Nasonov_E.L._Антифосфолипидный синдром_(Literra,2004)-1

SHS-OOO4.qxd 21.11.2006 16:56 Page 131

ГЛАВА 6. Иммунные механизмы атеросклероза

Окислительный стресс

Вклетках млекопитающих энергия образуется путем восстановления молекулярного кислорода до воды в процессе аэробного дыхания37 39. Вследствие этого процесса возникают промежуточные или активные ме таболиты кислорода (АМК), к которым относятся супероксиданион, ги дроксильный радикал, перекись водорода, синглетный кислород, гипо галоиды (НОСl, НОВr, HOI), оксид азота и некоторые другие кислород ные радикалы. В норме они выступают в роли сигнальных молекул, уча ствуют в синтезе ряда биологически активных веществ (арахидоновой кислоты, простагландинов, тромбоксана, лейкотриенов, прогестерона) и не оказывают цитотоксического эффекта благодаря системе антиокси дантной защиты.

Вобразовании АМК принимают участие несколько ферментных си стем. Основное значение имеет связанный с мембраной никотинамид динуклеотид (фосфат) — окислительный ферментный комплекс, кото рый катализирует восстановление молекулярного кислорода, используя НАД(Ф)Н как донатор электронов, генерируя при этом супероксидани он. Определенную роль играют ферментная система ксантиноксидоре дуктазы, которая катализирует окисление гипоксантина в ксантин и превращения мочевой кислоты в процессе метаболизма пуринов, а так же NO синтаза, дыхательная цепь митохондрий, ЦОГ, ЛОГ и цитохром Р 450 монооксигеназа.

При длительной некомпенсированной избыточной продукции АМК развивается так называемый "окислительный стресс", то есть стойкое на рушение физиологического равновесия между анти и прооксидантны ми процессами в пользу последних, сопровождающийся повреждением клеток.

Окислительный стресс оказывает непосредственное влияние на функ ционирование эндотелия19, способствует эндотелиальной дисфункции и поддерживает провоспалительные, протромботические, пролифератив ные и вазоконстрикторные процессы, приводящие к атеротромбозу (рису нок 6.4). Известно, что одной из причин дисфункция эндотелия является нарушение биодоступности NO. Это может быть связано с выработкой

супероксиданиона, который быстро связывает и инактивирует NO. Уста

131

SHS-OOO4.qxd 21.11.2006 16:56 Page 132

Насонов Е.Л. Антифосфолипидный синдром

Ангиотензин

Тромбин ТФРBβ ФНОBα

Гемодинамическая нагрузка

NAD(P)H оксидаза

Оксид азота

Реактивные кислородные радикалы

(O2B, H2O2, BOH)

Дисфункция эндотелия

Рисунок 6.4. Роль окислительного стресса в нарушении функции эндотелия

что продукция супероксиданиона сосудистой стенкой повыше гиперхолестеринемии, сахарном диабете, АГ и курении. Кроме то взаимодействия супероксиданиона и NO образуется высо пероксинитрит, который активирует перекисное окисление (ПОЛ), образование альдегидов, тем самым способствуя атеро модификации ЛНП. Продукция супероксиданиона эндотелием от активности НАДН/НАД (Ф)Н оксидазы, которая повышается

АГТ II, тромбина, ФНО α и ТФР β.

стресс индуцирует экспрессию КМА (VCAM 1 и а также МХБ 1, которые инициируют ранние стадии атероск

. Образование воспалительных сигнальных молекул контролиру

который активируется под влиянием ПОЛ.

132

SHS-OOO4.qxd 21.11.2006 16:56 Page 133

ГЛАВА 6. Иммунные механизмы атеросклероза

Гомоцистеин

Хотя увеличение концентрации гомоцистеина — важный фактор рис ка атеросклеротического поражения коронарных, мозговых и перифери ческих артерий, коррелирующий с летальностью пациентов с ИБС, ис тинное значение и характер этой причинно следственной взаимосвязи до конца не ясны40, 41. Вероятнее всего, увеличение уровня гомоцистеина приводит к повышению частоты сердечно сосудистых осложнений толь ко при наличии других факторов риска.

Установлено, что одним из важных механизмов нарушения метабо лизма гомоцистеина является окислительный стресс42. В свою очередь гипергомоцистеинемия приводит к нарушению антикоагулянтных свойств сосудистого эндотелия43. Примечательно, что этот эффект может быть опосредован индукцией синтеза ФНО α44.

