Клеточная кооперация в ходе иммунного ответа

Цитокины

Межклеточная сигнализация в иммунной системе осуществляется либо путем непосредственного контактного взаимодействия клеток, либо с помощью сигнальных белковых молекул – цитокинов. Цитокины действуют как растворимые медиаторы межклеточных взаимодействий.

Цитокины – это небольшие белковые молекулы, которые действуют аутокринно (на клетку, которая их производит), либо паракринно (на клетки, расположенные вблизи). Цитокины воздействуют на клетки, связываясь со специфическими рецепторами на их мембране и вызывая каскадную биохимическую реакцию, ведущую к усилению или подавлению активности определенных генов.

Основные группы цитокинов: 1) Интерлейкины (ИЛ), 2) Интерфероны (ИФ), 2) Факторы некроза опухолей (ФНО), 3) Факторы роста (ФР), 4) Колониестимулирующие факторы (КСФ).

Клеточная кооперация в ходе иммунного ответа

Взаимодействие клеток в ходе иммунного ответа происходит по следующей схеме: 1) Макрофаги, дендритные клетки и В-лимфоциты осуществляют поглощение антигена, его процессинг и презентацию. 2) Т-хелперы после распознавания презентированного антигена активируются и начинают продукцию цитокинов. В зависимости от состава продуцируемых цитокинов Т-хелперы делятся на две субпопуляции: Тх 1 и Тх 2. Тх 1 стимулируют клеточное звено иммунитета – цитотоксические CD8 – лимфоциты. Тх 2 стимулируют гуморальное звено иммунитета – В-лимфоциты.

Регуляция гуморального звена иммунитета

Некоторые антигены способны активировать В-лимфоциты без участия Т-хелперов, т.е. индуцировать Т-независимый гуморальный иммунный ответ. Таких антигенов немного. В основном, это полисахаридные антигены бактерий, которые имеют многочиленные повторяющиеся антигенные детерминанты. Активация В-лимфоцитов происходит в результате связывания крупной молекулы антигена с повторяющимися детерминантами сразу с большим количеством В-клеточных рецепторов. После этого активированные В-лимфоциты превращаются в бласты, из которых образуются плазматические клетки. Плазматические клетки осуществляют продукцию антител.

Белковые антигены индуцируют более сложный – Т-зависимый гуморальный иммунный ответ, в котором участвуют Т-хелперы 2-го типа. Первым этапом Т-зависимого гуморального иммунного ответа является поглощение антигена презентирующими клетками. При этом макрофаги поглощают, преимущественно, бактерии и простейших, дендритные клетки – вирусы, В-лимфоциты – растворимые белковые антигены, в том числе, бактериальные токсины. Презентация антигенов осуществляется на рецепторах МНС 2. Активированные после фагоцитоза макрофаги продуцируют ИЛ-1. С комплексом МНС 2–антиген взаимодействуют Тх 2, после чего происходит их активация ИЛ-1 и пролиферация. Активированные Тх продуцируют ИЛ 2,4,6,13, которые воздействуют на В-лимфоциты.

Активация В-лимфоцитов происходит в результате последовательных событий: 1) Связывание антигена В-клеточным рецептором и поглощение комплекса АГ-рецептор, 2) Процессинг и презентация антигена на МНС 2, 3) Взаимодействие презентированного антигена с рецептором Т-хелпера, 4) Стимуляция В-лимфоцита ИЛ ,4,5,6,13.

В результате активации происходит превращение В-лимфоцита в лимфобласт, далее следует пролиферация лимфобластов, большая часть которых превращается в плазматические клетки, продуцирующие антитела, которые начинают обнаруживаться на 5-7 день после антигенного стимула. На ранней стадии первичного иммунного ответа идет продукция АТ класса IgM. Эти антитела отличаются не очень высокой специфичностью, а их связь с антигенной детерминантой не отличается высокой прочностью (низкоаффинные антитела). В процессе первичного гуморального ответа происходит дальнейшая дифференцировка В-лимфоцитов, которая называется антигензависимой. В результате дополнительных мутаций в генах вариабельных участков тяжелых и легких цепей образуются антитела с активными центрами, имеющими большую степень комплементарности к антигенным детерминантам. кроме этого происходит переключение на синтез тяжелых цепей классов гамма, альфа, эпсилон. Таким образом к началу 3-й недели иммунного ответа нарастает синтез высокоаффинных антител классовIgG(главным образом),IgA,IgE, а продукцияIgМ сокращается. Максимальный уровень антител при первичном гуморальном ответе наблюдается на 3-4 неделе и сохраняется в течение нескольких месяцев.

