Аллергия аллергены индукция и регуляция синтеза (часть 2)

Начало
И.С.Гущин

2. Иммуноглобулин Е: индукция и регуляция синтеза
Иммуноглобулин Е (IgE) — ключевая молекула, определяющая особенности формирования и проявления классических аллергических состояний, к которым относится атопия.

IgE обладает уникальной способностью связываться своим Fc-фрагментом с высокоаффинными рецепторами на тучных клетках и базофилах. Фиксированные на этих рецепторах IgE-антитела перекрестно связываются аллергеном, что запускает цепь биохимических событий, приводящих к развитию аллергических реакций в виде таких клинических проявлений, как аллергический ринит, бронхиальная астма, кожные проявления, анафилактический шок.

Молекула IgE состоит, как и молекулы других мономерных иммуноглобулинов, из четырех полипептидных цепей: двух легких и двух тяжелых. Легкие цепи не отличаются от к- и -цепей иммуноглобулинов G, А, М, D, а тяжелые цепи характерны только для данного класса иммуноглобулинов.

Тяжелые -цепи включают в себя 5 доменов: один вариабельный (Vн) и четыре константных (C1, С, С3 и С4). Каждая тяжелая цепь имеет внутрицепьевые дисульфидные мостики. Две дисульфидные связи соединяют между собой тяжелые цепи. Каждая легкая цепь присоединена к тяжелой одной дисульфидной связью. Таким образом, в молекуле IgE имеются 4 межцепьевые дисульфидные связи.
Молекулярная масса IgE соответствует 180 кДа. 12% мол. массы приходится на углеводные компоненты.
Характерное свойство термолабильности IgE связано со структурными изменениями в области доменов С3 и С4. Домен С2 нечувствителен к прогреванию (при 56°С).
Не исключено, что IgE гетерогенен. Во всяком случае, есть основания считать, что существует изоформа IgE, которая преимущественно образуется при аллергенспецифической индукции IgE-ответа.

IgE no сравнению с другими иммуноглобулинами имеет самый короткий период полужизни — около 2,5 дня и самое низкое содержание в крови. Содержание IgE в сыворотке крови новорожденных не превышает 0,5 кЕд/л. В течение первого года жизни концентрация IgE в крови ступенчато возрастает и продолжает увеличиваться до 5-летного возраста. Пределы концентраций IgE в сыворотке крови практически здоровых лиц, выбранных среди большого числа представителей человеческой популяции, соответствуют величинам от 1 до 180 кЕд/л (средняя геометрическая — порядка 20 кЕд/л). Средняя геометрическая величина остается довольно постоянной, несколько уменьшаясь в возрастной группе старше 70 лет. Курящие имеют более высокий уровень сывороточного IgE, чем некурящие.
Различия в содержании IgE у практически здоровых и у больных атопическими заболеваниями более заметны в раннем периоде жизни. Это объясняют тем, что обе группы по-разному реагируют на первую аллергенную экспозицию.
Понятно, что открытие IgE и установление преимущественной принадлежности к нему аллергических антител (реагинов) явилось толчком к настойчивому поиску тех специализированных механизмов, которые индуцируют и регулируют продукцию именно этого класса (изотипа) иммуноглобулинов. Эти поиски, осуществлявшиеся более четверти века, привели к накоплению огромного фактического материала, который был систематизирован в соответствии с общими положениями фундаментальной иммунологии, и, таким образом, к началу 90-х годов была сформулирована принципиальная концепция, удачно объясняющая на настоящий момент механизм индукции и регуляции IgE (и аллергенспецифического IgE) и не противоречащая большинству ранее полученных экспериментальных данных. Это не значит, что все прежние сведения учтены в этой концепции. Просто ограниченность наших знаний пока не позволяет найти обоснованное место таким неучтенным сведениям в цепи событий и процессов, запускающих, поддерживающих и усиливающих или тормозящих синтез и секрецию IgE.