Липопротеиды

Одним из наиболее мощных индукторов воспаления при атероскле розе являются окисленные липопротеины низкой плотности (оЛНП)45, в то время как липопротеины высокой плотности (ЛВП) (и в первую оче редь их белковые компоненты апоА I и апоА J) предохраняют сосуды от провоспалительного/атерогенного действия ЛНП45. Это связано с тем, что ЛВП, во первых, способствуют выведению ХС из макрофагов атеро склеротической бляшки; во вторых, предохраняют ЛНП от окисления; в третьих, обладают противовоспалительным эффектом, подавляя инду цированную цитокинами экспрессию эндотелиальных КМА46. ЛВП со держит в своем составе по крайней мере четыре фермента, подавляющих окисление ЛНП. Среди них особенно важную роль придают параоксаназе, которая предотвращает окисление ЛНП и инактивирует оЛНП. При вос палении под действием острофазовых молекул — сывороточного амило идного белка А (SAA) и фосфолипипазы А2 (ФЛА2) — ЛВП теряют проти вовоспалительные и приобретает провоспалительные свойства47.

Клеточный иммунитет

Ведущую роль в иммунопатогенезе атеросклероза играют клеточные

имммунные реакции48, 49.

133

SHS-OOO4.qxd 21.11.2006 16:56 Page 134

Насонов Е.Л. Антифосфолипидный синдром

Toll рецепторов

иммунный ответ — важный компонент защиты от мик 50. Фундаментальное значение для регуляции врожденного ответа имеют так называемые Toll рецепторы, (особенно 4 го типа — TLT4). Эти рецепторы экспрессируются на макрофагах, ЭК и ГМК сосудов и реагируют с иммуно липополисахаридом (ЛПС) грамотрицательных бактерий (в том

Chlamydia pneumoniae и Helicobacter pylori, участие которых в пато атеросклероза в настоящее время является предметом интенсив

. Кроме того, TLT4 взаимодействуют со многими дру атерогенными лигандами, включая некоторые вирусы, белки теп

шока, фибриноген, фибронектин, гиалуроновую кислоту и др. ЛПС с TL вызывает активацию NF kB (см. выше), что

очередь приводит к синтезу широкого спектра медиаторов, участ в формировании врожденного иммунитета. Однако многие из атерогенной активностью50. Получены данные о связи меж гена TLR4 и синтезом медиаторов воспаления51. При что полиморфизм Asp299Gly TLR4, с одной стороны, связан

синтеза медиаторов воспаления в ответ на инфекцию гра бактериями, с другой стороны — со снижением риска

атеросклероза51.

иммунный ответ: роль цитокинов

(антигенспецифичный) иммунный ответ вызывается (или дендритными клетками макрофагального происхож взаимодействующими с мембранным комплексом, состоящим антигенного пептида, связанного с антигенами

IIглавного комплекса гистосовместимости (ГКГ), экспрессиру на Т лимфоцитах. Это приводит к активации Т лимфоцитов,

цитокинов, цитотоксичности, синтезу антител и многим дру реакциям. Поскольку атеросклеротическая бляшка со иммунные клетки, особенно макрофаги и активированные Т 48, очевидно, что развитие атеросклероза тесно связано с ло

Т клеточным иммунным ответом. Наибольшая часть Т лим

134

SHS-OOO4.qxd 21.11.2006 16:56 Page 135

ГЛАВА 6. Иммунные механизмы атеросклероза

фоцитов, присутствующих в атеросклеротической бляшке, принадле жит к CD3+CD4+ клеткам, несущим Т клеточные рецепторы α/β. Это указывает на то, что Т лимфоциты распознают белковый эпитоп, пред ставленный макрофагами после процессинга соответствующих антиге нов. Поскольку Т лимфоциты, присутствующие в атеросклеротической бляшке, секретируют ИФН γ, ИЛ 1 и ФНО α и β, то их относят к под типу Th148, 52. Эти цитокины вызывают активацию макрофагов и ЭК, ве дущую к развитию сосудистого воспаления, и классифицируются как провоспалительные и атерогенные.

Установлено по крайней мере 2 важных стимула, обуславливающих дифференцировку Тh1 клеток: ИЛ 12 и остеопонтин (ранний белок ак тивации Т лимфоцитов 1). Кроме того, очень важную роль в дифферен цировке играет ИФН γ, который обладает способностью "премировать" макрофаги и вызывать иммунный ответ по типу гиперчувствительности замедленного типа. ИФН γ также является мощным ингибитором роста ЭК, он угнетает сократимость ГКМ и синтез в них коллагена, регулирует экспрессию секреторной формы ФЛА2. Активация ФЛА2 в свою очередь стимулирует образование эйкозаноидов, лизофосфатидилхолина и ФАТ53. Полагают, что именно синтез ИФН γ Т лимфоцитами играет важную роль в дестабилизации атеросклеротической бляшки за счет раз рушения фиброзной покрышки. Примечательно, что у КО мышей, ли шенных гена ИФН γ, наблюдается снижение интенсивности атероскле ротического поражения сосудов, а введение этого гена ускоряет развитие атеросклероза.

