Журнал «Здоровье ребенка» 2 (37) 2012
Вернуться к номеру
Катионные антимикробные пептиды системы неспецифической защиты респираторного тракта: дефензины и кателицидины Дефензины — молекулы, переживающие ренессанс (Часть 4)
Авторы: Абатуров А.Е. Днепропетровская государственная медицинская академия
Рубрики: Педиатрия/Неонатология
Разделы: Справочник специалиста
Версия для печати
В обзоре представлены основные системные действия дефензинов. Особое внимание уделено модулирующему влиянию дефензинов на процессы воспаления и иммунного ответа.
Summary. This review presents the main systemic actions of defensins. Special attention is paid to modulatory effects of defensins on the processes of inflammation and immune response.
Резюме. В огляді наведені основні системні дії дефензинів. Особливу увагу приділено модулюючому впливу дефензинів на процеси запалення та імунної відповіді.
Респираторный тракт, неспецифическая защита, антимикробные пептиды, дефензины.
Key words: respiratory tract, non-specific defense, antimicrobial peptides, defensins.
Ключові слова: респіраторний тракт, неспецифічний захист, антимікробні пептиди, дефензини.
Сокращения: APC (antigen presentation cells) — антигенпрезентирующие клетки; CCL2/MCP1 (monocyte chemoattractant protein 1) — моноцитарный хемоаттрактный протеин 1; CCL5/RANTES (regulated on activation normal T cell expressed and secreted) — регулятор активности экспрессии и секреции нормальными Тлимфоцитами; COX2 (cyclooxygenase2) — циклооксигеназа2; CTLA4 (cytotoxic Tlymphocyteassociated protein 4) — протеин 4, ассоциированный с цитотоксическими Тлимфоцитами; CXCL2/MIP2 (macrophage inflammatory protein2) — макрофагальный провоспалительный протеин 2; EGFR (epidermal growth factor receptor) — рецептор эпидермального фактора роста; ERK (extracellular signalregulated kinase) — экстрацеллюлярная сигналрегулируемая киназа; GMCSF (granulocytemacrophage colonystimulating factor) — гранулоцитарномакрофагальный колониестимулирующий фактор; HBD (human bdefensins) — человеческий bдефензин; HD (human defensin) — человеческий aдефензин клеток Панета; HNP (human neutrophils peptide) — человеческий нейтрофильный пептид, нейтрофильный aдефензин; ICAM1 (intercellular adhesion molecule 1) — молекула 1 межклеточной адгезии; JNK (cJun Nterminal kinase) — cJun Nтерминальная киназа; MAPK (mitogenactivated protein kinase) — митогенактивируемая протеинкиназа; MMP (matrix metallopeptidase) — матриксная металлопротеиназа; NFkB (nuclear factor of kappa light polypeptide gene enhancer in Bcells) — ядерный фактор транскрипции каппа В; NGF (nerve growth fact) — фактор роста нервов; NLR (NODlike receptor) — Nodподобные рецепторы; PAMP (pathogenassociated molecular pattern) — патогенассоциированные молекулярные структуры; PGE2 (prostaglandin E2) — простагландин Е2; PI3K (phosphoinositide3kinase) — фосфоинозитол3 киназа; PLC (phospholipase C) — фосфолипаза С; RLR (RIGIlike receptor) — RIGIподобные рецепторы; SLPI (secretory leukocyte peptidase inhibitor) — ингибитор секреторной лейкоцитарной пептидазы; SOCS3 (suppressor of cytokine signaling 3) — супрессор цитокинового каскада 3; STAT (signal transducer and activator of transcription) — трансдуктор сигналов и активатор транскрипции; TACE (TNFa converting enzyme) — TNFaпревращающий фермент; TIMP2 (TIMPtissue inhibitor of matrix metalloproteinases 2) — тканевой ингибитор матриксной металлопротеиназы 2; TLR (Tolllike receptor) — Tollподобные рецепторы; TNF (tumor necrosis factor) — фактор некроза опухоли; TNFR2 (tumor necrosis factor receptor superfamily, member 1B) — рецептор 2 фактор некроза опухоли; VCAM1 (vascular cell adhesion molecule 1) — адгезивная молекула 1 клеток сосудов; VEGF (vascular endothelial growth factor) — фактор роста эндотелиоцитов сосудов.