3.2.1. Модель запуска синтеза IgE
В ходе становления иммунного ответа В-лимфоцит последовательно синтезирует иммуноглобулины разных изотипов. Этот феномен последовательного переключения с одного изотипа иммуноглобулина на другой (изотипическое переключение) позволяет одному В-клеточному клону продуцировать антитела одной и той же специфичности, но с разными эффекторными функциями, соответствующими строению их тяжелых цепей. Для того чтобы произошло переключение на определенный изотип, необходимо присутствие двух сигналов. Первый сигнал доставляется посредником-цитокином, который активирует транскрипцию на специфическом регионе иммуноглобулинового локуса (Ig-локус). Этот стимул определяет изотипическую специфичность. Другой сигнал активирует рекомбинационный процесс, приводящий к переключающей рекомбинации ДНК.
Аллергенспецифические В-клетки связывают аллерген (антиген) своими поверхностными иммуноглобулиновыми молекулами (антигенспецифические В-клетки приблизительно в 10 000 раз более эффективны в предоставлении очень малых количеств растворимых антигенов Т-клеткам, чем макрофаги). Аллерген-иммуноглобулиновый комплекс интернализируется в клетку, где (в эндосомах так же, как и в фагоцитах) происходит фрагментация (процессинг) исходной молекулы антигена на пептидные фрагменты. Эти пептиды представляются затем на поверхности В-клетки в ассоциации с молекулами II класса главного комплекса гистосовместимости (Major Histocompatibility Complex — МНС).

В такой форме комплекс антигенных пептидов с молекулами II класса МНС связывается Т-клеточным рецептором (TCR). Таким образом, контакт В-клетки с Т-клеткой устанавливается «родственным» распознаванием. Распознавание комплекса «антиген — молекулы II класса главного комплекса гистосовместимости» Т-клеточным рецептором активирует Т-клетку (Th) и приводит к возникновению двух очень важных событий. Во-первых, возникает секреция лимфокинов, в частности интерлейкина-4 (IL-4), который обеспечивает один необходимый сигнал для индукции синтеза IgE. Во-вторых, на Т-клетке представляется лиганд для CD40 (CD40L, или, по новой классификации, CD 154). На покоящейся Т-клетке CD 154 отсутствует. Представление этой молекулы на Т-клетке сопровождающее активацию клетки, делает Т-клетку полностью компетентной в индукции образования IgE. Связывание CD40 на В-лимфоците своим лигандом (CD154) на Т-лимфоците обеспечивает другой сигнал (помимо секреции IL-4), который запускает переключающую рекомбинацию на синтез IgE. В ходе этого процесса возникают разнонаправленные взаимодействия, вовлекающие в реакцию вспомогательные молекулы, которые усиливают продукцию IgE.

3.2.2. Сигнал индукции синтеза IgE, обеспечиваемый интерлейкином-4 (и интерлейкином-13)
Взаимодействие IL-4 со своим рецептором (IL-4R) на поверхности В-клетки — один из двух необходимых сигналов для переключения на синтез IgE. В пользу того, что IL-4 является важнейшим и обязательным фактором для индукции IgE, получены многочисленные и разнообразные доказательства в условиях как in vitro, так и in vivo. В условиях in vitro IL-4 оказался единственным из использованных цитокинов (добавленным в рекомбинантной форме), способным индуцировать синтез IgE. Инактивация IL-4 в условиях in vivo тормозила развитие IgE-ответа. Так, инъекция мышам моноклональных анти-1Е-4-антител резко угнетала образование у них аллергенспецифических IgE в ответ на аллергенную стимуляцию (инфицирование личинками гельминта).
Влияние предупреждения взаимодействия IL-4 с IL-4R на образование IgE было проверено и другими способами. Один из них состоял в связывании IL-4R. В качестве такого специфического для этого рецептора агента использована мутантная форма IL-4. Такой мутант (аминокислота тирозин замещена у него в положении 124 аспартатом) связывается с IL-4R, но при этом не способен передавать сигнал. Использование такой мутантной формы IL-4 делало невозможным развитие IgE-ответа.

Другой способ заключался в том, что достигалось предупреждение действия IL-4 (за счет блокады взаимодействия IL-4 с IL-4R) связыванием его фрагментом IL-4R. Добавление к системе отвечающих В- и Т-клеток растворимой формы внеклеточного домена рецептора блокировало переключение на синтез IgE после внесения в систему IL-4.

