Chemokines’ role in immunopathogenesis of atherosclerosis

Full Text

Атеросклероз является важной медико-социаль- ной проблемой. В его основе лежат сложные имму- нопатогенетические механизмы, которые включают комбинированную дислипидемию, эндотелиальную дисфункцию, заканчивающиеся неэффективным им- мунным воспалением. То есть атеросклероз является полиэтиологическим заболеванием и развивается под влиянием, как правило, одновременно несколь- ких причин: атерогенной гиперлипопротеинемии, гиперхолестеринемии, гипергомоцистеинемии, наследственной предрасположенности [1, 7]. Роль генетического фактора, по всей видимости, является определяющей в развитии атеросклероза у больных с генетическим дефектом синтеза рецепторов к липо- протеинам низкой плотности (ЛПНП). Иммуновоспа- лительные процессы могут также способствовать ин- дукции аутоиммунных реакций, которые развиваются при атеросклерозе. Основными антигенами, в ответ на которые продуцируются соответствующие антите- ла, при атеросклерозе являются модифицированные (окисленные) ЛПНП, белки теплового шока - HSP60 (Heat shock proteins). Окисленные ЛПНП становятся аутоантигенами. В ответ на их появление продуци- руются антитела, в последующем формируются им- мунные комплексы, эти процессы усугубляют течение атеросклеротического процесса, способствуют на- коплению в макрофагах липидов и превращению их в пенистые клетки [5, 19]. В развитии воспалительного процесса участвуют и клетки иммунной системы: лимфоциты, моноциты, а также клетки эндотелия. К сожалению, их роль в иммунопатогенезе атеросклероза представлена несколько разрозненно. Особенно это касается уни- кальных межклеточных мессенджеров - хемокинов. Поэтому представляется необходимым рассмотреть и обобщить их основные иммунопатогенетические эффекты. Современная оценка атерогенеза с позиций иммунного воспаления рассматривает кинетику кле- ток с учетом экспрессии цитокинов и межклеточной кооперации: макрофаг - Т-лимфоцит - гладкомышеч- ная клетка (ГМК) [10, 13]. Активированные нейтрофи- лы и моноциты участвуют в «метаболическом взрыве», высвобождая активные радикалы, участвующие в реакциях перекисного окисления липидов. При этом происходит повреждение эндотелиоцитов с по- следующим формированием атеросклеротической бляшки. Экспрессия провоспалительных цитокинов и факторов роста сопровождается пролиферацией клеток [4, 19]. В работах последних лет больше внимания уделяли поиску сходства процессов воспаления и атеросклероза, а не их различий. Действительно, в иммунопатогенезе атеросклероза и воспаления много общего [1]. Об общности атеросклероза и воспаления свидетельствуют единые гуморальные и клеточные реакции, вовлеченные в эти процессы. Оба процесса ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ ВОЕННО-МЕДИЦИНСКОЙ АКАДЕМИИ 1 (61) - 2018 195 Обзоры формируют одни и те же клетки рыхлой соединитель- ной ткани: эндотелия и ГМК, фибробласты, моноциты, макрофаги, нейтрофилы, Т- и В-лимфоциты, тромбо- циты [7]. При атеросклерозе и воспалении адгезию нейтрофилов и моноцитов на поверхности клеток эндотелия обеспечивают одни и те же молекулы кле- точного взаимодействия: интегрины на мембране нейтрофилов и моноцитов, Е-селектин на мембране эндотелия и Р-селектин на поверхности тромбоцитов [24], таблица. В течение этих процессов происходит активная инфильтрация тканей циркулирующими в крови моно- цитами и нейтрофилами. При этом активированные нейтрофилы участвуют в образовании активных форм кислорода, супероксид-радикалов, усиливающих перекисное окисление липидов и белков. Как при вос- палении, так и при атеросклерозе гибель фагоцитов приводит к активации синтеза клетками различных факторов клеточного взаимодействия: хемоаттрак- тантов и интерлейкинов. При обоих процессах в интиме артерий пролиферируют ГМК и наблюдается отложение липидов [8, 9, 11]. Однако существуют и принципиальные отличия между синдромами ате- росклероза и воспаления. Прежде всего, это свой- ственные атеросклерозу специфические нарушения липидного обмена, а именно блокада рецепторного поглощения клетками модифицированных ЛПНП и, как следствие, увеличение поглощения этих атерогенных частиц фагоцитами (скавенджер-захват). Блокиро- вание рецепторного поглощения ЛПНП может быть связано с гиперхолестеринемией, дислипидемией