Меньшая часть бластов дифференцируется в В-лимфоциты памяти, которые расселяются по периферическим органам иммунной системы. При последующей встрече организма с тем же антигеном происходит вторичный иммунный ответ, в котором принимают участие В-лимфоциты памяти. Их активация происходит непосредственно после контакта с антигеном, а плазматические клетки сразу начинают продукцию высокоаффинных АТ классов IgGIgA,IgE. Таким образом, вторичный иммунный ответ отличается от первичного более высокой скоростью, специфичностью и более быстрым и высоким уровнем продукции высокоаффинных антител.

Источник

Гуморальный иммунитет

Гуморальная иммунная реакция, то есть гуморальный иммунитет — это набор различных действий, которые выполняет наш организм, когда существует риск заболевания. Иммунная система работает так, что человеческий организм начинает вырабатывать антитела, которые помогают ему бороться с микроорганизмами. Существует ряд действий, при правильном выполнении которых, организм эффективно борется с угрозой и не заболевает. Что именно представляет собой деятельность иммунной системы ?

Чтобы понять, как именно человеческий организм защищается от болезней, необходимо разобраться в таком понятии как гуморальный иммунитет.

Что такое гуморальный иммунитет?

Гуморальный иммунитет входит в так называемый специфический иммунитет организма. Перед тем, как он начинает работать, срабатывает другой, первый ответ — неспецифический. В чем разница между ними и почему так важен специфический иммунитет?

Неспецифический и специфический иммунитет — особенности и отличия

В ситуации, когда есть риск заразиться инфекцией, организм запускает иммунный ответ. Первый этап, предшествующий ему, — это неспецифический иммунитет, нейтрализация действия опасного возбудителя.

Неспецифический иммунитет — это особенности организма, которые влияют на его способность защищаться от инфекции. Например, кожный барьер, который предотвращает проникновение патогена в организм, или пот, который является кислым и убивает некоторые бактерии. Слизистые оболочки и содержащиеся в них ферменты также обладают неспецифическим иммунитетом.

Гуморальный ответ, или специфический иммунитет, работает иначе. Он — второй защитник, который действует, когда первый терпит неудачу и не может побороть патогенный микроорганизм. В игру вступают лимфоциты, которые оценивают, нужна ли соответствующая иммунная реакция, то есть диагностируют, имеет ли данный патоген, попадая в организм, чужеродный антиген (характеристика данной клетки) или, наоборот, — это собственный антиген организма, и поэтому полностью безопасен. При обнаружении угрозы происходит соответствующая иммунная реакция, так называемый гуморальный иммунный ответ.

Распознавание чужеродных антигенов — в игру вступает гуморальный

Когда лимфоциты-помощники распознают антиген как чужеродный, вступает гуморальный ответ, направленный на уничтожение вредных клеток, патогенов. В хорошем варианте развития ситуации болезнь не наступает, поскольку организм справился с проблемой.

Что делать, если гуморальный и клеточный ответы не работают?

Гуморальный и клеточный ответ не всегда работает успешно и не всегда могут уберечь организм от болезней. В мире много людей, чьи гуморальные и клеточные реакции не работают должным образом. Организм теряет иммунитет, что делает его более восприимчивым к разного рода инфекциям.

Читайте также:  Тест по информатике Кодирование информации 5 класс

Иногда гуморальный иммунитет разрушается под действием сильнодействующих препаратов, иногда из-за аллергии, во время которой человеческий организм считает безопасные вещества вредными и реагирует на них совершенно без надобности, т. е. тоже не работает должным образом.

Людям с ослабленным гуморальным ответом стоит сосредоточиться на том, как эффективно повысить иммунитет, чтобы усилить работу всей иммунной системы.

Эффективные способы укрепить ослабленный иммунитет

Как уже сказано, иммунная система не всегда работает идеально. Иммунитет может быть снижен в определенное время, особенно в осенне-зимний период, необходимо сделать все, чтобы его укрепить.