Таким образом, очевидно, что блокада сигнала, осуществляемого IL-4, приводит к блокаде переключения на синтез IgE.
Наконец, опыты с «выбиванием» гена наглядно продемонстрировали, что при невозможности продуцировать IL-4 тормозится способность синтезировать и IgE. Мыши, дефицитные по гену для IL-4, утрачивают свойство образовывать аллергенспецифические противопаразитарные IgE. В меньшей степени, но все же подавлялся и IgGI-ответ. Продукция же других изотипов у таких мышей не нарушалась.
Генетический анализ сцепления признаков показал, что ген IL-4 или, по другим данным, участок, близко расположенный к этому гену в регионе 5q 31.1 (для IL-13, IL-5, IL-9), ответствен за регуляцию продукции общего IgE. Отсюда сделано допущение, что полиморфизм регуляторного региона этого гена может привести к предрасположению к аллергии за счет того, что при антигенной стимуляции будет возникать избыточная секреция цитокинов, индуцирующих синтез IgE. Правда, исследования, выполненные в самое последнее время одной из авторитетных групп, изучающих генетику аллергии, не подтвердили данных о таком расположении гена, ответственного за регуляцию синтеза IgE.
Надежность функционирования биологических систем обеспечивается, в частности, существованием альтернативных механизмов. Поэтому можно было предполагать, что ключевые звенья регуляции запуска синтеза IgE могут находиться под контролем альтернативных молекул. Видимо, это действительно так. Сравнительно недавно показано, что IL-13 имеет многие свойства, сходные с IL-4, в частности, обладает активностью, запускающей синтез IgE. Гомология IL-4 и IL-13 в целом не очень высокая. Она соответствует всего лишь 30 %. Однако участки, ответственные за связывание с рецептором, оказываются сходными. Это находит отражение в том, что мутантная форма IL-4 конкурентно блокирует связывание с рецептором как IL-4, так и IL-13. При этом соответственно блокируется индукция синтеза IgE, вызванная и IL-4, и IL-13. Вместе с тем идентичности нет ни между самими интерлейкинами, ни между их рецепторами. Об отсутствии идентичности IL-4 и IL-13 свидетельствует, например, то, что некоторые лиганды, специфически связывающиеся с IL-4, не связываются с IL-13. На различие рецепторов для IL-4 и IL-13 указывает отсутствие действия IL-13 на Т-клетки человека, на которых есть IL-4R (рецептор для IL-4), но, видимо, нет рецептора для IL-13.

Показано также, что IL-13R (рецептор для IL-13) не имеет субъединицы у-цепи, общей для рецепторов IL-2, IL-4, IL-7, IL-9 и IL-15. Сравнительная характеристика биологической активности IL-4 и IL-13 приведена в табл. 3.1.
3.2.3. Сигнал индукции синтеза IgE, обеспечиваемый взаимодействием CD40 с CD154
Связывание CD40 на В-клетках лигандом CD154, представленным на активированных Т-клетках, обеспечивает второй сигнал, необходимый для переключения на синтез IgE.

Действие CD154 может быть замещено in vitro моноклональными aнти-CD40-aнтителами. Демонстрация этого феномена явилась первой иллюстрацией возможности активации В-клетки для синтеза IgE вызванным антителами связыванием поверхностного антигена В-клетки. Эти же материалы позволяют предположить, что соответствующие антитела (например, аутоантитела) или иные лиганды в растворимой форме в естественных условиях могут облегчать запуск синтеза IgE, если присутствует IL-4- (или IL-13-) опосредованный стимул.
Таблица 3.1.






Тип клеток, продукция и секреция продуктов, функция

IL-4

IL-13


Моноциты/макрофаги:


МНС II класса

­

­


Fcy-рецепторы

¯

¯


CD23

­

­


провоспалительные цитокины

¯

¯


хемокины

¯

¯


IL-Ira

­

­


антигенпредставляющая функция

­

­


В-клетки:


CD23, CD71, CD72, МНС II класса

­

­


пролиферация

+

+


дифференцировка (Ig-переключение)

­

­


Т-клетки:

 

 


пролиферация

+

—


CD8a

+

—


Th2

+

—


Примечание. Т усиление, 4' угнетение, + индукция, — отсутствие действия.

