Руководство по иммунофармакологии / 013306

124 Глава 10

Селективные антагонисты лейкотриенов уменьшают бронхоспазм in vivo, однако такого рода препаратов, пригодных для проведения тестирования у людей, пока нет. Конечно, кортикостероиды, которые ослабляют оба пути метаболизма арахидоновой кислоты (см. главу 24), очень эффективны при лечении астмы. Но это вряд ли обусловлено их влиянием на синтез простагландинов или тромбоксанов, поскольку селективные ингибиторы циклоок-сигеназы не оказывают благоприятного действия и могут даже (в некоторых случаях) обострить бронхиальную анафилаксию. И действительно, по имеющимся сегодня данным, продукты обмена циклооксигеназы модулируют бронхоспазм, подавляя синтез лейкотриенов.

Резюме

Окислительные ферменты, катализирующие превращение арахидоновой кислоты в простагландины, тромбоксаны и лейкотриены, широко распространены в тканях млекопитающих. Эти ферменты активируются при стимуляции клеточных мембран или при их повреждении. Образующиеся при этом эйкозаноиды обладают высокой биологической активно-

стью. Эйкозаноиды действуют как местные] гормоны, участвующие в физиологических и патофизиологических процессах. Эйкозаноиды часто действуют синергично с другими медиаторами, усиливая и расширяя реакцию. Терапевтические и токсические эффекты многих) противовоспалительных препаратов могут чаш тично или полностью объясняться их вмешательством в синтез эйкозаноидов.

11Факторы хемотаксиса нейтрофилов и эозинофилов

при аллергии и астме

А. Б. Кей (А. В. Кау)

Эозинофилы и нейтрофилы-это подвижные клетки, которые «распластываются» по стеклу и отвечают хемотаксисом (миграция по градиенту) и(или) хемокинезом (увеличение скорости случайного движения). Обнаружено большое количество факторов хемотаксиса эозинофилов и нейтрофилов, однако биологическое значение многих из них остается неясным. Широко распространено мнение, что продукты тучных клеток играют важную роль в привлечении нейтрофилов и эозинофилов к месту возникновения аллергических реакций в тканях. Результаты последних исследований показали необходимость изменения этих взглядов, поскольку другие клетки, например эозинофилы, макрофаги и тромбоциты, также несут функциональные IgE(Fc)-рецепторы.

Теоретически существует несколько механизмов, объясняющих накопление клеток в местах воспаления тканей. Они включают повышенный хемокинез, контактную задержку клеток в очаге воспаления и уменьшенный выход клеток из очага. В этом плане наиболее привлекательным механизмом является миграция клеток из сосудов под действием хемотаксических медиаторов. Этот процесс включает в себя первоначальное прикрепление клеток к сосудистому эндотелию (большинство медиаторов хемотаксиса облегчает адгезию гранулоцитов) с последующим диапедезом и направленной миграцией по хемотаксическому градиенту. Воспалительные медиаторы, принимающие участие в данном процессе при аллергии и астме, точно не установлены.

Факторы хемотаксиса нейтрофилов при аллергии и астме

Идентификация

Индуцированная аллергеном нейтрофильная хемотаксическая активность (НХА) идентифицируется in vitro (т. е. по специфически сенсибилизированным эффекторным клеткам) или in vivo (в жидких средах организма у аллергиков после аллергенной провокации).

В 1977 г. Atkins и соавт. описали высокомолекулярную термостабильную НХА, выделяющуюся в циркуляцию у больных бронхиальной астмой после ингаляции специфического антигена. Те же исследователи показали, что предварительное введение двунатриевого хромогликата (ДНХГ, хромолин) подавляет выделение НХА, что свидетельствует о связи данного феномена с тучными клетками. Наблюдение изменений концентраций НХА при высвобождении гистамина из иммунологически стимулируемых сенсибилизированных фрагментов легких подтверждает эту точку зрения.

Например, O'Driscoll и соавт., используя легочные фрагменты, стимулированные кроличьим анти-IgE, показали, что у человека высокомолекулярная НХА имеет легочное происхождение. НХА легких человека представляется гетерогенной, хотя один из пиков активности имеет практически идентичные характеристики (при гель-фильтрации, ионообменной хроматографии, изоэлектрофокусировании) с НХА, выделенной из крови больных астмой.

