Интерлейкины при хроническом воспалении

Интерлейкины при хроническом воспалении thumbnail

Синонимы: Интерлейкины, ИЛ, Interleukin, IL.

Научный редактор: М. Меркушева, ПСПбГМУ им. акад. Павлова, лечебное дело.
Август, 2018г.

Общие сведения

Интерлейкины (цитокины) являются частью иммунной системы организма человека и представляют собой гормоноподобные белки, которые вырабатываются лейкоцитами, фагоцитами и другими тканевыми клетками с целью обеспечения иммунного ответа на проникновение провоцирующего агента (вируса, бактерии, микроба, паразита и пр.).

Всего существует более 20 видов интерлейкинов, отличающихся между собой по своим свойствам и функциям. Каждый из них отвечает за определенную иммунную реакцию организма (аллергия, боль, гипертермия, воспаление и т.д.), контролирует ее течение и интенсивность.

Диагностическое обследование на ИЛ позволяет установить наличие воспалительных, вирусных, бактериальных, инфекционных и паразитарных заболеваний, а также определить иммунный статус организма и скорость иммунного отклика

Интерлейкины образуют сигнальную клеточную структуру, которая передает информацию белым кровяным тельцам (лейкоциты), «оповещая» их о возникшей угрозе. После этого нужный вид лейкоцитов активируется и направляется к патологическому очагу.

Организм производит очень малое количество ИЛ, поэтому ученые научились получать их лабораторным путем. Введение извне высоких доз интерлейкинов стимулирует иммунную систему и способствует повышению ее функциональности практически в 2 раза. Поэтому заместительная терапия ИЛ активно применяется в борьбе с раковыми и аутоиммунными заболеваниями.

Иммунологический тест на интерлейкины позволяет не только определить наличие, стадию и форму заболевания, но также и решить вопрос о целесообразности назначения больному заместительной терапии ИЛ. Кроме того, обследование на ИЛ проводится и с целью оценки эффективности текущего курса лечения.

Виды интерлейкинов и их функции

Наибольшее диагностическое значение имеют 4 вида интерлейкинов: ИЛ-1, ИЛ-6, ИЛ-8 и ИЛ-10.

Интерлейкин-1 – цитокин, отвечающий за реакцию воспаления. Выделяют 2 подтипа:

  • интерлейкин-1бета
  • интерлейкин-1-альфа.

В организме человека преобладает подтип 1-b.

Через 5 часов после контакта с антигеном начинается его интенсивное производство, которое может продолжаться до 2 суток. В этот период ИЛ-1 выполняет следующие функции:

  • иммунологическую (передает сигнал лейкоцитам);
  • кроветворную (усиливает выработку красных кровяных телец);
  • защитную (обеспечивает реакцию организма на антиген);
  • межсистемную (устанавливает связь между внутренними системами организма).

Интерлейкин-11 участвует в первичной стадии иммунного ответа:

  • Активизирует лимфоциты (Т-хелперы) и способствует трансформации В-лимфоцитов в плазматические клетки, которые, в свою очередь, участвуют в образовании антител.
  • Защищает кровяные клетки от воздействия радиоактивных веществ.
  • Обеспечивает передачу сигналов между нервной, нейроэндокринной и иммунной системами и участвует в синтезе важнейших гормонов гипоталамуса и гипофиза, подавляет секрецию пролактина, что важно для наступления беременности.
  • Регулирует поведенческие реакции человека и его сон.
  • Участвует в регуляции температуры тела, его повышенная продукция приводит к развитию лихорадки.
  • Вызывает продукцию белков острой фазы воспаления в печени. 

Интерлейкин-62 является основным медиатором острых воспалительных процессов в тканях.

  • Он отвечает за скорость производства и созревания антител, В-лимфоцитов и иммуноглобулинов.
  • ИЛ-6 принимает активное участие в работе внутренних органов и систем организма.
  • Играет важную роль при механических повреждениях тканей в результате травм, ожогов, ударов, порезов. 
  • Вызывает обострение хронических заболеваний и переводит острые болезни в хроническую форму.
  • Сам ИЛ-6 не защищает клетки от радиации, то усиливает защитную функцию ИЛ-1.
  • Регулирует эндокринную систему: подавляет выработку тиреотропного гормона и стимулирует секрецию соматотропного гормона. 

Интерлейкин-8 вырабатывается в организме через 4 часа после активации других клеток иммунитета. Причиной для секреции цитокина может послужить отравление организма продуктами жизнедеятельности патогенных микроорганизмов, производство фактора некроза опухоли, а также сигнал от интерлейкина-1. ИЛ-8 также называют фактор, активирующий нейтрофилы (NAF).