или недостаточным количеством специфических рецепторов. Как следствие, блокады рецепторного поглощения клетками атерогенных липопротеинов, увеличивается продолжительность их циркуляции в сосудистом русле, а следовательно, модификация частиц и активный нерецепторный захват их функ- циональными фагоцитами (скавенджер-захват). При воспалении также может наблюдаться отложение липидов в стенке артерии, преимущественно в виде моноенового эфира холестерина (ХС), который яв- ляется депонированной формой ХС и при стихании острой фазы, как правило, вирусного воспаления может полностью рассасываться. Таким образом, при воспалении липидные нарушения в стенке артерии имеют обратимый характер и являются обычными нарушениями метаболизма ХС. В.Ю. Сердюков и др. [10], B. Coll et al. [13] рассматривают специфичность атеросклеротического процесса главным образом как следствие дефицита в клетках эссенциальных полиненасыщенных жирных кислот. В условиях де- фицита ω-3 и ω-6 эссенциальных полиненасыщенных жирных кислот клетки, адаптируясь, синтезируют --9- полиненасыщенные жирные кислоты с последующим формированием из них лейкотриенов с выраженными провоспалительными свойствами. Таким образом, особенности метаболизма липи- дов, модификация ЛПНП нейтрофилами, фагоцитоз атерогенных липопротеинов моноцитами/макрофа- гами и образование пенистых клеток с последующим их некрозом и необратимым отложением липидов в стенку сосуда являются специфическими для ате- росклероза и одновременно наименее изученными процессами. В процессе атеросклеротического воспаления ключевая роль принадлежит клеткам крови - моно- цитам/макрофагам. Роль макрофагов в иммунитете исключительно важна - они обеспечивают фагоцитоз, переработку и представление антигена Т-клеткам, секретируют лизоцим, нейтральные протеазы, кислые гидролазы, аргиназу, многие компоненты комплемен- та, ингибиторы ферментов (антиактиватор плазмино- гена, α2-макроглобулин), транспортные белки (транс- феррин, фибронектин, транскобаламин II), нуклеози- ды и цитокины (фактор некроза опухолей (ФНО-α), интерлейкины - (ИЛ-1, ИЛ-8, ИЛ-12)). Доказано, что только модифицированные частицы липопротеинов вызывают провоспалительные эффекты. Модифици- рованные ЛПНП вовлечены во многие этапы процесса воспаления, они активируют эндотелиальные клетки, продуцирующие макрофагальный хемотаксический протеин (MCP-1), который привлекает моноциты из просвета сосуда в субэндотелиальное пространство, способствуют ускорению дифференциации моноцитов в макрофаги, вызывают выделение макрофагами цито- кинов (ИЛ-1, ФНО-α), делающих возможным проникно- вение моноцитов в субэндотелиальное пространство под влиянием MCP-1. На активированных макрофагах Эндотелиальные и лейкоцитарные молекулы адгезии Таблица Эндотелиальные молекулы Лейкоцитарные молекулы Главная роль Р-селектин Sialyl-Lewis X-модифицированные протеины Качение (нейтрофилы, моноциты, Т-лимфоциты) Е-селектин Sialyl-Lewis X-модифицированные протеины Качение и адгезия (нейтрофилы, моноциты, Т-лимфоциты) GlyCam-1, CD34 L-селектин * Качение (нейтрофилы, моноциты) ICAM-1 (семейство иммуноглобулина) CD11/CD18 (β2) интегрины (LFA-1, Mac-1) Адгезия, остановка, трансмиграция (нейтрофи- лы, моноциты, лимфоциты) VCAM-1 (семейство иммуноглобулина) VLA-4 (β1) интегрин Адгезия (эозинофилы, моноциты, лимфоциты) Примечание: * - L-селектин на нейтрофилах экспрессируется слабо. Он вовлечен в связывание циркулирующих Т-лимфоцитов эндотелиальных венул в лимфоузлах и лимфоидной ткани слизистых и в последующее «возращение домой» лимфоцитов этих тканей. 196 1 (61) - 2018 ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ ВОЕННО-МЕДИЦИНСКОЙ АКАДЕМИИ Обзоры экспрессируются различные скавенджер-рецепторы, некоторые из них могут распознавать различные формы модифицированных ЛПНП. Макрофаги, за- хватывая модифицированные ЛПНП посредством скавенджер-рецепторов, накапливают в своей цито- плазме липиды и превращаются в богатые липидами пенистые клетки, которые являются характерным и отличительным признаком атеросклеротического процесса [3, 20]. Скорее всего, самым ранним этапом воспаления, характерного для атеросклероза, следует считать прилипание моноцитов к активированным эндоте- лиальным клеткам вследствие чрезмерной экспрес- сии на их