Таким образом, существуют доказательства выделения аналогичных высокомолекулярных соединений при иммунологической стимуляции легочных фрагментов in vitro и ингаляционной провокации при бронхиальной астме in vivo. Интересными представляются наблюдения Schenkel и соавт., которые описали высокомолекулярную НХА из легочных фрагментов активно сенсибилизированных морских свинок после введения им разрешающей дозы специфического антигена. НХА, повидимому, представляет основную часть хемотаксической активности нейтрофилов (в отличие от эозинофилов) в этих легочных супернатантах. Доказательства тучноклеточного происхождения НХА (как единственного) остаются неокончательными, хотя есть основания предположить, что вещество, выделяющееся совместно с гистамином и блокирующееся ДНХГ, имеет какое-то отношение к тучным клеткам.

125

Неспецифическое выделение НХА

Участие НХА в реакциях поздней фазы

ской гипервентиляцией (ИКГВ)1. Например,

ИКГВ холодным воздухом не сопровождается Особый интерес представляют наблюдения, фазой бронходилатации (наблюдаемой при касающиеся возникновения НХА при неиммуфизических упражнениях у больных симптоманологической стимуляции. Wasserman и соавт. тической астмой), латентной фазой, рефракописали ВМ-НХФ, выделяющийся в венозную терным периодом и базофилией крови. Более кровь (вместе с гистамином) после холодовой того, антихолинергические препараты, подан иммерсии больных с холодовой крапивницей. ляющие астму, индуцированную физической Аналогичные НХА идентифицированы при хонагрузкой, у определенной части больных не линергической, солнечной и тепловой крапиввлияют на сопротивление воздушного потока, ницах после предъявления соответствующих которое возникает при ИКГВ охлажденным стимулов. Lee и соавт. показали, что НХА, воздухом. Эти наблюдения показывают, что определяемая в сыворотке при астме, вызванной хотя потеря тепла и(или) воды в дыхательных физической нагрузкой (НХА-фн), по своим путях может быть инициирующим фактором физико-химическим характеристикам идентична (стимулом), возникновению АВФН способНХА у больных астмой, получивших разствуют и другие факторы. Вряд ли базофилы решающую дозу антигена через бронхи (НХАслужат источником НХА при стимуляции, поаг). Так, НХА-фн и НХА-аг имеют москольку базофилия вследствие физической налекулярную массу 600 000 дальтон, элюируютгрузки наблюдается и у нормальных лиц, одся единичным пиком активности между 0,15 и нако в этом случае она не сопровождается 0,30 М NaCl при обменной анионной хроувеличением НХА в сыворотке. Кроме того, | у матографии на DEAE Sephacell, а их изоэлектастматиков без АВФН, которые испытывали рические точки, определяемые при электрофотакую же физическую нагрузку, как и больные с кусировании, находятся в промежутке между 6 ИКГВ, наблюдалась сравнимая базофилия, но с и 6,5. Интенсивность НХА-фн и НХА-аг после небольшим повышением циркулирующей НХА. инкубации с трипсином и химотрипси-ном Наконец, неспособность ДНХГ подавлять существенно снижается (как в дозовой, так и во выброс медиаторов из базофилов in vitro временной зависимости). Эти характеристики свидетельствует против предположения об практически аналогичны наблюдаемым при этих клетках как об источнике НХА.

НХФ холодовой крапивницы (макромолекула с нейтральной изоэлектрической точкой).

Полученные данные четко указывают на

близкое родство или полную аналогию между Нами установлено, что НХА выделяется при НХФ, образуемыми при астме и крапивнице поздних астматических реакциях после ингапосле соответствующей стимуляции, и НХФ, ляции антигена. Позднее повышение НХА выделяемыми фрагментами легких морских предшествует позднему падению ОФВ примерсвинок и человека. Однако до установления но на 3 ч и бывает более устойчивым, чем при химической структуры этот вопрос не может немедленной астматической реакции (через 10быть решен окончательно. До настоящего мо- 15 мин после антигенной нагрузки). Физико- мента любое определение интенсивности НХА химические характеристики НХА поздней фазы обязательно включает биологическое тестиро- аналогичны таковым ранней фазы (одинаковая вание (метод Boyden, при котором нормальные молекулярная масса, идентичные хро- нейротрофы служат индикаторными клетками). матографические параметры на DEAE-Sepha-

cell и изоэлектрические точки). Эти наблюде-

Стимулы, вызывающие возникновение НХА при ния свидетельствуют в пользу предположения астме, индуцированной физической нагрузкой об участии тучных клеток как в поздней, так и в ранней фазах реакции. Точный механизм

Данные о том, что НХА возникает при астме, активации тучных клеток при поздних реакциях вызванной физической нагрузкой (АВФН), и неясен. Возможно, он связан со вторым отсутствует при бронхоспазме, обусловленном спонтанным выбросом медиаторов из уже акгипервентиляцией, свидетельствуют о сущесттивированных тучных клеток, что показано на

вовании различий междй АВФН и изокапниче-

126 Глава 11

1 Гипервентиляция с нормальным уровнем С02 в альвеолах и артериальной крови.

