Влияние на экспрессию иммунологически значимых генов. Модуляция цитокинового ответа
Цитокины - это белковые продукты клеток иммунной системы, выполняющие функции медиаторов межклеточных взаимодействий. Семейство цитокинов, включающее интерлейкины, интерфероны, ростковые и колониестимулирующие факторы представляет собой совокупность полипептидных регуляторных молекул иммунной системы. Будучи природными, функционально активными иммунорегуляторными факторами, цитокины не требуют значительного интервала времени для реализации своего модулирующего действия на иммунную систему. Кроме того, поскольку рецепторы к цитокинам экспрессируются клетками различных органов и тканей, то цитокины часто рассматриваются в качестве универсальных сигнальных молекул, осуществляющих связь с другими гомеостатическими системами организма. Цитокины, обладая широкимспектром биологической активности, регулируют процессы взаимодействия меэаду нервной, иммунной и эндокринной системами организма (Лебедев В. Ф. и соавт. 2002). Во многом благодаря именно этим уникальным биологическим свойствам цитокины вполне обоснованно оцениваются как лекарственные препараты XXI века (Останин А. А. и соавт. 2002).
Наиболее вероятным А1еханизмом обеспечения функционального ответа клеток на действие экстракта грибов является модуляция нового уровня соотношения различных субпопуляций цитокинов.
Одним из ключевых регуляторов клеточной кооперации является ин-терлейкин-2 (ИЛ-2). Главная функция ИЛ-2 состоит в обеспечении составляющей адаптивного иммунитета. ИЛ-2 является фактором роста и дифференцировки Т-лимфоцитов и НК-клеток. ИЛ-2 участвует в регуляции координации и функционирования факторов врожденного и приобретенного иммунитета. Основные клеточные мишени ИЛ-2 активированные Т-лимфоциты, В-лимфоциты, НК-клетки. На другие типы клеток ИЛ-2 действует опосредованно через другие цитокины. ИЛ-2 способствует функциональной активации Т-хелпсров и В-лимфоцитов, усиливает синтез плазматическими клетками иммуноглобулинов, ускоряет процесс созревания клеток крови (эозинофилов, тромбоцитов), активирует процессы репарации и регенерации тканей. При этом интересно сопоставление ИЛ-2 опосредованных эффектов экстрактов грибов с действием рекомбинантных препаратов данного цитокина.
Еще в 1991 г. было установлено, что назначение пролейкина (рекомбинантного ИЛ-2 фирмы «Cetus», США) больным колоректальным раком предупреждает развитие выраженной иммунодепрессии, индуцированной оперативным вмешательством. В России рекомбинантный ИЛ-2, разрешенный Фармкомитетом к клиническому использованию, появился в 1995 годуй получил коммерческое название «Ронколейкин» (производство ООО «Биотех», Санкт-Петербург). За прошедшие годы накоплен определенный опыт по применению ронколейкина при лечении тяжелых и генерализованных форм хирургической инфекции (сепсис, разлитой гнойный перитонит), ожогов, гнойных эндометритов, гнойнодеструктивныхзаболеваний бронхолегочного аппарата и тд. (Останин А. А. и соавт. 2002). При оценке динамики уровня ИЛ-2 оказалось, что кордицепс оказывает сложное модулирующее воздействие на уровень и эффекты этого ключевого цитокина. Поданным (Хэннен У. Д 2001). экстракты кордицепса повышали образование ИЛ-2 и увеличивали степень его воздействия на иммунные клетки. Q.Cheng (1992) на модели мышей, перенесших резекцию почек в объеме 5/6 органа, продемонстрировали увеличение уровня ИЛ-2 под влиянием экстракта кордицепса. Однако, в ситуациях «цитокинового взрыва* кордицепс уменьшал выраженность провоспалительного гиперответа. Y.C Kuo и соавт. 1996 показали, что кордицепс блокировал увеличение стимулированного (гемагтлютинином) уровня ИЛ-2 и ФНО-альфа и рассматривают препарат как иммуномодулятрр с иммуносупрсссивной компонентой. Экстракт Ganoderma lucidum в дозе 300 мг/кг более однонаправлено влиял на индукцию синтеза ИЛ-2, повышая его уровень в крови экспериментальных животных. Данный эффект хорошо воспроизводился при добавлении ктерапии гидрокортизона (Zhang L X и соавт. 1993)- Именно с эффектами дозозависимой стимуляции продукции ИЛ-2 связываютуве-личенне активности цитотоксических Т-лимфоцитов в результате введения полисахаридов Ganoderma (Lei L S. и соавт 1992). Влияние субстанции LZ-8, выделенной из Ganoderma lucidum, на периферические лимфоциты сопровождалось увеличением как продукции ИЛ-2, так и экспрессии рецепторов к этому цитокину(Наак-Ргепс15сгюМ. и соавт. 1993).
Таким образом, можно предположить, что влияние на продукцию ИЛ-2 является одним из важнейших иммуномодулирующих механизмов действия экстрактов лекарственных грибов. С этой точки зрения компоненты лекарственных грибов работают «в противоходе» с механизмами развития иммунодефицитных состояний, в том числе ВИЧ-инфекции.
