роль цитокинов в патогенезе хламидиоза - ВІТ-А-ПОЛ
реклама
№ 1, БЕРЕЗЕНЬ 2004 ВЕНЕРОЛОГІЯ УДК 618.146006 РОЛЬ ЦИТОКИНОВ В ПАТОГЕНЕЗЕ ХЛАМИДИОЗА Г.И. Мавров, Г.П. Чинов Институт дерматологии и венерологии АМН Украины, Харьков Ключевые слова: Chlamydia trachomatis, половая инфекция, цитокины, патогенез. онцепция патогенеза хламидийной инфекции сформировалась на основании эксперименталь ного моделирования на животных. Установление ро ли иммунопатологических механизмов, в частности роли цитокинов, определяет современное понимание патогенеза хламидиозов у человека. Необходимы дальнейшие клинические исследования в этом на правлении. К Общая характеристика цитокинов Важную роль в межклеточном взаимодействии лимфоцитов с клетками иммунной и других систем организма играют цитокины, посредством которых регулируется характер, глубина и продолжитель ность как воспаления, так и различных заболеваний кожи, а также степень иммунного ответа. Цитокины обладают высокой биологической активностью. К настоящему времени известны десятки цитокинов, взаимодействующих с ними рецепторов и молекул, регулирующих биосинтез и их восприятие клетками. Цитокины являются низкомолекулярными белками с относительно низкой молекулярной массой (не более 25—30 кД). Способностью продуцировать цитокины обладают все клетки организма. Воздействие цитоки нов на клетку осуществляется благодаря специфи ческим рецепторам, встроенным в мембрану чувст вительных к ним клеток. Поскольку каждая активи рованная клетка является источником разнообраз ных цитокинов, все клетки организма локально взаи модействуют друг с другом посредством секретируе мых ими цитокинов. Как регуляторные молекулы организма цитокины во многом сходны с гормонами, однако если гормоны синтезируются в организме клетками определенных органов, то продукция цитокинов осуществляется многими клетками разных органов и систем челове ка. Гормональная регуляция обеспечивает поддержа ние физиологического гомеостаза внутренней среды человека, тогда как синтез цитокинов, индуцируемый внешними стимулами, обеспечивает регуляцию вос паления и иммунного ответа иммунитета. По преимущественной направленности действия цитокины разделяют на 3 группы: эффекторы и ре гуляторы воспалительных процессов, регуляторы антигенспецифического иммунного ответа и цито кины — регуляторы гемопоэза иммунокомпетент ных клеток [6]. Цитокины — эффекторы и регуляторы воспале ния. В этой группе цитокинов можно условно выде лить несколько подгрупп: а) цитокины, обладающие хемотаксической активностью и активирующие Український журнал дерматології, венерології, косметології клетки воспаления; б) цитокины, губительно действу ющие на измененные клетки, усиливающие проли ферацию и дифференцировку клеток воспаления, эндотелиальных клеток, клеток эпидермиса и эпите лия; в) цитокины, усиливающие пролиферацию и дифференцировку костномозговых предшественни ков клеток воспаления и выброс их в кровь; г) цитоки ны, подавляющие функцию клеток, участвующих в воспалении и, таким образом, угнетающие развитие воспалительных процессов. Первая подгруппа цитокинов представлена IL8 и другими хемокинами: макрофагальный пептид вос паления2 (MIP2), протеин хемоаттракции моноци тов1 (МСР1), тромбоцитарный фактор4 (PF4), тромбоцитарный ростовой фактор (PD GF). Основ ными представителями подгруппы цитокинов — ре гуляторов активации, пролиферации и дифференци ровки клеток воспаления являются интерлейкин1 (IL1), факторы некроза опухоли α и β (TNFα и TNFβ), интерлейкины5, 6, 7, 9, 11, 12, интерфероны и неко торые другие цитокины. Большинство упомянутых цитокинов "воспаления" является регуляторными. Они способны вовлекать в воспалительный процесс и активизировать циркули рующие клетки крови различных тканей и эндотели альные клетки сосудов. Пожалуй, единственными представителями "эффекторных" цитокинов, кото рые могут непосредственно воздействовать на клет кумишень и вызывать ее гибель, есть TNFα и TNFβ. Сходство первичной структуры этих цитокинов оп ределяет и их близкую биологическую активность, однако в отличие от TNFα, синтезируемого, главным образом, активированными моноцитами, основным источником TNFβ являются активированные CD4+ и СD8+ Тлимфоциты и активированные NKклетки. TNFβ способен in vitro вызывать гибель или тормо зить рост культивируемых опухолевых клеток. К важнейшим регуляторам воспалительных про цессов относятся IL1 и TNFα. В некоторых тканях IL1 может продуцироваться без антигенного раздра жения и поэтому в значительных количествах этот ци токин удается определять в коже, моче, потовых выде лениях. TNFα и IL1 активируют эндотелиальные клетки, которые продуцируют простагландины, IL6 и запускают каскад реакций, завершающихся сверты ванием крови и нарушением микроциркуляции в оча ге воспаления и инфильтрацией очага гранулоцитами. В развитии генерализованной реакции диссеминиро ванной внутрисосудистой коагуляции крови (ДВСсин дром) и септического шока