Системное действие дефензинов на макроорганизм
Иммуномодулирующее действие дефензинов
Дефензины оказывают как про, так и противовоспалительное действие [101].
Провоспалительное действие дефензинов
Дефензины обладают мощным провоспалительным действием. Интратрахеальное введение миелоидных aдефензинов в дозе 5–30 мкг/кг экспериментальным мышам приводит к быстрому развитию танатогенного воспалительного процесса в легких. Через пять часов после введения дефензинов в бронхоальвеолярном лаваже увеличивается количество нейтрофилов, моноцитов и достоверно повышается концентрация эластазы, TNFa, CXCL2/MIP2, CCL2/MCP1 [178].
Провоспалительное действие дефензины реализуют через активацию TLR, рекрутирование провоспалительных клеток в регион поражения ткани, возбуждение эпителиоцитов, эндотелиоцитов, дендритных клеток, моноцитов, макрофагов, нейтрофилов, тучных клеток.
Активация TLR
Пептиды bдефензинов могут выполнять роль лигандов TLR, модифицируя их возбуждение и активируя неспецифические механизмы защиты [79].
Arya Biragyn и соавт. [174] продемонстрировали, что мышиный bдефензин 2 активирует TLR4 и через NFkBзависимый путь индуцирует экспрессию костимулирующих молекул и TNFR2. Пептид HBD3 способен взаимодействовать с TLR1 и TLR2 и через NFkBзависимый путь активировать антигенпрезентирующие клетки [112]. HBD2 непосредственно как эндогенный лиганд взаимодействует с TLR4 незрелых дендритных клеток, индуцируя матурацию клеток и экспрессию костимулирующих молекул [209, 237, 253].
Согласно данным Nora Stroinigg и Maya Srivastava [228], bдефензины HBD2 и HBD3 модулируют экспрессию TLR7.
Хемоаттрактантное действие
В настоящее время установлено, что дефензины являются мощными хемоаттрактантами различных провоспалительных клеток в зависимости от условий и источников пептидов [36, 101]. Дефензины индуцируют хемотаксическую активность в значительно меньших концентрациях (в 10–100 раз), чем те, которые требуются для проявления ими бактерицидного эффекта. Присутствие 5–10% сыворотки, которая блокирует микробицидный эффект дефензинов, не ингибирует их хемотаксическое действие [1]. Вопрос о том, какие структурные элементы молекул дефензинов участвуют во взаимодействии с хемокиновыми рецепторами, до настоящего времени остается нерешенным. Исследования HBD3 с вариациями дисульфидных связей Zhibin Wu и соавт. [68] показали, что замена всех цистеиновых остатков на aаминомасляную кислоту полностью отменяет хемотаксическую активность пептида, а бактерицидная активность не изменяется при отсутствии какихлибо дисульфидных связей молекулы дефензина. Однако Karen Taylor и соавт. [12] установили, что дисульфидные связи молекулы HBD3 не определяют ни хемокиновую, ни антибактериальную активность.
Различные дефензины в наномолярных концентрациях могут с некоторой селективностью рекрутировать разные типы клеток в процесс воспалительного ответа. Так, HNP1, HNP2, HNP3 и HBD1 являются хемоаттрактантами для моноцитов, а HBD2 — для нейтрофилов, HBD2, HBD3, HBD4 — для макрофагов [36, 101].
De Yang и соавт. [254] было показано, что хемоаттрактантное действие HNP не ограничивается моноцитами. Миелоидные дефензины являются мощными хемоаттрактантами для незрелых дендритных клеток, наивных CD45RA, CD8 Tлимфоцитов, тучных клеток. Рекрутирование незрелых дендритных клеток в очаг поражения способствует развитию специфического иммунного ответа. Также HNP индуцируют продукцию CC хемокина CCL2/МСР1, мощного хемоаттрактанта для моноцитов, Тклеток памяти и базофилов [35].