Факторы хемотаксиса нейтрофилов и эозинофилов

127

крысиных перитонеальных тучных клетках. Альтернативно предполагается, что инфильтрирующие воспалительные клетки (возможно, нейтрофилы) вызывают второе выделение НХА за счет высвобождения содержимого ли-зосом, что было показано ранее в экспериментах in vitro. Вряд ли второй выброс НХА иммунологически специфичен (т. е. обусловлен медленной абсорбцией антигена), поскольку поздние астматические реакции при физической нагрузке также сопровождаются поздним подъемом НХА. Величина и динамика уменьшения ОФВ1 и возрастания НХА в ранние и поздние фазы астмы, вызванной физической нагрузкой, аналогичны ранее описанным при антигенной ингаляторной нагрузке.

НХА при астматическом статусе

Содержание НХА в сыворотке больных при астматическом статусе (status asthmaticus) [Buchanan et al., 1987] увеличивается по срав-

нению с контрольной группой (слабая астма, стабильная, необратимая обструкция воздушного потока, неинфекционные легочные заболевания, бессимптомные состояния). Серийные изменения НХА также были проведены у 12 больных с острой астмой при их поступлении в

клинику, через 3 дня после начала лечения и при выписке (примерно на 7-й день). Выявлено весьма достоверное (р < 0,001) снижение НХА в сыворотке на 7-й день по сравнению с нулевым днем, что коррелирует с улучшением функции легких (PEFR). При гель-фильтрации методом быстрой белковой жидкостной хроматографии (ББЖК) с использованием Superose 6 prep, grade обнаружено, что НХА при астматическом статусе достаточно гетерогенна и имеет по крайней мере четыре пика активности, которые обусловлены белковыми молекулами с массой 800, 600, 150 и < 20 kD. Менее выраженные (800 и 150 kD) пики отмечены и в контрольной группе. Активность 600 и 20 kD характерна только для больных с астматическим статусом. Хроматофокусирование пика 600 kD при ББЖХ с использованием колонки mono-p и градиента рН от 8,3 до 5,0 У больных с астматическим статусом выявило значительную активность во фракциях, элюирующих при рН между 6,0 и 7,0, которая не обнаруживалась в нормальной контрольной группе. Второй пик, связанный с pi > 7,0, наблюдался при острой и легкой формах астмы и уздоровыхлиц.

Данные наблюдения свидетельствуют о

следующем: а) высокомолекулярная нейтрофильная хемотаксическая активность, связанная с астмой (ВММ-НХА), определяется в сыворотке при острой форме заболевания; б) активность значительно снижается при лечении; в) ВММ-НХА при астматическом статусе (и в некоторых контрольных группах) является гетерогенной; г) пик хемотаксической активности связан с молекулярной массой 600 kD и изоэлектрической точкой pi между 6,0 и 7,0. Следовательно, по этим параметрам активность вполне сравнима с наблюдаемой при аллергических и вызванных физической нагрузкой ранних и поздних астматических реакциях.

Роль НХА

Патофизиологическая роль НХА при тканевых аллергических реакциях в отличие от ее значения как маркера активации тучных клеток в настоящее время только исследуется. Ввиду значительных трудностей в получении достаточных количеств НХА для детальных биологических исследований сравнение НХА с другими известными медиаторами гиперсенситивности по специфической активности не представляется возможным. Тем не менее нами показано, что НХА, как и другие хемоаттрактанты, обладает разнообразными эффектами в отношении функции нейтрофильных лейкоцитов, включая увеличение случайного и направленного движения, увеличение количества СЗЬ-рецепторов на нейтрофильных лейкоцитах, стимуляцию выделения лизоцима и (в меньшей степени) миелопероксидазы, а также ускорение опосредованной нейтрофилами комплементзависимой гибели личинок гельминтов. Таким образом, НХА имеет характеристики, аналогичные таковым других хемоаттрактантов, с потенциальной значимостью основного участника воспалительной реакции.