принимают непосредс твенное участие гиперактивированные макрофаги, 53 ВЕНЕРОЛОГІЯ продуцирующие TNFα, IL1 и другие цитокины вос паления. Кроме этого, ведущая роль ІL1 и TNFα оп ределена в патогенезе эндотоксического шока. Также угнетение продукции этих цитокинов и снижение экспрессии на клетках рецепторов к ним наблюдается при использовании кортикостероидных гормонов. TNFα и IL1 в качестве медиаторов воспаления отве чают за многие локальные и генерализованные реак ции, характерные для острого воспаления. Из цитокинов — регуляторов воспалительных про цессов наиболее широкое клиническое применение нашли интерфероны. У человека известно 22 изофор мы INFα и по одной изоформе INFβ и INFγ. Препа раты интерферонов с успехом используют для лече ния вирусных и онкологических заболеваний. INFα применяют для лечения хронических гепатитов, вы зываемых вирусами гепатита В и С, а также при гер петических инфекциях, особенно при генитальном и окулярном герпесе. Цитокины — регуляторы иммунного ответа. Ос новной источник иммунорегуляторных цитокинов в организме — Тлимфоциты хелперы (таблица). На ос новании способности продуцировать разные наборы цитокинов среди Тхелперных (ТН) лимфоцитов че ловека принято различать 3 субпопуляции клеток Тh0, Th1 и Th2лимфоциты. Th1лимфоциты являют ся источником IL2, IL3, TNFβ и INFγ. Th2лимфоци ты "специализируются" на продукции и секреции главным образом IL3, IL4, IL5, IL9 и IL10. В свою очередь Th0лимфоциты — это предшественники Th1 и Th2лимфоцитов, они синтезируют цитокины, продуцируемые как Th1, так и Th2клетками. Под влиянием INFγ, продуцируемого Th1клетками, у макрофагов возрастает фагоцитарная активность, способность секретировать белки системы компле мента и цитокины. Кроме этого, INFγ подавляет про лиферацию и способность синтезировать и секрети ровать цитокины Th2лимфоцитами. За исключением эритроцитов, рецепторы к INFγ представлены на всех клетках организма. Другой иммунорегуляторной направленностью ха рактеризуются цитокины, секретируемые Th2лим фоцитами. IL4 усиливает дифференцировку Тh0 в Th2лимфоциты и активацию Т и Влимфоцитов, а также "включает" у активированных Влимфоцитов гены, контролирующие синтез IgE. Эта последняя способность IL4 привлекает к нему особое внима ние, поскольку обнаружено, что у лиц с наследствен ными формами аллергических заболеваний повышен уровень IL4, а обострению заболевания предшеству ет чрезмерная продукция IL4. IL5, синтезируемый Th2лимфоцитами, также является важным медиато ром аллергических воспалительных реакций, стиму лируя эозинофилию, образование локальных эозино фильных инфильтратов, усиливая эффекторную ак тивность эозинофилов. Важным регулятором актив ности Тhклеток оказался IL10. Он обладает способ ностью подавлять синтез и секрецию цитокинов Th1лимфоцитами, активированными моноцитами и NKклетками. Под влиянием IL10 у моноцитов наб людается снижение продукции цитокинов воспале ния (IL1, IL6, IL8, TNFα и др.). К тому же, у Тлим 54 № 1, БЕРЕЗЕНЬ 2004 фоцитов IL10 может подавлять биосинтез IL2 и бла годаря этому тормозить пролиферацию Тклеток. Цитокины — регуляторы гемопоэза иммунокомпе тентных клеток. Большинство цитокинов способны стимулировать пролиферацию и дифференцировку костномозговых клетокпредшественников разного типа или мульти потентные стволовые клетки на ранней стадии диф ференцировки. Такой активностью обладают IL1, IL3, IL4, IL11 и другие цитокины. На рост и диффе ренцировку стволовых клеток влияют многочислен ные клетки микроокружения, представленные в кост ном мозге, как зрелыми клетками крови, так и рети кулярными клетками, остеоцитами, фибробластами. Эти клетки, а также эпителиальные клетки сосудов являются источником цитокинов, регулирующих созревание и пролиферацию стволовых кроветвор ных клеток. В поддержании роста самих стромаль ных клеток костного мозга — источников соответст вующих цитокинов — также участвуют цитокины, например IL7. Исключительно важная роль цитоки нов в регуляции процессов жизнедеятельности кле ток макроорганизма в норме и при патологии, пер спективы широкого клинического использования ци токинов способствуют внедрению в лабораторную практику методов их количественного определения в различном клиническом материале. Цитокины при хламидийной инфекции При хламидийной инфекции в пораженных тканях возникает воспалительная реакция, которая обостря ется в результате рецидивов и реинфекций, что в ко нечном итоге заканчивается рубцеванием. В связи с этим взаимодействие хламидий с системой цитоки нов играет важную роль в патогенезе инфекций, выз ванных представителями Chlamydiales [1; 2; 3; 4]. Хла мидийная инфекция генерирует синтез эпителиаль ных цитокинов прямой инфекции эпителиальных клеток хозяина и взаимодействия с иммунной систе мой [13]. Инфекция клеточных линий эпителия шей ки матки и толстого кишечника индуцирует продук цию провоспалительных цитокинов: интерлейкина 8 (IL8); GROα; фактора, стимулирующего