Если вы хотите повысить свой иммунитет, нужно вести здоровый образ жизни (правильное питание, занятия спортом, достаточное количество сна, соблюдение правил гигиены) и принимать лекарства, стимулирующие иммунную систему — стоит использовать те, которые содержат водный экстракт алоэ, африканской герани или эхинацеи.

Знание того, как работает иммунная система, помогает понять ту важную роль, которую она играет в организме. Ведя правильный образ жизни, человек помогает своему организму бороться с патогенами и снижает количество и тяжесть болезней.

Источник

Т-клеточный иммунитет к коронавирусу – что это, как проверить клеточный иммунитет к ковид

Все знают насколько важна иммунная система человека. Иммунитет человека — это способность организма противостоять различным патогенным воздействиям, в частности инфекционным агентам и вредным бактериям. Благодаря иммунной системе постоянно поддерживается состояние иммунитета к определенным микроорганизмам, а также к продуктам их жизнедеятельности. Компоненты иммунной системы распознают и разрушают чужеродные структуры, которые поступают из внешней среды или становятся опасными изнутри.

ПЦР-тест на коронавирус COVID-19 в лабораториях Москвы позволяет выявить фрагменты генетического материала вируса SARS-CoV-2.

Сдать срочно ПЦР на коронавирус и получить результаты через 5 часов после взятия биоматериала в сети лабораторий «Сдать анализы» в Москве.

Анализ на антитела после прививки от COVID-19 сдают спустя три недели после 2 этапа вакцинации.

Все защитные реакции в организме осуществляются за счет различных компонентов иммунной системы: клеток и белков. Макрофаги и некоторые лимфоциты образуют клеточное звено. Гуморальный иммунитет человека обеспечивается специфическими белками.

Что такое клеточный иммунитет?

Клеточный иммунитет — это вариант иммунного ответа, который не включает антитела и систему комплемента (комплекс защитных белков, которые постоянно присутствуют в крови). Когда активируется клеточный иммунитет, это означает, что активируются как макрофаги, натуральные киллеры, антигенспецифичные цитокические T-лимфоциты. И в ответ на проникновение возбудителя начинают вырабатываться цитокины. В основе клеточного иммунитета лежат лимфоциты, которые перемещаются из костного мозга в вилочковую железу, чтобы окончательно созреть. Они называются тимусзависимыми и укороченными Т-лимфоцитами.

Клеточный иммунитет к коронавирусу

Клеточное звено иммунной системы играет важную роль в появлении устойчивости макроорганизма к COVID-19. Т-клеточное звено состоит из различных пулов Т-лимфоцитов (обозначаемых аббревиатурой CD и числом/числом — CD-3, CD-4, CD-8, CD-16 и другие). Проще говоря, основными задачами Т-клеточного звена являются: определить и изучить антиген — передать информацию другим частям иммунной системы — уничтожить — запомнить.

У некоторых людей из-за особенностей иммунитета Т-клеточное звено устраняет вирус из организма без значительной активации В-клеточного звена, то есть с низким уровнем образования антител, часто не обнаруживаемым лабораторными методами. Человек может перенести инфекцию без развития заболевания, уровень антител не определяется, но организм получает защиту от повторного заражения.

Было доказано, что формируется стабильный Т-клеточного ответа на SARS-CoV-2 у большинства пациентов, столкнувшихся с этим вирусом. В то же время у некоторых пациентов, которые никогда не сталкивались с SARS-CoV-2, уже есть Т-лимфоциты, которые реагируют на этот вирус и выводят его из организма.

Это явление еще не полностью изучено, но наиболее правдоподобной теорией является то, что Т-лимфоциты у этих пациентов перекрестно активируются при предыдущем воздействии других типов коронавируса.

Сколько сохраняется клеточный иммунитет к коронавирусу?

Т-клеточный иммунитет более прочный, он сохраняется после заболевания (или вакцинации) в течение длительного времени. При некоторых заболеваниях клеточный иммунитет может длиться всю жизнь. Что касается нового коронавируса SARS-CoV-2, то нет понимания того, как долго продлится клеточный иммунитет, но можно говорить о периоде более 1 года. Есть мнение, что это могут быть годы (хотя правдивость этого мнения трудно обосновать). Поэтому нельзя говорить о беззащитности людей, у которых исчезли антитела после болезни. Они потенциально могут заболеть, но иммунная система будет точно знать, как бороться с болезнью. То есть это будет бессимптомное или легкое течение заболевания.

