ROLE OF TOLL-LIKE RECEPTORS IN LICHEN PLANUS PATHOGENESIS

Full Text

Введение Красный плоский лишай (КПЛ) относится к группе хронических дерматозов и характеризуется полиморфными высыпаниями в виде папул, поражающих кожу, ногтевые пластины и слизистую рта. Этиологический фактор КПЛ до настоящего времени не установлен. С учетом преимущественной локализации на слизистой оболочке полости рта (СОПР) без проявлений на коже, этиопатогенез и лечение КПЛ представляют особый интерес для врачей разных специальностей - дерматологов, стоматологов, иммунологов и пр. Тем более, что заболеваемость КПЛ в Российской Федерации среди лиц в возрасте 18 лет и старше составила 12,7 случаев на 100 000 населения [1]. Он встречается у людей в возрасте от 30 до 60 лет, преимущественно у женщин в период менопаузы [2, 3]. Среди современных теорий и обсуждений вопросов патогенеза КПЛ остаются: 1) психоэмоциональный, стресс-опосредованный дисбаланс; 2) генетическая детерминированность к поражению кожи и слизистых; 3) эндокринный дисбаланс, как половых (гипоэстрогения), так и гормонов основного обмена (тиреоидные); 4) заболевания желудочно-кишечного тракта; 5) иммунологическая теория дисбаланса клеточного и гуморального иммунитета. На наш взгляд, все эти теории могут быть объединены новыми научными фактами и представлениями о барьерной роли врожденного и, в частности, мукозального иммунитета. Нобелевская премия в 2011г., полученная Брюс Бётлером, Жюлем Хоффманом и Ральфом Стайнманом, привлекла внимание к новым исследованиям роли рецепторов распознавания (Toll-like receptor - TLR, Nod-like Receptor - NLR) врожденного иммунитета и дендритных клеток. С 2015г. внимание исследователей привлекает иммунорегуляторная роль микробиоты в мукозальном иммунитете и распознавание как симбиотов, так и большинства патогенов TLR 2,4 типов. Появились новые знания об участии врожденного иммунитета и эпителиальных клеток слизистых в контроле толерантности на пищевые антигены (АГ) и общей оси функционирования мозг-тимус-кишечник. Эти знания вносят новое понимание в развитие дисбалансов иммунного контроля врожденного иммунитета при участии микробиоты, процессов толерантности и распознавания «свое-чужое», включение сети цитокинов с про- или противовоспалительными свойствами, формирование системного хронического воспаления, определяющего коморбид-ность неинфекционных заболеваний. Среди основных средовых факторов антигенной нагрузки у современного человека являются, конечно же, пищевые АГ. С одной стороны, иммунная система обязана поддерживать толерантность к пищевым АГ, с другой - последние годы мы все чаще сталкиваемся с процессами пищевой гиперчувствительности и ролью пищевых АГ в запуске неинфекционных патологий [4, 5]. Это связано с изменением качества и состава пищевых продуктов, и чаще с трансформацией иммунного контроля в иерархии иммунной системы кишечника, так как человек все больше принимает антибиотиков, гормонов и т.д. Иммунные механизмы, направленные на элиминацию пищевых АГ, в условиях измененного пищеварения или нарушения их распознавания, запускают эффекторные реакции иммунного воспаления. Многие авторы среди причин КПЛ чаще других отмечали сопутствующие патологии желудочно-кишечного тракта (энтероколиты, холециститы, язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки, хронический гепатит С, панкреатит и т.д.) [5, 6]. В исследовании М.А. Титаренко и соавт. [7] показана прямая зависимость между степенью тяжести гастроинтестинальной патологии и формой, и течением КПЛ СОПР. На основании клинико-лабораторных данных авторами построена математическая модель различных форм КПЛ СОПР [7]. Существует целый ряд исследований, показывающих повышение уровня экспрессии TLRs при таких заболевания как целиакия, синдром раздраженного кишечника (СРК), которые являются частными случаями пищевой гиперчувствительности, поэтому ко-морбидность между выше перечисленными патологиями и КПЛ СОПР реализуется через TLRs. Данная статья представляет обзор литературы об