Выводы

НХА-термостабильная макромолекула, которая, по-видимому, является полезным маркером иммунной или неспецифической активации тучных клеток. Происхождение НХА из тучных клеток или из каких-либо вторичных клеток, активированных в результате деграну-ляции тучных клеток, пока не установлено. Данный фактор (или факторы) был идентифицирован при физических крапивницах, а также при ранних и поздних фазах астмы, инду-

128 Глава 11

цированной антигеном или нагрузками. НХА выделяется при некоторых типах пищевой астмы. По биологической активности НХА подобна другим хемотаксическим факторам, но сравнительный потенциал и специфическая активность этих факторов еще не определены. Вероятно, данный медиатор особенно заинтересует клиницистов, желающих точно выяснить роль медиаторных клеток и их продуктов при различных заболеваниях, сопровождающихся аллергией.

Эозинофильные хемотаксические факторы при аллергии и астме

ниях, включающих экстракцию 1 М NaCl и очистку при помощи жидкостной хроматографии высокого давления, был определен ряд других пептидов, что свидетельствует о принадлежности ЭХФ-А к семейству родственных олигопептидов, особенно если учесть слабую и непостоянную активность двух полностью охарактеризованных пептидов [Goetzl, Austen, 1980]. Впоследствии в плазме больных астмой была выявлена низкомолекулярная хемотаксическая активность, сопровождающая позднюю реакцию на аллергеновую нагрузку, хотя данная связь охарактеризована недостаточно.

Гистаминкакэозинофилотаксическийфактор

Эозинофильныйхемотаксическийфактор			Эозинофилотаксическая активность				гистамина
анафилаксии (ЭХФ-А)			остается источником некоторых противоречий.
Описано немало факторов и медиаторов с			Первоначальные исследования показали отсут-
			ствие такой активности. В работе Clark и со-
эозинофилотаксической активностью. Одним из			авт. (1976) была определена активность гиста-
факторов, привлекающих значительное вни-			мина в диапазоне доз 10-7-10-8 М. Turnbull и Кау
мание, является эозинофильный хемотаксиче-			(1976)	также	обнаружили		некоторую
ский фактор анафилаксии. Супернатанты куль-			активность гистамина, но не очень значитель-
тур небольших фрагментов легких, стимули-			ную и только при высоких концентрациях (10-5
рованных аллергеном или анти-IgE, содержат			М). Помещение различных веществ на
эозинофильную	хемотаксическую	активность.	поврежденную кожу вызывает слабый по срав-
Активность имеет место в низкомолекулярной			нению со специфическим аллергеном эозино-
области (360-1000D) и названа эозинофиль-ным			фильный ответ. Наиболее активным из хими-
хемотаксическим фактором анафилаксии, чтобы			чески охарактеризованных медиаторов локо-
отличить ее от других эозинофильных			моции эозинофилов является ЛТВ4.
хемотаксических факторов, например произ-
водных системы комплемента (ЭХФ-К).			Факторактивациитромбоцитовкак
Характеристики генерирования ЭХФ-А, та-			эозинофилотаксическийфактор
кие как IgE-зависимая стимуляция, временные			В настоящее время ФАТ признан весьма эф-
параметры и биохимические условия выделения,
аналогичны таковым гистамина. Предпо-			фективным и постоянным промотором эози-
лагается, что ЭХФ-А имеет тучноклеточное			нофильной локомоции в диапазоне концентра-
происхождение или по крайней мере является			ций 10-8-10-5М (оптимально 10-6 М); ли-зо-ФАТ
медиатором, связанным с этими клетками.			в тех же концентрациях обладает минимальным
Подтверждением служит продемонстрированная			эффектом [Wardlaw et al., 1986]. По влиянию на
у крыс локализация ЭХФ-А в тучных клетках,			локомоцию эозинофилов			ФАТ значительно
вероятно, в ассоциации с гранулами. Из			активнее ЛТВ4, гистамина и двух ЭХФ-А
размельченного	человеческого	легкого с	тетрапептидов. Аналогичные результаты были
помощью экстракции бутанол/ледяная уксусная			получены как на смешанных, так и на
кислота выделяется большое		количество	гомогенных популяциях эозинофилов нор-
растворимой хемотаксической активности, ко-			мальной и легкой плотности, которые разде-
торая разделяется на три пика при хромато-			лялись по градиенту метризамида и использо-
графии на Sephadex G-25 (Мм>10000, 2000-4000			вались как индикаторные клетки. ФАТ обладает
и 3001000D). Последний пик имеет те же			хемотаксической и хемокинетической актив-
физико-химические характеристики, что и ЭХФ-			ностью и подавляет локомоцию эозинофилов
А. При последующей очистке были получены			при концентрации выше 10-5			М.
два кислых тетрапептида, идентифицированных			Нами проведено также сравнение ФАТ с
как ЭХФ-А (вал-гли-сер-глю и ала-гли-сер-глю).			рядом других предполагаемых факторов хемо-
В более поздних исследова-			таксиса эозинофилов, включая сыворотку, ак-

