Одним из множества белков, которые запускают процесс гибели опухолевой клетки, является человеческий фактор некроза опухоли (в дальнейшем ФНО). Активно вырабатывается, когда в организме присутствует какая-либо патология - воспаление, аутоиммунизация, злокачественные образования.

Следует отметить, что современная научная литература содержит обозначение термина как ФНО и ФНО-альфа. Второй считают уже неактуальным, тем не менее, отдельные авторы приводят его в своих трудах.

ФНО вырабатывают клетки крови - моноциты, микрофаги, лимфоциты, а также эндотелий сосудов. Его максимальная концентрация отмечается через пару часов после появления антигена в организме. При этом здоровые клетки не повреждаются.

Немного истории

В 1975 году, после экспериментального введения БЦЖ и эндотоксина в кровь грызуна, впервые был определен фактор некроза опухолевой клетки. Было выявлено следующее: в сыворотке крови содержалось вещество, оказывающее цитотоксическое и цитостатическое действие на определенную клеточную группу. Таким образом, фиксировался геморрагический некроз ранее привитых грызунам опухолей. Отсюда и пошло название. Роль ФНО довольно важна не только при наличии новообразований. Данный фактор необходим и здоровому организму. Но до конца он еще не изучен.

Проявления

Как ведет себя в организме ФНО?

  • Участвует в иммунных реакциях.
  • Регулирует воспалительные процессы.
  • Влияет на кроветворение.
  • Оказывает цитотоксическое воздействие.
  • Проявляет межсистемный эффект.

Когда в организм попадают микробы, вирусы, чужеродные белки, это приводит к активизации иммунитета. Благодаря ФНО увеливается число Т- и В-лимфоцитов, создается движение нейтрофилов к очагу воспаления. Нейтрофилы, лимфоциты, макрофаги "прилипают" к оболочке сосудов в месте воспалительного процесса. Повышается сосудистая проницаемость в зоне воспаления, и это тоже является результатом работы ФНО.

Фактор некроза опухоли обнаруживают в моче, крови, ликворе, что говорит о межсистемном эффекте. Этим белком регулируется работа эндокринной и нервной системы. Бета-форма ФНО оказывает местное воздействие, а системно активизируется иммунитет и регулируется метаболизм, что происходит благодаря наличию альфа-формы.

Диагностика

Лабораторная диагностика уровня ФНО проводится редко, но при отдельных видах заболеваний просто необходима. Итак, данный анализ показан, если у человека выявлены:

  1. Частые и длительные инфекционные и воспалительные процессы.
  2. Аутоиммунные болезни.
  3. Злокачественные опухоли.
  4. Ожоги различного происхождения.
  5. Травмы.
  6. Коллагенозы, ревматоидный артрит.

Когда повышен ФНО?

Уровень ФНО в крови выше нормы бывает при таких состояниях:

  • заражение крови (сепсис);
  • синдром ДВС;
  • инфекции различной этиологии;
  • аллергические реакции;
  • онкологические процессы;
  • в случае отторжения у реципиента пересаженного донорского органа.

При наличии такого заболевания как ревматоидный артрит антитела к человеческому фактору некроза опухоли альфа определяются в моче, а также если идет процесс накопления жидкости в суставной сумке.

Увеличенное число кахектина определяют при наличии следующих заболеваний:

  • туберкулез легких;
  • гепатит С;
  • поражения головного мозга;
  • нарушение функций печени под воздействием алкоголя;
  • рассеянный склероз;
  • ревматоидный артрит;
  • ожирение;
  • абсцесс поджелудочной железы.

Повышенное содержание в сыворотке кровифактора некроза опухоли альфа ухудшает состояние человека при сердечно-сосудистой недостаточности и бронхиальной астме.

Большое значение имеет своевременное определение кахектина в крови беременной женщины, что помогает выявить патологию развития плода, амниотическую инфекцию и угрозу преждевременных родов. Превышение его нормы может указать наличие воспалительного заболевания у беременной, что обуславливается бактериальной компонентой.

Внезапный, быстрый скачок фактора некроза опухолей в анализе крови может быть вызван бактериальным эндотоксином и приводит септическому шоку.

Важным для предварительного процентного прогнозирования синдрома отторжения при пересадке органа реципиенту от донора является количество ФНО.

Если количество антител к фактору некроза опухоли превышает норму, это приводит к изменениям гемодинамики: снижена сила сокращений миокарда, сосудистая стенка становится проницаемой, клетки всего организма подвергаются цитотоксическому влиянию.

Блокатор, подавляющий воздействие естественного ФНО, мешает оптимальному функционированию иммунитета.

Такое положение вещей приводит к следующим заболеваниям: псориаз, ревматоидный артрит, псориатический артрит и так далее.

Фактор некроза опухолей - это гормоноподобный белок, который вырабатывается защитными клетками организма, влияет на изменение состава липидов, свертыванию функций эндотелиальных клеток, выстилающих кровеносные сосуды.

Вышеперечисленные факторы вызывают гибель клетки.

Когда снижен ФНО?

Сниженный показатель ФНО в анализе крови отмечается при наличии следующих состояний:

  • первичный, вторичный иммунодефицит (в т.ч. СПИД);
  • тяжелое течение вирусной инфекции;
  • обширный ожог, ожоговая болезнь;
  • тяжелая травма;
  • опухоль желудка;
  • наличие отягощенного атопического синдрома;
  • терапия цитостатиками, иммунодепрессантами, кортикостероидами.

Виды ФНО и применение в онкологии

В настоящее время выделяют две категории ФНО:

  1. TNF, или альфа - вовлекает моноциты в процесс регрессии опухоли, провоцируя наличие септического шока. Этот самый белок модернизируется в вид прогормона с очень длинным, нетипичным рядом элементов.
  2. Бета - цитокин, а интерлейкин замедляет или прекращает его реакцию.

Целенаправленное применение средств, подавляющих выработку антител к человеческому фактору некроза опухоли при онкологических диагнозах, позволило выявить следующие закономерности:

  • исследования, проведенные на лабораторных мышах, засвидетельствовали факт уменьшения численного показателя опухолевых клеток или замедление существующего онкологического процесса вследствие некроза раковой ткани;
  • центральная роль в поддержании среднего постоянства иммунитета лежит в основе стимуляции его защитной функции;
  • провоцирует активность апоптоза, ангиогенеза, дифференциацию и миграцию иммунных клеток.

С изменением параметров энергичности системы приходят в действие различные рецепторы ФНО, что обуславливает вариативные возможности лечения злокачественной опухоли.

Терапия онкологических заболеваний с помощью фактора некроза опухолей

Медикаменты, которые содержат данное вещество, назначаются при целевой терапии. Их лечебные свойства таковы:

  • в сочетании с мелфаланом ФНО широко применяется при лечении саркомы мягких тканей конечностей;
  • в связи с ростом количества интерлейкина (1,8-1,6) происходит образование вещества, противодействующего конкретной опухоли;
  • применяют в качестве дополнительного препарата для оказания нейтрализующего эффекта, в связи с возникшими осложнениями;
  • антагонист фактора некроза опухоли ‒ оптимальный препарат для пациентов, у которых в анамнезе немеланомное онкологическое заболевание кожи: базально-клеточная карцинома, плоскоклеточный рак, лимфома.

Медикаменты

Активно применяют аналоги ФНО в онкологии. Вместе с химиотерапией эффективны при раке молочных желез и других опухолях.

Ингибиторы фактора некроза опухоли имеют противовоспалительное действие. Но при любом инфекционном процессе назначать их сразу не стоит, поскольку организм должен сам бороться с болезнью.

Хороший результат показывают:

  • "Рефнот".
  • "Ремицад".
  • «Энбрел».
  • «Хумира».
  • «Цертолизумаб».
  • «Голимумаб».

«Азитропин» или «Меркаптопурин» назначают в случае Т-клеточной лимфомы.

"Рефнот" является новым российским препаратом, содержащим ФНО и тимозин-альфа 1. Обладает низкой токсичностью, при этом эффективен практически как природный фактор, оказывает иммуностимулирующее действие. Разработан медикамент в 1990 г. После прохождения всех испытыний зарегистрирован в 2009 г. Таким образом, при злокачественных новообразованиях его назначают в комплексной терапии.