особенностях инициации иммунного воспаления с участием TLRs у пациентов с КПЛ и фокусируется на роли пищевых АГ [8]. Патогенез Роль иммунного контроля слизистых. Роль TLRs Наиболее обсуждаемые факторы в патогенезе КПЛ - реакции адаптивного иммунитета, которые являются стартом для запуска аутоиммунных реакций по отношению к собственным мембранным белкам клеток слизистых и кожи. Описано, что КПЛ представляет собой опосредованное Т-лимфоцитами повреждение белков - рецепторов базальных ке-ратиноцитов, которые экспрессируют измененные аутоантигены на своей поверхности [9], что приводит к старту адаптивного иммунитета и запуску циркуляции и миграции Т-лимфоцитов в кожу и слизистые со специфическими рецепторами к аутобелкам. Основными клетками-эффекторами в этих реакциях рассматриваются цитотоксические CD8+ Т-лимфоциты. Они располагаются в зоне дермоэпидермального соединения кожи или на границе собственной пластинки и базальной мембраны в слизистой оболочке, а также расположенны периваскулярно - CD4+-Т-лимфоциты-эффекторы ГЗТ. Провоспали-тельный цитокиновый потенциал последних определяется в основном посредством фактора некроза опухоли-а (ФНО-а), интерлейкина (ИЛ)-2, ИЛ-3, интерферона у (ИФН-у), ФНОр [10]. Однако в последние годы новые исследования запуска КПЛ указывают, что на ключевую роль претендуют структуры врожденного иммунитета: нарушение распознавания АГ рецепторами врожденного иммунитета - TLR2 и TLR4, которые представлены на дендритных клетках, эпителиоцитах, нейтрофилах и макрофагах. Они участвуют также в распознавании и симбиотов, в частности, бифидо- и лактобактерий. Именно эти взаимодействия определяют проницаемость слизистых и активность адгезивных молекул в межклеточных контактах эпителиоцитов, активность сборки в эпителиоцитах sIgA, особенность активации дендритных клеток и клеток эпителия с высвобождением цитокинов, и как следствие, инициацию Т-клеточного толерантного или адаптивного иммунного ответа [11-13]. Основная роль врожденного иммунитета - это распознавание высококонсервативных структурных молекул - сигнал- паттерн-распознающие рецепторы (SPRR): TLR1-15, NOD1-2 NALP1-14 RIG-I, MDA5, LGP2. Наиболее исследованными являются TLRs. Участие TLRs в распознавании и запуске каскада ответа эндогенно синтезируемых антибактериальных пептидов, направленного на уничтожение, включая фагоцитоз, или стартовую презентацию наивным Т-лимфоцитам первичных АГ и формирование адаптивного иммунного ответа [14, 15]. Главными эффекторными клетками врожденного иммунитета являются дендритные клетки, естественные киллеры, эпителиальные клетки, эозинофилы, тучные клетки, макрофаги. Известно, что дендритные клетки являются связующим звеном между врожденным и адаптивным иммунитетами [16, 17]. Реализация функций дендритных клеток осуществляется путем захвата, процессинга и представления антигенов вместе с молекулами главного комплекса гистосовместимости Т-лимфоцитам. Ответ может быть реализован по Th17, Th9, Th22, ТЫ или Th2-путям в зависимости от природы антигена, его количества, цитокинового окружения и других иммунных факторов [18, 19]. Основные структуры врожденной иммунной системы - TLRs - представляют собой класс белков, играющих ключевую роль во врожденном иммунитете. TLRs относятся к семейству SPRR и распознают молекулярные структуры патогенов и определенные эндогенные лиганды. Данные рецепторы экспрессируются на клетках, осуществляющих первую линию защиты: нейтрофилах, макрофагах, дендритных клетках, эндотелиальных и эпителиальных клетках слизистых. После взаимодействия патоген-ассоции-рованных молекулярных паттернов (PAMP) с TLRs происходит активация клеток, приводящая к последовательным этапам развития воспалительной реакции и являющаяся основным механизмом реализации врожденного иммунитета. Связывание лигандов с TLRs ведет к быстрому формированию мембранопроксимальных сигнализирующих комплексов, состоящих из TLR-цитоплазматического домена, участка рецептора расположенного внутри клетки, участвующий в белок-белковом