загрузка...
 
Г.Ю. Кнорринг Санкт Петербургская Медицинская академия последипломного образования Цитокиновая сеть как мишень системной энзимотерапии
Повернутись до змісту

Г.Ю. Кнорринг Санкт Петербургская Медицинская академия последипломного образования Цитокиновая сеть как мишень системной энзимотерапии

Интерес исследователей к системе цитокинов связан с ключевой ролью этих молекул в развитии патологии у человека. Представляется перспективной разработка способов воздействия на физиологические механизмы неспецифической модуляции активности цитокинов, например, на систему антипротеиназ. Одним из  таких методов может являться  системная  энзимотерапия. Описаны эффекты системной энзимотерапии, опосредованные влиянием на альфа 2 макроглобулин и другие антипротеиназы крови: оптимизация острого воспалительного процесса, предотвращение его хронизации, модуляция иммунного ответа и способность снижать активность иммуновоспалительного процесса при аутоиммунных и иных иммунопатологических  заболеваниях.    (Цитокины и воспаление. 2005.  Т. 4, № 4. С. 45–49.)

Ключевые слова: цитокины, энзимы, системная энзимотерапия, вобэнзим.

Усилившийся в последние  годы интерес исследователей к системе цитокинов связан с ключевой ролью этих молекул в развитии патологии у человека. По современным представлениям, цитокины—семейство многочисленных молекул, выполняющих функции медиаторов, месенджеров межклеточных взаимодействий, регулирующих интенсивность и продолжительность иммуновоспалительного ответа при многих заболеваниях у человека, включая процессы воспалительной, аутоиммунной и онкологической природы. К цитокинам относятся интерфероны, интерлейкины, хемокины, колониестимулирующие факторы, трансформирующие ростовые факторы,  группа фактора некроза опухолей и некоторые другие. К настоящему времени идентифицировано более 100 веществ, относящихся к цитокинам  [3, 12, 15]. Большинство из них не синтезируется клетками вне воспалительной реакции и иммунного ответа, таким образом, синтез цитокинов является индуцибельным процессом. Экспрессия  генов цитокинов начинается в ответ на проникновение в организм патогенов, антигенное раздражение или повреждение тканей. В рамках иммунной системы именно цитокины осуществляют взаимосвязь между неспецифическими защитными реакциями и специфическим иммунитетом. На системном уровне цитокины регулируют взаимодействие между иммунной, эндокринной, нервной, кроветворной и другими системами, модулируя, таким образом, ключевые защитные реакции [3, 15]. В основном, цитокины ответственны за развитие местных защитных реакций в тканях с участием различных типов клеток крови, эндотелия, эпителиев и соединительной ткани. Основные эффекты цитокинов опосредуются через специфические клеточные рецепторные комплексы. На местном уровне цитокины регулируют все последовательные этапы развития воспаления и адекватность ответа на внедрение патогена, обеспечение его локализации и удаления, а затем репарации поврежденной структуры тканей. При этом необходимо, чтобы воспалительная реакция, как защитная реакции организма, протекала в темпе и объеме, соответствующих степени повреждения. Главным условием этого является целенаправленное взаимодействие между эндотелием, клетками крови, коагуляционной системой плазмы и комплементом. Дисрегуляция и делокализация являются решающими факторами для развития хронического или аутоиммунного воспаления. Активация клеток, усиление продукции провоспалительных цитокинов  (хемокинов,  IL1,  IL6, TNF? и некоторых других), является необходимой в начальных фазах воспаления, однако она становится проблемной, если степень активации перестает быть адекватной, когда первоначально защитный механизм перерастает в патологический. Примером отрицательного влияния перепроизводства цитокинов является гиперпролиферация фибробластов и последующий фиброз тканей вследствие повышенной концентрации TGF?— воспалительный процесс принимает хроническое течение [2, 5, 6]. Гиперпродукция цитокинов приводит к развитию системной воспалительной реакции, вовлечению отдаленных органов, дальнейшее нарастание концентрации может служить причиной ряда патологических состояний, в частности, септического шока и полиорганной недостаточности (рисунок). В этом случае провоспалительные цитокины влияют практически на все органы и системы

 

Рисунок.  Зависимость  эффектов фактора некроза опухоли от  концентрации в  крови