CD40 является поверхностным гликопротеином с мол. массой 50 кДа, представленным на В-лимфоцитах человека, на активированных цитокинами моноцитах, фолликулярных Дендритных клетках, эпителиальных клетках (включая эпителий вилочковой железы) и на клетках некоторых типов карцином и меланом, но не на Т-клетках. CD40 принадлежит к суперсемейству рецепторов фактора некротизации опухоли (TNFR), которое включает TNFRI и TNFRII, рецептор фактора роста нервной ткани (NGFR), CD30, CD27 и Fas(CD95). Члены этого семейства имеют идентичную последовательность аминокислотных остатков в экстраклеточных регионах, которые содержат множественные повторения, богатые цистеином. Общая структурная основа экстраклеточного домена находит свое выражение в способности членов суперсемейства TNFR взаимодействовать с семейством молекул, родственных TNF. Однако сходство CD40 с указанными рецепторами, представленными на В-клетке, не означает, что их связывание с соответствующими лигандами приводит к тому же действию, что и связывание CD40. Так, NGF и aнти-CD40-aнтитела оказывают противоположное действие на IL-4-опосредованную индукцию синтеза IgE мононуклеарными клетками периферической крови человека. В отличие от стимулирующего действия aнти-CD40-aнтител NGF тормозит индукцию синтеза IgE, вызываемую интерлейкином-4, причем это торможение не связано с угнетением функции рецептора для IL-4. Кроме того, добавление aнти-CD40-aнтител и IL-4 обеспечивает сигнал, устойчивый к тормозящему действию NGF.
Антагонистический эффект NGF и IL-4 проявляется и в действии на синтез других изотипов иммуноглобулинов: IL-4 предупреждает усиление продукции IgA и IgM, вызванное NGF. Таким образом, хотя NGFR и CD40 принадлежат к одному суперсемейству рецепторов и обладают пролиферативными эффектами на В-лимфоциты, они по-разному взаимодействуют с IL-4-зависимой регуляцией продукции IgE.
CD40 играет важную роль в выживаемости, росте и дифференцировке В-клеток. Передача сигнала через CD40 спасает В-клетку от индуцированного апоптоза. Отдельные виды aнти-CD40 моноклональных антител запускают выраженную пролиферацию высокоочищенных покоящихся В-клеток в отсутствие других костимулов.
Лиганд для CD40—CD 154 представляет собой мембранный гликопротеин, который транзиторно появляется на поверхности активированных Th1- и Тh2-клеток. Клетки, трансфецированные CD 154, вызывают синтезирование IgE и мышиными, и человеческими В-клетками в присутствии IL-4, в то время как растворимый белок — продукт слияния CD40-Ig — тормозит IL-4-зависимый синтез IgE клетками периферической крови человека. Эти данные показывают, что взаимодействие CD40 и CD 154 выступает в качестве необходимого сигнала продукции IgE.

Центральная роль взаимодействия CD40 и CD 154 в запуске синтеза IgE (или вообще в изотипическом переключении) подтверждена обнаружением дефекта переключения у больных с гипер-IgM-синдромом, связанным с Х-хромосомой (HIGM), который возникает вследствие мутации CD 154. Такая мутация приводит к нарушению взаимодействия CD40 и CD 154. Исключение этого взаимодействия у мышей, у которых отсутствует ген CD40 или ген CD 154, приводит к тому, что у таких животных не развивается IgG-, IgA- или IgE-ответ на тимусзависимые антигены и в лимфоидных органах таких животных (CD40 или CD 154 КО мыши) не удается обнаружить соответствующие зародышевые центры. Ответ на тимуснезависимые антигены у них сохраняется.

Неспособность В-клеток новорожденных человека включаться в синтез иммуноглобулинов также связана с неполноценностью взаимодействия молекул CD40 и CD 154, поскольку у новорожденных снижены как способность образования CD 154 на Т-клетках, так и чувствительность В-клеток к действию агонистов CD40.
Таким образом, все эти наблюдения, выполненные в условиях in vitro и in vivo, позволили убедиться в том, что взаимодействию CD40 и CD 154 принадлежит решающая роль в образовании зародышевых центров, активации В-клеток, изотипическом переключении и продукции антител.

Взаимодействие CD40 и CD 154 находится под довольно жестким контролем. Т-клетки приобретают через CD40 компетентность в активации В-клеток только после представления на них (Т-клетках) CD 154. Это требует в свою очередь TCR-зависимой активации Т-клеток. Этот процесс, по-видимому, может происходить только на ограниченных анатомических участках: во вторичных лимфоидных органах в зонах, где происходят родственные Т- и В-клеточные взаимодействия.

Субпопуляция CD4+ Т-клеток памяти, находящаяся в зародышевых центрах, содержит преформированный CD 154, который быстро и транзиторно появляется на клеточной поверхности после TCR-опосредованной активации. Скорость, с которой Т-клетки могут представить CD 154 на своей поверхности, может быть фактором, определяющим судьбу клеток зародышевых центров. Дело в том, что центроциты либо покидают светлую зону в течение нескольких ближайших часов после активации, либо погибают in situ вследствие апоптоза. Функция CD 154 очень ограничена во времени.