Пациентам с онкологическими диагнозами следует знать о результатах исследований, в которых было зарегистрировано негативное воздействие ФНО. Часто это бывает в случае, если была неверно рассчитана дозировка лекарства.

Тогда фактор некроза опухолей тимозин (основное действие которого направлено на индукцию созревания Т-лимфоцитов) , усиливает проявление иммунных реакций, снижает образование аутоантител и включается в механизм развития онкологического заболевания.

В связи с этим применение лекарств данной категории проходит только под строгим контролем специалиста.

Стоимость

Частый вопрос пациентов - сколько же стоит данный анализ? Лабораторное исследование ФНО стоит от 800 до 3400 рублей (средняя цена - около 1700 рублей). Анализ проводят далеко не все медицинские учреждения. За границей стоимость составит от 100 до 250 долларов. Но это лишь приблизительные цифры, поскольку многое зависит от самой клиники и спектра ее услуг.

При оптимистичном настрое на выздоровление любую болезнь можно победить! Нами подробно рассмотрен фактор некроза опухолей, насколько исследовано его действие на раковые клетки и организм в целом.

ФНО-a и ФНО-b - два близких белка (гомологичны около 30% аминокислотных остатков) - проявляют сходную активность по отношению к воспалительной реакции, иммунным и опухолевым процессам. ФНО-а, впервые обнаруженный в сыворотке мышей, которым вводили бактериальные продукты, индуцирует некроз опухолевых клеток. ФНО-b, или лимфотоксин, был найден в лимфатических узлах иммунизированных крыс.Источником ФНО-а является активированный макрофаг ,ФНО-b - активированная T-клетка . Оба фактора через одинаковые специфические рецепторы TNF клеточной поверхности вызывают лизис клеток лимфомы, некроз саркомы, индуцированной метилхолантреном, активируют полиморфноядерные лейкоциты, проявляют антивирусную активность.

ФНО-альфа (называемый также кахектином) - это пироген. Играет важную роль в патогенезе септического шока, вызванного грамотрицательными бактериями. Под влиянием ФНО-альфа резко увеличивается образование макрофагами и нейтрофилами перекиси водорода и других свободных радикалов. При хроническом воспалении ФНО-альфа активирует катаболические процессы и тем самым способствует развитию кахексии - симптома многих хронических заболеваний.

При изучении различных продуктов, секретируемых активированными макрофагами, был получен фактор, который лизировал большой набор опухолевых клеток in vivo и in vitro. По основному биологическому эффекту он получил название - фактор некроза опухолей.

В параллельных исследованиях из культур активированных Т-клеток выделили другой фактор, также обладавший литической активностью по отношению к чужеродным клеткам. По типу клеток, продуцирующих этот фактор, его стали обозначать как лимфотоксин. Детальное изучение этих факторов вскрыло близкое структурное и функциональное сходство между ними. Настоящее их наименование - фактор некроза опухолей-альфа (ФНО-альфа) и фактор некроза опухолей-бета (ФНО-бета, лимфотоксин).

5. Колониестимулирующие факторы

Колониестимулирующие факторы - гормоны, стимулирующие образование моноцитов и нейтрофилов в костном мозге.

При исследовании культуры кроветворных клеток показано, что для размножения и дифференцирования клеток необходимы специфические факторы роста. Факторы, поддерживающие гемопоэз в такой культуре, это гликопротеины и обычно их называют колониестимулирующими факторами, или КСФ. Из все возрастающего числа КСФ, которые были идентифицированы, одни циркулируют в крови и действуют как гормоны , в то время как другие играют роль локальных химических медиаторов.

Эти цитокины (колониестимулирующие факторы) участвуют в регуляции деления и дифференцировки стволовых клеток костного мозга и клеток - предшественников лейкоцитов крови. Балансом различных КСФ в определенной мере обусловлено соотношение между различными типами образующихся в костном мозге лейкоцитов. Некоторые КСФ стимулируют дальнейшую дифференцировку клеток и вне костного мозга.

Из КСФ гормонального типа лучше всего изучен эритропоэтин , который вырабатывается в почках и регулирует эритропоэз (образование эритроцитов).

За выживание и пролиферацию плюрипотентных стволовых клеток и большинства типов их коммитированных потомков эритроидного ряда ответственен второй колониестимулирующий фактор - интерлейкин 3 (ИЛ-3).Было выявлено также четыре различных КСФ, стимулирующих в культуре клеток формирование колоний нейтрофилов и макрофагов . Эти КСФ синтезируются клетками разного типа, в том числе эндотелиальными клетками , фибробластами , макрофагами и лимфоцитами. Это выше упомянутый интерлейкин 3 и более избирательные ГМ-КСФ (для гранулоцитов и макрофагов), Г-КСФ (для гранулоцитов) и М-КСФ (для макрофагов). Как и эритропоэтин, все эти КСФ являются гликопротеинами. Их воздействие на клетки-предшественники заключается не только в запуске механизма образования дифференцированных колоний, но и в активации специализированных функций (таких, как фагоцитоз и убивание клеток-мишеней) у клеток с законченной дифференцировкой.

Механизмы действия цитокинов

Различают интракринный, аутокринный, паракринный и эндокринный механизмы действия цитокинов. 1. Интракринный механизм - действие цитокинов внутри клетки-продуцента; связывание цитокинов со специфическими внутриклеточными рецепторами. 2. Аутокринный механизм - действие секретируемого цитокина на саму секретирующую клетку. Например, интерлейкины-1, -6 -18, ФНОα являются аутокринными активирующими факторами для моноцитов/макрофагов. 3. Паракринный механизм - действие цитокинов на близкорасположенные клетки и ткани. Например, ИЛ-1, -6 -12 и -18, ФНОα, продуцируемые макрофагом, активируют Т-хелпер (Th0), распознающий антиген и МНС макрофага (Схема аутокринно-паракринной регуляции иммунного ответа). 4. Эндокринный механизм - действие цитокинов на расстоянии от клеток-продуцентов. Например, ИЛ-1, -6 и ФНОα, помимо ауто- и паракринных воздеиствий могут оказывать дистантное иммунорегуляторное действие, пирогенный эффект индукцию выработки белков острой фазы гепатоцитами, симптомы интоксикации и мультиорганные поражения при токсико-септических состояниях.

Механизм нарушения

Многие тяжелые заболевания приводят к значительному повышению уровня ИЛ-1 и ФНО-альфа . Эти цитокины способствуют активации фагоцитов, их миграции в место воспаления, а также высвобождению медиаторов воспаления - производных липидов, то есть простагландина Е2 , тромбоксанов и фактора активации тромбоцитов . Кроме того, они прямо или опосредованно вызывают расширение артериол , синтез адгезивных гликопротеидов , активируют Т- и В-лимфоциты. ИЛ-1 запускает синтез ИЛ-8 , способствующего хемотаксису моноцитов и нейтрофилов и выходу ферментов из нейтрофилов. В печени снижается синтез альбумина и усиливается синтез белков острой фазы воспаления , включая ингибиторы протеаз , компоненты комплемента , фибриноген , церулоплазмин , ферритин и гаптоглобин . Уровень С-реактивного белка , который связывается с поврежденными и погибшими клетками, а также некоторыми микроорганизмами, может повышаться в 1000 раз. Возможно также значительное повышение концентрации амилоида A в сыворотке и его отложение в различных органах, приводящее к вторичному амилоидозу . Важнейшим медиатором острой фазы воспаления является ИЛ-6 , хотя ИЛ-1 и ФНО альфа тоже могут вызывать описанные изменения функции печени. ИЛ-1 и ФНО альфа усиливают влияние друг друга на местные и общие проявления воспаления, поэтому сочетание этих двух цитокинов даже в небольших дозах способно вызвать полиорганную недостаточность и стойкую артериальную гипотонию . Подавление активности любого из них устраняет это взаимодействие и заметно улучшает состояние больного. ИЛ-1 сильнее активирует Т- и В-лимфоциты при 39*С, чем при 37*С. ИЛ-1 и ФНО альфа вызывают снижение без жировой массы тела и потерю аппетита , приводящие к кахексии при длительной лихорадке . Эти цитокины попадают в кровоток лишь на короткое время, но его оказывается достаточно, чтобы запустить продукцию ИЛ-6 . ИЛ-6 постоянно присутствует в крови, поэтому его концентрация в большей степени соответствует выраженности лихорадки и других проявлений инфекции. Тем не менее, ИЛ-6 в отличие от ИЛ-1 и ФНО альфа не считают летальным цитокином.