поверхности клеточных молекул адгезии (vascular cellular adhesion molecule-1 - VCAM). Эндоте- лиальные молекулы адгезии, специфически и прочно связываясь с моноцитами и лимфоцитами крови, яв- ляются основой последующей дифференцированной миграции этих клеток под влиянием специфических факторов (МСР-1, ФНО-α) в субэндотелиальное про- странство сосудов. Условно процесс проникновения моноцитов в сосудистую стенку можно разделить на 3 этапа: адгезия моноцитов в области повреждения, проникновение в стенку и последующая трансфор- мация. Считается, что в процессе проникновения и дальнейшей трансформации моноцитов в сосудистую стенку основную роль играют три хемокина - MCP-1, ИЛ-8 и фракталкин. Проникновение моноцита осу- ществляется главным образом за счёт связывания MCP-1 и фракталкина с соответствующими рецеп- торами на поверхности моноцита. Моноцит стано- вится макрофагом. Затем под воздействием ИЛ-8 и фракталкина макрофаг активируется. Последующее поглощение им холестерина приводит к образованию пенистой клетки, это является одним из основных механизмов формирования атеросклеротической бляшки с участием макрофагов и хемокинов [2, 18]. В инициации процесса атеросклероза большое значение принадлежит взаимодействию молекул CD40 c их лигандом на тромбоцитах, что приводит к воспалительному активированию эндотелиальных клеток и через увеличение экспрессии тканевого фактора усиливает коагулирующую способность кро- ви. Кроме того, молекула CD40 экспрессируется не только на В-лимфоцитах, но и на клетках эндотелия, макрофагах, а ее лиганд CD154 - на активированных Т-клетках, тучных клетках и базофилах. Взаимодей- ствие CD40 c лигандом может также вызвать продук- цию тканевого фактора в человеческих моноцитах/ макрофагах, тучных клетках [15]. Следующий этап - дифференциация моноцитов в макрофаги. Часть проникших в интиму моноцитов под влиянием моно- цитарного колониестимулирующего фактора (M-CSF), гранулоцитарно-моноцитарного колониестимули- рующего (GM-CSF) фактора и других гуморальных молекул, секретируемых эндотелиальными клетками, подвергается дифференциации и пролиферации, экспрессирует скавенджер-рецепторы, превращаясь в макрофаги. При участии M-CSF происходит появление фенотипа макрофагов, не трансформирующихся в пенистые клетки и в дальнейшем секретирующих провоспалительные цитокины (ИЛ-1β, ФНО-α). Секре- тируемые ими хемоаттрактанты, например остеоптин, митогены, тромбоцитарный фактор роста, активи- руют ГМК, вызывая их миграцию из медии в интиму сосуда. Макрофаги и тучные клетки секретируют фактор роста, который вызывает пролиферацию ГМК и регулирует продукцию внеклеточного матрикса, а также металлопротеиназ, вызывающих деградацию последнего. Таким образом, макрофаги и тучные клетки регулируют рост атеросклеротической бляшки и вносят свой вклад в ее дестабилизацию с дальней- шим тромбообразованием [13, 21]. Важнейшими регуляторными характеристиками корректировки развития иммунного ответа обла- дает субпопуляция регуляторных Т-лимфоцитов - CD4+CD25+. Другие маркеры, находящиеся на по- верхности CD4+CD25+-Т-лимфоцитов, включают glucocorticoid-induced tumour necrosis factor receptor (GITR), cytotoxic T-lymphocyte-associated protein 4 - CTLA-4 (CD152), galectin-1, CD38, CD62L, OX-40L, CD103, TNF-R2, CD5, L-selectin, CD45RO, CD45RC, а также секретируют изоформу transforming growth factor beta 1- TGF-β1, которая имеет важнейшее зна- чение для регуляции роста и развития [6, 22]. Выявлены и новые маркеры данной субпопуля- ции: forkhead transcription factor (FoxP3) и lymphocyte activation gene 3 (LAG-3). Регуляторная функция CD4+CD25+-Т-клеток осуществляется посредством оказания цитотоксического эффекта на клетку-ми- шень при помощи белка-перфорина и CD18 (является рецептором для молекул клеточной адгезии ICAM1, ICAM2, ICAM3 и ICAM4) без участия Fas-рецептора (CD95). Мишенями цитотоксичности могут быть рядом расположенные CD4+-, CD8+-Т-клетки, моноциты и В-клетки [1, 23]. Т-регуляторные лимфоциты, про- дуцирующие IL-10, специфичные к различным анти- генам, в том числе к аутоантигенам, были обнаружены в артериях при атеросклерозе. Цитокиновый профиль Т-регуляторных лимфоцитов при атеросклерозе включает продукцию IL-10, в меньшей степени TGF-β и IFN-γ. IL-10 и, вероятно, TGF-β