Фибриноген способен действовать как опсонины, а также вызывать склеивание микроорганизмов. Фрагменты фибриногена – фибринопептиды А и В проявляют противовоспалительные свойства.
Гаптоглобин (Гб). Составляет около 25% общей массы ?2-глобулинов. Основной функцией белка является связывание гемоглобина, растворенного в плазме, с образованием комплекса гемоглобин-гаптоглобин, что обеспечивает сохранение железа в организме.
Гаптоглобин удаляет свободный гемоглобин из зоны воспаления. Обладает антипротеазной и пероксидазной активностью, что является важным для инактивации вторгшихся микроорганизмов. Гб участвует в детоксикации организма. Он способен образовывать комплексы с различными белковыми и небелковыми веществами, образующимися при распаде тканей и гибели клеток. Способен инактивировать протеиназы, выделяемые гранулоцитами в межклеточное пространство при их гибели .
α-Гликопротеин (α-Гп). Белок плазмы крови, содержащий в своем составе около 40% углеводов. Полисахаридный компонент обуславливает его способность взаимодействовать с клеточными мембранами многих клеток. α-Гп проявляет антипротеазную способность и активность в подавлении агрегации тромбоцитов. Полагают, что этот белок проявляет умеренные иммунодепрессивные свойства. Способен подавлять реактивность Т-клеток, антителообразование, хемотаксис, моноцитоз, фагоцитоз.
Церулоплазмин (Цп).Относится к классу α2-глобулинов. Является основным транспортером меди. Цп способен к некаталитическому удалению свободных радикалов кислорода из тканей, способен окислять ароматические фенолы, полиамины, железо. В связи с последней способностью его иногда называют ферроксидазой. Цп также участвует в удалении железа, высвобождающегося из гемоглобина эритроцитов в месте воспаления, таким образом не допуская поглощение этого элемента микробами. Участвует в обмене ряда биологически активных веществ, например, серотонина, аскорбиновой кислоты. Следует заметить, что все белки острой фазы воспаления являются активными ингибиторами и инактиваторами основных ферментов, высвобождающихся при гибели и разрушении клеток, которые способны вызывать деструкцию окружающих тканей.
Следует заметить, что отдельные белки «острой фазы воспаления» наряду с клетками печени способны продуцировать моноциты, нейтрофилы, плацента, сосудистые сплетения.
ЦИК – циркулирующие иммунные комплексы
Установлено, что циркулирующие иммунные комплексы формируются после каждой встречи антигена с антителом и разрушаются усилиями мононуклеарных фагоцитов по завершению активации комплемента.
В случае избытка вирусных антигенов антитело теряет способность к нейтрализации вируса, вместо чего им образуются циркулирующие иммунные комплексы, оседающие в почках, либо кровеносных сосудах иных органов, вызывая там воспалительные процессы. Следствием этого становится повреждение тканей и возникновение системных заболеваний, таких, как васкулит, гломерулонефрит и др.
В случае аутоиммунного заболевания, либо длительной инфекции персистенция антигена способна спровоцировать болезнь иммунных комплексов. Недостаточность комплемента приводит к образованию крупных, слабо растворяемых комплексов при осложнениях в их тканях. Антигены, заряженные положительно связываются с тканями, в первую очередь это почечные клубочки, что способствует местному накапливанию ЦИК в почках. Вследствие факторов повышающих проницаемость сосудов, количество иммунных комплексов в тканях увеличивается.
Пребывающие в крови циркулирующие иммунные комплексы находятся в непосредственной связи с эритроцитами, а также в свободной форме присутствуют в плазме. ЦИК связанные с эритроцитами не оказывают частого повреждающего действия, из-за чего большее внимание привлекает вопрос определения уровней свободных циркулирующих иммунных комплексов.
Также существует практика определения ЦИК, используя их сродство с компонентами С3d и С1g комплемента, применяя находящийся в твердой фазе С3d и С1g.
Понижение показателей отмечают в случаях нокаута отвечающего за синтез белка комплиментной системы гена. Повышение – в случаях аутоиммунных, системных, либо аллергических заболеваний, при васкулитах.