ИЛ-8 выполняет следующие функции:

  • участвует в регенеративных процессах (заживление ран),
  • может катализировать рост и развитие опухолей,
  • является маркером на аутоиммунные заболевания (ревматоидный артрит, волчанка)

На заметку: специалисты также отмечают взаимосвязь3 между ИЛ-8 и вероятностью преждевременных родов. Как правило, у половины обследованных беременных с риском преждевременных родов концентрация интерлейкинов-1, -6 и -8 в околоплодных водах повышена.

Интерлейкин-104 обладает противовоспалительным, прямо противоположным действию других цитокинов, эффектом.

  • Он подавляет озноб и лихорадку (синдром воспалительной реакции иммунитета).
  • Может снижать производство других интерлейкинов.
  • Участвует в местной иммунной и антипаразитарной защите и повышает аллергическую реактивность организма.
  • Защищает клетки головного мозга от ишемического повреждения.
  • В определенной дозе содержится в грудном молоке, что обеспечивает новорожденным защиту от воспаления кишечника.
Читайте также:  Воспаление в мазке на флору и беременность

Важно! Изменения концентрации ИЛ-10 возможно у пациентов с нарушениями работы почек. После пересадки этого органа уровень ИЛ-10 может снижаться, что будет свидетельствовать о возникновении реакции отторжения трансплантата.

Увеличение концентрации ИЛ-10 у онкобольных – неблагоприятный признак, характерный для усиления опухолевого роста. Количество ИЛ-10 повышается после переливания крови. 

Показания для анализа

Для ИЛ-1

  • Оценка иммунного статуса;
  • Диагностика тяжелых бактериальных, инфекционных и воспалительных заболеваний.

Для ИЛ-6

  • Бактериальные инфекции, тяжелые воспалительные состояния;
  • ВИЧ, СПИД;
  • Комплексное обследование онкобольных;
  • Лечение пациентов с высокой сенсибилизацией (аллергическая реакция);
  • Острый панкреатит (воспаление поджелудочной железы);
  • Аутоиммунные процессы;
  • Подозрение на бактериальный сепсис (инфицирование крови) у новорожденных.

Для ИЛ-8

  • Оценка состояния иммунной системы пациента при острых и хронических инфекциях, злокачественных новообразованиях;
  • Диагностика начальной стадии инфаркта миокарда.

Для ИЛ-10

  • Оценка иммунного статуса организма;
  • Определение успешности приживления пересаженного трансплантата (почки);
  • Прогнозирование рисков развития инсульта или ишемической болезни сердца (ИБС);
  • Подбор тактики и оценки эффективности лечения гепатита С;
  • Обследование онкобольных.

Кто дает направление

Дают направление на интерлейкины и проводят расшифровку результатов проводят специалисты:

  • иммунолог,
  • инфекционист,
  • нефролог,
  • кардиолог,
  • онколог.

Врач может поставить достоверный диагноз только при изучении других показателей крови, в том числе уровней остальных интерлейкинов.

Нормы для интерлейкинов

Референсные значения лаборатории Инвитро

 Вид интерлейкина  Концентрация, пг/мл
 ИЛ-1 < 5
 ИЛ-6 < 7
 ИЛ-8 < 62
 ИЛ-10 < 9,1

Важно! Интерпретация результатов всегда проводится комплексно. Поставить точный диагноз на основании только одного анализа невозможно.

Повышение значений

Для интерлейкина-1

  • Бактериальные и воспалительные заболевания;
  • Туберкулез, саркоидоз;
  • Аутоиммунные процессы (ревматоидный артрит);
  • Эндокринные заболевания (сахарный диабет 1-го типа);
  • Множественные травмы в организме;
  • Угроза выкидыша;
  • УФ-облучение;
  • Отторжение пересаженной почки;
  • ВИЧ или СПИД;
  • Миелолейкоз (опухолевое поражение костного мозга) в острой или хронической форме;
  • Некоторые виды лейкоза.