являются основными факторами реализации супрессорного влияния на пролиферацию и цитокиновую продукцию Тh1, Тh2, Тh3, CD4+CD25+-Т-клеток. CD4+-Т-лимфоциты, продуцирующие трансфор- мирующий ростовой фактор (TGF-β), - уникальная субпопуляция Т-клеток - Тh3 [3, 14]. Созревание Тh3 происходит в присутствии TGF-β, ИЛ-4, ИЛ-10. Необ- ходимым фактором является экспрессия на поверх- ности клетки CD86 (маннозо-связывающий рецептор) и CTLA-4, а также угнетение активности ИЛ-12. На развитие данной субпопуляции влияет цитокиновое микроокружение, а именно высокие уровни TGF-β и присутствие антиген-представляющих клеток в со- стоянии активации, которое отличается от активации, необходимой для дифференцировки Тh1 или Тh2. Тh3 быстрее, чем эффекторные Т-клетки, взаимодейству- ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ ВОЕННО-МЕДИЦИНСКОЙ АКАДЕМИИ 1 (61) - 2018 197 Обзоры ют с антиген-презентирующими клетками, с которыми должны вступить в контакт эффекторные лимфоциты, и оказывают на них супрессорное влияние паракрин- но, выделяя TGF-β [11, 15]. Таким образом, сведения о функциональной гетерогенности субпопуляций Т-лимфоцитов, во- влеченных в атеросклероз, наглядно демонстрируют, что иммунные процессы при атеросклерозе крайне сложны и именно они определяют интенсивность механизмов атеросклероза. Однако, пожалуй, ведущая роль в активации иммунокомпетентных клеток, в развитии основных механизмов, приводящих к формированию атеро- склеротической бляшки, принадлежит хемокинам. Для них характерны две основные функции: они сти- мулируют привлечение лейкоцитов в очаг воспаления и контролируют нормальную миграцию клеток через различные ткани. Некоторые хемокины продуциру- ются временно в ответ на воспалительные стимулы. Другие хемокины продуцируются постоянно в тканях и функционируют для организации различных типов клеток в анатомических областях тканей. Хемокины могут влиять на способность интегринов обеспечи- вать клеточную адгезию, способствуют формиро- ванию хемотаксического градиента, что приводит к проникновению клеток в сосудистую стенку. Кроме того, хемокины могут оказывать антиапоптотическое влияние на лейкоциты [3, 6]. Хотя изучение роли хемокинов в процессе ате- росклеротического поражения сосудистой стенки началось более 10-12 лет назад, многие моменты до настоящего времени остаются неясными. Наиболь- ший интерес представляет изучение роли хемокинов в хемотаксисе определенных клеточных популяций. Первые данные об участии хемокинов в развитии атеросклероза были получены в экспериментальных работах на двух моделях мышей. У мышей, нокау- тированных по гену, кодирующему выработку C-C motif ligand 2 или моноцитарного хемотаксического фактора-1, MCP-1 (CCL2) или его рецептора CCR2, не удавалось вызвать атеросклероз путём блокирования рецептора к ЛПНП (Ldlr -/-) или к аполипопротеину Е (apoE -/-). При этом отмечалось значительное сни- жение инфильтрации стенки сосудов макрофагами [13, 16]. Мыши Ldlr -/- и мыши apoE -/- - это искус- ственно выведенная популяция мышей, у которых за счёт внесённых генетических изменений спонтанно развивается атеросклероз, то есть это искусственно созданные модели для изучения атеросклероза. Цен- тральная роль CCL2/CCR2 в хемотаксисе моноцитов и инфильтрации ими стенки сосудов была доказана в работах A.V. Bakin [12], S. Janssens, R. Beyaert [17], продемонстрировавших, что в условиях гиперли- пидемии усиливается синтез CCL2 и увеличивается экспрессия CCR2 на моноцитах. A. Katsargyris et al. [18] показали, что после повреждения внутренней поверхности сонной артерии катетером у apoE -/- мышей, находящихся на гиперхолестериновой диете, увеличивается концентрация MCP-1. При этом МСР-1 иммобилизуется на поверхности тромбоцитов, что введет к их адгезии в просвете сосуда. Хемотаксис моноцитов на ранней стадии атеросклеротического повреждения сонной артерии у apoE -/- мышей регу- лируется не МСР-1, а фактором роста кератиноцитов (КС/СХСL1) и рецептором для ИЛ-8, известным как CXCR2. Это доказывает, что МСР-1 регулирует вклю- чение моноцитов в сосудистую стенку начиная с фазы эндотелиального повреждения атеросклеротического процесса [13, 18]. У apoE -/- мышей блокирование МСР-1 за счет введения антител к нему приводит к уменьшению гиперплазии неоинтимы и макрофа- гальной