Один из важнейших механизмов провоспалительного эффекта дефензинов связан с хемокиновой активностью HBD2, которую он реализует через взаимодействие с хемокининовым CC GPC рецептором 6 (CCR6). Основными целевыми клетками пептида HBD2 являются CCR6экспрессирующие клетки — незрелые CD34+ дендритные клетки, Влимфоциты, клетки памяти СD45RO+, Th17 и регуляторные (Treg) клетки. Вероятно, и HBD1, HBD3 могут связываться с хемокиновым рецептором CCR6 дендритных клеток, Тлимфоцитов и моноцитов [26].
Дефензин HBD3, взаимодействуя с CCR2, вызывает миграцию дендритных клеток и моноцитов [209, 253].
Рекрутирование Th17клеток, незрелых CD34+ дендритных клеток, Влимфоцитов к сайту поражения инфекционными агентами обусловливает развитие местного воспаления [68, 237].
Пептиды HBD3 и HBD4 способны привлекать тучные клетки [16]. Jasmin Grigat и соавт. [36] подчеркивают необходимость участия МАРК — p38 и ERK — как в aдефензининдуцированном хемотаксисе макрофагов, так и в HBD3 и HBD4опосредованной дегрануляции тучных клеток.
Кроме того, Adone Baroni [15] обнаружили, что HBD2 стимулирует хемотаксис человеческих эндотелиальных клеток дозозависимым образом, как и фактор роста сосудистого эндотелия (VEGF). В отсутствие какихлибо факторов роста HBD2 способствует пролиферации эндотелиоцитов и восстановлению целостности эндотелия сосудов.
Активация клеток
Дефензины непосредственно активируют несколько типов клеток, в том числе эпителиоциты, кератиноциты, эндотелиоциты, нейтрофилы, фибробласты, дендритные клетки, Тлимфоциты, моноциты, тучные клетки, функционирование которых приводит к экспрессии и секреции цитокинов, хемокинов и других биологически активных веществ [17, 182].
Миелоидные aдефензины индуцируют генерацию АКМ. Пептиды HNP1, HNP2, HNP3, HNP4 в высоких концентрациях (> 20 мкг/мл) оказывают цитотоксическое действие на эпителиальные клетки дыхательных путей [61].
Миелоидные aдефензины могут активировать эпителиальные клетки (A549) респираторного тракта как непосредственно, взаимодействуя с пуринергическим P2Yрецептором, так и косвенно, индуцируя механизмы, активация которых приводит к увеличению концентрации внеклеточных пуринов — аденозин5’трифосфата (АТФ) или уридин 5дифосфата (УДФ). Активация P2Yрецептора приводит к высвобождению провоспалительных цитокинов, индукции пролиферации эпителия и активации EGFR [243]. У млекопитающих идентифицировано по крайней мере 8 подтипов P2Yрецепторов (P2Y1, P2Y2, P2Y4, P2Y6, P2Y11, P2Y12, P2Y13 и P2Y14), из которых 4 рецептора (P2Y2, P2Y4, P2Y6, P2Y14), экспрессированы в легочной ткани. HNP селективно связываются с пуринергическим рецептором P2Y6, расположенным на базолатеральной поверхности мембраны эпителиальных клеток, и индуцируют продукцию цитокинов и хемокинов (рис. 1) [122].
Показано, что aдефензины индуцируют экспрессию мРНК IL8/CXCL8 и высвобождение пептида IL8/CXCL8 из человеческих эпителиальных клеток (A549, HBEC) респираторного тракта хемоаттрактантов — IL8/CXCL8 и эпителиального активирующего нейтрофилы протеина 78, которые привлекают нейтрофилы в очаг поражения [54, 138]. Farisa Syeda и соавт. [57] показали, что стимулированные HNP человеческие эпителиальные клетки легких (A549) из множества интерлейкинов, которые они могут секретировать, селективно продуцируют IL8/CXCL8. Продукция IL8/CXCL8 обусловлена активацией ERK1/2 и PI3K/Akt, причем в эпителиальных клетках легких возбуждение ERK1/2 и PI3K/Akt происходит Srcнезависимым, а в моноцитах — Srcзависимым образом. Также установлено, что эпителиальные клетки (HBEC) респираторного тракта в результате действия HNP1 значительно усиливают экспрессию IL1b [53].