Провоспалительные цитокины, экспрессирующиеся в зоне атероскле ротического повреждения сосудов (в первую очередь ФНО α и ИЛ 1), стимулируют активацию макрофагов, секрецию матриксных металлопро теиназ, а также способствуют экспрессии КМА7, 49 (рисунок 6.5). Для этих цитокинов характерно влияние на обмен липидов, например, подавление липопротеинлипазы (приводит к увеличению уровня ТГ), а также воздей ствие на метаболизм глюкозы и энергетический обмен. Полагают, что в низких концентрациях ФНО α может способствовать развитию метабо лического синдрома, вызывать резистентность к инсулину и перераспре

деление жировой ткани54.

135

SHS-OOO4.qxd 21.11.2006 16:56 Page 136

Насонов Е.Л. Антифосфолипидный синдром

Экспрессия цитокинов Экспрессия КМА Тромбогенез

Экспрессия цитокинов Экспрессия КМА Активация ММП

Активация Th2 Th1

Экспрессия цитокинов Экспрессия КМА Продукция РФК Моноциты макрофаги

Рис. 6.5. Цитокины и атеросклероз

более подробно рассмотреть атерогенные эффекты ФНО α, именно этот цитокин может играть ведущую роль в развитии при СКВ и АФС (главы 5 и 12). ФНО α и другие предста семейства ФНО (Fas лиганд/Fas, CD40 лиганд/D40, CD27 ли CD30 лиганд/CD30 и др.) играют важную роль в активации и регуляции апоптоза54 57. По своей структуре ФНО α гомотри форма которого образуется из мембранной в результа так называемым ФНО α конвертирующим ферментом.

α проявляет свою биологическую активность после связывания со мембранными рецепторами (Р) с молекулярной мас кДа (тип I или СD120a) и 75 кДа (тип II или CD120b). Второй тип

к трансмембранным рецепторам I типа и экспрессируется на

клетках, включая полиморфоядерные лейкоциты и ЭК. Рецеп

136

SHS-OOO4.qxd 21.11.2006 16:56 Page 137

ГЛАВА 6. Иммунные механизмы атеросклероза

торы I и II типа отличаются по характеру передачи сигнала и аффинно сти к ФНО α. Связывание ФНО α с ФНО Р приводит к активации фак торов транскрипции NF kB и др. ФНО α проявляет многочисленные иммуномодулирующие и провоспалительные эффекты, подавляющее большинство из которых могут иметь фундаментальное значение для развития атеротромбоза. Ряд фактов свидетельствует о важной роли ФНО α в развитии атеросклероза. У мышей, лишенных гена ФНО ре цептора, наблюдается ускоренный атерогенез58, а у мышей, лишенных гена ФНО α (ФНО—/—), отсутствует гиперплазия интимы артерии по сле ее механического повреждения59. В клинических исследованиях по казано, что увеличение концентрации ФНО α (или его рецепторов) коррелирует с развитием атеросклероза и его осложнений у человека60 63. Интраартериальное введение ФНО α здоровым добровольцам вызывает нарушение эндотелийзависимой вазодилатации и увеличение концент рации ИЛ 664. Интересно, что введение моноклональных антител к ФНО α (Infliximab) пациентам с РА, для которого характерна гиперпро дукция ФНО α, приводит к нормализации нарушенной эндотелийзави симой вазодилатации65.

При атеросклерозе синтез цитокинов Th2 (ИЛ 4, ИЛ 5 и ИЛ 10) вы ражен в меньшей степени, чем синтез цитокинов Th148, 49. У мышей апоЕ КО цитокины Th2 обнаруживают в зоне атеросклеротической бляшки только при очень высокой гиперхолестеринемии66. ИЛ 10 ингибирует синтез цитокинов Th1. У мышей, лишенных гена ИЛ 10, отмечают уско ренное развитие атеросклероза, а у мышей, полученных в результате скрещивания мышей ИЛ 10—/— с мышами апоЕ КО, наблюдают выра женную дестабилизацию бляшки и развитие тромбоза коронарных арте рий. В целом ИЛ 10 рассматривается как наиболее значимый антиатеро генный цитокин67.