инфильтрации стенки сонной артерии после повреждения. Однако не совсем понятны механизмы, которые запускают хемотаксис моноцитов под вли- янием МСР-1 при нормальном уровне холестерина ЛПНП [19, 21]. Таким образом, на начальном этапе атероскле- ротического повреждения хемотаксис моноцитов в атеросклеротической бляшке происходит преимуще- ственно за счёт MCP-1. Кроме того, в формировании атеросклеротического поражения принимают участие и другие хемокины - CCL2 (или IL-8) и CCL5, которые относятся к семейству СС-хемокинов, таких как CCL1 (I-309), ССL3 (макрофагальный воспалительный белок-MIP-1), ССL4 и CCL5 [14]. CCL2 наряду с MCP-1 индуцирует хемотаксис моноцитов до их включения в эндотелиальную стенку. CCL5 может экспрессиро- ваться различными типами клеток, включая моноциты/ макрофаги, Т-лимфоциты и гладкомышечные клетки. Он стимулирует адгезию моноцитов/макрофагов и Т-лимфоцитов и их трансэндотелиальный диапедез [23]. Кроме того, CCL5 накапливается и секретируется α-гранулами тромбоцитов, далее иммобилизуясь на активированном эндотелии аорты или на повреждён- ной неоинтиме. Таким образом, секреторная функция тромбоцитов также оказывает влияние на формиро- вание атеросклеротической бляшки и способствует увеличению площади поражения эндотелия. Соот- ветственно блокирование рецепторов к CCL5 за счёт введения агонистов (Мет-RANTES) ведёт к снижению активности воспаления при атеросклерозе и тормозит его развитие [15, 22]. Было показано, что CCL5 действует на ряд ре- цепторов: CCR1, CCR3 и CCR5. В настоящее время определена функция каждого из них. «Нокаутиро- вание» apoE-/- мышей по CCR5 не защищает их от формирования атеросклеротического поражения на раннем этапе, хотя на поздних стадиях у этих мышей отмечается замедление прогрессирования поражения [22]. Это ассоциируется со снижением интенсивности Th1 типа иммунного ответа [23, 24]. При этом «нокаутирование» Ldlr-/- мышей по CCR5 не продемонстрировало значительного влияния на размер атеросклеротического поражения, хотя и вело к стабилизации атеросклеротической бляшки [20]. Более того, «нокаутирование» как мышей apoE-/-, так и мышей Ldlr-/- по CCR1 приводило к увеличению активности атеросклеротического процесса [18, 21]. 198 1 (61) - 2018 ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ ВОЕННО-МЕДИЦИНСКОЙ АКАДЕМИИ Обзоры Подобные результаты были получены на apoE-/- мо- делях мышей с повреждением артерий. В то время как дефицит CCR5 предотвращает гиперплазию неоин- тимы в зоне повреждения эндотелия, дефицит CCR1 значимого влияния на гиперплазию не оказывает. Не менее важную роль во включении моноцитов в атеросклеротическую бляшку играют CXC-хемокины, в частности CXCL1 (фактор роста кератиноцитов или его аналог у человека - связанный с ростом онкоген, фактор, стимулирующий рост меланомы, - GRO-1). Рецептор к этому лиганду обнаружен на поверхности моноцитов/макрофагов, находящихся в зоне атеросклеротического поражения сосуда [17, 19]. Доказательства участия этого хемокина и его рецептора в атеросклеротическом процессе полу- чены в экспериментальных работах на генетически модифицированных клетках костного мозга, так как мыши с генетическим отсутствием CXCL1 или CXCR2 нежизнеспособны или чрезвычайно неустойчивы к инфекциям. В этих работах показано, что у Ldlr-/- мышей после пересадки костного мозга мышей- CXCR2-/- (то есть у мышей, в клетках белой крови которых отсутствуют рецепторы к хемокинам CXCL1) атеросклероз не индуцируется. Также показано, что рецептор CXCR2 играет более важную роль в акку- муляции макрофагов в зоне атеросклеротического поражения, чем его лиганд CXCL1. Более того, CXCL1 предотвращает гиперплазию неоинтимы при по- вреждении эндотелия. A.V. Bakin [12], А. Moustakas et al. [22] показали, что эти рецепторы способствуют хемотаксису нейтрофилов и что нейтрофилы прини- мают участие в формировании атеросклеротического поражения на его ранней стадии. Также было показа- но, что за счёт CXCR2 происходит привлечение про- ангиогенных клеток endothelial progenitor cells (EPC) к месту повреждения стенки сосуда, что необходимо для регенерации эндотелия [21]. Хотя EPC улучшают регенерацию эндотелия и его функцию, активация CXCR1 стимулирует неоангиогенез атеросклероти- ческой бляшки, что ведёт к её дестабилизации [23]. Таким образом, на развёрнутой стадии атероскле- роза негативная роль CXCR2 является доказанной, в частности - это определяется ещё одной функцией этого рецептора. Этот рецептор может связываться с фактором, ингибирующим миграцию макрофагов (MIF), который рассматривается как ключевой фактор воспаления и играет существенную роль в прогресси- ровании атеросклероза. Различные проатерогенные факторы, такие как окисленные ЛПНП, индуцируют экспрессию MIF на эндотелиальных, гладкомышечных и мононуклеарных клетках (макрофагах) на различных стадиях атеросклероза у человека, мышей и кроликов. Экспрессия MIF коррелирует с тяжестью атероскле- ротического процесса, то есть с толщиной комплекса интима-медиа и отложением липидов в стенке аорты у мышей, с количеством атеросклеротических бляшек в грудной аорте у людей и у кроликов, находящихся на атерогенной диете [16]. Впервые роль MIF в прогрес- сировании атеросклероза in vivo была продемонстрирована в экспериментальной работе на apoE-/- мы- шах, находящихся на обычном питании. У этих мышей отмечалось нарушение хемотаксиса макрофагов, но уменьшение площади атеросклеротического по- ражения аорты было незначительным [19]. Генети- ческое удаление MIF у Ldlr-/- мышей останавливало развитие атеросклероза, индуцированного диетой с большим содержанием липидов [20]. Это подтверж- дено исследованием Р. Wang [24], в котором мышам вводили антитела, блокирующие MIF. При этом отме- чалась регрессия атеросклероза, а также уменьшение количества макрофагов и Т-лимфоцитов. Поскольку доказано, что рецепторы CXCR2 и CXCR4 взаимодей- ствуют с MIF, считается, что MIF может способствовать адгезии и хемотаксису моноцитов и Т-лимфоцитов. Более того, рецепторы CXCR2 имеются и на поверх- ности нейтрофилов, поэтому MIF обладает умеренной хемотаксической активностью по отношению к этим клеткам [22]. Так как нейтрофилы участвуют в фор- мировании атеросклеротического поражения на его начальной стадии, а также способствуют хемотаксису некоторых субпопуляций моноцитов, считается, что MIF участвует в атеросклеротическом поражении и за счёт своего влияния на нейтрофилы [20]. Кроме того, хемокин-подобные свойства MIF обусловлены ещё и тем, что он активирует CCL2 и другие факторы воспаления, такие как молекулы адгезии, фактор не- кроза опухоли, а также клетки, инициирующие и под- держивающие воспалительную реакцию [11, 15]. Гене- тическое удаление MIF ассоциируется со снижением экспрессии матриксных металлопротеиназ (MMPs) и катепсинов на поверхности гладкомышечных клеток, MMP-1 и MMP-9 в атеросклеротической бляшке [12]. Роль MIF в атеросклеротическом процессе доказана в экспериментальных работах на Ldlr-/- мышах, у которых повреждали эндотелий сонных артерий. При этом в зоне повреждения активно развивалось атеросклеротическое поражение. Введение антител к MIF позволяло остановить этот процесс. При этом отмечалось ингибирование разрастания неоинтимы, снижение активности воспалительного процесса и пролиферации клеток [21]. Такое же повреждение катетером сонной артерии apoE-/- мышей приво- дило к значительному увеличению экспрессии MIF на поверхности ГМК сразу после повреждения. На более поздних стадиях повышалась экспрессия MIF преимущественно на поверхности эндотелиальных и пенистых клеток. Введение антител к MIF умеренно уменьшало разрастание неоинтимы, однако содер- жание макрофагов в ней значительно уменьшалось, также ингибировался процесс превращения макро- фагов в пенистые клетки. Кроме того, увеличивалось содержание ГМК и коллагена в неоинтиме, что при- водило к стабилизации атеросклеротических бляшек [20]. Это доказывает, что MIF влияет на миграцию и пролиферацию не только моноцитов, но и ГМК [12, 15]. Влияние MIF на гиперплазию неоинтимы и ГМК осуществляется через рецептор CXCR4. Р. Wang [24] считает, что через данный рецептор в основном ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ ВОЕННО-МЕДИЦИНСКОЙ АКАДЕМИИ 1 (61) - 2018 199 Обзоры регулируется пролиферация ГМК и формирование неоинтимы. Определенная роль в формировании атероскле- ротического поражения отводится фактору CXCL12, или фактору, способствующему выходу стромальных клеток (chemokine (CXC motif) ligand 12 - хемокин под- семейства CXC). Этот фактор обнаружен в атероскле- ротических