взаимодействии и адаптерного белка TRAM /TRIF MyD88/ сериновой/ треониновой киназы IRAK/ TIRAP, что определяет судьбу АГ в его элиминации или разрушении. Ключевым событием является активацию различных типов клеток, участвующих в поддержании и регуляции воспаления посредством синтеза комплекса провоспалительных цитокинов, стимулирующих большинство этапов воспаления [20]. Одни события приводят к выработке, пролиферации и выживанию цитокинов, другие - к включению адаптивного иммунитета [21]. Лиганд-патоген может быть фагоцитирован и переварен, если он является бактериальным фактором, с дальнейшим представлением антигенов CD4+ Т-клеткам. Ниже приведена таблица с описанием TLRs и их лигандов. Роль пищевых антигенов (пАГ) как основных триггеров в нарушении мукозального иммунитета (врожденного иммунитета) Развитие пищевой гиперчувствительности к пищевым АГ представляет собой сложный механизм исключительно иммунной защиты, направленный на элиминацию, попавших пищевых АГ в подслизистый слой кишечника. Среди данных реакций выделяют простые причины высвобождения медиаторов базофилами и тучными клетками на пищевые продукты - гистаминолиберация. Гистамин, как природное вещество, которое находится в пище может вызвать реакцию, похожую на аллергическую. Некоторые продукты, такие как баклажаны, томаты, пиво, пивные дрожжи, красное вино, алкоголь, авокадо, бананы, клубника, ананас, шоколад, какао, белок яйца, сосиски, сыры (рокфор, камамбер, бри, чеддер, плавленые), рыба свежая и замороженная, креветки и другие морепродукты, салями, квашеная капуста, консервированная пища, хлебные злаки, особенно пшеница, свиная печень, маринованная сельдь, обладают гистаминовой токсичностью. Таким образом, если употребить их в пищу в достаточном количестве, можно получить реакцию, напоминающую аллергическую. Другим фактором, способствующим развитию пищевой гиперчувствительности на пищевые продукты, является повышенное содержание биорегулятора щитовидной железы - тирамина - в организме. Как правило, увеличение уровня данного вещества обусловлено избыточным употреблением в пищу продуктов, содержащих большое количество тирамина (сыры, цитрусовые, пиво), недостаточным разрушением эндогенного тирамина при дефиците фермента моноаминооксидазы; избыточное образование эндогенного тирамина кишечной флорой, повышение всасывание тирамина на фоне патологии слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта [22, 23]. Еще одной причиной формирования пищевой гиперчувствительности и отмены механизмов пищевой толерантности к антигенам молочного ряда продуктов, является дефицит фермента лактазы, который синтезируется эпителием тонкой кишки. По данным исследований данной ферментопати-ей страдает 65% всего населения планеты, от 5 % европейцев, проживающих на севере, до 90% населения в некоторых странах Азии [18]. Человек не может переварить лактозу, содержащуюся в большинстве молочных продуктов при недостаточном содержание лактазы в стенке тонкой кишки. Как правило, данное состояние сопровождается метеоризмом, болями в животе, диареей, реже рвотой. Непереносимость лактозы может быть врожденной, т. е. обусловленной геном LCT, расположенным на длинном плече хромосомы 2 в 21-м локусе и геном MCM6, контролирующим его экспрессию, и приобретенной - в результате приема антибиотиков, контрацептивов, нестероидных противовоспалительных препаратов, глюкокортикоидов или перенесенной острой кишечной и даже респираторной вирусной инфекции [24]. Другой вид пищевой гиперчувствительности с нарушением пищевой толерантности к современным пищевым антигенам - реакция на конкретные компоненты, добавляемые в продукт для придания цвета, улучшения вкуса, или предотвращение развития в еде микроорганизмов. К данным соединениям относятся желтый краситель, глутамат натрий и сульфиты. Вышеуказанные факторы могут приводить к изменению микробиоты, нарушению состава биопленки и способствовать нарушению проницаемости кишечника с формированием СРК у пациентов. Существуют доказательства, демонстрирующие