Список использованной литературы

    Симбирцев А.С. [Текст] / Цитокины: классификация и биологические функции // Цитокины и воспаление.-2004.-Т.3.-№2.-С.16-23

    Кольман, Я. Наглядная биохимия [Электронный ресурс] / Рём К.-Г. - http://www.chem.msu.su/rus/teaching/kolman/378.htm

    Цитокины [Электронный ресурс] - http://nsau.edu.ru/images/vetfac/images/ebooks/microbiology/stu/immun/cytokyni.htm

    База знаний по биологии человека [Электронный ресурс] / Иммунология: Цитокины. - http://humbio.ru/humbio/immunology/imm-gal/00142edc.htm

Аутокринно-паракринная регуляция иммунного ответа

Фактор некроза опухолей

Интерлейкин 18 (интерферон-гамма-индуцирующий фактор)

УДК 612.017.11: 616.98-092: 578.828.6: 615.37 О1

СВОЙСТВА И РОЛЬ ФАКТОРА НЕКРОЗА ОПУХОЛЕЙ АЛЬФА В ПАТОГЕНЕЗЕ

ВИЧ-ИНФЕКЦИИ

Павел Дмитриевич Дунаев*, Сергей Васильевич Бойчук, Ильшат Ганиевич Мустафин Казанский государственный медицинский университет

В обзоре представлены современные представления о факторе некроза опухолей альфа: его происхождении, рецепторах, основных свойствах, а также роли в патогенезе ВИЧ-инфекции (инфекции, вызванной вирусом иммунодефицита человека). Фактор некроза опухолей альфа индуцирует репликацию вируса в T-лимфоцитах CD4+, моноцитах и макрофагах, способствует гибели неинфицированных Т-лимфоцитов CD4+, а также CDS* по механизму апоптоза, что обеспечивает прогрессирование иммунодефицита. Фактор некроза опухолей альфа поддерживает жизнеспособность инфицированных Т-лимфоцитов CD4*, способствуя формированию в организме больного резервуара вируса. Повышение содержания фактора некроза опухолей альфа в плазме крови ВИЧ-инфицированных следует рассматривать в качестве маркёра прогрессирования заболевания.

Ключевые слова: фактор некроза опухолей альфа, вирусная репликация, апоптоз лимфоцитов, ВИЧ-инфекция.

THE PROPERTIES AND ROLE OF TUMOR NECROSIS FACTOR ALPHA IN THE PATHOGENESIS OF HIV INFECTION P.D. Dunaev, S.V. Boychuk, I.G. Mustafin. Kazan State Medical University, Kazan, Russia. This review presents the current understanding regarding the tumor necrosis factor alpha: its origin, receptors, main properties and its role in the pathogenesis of HIV infection (the infection, caused by the Human Immunodeficiency Virus). Tumor necrosis factor alpha induces viral replication in CD4+ T lymphocytes, monocytes and macrophages, promotes death of uninfected CD4+ T lymphocytes as well as CD8+ by the mechanism of apoptosis, allowing the progression of immunodeficiency. Tumor necrosis factor alpha maintains the viability of infected CD4+ T lymphocytes, contributing to the formation of the viral reservoir in the patient. Elevated levels of the tumor necrosis factor alpha in the blood plasma of HIV-infected individuals should be regarded as a marker of disease progression. Keywords: tumor necrosis factor alpha, viral replication, lymphocyte apoptosis, HIV-infection.

Фактор некроза опухолей альфа (ФНОа, в англоязычной литературе TNFa - от tumor necrosis factor alfa) описан в 1975 г. Он был выделен из сыворотки крови лабораторных мышей и индуцировал некроз опухоли (фибросаркомы) у этих животных (отсюда и получил своё название) .

ФНОа - гликопротеин с молекулярной массой 17,4 кДа. Структура данной молекулы гомологична ФНОр, фактору роста нервов, Fas-лиганду, мембранным молекулам CD30 и CD40, что объединяет их в общее суперсемейство белков TNF (Tumour Necrosis Factor superfamily) .

Клетками-продуцентами ФНОа служат: (1) лейкоциты, включая моноциты/макрофаги, базофилы, нейтрофилы, Т-лимфоциты (Т-Лф) - активированные CD4+ и CD8+, а также NK-клетки (естественные киллеры, от англ. Natural Killer), LAK-клетки (активированные цитокина-ми NK-клетки) ; (2) другие типы клеток - эндотелиальные, тучные, дендритные клетки, фибробласты, кардиомиоциты, стромальные клетки красного костного мозга, клетки нейроглии, клетки жировой ткани (адипоциты) . Следует отметить, что преимущественными продуцентами данного цитокина служат активированные макрофаги и Т-Лф .

Известно две разновидности рецепторов ФНОа: 1-го типа (TNF-R1, p55, CD120a) и 2-го типа (TNF-R2, p75, CD120b). Преобладает TNF-R1, посредством которого ФНОа осуществляет большую часть своих биологических эф-

Адрес для переписки: [email protected] 290

фектов . Взаимодействие ФНОа с TNF-R1 или TNF-R2 на поверхности клетки-мишени может приводить к разным последствиям.

Во-первых, возможна индукция апоптоза клетки-мишени. Показано, что в цитоплазматической части молекулы рецептора TNF-R1 присутствует «домен гибели» TRADD (TNFR-Associated Death Domen), присутствующий также в составе Fas-рецептора. Домен TRADD передаёт сигнал с TNF-R1 в клетку-мишень. Для запуска программы апоптоза сигнал с данного домена должен поступить на молекулы FADD (Fas-Associated Death Domain) и RIP (Receptor Interacting Protein). Эти белки активируют специфические ферменты каспазы-протеазы FLICE (FADD-Like IL-1b-Converting protein) и эндонуклеазы (ДНКазы I и II), что приводит к расщеплению дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) и последующей гибели клетки-мишени . Показано, что связывание ФНОа с мембранным рецептором TNF-R2 клетки-мишени также способно индуцировать её апоптоз . При этом происходит инактивация молекул TRAF2 (TNFR-Associated Factor). Молекулы TRAF2 поддерживают активность белков-ингибиторов апоптоза cIAP (cellular Inhibitor of Apoptosis Proteins) .

Во-вторых, возможна обратная ситуация - индукция каскада ферментативных реакций (с участием ядерного транскрипционного фактора NF-кр, белка AP-1, протеин-киназы MAPK и других белков), приводящих к активации клетки и блокированию развития апоптоза его ингибиторами Bcl-2 и c-FLIP .

Факторы, определяющие ответ клетки на

ФНОа, остаются дискуссионными. Важную роль играет микроокружение клетки. В частности, при ВИЧ-инфекции вирусные белки способствуют ФНОа-опосредованному апоптозу T-Лф CD4+ и CD8+ (см. ниже).

Участие в реализации воспалительной реакции

ФНОа синтезируется в очаге острого воспаления Т-Лф и В-Лф, NK-клетками, моноцитами/макрофагами . Он индуцирует активацию нейтрофилов и макрофагов, а также их хемотаксис . В макрофагах под влиянием ФНОа повышается синтез факторов роста (колониестимулирующего фактора грану-лоцитов и моноцитов, колониестимулирующего фактора моноцитов), интерферона у, интерлейкинов (ИЛ-1, ИЛ-8), простагландинов (PGE2) . Совместно с ИЛ-1 и ИЛ-6 ФНОа индуцирует синтез клетками мононуклеарно-фагоци-тарной системы печени белков острой фазы (таких, как С-реактивный белок, фибриноген, церулоплазмин и др.) . Описанные эффекты ФНОа оказывают защитное действие, так как способствуют фагоцитозу патогенных микроорганизмов активированными нейтрофилами и макрофагами. Кроме того, С-реактивный белок способен связывать и нейтрализовать бактериальные эндотоксины и иммунные комплексы, а также, являясь опсонином, облегчает фагоцитоз бактерий .

