинов невозможна. Тем не менее оценка содержания цитокинов в биологических жидкостях и изучение их продукции клетками дает неоценимую помощь для характеристики состояния иммунной системы организма. Изучение уровней цитокинов позволяет получить информацию о функциональной активности различных типов иммунокомпетентных клеток; о тяжести воспалительного процесса, его переходе на системный уровень и прогнозе (например, уровень некоторых цитокинов коррелирует с тяжестью клинических проявлений и летальностью при сепсисе); о соотношении процессов активации типов Т-хелперов, что очень важно при дифференциальной диагностике ряда инфекционных и иммунопатологических процессов; о стадии развития ряда аллергических и аутоиммунных заболеваний, когда, например, повышение уровня IL-1 в плазме крови опережает клинические проявления при ревматоидном артрите и системной красной волчанке. В диагностическую практику все более входят методы молекулярно-биологического анализа, позволяющие выявлять первичные генетические дефекты и полиморфизм по единичным нуклеотидам в системе цитокинов, связанные с патогенезом целого ряда заболеваний, в том числе таких широко распространенных, как туберкулез. Такие же примеры можно привести по использованию любого из перечисленных выше методов анализа состояния системы цитокинов. Каждый метод по-своему хорош, и его использование определяется конкретной задачей диагностического исследования. В настоящее время очевидно, что цитокины являются важнейшими факторами патогенеза инфекционных заболеваний и иммунопатологических процессов. Поэтому определение уровней синтеза эндогенных цитокинов и их концентраций в биологических жидкостях можно использовать для целей иммунодиагностики, изучения патогенеза заболеваний, адекватного назначения иммунотерапии. Все это говорит о том, что оценка функционирования системы цитокинов позволяет по-новому подойти к изучению состояния иммунной системы организма в клинической практике.
Список литературы:
Кетлинский С.А., Симбирцев A.C. Цитокины. — СПб.; Фолиант, 2008. — 552 с.
Румянцев А.г., Морщакова Е.Ф., Павлов А.Д. Эритропоэтин. — М.; ГЭОТАР-мед, 2002. - 399 с.,
Сесь Т.П., Тотолян A.A. Возможности мультиплексных технологий, основанных на применении микрочастиц, в клинической лабораторной диагностике. Лабораторная диагностика России 2007/2008: Справочник. - СПб.: Человек, 2007. - С. 51-56.
Тотолян A.A., Фрейдлин И.С. Клетки иммунной системы. - СПб.: Наука, 1999, - 231 с.
Фрейдлин И,С., Тотолян A.A. Клетки иммунной системы. — СПб.: Наука, 2001. — 309 с.
В.В. Долгов, В.В. Меньшиков «Клиническая лабораторная диагностика, том 2»- Москва,2012, с. 193
ДИАГНОСТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ЦИТОКИНОВ.
Уникальная роль системы цитокинов в регуляции функций организма и их участие в патогенезе широкого круга заболеваний делают перспективным использование определения их синтеза как маркера развития инфекционных, иммунодефицитных заболеваний, иммунопатологических процессов и рака. Диагностическая ценность цитокинов связана с несколькими факторами. Прежде всего большинство цитокинов являются растворимыми циркулирующими медиаторами, их концентрацию легко оценить в плазме крови и других биологических жидкостях. Многие цитокины появляются при активации иммунитета, который, в свою очередь, можно оценить по уровню этих цитокинов. Синтез цитокинов сопровождает развитие защитных реакций. Во врожденном иммунитете это ответ клеток на патоген-ассоциированные молекулы, в приобретенном иммунитете — это ответ на антиген, показатель активации лимфоцитов. Изменение синтеза различных групп цитокинов на местном уровне позволяет оценить развитие инфекционного, аллергического и аутоиммунного типов воспаления. Изменение уровней цитокинов в плазме крови позволяет оценить развитие системной воспалительной реакции и работу иммунной системы в целом. Определение синтеза цитокинов отдельных семейств позволяет оценить практически все ключевые процессы работы иммунной системы, а также диагностировать нарушения кроветворения, состояние противоопухолевой резистентности, отклонения нормального эмбрионального развития, процессы обмена веществ и другие параметры. Ниже приводятся данные по диагностическому значению определения синтеза и уровней отдельных цитокинов, играющих наиболее важную роль в регуляции нормальных физиологических функций организма, защитных реакций и в развитии иммунопатологии. Нормальные значения концентраций цитокинов приведены в табл. 19-7.