Для чего используются исследования?

Для ценки Т-клеточного иммунитета к COVID-19. Он позволяет идентифицировать в крови специфические Т-клетки (Т-лимфоциты), которые реагируют на определенные антигены коронавируса SARS-CoV-2.

Наличие клеточного иммунитета значительно снижает риск заражения. Чем более выражен Т-клеточный ответ, тем лучше защищен человек. Поэтому всем рекомендуется проверить свой клеточный иммунитет, чтобы понять, как они защищены от новой коронавирусной инфекции. И это особенно верно для тех, кто:

  • Переболел новой коронавирусной инфекцией, но антитела либо не выработались, либо их было небольшое количество. Проверка клеточного иммунитета поможет помочь понять, как человек защищен от повторного заражения, и решить, стоит ли делать прививку против прививки COVID-19.
  • Если антитела не образовались или исчезли с течением времени, а также в случае низких значений антител IgG. Оценка клеточного иммунитета у вакцинированных пациентов также даст понимание того, насколько стоит бояться инфекции и стоит ли думать о вакцинации другими видами вакцин.

Когда назначается исследование?

Исследование назначается пациентам:

  • С признаками коронавирусной инфекции, с симптомами, но без антител.
  • Если был контакт с пациентом COVID-19.
  • После иммунопрофилактических мероприятий.

Т-клетки реагируют на вирус, попадающий в организм раньше, чем антитела. Клеточный ответ обеспечивает долгосрочную защиту от коронавирусной инфекции. Одного тестирования на антитела недостаточно для всесторонней оценки защиты от COVID-19.

Читайте также:  Организация работы и настройка ЕГАИС в 1С Розница 2 2

Расшифровка результатов

  • Панель антигенов 1 (пептиды белка S), SPOT:
  • Меньше или равно 10 — отрицательный.
  • С 11 по 12 — граница.
  • Более 12 — положительный.

Панель антигенов 2 (пептиды белков N, M, O3, O7), SPOT:

  • Панель антигенов 1 (пептиды белка S), SPOT:
  • Меньше или равно 10 — отрицательный.
  • С 11 по 12 — граница.
  • Более 12 — положительный.

Положительный результат

Положительный результат потенциально может указывать на предыдущую или текущую инфекцию COVID-19, включая бессимптомный и установленный Т-клеточный иммунный ответ на вирус SARS-CoV-2.

Как образуются Т-клетки?

Т-клетки образуются в тимусе. Тимусом называется вилочковая или зобная железа. Он расположен за грудиной, в верхней части грудной клетки. Железа состоит из лимфоидной ткани, наиболее развита у новорожденных и детей и постепенно атрофируется с возрастом. Этот орган служит основным местом, где формируются Т-лимфоциты.

Клетки-претимоциты образуются в костном мозге. На самом деле, это стволовые клетки, которые не принадлежат ни к одному типу тканей, но могут превратиться в любой из них. Из костного мозга они перемещаются в тимус. В железе создаются особые условия, при которых стволовые клетки начинают превращаться в Т-лимфоциты. Основным из этих состояний является выделение вилочковой железой специальных гормонов.

Тимус производит огромное количество таких клеток. Если лимфоциты в организме повышены, то это результат усиленной работы вилочковой железы. Однако не все сформированные клетки бросаются защитить организм. Среди них есть неполноценные, которые разрушаются тимусом. Те клетки, которые остаются живыми, участвуют в осуществлении иммунных процессов. Они имеют дело с клетками организма, которые были заражены инфекционными патогенами, необратимо повреждены, трансформированы в злокачественные или мутировали.

С возрастом тимус атрофируется, а это значит, что его лимфоидная ткань замещается жиром и клетчаткой. Селезенка и лимфатические узлы также могут создать уникальную лимфатическую среду, в которой растут Т-лимфоциты.

Макрофаги и другие фагоциты отвечают за врожденный иммунитет. Их работа не зависит от того, встречает ли организм угрозу в первый раз или нет.