Факторы хемотаксиса нейтрофилов и эозинофилов

129

тивированную зимозаном, С5а, дез-арг С5а и ФМЛФ [Wardlaw, Kay, 1987]. Из них только С5а и дез-арг С5а обладают определенной хемотаксической активностью. Оптимальной концентрацией С5а является 10-8 М, а дез-арг С5а-10-7М. Активность пептидов комплемента составляет примерно 50% активности, выявляемой при использовании оптимальной концентрации ФАТ. Специфическим антагонистом ФАТ является соединение BN 52021, получаемое из личинок Ginkgo biloba. Это вещество подавляет индуцированный ФАТ хемотаксис человеческих эозинофилов и нейтрофилов. Подавление хемотаксиса эозинофилов при оптимальной концентрации ФАТ бывает значительно более сильным по сравнению с подавлением локомоции нейтрофилов. 1С5о для эозинофилов составляет 7,0 [±2,2] х х 10-6 М, а для нейтрофилов-2,3 [ + 0,2] х х 10-5 М. Преинкубация клеток в течение 6 ч с хромогликатом натрия, недохромилом натрия, сальбутамолом и дексаметазоном не вызывает эффекта в широком диапазоне концентраций (10- 3 - 10- 9 М). Это свидетельствует о том, что эффект преднизолона, подавляющий миграцию эозинофилов в дыхательных путях после предъявления антигена, не связан с его прямым действием на эозинофилы. Ин-гибирование BN 52021 специфично по отношению к ФАТ и не проявляется при хемотаксисе, вызванном ЛТВ4, ФМЛФ или очищенным нейтрофильным хемотаксическим фактором из мононуклеарных клеток человека. BN 52021 также подавляет специфическое связывание [+3Н]-ФАТ с эозинофилами и нейтрофилами (в зависимости от концентрации) при IС50 1,5[±0,3] х 10_б М и

9,1[±2,5] х 10-7 М соответственно. BN 52021,

вероятно, может быть противовоспалительным препаратом при состояниях, сопровождающихся ФАТ-индуциро-ванной инфильтрацией нейтрофилами и эозинофилами.

Внутрикожная инъекция до 800 пмоль ФАТ неатопическим здоровым добровольцам вызывает образование волдыря и покраснение, начинающееся через 5 мин и сохраняющееся около 30 мин. У 50% испытуемых наблюдается отсроченное начало эритематозной реакции. Гистологическое исследование места инъекции через 4 ч выявляет интенсивный воспалительный инфильтрат, преимущественно нейтрофильный, с некоторым количеством эозинофилов и мононуклеарных клеток. Напротив, инъекция ФАТ атопическим больным приводит к миграции большого количества эозинофилов

в полость волдыря, как и при предъявлении антигена [Henocq, Vargaftig, 1986].

Мы исследовали влияние ингаляции ФАТ на клеточный состав бронхоальвеолярного ла-важа у атопических и неатопических некурящих лиц и обнаружили увеличение процента нейтрофилов в бронхоальвеолярном лаваже в сравнении со смешанной группой, где проводилась ингаляция лизо-ФАТ. У этих испытуемых не выявлено эозинофилии в периферической крови, хотя у одного из них была умеренная эпизодическая астма, а у другого - сезонный аллергический ринит. In vitro ФАТ не обладает преимущественной активностью по отношению к эозинофилам, поэтому его участие в привлечении эозинофилов в дыхательные пути при астме следует объяснить существованием другого фактора, делающего эозинофилы более чувствительными по сравнению с нейтрофилами (т. е. синергизм со специфическим активирующим фактором эозинофилов). Маловероятно, что ФАТ или ЛТВ4 способствует активности ЭХФ-А, так как тучные клетки не являются главным источником этих медиаторов. Более того, мы не обнаружили ФАТ и хемотаксические концентрации ЛТВ4 в супернатантах препаратов размельченных легких несмотря на наличие в них эозинофильной хемотаксической активности и значительное выделение гистамина.