Интерлейкин-1 бета.
В плазме крови большинства здоровых людей не удается обнаружить IL-1. Однако примерно у трети здоровых людей в плазме могут появляться незначительные количества этого цитокина (0-50 пг/мл), так же как и некоторых других провоспалительных цитокинов. Причины появления малых количеств провоспалительных цитокинов в плазме крови здоровых людей не совсем понятны. Возможно, это связано с присутствием биологически неактивных либо связанных с белками-переносчиками молекул цитокинов, которые определяются иммунохимическими методами. Определить биологическую активность цитокинов в плазме или сыворотке крови чрезвычайно сложно из-за присутствия большого количества различных биологически активных веществ, как стимуляторов, так и ингибиторов, мешающих проведению анализа. Увеличение уровня IL-1β отмечают при стрессовых ситуациях и тяжелой физической нагрузке. IL-1β является одним из основных провоспалительных цитокинов, поэтому повышение уровня его спонтанной или индуцированной продукции клетками в культуре либо повышение уровня IL-1β в сыворотке крови может свидетельствовать об активации клеток или развитии воспаления. В связи с этим возрастание уровня IL-1β является признаком заболеваний, имеющих в своей основе воспаление, причем независимо от типа воспаления. Так, рост концентрации IL-1β наблюдается при инфекционных заболеваниях, где острота процесса коррелирует с содержанием IL-1β и на местном, и на системном уровнях. Повышенная концентрация IL-1 обнаружена в эпителиальных смывах при локальных острых вирусных инфекциях, в содержимом полости абсцессов и флегмон. На примере изучения продукции IL-1 у больных с пневмонией показано, что уровень этого вещества в сыворотке и его продукция мононуклеарами крови возрастают в острой фазе болезни, но оба показателя были ниже у пациентов пожилого возраста. По-видимому, с возрастом продукция IL-1 может снижаться, что может являться одной из причин более низких показателей иммунитета в старости. При выраженном инфекционном процессе, сопровождающемся изменениями показателей острофазового ответа, концентрация IL-1 коррелирует с подъемом температуры тела, повышением уровня других цитокинов и достигает наивысшего значения у лихорадящих септических больных. Таким образом, развитие инфекционных заболеваний у человека может сопровождаться повышением уровня IL-1, синтез которого, очевидно, связан с развитием защитных механизмов. Концентрация IL-1 может также повышаться при развитии иммунопатологических состояний. Увеличение уровней IL-1β отмечено при аллергии, в том числе при обострении бронхиальной астмы, и при аутоиммунной патологии, например при диабете 1-го типа, при болезни Крона, ревматоидном артрите. Высокие титры IL-1 обнаружены в суставной полости при активных формах ревматоидного артрита, а содержание IL-1β в плазме коррелирует с выраженностью поражения суставов и возрастает в случаях осложнений заболевания. Следовательно, развитие ряда хронических иммунопатологических процессов у человека может сопровождаться повышением уровня IL-1 вследствие активации иммунной системы.