ФНОа, ИЛ-1 и ИЛ-6 - вторичные (лейкоцитарные) пирогены. Они с током крови проникают через гематоэнцефалический барьер и взаимодействуют с нейронами центра терморегуляции гипоталамуса, что приводит к развитию лихорадки .

ФНОа в физиологической концентрации способен повышать проницаемость сосудистой стенки, что способствует повреждению эндотелиальных клеток, тромбозу, формированию геморрагических некрозов .

Некоторые авторы приводят данные об участии ФНОа в формировании хронического воспалительного процесса. В частности, продемонстрировано, что в лёгких крысы повышенная концентрация ФНОа вызывает тяжёлый воспалительный процесс с развитием интерстициального фиброза . Инактивация ФНОа предложена в качестве патогенетической терапии больных идиопатическим фиброзом лёгких .

Участие в иммунном ответе

ФНОа индуцирует миграцию дендритных клеток, захвативших антигенный материал, в лимфатические узлы и их дальнейшее созревание. В процессе созревания у этих клеток появляются специфические мембранные кости-мулирующие молекулы CD80/86, которые позволяют им выполнять основную функцию - представлять захваченные антигены в соединении с молекулами главного комплекса гистосовместимости (MHC - от англ. Major Histocompatibility

Complex) I или II класса лимфоцитам (Т и В) и инициировать развитие иммунного ответа . ФНОа способен индуцировать активацию и пролиферацию Т-Лф .

В то же время, работы последних лет показывают, что ФНОа способен оказывать и противоположный эффект - индуцировать развитие опухоли, способствовать пролиферации и ангиогенезу . Рецепторы ФНОа экспрессируют клетки рака желудка, печени и поджелудочной железы, колоректального рака, меланомы, карциномы лёгкого и др. . Повышение экспрессии рецепторов ФНОа у опухолевых клеток в большинстве случаев бывает неблагоприятным прогностическим признаком . В связи с этим применение для лечения злокачественных опухолей моноклональных антител против ФНОа и его рецепторов можно считать перспективным направлением .

Метаболические эффекты

ФНОа подавляет активность липопротеиновой липазы в клетках жировой ткани (адипо-цитах), что приводит к нарушению отложения в них жиров (липогенеза). Этот эффект может способствовать истощению организма - кахексии (ФНОа ранее называли кахексином) .

Роль ФНОа в патогенезе ВИЧ-инфекции

Синтез и секреция ФНОа инфицированными T-Лф CD4+, моноцитами и макрофагами повышается по мере прогрессирования ВИЧ-инфекции . Индуцируют синтез ФНОа белки вируса (например, поверхностный гликопротеин gp120) .

По мере снижения в плазме крови больного количества T-Лф CD4+ содержание ФНОа увеличивается, что обратно коррелирует с содержанием в плазме вирусной рибонуклеиновой кислоты (РНК) . По этой причине повышение концентрации ФНОа в плазме ВИЧ-инфицированных рассматривают в качестве маркёра прогрессирования заболевания .

ФНОа индуцирует репликацию ВИЧ-1 в

T-Лф CD4+ за счёт их активации. При активации на мембране T-Лф CD4+ повышается экспрессия молекул CXCR4, что способствует проникновению вируса в данные клетки . Далее, используя ядерные факторы транскрипции (в частности, NF-кР), активность которых повышается, вирус осуществляет свою репликацию . ФНОа, связавшись с TNF-R1, индуцирует репликацию ВИЧ-1 в инфицированных моноцитах и макрофагах . Механизм репликации также связан с активацией данных клеток под влиянием ФНОа .

ФНОа после связывания с любым из своих рецепторов вызывает апоптоз неин-фицированных T-Лф CD4+, а также CD8+ у ВИЧ-инфицированных . Продемонстрировано, что гликопротеин поверхностной оболочки ВИЧ-1 gp120, связываясь с корецептором CXCR4 на поверхности T-Лф CD8+, индуцирует у них повышенную экспрессию рецепторов TNF-R2. Это повышает чувствительность данных клеток к ФНОа-опосредованному апоптозу. Запуск программы апоптоза происходит после контактного взаимодействия CD8+ с макрофагами, на мембране которых фиксированы молекулы ФНОа . Кроме того, вирусный gp120 сам способен запускать программированную гибель T-Лф CD8+, связываясь с TNF-R1 на их мембране . Показано, что по сходным механизмам осуществляется ФНОа-опосредованный апоптоз и неинфицированных T-Лф CD4+ . Наши собственные исследования показали, что в присутствии данного цитокина по механизму апоп-тоза погибают преимущественно неинфициро-ванные T-Лф CD4+, тогда как инфицированные клетки остаются жизнеспособными в культуре . Литературные данные свидетельствуют, что жизнеспособность инфицированных CD4+ обеспечивают белки ВИЧ-1. Белок вируса Nef инактивирует внутриклеточный белок-индуктор апоптоза Вax . Вирусный белок Tat повышает в клетке активность белка-ингибитора апоптоза с-FLIP . В то же время, как продемонстрировали наши исследования, в данном процессе участвует и сам ФНОа. Действуя совместно с вирусными белками, он обусловливает оптимальный для жизнедеятельности инфицированных T-Лф CD4+ уровень активации (клетки с вирусной репликацией обладают, в отличие от неинфицированных CD4+, минимальной экспрессией активационных маркёров) . Перечисленные особенности препятствуют развитию активационного апоптоза ВИЧ-инфицированных T-Лф CD4+.

Таким образом, можно заключить, что ФНОа играет отрицательную роль в патогенезе ВИЧ-инфекции. Он способствует дальнейшему инфицированию иммунокомпетентных клеток, а также вирусной репликации. ФНОа индуцирует гибель неинфицированных Т-Лф CD4+ и CD8+ по механизму апоптоза, что обеспечивает прогрессирование иммунодефицита. ФНОа поддерживает жизнеспособность инфи-292

цированных T-Лф CD4+, тем самым способствуя формированию в организме больного резервуара ВИЧ-1. Следовательно, повышение содержания ФНОа в плазме ВИЧ-инфицированных следует рассматривать в качестве маркёра прогрессирования заболевания.

ЛИТЕРАТУРА

1. Дунаев П.Д., Иванкова А.В., Бойчук С.В., Мустафин И.Г. Влияние цитокинов на репликацию ВИЧ-1 и регуляцию апоптоза лимфоцитов при ВИЧ-инфекции in vitro // Астрахан. мед. ж. - 2010. - Т. 5, №1 (приложение). - С. 100-102.

2. Дунаев П.Д., Иванкова А.В., Бойчук С.В., Мустафин И.Г. Исследование роли цитокинов в патогенезе ВИЧ-инфекции // ВИЧ-инфек. и иммуносупрес.-2010. - Т. 2, №3. - С. 55-57.

3. Accornero P., Radrizzani M, Delia D. et al. Differential susceptibility to HIV-GP 120-sensitized apoptosis in CD4+ T-cell clones with different T-helper phenotypes: role of CD95/CD95L interactions // Blood. - 1997. - Vol. 89. - P. 558-569.

4. Alfano M, Poli G. Role of cytokines and chemokines in the regulation of innate immunity and HIV-infection // Mol. Immunol. - 2005. - Vol. 42. - P. 161-182.

5. Badley A.D., DockrellD, Simpson M. et al. Macrophage-dependent apoptosis of CD4+ T-lymphocytes from HIV-infected individuals is mediated dy FasL and tumor necrosis factor // J. Exp. Med. - 1997. - Vol. 185. - P. 55-64.