Группа миелоидных aдефензинов усиливает экспрессию ICAM1 альвеолоцитами II порядка [118] и стимулирует продукцию ими CCL2/MCP1, CXCL2/MIP2 [178].
Миелоидные aдефензины усиливают макрофагальный фагоцитоз [206, 238], индуцируют продукцию IL1b, IL4, IL6, TNFa, IFNg моноцитами [176].
Пептид HNP1 усиливает экспрессию молекул адгезии (ICAM1, CD11b и CD11) [256] и факторов роста (TGFb и VEGF) эндотелиальными клеткам ткани легких [54].
François Niyonsaba и соавт. [18] установили, что HBD2, HBD3, HBD4, но не HBD1, активируют кератиноциты и индуцируют экспрессию цитокинов. Пептиды HBD2, HBD3, HBD4, индуцируя фосфорилирование EGFR и факторов транскрипции STAT1, STAT3, увеличивают миграцию и пролиферацию кератиноцитов. Данные bдефензины, модулируя активность фосфолипазы С (PLC), возбуждают продукцию интерлейкинов — IL6, IL10 и хемокинов — IP10, CCL2/MCP1, CCL20/MIP3a, CCL5/RANTES.
Дефензины дифференцированно активируют фибробласты, которые вносят свой вклад в процесс воспаления. Так, HBD3 индуцирует экспрессию циклооксигеназы2 (COX2) и продукцию простагландина Е2 (PGE2) в фибробластах человека [114].
Пептиды HNP и некоторые bдефензины (HBD2, HBD3, HBD4) способны индуцировать тучные клетки и вызывать их дегрануляцию. Действие дефензинов на тучные клетки сопровождается мобилизацией внутриклеточного Ca2+, высвобождением гистамина и увеличением продукции и простагландина D2 [16, 148, 179]. Представляет интерес тот факт, что гистамин через индукцию фактора транскрипции STAT3, фосфорилирование сFosфактора транскипции AP1, возбуждая сигнальный путь CRTH2/Gi/Src/MEK/ERK, индуцирует экспрессию мРНК и секрецию протеина HBD3 в человеческих кератиноцитах [106, 147].
Согласно данным исследования François Niyonsaba и соавт. [17], HBD2, HBD3 и HBD4 через возбуждение МАРК — p38, ERK, JNK индуцируют продукцию TNFa, интерлейкинов (IL2, IL4, IL6, IL8/CXCL8, IL31), факторов роста (GMCSF, NGF), а также субстанции P, простагландина E2, лейкотриена LTC4 тучными клетками. IL31 индуцирует экспрессию генов хемокинов, провоспалительных цитокинов, участвует в модуляции пролиферации эпителиальных клеток легких, в регуляции кроветворения. Особую роль IL31 играет в развитии атопического дерматита [230]. Пептид нейрокининового семейства субстанция P играет определенную роль в развитии воспалительного процесса. Она стимулирует фагоцитарную активность макрофагов, увеличивает продукцию провоспалительных цитокинов, простагландина Е2 и тромбоксана B2. В отличие от допамина субстанция P ингибирует адгезию Тлимфоцитов с фибронектином, в отличие от норадреналина увеличивает количество иммуноглобулинсекретирующих клеток [60]. Было показано, что субстанция Р на 70 % увеличивает синтез IgA [223].
Под действием дефензинов увеличивается продукция некоторых протеинов, обладающих выраженной антибактериальной активностью, например SLPI, но не элафина [206].
Провоспалительная активность дефензинов находится под контролем дефензинсвязывающих протеинов — ингибитора a1протеиназы (известного как a1антитрипсин) и a2макроглобулина, которые отменяют цитотоксические эффекты дефензинов и дефензининдуцированную продукцию IL8/CXCL8 эпителиальными клетками [186].
Противовоспалительное действие дефензинов
Дефензины активно оказывают и противовоспалительное действие, ингибируя активность индуцированных моноцитов, макрофагов и дендритных клеток. Так, было показано, что HNP блокируют высвобождение IL1b LPSактивированными моноцитами при сохранении индуцированной продукции TNFa [110, 155]. Миелоидные aдефензины ингибируют экспрессию VCAM1 TNFaиндуцированными эндотелиоцитами пупочной вены человека [176]. Пептид HBD2 через индукцию SOCS3 или за счет стимуляции синтеза IL10 ингибирует продукцию IL17. HBD3 ингибирует индуцибельную продукцию IL6, IL10, GMCSF, TNFa дендритными клетками (табл. 1) [110, 155].