При оценке влияний препаратов лекарственных грибов на продукцию других цитокинов были получены следующие результаты.
Воздействие экстрактов кордицепса на лейкоциты человека приводит к увеличению продукции большинства цитокинов (LiuP. и соавт. 1996).
Экстракт кордицепса китайского значительно увеличивает синтез интерферона-гамма (ИНФ-гамма), фактора некроза опухоли альфа (ФНО-альфа) и интерлейкина-1 (ИЛ-1) в культуре лейкозных клеток (Chen YJ и соавт. 1997). Вес перечисленные цитокины способствуют повышению противовирусной и/или противоопухолевой активности иммунной системы, а также общей иммунной реактивности организма. Однако при избыточной стимуляции провоспалительных цитокинов кордицепс уменьшал уровень и эффекты ФНО-альфа (Кно Y.C и соавт. 19?6).
S.Y. Wang и соавт. (1997) показали, что полисахариды Ganoderma lucidum стимулировали продукцию ИЛ-1-бета, ФНО-альфа, ИЛ-б, ИНФ-гамма в культуре макрофагов и Т-лимфоцитов in vitro. Кроме влияния на ИЛ-2, введение субстанции LZ-8 изGanoderma lucidum индуцировало синтез целого ряда других цитокинов: ИНФ-гамма, ФНО-альфа, ИЛ-1 -бе та. По экспериментальным данным SJ. Won и соавт. (1992) интраперито неальнос введение гянодермовых полисахаридов увеличивало продукцию ИНФ-альфа, ИНФ-бста и ИНФ-гамма. Эффект носил дозозависимый характер.
Введение пептидного "полисахарида LE, выделенного из культуры Lentinus edodes, увеличивало экспрессию генов мононуклеаров и уровень в периферической крови цитокинов ИЛ-2 и ФНО-альфа (Iiu M и соавт,, 1998).
Прием другой субстанции, экстрагированной из культуры Lentinus edodes — пептидоманнана KS-2, приводил к повышению уровня ИНФ в сыворотке крови до 800 ед./мл. Пик приходился на 20 часов после приема и сохранялся в течение 30 часов. (Suzuki F. и соавт., 1979).
Известно, что одной из основных функций макрофагов является презентация антигена для Т-лимфоцитов. Это является ключевым этапом специфического иммунного ответа, результатом которого является патологически измененных клеток. Прием препаратов кордицепса приводит к увеличению фагоцитарной активности макрофагов у экспериментальных животных с лимфомой. (Хеннен УД 2001). Ряд субстанций Lentinus обладают способностью стимулировать макрофаги в отношении синтезарегуляторных цитокинов (Liu M и соавт., 1998)
В клинической гастроэнтерологии большое значение имеет оценка состояния иммунной функции на регионарном уровне. Например, реактивность кишечных макрофагов определяет состояние кишечной микрофлоры, а от функционального уровня печеночных купферовских клеток (макрофагов) зависят многие звенья развития поражений печени.
Выявление модуляции уровня цитокинов на локальном уровне позволяет предположить влияние полисахаридов грибов на ряд «органоспеци-фических» заболеваний. Оральный прием экстракта Lentinus edodes увеличивал экспрессию генов ИЛ-1-бета мРНК в печени и селезенке. Это сопровождалось увеличением активности купферовских макрофагов и НК-клеток в печени. По мнению Н. Morinaga и соавт. (1994) полученные результаты могут отчасти объяснить известный факт супрессирования процессов метастазирования в печень.
Установлено влияние полисахаридов кордицепса на продукцию гемопоэтических факторов GM-CSF(гранулоцитарномакрофагальный колониестимулирующий фактор) и ИЛ-6 иммунокомпетентными клетками пейровых бляшек кишки (Koh J.H. и соавт., 2002). Регуляция данного процесса оказывает влияние на пролиферацию клеток костного мозга и является теоретическим обоснованием использования полисахаридов при цитопеническом синдроме, а модуляция функции кишечных иммуно-компетентных клеток создает предпосылки для коррекции широкого спектра функциональных расстройств, связанных с дисбактериозом.
Важной стороной действия некоторых компонентов лекарственных грибов является способность компенсировать неадекватный выброс регуляторных молекул, вызванных другими факторами и профилактировать развитие опасных последствий «цитокинового взрыва». Например, поданным М. Bruley-Rosset и соавт. (1976) бактериальные липополисахаридыстимулируют, а лентинан снижает неспецифический цитотоксический потенциал макрофагов. Таким образом, несмотря на общность некоторых молекулярных механизмов действия бактериальных липополисахаридов и полисахаридов лекарственных грибов, последние производят впечатление «умных» регуляторов.
В заключение необходимо подчеркнуть, что терапия лекарственными грибами представляет собой перспективную альтернативу экзогенной цитокиновой терапии. При этом реализация новых адаптационных возможностей организма противопоставляется пассивному протезированию отдельных элементов цитокиновой системы.