6. Baqui A.A., Jabra-RizkM.A., Kelley J.I. et al. Enhanced interleukin-1beta, interleukin-6 and tumor necrosis factor alpha production by LPS stimulated human monocytes isolated from HIV+ patients // Immunopharm. and immunotox. - 2000. - Vol. 22. - P. 401-421.

7. Bazzoni F, Beutler B. The tumor necrosis factor ligand and receptor families // N. Engl. J. Med. - 1996. - Vol. 334. - P. 1717-1725.

8. Beutler B, Cerami A. Cachectin. More than a tumor necrosis factor // N. Engl. J. Med. - 1987. - Vol. 316. -P. 379-385.

9. Biswas P., Mantelli B, Delfanti F. et al. TNF-а drives HIV-1 replication in U937 cell clones and upregulates CXCR4 // Cytokine. - 2001. - Vol. 13. - P. 55-59.

10. Carswell E.A., Old L.J., Kassel R.L. et al. An endotoxin-induced serum factor that causes necrosis of tumors // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. - 1975. - Vol. 72. - P. 3666-3670.

11. De Oliveira Pinto L.M., Garcia S., Lecoeur H. et al. Increased sensitivity of T lymphocytes to tumor necrosis factor receptor 1 (TNFR1)- and TNFR2-mediated apoptosis in HIV infection: relation to expression of Bcl-2 and active caspase-8 and caspase-3 // Blood. - 2002. - Vol. 99. - P. 1666-1675.

12. Esparza I., Mdnnel D, Ruppel A. et al. Interferon gamma and lymphotoxin or tumor necrosis factor act synergistically to induce macrophage killing of tumor cells and shistosomula of Shistosoma mansoni // J. Exp. Med. - 1987. - Vol. 166. - P. 589-594.

13. Esser R., Glienke W, Andreesen R. et al. Individual cell analysis of the cytokine repertoire in human immunodeficiency virus-1-infected monocytes/macrophages by a combination of immunocytochemistry and in situ hybridization // Blood. - 1998. - Vol. 91. - P. 4752-4760.

14. Foli A., Saville M.W., May L.T. et al. Effects of human immunodeficiency virus and colony-stimulating factors on the production of interleukin 6 and tumor necrosis factor alpha by monocytes/macrophages // AIDS Res. and Hum. Retroviruses. - 1997. - Vol. 13. - P. 829-839.

15. Gibellini D., Re M.C., Ponti C. et al. HIV-1 Tat protein concomitantly downregulates apical caspase-10 and up-regulates c-FLIP in lymphoid T cells: a potential molecular mechanism to escape TRAIL cytotoxicy // J. Cell. Physiol. - 2005. - Vol. 203. - P. 547-556.

16. Godfried M.H., van der Poll T, Weverling G.J. et al. Soluble receptors for TNF as predictors of progression to AIDS in asymptomaatic HIV type 1 infection // J. Infect. Dis. - 1994. - Vol. 169. - P. 739-745.

17. Herbein G., Mahlknecht U, Batliwalla F. et al. Apoptosis of CD8+ T-cells is mediated by macrophages through interaction of HIV gp120 with chemokine receptor CXCR4 // Nature. - 1998. - Vol. 395. - P. 189-194.

18. Herbein G, Khan K.A. Is HIV-infection a TNF receptor signaling-driven disease? // Trends Immunol. - 2008. - Vol. 2. - P. 61-67.

19. Hsu H, Xiong J., Goeddel D.V. The TNF receptor 1-associated protein TRADD signals cell death and NF-kB activation // Cell. - 1995. - Vol. 81. - P. 495-504.

20. Hussain S.P., Hofseth L.J., Harris C.C. Radical causes of cancer // Nat. Rev. Cancer. - 2003. - Vol. 3. - P. 276-285.

21. Janeway C.A., Travers P., Walport M, Shlomchik M.J. Immunobiology: the immune system in health and disease. - New York: Garland Publishing, 2001. - 732 p.

22. Keane M.P., Strieter R.M. The importance of balanced pro-inflammatory and anti-inflammatory mechanisms in diffuse lung disease // Respir. Res. - 2002. - Vol. 3. - P. 5.

23. Kedzierska K., Crowe S.M. Cytokines and HIV-1: interactions and clinical implications // Antivir. Chem. Chemother. - 2001. - Vol. 12. - P. 133-150.

24. Kedzierska K, CroweS.M., TurvilleS., CunninghamA.L. The influence of cytokines, chemokines and their receptors on HIV-1 replication in monocytes and macrophages // Rev. Med. Virol. - 2003. - Vol. 13. - P. 39-56.

25. Lee C, Tomkowicz B, Freedman B.D., Collman R.G. HIV-1 gp120-induced TNF-a production by primary human macrophages is mediated by phosphatidyllinositol-3 (PI-3) kinase and mitogen-activated protein (MAP) kinase pathways // J. Leucoc. Biol. - 2005. - Vol. 78. - P. 1016-1023.

26. Legler D.F., Micheau O, Doucey M.A. et al. Recruitment of TNF receptor 1 to lipid rafts is essential for TNFa-mediated NF-kB activation // Immunity. - 2003. -Vol. 18. - P. 655-664.

27. Lin W.J., Yeh W.C. Implication of Toll-like receptor and tumor necrosis factor alpha signaling in septic shock // Shock. - 2005. - Vol. 24. - P. 206-209.

28. Lin W.-W, Karin M. A cytokine-mediated link between innate immunity, inflammation, and cancer // J. Clin. Invest. - 2007. - Vol. 117. - P. 1175-1183.

29. Locksley R.M., Killeen N., Lenardo M.J. The TNF and TNF receptor superfamilies: integrating mammalian biology // Cell. - 2001. - Vol. 104. - P. 487-501.

30. McDermott M.F. TNF and TNFR biology in health and disease // Cell. Mol. Biol. - 2001. - Vol. 47. - P. 619-635.

31. Ming W.J., Bersani L., Mantovani A. Tumor necrosis factor is chemotactic for monocytes and polymorphonuclear leukocytes // J. Immunol. - 1987. - Vol. 138. - P. 1469-1474.

32. Mocellin S., Rossi C.R., Pilati P., Nitti D. Tumor necrosis factor, cancer and anticancer therapy // Cytokine Growth Factor Rev. - 2005. - Vol. 16. - P. 35-53.

33. Mucoz-FernSndez M.A., Navarro J., Garcia A. et al. Replication of human immunodeficiency virus-1 in primary human T cells is dependent on the autocrine secretion of tumor necrosis factor though the control of nuclear factor-kappa B activation // J. Allergy Clin. Immunol. - 1997. - Vol. 100. - P. 838-845.

34. Nabors L.B., Suswam E., Huang Y. et al. Tumor necrosis factor alpha induces angiogenic factor up-regulation in malignant glioma cells: a role for RNA stabilization and HuR // Cancer Res. - 2003. - Vol. 63. - P. 4181-4187.

35. Naif H., Ho-Shon M., Chang J., Cunningham A.L. Molecular mechanisms of IL-4 effect on HIV expression in promonocytic cell lines and primary human monocyte // J. Leukoc. Biol. - 1994. - Vol. 56. - P. 335-339.

36. Prevost-Blondel A., Roth E., Rosenthal F.M., Pircher H. Crucial role of TNF-alpha in CD8 T cell-mediated elimination of 3LL-A9 Lewis lung carcinoma cells in vivo // J. Immunol. - 2000. - Vol. 164. - P. 3645-3651.

37. Rampart M., De Smet W., Fiers W., Herman A.G. Inflammatory properties of recombinant tumor necrosis factor in rabbit skin in vivo // J. Exp. Med. - 1989. - Vol. 169. - P. 2227-2232.

38. Rizzardi G.P., Marriott J.B., Cookson S. et al. Tumour necrosis factor (TNF) and TNF-related molecules in HIV-1+ individuals: relationship with in vitro Th1/Th2-type response // Clin. and Exp. Immunol. - 1998. - Vol. 114. - P. 61-65.

39. Sedgwick J.D., Riminton D.S., Cyster J.G., K^ner H.

Tumor necrosis factor: a master-regulator of leukocyte

movement // Immunol. Today. - 2000. - Vol. 21. - P. 110-113.