положительную роль диетотерапии при лечении пациентов с КПЛ СОПР [3]. Классическим примером иммунного воспаления с участием мукозального иммунитета является СРК - это хроническое функциональное расстройство желудочно-кишечного тракта, характеризующееся хронической болью в животе дискомфортом, вздутием и нарушениями в работе кишечника при отсутствии органического заболевания [25]. В 1950 г. G. Stewart провел исследования, доказывающие связь острых кишечных инфекций и последующего формирования СРК. В частности, он установил, что у 24-32% пациентов через 3 месяца после кишечной инфекции формируется СРК-подобный синдром, в дальнейшем получивший название постинфекционный CРК. Позднее V. Chadwic и соавт. [26] при изучении микропрепаратов тонкой кишки описали признаки воспаления напряжение местного иммунитета у пациентов CРК. Дальнейшие исследования в этой области показали активацию Т-лимфоцитов и тучных клеток у пациентов, распространение воспаления на нервную и мышечную ткань, а также изменения профиля цитокинов в мононукле-арных клетках периферической крови, характерные для провоспалительного состояния. Изменения качественного и количественного состава кишечной микрофлоры, инициируемые кишечной инфекцией и проводимой в дальнейшем антибиотикотерапией, приводят к воспалению слизистой кишечника. В итоге увеличивается длительность экспрессии антигенов в просвете кишечника и выработка местных медиаторов воспаления. Предрасположенность больных к развитию СРК подтверждается наличием увеличенных титров антител к флагеллину в сыворотке крови, а также полиморфизмом генов, кодирующих синтез противовоспалительных цитокинов у пациентов. Повышенные уровни дефенсинов в фекальной жидкости и увеличение экспрессии TLR 4, TLR2 также подтверждают наличие иммунного ответа в патогенезе СРК [27- 30]. Другим заболеванием, при котором нарушается иерархия мукозального иммунитета и биопленки кишечника, является отмена иммунологической толерантности на глютен, белки клейковины. Целиакия - иммуноопосредованное системное заболевание, которое возникает при употребление соответствующих проламинов или глютена пациентами, страдающими широкими комбинациями глютен-за-висимых клинических проявлений. Данное заболевание генетически детерминировано и характеризуется наличием специфических антител (антител к тканевой 6 трансглутаминазе TG2, антител к эндо-мизию (EMA), антител к деамидированым пептидам глиадина (dGp), наличием HLA-DQ2 или HLA-DQ8 гаплотипов для развития энтеропатии. Целиакия характеризуется повреждением ворсинок тонкого кишечника пищевыми продуктами, содержащими глютен и близкие к нему белки злаков. Проведенные исследования показали, что глиадин - гликопротеин, получаемый из пшеницы и являющийся одним из составляющих глютена, способен вызвать избыточную экспрессию ядерного фактора каппа B (NF-kB) через специфический путь TLR-2 и TLR-4 и секрецию провоспалительных цитокинов, таких как IP-10-/-CXCL10 и ФНО-а, в итоге приводящую к активации Т-клеточного ответа на слизистой оболочке тонкой кишки [31]. Одними из ведущих симптомов при целиакии - диарея и мальабсорбция, которые приводят к анемии и гипоальбуминемии [32]. Выше перечисленные факторы ведут к снижению местного иммунитета, в частности, иммуноглобулинов А, G (IgA, IgG) [33]. Гипотетически, повышенная экспрессия TLR2 и TLR4 на дендритных клетках, эпителии кишечника в результате нарушения механизмов распознавания и поддержания пищевой толерантности при наличии местного фактора, нарушающего целостность базальной мембраны, формируют условия для связывания лигандов с TLRs на иммунокомпетентных клетках и активации адаптивного Т-клеточного иммунитета относительно белков рецепторов базальных кератиноцитов. При повреждении последних высвобождаются белки теплового шока (HSPs), которые помимо того, что являются эндогенными активаторами TLR2 и TLR4, также участвуют в связывании антигенов разрушенной клетки и доставке их антигенпредставляющим клеткам [34, 35]. Данная цепочка событий