В лимфоцитах роль иная. Контактируя с фагоцитами и друг с другом, они получают информацию о заболеваниях, непосредственно участвуют в их уничтожении, а затем вспоминают процесс борьбы. В будущем, когда та же бактерия, вирус или другой агрессор снова попадут в организм, лимфоциты увеличатся и сформируют быстрый и эффективный иммунный ответ.

Т-лимфоциты формируют цитотоксический иммунитет: они убивают агрессоров, вступая с ними в прямой контакт. Некоторые разновидности этих клеток не являются киллерами, но увеличивают или ослабляют их активность.

Источник

Специфический иммунный ответ может быть двух видов: гуморальный и клеточный. Упрощенная схема иммунного ответа представлена на рис. 14.

Рис. 15. Схема иммунного ответа

Гуморальный иммунитет. Эффекторные функции гуморального иммунитета обусловлены действием антител.

В-лимфоциты несут на своей поверхности мембраносвязанные антитела класса IgM, выполняющие функции антигенраспознающих рецепторов. Клетки каждого клона В-лимфоцитов несут рецепторы, специфичные к определенному антигену. Чтобы обеспечить связывание многочисленных антигенов, с которыми в течение жизни может столкнуться организм, изначально в нем должно существовать практически бесконечное разнообразие рецепторов разной специфичности. Исходное число клеток каждой специфичности до встречи с антигеном невелико. Когда антиген проникает в организм, он связывается с В-клетками, несущими рецепторы, специфичные к этому антигену, что является сигналом к началу интенсивного размножения (пролиферации) В-лимфоцитов. После определенного числа делений В-клетки дифференцируются в плазматические клетки, которые образуют и выделяют в растворимом виде в кровь антитела, специфические к данному антигену.

Продукция антител может протекать без участия Т-клеток, если антигенами являются молекулы биополимеров с повторяющимися эпитопами, например белковые и липополисахаридные антигены бактерий, вирусов. Структура этих антигенов позволяет им перекрестно связывать В-клеточные рецепторы, что приводит к дальнейшей активации, пролиферации и дифференцировке В-лимфоцитов. Развивающийся при этом иммунный ответ идет по IgM-типу. Переключение на синтез иммуноглобулинов других типов в отсутствие кооперации с Т-клетками либо невозможно, либо длится непродолжительное время.

Если антиген имеет мономерное или олигомерное строение, он не способен перекрестно связывать В-клеточные рецепторы, поэтому для активации В-лимфоцитов необходим дополнительный сигнал от Т-клеток. Т-лимфоциты распознают антиген только в комплексе с белками МНС. Поэтому после связывания антигена с рецептором происходит его фагоцитоз В-лимфоцитом и вынос антигенной детерминанты в комплексе с белками МНС-II на поверхность клетки. Связывание Тх, имеющего на своей поверхности рецептор, специфичный по отношению к данному антигену, стимулирует выработку в Тх-клетках медиаторов иммунного ответа – интерлейкинов. IL-2, воздействуя на В-лимфоцит, активируют процесс размножения и преобразования в плазматическую клетку.

Эффекторные функции антител. Антитела могут взаимодействовать с бактериальными токсинами, находящимися в крови. Токсины — это продукты жизнедеятельности бактерий, обладающие токсичностью по отношению к организму человека, например, столбнячный, гангренозный, дифтерийный. Связывание токсинов с антителами приводит к подавлению их токсичности, но не приостанавливает размножение бактерий.

Антитела могут взаимодействовать с вирусами, находящимися в крови, блокируя их антигены. Это препятствует связыванию вируса с рецепторами клетки и проникновению в нее.

Комплекс антиген-антитело (малый иммунный комплекс) активирует систему комплемента.

Клеточный иммунитет включает формирование клонов Т-лимфоцитов, способных разрушать клетки собственного организма, зараженные вирусом (противовирусный иммунитет), раковые клетки (противоопухолевый иммунитет), отторгать пересаженные органы и ткани (трансплантационный иммунитет), а также участвует в ликвидации некоторых видов бактериальных инфекций.