40. Sime P.J., Marr R.A., Gauldie D. et al. Transfer of tumor necrosis factor-alpha to rat lung induces severe pulmonary inflammation and patchy interstitial fibrogenesis with induction of transforming growth factor-beta1 and myofibroblasts // Am. J. Pathol. - 1998. - Vol. 153. - P. 825-832.

41. Spriggs D.R., Deutsch S., Kufe D.W. Genomic

structure, induction, and production of TNF-alpha // Immunol. Ser. - 1992. - Vol. 56. - P. 3-34.

42. Torti F.M., Dieckmann B., Beutler B. et al. A

macrophage factor inhibits adipocyte gene expression: an in vitro model of cachexia // Science. - 1985. - Vol. 229. - P. 867-869.

43. Valdez H., Lederman M. Cytokines and cytokine therapies in HIV infection // AIDS Clin. Rev. - 1997-1998. - P. 187-228.

44. Vyakarnam A., McKeating J., Meager A., Beverley P.C. Tumour necrosis factors (alfa, beta) induced by HIV-1 in peripheral biood mononuclear cells potentiate virus replication // AIDS. - 1990. - Vol. 4. - P. 21-27.

45. Wajant H., Pfizenmaier K., Scheurich P. Tumor necrosis factor signaling / H. Wajant // Cell Death Differ. - 2003. - Vol. 10. - P. 45-65.

46. Wolf D., Witte V., Laffert B. et al. HIV-1 Nef associated PAK and PI3-kinases stimulate Akt-independent Bad-phosphorylation to induce anti-apoptotic signals // Nat. Med. - 2001. - Vol. 7. - P. 1217-1224.

Фактор некроза опухоли ( ФНО): определение ФНО; значение ФНО; лечение анти-ФНО препаратами; расплата безопасностью за более высокую эффективность

Фактор некроза опухолей (ФНО) - (TNF-альфа, или кахектин), представляет собой негликозилированный белок. Название ФНО произошло от его противоопухолевой активности.

Эффекты:

  • ФНО синтезируется активированными макрофагами и обладает цитотоксическим действием, иммуномодулирующим и противовоспалительным эффектами.
  • ФНО участвует в противовирусном, противоопухолевом и трансплантационном иммунитете.
  • В отношении некоторых опухолей ФНО обладает цитостатическим и цитолитическим эффектом.
  • ФНО стимулирует макрофаги.
  • В высокой концентрации ФНО способен повреждать клетки эндотелия и увеличивать микроваскулярную проницаемость, вызывает активирование системы гемостаза и комплемента, за которым следует аккумуляция нейтрофилов и внутрисосудистое микротромбообразование (ДВС-синдром).
  • Действие ФНО распространяется на обмен липидов, коагуляцию, чувствительность к инсулину и состояние эндотелия, а также ряд других функций.
  • ФНО подавляет рост опухолевых клеток и регулирует ряд обменных процессов, а также активность иммунного ответа на инфекционные агенты, что не позволяет бесконтрольно использовать анти-ФНО препараты и поднимает вопросы об их безопасности.

Каковы механизмы противоопухолевого действия ФНО:

  • ФНО оказывает прицельное воздействие на злокачественную клетку через ФНО рецепторы, провоцируя программируемую клеточную смерть или подавляя процесс деления; также стимулирует выработку антигенов в пораженной клетке;
  • стимулирует "геморрагический" некроз опухоли (смерть раковых клеток).
  • блокирование ангиогенеза - подавление процесса разрастания опухолевых сосудов, повреждение сосудов опухоли без нанесения вреда здоровым сосудам.

Особенности противоопухолевого действия ФНО:

  • ФНО действует не на все опухолевые клетки; устойчивые к цитотоксическому действию клетки сами продуцируют эндогенный ФНО и активный ядерный транскрипционный фактор NF-kB.
  • ряд клеток обнаруживает дозозависимое действие ФНО, совместное применение цитокинов ФНО и ИФН-гамма во многих случаях дает намного более выраженный эффект, чем при лечении одним из этих препаратов;
  • ФНО воздействует на опухолевые клетки, устойчивые к химиопрепаратам, а терапия на базе ФНО в сочетании с химиотерапией позволяет эффективно убивать пораженные клетки.

Диагностика:

Содержание ФНО понижено при:
Содержание ФНО повышено при:
Исследование:
  • первичных и вторичных иммунодефицитах;
  • СПИДе;
  • тяжелых вирусных инфекциях;
  • тяжелых ожогах, травмах;
  • лечении цитостатиками, иммунодепрессантами, кортикостероидами.
  • ДВС-синдроме;
  • сепсисе;
  • инфекционных заболеваниях;
  • аллергических и аутоиммунных заболеваниях;
  • кризе отторжения донорских органов у реципиентов;
  • онкологических заболеваниях.
 Подготовка к исследованию: утром натощак
Материал: сыворотка
Метод: ИФА
Прибор - Microlab Star ELISA.
Норма: до 87 пкг/мл
Референсные значения: 0 - 8,21 пг/мл.

Интерпретация данных
Увеличение концентрации Снижение концентрации
  1. Сепсис (содержание может носить фазный характер - увеличение в начале и снижение при выраженной затяжной инфекции из-за истощения защитных механизмов).
  2. Септический шок.
  3. ДВС-синдром.
  4. Аллергические заболевания.
  5. Начальный период у ВИЧ-инфицированных.
  6. Ожирение.
  7. В острый период различных инфекций.
  1. Тяжелые и затяжные вирусные инфекции.
  2. Онкологические заболевания.
  3. СПИД.
  4. Вторичные иммунодефицитные состояния.
  5. Травмы, ожоги (тяжелой степени).
  6. Миокардит.
  7. Прием препаратов: иммунодепрессанты, цитостатики, кортикостероиды.

Насколько важны функции ФНО в организме человека?

ФНО играет важную роль в иммунологической защите организма человека от инфекций и контроле опухолевого роста. На основании данных, о 3500 пациентов, получавших терапию антителами против ФНО (Infliximab - Remicade и Adalimumab - Humira), исследование показало, что угнетение ФНО увеличило у этих пациентов развитие серьёзных инфекций в 2 раза и рост опухолей в 3,3 раза.

Выделяют следующие механизмы влияния ФНО:

  1. Цитотоксическое действие как на опухолевые клетки, так и на клетки, пораженные вирусами.
  2. Стимулирует образование других активных веществ - лейкотриенов, простагландинов, тромбоксана.
  3. Обладает иммуномодулирующим и противовоспалительным действием (при активации макрофагов и нейтрофилов).
  4. Увеличение проницаемости мембран.
  5. Усиление инсулинорезистентности (эффект приводящий к развитию гипергликемии, возможно вследствие торможения активности тирозинкиназы рецептора инсулина, а также стимуляции липолиза и увеличения концентрации свободных жирных кислот).
  6. Повреждение эндотелия сосудов и повышение проницаемости капилляров.
  7. Активация системы гемостаза.

Значение определения ФНО:

ФНО играет важную роль в патогенезе и выборе терапии при различной патологии: септическом шоке, аутоиммунных заболеваниях (ревматоидный артрит), эндометриозе, ишемических поражениях мозга, рассеянном склерозе, слабоумии у больных СПИДом, остром панкреатите, нейропатиях, алкогольном поражении печени, отторжении трансплантата. ФНО считается одним из важных маркеров повреждения паренхимы печени и наряду с другими цитокинами имеет диагностическое и прогностическое значение при лечении гепатита С.

Повышенный уровень ФНО в крови свидетельствует о тяжелой хронической сердечной недостаточности. Обострение бронхиальной астмы также связано с увеличением выработки ФНО.

Показания к назначению анализа определения уровня ФНО:

  • Углублённое исследование иммунного статуса в случае тяжёлого течения острых, хронических, инфекционных и аутоиммунных заболеваний.
  • Онкология.
  • Тяжёлые механические травмы и ожоги.
  • Атеросклеротические поражения сосудов мозга и сердца.
  • Ревматоидный артрит и коллагенозы.
  • Хроническая патология лёгких.