Naoko Kanda и соавт. [111], анализируя иммунотропное действие пептида HBD2, который, с одной стороны, связываясь с GPCR Тлимфоцитов, активирует такие компоненты внутриклеточных сигнальных путей, как JNK, ERK и PI3K/Akt, обусловливая индукцию синтеза провоспалительных цитокинов IFNg, TNFa, IL1b, IL6, IL22, а с другой стороны, индуцируя SOCS3 или стимулируя синтез IL10, ингибирует продукцию IL17, высказали мнение, что дефензины могут выступать своеобразным регулятором активности процесса воспаления.
Иммуноадъювантное действие дефензинов
Человеческие дефензины имеют выраженные свойства иммуноадъювантов, которые могут усиливать активность гуморального и клеточного иммунного ответа, направленного против различных антигенов инфекционных возбудителей, протеинов злокачественных новообразований [27, 80].
Взаимодействие РАМР инфекционных агентов с образраспознающими рецепторами (TLR, NLR, RLR, ДНКсенсорами) индуцирует активацию и матурацию антигенпрезентирующих клеток (APC). Процесс возбуждения APC сопровождается экспрессией и продукцией протеинов, принадлежащих к нескольким молекулярным кластерам (молекул адгезии, костимулирующих молекул, внутриклеточных сигнальных молекул, молекул цитоскелета) и обеспечивающих миграцию APC в лимфатические узлы и взаимодействие с наивными Тлимфоцитами [132]. Для активации наивных Тлимфоцитов необходимы три триггерных сигнала. Первый сигнал обусловлен взаимодействием ассоциированного с CD4 или CD8 Тклеточного рецептора (TCR) с антигеном, который презентирован APC совместно с продуктами главного комплекса гистосовместимости. Второй сигнал вызван взаимодействием CD28 Тклеток с костимулирующими молекулами CD80/ B7.1, CD86/В7.2 APC и CD40 Тлимфоцитов с CD40L (CD154) APC (рис. 2). Третий сигнал связан с действием цитокинов, который в зависимости от цитокинового спектра предопределяет направление цитодифференцировки Тлимфоцитов [41, 169].
Pietro Presicce и соавт. [118] установили, что дефензины не только являются хемоаттрактантами для дендритных клеток, но и способствуют их активации. Так, пептиды HNP1, HBD1, HBD3 увеличивают представительство CD80, CD86, CD40, CD83 и HLADR на поверхности мембраны дендритных клеток. Индукция представления костимулирующих молекул (CD80, CD86, CD40 и др.) на поверхности как профессиональных, так и непрофессиональных антигенпрезентирующих клеток представляет ключевой иммунофизиологический момент роли дефензинов в процессе взаимодействия неспецифических и адаптивных механизмов противоинфекционной защиты организма.
Также под действием дефензинов увеличивается экспрессия CD28 и CD152/CTLA4 CD4+ Тлимфоцитами. Взаимодействие костимулирующих молекул B7 с CD152/CTLA4 противодействует процессу активации Тлимфоцитов, которое связано с взаимодействием B7 и CD28. Несмотря на то что HNP в большей степени усиливают экспрессию CD152/CTLA4, чем CD28, авторы отметили, что дефензины активируют CD4+ Тлимфоциты и усиливают продукцию IFNg и IL2. По всей вероятности, данное противоречие может быть объяснено различиями в степени экспрессии Тлимфоцитарных транскрипционных факторов, которые участвуют во внутриклеточных стимулирующих и ингибирующих сигнальных каскадах.