организма, участвующие в регуляции  гомеостаза (таблица). Основным проявлением системной воспалительной  реакции, связанным с действием цитокинов на терморегуляторный центр  гипоталамуса, является повышение температуры тела. Увеличение температуры  является одной из эффективных защитных реакций, снижающей способность бактерий и вирусов к размножению, и, напротив, при этом возрастает пролиферация лимфоцитов [3]. Нарастающий интерес к цитокинам—ведущим физиологическим регуляторам воспалительного и иммунного процесса—неотделим от желания экспериментаторов и клиницистов найти способы влияния на это многочисленное семейство молекул. Обнаружение и уточнение функции отдельных цитокинов, определение их роли в патогенезе различных заболеваний ведет к созданию все более специфичных, селективных методов коррекции количественных, качественных и функциональных нарушений цитокиновой регуляции, например, антагонистов (антител) интерлейкинов, TNF?, рецепторов цитокинов и т. д. Однако необходимо учитывать такие особенности функционирования системы цитокинов, как плейотропность их действия, дозозависимость эффектов, наличие синергизма и регулирующего взаимодействия и т. д., с формированием т. н. цитокиновой сети. В связи с этим представляется перспективной разработка способов воздействия на физиологические механизмы неспецифической модуляции активности цитокинов, например, на систему антипротеиназ—транспортных белков

Таблица Системная воспалительная реакция (влияние цитокинов) [3]

 