Рецепторный антагонист
Интерлейкин-2. В норме в плазме крови существуют ингибиторы биологической активности IL-2, что практически исключает его определение методом биологического тестирования. Использование иммунохимических методов анализа более предпочтительно, но также имеет свои особенности. Дело в том, что природный и рекомбинантный IL-2отличаются по расположению эпитопов, узнаваемых антителами к данному цитокину. В природном IL-2вследствие гликозилирования происходит экранирование иммунодоминантного эпитопа, к которому в основном вырабатываются антитела при иммунизации рекомбинантным негликозилированным IL-2. В результате эти антитела очень плохо распознают природный IL-2при его исследовании иммунохимическими методами. В современных иммуноферментных тест-системах это обязательно учитывается, и в них используют только моноклональные антитела, распознающие другие общие для обоих вариантов молекулы эпитопы. При развитии патологии уровень IL-2в плазме периферической крови повышается незначительно. Гораздо более информативные данные получают при изучении изменений его спонтанной и индуцированной продукции изолированными лимфоцитами в культуре, в том числе в культурах клеток цельной крови. Повышение спонтанной продукции IL-2 может быть при лимфопролиферативных и аутоиммунных заболеваниях. Снижение индуцированной продукции IL-2 клетками крови может быть следствием иммунодефицитных состояний разной этиологии, в первую очередь Т-клеточного иммунодефицита. Развитие СПИДа характеризуется неуклонным снижением количества Т-хелперных лимфоцитов с постепенным развитием тяжелой иммунологической недостаточности. Одним из важных проявлений иммунодефицитного состояния является падение продукции IL-2, которое на фоне снижения синтеза и других цитокинов Т-лимфоцитов ведет к серьезным нарушениям функций всех звеньев иммунной системы.
Интерлейкин-4. В крови здоровых людей IL-4 практически не определяется. Появление IL-4 в сыворотке крови сопровождает развитие аллергических реакций и активацию противоинфекционного иммунитета по типу преимущественного развития Тh2. Так, у пациентов, страдающих гельминтозами, обнаружено повышение уровня IgE, который коррелирует с повышенной секрецией IL-4. Дисрегуляция секреции IL-4 является ключевой в развитии аллергической патологии. Стимулированная продукция IL-4 мононуклеарами периферической крови у пациентов с атопией и лимфоцитами бронхоальвеолярных лаважей, полученных от больных бронхиальной астмой, значительно выше, чем у здоровых субъектов. Уровень IL-4 (так же как уровни IL-5 и IL-13) коррелировал с выраженностью клинических симптомов бронхиальной астмы, сывороточными уровнями IgE и содержанием эозинофилов в крови и лаважах. Однако при длительно текущих хронических аллергических процессах может наблюдаться снижение продукции IL-4 лимфоцитами, причем иногда эти изменения сочетаются со снижением общего IgE в сыворотке крови.
Интерлейкин-13. IL-13 во многом повторяет биологическую активность IL-4. Оба цитокина являются продуктами Тh2 и участвуют в развитии аллергии, но в настоящее время считается, что IL-13 в большей степени, чем IL-4, связан с развитием тяжелых симптомов аллергии у человека. Повышение концентрации IL-13 обнаружено в бронхоальвеолярных лаважах, а экспрессия гена IL-13 — в биопсийном материале из легких больных бронхиальной астмой. Уровни IL-13 падали при проведении аллергенспецифической иммунотерапии (АСИТ) и при терапии глюкокортикоидами и коррелировали с клинической картиной заболевания.
Интерлейкин-5. При аллергических заболеваниях у человека количество эозинофилов повышено в системном кровотоке, и в органах-мишенях развивается аллергическое воспаление, например в коже при атопическом дерматите или в легких при бронхиальной астме. Это коррелирует с усилением продукции IL-5 Тh2 и увеличением его концентрации в тканях. При аллергии биологическое действие IL-5 заключается в усилении дифференцировки костномозговых предшественников эозинофилов и увеличении числа зрелых эозинофилов, стимуляции хемотаксиса эозинофилов, их функциональной активации и замедлении апоптоза. В связи с этим IL-5 считается одним из основных цитокинов, участвующих в иммунопатогенезе аллергии. У человека описан идиопатический гиперэозинофильный синдром, характеризующийся увеличением количества циркулирующих эозинофилов, эозинофильной инфильтрацией органов, развитием асептического воспаления и связанной с этим мультиорганной недостаточностью, в тяжелых случаях приводящей к гибели больного. Это заболевание связано, главным образом, с гиперпродукцией IL-5 — основным фактором, стимулирующим созревание и активацию эозинофилов, а также других лигандов общей бета-цепи рецептора: IL-3 и GM-CSF, принимающих участие в развитии эозинофильного ростка кроветворения.