Активность CD4 Т-клеток воспаления

Для некоторых бактерий (возбудителей туберкулеза, лепры, чумы) макрофаги являются "средой обитания". Оказавшись в результате фагоцитоза в фаголизосомах, возбудители становятся защищенными как от антител, так и от цитотоксических T-лимфоцитов.

Подавляя активность лизосомальных ферментов, эти бактерии активно размножаются внутри клетки и становятся таким образом причиной острого инфекционного процесса. Неслучайно упомянутые в качестве примера заболевания относят к категории особо опасных инфекций.

В этой достаточно сложной ситуации в организме тем не менее имеются силы, препятствующие распространению возбудителей, и связаны они в первую очередь с CD4 Т-клетками воспаления.

Участие данного типа лимфоцитов в организации иммунного ответа реализуется через активацию макрофагов. Активированные макрофаги не только справляются с внутриклеточными патогенами, но и приобретают в ряде случаев дополнительные свойства, не связанные с антибактериальным действием, например, способность разрушать раковые клетки.

Для активации макрофагов требуется два сигнала

Первый из них - интерферон-гамма (ИФ-гамма). Это наиболее характерный цитокин, продуцируемый CD4 Т-клетками воспаления. Хелперные T-клетки не секретируют данный цитокин и не могут активировать макрофаги обычным путем.

Вторым сигналом для активации макрофагов служит поверхностный ФНО-альфа , который индуцируется к экспрессии после распознавания Т-клетками воспаления иммуногена на мембране макрофагов. Антитела к ФНО-альфа отменяют действие второго сигнала.

Цитотоксические T-клетки становятся активными сразу после распознавания антигена, реализуя потенциальную готовность молекулярного аппарата к уничтожению клеток-мишеней через процесс апоптоза или некроза. Напротив, CD4 Т-клетки воспаления после распознавания антигена на поверхности макрофагов тратят часы на синтез de novo медиаторов, активирующих макрофаги. Вновь синтезированные цитокины, собранные в микровезикулы, проникают в макрофаги в месте контакта с Т-клетками. Такой прямой путь, как и в случае с цитотоксическими Т-лимфоцитами, наиболее экономичен и функционально оправдан, поскольку не затрагивает соседние, неинфицированные клетки.

В макрофагах, активированных посредством контакта с Т-клетками воспаления и в результате секреции ИФ-гамма, инициируется ряд биохимических изменений, которые обеспечивают данным клеткам сильные антибактериальные свойств.
На рис.: Функциональная активность CD4 Т-клеток воспаления. Основным объектом действия CD4 Т-клеток воспаления являются инфицированные макрофаги. В результате распознавания иммуногенного комплекса на макрофагах CD4 Т-клетки воспаления экспрессируют на своей поверхности фактор некроза опухолей-альфа (ФНО-альфа) и усиливают продукцию интерферона-гамма (ИФ-гамма). Совместное действие цитокинов обеспечивает более эффективное образование фаголизосом, накопление кислородных радикалов и окиси азота, обладающих бактерицидными свойствами, усиление экспрессии молекул II класса МНС, повышение продукции фактора некроза опухолей-альфа. Подобная активизация биохимических процессов в макрофагах не только способствует внутриклеточному уничтожению бактерий, но и определяет дополнительное включение Т-клеток в иммунный ответ

В условиях взаимодействия макрофагов с Т-клетками воспаления наблюдается более эффективное слияние фагосом, захвативших бактерии, с лизосомами - хранителями протеолитических ферментов, разрушающих внутриклеточные патогены. Процесс фагоцитоза сопровождается так называемым кислородным взрывом - образованием кислородных радикалов и окиси азота, обладающих бактерицидной активностью.

В условиях костимуляции ФНО-альфа и ИФ-гамма этот процесс идет гораздо активнее. Кроме того, активированные макрофаги усиливают экспрессию молекул II класса МНС и рецептора ФНО-альфа, что приводит к вовлечению дополнительных наивных Т-клеток. Весь этот комплекс событий обеспечивает достаточно прочный заслон от внутриклеточных патогенов.

Взаимодействующие с макрофагами Т-клетки воспаления не только способствуют усилению внутримакрофагальных биохимических процессов, но при этом сами активируются и выступают в роли организаторов многостороннего иммунного ответа на антиген.

Инфекционный процесс, провоцируемый воспроизводящимися патогенами, отражает борьбу двух сил - собственно возбудителя и иммунной системы хозяина. Например, возбудитель чумы Yersenia pestis обладает способностью к индуцируемому синтезу высокополимеризованного белка I, который начинает экспрессироваться на клеточной стенке при кислом значении рН.

Действительно ли анти-ФНО терапия характеризуется повышенным риском развития тяжелых инфекционных процессов?

Повышенный риск развития инфекций, в том числе, туберкулеза, является основным предметом дискуссий при обсуждении безопасности ингибиторов ФНО.В ранее проведенных исследованиях анти-ФНО терапии не выявлено значимого увеличения частоты развития серьезных инфекций, хотя и были обнаружены факты, указывающие на такую возможность. Анализ данных Немецкого биологического регистра выявил 2-х кратное увеличение риска возникновения серьезных инфекций. В последующих исследованиях зависимость степени риска от времени также сохранялась. Одним из возможных объяснений данной зависимости является предположение о том, что степень риска обусловлена снижением дозы глюкокортикоидов при эффективности анти-ФНО-препаратов, уменьшением при этом тяжести заболевания, а также уменьшением количества восприимчивых пациентов (у пациентов, относящихся к группе высокого риска, инфекции возникали рано, в начале лечения, в результате чего им терапию отменяли, за счет чего лечение продолжалось лишь когорте пациентов с низким риском возникновения инфекций).

В исследовании Grijalva и соавт. абсолютная частота возникновения инфекций в сравнительной группе пациентов была намного выше, чем в других исследованиях пациентов, получавших препараты, модифицирующие течение ревматоидного артрита.

Противопоказания:
Анти-ФНО терапию не следует назначать ослабленным пациентам, а также ранее перенесшим инфекционное заболевание, т.к. в обоих этих случаях у них имеется высокий риск возникновения инфекции.

Противоопухолевый эффект ФНО повышает комбинация ФНО с ИФН-гамма

Сконструированный слитый белок α-фактор некроза опухолей-тимозин-a1 (ФНО-Т) оказывает сильное иммуностимулирующее действие. По спектру и активности действия на опухолевые клетки препарат ФНО-Т не уступает, а на некоторых опухолях превосходит ФНО человека. При этом ФНО-Т имеет в 100 раз меньшую общую токсичность, чем ФНО, что подтверждено клиническими испытаниями в РОНЦ им. Н. Н. Блохина (Москва) и НИИ Онкологии им. Н. Н. Петрова (Санкт-Петербург). Впервые в мире клиника подтвердила, что присоединение тимозина-a1 к ФНО снизило его общую токсичность и придало ему новые свойства.

Фактор некроза опухоли – это специфический белок, который может подавлять развитие клеток опухоли, воздействуя на нее цитотоксином. Он способен разрушать раковые клетки, вызывая их некроз, с этим связано его название. При этом белок не затрагивает здоровые клетки. Кроме того, ФНО служит маркером серьезных заболеваний, поскольку он фактически отсутствует в крови здоровых людей. Наличие ФНО в крови и в моче указывает на потенциальную онкологию, тяжелые ревматические или астматические поражения. Анализ на ФНО требует определенной подготовки, он проводится в медицинских центрах с развитой инструментальной и методической базой. Фармацевты предлагает большое количество препаратов ФНО, как оригинальных, так и дженериков.

Цитокины, характерным представителем которых служит ФНО- это класс белков, синтезируемых иммунной системой организма человека в ответ на различные угрозы иммунитету. Название класса цитокинов было дано в ходе лабораторных исследований

Кроме борьбы с пораженными онкологией тканями, цитокины выполняют также функцию общего управления иммунным ответом.

Клетки монофагов и периферийные кровяные гранулоциты также способны генерировать полезный белок.

Триггером запуска синтеза ФНО служат вирусные структуры, бактерии и вещества, образующиеся в результате их деятельности.