образова ние колоний гранулоцитами и макрофагами (GM CSF) и IL6 [25]. При хламидийной инфекции цитокинный ответ эпителия отсроченный (через 20—24 ч после инфици рования) и более продолжительный (длится в течение всего жизненного цикла хламидий). Для выброса ци токинов необходим синтез бактериального белка. Эпителиальные клетки цервикального канала высво бождают IL1α при инфицировании хламидиями. Ес ли воздействовать на инфицированные культуры эпителия ингибиторами интерлейкина альфа, то син тез провоспалительных цитокинов клетками прекра щается. IL1α, который высвобождается после лизиса инфицированных клеток, усиливает воспалительный ответ путем стимулирования продукции дополни тельных цитокинов соседними неинфицированными клетками. Таким образом, в ответе хозяина на хлами дийную инфекцию слизистых оболочек эпителиаль ные клетки играют ключевую роль [25]. Вначале сра Український журнал дерматології, венерології, косметології № 1, БЕРЕЗЕНЬ 2004 ВЕНЕРОЛОГІЯ Таблица. Цитокины, участвующие в регуляции антиген1специфического иммунного ответа [6] Цитокины Клетки1продуценты Действие IL2 Активированные Т и Влимфоциты и NKклетки Усиливает продукцию цитокинов, пролиферацию и диффе ренцировку Т и Влимфоцитов, цитотоксическую активность и продукцию цитокинов моноцитами; включает у Влимфоцитов биосинтез IgM и IgG (совместно с INFγ) IL3 Активированные Тлимфоци ты (Th1 и Th2), тучные клетки, кератиноциты Ускоряет созревание Тлимфоцитов из клетокпредшествен ников; пролиферацию, фагоцитарную и антигенпрезентирую щую активность и продукцию цитокинов макрофагами IL4 Активированные Th2лимфо циты, тимоциты, СD8+Тлимфоциты, базофилы, тучные клетки, кератиноциты Усиливает дифференцировку Th0лимфоцитов Th2клетки; опосредованный участием Th2лимфоцитов гуморальный им мунный ответ; секрецию IgE и IgG4; пролиферацию В и Тлимфоцитов, тучных клеток; дифференцировку цитотокси ческих Тлимфоцитов; эозинофилию; включает синтез IgE ак тивированными Влимфоцитами; подавляет освобождение ци токинов и простагландинов из активированных моноцитов (IL1, TNFα, IL8, PgE2); продукцию цитокинов Th1лимфоци тами (IL2, INFγ) IL5 Th2лимфоциты Усиливает пролиферацию и дифференцировку активирован ных Влимфоцитов; секрецию плазмоцитами IgM, IgG и IgA IL6 ТНлимфоциты, активирован ные Влимфоциты, моноциты, эпителиальные клетки, фибробласты Усиливает пролиферацию и дифференцировку Влимфоци тов; синтез и секрецию иммуноглобулинов; пролиферацию и дифференцировку Tcytлимфоцитов IL7 Стромальные клетки костного мозга, селезенки, тимуса и других органов; кератиноциты Усиливает: пролиферацию костномозговых клетокпредшест венников Влимфоцитов; накопление активированных NKклеток; цитотоксическую активность моноцитов; продукцию Th1лимфоцитами IL2; активирует: секрецию моноцитами цитокинов (IL1, IL6, TNFa) IL9 Тhлимфоциты, моноциты Усиливает: пролиферацию ТНлимфоцитов и тучных клеток; совместно с IL4 — продукцию IgE и IgG. IL10 CD+Th2 и CD8+Тлимфоци ты, активированные CD5+B лимфоциты, клетки Влимфом Усиливает секрецию IgM и IgG. Подавляет продукцию цитоки нов (IL1, IL6, IL8, TNFa), продукцию цитокинов (INFγ, IL2) Th1лимфоцитами; продукцию цитокинов NKклетками; про лиферацию Тлимфоцитов IL12 Активированные Влимфоциты и моноциты Усиливает пролиферацию Тлимфоцитов и NKклеток; синтез INFγ Th1лимфоцитами и NKклетками; дифференцировку Th0лимфоцитов в Th1клетки; подавляет синтез IgE; антагонист IL10 и IL4 IL13 Активированные Тлимфоциты (Th2) Усиливает пролиферацию Влимфоцитов; включает у Влим фоцитов биосинтез IgE; подавляет синтез активированными моноцитами цитокинов (IL1, IL6, IL8, GCSF, TNFa) IL14 Активированные Т и Влимфоциты, фолликуляр ные дендритные клетки Усиливает пролиферацию активированных Влимфоцитов, ау токринно пролиферацию клеток Влимфом и Влимфоцитов при системной красной волчанке TGFβ Моноциты, макрофаги, активированные NKклетки, Тлимфоциты, тромбоциты Подавляет пролиферацию и дифференцировку Влимфоци тов, Tcytлимфоцитов, NKклеток, продукцию цитокинов лим фоцитами (антагонист TNFα, IL1, IL2); включает у Влимфо цитов синтез IgA. Th1, Tcyt лимфоциты, NKклетки Активирует моноциты и макрофаги; включает синтез IgA Влимфоцитами; подавляет пролиферацию, продукцию и сек рецию цитокинов Th2лимфоцитами (IL4, IL5, IL10), секре цию IgG, IgE плазмоцитами; стимулирующий эффект IL3, IL 4, GMCSF и TNFα на стволовые костномозговые клетки INFγ Український журнал дерматології, венерології, косметології 55 ВЕНЕРОЛОГІЯ зу после инфицирования происходит незначитель ный выброс цитокинов, который не связан с регули рованием хламидиями экспрессии генов хозяина, от ветственных за синтез цитокинов. Он осуществляет ся за счет изменения путей метаболизма. Позже, ког да продукция цитокинов достигает максимума, это опосредованно механизмами генетического регули рования. Экспериментальные исследования на ли нейных мышах с иммунодефицитами показали зна чение эпителиальных интерлейкинов IL6 и IL12 