В первой фазе иммунного ответа, проникший в организм вирус захватывается антигенпрезентирующими клетками (АПК), частично расщепляется и его антигенная детерминанта выносится на поверхность клетки в комплексе с белками МНС-II для распознавания Тх-лимфоцитами или с молекулами МНС-I, распознаваемом Тк-лимфоцитами. Среди огромного количества Тх-клеток только немногие обладают подходящим Т-клеточным рецептором и могут специфически распознать линейный Т-эпитоп в комплексе с молекулой МНС II. Процесс распознавания активирует АПК, которые начинают секретировать сигнальные белки интерлейкины (IL-1), стимулирующие пролиферацию этих Тх-клеток. Активированные Тх-клетки продуцируют IL-2, стимулирующий их собственное деление.

Во второй фазе Тх-иммунного ответа активированные Тх-клетки распознают на поверхности В-клеток тот же комплекс: молекула МНС класса II – антигенный пептид, который присутствует на АПК.

Читайте также:  Контрольно измерительные материалы к практической работе по теме quot Альдегиды quot

Цитотоксические Т-лимфоциты (Тк) распознают процессированный вирусный антиген, представленный в комплексе с МНС-молекулами I класса. Клонированные и активированные Тц-лимфоциты способны узнавать и связывать инфицированные клетки организма, на поверхности которых есть вирусные фрагменты, связанные с МНС-молекулами I класса. Тц-клетки секретируют белок перфорин, который образует каналы в наружной мембране инфицированных клеток, что приводит к ее лизису.

После устранения инфекции сохраняется некоторая часть вновь cинтезированных В-, Тх- и Тц-лимфоцитов, способных снова активироваться, если вирус повторно попадет в организм.. Их называют клетки памяти, они являются наиболее долгоживущими клетками и обеспечивают долгосрочный иммунитет.

Таким образом, основными характеристиками специфического иммунитета являются специфичность и память.

Источник



Цитокины

Цитокины представляют собой плейотропные белки, участвующие в регуляции как иммунологических, так и неиммунологических процессов, и классифицируются как провоспалительные или противовоспалительные по функции в зависимости от их способности либо усиливать, либо подавлять иммунный ответ . Цитокины продуцируются различными типами клеток на периферии (например, эндотелиальными клетками, моноцитами / макрофагами, дендритными клетками, натуральными клетками-киллерами и Т-клетками) и центральной нервной системой (ЦНС; например, астроциты, микроглия), где они функционируют как «химические посланники.»

Периферические цитокины

На периферии цитокины (и другие иммунные факторы) высвобождаются фагоцитарными клетками после инфицирования , и как только патоген устраняется, происходит сдвиг в сторону противовоспалительной передачи сигналов, чтобы устранить воспаление и восстановить гомеостаз. В дополнение к центрально продуцируемым факторам, периферические цитокины могут также получать доступ к ЦНС через несколько гуморальных путей, которые действуют параллельно, включая: (1) пассивный транспорт в нарушенных областях гематоэнцефалического барьера (ГЭБ) или через ГЭБ-дефицитные участки. сосудистые сплетения и околожелудочковые органы [, (2) активный транспорт через насыщаемые транспортные молекулы и (3) связывание с церебральными эндотелиальными клетками для стимулирования высвобождения вторичных воспалительных мессенджеров. Иммунная информация также передается в мозг с помощью быстрых нервных путей, которые активируют первичные афферентные нервные волокна в ответ на высвобождение периферических цитокинов. Как только иммунная информация с периферии достигает мозга, она восстанавливается в ЦНС посредством центрального высвобождения цитокинов.

Провоспалительные и противовоспалительные

Иммунные возможности различных цитокинов очень избыточны и в конечном итоге приводят к стимуляции нескольких типов клеток и последующей продукции медиаторов воспаления . Провоспалительные цитокины, такие как интерлейкин (IL) -1, IL-2, IL-6 и фактор некроза опухоли альфа (TNF-α), усиливают воспалительный каскад, рекрутируя лейкоциты, активируя воспалительные клетки и способствуя устранению вторжение патогенов . Противовоспалительные цитокины, такие как IL-4, IL-5, IL-10, антагонист рецептора IL-1 (IL-1RA) и растворимый рецептор IL-2 (sIL-2R), реципрокно разработаны орагнизмом для подавления воспаления. через иммуносупрессивные функции.