Стимулировать синтез могут также и другие белки класса цитокинов, которые создают иммунные агенты:

  • интерлейкинные;
  • интерферонные;
  • стимулирующие образование колоний.

ФНО воздействует на такие процессы, как:

  • Цитотоксикоз. Вызывает геморрагическое отмирание онкологических клеток, разрушая также и клетки с внедренными вирусными структурами.
  • Иммуномодуляция. Усиливает действие иммунных агентов, ускоряя генерацию других противовоспалительных веществ.
  • Облегчение проникновения лимфоцитов из костного мозга в кровеносную систему и их транспортировку в воспалительный очаг.

Воздействие ФНО на эти процессы определяется его концентрацией. В малых дозах белок активен большей частью в месте синтеза, борясь с воспалением и атаками на иммунитет. При повышении концентрации начинается массовая активация синтеза цитокинов во всем организме. Это может привести к тому, что иммунный ответ его может выйти из-под контроля.

Фактор некроза опухоли может также вызвать осложнение в ряде критических ситуаций, таких как:

  • общий сепсис
  • эндокринные кризисы.

Еще одно проявление активности ФНО – участие в иммунном ответе при пересадке органов и тканевых структур. Рост его концентрации является маркером началом отторжения.

Повышенный уровень ФНО может также указывать и на обострения ревматических состояний, артритов и других аутоиммунных заболеваний, а также микологических поражений.

Поэтому при ухудшении состояния пациента врачи многих специальностей назначают анализ на определение уровня фактора некроза опухоли.

У здорового человека ФНО определяться не должен, его наличие в составе крови или мочи свидетельствует о той или иной стадии заболевания. По результатам анализа обязательно следует еще раз посетить лечащего врача- только по совокупности уровня ФНО и других симптомов можно сделать заключение о диагнозе и состоянии.

ФНО в онкологии

Серии лабораторных исследований на грызунах дали возможность определить корреляцию между уровнем ФНО и этапом развития онкологических процессов. В дальнейшем этот факт был подтвержден клиническими исследованиями. При повышении уровня гибель раковых клеток протекает быстрее. ФНО активирует специфические рецепторы, идентифицирующие зараженную клетку. Они предотвращают ее размножение и вызывают отмирание. Сходным способом фактор некроза опухоли воздействует и на клетки, страдающие от вирусов, грибком, злокачественных микроорганизмов. Находящиеся по соседству здоровые клетки организма не идентифицируются ФНО как цель и воздействию не подвергаются. Кроме подавления самой опухоли, белок является сильным иммуномодулятором, активизирует защитные ресурсы организма и облегчает транспортировку обеспечивающих иммунную защиту лейкоцитов из костного мозга в центральную и периферийную кровеносные системы.

Дополнительным преимуществом применения фактора некроза опухоли в онкологии служит то, что он эффективно воздействует на раковые клетки, устойчивые к химической и радиологической обработке.

В случае своевременного начала приема препаратов, содержащих выделенный из крови доноров ФНО, фиксируется облегчение течения рака молочной железы и других органов.

Показания к сдаче анализа

Измерение уровня ФНО – это достаточно сложное исследование. Корректная интерпретация его результатов возможна только в общем контексте состояния организма, основных и сопутствующих диагнозов, текущего иммунного статуса пациента.

Для этого часто специалисты назначают параллельно с исследованием уровня ФНО определение концентрации других цитокинов. В некоторых случаях септических заражений и иных сложных инфекционных заболеваний назначается анализ с применением ингибиторов фактора некроза опухоли.

Исследование на уровень ФНО обычно назначается онкологами, ревматологами, терапевтами и специалистами по трансплантологии.

Определение уровня ФНО и его значение

Чтобы понять, насколько серьезная сложилась ситуация, следует знать референсный уровень, порог повышения и отслеживать динамику изменения уровня. Определение проводится по уровню специфических антител к фактору некроза опухоли.

Норма

Нормальным значением в медицинской практике считается уровень < 8,1 пг/мл.

Если следы белка не обнаружены при исследовании, это также считается нормой.

Повышенные показатели

Рост концентрации ФНО происходит при тяжелых заражениях крови, общих и местных инфекциях. Резкий рост уровня специфического белка указывает на возможный септический шок, онкологию, отторжение пересаженных органов или тканей, серьезные поражения иммунной системы

Понижение значений

В ходе тяжелых инфекций и состояний, диагностированного иммунодефицита, важно следить за уровнем ФНО. Его снижение после достигнутых высоких значений может указывать на ослабление или исчерпание возможностей иммунной системы по защите организма.

Нюансы подготовки к сдаче анализа

Для того, чтобы исследование прошло качественно, специалисты установили ряд требований к подготовке пациента для его прохождения:

  • не употреблять алкогольные напитки, наркотические и другие стимулирующие средства в течение суток перед анализом;
  • воздержаться от еды и напитков за 12 часов до исследования. Допустимо употреблять чистую воду без газа;
  • воздержаться от курения не менее чем за полчаса до обследования;
  • избегать физических и эмоциональных нагрузок за сутки до анализа.

Само по себе обследование болезненным или изнуряющим не является, оно заключается в заборе образца венозной крови.

Цены анализа

Цены на проведение процедуры различаются от клиники к клинике.

При их сравнении следует обратить внимание на то, что в одних медицинских заведениях указывают полную цену всего обследования, а в других делают маркетинговый ход: в цену не включают стоимость процедуры по забору образца венозной крови.

Так, например, в лаборатории Helix анализ обойдется в 1810 руб., у другого лидера рынка медицинских исследований – клиники Invitroцена составит 1 815 руб. плюс за взятие крови из вены 199 руб. Лаборатория Литех запрашивает 1590 руб., также без учета стоимости забора образца, от обойдется в 170 руб.

В любом случае, медицинское заведение должно иметь лицензии на право проведения таких исследований.

Препараты ФНО в борьбе с онкологией

Начало использованию цитокинов в лечении злокачественных опухолей было положено в 70-е годы XX века. Исследователи университетов, ведущих клиник и фармацевтических гигантов постоянно разрабатывают новые и улучшают существующие формулы веществ, пригодных для лекарственного применения. Для уже известных препаратов достигнут существенных прогресс в ходе снижения побочных эффектов и улучшения фармакокинетики.

Традиционно применяемыми цитокинами являются:

  • интерферон альфа;
  • интерлейкин II;
  • фактор некроза опухоли альфа.

После разработки, апробации и выхода на рынок медицинских препаратов таких разработок, как

  • ФНО тимозин альфа 1;
  • Интерферон Гамма

лечение онкоопухолей поднялось на следующую ступень развития.

Иммунная система человека способна вырабатывать собственный человеческий фактор некроза опухоли – цитокин, его выделяют из донорской крови и вводят в организм больного. Ввиду высокой общей токсичности таких препаратов, они имели ограниченное применение. Пораженный орган приходилось временно отключать от общего кровотока и запускать в нем искусственный оборот крови, чтобы защитить от токсического воздействия здоровые органы и ткани.

Одним из прогрессивных препаратов является разработанный в России ФНО- тимозин альфа. Его токсичность была снижена в 100 раз по сравнению с традиционными цитокинами. Это дало возможность применять его в общем кровотоке.

На основании ряда изобретений и патентов Клиники онкоиммунологии и цитокинотерапии был разработан препарат РЕФНОТ, который стал основой отечественного протокола лечения опухолей.

Низкотоксичный препарат безопасен для подкожного или внутримышечного введения, этим обуславливается его местное действие на ограниченную область организма, в которой располагаются злокачественные образования.

ИНГАРОН работает на основе гамма- интерферона. Он производится иммунными клетками, его рецепторы распознают клетки, пораженные раком и стимулируют выработку антител. Кроме того, активируя рецепторы на пораженных клетках, он маркирует их для последующего воздействия препарата РЕФНОТ. Поэтому совместное назначение этих двух лекарств дает значительный и долговременный эффект.

Разумеется, решение о назначении такой комбинации должен принимать врач- специалист на основании данных обследований и общей клинической картины.