для поддержания протективного Th1клеточного иммун ного ответа. IL6 также продуцируется в результате взаимодействия хламидий с Тлимфоцитами [13; 34]. Цитокины, выделяемые клетками иммунной систе мы, играют важную роль в патогенезе хламидийной инфекции. Как известно, CD4+ Тлимфоциты разви ваются в две функционально различные, но взаимно регулируемые субпопуляции, продуцирующие раз ный набор цитокинов. Th1лимфоциты производят IL2, IFNγ и лимфотоксин. Th2лимфоциты синтези руют IL4, IL5, IL6, IL10 и IL13. Дифференцировке Th1клеток способствуют интерлейкин макрофагов IL12 и гаммаинтерферон IFNγ. IL4 в свою очередь тормозит образование Th1лимфоцитов. Для форми рования Th2клеток необходимы IL4 и IL10, а IFNγ и IL12 подавляют этот процесс. Таким образом, между субпопуляциями Th1 и Th2клеток обеспечивается реципрокное взаимодействие. Эксперименты по за ражению мышей и морских свинок показали, что при хламидийной инфекции имеет место либо смешан ный, либо Th1лимфоцитарный иммунный ответ. По данным Cain, Rank (1995) через 3 нед после вагиналь ного заражения мышей агентом мышиной пневмо нии (современное название С. muridarum) в тазовых лимфатических узлах было значительно больше кле ток, производящих IFNγ, чем клеток, производящих IL4 [10]. Другие авторы указывают, что протектив ные CD4+ Тлимфоциты, выделенные от мышей пос ле разрешения первичной генитальной инфекции, секретировали в ответ на стимуляцию IL2, IFNγ, IL6, что свидетельствовало о наличии смешанного Th1 и Th2ответа [29]. Нестимулированные Тлимфоциты, выделенные через 4 мес после разрешения первич ной генитальной инфекции, обладали защитными свойствами при введении их незараженным мышам. Тh1лимфоциты являются ключевыми в процессе раз решения хламидийной инфекции. На мышах с изби рательными генетическими дефектами иммунной системы было показано, что для протективного имму нитета при хламидийной инфекции необходим Ткле точный ответ, регулируемый генами класса II главно го комплекса гистосовместимости (МНС II). У живот ных с иммунодефицитом CD4+ MHC класса II не про исходит презентации антигена Тхелперам [22, 28]. При вагинальном заражении мышей, у которых от сутствуют рецепторы к IFNγ, сероваром D C. tracho matis, наблюдался Th1клеточный ответ, однако гам маинтерферон не мог оказать подавляющего дейст вия на хламидийную инфекцию, поскольку не было необходимых клеточных рецепторов. По сравнению с "дикими" мышами линии C57BL у мышей с дефици том рецепторов к IFNγ наблюдалась более тяжелая восходящая инфекция, которая протекала длительно. 56 № 1, БЕРЕЗЕНЬ 2004 У иммунодефицитных животных наблюдался гумо ральный ответ (IgG и IgA) к различным антигенам хламидий, в частности к МОМР. Анализ подклассов IgG указывал на переключение иммунного ответа на Th2тип. Наблюдался CD4+ Т клеточный ответ с пре обладанием лимфоцитов, секретирующих IL4. Обра зования фолликулов, состоящих из CD4+ Тлимфо цитов, у иммунодефицитных мышей в отличии от ди ких не наблюдалось [16, 32]. Таким образом, при ин фекции, вызываемой антропогенным штаммом C. trachomatis (серовар D), показана защитная роль Th1клеток и IFNγ. Гаммаинтерферон сдерживает развитие хлами дийной инфекции, усиливая экспрессию фермента индоламин2,3деоксигеназы (IDO), что ведет к раз рыву циклической молекулы триптофана, который необходим для размножения хламидий [9, 14]. Кроме того, гаммаинтерферон усиливает действие оксида азота образующую синтазу (iNOS) в макрофагах и эпителиальных клетках, что приводит в высвобожде нию оксида азота и бактерицидному эффекту. Так у диких мышей, зараженных C. trachomatis (серовар D), в макрофагах наблюдалось небольшое количество включений хламидий при большом содержании ок сида азота в присутствии IFNγ. У мышей с дефици том рецепторов к IFNγ, макрофаги содержали много включений хламидий и не производили достаточное количество окиси азота даже при экзогенном введе нии IFNγ. Добавление триптофана не меняло ситуа цию. Таким образом, прежде всего через активацию синтеза оксида азота клетками, гаммаинтерферон подавляет хламидийную инфекцию. У мышей, у кото рых избирательно "выбит" ген iNOS, быстро проис ходит диссеминация агента мышиной пневмонии в селезенку и легкие при генитальном заражении, что не наблюдается у диких мышей. Макрофаги, взятые от таких мышей, чрезвычайно чувствительны к хла мидийной инфекции [15]. В эксперименте на мышах линии СВА выявлена высокая интерферониндуциру ющая способность С. trachomatis (серовар L2). Про дукция индуцированных хламидиями интерферонов в крови и паренхиматозных органах животных носи ла циклический волнообразный характер и коррели ровала с циклом развития хламидий. Уровень интер феронов находился в прямой зависимости от инфи цирующей дозы возбудителя. Высокое содержание интерферонов в органах оказывало тормозящее вли яние на развитие и накопление хламидий [5]. Johansson и соавторы (1997) изучали адаптивный иммунный ответ к массивному заражению C. tracho matis (серовар D) у мышей с различными изолиро ванными генетическими дефектами иммунитета (knockout mice). Примечательно, что у диких мышей и мышей с дефицитом IL4, CD8+ Тлимфоцитов и Влимфоцитов происходила самопроизвольная эра дикация инфекции и развивался адаптивный имму нитет к повторному заражению. У мышей с дефици том IFNγ и IFNγрецепторов или с дефицитом CD4+ Тлимфоцитов протективный иммунитет не развивался, и способность элиминировать возбуди тель после заражения существенно снижалась. Из всех этих иммунодефицитов наиболее серьезным в плане снижения сопротивляемости к хламидийной Український журнал дерматології, венерології, косметології № 1, БЕРЕЗЕНЬ 2004 инфекции была неспособность продуцировать гам маинтерферон [16]. Патология хламидийной инфекции прежде всего связана с тканевыми реакциями на внедрение возбу дителя, а именно с воспалением и фиброзом. В связи с этим большое значение в патогенезе хламидиоза придается фактору роста фибробластов и бетафак тору трансформирующего роста (TGFβ). TGFβ про дуцируется многими типами клеток, включая активи рованные макрофаги и Т, Влимфоциты. Этот цито кин синтезируется в латентной форме, которая затем может быть активирована белками теплового шока или липосахаридами. Активировать TGFβ могут так же протеолитические ферменты макрофагов или ак тиватор системы плазминогенплазмин [12]. В ре зультате заражения мышей в легкие агентом мыши ной пневмонии появляются как латентные, так и ак тивные формы TGFβ1 и TGFβ2 [33]. TGFβ воздейс твует на мезенхимальные клетки, индуцируя синтез внеклеточных матричных протеинов, из которых сос тоят волокнистые структуры соединительной ткани. С цитокином TGFβ связывают развитие фиброзного перитонита со спайками у мышей, аналогичного синд рому FitzHughCurtis у человека. Данное состояние развивается у мышей С57, не способных синтезиро вать IFNγ, на фоне вагинальной инфекции агентом мышиной пневмонии. У этих мышей высокие уровни альфафактора некроза опухолей (TNFα) наблюда лись в течение 8 дней после заражения, затем возвра щались к норме в течение 2 нед. Высокие уровни TGFβ определялись через 7 дней после инфицирова ния и продолжались до 40 дней, в течение которых имел место перитонит [12]. Давно известно, что TNFα подавляет хламидийную инфекцию [26]. Предполагается, что альфафактор некроза опухолей играет важную роль в ранней эли минации хламидий, не связанной с гаммаинтерферо ном, как это было показано на мышиной модели ле гочной инфекции C. trachomatis [33]. Роль TNFα и ин тенсивности воспаления в патогенезе хламидийной инфекции изучалась на мышах линии С3Н, восприим чивых к инфекции, и линии С57ВL/6, относительно устойчивых к хламидийной инфекции. Тяжесть тече ния инфекции и степень поражения маточных труб после интравагинального заражения C. trachomatis, выделенной от человека, была намного больше у мы шей С3Н. Обе линии демонстрировали преимущест венно Тh1тип иммунного ответа. У мышей С57ВL/6 альфафактор некроза опухолей был в значительно более высокой концентрации в отделяемом из генита лий, по сравнению с мышами С3Н, в особенности в те чение первой недели заболевания. Предполагается, что данный цитокин препятствовал диссеминации ин фекции в верхние отделы половых путей и предотвра щал развитие гидросальпинкса у животных [12]. Однако TNFα не единственный цитокин, определя ющий тяжесть течения заболевания на начальном эта пе инфицирования. В модели мышиной пневмонии, вызванной С. muridarum, у двух линий мышей — BALB/c (H2d) и С57ВL/6 (H2b), большая смертность и более медленное выздоровление наблюдались у BALB/c (H2d). Это было связано с различным цито кинным ответом, который детерминирован генетичес Український журнал дерматології, венерології, косметології ВЕНЕРОЛОГІЯ ки. Мыши BALB/c более склонны к Th2ответу с отно сительно высоким уровнем IL10 и IgG и низким уров нем IFNγ. Мыши С57ВL/6, наоборот, продуцировали Th1ответ, характеризующийся высоким уровнем IFNγ, выраженной гиперчувствительностью замед ленного типа и низким уровнем IL10. Нейтрализация IL10 с помощью моноклональных антител in vivo в мы шей BALB/c повышала шансы к самопроизвольному освобождению от инфекции и увеличивала состояние гиперчувствительности замедленного типа. Повышен ная способность выделять IL10 подавляет Th1ответ, который способствует быстрой элиминации возбуди теля [35]. У мышей BALB/c, характеризующихся отно сительной устойчивостью к хламидийной инфекции, при иммунотипировании клеточного состава ин фильтратов матки были обнаружены большие моно нуклеарные клетки CD45+ MHC (класс II), которые экспрессировали молекулы CD40 и CD86. Эти моно нуклеары способны стимулировать аллогенные Тлим фоциты и являются иммунокомпетентными клетками, участвующими в обработке антигена [27]. Весомое значение в обработке и представлении ан тигенов возбудителя иммунокомпетентным клеткам при хламидийной инфекции играют дендритические клетки. Дендритические клетки могут успешно фаго