Установлено, что в активации Тлимфоцитов могут принимать участие и альвеолоциты II порядка, которые на поверхности своей мембраны могут представлять костимулирующие молекулы [238]. Pietro Presicce и соавт. [118] впервые продемонстрировали, что миелоидные aдефензины индуцируют экспрессию костимулирующих молекул CD80 и CD86 альвеолоцитами (A549 клетками), которые, как известно, могут выполнять роль непрофессиональных антигенпрезентирующих клеток. Данные авторы [118] также показали, что aдефензины индуцируют и представление ICAM1 на поверхности мембраны альвеолоцитов. Так как при наличии РАМРиндуцированной экспрессии ICAM1 эпителиальными клетками легких активация Тлимфоцитов характеризуется независимостью от участия костимулирущих молекул CD80 и CD86, молекула адгезии ICAM1 может выступать в качестве костимулирующего лиганда антигенпрезентирующих клеток [162].
Дефензины увеличивают экспрессию дендритными клетками скавенджерного рецептора CD91 или общего рецептора белков теплового шока, который участвует в активации цитотоксических Тлимфоцитов. Учитывая, что скавенджерный рецептор CD91 активно взаимодействует не только с шаперонами, но и с дефензинами [118], последние могут быть одним из важнейших компонентов механизма саногенеза при вирусных инфекциях и неопластических процессах [226].
Исследование James W. Lillard и соавт. [171] позволило установить характер влияния HNP на развитие гуморального иммунного ответа. Авторы показали, что под влиянием HNP достоверно увеличивается уровень концентрации антигенспецифических антител как IgM, так и IgG (IgG2b и IgG2a) класса в сыворотке крови. Характерной особенностью гуморального ответа при адъювантном содействии aдефензинов являлось увеличение содержания IgG1 и антигенспецифических антител IgG2b и IgG2a класса при отсутствии изменений уровня концентрации IgE. Под влиянием миелоидных aдефензинов усиливается иммунный ответ как по Th1типу, способствуя синтезу IgG2а, IgG2b, так и по Th2типу, обусловливая синтез IgG1. Учитывая, что миелоидные aдефензины усиливают антигензависимый синтез цитокина IFNg и регулируют синтез цитокина IL4, по всей вероятности, дуальность влияния aдефензинов на гуморальный ответ опосредована комбинированным модулирующим действием данных цитокинов, так как известно, что IFNg индуцирует синтез IgG2а, а IL4 индуцирует синтез IgG1 [45]. James W. Lillard и соавт. [171] предполагают, что особенности гуморального ответа связаны с изменением условий активации Тлимфоцитов и Вклеток. Было установлено, что во время антигенной стимуляции HNP модулируют В7CD28 и CD40CD40L взаимодействия. В основе механизмов модуляции иммунного ответа на антигенное раздражение лежит различное влияние дефензинов на экспрессию костимулирующих молекул и рецепторов на разных типах иммунокомпетентных клеток. Так, HNP способствуют увеличению экспрессии CD28 и IL2R CD4+ Tлимфоцитов, а инкубация стимулированных CD3eТклеток с HNP приводит к умеренному снижению экспрессии CD40L и CTLA4. Миелоидные aдефензины изменяют уровень LPSиндуцированной экспрессии костимулирующих молекул. В частности, они усиливают экспрессию CD40 и ингибируют синтез CD86 на Вклетках селезенки и пейеровых фолликулов.
Также миелоидные aдефензины, возможно, способствуют процессу кооперации Т и Вклеток, обусловливая увеличение уровня концентрации антигенспецифических антител IgG и IgM класса в сыворотке крови [171].
Представляет интерес тот факт, что HNP, участвуя в инициации системного иммунного ответа, не изменяют активность местного иммунитета слизистой оболочки респираторного тракта, в частности носовой полости. Вполне возможно, что цитокины, продукция которых индуцирована миелоидными aдефензинами, не влияют на механизмы синтеза антигенспецифических антител IgA класса в слизистой оболочке респираторного тракта [171].
Другие эффекты дефензинов
Роль дефензинов в репарации эпителия респираторного тракта
Jamil Aarbiou и соавт. [177], используя в качестве модели эпителиальные клетки респираторного тракта линий NCIH292, установили, что HNP при низких концентрациях (< 10 мкг/мл) ускоряют процесс репарации поврежденного эпителия. Дефензинопосредованная репарация сопровождается активацией EGFR и возбуждением компонента внутриклеточных сигнальных путей МАРК ERK1/2. Процесс репарации эпителия респираторного тракта условно может быть представлен следующими друг за другом событиями — миграцией, пролиферацией и дифференцировкой мигрировавших эпителиоцитов (рис. 3). Регуляция процесса репарации эпителия респираторного тракта осуществляется через рецепторы факторов роста. Ключевым рецептором, определяющим процесс репарации эпителия, является рецептор эпидермального фактора роста (EGFR). Однако HNP непосредственно не взаимодействуют с EGFR [31].