Прямая причастность циркулирующих иммунных комплексов к развитию воспалительных процессов неопровержимо доказана в первую очередь для случаев заболевания системной красной волчанкой. Помимо этого указанный показатель принято учитывать в ревматологии, так как его уровень бывает повышенным в случаях иммунопатологических заболеваний. Исходя из уровня циркулирующих иммунных комплексов, определяют активность иммунных воспалений и эффективность лечения. Уровень ЦИК повышается при системных васкулитах, диффузных болезнях соединительных тканей, ВИЧ-инфекции, подостром инфекционном эндокардите, аутоиммунном гепатите, болезни Крона и др.
Повышенное содержание циркулирующих иммунных комплексов у заболевших ревматоидным артритом предупреждает о развитии ревматического процесса системного характера. Определяя уровень ЦИК, чаще всего используют селективную преципитацию полиэтиленгликолем. Кроме того, с учетом гетерогенности циркулирующих иммунных комплексов рекомендуется применение сразу нескольких способов определения, наилучшим из которых считают метод связывания Clq-компонента комплемента с ЦИК. Анализируя результаты полученных в ходе определения, как иммуноглобулинов, так и циркулирующих иммунных комплексов, необходимо учитывать лишь кратное – в 2-3 и более раза возрастание их содержания.
Формирование циркулирующих иммунных комплексов являет собой физиологические механизмы защиты, следствием которых является быстрое устранение как эндогенных, так и экзогенных антигенов (вирусы, микроорганизмы, растительные антигены, паразиты, антигены грибов, пищевых продуктов или пыльцы) посредством ретикуло-эндотелиальной системы.
Повышение уровня циркулирующих иммунных комплексов в различных биологических жидкостях, например, в сыворотке наблюдается при всевозможных злокачественных и воспалительных заболеваниях, что может привести к патологии. Важнейшим показателем при оценке активности заболевания, в особенности при аутоиммунных заболеваниях, является определение в сыворотке циркулирующих иммунных комплексов. Основывается такое определение на способности ЦИК к связыванию с C1q компонентами комплимента, которые сорбируются в ячейке микропланшета.
Учение о главном комплексе гистосовместимости (ГКГ) является стержневым в фундаментальной и прикладной иммунологии. Выше уже неоднократно упоминалось о молекулах ГКГ, в частности, при описании особенностей презентации чужеродного материала для распознавания Т-лимфоцитам при развитии иммунного ответа. Роль молекул ГКГ чрезвычайно важна. Набор этих молекул для каждого человека абсолютно специфичен, они делают нас индивидуальными во многих отношениях, вплоть до поведенческих реакций.
Первые работы, свидетельствующие о том, что у млекопитающих существуют гены, детерминирующие выраженность трансплантационной реакции отторжения, появились более 40 лет тому назад, с началом активной пересадки органов. Впоследствии эта группа генов получила название “главный комплекс гистосовместимости” (Major Histocompatibility Complex – МНС). Самим названием была подчеркнута их определяющая роль в развитии трансплантационного иммунитета. У человека этот комплекс генов получил название системы HLA (Human Leukocyte Antigen). Таким образом, аббревиатуры ГКГ, МНС и HLA для человека являются синонимами обозначения главного комплекса гистосовместимости.
Действительно, до недавнего времени изучение проблем, связанных с антигенами системы HLA (трансплантационными, или тканевыми, антигенами), диктовалось в основном их очевидным практическим значением в пересадке органов, прежде всего — в пересадке почки. Первичная биологическая функция трансплантационных антигенов была неизвестна. Однако достижения последних лет в исследовании генетической структуры и биологической роли ГКГ позволили определить, по крайней мере, две основные его функции, которые имеют общебиологическое значение. К ним относятся:
1) роль трансплантационных антигенов в межклеточных взаимодействий при реализации иммунного ответа;
2) функция HLA-региона, связанная с иммунологической реактивностью организма в целом. В первом случае речь идет о том, что молекулы ГКГ являются теми структурами, с помощью которых осуществляется презентация чужеродного антигенного материала для последующего распознавания Т-клеточным антигенраспознающим рецептором. Во втором случае речь идет о существовании в HLA-регионе специального гена иммунного ответа (Ir — immune response), наличие которого определяет способность данного организма развивать иммунный ответ на конкретный антиген; эта же функция HLA-региона связана с предрасположенностью к ряду заболеваний.