цитировать хламидии, выделяя IL12, который спо собствует Th1ответу. Они обрабатывают и представ ляют антиген CD4+ Тлимфоцитам. Внутривенная иммунизация мышей дендритическими клетками, имевших контакт с хламидиями, вызывает иммуни тет против интравагинального заражения, аналогич ный тому, который вызывается иммунизацией живы ми организмами [30]. Фагоцитоз хламидий дендрити ческими клетками завершенный, поскольку он про исходит как неспецифический процесс макропино цитоза, что не позволяет хламидиям остановить под ключение лизосом. Макропиносомы сливаются с ли зосомами дендритических клеток, несущими молеку лы главного комплекса гистосовместимости класса II, что вызывает гибель хламидий [23]. Этот процесс ин дуцирует созревание дендритических клеток с после дующей презентацией антигена хламидий, после его взаимодействия с МНС класса II, CD4+ Тхелперам. Изучение роли цитокинов в механизмах патологи ческого процесса при хламидийной инфекции прово дилось на животных моделях. Естественно, эти дан ные могут быть экстраполированы на человека с оп ределенными оговорками. Представители Chlamydia les, вызывающие естественную инфекцию у мышей, в настоящее время выделены в отдельный вид — Chlamydia muridarum, хотя он в генетическом плане близкий к Chlamydia trachomatis. Более отдаленным в плане генотипа является возбудитель хламидиоза морских свинок — Chlamydophila caviae, который те перь выделен в отдельный вид, генетически близкий к Chlamydophila psittaci. Известны различия в биоло гических свойствах этих хламидий, в частности, раз ная чувствительность к ингибирующему действию IFNγ при росте в культуре клеток и при моделирова нии инфекции in vivo [32]. Данные о влиянии цитокинов на хламидийную ин фекцию при экспериментах на животных необходи мо переносить на человека с осторожностью. Работы 57 ВЕНЕРОЛОГІЯ по изучению патогенеза хламидиозов человека нем ногочисленны [1—4, 7, 24]. Они свидетельствуют, что цитокины моноцитов и макрофагов, такие как IL1β, IL6, IL12, TNFα также имеют большое значение в ответе человеческого организма на хламидийную ин фекцию. Тем не менее эти цитокины не были обнару жены в отделяемом из уретры у мужчин с хламидий ным уретритом. Отсутствие IL2 и IL4, синтезируе мых Тлимфоцитами, свидетельствует, что эти лим фоциты не играют доминирующей роли [24]. Наи больший уровень в этом исследовании был у интер лейкина 8 (IL8) — цитокина, продуцируемого различ ными типами клеток для привлечения лейкоцитов в зону воспаления. Разделение Тхелперов у человека, аналогично мы шиным Тхелперам, на Тh1 и Тh2, в целом имеет место, однако ряд клеток может иметь смешанный набор цитокинов [19]. Макрофаги человека, выделенные из очага воспаления или подвергшиеся действию про воспалительных цитокинов (таких как IFNγ), проду цируют iNOS и оксид азота, однако в меньшей степе ни, чем макрофаги грызунов [21]. При изучении био псийного материала больных трахомой было показа но, что макрофаги in vivo отвечают на хламидийную инфекцию продуцированием TNFαцитокина, кото рый играет роль в воспалительных и защитных реак циях. Повышенное содержание TNFα в слезной жидкости в результате полиморфизма промотора ге на TNFα является фактором риска развития тяжелой формы трахом [11]. В естественных условиях повторная или персис тентная хламидийная инфекция вызывает патологию у людей и животных. В лабораторных условиях пер систентная инфекция может быть получена путем воздействия факторов, прерывающих жизненный цикл хламидий. Является ли незаконченный жизнен ный цикл только лабораторным феноменом, или он имеет значение в патогенезе хронической хламидий ной инфекции, не совсем ясно. Одним из известных № 1, БЕРЕЗЕНЬ 2004 факторов, который индуцирует задержку жизненно го цикла хламидий, является гаммаинтерферон (IFNγ). Этот цитокин продуцируется NKлимфоцитами (ес тественными киллерами) и Тлимфоцитами, субпопу ляции CD4+ Тхелперами 1го типа (Th1). IFNγ — ключевой эффекторный цитокин, сдерживающий хламидийную инфекцию. Большое значение прида ется также NKклеткам, которые появляются в гени тальном тракте в ответ на инфицирование хламидия ми и играют ключевую роль в регуляции Тхелперно го (Th1) ответа. Взаимодействия между этими клетка ми на ранних стадиях инфекции, когда происходит репрезентация антигена, определяет дальнейшее те чение инфекционного процесса — произойдет ли развитие острого (подострого) заболевания или пер систирующей инфекции, либо произойдет элимина ция возбудителя [18, 31]. В результате воздействия IFNγ часто развивается хламидийная персистирую щая инфекция, для которой характерна экспрессия хламидийных белков теплового шока (Hsps), имею щих сходные антигенные детерминанты с Hsps дру гих бактерий и человека. В экспериментах in vitro ни C. trachomatis ни C. pne umoniae не могут размножаться в макрофагах чело века. Эти ограничения не связаны с катаболизмом триптофана или с гаммаинтерфероном [8, 20]. Хла мидийный ген — траскрипт матричной РНК и поли сахарид — могут быть обнаружены в макрофагах во время хламидийной инфекции, что свидетельствует о том, что хламидии могут персистировать в макрофа гах. Но поскольку активированные макрофаги живут ограниченное время и не размножаются, то эта пер систенция кратковременная. In vitro C. pneumoniae может изменять липидный обмен в макрофагах при воздействии липопротеинов низкой плотности, что приводит к формированию пенообразных клеток. В благоприятной для хламидий среде атероматозной бляшки, хламидии могут выживать длительное время и запускать иммунопатологические механизмы [17]. 