ИНТЕРЛЕЙКИНЫ (Interleukins). Характеристика отдельных групп цитокинов

Большая группа регуляторных белков, продуцируемых преимущественно Т-клетками иммунной системы и обладающих полимодальной активностью. Основная функция интерлейкинов состоит в модуляции активности лимфоидных, миелоидных и других клеток, способствовании росту и дифференцировке активированных лимфоцитов, тучных клеток, эозинофилов и др.

Структура. Общая характеристика. Идентифицировано около 20 подгрупп интерлейкинов с МВ в диапазоне 8−25 кДа, составленных как моноцепь аминокислотной последовательности (> 100 единиц). Интерлейкины IL-5 и IL-12 имеют, однако, молекулярную массу порядка 45 и 75 кДа, соответственно, и структурированы как гетеродимеры. Строение рецепторов большинства интерлейкинов совпадает со структурой лиганда; это сходство распространяется на других представителей кластерной группы: LIF, CNTF, Онкостатин М. В частности, рецептор IL-6 включает две цепи полипептидов — низкоаффинную альфа-структуру с МВ 80 кДа, содержащую трансмембранный гликопротеин, и бета-цепь (gp130), включающую трансмембранный гликопротеин с МВ 130 кДа, который связывает гетеродимер IL-6 в высокоаффинный трансдукторный комплекс.

Функции интерлейкинов, как факторов локальной межклеточной регуляции, представляются достаточно широкими. IL-6 («цитокин повреждения») продуцируется не только моноцитами, Т-клетками и макрофагами, но также фибробластами и эндотелиальными клетками; IL-15 выделен из культуры эпителия почек. Интерлейкины как факторы проили антивоспалительного механизма вовлечены в большой круг патологических процессов. Отмечается участие IL-1 в патологии ревматоидного артрита; IL-10, -12, -18 как антиангиогенных факторов (и, наоборот, IL-1, -6, -8, -15, как проангиогенных факторов), вовлеченных в патогенез атеросклероза. Отмечена увеличенная продукция IL-1 при вирусном гепатите С, где фактор ингибирует репликацию РНК этого вируса. Ряд публикаций посвящен участию интерлейкинов в легочных заболеваниях (бронхиальная астма, острый респираторный синдром, гипероксия).

У детей с острым респираторным синдромом отмечена повышенная концентрация IL-1 beta (но не IL-6 и TNF-alpha) в крови, ассоциируемая с селективной активацией каспазного пути апоптоза (Ng et al. 2004). Наряду с NGF, интерлейкины IL-4 и IL-13 вовлечены в патогенез аллергической астмы; предполагается, что блокада их активности может способствовать терапии (Corry, Kheradmand, 2002; Freund, Frossard, 2004). Увеличенная концентрация IL-6, IL-8 и IL-10 в крови пациентов рака груди коррелирует с клиническми показателями заболевания и может служить прогностическим признаком при регулярном мониторинге (Kozlowski et al. 2003).

Регуляция функций мозга в норме и при патологии.

Центральное введение IL-1beta (15 нг) значительно улучшало показатели поведенческой и когнитивной активности крыс. Эффект интерлейкина сопряжен с изменениями уровня глюкокортикоидов в крови (Song et al. 2003). Эксперименты на нокаутных животных (дефицит рецептора IL-1rKO) подтверждают регуляторное участие IL-1 в процессах памяти, связанной со структурами гиппокампа. Эти данные ассоциируются с генетическими нарушениями когнитивных функций у людей при мутациях рецептора IL-1 и нарушениями пострецепторных сигнальных процессов в нейронах (Avital et al. 2003).

Интерлейкины, наряду с другими цитокинами, участвуют в организации функциональной гипоталамо-гипофизарной сети. Общий воспалительный процесс, вызываемый i.p.

введение

м липополисахарида, вызывает активацию в гипоталамусе и гипофизе провоспалительных факторов (TNF-alpha, IL-1beta, IL-6). Эти изменения связываются с активацией системы АКТГ/кортикостерон в центральных структурах при генерализованном воспалении (Kariagina et al. 2004).

При ишемическом инсульте установлено увеличение IL-18 в сыворотке крови. У 23 пациентов наряду с признаками неврологического дефицита выявлялось повышение содержания фактора в первые сутки заболевания; контроль уровня IL-18 может быть использован для предиктивной оценки инсульта в клинике (Zaremba, Losy, 2003). В клинике острой мозговой травмы (48 пациентов) отмечалось увеличение уровня IL-1 в крови, соответствующее степени и характеру поражения (Tasci et al. 2003). В эксперименте на крысах с травмой мозга содержание IL-6 увеличивалось в первые часы, достигая максимума к концу первых суток нанесения повреждения; инфузия норадреналина, позитивно влиявшая на церебральную перфузию, стимулировала увеличение системного уровня IL-6 (Stover et al. 2003).

Постулируется роль IL-1 в качестве медиатора острых нейродегенеративных процессов и апоптоза клеток мозга, включая болезни Паркинсона, Альцгеймера и эпилепсию. В здоровом мозге экспрессия IL-1 невелика, однако она резко возрастает в ответ на локальную ишемию или системный инсульт мозга. Очевидно, IL-1 может рассматриваться в качестве одной из мишеней терапии (Allan, Pinteaux, 2003).

Описана роль IL-6 как репаративного фактора при повреждениях ЦНС; этот цитокин, активный в широком диапазоне тканей, является агонистом эффектов VEGF (Swartz et al. 2000).

См. также обзор: Робинсон, Труфакин (1999).