Некоторые исследователи называют антигены ГКГ “иммунным паспортом, группой белой крови”, с помощью которых иммунная система способна различать “свое” — self от “чужого” — non-self. Индивидуальный набор и свойства молекул ГКГ во многом определяют силу иммунного ответа конкретного человека на конкретный антиген. Отметив, что клетки гомозиготных близнецов реагируют с набором тест-сывороток одинаково, а гетерозиготных — по разному, G. Dausset высказал подтвердившееся впоследствии предположение о генетической детерминированности антигенов гистосовместимости: т. е. о том, что каждый из генов, входящих в HLA-комплекс, имеет свое представительство в виде антигена гистосовместимости, экспрессируемого на мембране клетки.
В настоящее время ГКГ (HLA) человека является одним из наиболее хорошо изученных и вместе с тем наиболее сложных генетических структур в геноме человека.
Обозначение HLA-специфичностей включает три компонента:
1) аббревиатуру всей системы;
2) локус, содержащий данную специфичность;
3) номер антигена (например HLA-B12).
В том случае, когда генетическая позиция антигена еще недостаточно ясна или недостаточно уточнена, перед его порядковым номером ставят символ “w” (workshop).
На рис. представлена несколько упрощенная схема системы человека. Установлено, что гены HLA-системы расположены на коротком плече хромосомы 6. Все они разделены на три группы: гены гистосовместимости класса I, класса II и класса III; также сгруппированы и молекулы (антигены), которые контролируются этими генами.
В настоящее время гены системы HLA класса I включают локусы В, С, Е, A, G, F (по направлению к теломере). Часть из них — локусы В, С и А — относят к так называемым “классическим”, кодирующим традиционные трансплантационные антигены. Что касается недавно открытых локусов Е, G, F, то биологическая функция их самих и их продуктов в настоящее время уточняется. Возможно, некоторые из них принимают участие в презентации антигена для распознавания интраэпителиальными Т-лимфоцитами-киллерами, несущими гамма-, дельта-цепи в антиген-распознающем рецепторе; другие определяют взаимоотношения в системе “мать-плод” (например антигены локуса G).
В норме “классические” антигены системы HLA класса I присутствуют на всех ядерных клетках, отличаясь лишь степенью интенсивности их экспрессии. Доказано наиболее низкое содержание их на миокардиоцитах, скелетных мышцах, эндотелии роговицы; не установлено их присутствие на нитях трофобласта. Степень выраженности антигенов системы HLA как I, так и II класса — непостоянна и зависит от воздействия, прежде всего, так называемых эндогенных факторов модификации иммунного ответа, к которым относят интерлейкины, интерфероны, опухольнекротизирующий фактор, простагландины и др.
Одной из важнейших характеристик генов системы HLA является их разнообразие и полиморфизм, т. е. существование в пределах каждого локуса большого количества различных специфичностей HLA-генов (или множественных аллельных вариантов), отличающихся между собой по аминокислотным последовательностям, входящим в вариабельный участок ДНК, что определяет их полиморфизм. В настоящее время описано более 40 специфичностей в локусе А, более 60 специфичностей в локусе В и около 20 — в локусе С (R. Lechler, 1994). Кроме того, показано, что некоторые специфичности (гены) имеют по несколько аллельных вариантов. Так, например, HLA-A2 специфичность имеет 12 аллелей, В35 —6, а В27 —7 аллелей. Наличие аллельного полиморфизма HLA молекул лежит в основе строгой индивидуализации набора трансплантационных антигенов у каждого конкретного человека, делая его неповторимым в этом плане.