Механизмы действия

Цитокины проявляют свой эффект за счет связывания со специфическими рецепторами цитокинов, которые экспрессируются на множестве периферических и центральных клеток, а также существуют в растворимой форме. Некоторые подтипы рецепторов служат нефункциональными ловушками (например, IL-1RII, sIL-2R) , тогда как другие усиливают активность цитокинов (например, sIL-6R. Ингибирующие эффекты также достигаются нефункциональными антагонистами рецепторов (например, IL-1RA), которые конкурируют с цитокинами за сайты связывания рецепторов . Комплексы цитокин-рецептор фосфорилируются киназой Janus (JAK) и киназами Src и передают сигнал через такие пути, как JAK-STAT (преобразователь сигнала и активатор транскрипции), Ras / MAPK (протеинкиназа, активируемая митогеном) и фосфоинозитид-3-киназа ( PI-3-kinase) для активации транскрипции генов и клеточной активности. В этом репертуаре иммунологических функций цитокины играют ключевую роль в регулировании энергетического гомеостаза. Это происходит в основном за счет центрального воздействия на пищевое поведение и другие метаболические исходы как в иммунологических, так и в неиммунологических целях.э

В ЦНС цитокины оказывают прямое действие на нейроны гипоталамуса в LHA, PVN и VMN, опосредуя пищевое поведение . В подтверждение этого цитокиновая мРНК и белок, а также рецепторы цитокинов были обнаружены во многих областях мозга, включая гипоталамус, с наибольшими концентрациями в VMH . У крыс с анорексией, несущих опухоль, мРНК IL-1β и IL-1R активируются в гипоталамусе, а уровни IL-1 в спинномозговой жидкости отрицательно коррелируют с потреблением пищи . Kent et al. продемонстрировали, что прямое введение рекомбинантного IL-1β в VMN, как в зависимости от времени, так и в зависимости от дозы, вызывает анорексию и потерю веса, при этом потребление пищи и воды снижается на 45 и 30% соответственно. Антагонисты цитокинов, вводимые VMN, также могут изменить исход анорексии за счет улучшения приема пищи. Эти данные подтверждают прямое участие цитокинов в регуляции метаболической активности гипоталамуса.

Цитокины проявляют свой эффект за счет связывания со специфическими рецепторами цитокинов, которые экспрессируются на множестве периферических и центральных клеток, а также существуют в растворимой форме

Центральное введение цитокинов может снизить уровень NPY — важного орексигенного фактора . Sonti et al. наблюдали, что введение NPY блокирует анорексические эффекты IL-1β и вызывает кормление у анорексичных крыс. Аналогичная связь существует между NPY и интерфероном-α Липополисахаридный эндотоксин и IL-1β снижают уровни в плазме орексигенного фактора, грелина, эффект, который можно блокировать введением экзогенного грелина, IL-1RA и нестероидного противовоспалительного препарата индометацина. Другими словами, введение противовоспалительных факторов восстанавливает орексигенную передачу сигналов в тех случаях, когда уровни цитокинов повышены. Цитокины также взаимодействуют с другими нейропептидами (например, пептидами, производными POMC, гипокретинами / орексинами, CART, меланин-концентрирующим гормоном и AgRP) и нейротрансмиттерами (например, дофамином, серотонином, гистамином и норэпинефрином), которые участвуют в регуляции приема пищи

Микроглия

В ЦНС микроглия и астроциты в первую очередь регулируют начало и прекращение воспалительной реакции. Микроглия — это резидентные макрофаги ЦНС, которые постоянно исследуют мозг на предмет повреждения нейронов, бляшек и микробов и обеспечивают немедленную реакцию даже на незначительную центральную патологию. После активации микроглия участвует в различных функциях, включая фагоцитоз и представление антигена вторгшимся микробам, секрецию маркеров окислительного стресса, таких как активные формы кислорода (АФК) и активные формы азота, и выработку циклооксигеназы (ЦОГ) -2, простагландина Е 2 , и воспалительные цитокины.

Астроциты

Астроциты могут секретировать провоспалительные медиаторы, но они в первую очередь продуцируют противовоспалительные факторы . Астроциты также оказывают ингибирующее и стимулирующее действие на микроглию в зависимости от внутреннего иммунного состояния.

Источник