бляшках человека, он экспрессируется на гладкомышечных и эндотелиальных клетках. Показа- но, что CXCL12 участвует в гематопоэзе, мобилизации стволовых клеток, увеличении объёма костного мозга. Его уровень в плазме у больных как со стабильной, так и с нестабильной ишемической болезнью сердца (ИБС) понижен по сравнению со здоровыми добровольцами [18]. C. Monako et al. [21] выявили, что при дефекте хромосомы 10q11 нарушается синтез CXCL12. Stromal cell-derived factor-1 (SDF-1), или CXCL12, связывается с рецепторами CXCR4 и CXCR7 и играет важную роль в эмбриональном развитии и гематопоэзе, являет- ся предиктором развития ИБС, так как возрастает восприимчивость к факторам риска атеросклероза. Авторы делают вывод, что увеличение уровня CXCL12 позволяет улучшить течение ИБС и оказывает стаби- лизирующий эффект на атеросклеротические бляш- ки. Так, работы на мышах, у которых моделировали атеросклероз, подтвердили, что CXCL12 замедляет этот процесс. Взаимодействие SDF-I CXCR4 в клетках костного мозга значительно усиливало активность атеросклероза у apoE-/- и у Ldlr-/- мышей, но одно- временно увеличивало содержание нейтрофилов в атеросклеротических бляшках [23]. Этот парадокс объясняется тем, что в результате нарушения ге- мопоэза усиливается мобилизация нейтрофилов в периферическую кровь [23, 24], а последние являются предиктором развития ИБС, и чем их больше, тем тяжелее течение этого заболевания [13]. Повышение уровня CXCL12 после повреждения эндотелия усили- вает выход прогениторных клеток из костного мозга и трансформацию их в ГМК в месте повреждения [12]. Аналогичным образом блокирование CCXL12 ингиби- рует выход прогениторных клеток из костного мозга в кровь, что приводит к дефициту ГМК в зоне поврежде- ния, тем самым замедляя формирование неоинтимы [18]. При этом аккумуляция ГМК в месте повреждения эндотелия ведет к усилению формирования неоин- тимы и стабилизации атеросклеротических бляшек. Механизмы, за счёт которых регулируется вклю- чение различных подклассов моноцитов в зону ате- росклеротического поражения, различаются. Так, CCR5 селективно стимулирует Ly-6Clow-моноциты (последние участвуют в очистке эндотелия от липид- ных дериватов, некротических и/или апоптотических клеток) и способствует их включению в атероскле- ротические бляшки, причём это осуществляется не за счёт рецепторов к фракталкину, экспрессиро- ванных на поверхности этого подкласса моноцитов. Напротив, Ly-6Chigh (CD14+CD16+TLR4+), активно участвующие в данном процессе (называемые часто «воспалительные моноциты»), могут преобразовываться в дендритные клетки в бляшке и таким образом активировать воспалительный каскад. Моноциты содержат на своей поверхности рецепторы к фрак- талкину, CCR2 (к MCP-1) и CCR5 (сопряжённые с G-белком (англ. G-protein-coupled receptors, GPCRs), также известные как семиспиральные рецепторы, или серпентины, составляют большое семейство трансмембранных рецепторов). GPCR выполняют функцию активаторов внутриклеточных путей переда- чи сигнала, приводящих в итоге к клеточному ответу) [16]. Ly-6Chigh- моноциты «заселяют» участки стенки артерий, в которых экспериментально индуцируется воспаление, а Ly-6Clow-моноциты могут мигрировать в лимфоидные и нелимфоидные ткани и в обычных условиях. Анализ особенностей миграции и диффе- ренциации этих двух подклассов моноцитов у apoE-/- мышей показал, что Ly-6Chigh-моноциты в большом количестве аккумулируются в атеросклеротических бляшках, в то время как Ly-6Clow- моноциты в них практически не попадают. Имеется ещё один подкласс хемокинов, участвую- щий в воспалительном процессе сосудистой стенки, - CCL19 и CCL21. Их уровень повышен у больных, страдающих атеросклерозом сонных артерий, и у больных со стабильной или нестабильной стенокар- дией по сравнению со здоровыми лицами. Кроме того, эти хемокины обнаружены в артериях apoE-/- мышей [12, 13]. Роль этих хемокинов и рецепторов к ним в процессе формирования атеросклеротического процесса двояка. С одной стороны, CCL19/CCL21 и CCR7 способствуют дифференцировке «наивных» (неактивированных) Т-лимфоцитов в Тh1 и активации макрофагов, увеличивают уровень MMP, которые обладают проатерогенным, дестабилизирующим и протромботическим эффектами [16]. С другой стороны, имеются исследования, в которых