МЕХАНИЗМЫ УЧАВСТВУЮЩИЕ В ИММУННОМ ОТВЕТЕ
Эндотелиальные клетки. Миграция лейкоцитов в зону воспаления
Активным участником воспалительной реакции являются эндотелиальные клетки сосудов. Они играют важную роль в регуляции сосудистого тонуса и тканевой перфузии, обусловленной действием сосудорасширяющих (например, ПГI2, аденозина, NO) и сосудосуживающих (например, эндотелина) веществ. Нарушение функции эндотелиальных клеток или их деструкция приводят к агрегации тромбоцитов, лейкоцитов и формированию внутрисосудистых тромбов. Эндотелиальные клетки являются продуцентами ряда биологически активных веществ и цитокинов (ИЛ-1, ИЛ-8, ИЛ-6). Под влиянием микробных факторов и медиаторов воспаления функции эндотелиальных клеток нарушаются. В нормальных условиях эндотелий сосудов регулирует и контролирует движение макромолекул и лейкоцитов в ткани, где лейкоциты осуществляют контроль за антигенным гомеостазом организма. Этот процесс обеспечивается гликопротеиновыми молекулами, получившими название молекул клеточной адгезии (САМ), которые экспрессированы на поверхности эндотелиальных клеток. На эндотелиальных клетках экспрессированы Р- и Е-селектины, муциноподобные адрессины – CD34, GlyCAM-1, MadCAM-1, молекулы суперсемейства иммуноглобулинов – ICAM-1, ICAM-2, VCAM-1.
При развитии воспаления происходит повышенная экспресия адгезивных молекул на эндотелиоцитах, они обеспечивают аккумуляцию лейкоцитов в микроциркуляторном русле зоны воспаления и их экстравазацию в ткань. Воздействие на эндотелиальные клетки микробных токсинов, провоспалительных цитокинов, тромбина, гистамина, оксидантов, компонентов комплемента С5b-С9 приводит к повышенной экспрессии Р-селектинов. Экспрессия этих гликопротеиновых молекул на клетках является самым ранним событием воспалительного процесса. Это, вероятно, связано с тем, что синтеза этих макромолекул de novo не требуется, так как они всегда имеются в клетке в готовом виде. Экспрессия Е-селектинов на эндотелиоцитах несколько запаздывает по сравнению с Р-селектинами. Их экспрессия требует синтеза этих молекул de novo. Под влиянием различных факторов воспаления на эндотелиоцитах повышается экспрессия VСАМ-1 (например, под воздействием Н2О2), ICAM-1 (например, под воздействием лизофосфатидилхолина). На активированных лейкоцитах также, в свою очередь, повышается экспрессия молекул, отвечающих за межклеточные взаимодействия (LFA-1, MAC-1 (CD116/CD118), VLA-4, LFA, L-селектина). Повышенная экспресия молекул межклеточных взаимодействий на эндотелиальных клетках сосудов и лейкоцитах обеспечивает эффективное и более плотное «сцепление» клеток, что, в свою очередь, способствует концентрированию нейтрофилов, базофилов, эозинофилов, моноцитов, лимфоцитов в области «воспаленных» сосудов и концентрации патогена. Отсюда клетки под влиянием хематаксических факторов мигрируют в воспаленную ткань. Процесс эксвазации лейкоцитов является активным событием. Первичное взаимодействие активированных лейкоцитов (нейтрофилов, лимфоцитов) с эндотелиальными клетками сосудов осуществляется благодаря взаимодействию L-селектинов лейкоцитов и Р- и Е-селектинов эндотелиоцитов с соответствующими контрлигандами. L-селектины лейкоцитов взаимодействуют с GlyCAM-1, CD34, MadCAM-1- адрессиновыми молекулами эндотелия, а Р- и Е-селектины-с сивалилом Левиса лейкоцитов. Это взаимодействие обеспечивает «роллинг» (прокатывание) лейкоцитов по стенке сосуда. Взаимодействие интегринов лейкоцитов LFA-1, VLA-4, VLA-5, Mac-1 (CD11b/CD18) с молекулами ICAM-1,2,3, VCAM-1, MadCAM-1 эндотелиоцитов обеспечивает плотный контакт между клетками и закрепление лейкоцитов на стенке сосуда. Воздействие дополнительных активационных сигналов на лейкоциты, которыми могут являться и хемокины, инициирует миграции клеток сквозь сосудистую стенку в ткань. Эндотелиальные клетки, стимулированные бактериальными эндотоксинами и провоспалительными цитокинами также секретируют низкомолекулярные пептиды с хемотаксическими свойствами.
Адгезия и эксвазация лейкоцитов находятся под контролем множества факторов, в том числе и цитокинов. ИЛ-1, ФНО-α, ИЛ-4, ИЛ-8, ИНФ-γ стимулируют эти процессы, а ТФРβ и ГМ-КСФ – подавляют.