Такое ограничение связано в известной степени с тем, что взаимодействие этой молекулы с CD40 вызывает быстрый эндоцитоз поверхностного CD 154, с одной стороны, и высвобождение В-клетками растворимого CD40 — с другой. Эта растворимая форма ингибирует синтез мРНК лиганда — CD154.

3.2.4. Т-клетки / и регуляция синтеза IgE
Т-лимфоциты распознают процессированный антиген (пептид) своими специфическими поверхностными рецепторами, состоящими из пары полипептидных цепей (/ или /). В отличие от антител, которые специфически распознают пространственную структуру (форму) антигена, Т-клеточные рецепторы специфически распознают последовательность небольших пептидных фрагментов (эпитопов), являющихся продуктом процессирования интактной молекулы антигена в антигенпредставляющей клетке.
CD 154 представляется как на активированных /Т-клетках, так и на /Т-клетках. Первые клетки представлены в периферических лимфоидных органах и TCR+-тимоцитами, а вторые находятся в эпителиальных тканях (в кишечном эпителии, матке, языке, у мышей — в эпидермисе), но не в периферических лимфоидных органах. Поскольку представление CD 154 менее выражено на /Т -клетках, чем на /Т -клетках, то первые менее эффективны в индукции синтеза IgE, однако они проявляют компетентность в индукции изотипического переключения на IgE в условиях in vitro в присутствии экзогенного IL-4. Мыши, дефицитные по /Т -клеткам, продуцируют иммуноглобулины всех изотипов с достаточно высоким уровнем IgE и IgG1, что указывает на вполне ощутимую роль /Т -клеток в изотипическом переключении и в условиях in vivo. Потенциальная роль /Т -клеток в индукции IgE-ответа подкрепляется и тем, что /Т -клетки способны различать на разных стадиях инфекции Тh1- и Тh2-индуцирующие патогены и продуцировать наборы цитокинов соответствующего (Тh1- или Th2-) профиля (особенности функционального профиля Th0-, Тh1- и Тh2-клеток — табл. 2).
 Таким образом, цитокины, продуцируемые /Т -клетками, не только осуществляют элиминацию патогенов, но могут принимать участие в формировании того цитокинового окружения, которое влияет на дифференцировку CD4+ Т-клеток в Тh1- или Тh2-клетки.
Таблица 2.







Функция

Тh1

ThO

Th2


Секреция цитокинов

 

 

 


IL-2

+++

+++

—


IFN-y

+++

+,+ +

—


TNF-P

++,+

+

—


TNFa

+++

++

+


GM - CSF

+

++

++


IL-3

+

+

+ +


IL-4

—

+

+ + +


IL-5

—

+

+++


IL-6

+

+

++


IL-9

—

 

++


IL-10

±

+

++


IL-13

+

+

, +++


Цитолитическая активность

+++

++

±


Синтез IgE

—

±

+++


Синтез IgM, IgA, IgG:

 

 

 


низкое отношение Т- и В-клеток

++

++

++


высокое отношение Т- и В-клеток

±

+

++


Представляет интерес то, что адоптивный перенос небольшого числа /Т -клеток от толерантных к овальбумину мышей избирательно подавляет Тh2-зависимый синтез IgE (без влияния на IgG-ответ). Этот тип клеток принадлежал к CD8+-клеткам и продуцировал большие количества интерферона- (IFN-).
Таким образом, эти материалы свидетельствуют о том, что /Т-клетки могут не только принимать участие в регуляции IgE-ответа, но и оказывать разное по направлению действие на этот процесс в зависимости от условий.
3.2.5. Независимая от взаимодействия CD40 с CD154 индукция синтеза IgE
На существование способов такой индукции указывает ряд сведений, которые, естественно, еще потребуют специального экспериментального анализа. Тем не менее эти сведения заслуживают упоминания.
Так, неактивированные фиксированные Т-клетки периферической крови (т.е. без представленного на них CD154) и Т-клетки больных HIGM (с функционально неактивным CD154) выступают в роли клеток-помощников тонзиллярным В-клеткам в запуске синтеза IgE в присутствии IL-4. Вспомогательная функция достигалась стафилококковым суперантигеном, адсорбированным на Т-клетках до момента их фиксации, причем обработка Т-клеток суперантигеном не приводила к появлению CD154. Так возникает подозрение о возможности активации В-клеток независимо от представления CD154 на Т-клетках. Правда, следует еще убедиться в том, что такие альтернативные воздействия не замещают взаимодействие CD40-CD 154 за счет включения в общий путь, следующий за связыванием CD40 с рецептором.