 крови, играющих большую роль в транспорте цитокинов, а также и в реализации их специфического действия. Наиболее значимыми и изученными антипротеиназами крови являются ?1 антитрипсин (?1А) и ?2 макроглобулин  (?2М)  [1, 5, 11]. Активация нативного  (медленного) ?2 М с переходом его в «быструю» форму  (fast  form), взаимодействующую с цитокинами и их рецепторами, обеспечивает снижение выраженности локальных и системных эффекторных реакций, обусловленных системой провоспалительных цитокинов [11]. Эти эффекты показаны для  IL1?,  IL2,  IL6, TNF?, TGF? и др. При этом показано, что активация нативного ?2 М происходит и при взаимодействии с некоторыми протеазами, например, с трипсином и трипсиноподобными  гидролазами  (плазмином), химотрипсином, бромелаином и некоторыми другими ферментами [1]. Лекарственные препараты, представляющие собой смеси указанных ферментов, способных корригировать активность антипротеиназ, в связи с этим могут представлять интерес для лечения различных патологических состояний. Системная энзимотерапия  (СЭТ), представляющая собой метод терапевтического воздействия с помощью перорально вводимых комбинаций гидролаз растительного и животного происхождения, в последние  годы нашла широкое применение при различных заболеваниях внутренних органов ввиду универсальности оказываемых противовоспалительного и иммуномодулирующего эффектов [4, 5, 13, 15]. Эффекты СЭТ обусловлены в том числе и указанным взаимодействием резорбированных энзимов с ?2М и другими антипротеиназами крови [2]. После связывания со свободным (медленным) ?2 M цитокины сохраняют свою активность (и целенаправленно переносятся), в то время как после связывания с активированным (быстрым) ?2 M они теряют свою активность; кроме того, этот комплекс побуждает макрофаги к экспрессии рецепторов для ?2 M, что является первым шагом для удаления цитокинов из циркуляции. Снижением концентрации цитокинов протеазы предотвращают чрезмерную и, главное, длительную активацию клеток, потому что снижение количества циркулирующих цитокинов во многих случаях ограничивает экспрессию адгезивных молекул на клетках и таким образом препятствует хронизации воспаления [10, 11]. Препараты СЭТ модулируют активность ряда провоспалительных цитокинов (IL1?, TNF?, IL6, IL8 др.), играющих ключевую роль в патогенезе ревматических заболеваний  [6, 7, 13]. Индуцируемый цитокинами иммунный ответ во многом зависит от рецепторного аппарата клеток-мишеней, при этом снижение плотности рецепторов на клеточной мембране резко снижает или отменяет специфическое действие интерлейкинов [14]. Доказанная способность энзимов подавлять экспрессию цитокиновых рецепторов на «клетках-мишенях» поддерживает их оптимальную концентрацию, что является одним из регуляторных механизмов, противодействующим чрезмерной реализации провоспалительных эффектов цитокинов на системном уровне [2, 6]. Энзимные препараты  (вобэнзим, флогэнзим, вобэмугос) оказывают модулирующее влияние и на активность адгезионных молекул различных классов  (селектинов, интегринов, иммуноглобулинов и др.)  [4, 5, 7]. Протеазы способны непосредственно регулировать адгезионные молекулы: эксперименты in vitro доказали возможность влияния на известные молекулы CD44, CD45, CD4, CD80, CD62L и др. [9]. Эта способность протеаз в значительной степени реализуется уже при адгезии лейкоцитов к эндотелию и их последующем проникновении в очаг воспаления. Кроме того, селективным отщеплением молекул CD4, CD44 и B71 (костимулирующих молекул) на поверхности Т лимфоцитов можно снизить порог активации этих клеток, что и было показано в эксперименте, проведенном на модели аллергического воспаления  (аллергического энцефаломиелита) у животных, опосредованного Т клетками: назначение флогэнзима  (трипсин, бромелаин, рутин) предотвратило возникновение болезни [16]. Известно, что увеличение экспрессии селектинов на эндотелиальных клетках и лейкоцитах сопровождается активацией и поддержанием хронического аутоиммунного воспалительного процесса, а неконтролируемая экспрессия ICAM 1, CD44 и других молекул адгезии является одним из факторов, способствующим метастазированию злокачественных опухолей [8, 17]. Результаты исследований свидетельствуют о значимом влиянии препаратов системной энзимотерапии на Т и В клеточное звенья иммунитета, которое также осуществляется через цитокиновую сеть (в частности, как провоспалительные— IL1?, TNF?, IL6, IL8, так и противовоспалительные интерлейкины—IL4 и IL10), факторы роста, молекулы адгезии и ряд других факторов. Анализ влияния протеаз на спектр адгезивных молекул на поверхности Т лимфоцитов и продуцируемые ими цитокины у пациентов с сахарным диабетом I типа показывает, что протеолитические энзимы способны селективно ингибировать Th1 лимфоциты, в результате чего предупреждается развитие воспаления, направленного против собственной ткани. С точки зрения иммуномодулирующего действия СЭТ, очень важна способность трипсина повышать порог активации Т лимфоцитов, благодаря влиянию на адгезионные молекулы CD4, CD44 и B7 1. Повышенная экспрессия CD4, CD44 и B7 1 и связанное с ней снижение порога активации Т лимфоцитов наблюдается в очаге воспаления. Оно вызвано стимуляцией  INF? и направлено на активацию Т лимфоцитов. С учетом того, что активированные Т лимфоциты также продуцируют  INF?, происходит усиление всего процесса. Действие трипсина на указанные адгезионные молекулы  (одновременно с повышенной элиминацией INF? через связь с комплексом протеаза ?2 M) возвращает T лимфоциты в состояние покоя и этим ограничивает  гиперактивацию воспалительного процесса  [16]. Можно полагать, что клиническая эффективность СЭТ при аутоиммунных заболеваниях связана не только со снижением концентрации цитокинов в крови, но и с блокированием реализации их провоспалительных воздействий на уровне клеток-мишеней. “Шеддинг”  (слущивание) цитокиновых рецепторов обсуждается в качестве возможного регуляторного механизма, противодействующего реализации эффектов цитокинов [6]. В настоящее время показан также фибринолитический эффект препаратов системной энзимотерапии. Согласно результатам ряда исследователей, протеиназы, входящие в состав препаратов СЭТ, опосредованно повышают фибринолиз путем усиления синтеза и освобождения тканевых активаторов плазминогена [5], а также за счет конкурентного взаимодействия с антиплазмином и ?2 М. С учетом этих данных расширяется спектр показаний для использования СЭТ при аутоиммунных, онкологических и гематологических заболеваниях, а также при ишемической болезни сердца, ишемических инсультах и др. [4, 14]. Воздействие протеаз на воспалительный процесс является многосторонним, что позволяет в ряде случаев отказываться от широкого спектра иных противовоспалительных средств. Влияние протеолитических энзимов на ключевые механизмы воспалительной реакции включает в себя и поддержку его в физиологической фазе и эффективное сдерживание на фазе превышения уровней защитного механизма. Наглядным примером удержания динамического равновесия воспалительных и противовоспалительных цитокинов  с помощью экзогенных протеаз является динамика ?2 M. С одной стороны, протеазы активируют производство ?2 М макрофагами, что отражает их «стимулирующую» роль в начальной (физиологической) фазе воспаления. Одновременно происходит снижение уровня этого «медленного» ?2 М в результате его связывания с протеазами и перехода в «быструю» форму с последующей элиминацией макрофагами (вместе с воспалительными цитокинами). Этот процесс становится преобладающим — и, бесспорно, терапевтически выгодным—в условиях затяжного или хронического воспаления. В отличие от классических противовоспалительных лекарств  (например, нестероидных препаратов), протеазы оптимизируют физиологический процесс воспаления и препятствуют переходу процесса в аутоагрессию и хроническое состояние. Применение препаратов СЭТ в комбинации с базисными препаратами показано у больных РА и СКВ с высокой клинико иммунологической активностью заболеваний, особенно при быстро прогрессирующих вариантах течения, а также у больных с множественными висцеральными поражениями; при резистентных к терапии формах РА и СКВ; с целью снижения дозы применяемых НПВП и  глюкокортикоидов, а также как метод выбора при плохой переносимости или недостаточной эффективности цитостатических средств. Кроме того, вобэнзим в варианте монотерапии может назначаться больным РА и СКВ, имеющих противопоказания к иммуносупрессивной терапии в связи с существующими изменениями периферической крови (тяжелый анемический синдром, цитопении различной степени выраженности и др.) [4, 5]. Безусловно, тонкие механизмы реализации иммунотропных эффектов СЭТ и ее влияние на функциональное состояние различных звеньев иммунной системы, в том числе, опосредованных воздействием на цитокиновую сеть, требуют дальнейшего изучения, равно как и отработка показаний и схем назначения препаратов системной энзимотерапии при различных заболеваниях и патологических состояниях.