Трансэндотелиальная миграция лейкоцитов стимулируется хемотак тическими медиаторами. Некоторые медиаторы, в частности, компонен ты комплемента (например анаффилатоксин С5а), образуются в систем ной циркуляции, синтез других происходит локально в зоне атероскле ротического повреждения сосудистой стенки. Локально образуется мо

ноцитарный хемотаксический белок 1 (МХБ 1). Стимуляторами его

137

SHS-OOO4.qxd 21.11.2006 16:56 Page 138

Насонов Е.Л. Антифосфолипидный синдром

служат анафилатоксины и провоспалительные цитокины. Под МХБ 1 происходит накопление моноцитов и Т лимфоцитов стадиях атерогенеза. У мышей, полученных путем скрещивания по МХБ 1 особей с мышами апоЕ КО или мышами ЛНП КО, наблюдается существенное замедление развития атероск

68. Дифференцировка моноцитов в макрофаги зависит от макрофа колониестимулирующего фактора (М КСФ) — цитокина, син происходит непосредственно в макрофагах, а также в стро

исосудистых клетках. При скрещивании мышей, лишенных ге (ор/ор), с мышами апоЕ КО получают особей, у которых не развития атеросклероза. Это подчеркивает важную роль ма

ватерогенезе. Макрофаги захватывают модифицированные ЛП, в первую очередь оЛНП, за счет скавенджер—рецеп

активность которых также регулируется цитокинами. Макрофаги или "презентируют" компоненты оЛНП, кроме того, са обладают способностью напрямую активировать макрофаги. это происходит при участии компонентов оЛНП, содержащих фактор активации тромбоцитов (ФАТ). Он обладает провоспалительной активностью и активирует макрофаги и

Кроме того, оЛНП могут связываться с сигнальными рецепторами как Toll рецептор) и ядерными рецепторами (липидный Х ре играющими важную роль в функциональной активности макро

.

CD40 и CD40-лиганда

и его лиганд (CD40 лиганд или CD152) принадлежат к суперсе ФНО, экспрессируются на В лимфоцитах и CD4+ Т лимфоци

. Взаимодействие между CD40 и CD40 лигандом Т зависимую активацию и дифференцировку В лимфо образование В клеток памяти, подавление апоптоза В лимфоци переключение синтеза антител и, таким образом, яв основой гуморального иммунного ответа. В сигнальных процес с взаимодействием CD40/CD40 лиганда, принимает уча

транскрипции NF kB.

138

SHS-OOO4.qxd 21.11.2006 16:56 Page 139

ГЛАВА 6. Иммунные механизмы атеросклероза

Экспрессия CD40 и СВ40 лиганда происходит в разнообразных клет ках (таблица 6.10). Нарушение взаимодействия CD40 CD40 лиганда иг рает важную роль во многих патологических процессах, включающих ау тоиммунитет, атерогенез и тромбообразование69, 70.

Таблица 6.10. Клетки, экспрессирующие CD40 и CD40Bлиганд69, 70

• Другие (кератиноциты, фибробласты) • Эпителиальные клетки

•Эндотелиальные клетки

•Гладкомышечные клетки сосудов

•Тромбоциты

Стимулы, инициирующие экспрессию CD40/CD40 лиганда на клет ках, участвующих в формировании атеросклеротической бляшки, не из вестны. К возможным кандидатам относят оЛНП, инфекционные аген ты, белки теплового шока. Связывание CD40 лиганда с CD40 на ЭК и клетках гладкой мускулатуры вызывает экспрессию КМА (VCAM 1, ICAM 1, Е селектина), а на макрофагах — обусловливает экспрессию LFA 1 и ICAM 1. Стимуляция CD40 лиганда усиливает адгезию Т лим фоцитов к ЭК, вызывает характерный для атеросклероза иммунный от вет Th1 типа, а также стимулирует синтез медиаторов воспаления (ИЛ 1, ФНО α и ИФН γ) и хемоаттрактантов (ИЛ 8, МВБ 1 α/β, RANTES,

стромального клеточного фактора 1, МХБ 1) в атероматозной бляшке.

139

SHS-OOO4.qxd 21.11.2006 16:56 Page 140

Насонов Е.Л. Антифосфолипидный синдром

дальнейшему накоплению Т лимфоцитов и макрофа атероме и поддержанию хронического воспаления. Наконец, взаи CD40/СВ40 лиганда является важным механизмом неовас атеромы и, что самое важное, дестабилизации атеросклеро бляшки. В частности, было показано, что связывание CD40 на сосудов и макрофагах вызывает экспрессию прокоагулянтных приводит к снижению экспрессии антикоагулянтов — тромбомоду

и др. (таблица 6.11).

6.11. Роль взаимодействия CD40/CD40Bлиганд в атерогенезе

аутоиммунитета

время накоплено много данных о важной роли аутоимму в развитии атеросклероза71. К ним относятся следующие факты:

признаки экспрессии аутоантигенов (ЛНП, HSP 60/65, в атеросклеротической бляшке;

уровня аутоантител к оЛНП и аФЛ связано с прогрессиро атеросклероза;

Т лимфоциты, специфичные к оЛНП, выделены из бляшки человека;

к комплексу кардиолипин β2 ГП I усиливают захват ЛНП

140