Известно также, что стимуляция интерлейкином-4 и вирусом Эпштейна - Барр (EBV) вызывает независимый от Т-клеток синтез IgE В-лимфоцитами человека. В этом случае эффект может быть объяснен возможностью включения в общий путь активации, опосредуемый CD40. Для этого привлекают данные о существовании так называемого фактора 1, ассоциированного с рецептором для CD 154 (CRAF-1). CRAF-1 рассматривают как один из компонентов CD40-cигнaльнoй системы. С-конец CRAF-1 непосредственно и специфически взаимодействует с цитоплазматическим участком CD40. CRAF-1 может также взаимодействовать с цитоплазматическим доменом так называемого латентного инфекционного мембранного белка 1 (LIMP-1), который кодируется EBV и может индуцировать трансформацию В-лимфоцитов. Таким образом, способность EBV индуцировать синтез IgE может быть связана с кодируемым этим вирусом белком, активирующим CD40-сигнальный путь.

Синтез IgE может быть также запущен в высокоочищенной .клеточной взвеси нормальных или лейкозных В-клеток, не несущих поверхностный IgE (запуск синтеза de novo), добавлением IL-4 и гидрокортизона. Эффект специфичен для глюкокортикостероида, так как он не воспроизводится стероидными долевыми гормонами. Пока не дано приемлемого объяснения такому механизму запуска синтеза IgE.

3.2.6. Вспомогательные молекулы, усиливающие и сдерживающие влияния
Показано, что несколько пар вспомогательных молекул (CD27 и В7, LFA-1 и ICAM-1, CD2 и CD58) участвуют в Т- и В- клеточных взаимодействиях, приводящих к синтезу IgE. Взаимодействия в пределах этих пар лиганд - рецептор способствуют активации и/или повышают опосредуемую Т-клетками активацию В-клеток, которая следует за связыванием CD40 с CD 154. Наибольшую вспомогательную роль в этом процессе выполняет рецепторно-лигандная пара CD28 и В7 (CD80). CD28 КО мыши (лишенные гена CD28) имеют сниженный исходный уровень иммуноглобулинов, и у них подавлена способность к изотипическому переключению после ин-фицирования вирусами.

Связывание CD28 на Т-клетках с В7 (CD80) на В-клетках может быть составной частью механизма, который усиливает клеточное взаимодействие между Т- и В-клетками, опосредуемое связыванием CD40 и CD 154. Связывание CD40 приводит к представлению В7 (CD80) на В-клетках. Связывание же CD28 увеличивает представление CD 154 на Т-клетках и, что особенно важно, усиливает секрецию IL-4 и дифференцировку Тh2-клеток. IL-4 в свою очередь увеличивает выраженность представления В7 (CD80) на В-клетках.

Таким образом, взаимодействие CD28 и В7 (CD80) может усиливать и секрецию IL-4, и CD40-oпocpeдoвaннyю активацию В-клеток и тем самым потенцировать оба обязательных сигнала, необходимых для индукции синтеза IgE. В согласии с этим представлением находятся данные о том, что моноклональные aнти-CD28-aнтитела подавляют синтез IgE, осуществляемый в присутствии IL-4 и преактивированного клона Т-клеток.

Значительное увеличение представительства В7 (CD80) возможно также и при перекрестном связывании молекул II класса МНС на В-клетках. Это усиление особенно выражено при одновременном связывании ICAM-1.

Слабый IgE-индуцирующий сигнал, обеспечиваемый связыванием LFA-3 (CD58) с CD2, по-видимому, не зависит от механизма, опосредуемого CD40.