Эозинофильнаяхемотаксическаяактивностьи астма

Клеточный источник эозинофильной хемотаксической активности, приводящей к инфильтрации эозинофилами дыхательных путей после антигенной нагрузки или при постоянной астме, пока неизвестен. Введение аллергена в кожу, которое приводит к поздней реакции, характеризуется притоком нейтрофилов, вскоре сменяющихся эозинофилами, а затем (через 24 ч) мононуклеарными клетками. При ингаляции антигена наблюдается аналогичная картина (по крайней мере, в отношении эозинофилов) в верхних и нижних дыхательных путях. Традиционно этот процесс связывался с медиаторами тучных клеток, поскольку он опосредовался IgE, а соединение 48/80 провоцировало сходную, но значительно более слабую реакцию. В настоящее время эта точка зрения подвергается сомнению ввиду того, что некоторые другие клетки также несут функциональные IgE-рецепторы (тромбоциты, моноциты, лимфоциты и эозинофилы), а такие мощные

цированной антигеном или нагрузками. НХА выделяется при некоторых типах пищевой астмы. По биологической активности НХА подобна другим хемотаксическим факторам, но сравнительный потенциал и специфическая активность этих факторов еще не определены. Вероятно, данный медиатор особенно заинтересует клиницистов, желающих точно выяснить роль медиаторных клеток и их продуктов при различных заболеваниях, сопровождающихся аллергией.

Эозинофильные хемотаксические факторы при аллергии и астме

Эозинофильныйхемотаксическийфактор анафилаксии (ЭХФ-А)

Описано немало факторов и медиаторов с эозинофилотаксической активностью. Одним из факторов, привлекающих значительное внимание, является эозинофильный хемотаксический фактор анафилаксии. Супернатанты культур небольших фрагментов легких, стимулированных аллергеном или анти-IgE, содержат эозинофильную хемотаксическую активность. Активность имеет место в низкомолекулярной области (360-1000D) и названа эозинофиль-ным хемотаксическим фактором анафилаксии, чтобы отличить ее от других эозинофильных хемотаксических факторов, например производных системы комплемента (ЭХФ-К).

Характеристики генерирования ЭХФ-А, такие как IgE-зависимая стимуляция, временные параметры и биохимические условия выделения, аналогичны таковым гистамина. Предполагается, что ЭХФ-А имеет тучноклеточное происхождение или по крайней мере является медиатором, связанным с этими клетками. Подтверждением служит продемонстрированная у крыс локализация ЭХФ-А в тучных клетках, вероятно, в ассоциации с гранулами. Из размельченного человеческого легкого с помощью экстракции бутанол/ледяная уксусная кислота выделяется большое количество растворимой хемотаксической активности, которая разделяется на три пика при хромато-

графии на Sephadex G-25 (Мм > 10000, 20004000 и 3001000D). Последний пик имеет те же физико-химические характеристики, что и ЭХФ- А. При последующей очистке были получены два кислых тетрапептида, идентифицированных как ЭХФ-А (вал-гли-сер-глю и ала-гли-сер-глю). В более поздних исследова-

ниях, включающих экстракцию 1 М NaCl и очистку при помощи жидкостной хроматографии высокого давления, был определен ряд других пептидов, что свидетельствует о принадлежности ЭХФ-А к семейству родственных олигопептидов, особенно если учесть слабую и непостоянную активность двух полностью охарактеризованных пептидов [Goetzl, Austen, 1980]. Впоследствии в плазме больных астмой была выявлена низкомолекулярная хемотаксическая активность, сопровождающая позднюю реакцию на аллергеновую нагрузку, хотя данная связь охарактеризована недостаточно.

Гистаминкакэозинофилотаксическийфактор

Эозинофилотаксическая активность гистамина остается источником некоторых противоречий. Первоначальные исследования показали отсутствие такой активности. В работе Clark и соавт. (1976) была определена активность гистамина в диапазоне доз 10-7-10-8 М. Turnbull и Кау (1976) также обнаружили некоторую активность гистамина, но не очень значительную и только при высоких концентрациях (10-5 М). Помещение различных веществ на поврежденную кожу вызывает слабый по сравнению со специфическим аллергеном эозинофильный ответ. Наиболее активным из химически охарактеризованных медиаторов локомоции эозинофилов является ЛТВ4.

Факторактивациитромбоцитовкак эозинофилотаксическийфактор

В настоящее время ФАТ признан весьма эффективным и постоянным промотором эозинофильной локомоции в диапазоне концентраций 10-8-10-5М (оптимально 10-6 М); ли-зо-ФАТ в тех же концентрациях обладает минимальным эффектом [Wardlaw et al., 1986]. По влиянию на локомоцию эозинофилов ФАТ значительно активнее ЛТВ4, гистамина и двух ЭХФ-А тетрапептидов. Аналогичные результаты были получены как на смешанных, так и на гомогенных популяциях эозинофилов нормальной и легкой плотности, которые разделялись по градиенту метризамида и использовались как индикаторные клетки. ФАТ обладает хемотаксической и хемокинетической активностью и подавляет локомоцию эозинофилов при концентрации выше 10-5 М.