Для интерлейкина-6

  • Острый воспалительный или инфекционный процесс;
  • Ревматоидный артрит или другие аутоиммунные патологии;
  • Эссенциальный тромбоцитоз (повышенный уровень тромбоцитов);
  • Системные поражения почек или печени;
  • Псориаз (неинфекционное поражение кожи);
  • Ожирение;
  • Атеросклероз;
  • Панкреатит в острой форме;
  • Болезнь Крона (поражение органов пищеварительного тракта);
  • Заболевания органов ЖКТ (язвенные поражения);
  • Обширные травмы, например, в результате ДТП;
  • Неспецифический язвенный колит (воспаление слизистой толстой кишки);
  • Целиакия (аллергия на глютен);
  • Слизисто-кожный лимфатический синдром (острое поражение артерий);
  • Гепатит вирусной этиологии (воспаление печени);
  • Миксомы сердца (доброкачественные опухоли предсердия);
  • Саркома Капоши (злокачественные новообразования на коже);
  • Карцинома почки (злокачественное новообразование);
  • Лимфома (опухоль лимфатической системы);
  • Первичный билиарный цирроз печени (разрушение внутрипеченочных желчных протоков аутоиммунной природы).

Для интерлейкина-8

  • Тяжелые инфекционные и воспалительные процессы (особенно, происходящие в легких);
  • Острая форма инфаркта миокарда;
  • Ревматоидный артрит;
  • Псориаз;
  • Язвенный колит (воспаление слизистой оболочки кишечника);
  • Септический шок (угрожающее жизни состояние, развивающееся вследствие тяжелых инфекционных заболеваний);
  • Гломерулонефрит (поражение клубочков почек);
  • Злокачественные и доброкачественные новообразования;
  • Гепатит (алкогольная форма).

Для интерлейкина-10

  • Гемотрансфузии (переливание крови);
  • Почечная недостаточность (хроническая форма);
  • Злокачественные процессы в организме;
  • Положительный прогноз лечения гепатита С.

Понижение значений

Низкий интерлейкин-1:

  • респираторные вирусные заболевания в острой форме;
  • псориаз;
  • онкология легких;
  • прием некоторых препаратов: циклоспорина А, глюкокортикоидов и т.д.;
  • атопии (склонность организма к различным аллергическим реакциям).

Низкий интерлейкин-10:

  • отторжение трансплантата после пересадки почки;
  • метаболический синдром (гормональные и метаболические нарушения) у пациенток с ожирением;
  • неблагоприятный прогноз лечения инсульта.

Подготовка

Забор крови проводится в утреннее время (до 11.00) и строго натощак. Последний прием пищи должен быть не позднее чем за 8-14 часов до венепункции.

Накануне процедуры:

  • исключить из рациона жирные, острые, жареные блюда, алкоголь и кофеинсодержащие напитки;
  • не париться в бане или сауне;
  • избегать тяжелых физических нагрузок и эмоционального стресса.

Непосредственно перед процедурой:

  • нельзя пить ничего, кроме обычной негазированной воды;
  • запрещено курить, употреблять наркотические и лекарственные препараты;
  • рекомендовано соблюсти режим покоя.
Читайте также:  Рецепты от рожистого воспаления

Обо всех текущих или недавно завершенных курсах лечения и диагностических обследованиях врача нужно предупредить заранее.

Источники:

  • 1. The interleukin (IL)-1 cytokine family—Balance between agonists and antagonists in inflammatory diseases//2015 Nov;76(1):25-37. doi: 10.1016/j.cyto.2015.06.017.
  • 2. IL-6 in Inflammation, Immunity, and Disease//2014 Oct; 6(10): a016295.doi:  10.1101/cshperspect.a016295
  • 3. В. Н. Кузьмин, Г. А. Мурриева. Значение полиморфизма и экспрессии генов цитокинов в прогнозировании риска преждевременных родов//Медицинский научно-практический портал «Лечащий врач»
  • 4. Interleukin-10 paradox: A potent immunoregulatory cytokine that has been difficult to harness for immunotherapy//2015 Jul;74(1):27-34. doi: 10.1016/j.cyto.2014.10.031.

Источник

Патологическая
физиология Д/З №6

Шуралёва Наталия

СВ – 21

1.
МЕДИАТОРЫ ВОСПАЛЕНИЯ.

Медиаторы
классифицируются по химическим
особенностям, по времени действия
(первого порядка — сразу в ответ на
повреждение или более длительно
отсроченные эффекты). Различают 3 группы
медиаторов:

Локальные
или местные медиаторы, то есть образующиеся
в месте повреждения. Структуры поврежденных
тканей являются источником местных
локальных медиаторов.

Циркулирующие
(колликвативные) медиаторы, синтезируются
из неактивных предшественников.

Промежуточные
медиаторы. Их источников являются
лейкоциты, которые входят в очаг
воспаления и высвобождают медиаторы.