Из сказанного следует предположение о том, что те клетки, которые, во-первых, способны синтезировать IL-4 (и/или IL-13) и, во-вторых, могут представлять CD154, при определенных обстоятельствах замещают функцию Т-клеток в инДУКЦИИ синтеза IgE. Наиболее вероятными кандидатами на исполнение такой роли могут быть тучные клетки и базофилы. Эти клетки человека способны при активации секретировать IL-4 (и IL-13) и представлять CD154. Поэтому они в принципе могли бы обеспечивать оба необходимых сигнала для синтеза IgE. Действительно, при определенных экспериментальных условиях показана способность этих клеток индуцировать синтез IgE. Однако наиболее вероятно участие этих клеток не в первичной индукции IgE-ответа, а в его усилении. Это следует из того, что интенсивная активация клеток и соответственно секреция IL-4 осуществляются IgE-зависимым механизмом. Иными словами, для вовлечения тучных клеток и базофилов в регуляцию синтеза IgE требуется присутствие в организме аллергенспецифического IgE и соответствующего аллергена. Если же это условие соблюдено, то вероятно, что при очередной аллергенной стимуляции тучных клеток и базофилов они могут потенцировать IgE-ответ на тот же самый аллерген. Правда, нельзя исключить и того, что в случае поступления в организм в этот период новых аллергенов тучные клетки и базофилы могут стать соучастниками индукции IgE-ответа на новые аллергены. Такая вероятность могла бы объяснить хорошо известный феномен постепенного расширения спектра повышенной чувствительности к разным аллергенам у пациентов с аллергическими заболеваниями.
Сравнительно давно было показано, что одним из эффектов IL-4 может быть увеличение выраженности представления на некоторых клетках низкоаффинного рецептора для IgE. Этот вид рецептора в отличие от высокоаффинного рецептора для IgE, присутствующего на тучных клетках, базофилах и некоторых других клетках, обозначается как рецептор второго типа — Fс RII (CD23). До последнего времени появляются сведения, которые заставляют признать участие CD23 в регуляции синтеза IgE.

CD23 является дифференцировочным антигеном В-клеток, несущих поверхностные иммуноглобулины М и D. Этот антиген представляет собой сиалогликопротеин с мол. массой порядка 45 кДа, содержит одну N-связанную углеводную цепь комплексного типа. Его аминокислотная последовательность выведена из последовательности клонированной ДНК. Рецептор состоит из 320 аминокислотных остатков. Положение его в клеточной мембране необычно. Аминоконцевой участок ориентирован внутрь клетки, а карбоксильный — наружу. Рецептор состоит из небольшого цитоплазматического домена (23 аминокислотных остатка), трансмембранного домена (20 аминокислотных остатков) и большого внеклеточного домена (277 аминокислотных остатков). CD23 описан на многих клетках, включая В-клетки, моноциты, эозинофилы, тромбоциты, эпидермальные клетки Лангерганса.
Особенным свойством этого белка является способность к аутопротеолитическому перевариванию. За счет этого рецептор распадается на растворимые фрагменты с мол. массой 37; 33; 25—27 и 12 кДа. Все эти фрагменты (за исключением последнего) связывают IgE (IgE-связывающие факторы — IgE-СФ).
Известно два подтипа низкоаффинного рецептора для IgE — CD23a и CD23b. Они отличаются друг от друга несколькими аминокислотными остатками цитоплазматического домена, а внеклеточные домены являются идентичными. CD23a выявляется лишь на нестимулированных В-клетках, а CD23b — на В-клетках, стимулированных IL-4, а также на моноцитах, эозинофилах, Т-клетках.

Регуляция выраженности представления CD23 и соответственно регуляция образования IgE-СФ связаны между собой: чем больше представлен рецептор, тем более вероятно образование растворимых IgE-СФ.

Представление CD23 индуцируется IL-4 и подавляется IFN-. IFN- тормозит представление CD23 на В-клетках, но не на моноцитах, тромбоцитах, клетках Лангерганса. Повышенное присутствие CD23 обнаруживается при некоторых патологических состояниях, для которых характерно усиление образования IgE: при острых аллергических заболеваниях, при паразитарных инфекциях.

Вполне вероятно, что CD23 выполняет различные функции и спектр участия этой молекулы в иммунологически опосредованных реакциях может быть шире, чем сейчас представляется. Во всяком случае, связанный с мембраной CD23 опосредует IgE-зависимую цитотоксичность, направленную против паразитов и выполняемую эозинофилами, макрофагами, тромбоцитами. Кроме функций, обусловленных сродством к IgE, рецептор может исполнять роль молекулы клеточной адгезии за счет своих лектиноподобных свойств. У лектинового домена CD23 обнаружена гомология с семейством молекул клеточной адгезии (ELAM1, GMP 140).

В прямых испытаниях показано, что высокоочищенный естественный IgE-СФ или рекомбинантный IgE-СФ с мол. массой 37 кДа усиливает IL-4-опосредованный синтез IgE. Вероятнее всего, что IgE-СФ, не индуцируя синтез IgE, действует на более поздний этап продукции IgE, чем IL-4, — иными словами, на активированные IL-4 IgE-секретирующие клетки. CD23 взаимодействует главным образом с CD21 на тех В-клетках, которые преимущественно осуществляют продукцию IgE. Антитела к CD23 тормозят in vitro IL-4-опосредованный синтез IgE и антигенспецифический IgE-ответ изотипспеци-фическим образом. На секретирующих IgE-клетках CD23 не представлен. Поэтому тормозящий эффект антител к CD23 на возникший синтез IgE опосредуется, по-видимому, не прямым действием на секретирующие иммуноглобулин клетки, а нейтрализацией растворимых IgE-СФ, которые высвобождаются из IgM/IgD-несущих В-клеток, стимулированных IL-4, или из моноцитов.