Нами проведено также сравнение ФАТ с рядом других предполагаемых факторов хемотаксиса эозинофилов, включая сыворотку, ак-

Факторы хемотаксиса нейтрофилов и эозинофилов

129

тивированную зимозаном, С5а, дез-арг С5а и ФМЛФ [Wardlaw, Kay, 1987]. Из них только С5а и дез-арг С5а обладают определенной хемотаксической активностью. Оптимальной концентрацией С5а является 10-8 М, а дез-арг С5а-10-7М. Активность пептидов комплемента составляет примерно 50% активности, выявляемой при использовании оптимальной концентрации ФАТ. Специфическим антагонистом ФАТ является соединение BN 52021, получаемое из личинок Ginkgo biloba. Это вещество подавляет индуцированный ФАТ хемотаксис человеческих эозинофилов и нейтрофилов. Подавление хемотаксиса эозинофилов при оптимальной концентрации ФАТ бывает значительно более сильным по сравнению с подавлением локомоции нейтрофилов. IС50 для эозинофилов составляет 7,0 [±2,2] х х 10-6 М, а для нейтрофилов-2,3 [ + 0,2] х х 10-5 М. Преинкубация клеток в течение 6 ч с хромогликатом натрия, недохромилом натрия, сальбутамолом и дексаметазоном не вызывает эффекта в широком диапазоне концентраций (10-3-10-9 М). Это свидетельствует о том, что эффект преднизолона, подавляющий миграцию эозинофилов в дыхательных путях после предъявления антигена, не связан с его прямым действием на эозинофилы. Ингибирование BN 52021 специфично по отношению к ФАТ и не проявляется при хемотаксисе, вызванном ЛТВ4, ФМЛФ или очищенным нейтрофильным хемотаксическим фактором из мононуклеарных клеток человека. BN 52021 также подавляет специфическое связывание [+3Н]-ФАТ с эозинофилами и нейтрофилами (в зависимости от концентрации) при IС50

1,5[±0,3] х 10"6 М и 9,1[±2,5] х 10-7 М со-

ответственно. BN 52021, вероятно, может быть противовоспалительным препаратом при состояниях, сопровождающихся ФАТ-индуциро- ванной инфильтрацией нейтрофилами и эозинофилами.

Внутрикожная инъекция до 800 пмоль ФАТ неатопическим здоровым добровольцам вызывает образование волдыря и покраснение, начинающееся через 5 мин и сохраняющееся около 30 мин. У 50% испытуемых наблюдается отсроченное начало эритематозной реакции. Гистологическое исследование места инъекции через 4 ч выявляет интенсивный воспалительный инфильтрат, преимущественно нейтрофильный, с некоторым количеством эозинофилов и мононуклеарных клеток. Напротив, инъекция ФАТ атопическим больным приводит миграции большого количества эозинофилов

в полость волдыря, как и при предъявлении антигена [Henocq, Vargaftig, 1986].

Мы исследовали влияние ингаляции ФАТ на клеточный состав бронхоальвеолярного ла-важа у атопических и неатопических некурящих лиц и обнаружили увеличение процента нейтрофилов в бронхоальвеолярном лаваже в сравнении со смешанной группой, где проводилась ингаляция лизо-ФАТ. У этих испытуемых не выявлено эозинофилии в периферической крови, хотя у одного из них была умеренная эпизодическая астма, а у другого - сезонный аллергический ринит. In vitro ФАТ не обладает преимущественной активностью по отношению к эозинофилам, поэтому его участие в привлечении эозинофилов в дыхательные пути при астме следует объяснить существованием другого фактора, делающего эозинофилы более чувствительными по сравнению с нейтрофилами (т. е. синергизм со специфическим активирующим фактором эозинофилов). Маловероятно, что ФАТ или ЛТВ4 способствует активности ЭХФ-А, так как тучные клетки не являются главным источником этих медиаторов. Более того, мы не обнаружили ФАТ и хемотаксические концентрации ЛТВ4 в супернатантах препаратов размельченных легких несмотря на наличие в них эозинофильной хемотаксической активности и значительное выделение гистамина.