Локальные
медиаторы. Универсальные показателем
повреждения любой ткани является
дегрануляция тучных клеток соединительной
ткани. Тучные клетки называют
“биохимическими лабораториями»
ткани, так как они содержат большое
количество биохимические активных
веществ. При повреждении происходит
выброс этих веществ (дегрануляция). И
главным медиатором, высвобождающимся
при дегрануляции является гистамин —
локальный, местный медиатор. Эффекты
гистамина: расширение сосудов
микроциркуляторного русла, повышение
проницаемости микрососудов. Второй
локальный медиатор — серотонин. Он тоже
может выделяться из тучных клеток, но
главным источником серотонина является
тромбоциты, из гранул тромбоцитов
высвобождается серотонин. Эффекты
серотонина не столь однозначны и меняются
в зависимости от количества. В обычных
физиологических условиях серотонин
является вазоконстриктором, вызывает
пролонгированный спазм сосудов, повышает
тонус сосудов. В условиях воспалительного
очага количества серотонина резко
возрастает. В высоких концентрациях
серотонин является вазодилататором,
расширяет сосуды, повышает проницаемость,
причем повышение проницаемости в 100 раз
более эффективная по сравнению с
гистамином. Серотонин является также
медиатором боли. Простогландины — их
называют местными гормонами, модуляторами
клеточных процессов. Это коротко живущий
чрезвычайно химически активный класс.
В воспаленной ткани резко увеличивается
количество простогландинов класс Е
(Е1,Е2) которые обладают эффектом расширения
сосудов и повышения проницаемости.
Иногда образуются простогландины класса
F, которые обладают противовоспалительным
эффектом. Повреждение клеточных мембран,
разрушение фосфолипидного слоя мембран
ведут к образованию простогландинов.
Непосредственным предшественников
простогландинов является арахидоновая
кислота. Кроме классов Е и F в развитии
воспалительной реакции большое значение
имеет изменение равновесия в процессе
изменения равновесия в системе
простогландин — простоциклин — тромбоксан.
Кроме простоциклинов еще одни класс
медиаторов образуется при повреждении
клеточных мембран из арахидоновой
кислоты — это лейкотриены. Лейкотриены
— это медиаторы, стимулирующие хемотаксис.
Особенно активен лейкотриен В4.

Циркулирующие
(колликвативные) медиаторы. Они образуются
из неактивных белковых предшественников.
К этим медиаторам относятся:

Кинины
(брадикинин и калидин). Они образуются
из кининогенов под действием ферментов
калликреинов. Брадикинин и калидин
влияют на микроциркуляторное русло.
Чрезвычайно высока активность этих
медиаторов. У них короткий жизненный
цикл, они разлагаются ферментами
кининазами и только в поврежденной
ткани мы видим высокие концентрации
этих медиаторов. Они также способствуют
расширению микрососудов, повышению
проницаемости. Брадикинин является
важнейшим медиатором боли (в инфарктах
миокарда играет ведущую роль в
возникновении боли).

Система
комплемента — отдельные элементы этой
системы по-разному влияют на развитие
воспаления. Хемотаксическим эффектом
обладают С3 и С5 компоненты. Кроме того,
компоненты комплемента опосредовано
влияют на проницаемость сосудистой
стенки и имеется взаимосвязь их с
системой кининов.

Система
Хагемана. Фактор Хагемана относится и
пусковому механизму коагуляции,
свертывания крови. Фактор Хагемана при
воспалении активирует коагуляцию,
кининогенез и систему комплемента,
кроме того, он регулирует активность
фибринолитической системы.

Промежуточные
медиаторы. Приносятся в очаг воспаления
лейкоцитами. В очаг воспаления поступают
нейтрофилы (микрофаги) они высвобождают
лизосомальные ферменты, простогландины.
Медиаторы, которые выделяют моноциты
объединены общим терминов монокины.
Они высвобождают также защитные белки:
интерфероны стимуляторы иммунной
системы — интерлейкины. Лимфоциты
высвобождают лимфокины.

Читайте также:  Воспаление от бритья в зоне бикини

Эффекты
медиаторов. Медиаторы действуют на
микроциркуляторное русло, изменение
которого является центральным звеном
в патогенезе. Наблюдается 6 реакций:

Спазм
сосудов. Кратковременная реакция,
которая переходит в фазу артериальной
гиперемии, более длительную. Гиперемия
— это усиленное кровенаполнение ткани
за счет увеличенного притока крови.
Возрастает скорость кровотока,
увеличивается давление в сосудах,
увеличивается интенсивность обмена в
капиллярах. Отсюда внешние признаки
воспаления на этой фазе — покраснение,
местный жар (повышение температуры),
боль, вызванная действием медиаторов.
Уже на этой стадии начинается формирование
припухлости или воспалительного отека,
потому что именно на фоне гиперемии
начинается процесс экссудации. Экссудация
— это выход жидкой части плазмы за пределы
сосуда. Экссудат содержит большое
количество белка, в связи с нарушением
проницаемости сосуда. Экссудат сдавливает
венулы и происходит смена артериальной
гиперемии на венозную. Чем больше
экссудата, тем более выражено явления
венозного застоя. Венозная гиперемия
постепенно переходит в венозный стаз.
Именно в фазе венозной гиперемии
происходят значительные изменения
поврежденной ткани — так называемые
явления вторичной альтерации. Любой
венозный застой сопровождается гипоксией.
Происходит переход на анаэробный процесс
окисление — гликолиз, возникает ацидоз
за счет недоокисленных продуктов, то
есть те изменения, которые характерны
для первичной альтерации. Но в отличие
от первичной альтерации накопления
кислых продуктов в фазу венозного застоя
достигает колоссальных количеств.
Концентрация водородных ионов может
увеличиваться в 50-100 раз. Это явления
называется Н-гипериония. Наблюдается
резко выраженный ацидоз (сдвиг до 6-5.8)
а такой сдвиг рН уже непереносим клетками
и они погибают. В центре очага воспаления
возникает некроз. При незначительном
повышении концентрации водородных
ионов (на периферии очага воспаления)
не летальных повреждений клеток, более
того незначительный сдвиг рН стимулирует
разрастание грануляционной ткани —
образуется грануляционный вал на
периферии, здоровая ткань ограничивается
от поврежденной. Она богата фиксированными
макрофагами, способна поглощать
поврежденные клетки, токсины, очищая
очаг. Второе проявление вторичной
альтерации — гиперосмия, обусловленная
усиленным катаболизмом, распадом тканей.
Наблюдается распад белковых частиц,
жиров, углеводов, наблюдается выброс
калия из клеток, усиливается диссоциация
солей. Все это создает высокую осмотическую
концентрацию — гиперосмия. Третье
проявление вторичной альтерации —
гиперонкия — увеличение концентрации
белков за счет распада ткани, экссудации
плазменных белков из сосудов с нарушенной
проницаемостью. Эти явления создают
порочный круг усиливая процесс экссудации.
Белки как бы притягивают воду, а гиперосмия
— повреждающий фактор, повышающий
проницаемость стенки сосуда.

2.
ИНТЕРЛЕЙКИНЫ.

Интерлейкины
(Ил) — группа цитокинов, опосредующих
активацию и взаимодействие иммунокомпетентных
клеток в процессе иммунного ответа, а
также регулирующих процессы миело-,
эритропоэза. Большинство Ил является
эндогенными пирогенами. В настоящее
время выделено более 20 Ил.

Наиболее
изучены:

  1. Ил-1
    — синтезируется макрофагами и др.
    антигенпрезентирующими клетками,
    естественными киллерами. Является
    фактором роста и активации Т- и
    В-лимфоцитов, естественных киллеров,
    усиливает хемотаксис нейтрофилов и
    макрофагов. Участвует в воспалении и
    гемопоэзе. К настоящему времени
    установлено влияние Ил-1 не только в
    отношении иммунокомпетентных клеток,
    но и в отношении адипоцитов, хондроцитов,
    эпителиальных клеток, ткани мозга,
    эндотелия сосудов, гепатоцитов,
    надпочечников (стимуляция выработки
    глюкокортикоицов), фибробластов;

  2. Ил-2
    — фактор роста и созревания Т-лимфоцитов,
    синтезируется активированными
    Т-хелперами I типа. Способствует активации
    Т-лимфоцитов и естественных киллеров;

  3. Ил-3
    — гемопоэтический ростовой фактор,
    промотор ранних миелоидных клеток,
    синтезируемый Т-лимфоцитами;

  4. Ил-4
    — Т- и В-клеточный ростовой фактор,
    промотор IgE-опосредованных реакций и
    роста тучных клеток. Синтезируется
    Т-хелперами II типа;

  5. Ил-5
    — оказывает стимулирующее действие на
    В-лимфоциты и эозинофилы, синтезируется
    Т-хелперами II типа;

  6. Ил-6
    — ростовой фактор В-лимфоцитов, активатор
    поликлональной продукции Ig. Усиливает
    воспаление, синтезируется фибробластами;

  7. Ил-7
    — синтезируется стромальными клетками,
    относится к лимфопоэтинам. Стимулирует
    генерацию пре-В- и пре-Т-лимфоцитов;

8)
Ил-8 — усиливает хемотаксис нейтрофилов
и Т-лимфоцитов, синтезируется макрофагами
и др. антигенпрезентирующими клетками

6

Источник