Активация EGFR индуцирует не только процессы репарации, но и продукцию IL8/CXCL8, CCL20/ MIP3a, муцина (рис. 4) [31, 152].
Миелоидные aдефензины являются прямым хемоаттрактантом для эпителиальных клеток, обусловливающим миграцию и пролиферацию клеток эпителия. Jamil Aarbiou и соавт. [120] продемонстрировали, что HNP индуцируют пролиферацию эпителиальных клеток (линий A549 и NCIH292) респираторного тракта. Влияние дефензинов на эпителиальные клетки зависит от дозы и времени экспозиции. Максимальное усиление пролиферации клеток происходит через 48 часов инкубации при концентрациях дефензина от 4 до 10 мкг/мл. Более высокие концентрации дефензинов ингибируют пролиферацию эпителиоцитов. Дефензининдуцированная пролиферация клеток эпителия не зависит от активации EGFR, но, возможно, опосредована функционированием ERK1/2 MAPK. HNP вызывают две фазы фосфорилирования ERK1/2: раннюю (через 5–60 минут после воздействия) и позднюю (через 10 часов после воздействия). Учитывая, что только поздняя фаза дефензиновой активации ERK1/2 может быть заблокирована антителами против EGFR, ранняя фаза активации ERK1/2 является EGFRнезависимым процессом [242]. Sandra van Wetering и соавт. [242] считают, что ранняя дефензиновая EGFRнезависимая активация ERK1/2 обусловливает высвобождение определенных лигандов, которые в последующем активируют EGFR. HNP влияют и на конечный этап репарации, активируя после пролиферации на месте поражения слизистой оболочки дифференцировку эпителиальных клеток респираторного тракта.
Действие дефензинов на ремодуляцию ткани легкого
Дефензины, активируя фибробласты, влияют на процессы ремоделирования ткани. Jing Li и соавт. [46] установили, что HNP1 и HBD2 стимулируют экспрессию MMP, TIMP2. HBD2 индуцирует экспрессию MMP2, HNP1 — MMP14. Показано, что HNP1 является фиброгенным регулятором, который, регулируя активность шаперона HSP47, стимулирует экспрессию генов коллагена I, III, VI и VIII типа. Также миелоидные aдефензины индуцируют пролиферацию фибробластов респираторного тракта. Митогенное влияние HNP1 и HBD2 коррелирует с быстрым фосфорилированием p42/44 MAP киназы и Akt [8, 46].
Влияние дефензинов на слизеобразование
Дефензин HNP1 индуцирует продукцию муцина MUC5B и MUC5AC NCIH292 клетками респираторного тракта [61, 177]. Чрезмерное дефензинзависимое стимулирование продукции муцина может привести к гиперсекреции слизи в трахеобронхиальном дереве [179].
Основные действия a и bдефензинов в респираторном тракте представлены на рис. 5 и 6 соответственно.
Влияние дефензинов на другие системы
Влияние дефензинов на свертывающую систему крови
Миелоидные aдефензины подавляют активность фибринолиза, возможно, за счет прямого взаимодействия с тканевым активатором плазминогена. Ингибирование фибринолиза опосредует образование тромбов в просвете сосудов и способствует развитию атеросклеротических поражений [123].
Влияние дефензинов на ангиогенез
Пептиды aдефензинового субкласса ингибируют ангиогенез на разных его этапах и могут быть участниками развития эндотелиальной дисфункции, так как индуцируют продукцию эндотелина1 эндотелиальными клетками [123].
Влияние дефензинов на костную ткань
Дефензины модулируют процессы пролиферации и дифференцировки остеокластподобных MG63клеток: HBD2 ускоряет процесс пролиферации и дифференцировки, а HBD3 индуцирует только дифференцировку данных клеток [125].
Список литературы находится в редакции