Поддержание синтеза IgE на определенном уровне может зависеть и от действия других лимфокинов.

Так, синтез IgE человека, вызванный IL-4, усиливается IL-5 и IL-6. Для достижения оптимального уровня продукции IgE, видимо, необходим IL-6, так как антитела именно к IL-6 существенно подавляют секрецию IgE.
Возникший синтез IgE поддерживается на определенном уровне и за счет других факторов, которые могут оказывать сдерживающее влияние на синтез IgE. IFN-, как правило, подавляет продукцию IgE и IgE-СФ клетками, стимулированными IL-4. В испытаниях на мышах IFN- как в условиях in vivo, так и на клетках in vitro тормозит продукцию IgE. Данные на человеческом материале не столь однозначны.

IFN- как подавляет, так и усиливает вызванный IL-4 синтез IgE клетками человека, что может быть связано с невыясненными особенностями условий испытаний. В отдельных наблюдениях, выполненных на больных, страдающих аллергией, показано, что введение таким больным IFN- не оказывало заметного влияния на уровень IgE в сыворотке крови. Таким образом, пока нельзя сделать окончательное заключения о роли IFN- в регуляции синтеза IgE у человека.

В модельных же опытах на животных показано, что уровень продукции IgE зависит от соотношения образующихся IL-4 и IFN-. Последнее в свою очередь определяется преимущественной активацией клеток, продуцирующих IL-4 или IFN-. У мышей эти лимфокины образуются разными клетками: Th1-клетки продуцируют IFN-, а также IL-2 и лимфотоксин, а Тh2-клетки — IL-4 и IL-5, но не IL-2 и IFN-. У человека хелперные Т-клетки не могут быть подразделены на два аналогичных типа. Большинство клеток, продуцирующих IL-4, образуют одновременно либо IFN-, либо IL-2, или оба этих медиатора. И все же некоторые сведения о взаимоотношении IFN- и IL-4 в продукции IgE могут быть получены на клеточных системах человека in vitro. Стимуляция аллогенными клетками вызывает продукцию IFN- в клеточной культуре. Как и следует ожидать, такая культура клеток не продуцирует IgE. Если же в нее в самом начале культивирования внести IL-4, то удается вызвать синтез IgE и подавить образование IFN-.

Высвобождаемый активированными макрофагами IL-12 тормозит синтез IgE, по-видимому, за счет усиления продукции IFN- и частично — за счет угнетения продукции IL-4, о чем будет сказано далее.
Известно, что связывание с лигандом молекулы CD 14 на моноцитах активирует эти клетки и дает отрицательный сигнал, останавливающий пролиферацию Т-клеток. Вместе с тем есть данные, свидетельствующие о том, что связывание с лигандом CD 14 может реализоваться действием непосредственно на В-клетки. Так, связывание определенных эпитопов CD 14 моноклональными антителами тормозит IL-4-зависимый синтез IgE мононуклеарными клетками периферической крови человека. Такое торможение не связано ни с высвобождением тормозных монокинов (IL-10, TGF-, простагландинов), ни с угнетением накопления усиливающих IgE-ответ факторов. Кроме того, торможение продукции IgE, вызванное связыванием CD 14, воспроизводится на обедненной Т-клетками клеточной взвеси, стимулированной IL-4 и aнти-CD-40 моноклональными антителами или IL-4 и гидрокортизоном. Взятые вместе, эти данные позволяют допустить, что лигация (связывание с лигандом) CD 14 оказывает сдерживающее регуляторное действие непосредственно на В-клетки.
Пока точно не установлены ни временные параметры высвобождения усиливающих и тормозных посредников, ни конкретные точки приложения их действия, ни их взаимная связь в ходе IgE-ответа, но уже стало очевидным, что выяснение всех этих вопросов может объяснить механизм удержания продукции IgE на определенном уровне. Примеры потенциальных взаимодействий и молекул — участников механизма индукции, усиления или торможения образования IgE приведены в табл. 3.
Продолжение