ЛИТЕРАТУРА

1. Дорофейков В.В. Белокбелковые взаимодействия альфа2макроглобулина человека и их функциональные последствия: Автореф. дис. .. . дра мед. наук. — СПб., 2000. — 36 с.

2. Лысикова М., Вальд М., Масиновски 3. Механизмы воспалительной реакции и воздействие на них с помощью протеолитических энзимов // Цитокины и воспаление. — 2004. — Т. 3, № 3. — С. 48–53.

3. Симбирцев А.С. Цитокины — новая  система регуляции  защитных реакций организма // Цитокины и воспаление. — 2002. — № 1. — С. 9–16.

4. Системная энзимотерапия. Опыт и перспективы / Под ред. В.И. Кулакова, В.А. Насоновой, В.С. Савельева. — СПб.: Интер Медика. — 264 с.

5. Системная энзимотерапия. Теоретические основы, опыт клинического применения  / Под ред. К.Н. Веремеенко, В.Н. Коваленко — Киев: Морион, 2000. — 320 с.

6. Системная энзимотерапия / Под ред. В.И. Мазурова, А.М. Лилы, Ю.И. Стернина — 2е изд., перераб. и доп. — СПб.: Моби Дик, 1997. — 160 с.

7. Desser L., Rehberger A., Kokron E., Paukovits W. Cytokine synthesis  in human peripheral blood mononuclear cells after oral administration of polyenzyme preparations  // Oncology. — 1993. — Vol. 50, № 6. — P. 403–407.

8. Desser L., Rehberger A., Paukovits W. Proteolytic enzymes and amylase  in duce  cytokine production  in human peripheral blood mononuclear  cells  in vitro // Cancer Biother. — 1994. — Vol. 9, № 3. — P. 253–263.

9. Haynes B.F., Hale L.P., Patton K.L. et al. Measurement of an adhesion molecule as an indicator of inflammatory disease activity. Upregulation of the receptor for hyaluronate (CD44) in rheumatoid arthritis // Arthritis Rheum. — 1991. — Vol. 34, № 11. — P. 1434–1443.

10. James K. Interactions between cytokines and alpha2macroglobulin // Immu nol. Today. — 1990. — Vol. 11, № 5. — P. 163–166.

11. Lauer D., Muller R., Cott C. et al. Modulation of growth factor binding properties of alpha2macroglobulin by enzyme therapy // Cancer Chemother. Pharmacol. — 2001. — Vol. 47, suppl. — S. 4–9.

12. Mantovani A., Bussolino F., Introna M. Cytokine regulation of endothelial cell function: from molecular level to the bedside // Immunol. Today. — 1997. — Vol. 18, № 5. — P. 231–240.

13. Mazurov V., Lila A., Zotkin E. et al. The role of systemic enzyme therapy in treatment of some rheumatic diseases // Rheumatologia. — 1996 — Vol. 10, suppl. 1. — P. 203.

14. Menzel E.J., Runge S. Enzyme als Immunomodulatoren // Allgemeinmedizin — 1990. — Bd. 19, № 1. — P. 140–143.

15. Oppenheim  J.,  Feldman M.  (Eds). Cytokine Reference. —  London: Academic Press, 2000. — 2000 p.

16. Targoni O.S., TaryLehmann M., Lehmann P.V. Prevention of murine EAE by oral hydrolytic enzyme treatment   // J. Autoimmun. — 1999 — Vol. 12, № 3. — P. 191–198.

17. Trevani A.S., Andonegui G.A., Isturiz M.A. et al. Effect of proteolytic enzymes on neutrophil Fc gamma RII activity // Immunology. — 1994. — Vol. 82, № 4. — P. 632–637.

Cytokine network as a target for systemic enzyme therapy G.Ju. Knorring Medical Academy of Postgraduate Education, St. Petersburg

Cytokine system is a point of research interest due to key role of these molecules in human pathology. Some ways to influence physiologic mechanisms of nonspecific cytokine regulation, one of them being anti&proteinase system, are envisaging further development. One of the possible methods is systemic enzyme therapy. Effects of systemic enzyme therapy due to influence upon alphamacroglobulin and other blood anti&proteinases are described: acute inflammation optimization, chronic inflammation prevention, immune response regulation, down regulation of immune inflammation in autoimmune diseas& es. (Cytokines and  Inflammation. 2005. Vol. 4, № 4. P. 45–49.)

Key words: cytokines, enzymes, systemic enzyme therapy, wobenzym.



загрузка...