1. Возианов А.Ф., Дранник Г.Н., Монтаг Т.С. и др. Взаи мосвязь активности синтеза цитокинов (гаммаинтерферо на, интерлейкина10) и HLAфенотипа у больных с хрони ческим мочеполовым хламидиозом // Укр. журн. дерматол., венерол., косметол.— 2002.— № 2 (5).— С. 57—50. 2. Возианов А.Ф., Дранник Г.Н., Руденко А.В. и др. Девиа ция функциональной активности Тхелперов I и II типов как фактор иммунопатогенеза хронического урогениталь ного хламидиоза // Intern. J. Immunoreabil.— 2000.— № 2(l), С. 95—101. 3. Возіанов О.Ф., Ващенко В.В., Дріянська В.Є. та ін. Стан імунної системи у хворих на хронічний сечостатевий хламіді оз // Журн. дерматол. та венерол.— 2002.— № 1 (15).— С. 3—7. 4. Дріянська В., Ващенко В.В., Кушко Л.Я. та ін. Стан імуні тету та продукція інтерлейкіну10 у хворих на урогеніталь ний хламідіоз // Галицьк. лік. вісн.— 2000.— № 3.— С. 40—43. 5. Ершов Ф. И., Тазулахова Э. Б., Виноград Н.А. и др. Изу чение интерферониндуцирующей способности С. trachoma tis cepoвapa L2 на мышах линии СВА / Актуальные вопросы диагностики и лечения хламидийных инфекций.— М., 1990.— С. 126—128. 6. Кашкин К.П. Цитокины иммунной системы: основные свойства и иммунобиологическая активность (лекция) // Клин. и лаб. диагност.— 1998.— № 11.— С. 5—11. 7. Шеремета В.В., Лакатош В.П., Співак М.Я., Степанен ко В.І. Характеристика імунного та інтерферонового стату су хворих з різним перебігом урогенітального хламідіозу // Укр. журн. дерматол., венерол., косметол.— 2003.— № 1 (8).— С. 68—71. 8. Airenne S., Surcel H.M., Alakarppa H. et al. Characteriza tion of Chlamydia pneumoniae infection in human monocytes, p. 123—126 / In Stephens R.S., Byme G.I., Christiansen G. et al. (ed.), Chlamydial Infections. Proceedings of the Ninth Internati onal Symposium on Human Chlamydial Infection. International Chlamydia Symposium, San Francisco, Calif., 1998. 9. Beatty W. L., Belanger T. A. , Desai A.A. et al. Tryptophan dep letion as a mechanism of gamma interferonmediated Chlamydial persistence // Infect. Immun., 1994.— Vol. 62.— P. 3705—3711. 10. Cain T.K., Rank R.G. Local Th1like responses are induced by intravaginal infection of mice with the mouse pneumonitis biovar of Chlamydia trachomatis // Infect. Immun.— 1995.— Vol. 63.— P. 1784—1789. 11. Conway D. J., Holland M. J. et al. Scarring trachoma is as sociated with polymorphism in the tumor necrosis factor alpha 58 Український журнал дерматології, венерології, косметології СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ № 1, БЕРЕЗЕНЬ 2004 (TNFalpha) gene promoter and with elevated TNFalpha levels in tear fluid. Infect. Immun.— 1997.— Vol. 65.— P. 1003—1006. 12. Darville T., Andrews C.W. , Kishen L.R. et al. Transforming growth factorbeta is associated with increased pathology in gammainterferon gene knockout mice infected with chlamydi ae.— P. 407—410. In Stephens R.S., Byme G.I., Christiansen G. et al. (ed.), Chlamydial Infections. Proceedings of the Ninth In ternational Symposium on Human Chlamydial Infection. Inter national Chlamydia Symposium, San Francisco, Calif. 1998. 13. Fitzpatrick D.R., Wie J., Webb D. et al. Preferential binding of Chlamydia trachomatis to subsets of humanlymphocytes and induction of interleukin6 and interferongamma // Immunol. Cell Biol.— 1991.— Vol. 69.— P. 337—348. 14. Hissong B.D., Byme G.I. , Padilla M.L., Carlin J.M. Upregu lation of interferoninduced, indoleamine 2,3dioxygenase in hu man macrophage cultures by lipopolysaccharide, murarnyl tri peptide and interleukin1 // Cell. Immunol.— 1995.— Vol. 160.— P. 264—269. 15. Igietseme J.U., Perry L.L. , Ananaba G.A. et al. Chlamydial infection in inducible nitric oxide synthase knockout mice // In fect. Immun., 1998.— Vol. 66.— P. 1282—1286. 16. Johansson M., Schon K., Ward M., Lycke N. Genital tract infection with Chlamydia trachomatis fails to induce protective immunity in gamma interferon receptordeficient mice despite a strong local immunoglobulin A response // Infect. Immun., 1997.— Vol. 65.— P. 1032—1044. 17. Kalayoglu M.V., Byrne G.I. Induction of macrophage foam cell formation by Chlamydia pneumoniae. // J. Infect. Dis.— 1998.— Vol. 177.— P. 725—729. 18. Kelly K. A., Robinson E. A., Rank R. G. Initial route of anti gen administration alters the Tcell cytokine profile produced in response to the mouse pneumonitis biovar of Chlamydia tracho matis following genital infection // Infect. Immun.