пока- зано, что CCL19/CCL21 ингибируют пролиферацию Т-лимфоцитов и выработку ИЛ-2 как у мышей, так и у человека. Следовательнно, эти хемокины оказывают атеропротективную функцию [20]. У apoE-/- мышей одновременная блокада CCL19 и CCL21 приводит к регрессии атеросклеротических бляшек и снижению количества пенистых клеток [21]. Таким образом, роль CCL19/CCL21/CCR7 в атерогенезе неоднозначна. Воздействуя на эти хемокины и их рецепторы, можно влиять на размер атеросклеротических бляшек. Име- ются также данные о влиянии CXCR3 и его лигандов на включение Т-лимфоцитов в процесс атероскле- роза. CXCR3 экспрессируется на поверхности Тh1- лимфоцитов. Данный рецептор является общим для таких лигандов, как CXCL9, CXCL10 и CXCL11. Эти три лиганда активно экспрессируются в атеросклеротиче- ской бляшке человека на всех стадиях её формирова- ния [24]. Дефицит CXCR3 приводит к ингибированию формирования атеросклеротического поражения у apoE-/- мышей (за счёт воздействия на антивоспа- лительные молекулы ИЛ-10, ИЛ-18 и эндотелиальную NO-синтазу) и к увеличению количества регуляторных Т-лимфоцитов в зоне повреждения эндотелия [19]. 200 1 (61) - 2018 ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ ВОЕННО-МЕДИЦИНСКОЙ АКАДЕМИИ Обзоры Такие же результаты были получены в исследовании по блокированию CХCR3 при помощи введения его антагониста NBI74330 [12]. Это приводило к сни- жению хемотаксиса макрофагов и Т-лимфоцитов и к изменению характера воспалительного процесса сосудистой стенки - увеличивалось количество ре- гуляторных Т-лимфоцитов. В лимфатических узлах таких мышей отмечался сдвиг в сторону увеличения количества регуляторных Т-лимфоцитов и снижения количества активированных Т-лимфоцитов [20]. Бо- лее того, введение Ldlr-/- мышам TAK779 (вещество, блокирующее CCR5 и CXCR3) вело к уменьшению площади атеросклеротического поражения и количе- ства Т-лимфоцитов [20]. На основании этого авторы делают вывод, что CXCR3 регулируют хемотаксис и функцию Т-лимфоцитов в атеросклеротическом процессе. Из всех лигандов, связывающихся с CXCR3 в процессе формирования атеросклеротического поражения, изучена роль только CXCL10. В норме CXCL10 экспрессируется в лимфоидной ткани, одна- ко при различных патологических процессах данный хемокин может экспрессироваться на моноцитах, макрофагах, эндотелиальных и гладкомышечных клетках [17]. Повышение уровня этого хемокина в плазме крови выявлено у больных, страдающих ИБС. Генетическое удаление CXCL10 у мышей приводило к регрессии атеросклеротического поражения аорты, к увеличению количества регуляторных Т-лимфоцитов, возрастанию уровня ИЛ-10 и усилению экспрессии TGFβ1 [22, 23]. Роль CXCL9 и CXCL11 в процессе атеросклероза остается не до конца ясной. Роль CXCL10 и CXCR3 доказана - они оказывают регулирующее влияние на хемотаксис и функцию Т-лимфоцитов в процессе формирования атеросклеротического поражения. Рецептор CXCR3 объединяет несколько подклассов рецепторов данного типа. Одним из этих подклассов является CXCR3b, который связывается со своим лигандом CXCL4, тромбоцитарным фактором 4/PF4, экспрессирующимся на поверхности эндотелиальных клеток. CXCL4 был обнаружен в жировых полосках у людей, его концентрация коррелировала с гистологи- ческой и клинической выраженностью атеросклероза [12]. CXCL4 экспрессируется на поверхности тромбо- цитов и высвобождается в большом количестве при их активации. В экспериментальных работах J.M. Li et al. [20], А. Moustakas et al. [22] показано, что генетиче- ское удаление CXCL4 или CCL5 приводит к значитель- ному уменьшению площади атеросклеротического поражения, что доказывает проатерогенный эффект двух этих хемокинов. Строго говоря, CXCL4 в микро- молярных концентрациях не является классическим хемокином, его роль в хемотаксисе моноцитов скорее вспомогательная [19, 21, 24]. Таким образом, иммунопатогенез атеросклероза носит многогранный характер. Выделить ведущее звено на данном этапе исследований вряд ли возмож- но. Однако экспериментальным путем установлены рецепторы, блокирование которых может привести к снижению интенсивности процесса, а также к деста- билизации атеросклеротической бляшки.

About the authors

A V Moskalev

Email: sofiarm@yandex.ru

V B Sboychakov

V N Tsygan

A V Apchel

References

Supplementary files