2. Молекулярная эволюция белков нейроиммунной системы

Для защитных реакций беспозвоночных характерная элиминация, коагуляция, инкапсуляция. Изоляция остается главным средством, которое обеспечивает защиту "своего" от "не своего". Эти особенности палеоиммунитета сохраняются в функционировании клеточных элементов иммунной системы высокоорганизованных хордовых животных (моноциты, гранулоциты, макрофаги и некоторые другие клетки, способные захватывать и переваривать микроорганизмы, выделять бактерицидные и противовирусные вещества, перекиси, С-реактивні белки и факторы комплемента, которые направлены на изоляцию и нейтрализацию очага инфекции). Между клетками палеоиммунитета преобладают лектину взаимодействия.

В головном мозге, который развивается, найдены необычные специфические гликопротеины, что отсутствующие в мозге, печенке, сердце взрослых животных, в состав которых включено около 10% нейрамінової кислоты, представленной в виде разветвленных боковых цепей. Фетальний нейрональний гликопротеин (FMG) взаимодействует из конкаваліном Но и лектином проростків пшеницы и является видоспецифичным. В эмбрионном головном мозге содержится в три раза больше FMG, чем в мозге взрослых животных. Необходимо также подчеркнуть, что большинство белков мозга являются гликопротеидами, которые обнаруживают лектину свойства по отношению к соответствующим углеводным эпитопам на ранних этапах філо- и эмбриогенезу.

Согласно существующих представлений, лектин-рецепторні взаимодействия лежат в основе не только механизмов иммунного присмотра, но и дифференцирования и развития клеток и тканей организма, в частности клеток головного мозга, иммунной системы, гематоенцефалічного барьера.

Углеводороды Лектина взаимодействия имеют значения при эмбрионном развитии, миграции клеток костного мозга в тимус. Да, связывание N-ацетилгалактозаміну на клетках костного мозга лектином сои інгібувало миграцию клеток костного мозга в тимус в 5 раз, а обработка клеток лектином арахиса, который связывает D-галактозу, - в 10. При этом нейрамінідаза усиливала миграцию клеток костного мозга в тимус, а трипсин - подавлял ее.

Лектиноподибни свойства были также определены у общего белка миелина по отношению к галактозних и галактозамінових остатков.

2.1. Лектини как общее звено в филогенезе нейроиммунной системы

Белки неиммунного происхождения, которые связывают определены углеводные эпитопы называют лектинами. Лектиновий белок - протоантитіло с заданной специфичностью. Изучение вуглевод-лектинових взаимодействий на разных этапах филлогенетического развития показало, что в процессе эволюции лектини возникают как мембранные клеточные рецепторы, а затем переходят в растворимую форму в процессе развития циркуляторных систем.

2.1.1. Лектини s-типу

В процессі становление тканевых структур распространения приобрели галактозо-специфічні лектини - галектини (пентраксини). Допускают, что эта древняя и консервативная система стала одним из механизмов контроля однородности клеточных популяций. Галектини относят к лектинів S-типу, зависимых от ионов Mn2+. К галектинів относят также большую группу лактозовмісних белков. Лактозовмисни белки составляют семью растворимых молекул, которые содержат высококонсервативные углеводные домены. Наиболее изучены галектин-1 (13-14,5 kD), галектин L-14, галектин-3 (29-35 kD, известный как Масс-2).

Галектини были выделены из многих тканей. Галектин-1 принимает участие в развитии некоторых органов и тканей позвоночных, в частности кишечника, кожи, легких, мышц и нервной системы. Допускают, что галектин-1 контролирует клеточную пролиферацию и дифференцирование.. Установленное участие этого лектина в регуляции клеточного роста и адгезии.

Галектин-3 - лактозовмісний лектин массой 35 kD. Галектин-3 был выделен из поверхностных мембран макрофагов мышей и идентифицирован как антиген Масс-2. Сывороточный галектин-3 за счет протеїн-вуглеводних взаимодействий активировал нейтрофилы и запускал продукцию ими суперокислу.

Галактоз-лектинові взаимодействия принимают участие в ответе макрофагов и Т-лімфоцитів на инфекционный агент, опухолевую клетку. Галектин-3 експресується на поверхности Т-лімфоцитів савців при условии их инфицирования некоторыми вирусами.

При дифференцировании клеток тканей легкие максимальное содержимое галектину-3 совпадает с максимальной активностью холінестерази. На основании этих фактов был сделанный вывод об участии галектину в синапсогенезі в легких и развитии системы холінергічної активации.

Экспериментальными исследованиями было установленное участие галектинів в синаптогенезі в головном мозге. Доказанная роль поверхностных галектинів в росте аксонов нейрональних клеток, и, напротив, лектини способны блокировать синаптичну щель и передачу нервного импульса.

Галектин L14, что имеет общие структуры с актином, принимает участие в проведении внутриклеточного сигнала в постсинаптическую область.

Эти данные подтверждают участие белков мозга и иммунной системы, что владеют лектиновими свойствами, как в примитивных реакциях иммунной системы, так и в развитии, росте клеток и формировании сигнальной функции белков ЦНС. Лектину свойства белков головного мозга, которые оказываются в период раннего онтогенеза, трансформируются в сигнальную и медіаторную функцию в головном мозге у взрослых.