объясняет реализацию аутоимун-ных механизмов, а также возникновение и развитие КПЛ в участках, подвергающихся травмирующему фактору. TLRs участвуют в патогенезе аутоиммунных заболеваний, где они могут быть активированы лигандами [36-38], которые индуцируют секрецию цитокинов, способны подавлять специфическую супрессорную функцию T-регуляторных клеток (Treg) [39]. При исследовании эффекта стимуляции TLR2 на Treg-лимфоциты человека отмечено, что супрессорная активность Treg ингибируется лигандом TLR2 Pam3Cys (синтетический бактериальный липопротеин), что приводит к большей пролиферации эффекторных Т-клеток. Активация TLR2 побуждает Treg-лимфоцитов секретировать ИЛ-6, который, в свою очередь, уменьшает функцию Treg-лимфоцитов и индуцирует дифференцировку эффекторных клеток в Т-хелперы -17 [40]. В дополнение к экзогенным лигандам, TLR2 также участвует в восприятии эндогенных сигналов, генерируемых во время повреждения ткани. Одним из эндогенных лигандов для TLR2 являются HSPs. HSP60, HSP70, HSP90, HSP90B1 распознаются TLR2 и TLR4 [41]. Амфотерин, белок алармин, выделенные из некротических клеток, индуцируют выработку провоспалительных цитокинов через активацию TLR2 и TLR4 [42]. Фрагменты гиалуроновой кислоты небольшой молекулярной массы, бигликан и верси-кан, продуцируемые опухолевыми клетками, могут вызывать активацию TLR2 и TLR4. Как бигликан, так и фрагменты гиалуроновой кислоты накапливаются при повреждении тканей и активируют макрофаги, производя воспалительные хемокины и цитокины через TLR2 и TLR4 [43]. Исследования показали, что эндогенные лиганды, могут передавать сигналы через TLRs для инициирования воспалительных заболеваний без участия микробных агентов [43]. В последнее время дисбаланс во взаимосвязи между дендритными клетками, регулятором развития и функционирования регуляторных Т-клеток Foxp3+, Treg, TLRs и ИФН-а были признаны ключевым элементом в этиопатогенезе аутоиммунных заболеваний [44-46]. Дефицит или дисфункция Treg-лимфоцитов может приводить к развитию реакций аутоиммунитета . Элиминация периферической популяции CD4+CD25+ T-лимфоцитов у крыс способствует широкому спектру органоспецифических и системных аутоиммунных заболеваний, а также отторжению трансплантата, тогда как восстановление этой популяции клеток предотвращает развитие аутоиммунитета [47]. Высокая и стабильная экспрессия Foxp3 необходима для подавления активности Treg-лимфоцитов. При этом снижение экспрессии Foxp3 способствует потере супрессивной способности Treg-лимфоцитов [48]. X.A. Tao и соавт. в 2009 г. [49] при использовании иммуногистохимии и полимеразной цепной реакции в реальном времени, установили большее количество клеток Foxp3+ у пациентов с КПЛ СОПР, чем в контрольной группе. Данные результаты показали, что имеется обратная корреляция количества Foxp3+, Treg-лимфоцитов и активности заболевания. Заключение Несомненно, что TLRs могут претендовать на ключевую роль в патогенезе КПЛ. Обобщая результаты исследований рецепторов, следует сказать, что они фрагментированы, недостаточно систематизированы и не дают полное представление об изменении иммунной системы при КПЛ, а также нуждаются в более детальном изучении. Необходимо понять четкие механизмы активации иммунитета при КПЛ и связь с реакциями пищевой гиперчувствительности. Поэтому определение функции TLRs при КПЛ целесообразно и позволит в перспективе понять патогенез заболевания, тем самым улучшив эффективность проводимой терапии данной патологии.

About the authors

Dmitry E. Mikhalev

Siberian state medical University

Email: dm199412@gmail.com
graduate student of the Dentistry Department «Siberian State Medical University» 634050, Tomsk, Russia

V. A Stolyarova

Siberian state medical University

634050, Tomsk, Russia

N. A Cherevko

Siberian state medical University

634050, Tomsk, Russia

P. G Sysolyatin

Novosibirsk state medical University

630091, Novosibirsk, Russia

O. D Baidik

Siberian state medical University

634050, Tomsk, Russia

References

Supplementary files