Эозинофильнаяхемотаксическаяактивностьи

астма

Клеточный источник эозинофильной хемотаксической активности, приводящей к инфильтрации эозинофилами дыхательных путей после антигенной нагрузки или при постоянной астме, пока неизвестен. Введение аллергена в кожу, которое приводит к поздней реакции, характеризуется притоком нейтрофилов, вскоре сменяющихся эозинофилами, а затем (через 24 ч) мононуклеарными клетками. При ингаляции антигена наблюдается аналогичная картина (по крайней мере, в отношении эозинофилов) в верхних и нижних дыхательных путях. Традиционно этот процесс связывался с медиаторами тучных клеток, поскольку он опосредовался IgE, а соединение 48/80 провоцировало сходную, но значительно более слабую реакцию. В настоящее время эта точка зрения подвергается сомнению ввиду того, что некоторые другие клетки также несут функциональные IgE-рецепторы (тромбоциты, моноциты, лимфоциты и эозинофилы), а такие мощные

130 Глава 11

медиаторы, как ФАТ и ЛТВ4, изначально имеют нетучноклеточное происхождение. Кроме того, кортикостероиды, предупреждающие позднюю реакцию, не отменяют дегрануляции легочных тучных клеток in vitro, а B2-агонисты (сальбутамол), которые частично предупреждают дегрануляцию тучных клеток дыхательных путей и паренхимы легких человека in vitro, а также предотвращают раннюю реакцию на антиген, не подавляют развития поздней реакции.

12 Комплемент

Дж. Л. Монгар (J. L. Mongar)

Система комплемента выполняет несколько основных функций в механизме защиты организма. Кроме опсонизации и лизирования бактерий и нейтрализации вирусов, она является главной гуморальной эффекторной системой воспаления. Об участии иммунной системы в эффектах комплемента известно со времени зарождения иммунологии, но впоследствии это направление развивалось не столь интенсивно. Было установлено, что для лизиса чужеродных клеток необходима кооперация между сывороточными факторами, но предполагалось, что роль факторов сводится к усилению или комплементации иммунной системы. В настоящее время эта точка зрения изменилась и реакция антиген-антитело рассматривается лишь как один из многих (хотя и наиболее специфичных) путей, ведущих к сложному ряду различных событий в каскаде сывороточных белков, известных в совокупности как комплемент.

В данной главе описаны структура и функции этих компонентов. Конечной точкой в последовательности событий является лизис внедрившихся в организм бактерий, однако в ходе этих событий образуются различные продукты, оказывающие важное влияние на собственные клетки организма. Некоторые продукты являются хемотаксинами, привлекающими нейтрофилы и лимфоциты, другие-вызывают выделение гистамина и прочих медиаторов из тучных клеток, увеличивая тем самым кровоток; часть продуктов опсонизирует микроорганизмы.

Недавнее открытие роли нейтрофилов в опосредованных комплементом изменениях проницаемости обсуждается в главе 16. Сравнительно недавно описана солюбилизация иммунных комплексов под действием комплемента. Рецепторы для компонентов комплемента в настоящее время идентифицированы на большинстве циркулирующих клеток, включая лимфоциты и эритроциты. Существует по крайней мере пять типов рецепторов, но их функции пока не полностью определены.

Компоненты комплемента

Одиннадцать белков, циркулирующих в крови, составляют ортодоксальный, или классический, каскад; они обозначаются как Clq, Clr, С1s, С4, С2, СЗ, ... С9. В этом порядке и происходит реакция. Два других белка, обозначаемых как В и D, опосредуют альтернативный путь. Более того, по крайней мере 6 других белков участвуют как регуляторы каскада и не менее 6 биологически активных фрагментов могут отщепляться от исходных белков.

На рис. 54 показана схема основных реакций комплемента: неактивный компонент комплемента расщепляется серинэстеразой на большой и малый фрагменты. Первый уже сам по себе является новой эстеразой серина. Этот фермент необычен тем, что его активность сохраняется при присоединении молекулы к клеточному рецептору (мембраны). Ферментативно активный центр образуется на C1r, С1s, С2 (модифицированных СЗ и/или С4), В и D. Активные формы обычно отмечены черточкой над буквенным и цифровым обозначением.

Комплекс С1 представляет собой высокоактивную ферментативную систему. Первым из белков, расщепляющихся данной системой, является С4, за ним следуют С2, СЗ и С5, которые впоследствии активируются. Последние 5 компонентов прикрепляются к клеткам, не являясь мишенями ферментов. Они принимают участие в образовании ионных каналов в мембране.

Белки комплемента являются глобулинами с молекулярной массой около 100 000 и составляют значительную часть сывороточного белкапримерно 3 мг/мл, более половины из которых приходится на СЗ (табл. 10). Возможно, что клеточным источником большинства белков комплемента являются макрофаги, особенно в печени и селезенке. Большинство компонентов имеет очень высокую скорость обмена, около половины из них ежедневно замещается. Скорость их обмена значительно выше, чем у других белков плазмы, ввиду чего предполагается, что помимо обычных процес-

131