— 1996.— Vol. 64.— P. 4976—4983. 19. Kelso A. Th1 and Th2 subsets: paradigms lostα // Immunol. Today.— 1995.— Vol. 16.— P. 374—379. 20. Koehler L., Nettelnbreker E., Hudson A.P. et al. Ultrastruc tural and molecular analyses of the persistence of Chlamydia trachomatis (serovar K) in human monocytes // Microb. Pat hog.— 1997.— Vol. 22.— P. 133—142. 21. MacMicking J., Xie Q.W., Nathan C. Nitric oxide and macrophage function // Ann. Rev. Immunol.— 1997.— Vol. 15.— P. 323—350. 22. Morrison R. P., Feilzer K. , Tumas D. B. . Gene knockout mice establish a primary protective role for major histocompatibility com plex class IIrestricted responses in Chiamydia trachomatis genital tract infection // Infect. Immun.—1995.— Vol. 63.— P. 4661—4668. 23. Ojcius D. M., de AlbaY. B. , Kanellopoulus J. M. et al. Intemalization of Chlamydia by dendritic cells and stimulation of Chlamydiaspecific T cells // J. Immunol.— 1998.— Vol. 160.— P. 1297—1303. ВЕНЕРОЛОГІЯ 24. Pate M.S., Hook E.W., Hedges S.R. et al. Chlamydiainfec ted male urethra cytokine detection and profile, p. 466—469. In Stephens R.S., Byme G.I., Christiansen G. et al. (ed.), Chlamydi al Infections. Proceedings of the Ninth International Symposium on Human Chlamydial Infection. International Chiamydia Symposium, San Francisco, Calif. 1998 25. Rasmussen S. J., Eckmann L., Quayle A. J. et al. Secretion of proinflammatory cytokines by epithelial cells in response to Chlamydia infection suggests a central role for epithelial cells in chlamydial pathogenesis // J. Clin. Invest.— 1997.— Vol. 99.— P. 77—87. 26. ShemerAvni Y., Wallach D., Sarov I. Inhibition of Chlamydia trachomatis growth by tumor necrosis factor (TNF) and its reversi on by tryptophan // Lymphokine Res.— 1988.— Vol. 7.— P. 339. 27. Stagg A.J., Tnffrey M., Woods C. et al. Protection against ascending infection of the genital tract by Chlamydia trachoma tis is associated with recruitment of major histocompatibility complex class II antigenpresenting cells into uterine tissue // Infect. Immun.— 1998.— Vol. 66.— P. 3535—3544. 28. Starnbach M. N., Bevan M. J. Lampe M. F. Protective cytotoxic T lymphocytes are induced during murine infection with Chlamydia trachomatis // J. Immunol.— 1994.— Vol. 153.— P. 5183—5189. 29. Su H., Caldwell H.D. CD4+ T cells play a significant role in adoptive immunity to Chlamydia trachomatis infection of the mouse genital tract // Infect. Immun.— 1995.— Vol. 63.— P. 3302—3308. 30. Su H., Messer R., Whitmire W. et al. Vaccination against chlamydial genital tract infection after immunization with den dritic cells pulsed ex vivo with nonviable chlamydiae // J. Exp. Med.— 1998.— Vol. 188.— P. 809—818. 31. Tseng C.T. K., Rank R. G. The contribution of NK cells to the regulation of chlamydial genital infection, p. 470—473. In Stephens R.S., Byme G.I., Christiansen G. et al. (ed.), Chlamydi al Infections. Proceedings of the Ninth International Symposium on Human Chlamydial Infection. International Chlamydia Symposium, San Francisco, Calif. 1998. 32. Ward M.E. Mechanism of Chlamydiainduced disease / In: Chlamydia: intracellular biology, pathogenesis, and immu nity / edited by Richard S. Stephens, 1999, American Society for Microbiology, Washington, DC, Chapt. 7.— P. 171—210. 33. Williams, D. M., Grubbs B. G., Parksnyder S. et al. Activati on of latent transforming growth factor beta during Chlamydia trachomatisinduced murine pneumonia // Res. Microbiol.— 1996.— Vol. 147.— P. 251—262. 34. Williams D.M., Grubbs B.G. , Darville T. et al. A role for inter leukin6 in host defense against murine Chlamydia trachomatis infection // Infect. Immun.— 1998.— Vol. 66.— P. 4564—4567. 35. Yang X., Hayglass K. T. , Brunham R. C. Genetically deter mined differences in IL10 and INFgamma responses correlate with clearance of Chlamydia trachomatis mouse pneumonitis in fection // J. Immunol.— 1996.— Vol. 156.— P. 4338—4344. РОЛЬ ЦИТОКІНІВ У ПАТОГЕНЕЗІ ХЛАМІДІОЗУ Г.І. Мавров, Г.П. Чінов Розглянуто концепцію патогенезу хламідійної інфекції, яка сформувалася на підставі експериментального мо делювання на тваринах. Встановлення ролі імунопатологічних механізмів, зокрема цитокінів, визначає сучас не розуміння патогенезу хламідіозів. Для з'ясування остаточної ролі цитокінів у розвитку патологічних виявів при хламідіозі потрібні подальші клінічні дослідження. ROLE OF CYTOKINES IN THE PATHOGENESIS OF CHLAMYDIAL INFECTIONS G.I. Mavrov, G.P. Chinov The concept of the Chlamydia infection pathogenesis based on the experimental animals modeling is considered in the article. The establishment of a role of immunopathological mechanisms, in particular, role of cytokines, determines the modern understanding of Chlamydia trachomatis infection. The further clinical researches in this direction are necessary. Український журнал дерматології, венерології, косметології 59
