Эндотелиальная клетка как мишень действия бактерий и их компонентов



Цитировать

Полный текст

Аннотация

Обзор посвящен последним достижениям в области изучения функций эндотелиальных клеток при инфекции и воспалении. Важнейшей функцией эндотелиальных клеток при инфекции является распознавание патогенов и воспалительных стимулов от фагоцитов. При контакте с патогенами эндотелиальные клетки индуцируют воспалительный ответ через посредство разных рецепторов, включая Toll-подобные рецепторы (TLRs). Экспрессия TLRs показана на разных эндотелиальных клетках, она значительно возрастает в условиях воспаления.TLRs используют разные сигнальные пути для передачи сигналов активации экспрессии провоспалительных генов. Активированные эндотелиальные клетки принимают участие в реакциях врожденного иммунитета за счет продукции провоспалительных цитокинов и экспрессии адгезионных молекул. В обзоре заострено внимание на роли активированных эндотелиальных клеток в реакциях врожденного и приобретенного иммунитета, воспалении, деструкции клеток и ангиогенезе. Во многих недавних публикациях показано, что сосудистый воспалительный ответ ограничивается противовоспалительными механизмами. Представляется логичным рассматривать эндотелиальную клетку как мишень лечебных воздействий, направленных на нормализацию иммунитета и разрешение воспалительного процесса.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Ирина Соломоновна Фрейдлин

ГУ «Научно-исследовательский институт экспериментальной медицины СЗО РА МН»

Email: irinaf-n@yandex.ru
Член-корреспондент РАМН

Э А Старикова

ГУ «Научно-исследовательский институт экспериментальной медицины СЗО РА МН»

Список литературы

  1. Быков В.Л. Цитология и общая гистология. СПб.: СОТИС, 1998. 519 с.
  2. Старикова Э.А., Соколов Д.И., Чернова A.A. и др. Влияние бактериальных лигандов паттерн распознающих рецепторов моноцитоподобных клеток ТНР-1 на их трансэндотелиальную миграцию // Мед. иммунол. 2008. Т. 10. № 6. С. 605-613.
  3. Старикова Э.А., Фрейдлин И.С., Соколов Д.И. и др. Изменения свойств эндотелиальных клеток линии EA.hy.926 под влиянием ТКТальфа, IFNraммa и IL-4 // Иммунология. 2005. № 2. С. 83-87.
  4. Старикова Э.А., Амчиславский Е.И., Соколов Д.И. и др. Изменения поверхностного фенотипа эндотелиальных клеток под влиянием провоспалительных и противовоспалительных цитокинов // Мед. иммунол. 2003. Т. 5. № 1-2. С. 39-48.
  5. Тотолян A.A., Фрейдлин И.С. Клетки иммунной системы. СПб.: Наука, 2000. Т. 1, 2. 231 с.
  6. Фрейдлин И.С., Шейкин Ю.А. Эндотелиальные клетки в качестве мишеней и продуцентов цитокинов // Мед. иммунол. 2001. Т. 3. № 4. С. 499-514.
  7. Чернова A.A., Старикова Э.А., Соколов Д.И. и др. Сравнительное изучение влияния продуктов бактериального происхождения на поверхностный фенотип.моноцитоподобных и эндотелиальных клеток // ЖМЭИ. 2008. № 4. С. 60-63.
  8. Ярилин A.A. Основы иммунологии. М.: Медицина, 1999. 608 с.
  9. Affara М., Dunmore В., Savoie Ch. et al. Understanding endothelial cell apoptosis: what can the transcriptome, glycome and proteome reveal? // P//l. Trans. R. Soc. B~ 2007. Vol. 362. P. 1469-1487.
  10. Akashi-Takamura S., Miyake K. TLR accessory molecules // Cur. Opin. Immunol. 2008. Vol. 20. P. 420-425.
  11. Arancibia S., Beltran C., Aguirre I. et al. Toll-like receptors are key participants in innate immune responses // Biol. Res. 2007. Vol. 40. P. 97-112.
  12. Atkinson T. Toll-like receptors, transduction-effector pathways, and disease diversity: evidence of an immunobiological paradigm explaining all human illness? // Int. Rev. Immunol. 2008. Vol. 27. P. 255-281.
  13. Bowdish D., Loffredo M., Mukhopadhyay S. et al. Macrophage receptors implicated in the «adaptive» form of innate immunity // Microbes and Infection. 2007. Vol. 9. № 14-15. P. 1680-1687.
  14. Brindle N.P.J. Growth factors in endothelial regeneration // Cardiovasc. Res. 1993. Vol. 27. P. 1166-1172.
  15. Bums E., Marsiel A., Musser J. Activation of a 66-Kilodalton Human endothelial Cell Matrix Metalloprotease by Streptococcus pyogenes Extracellular Cysteine Protease // Infect, and Immun. 1996. Vol. 64. №11. p. 4744-4750.
  16. Catravas J., Callow A., Ryan U., Simionescu M. Vascular endothelium. Source and target of inflammatory mediators // NATO Science Seriees 1. 2001. Vol. 330. IOS Press, Amsterdam. 397 p.
  17. Cattaruzza M., Slodowski W., Stojakovic M. et al. Interleukin-10 induction of nitric-oxide synthase expression attenuates CD40-mediated interleukin-12 synthesis in human endothelial cell // J. Biol. Chem. 2003. Vol. 278. № 39. P. 37874-37880.
  18. Cines D., Poliak E., Buck C. et al. Endothelial cells in physiology and in the pathophysiology of vascular disorders // Blood. 1998. Vol. 91. P. 3527-3561.
  19. Curtiss L., Tobias P. Emerging role of toll-like receptors in atherosclerosis // J. Lipid. Res. 2008. Vol. 49. № 10. P. 2113-2123.
  20. Cuzzola M., Mancuso G., Beninati C. et al. β2 Integrins Are Involved in Cytokine Responses to Whole Gram-Positive Bacterial // J. Immunol. 2000. Vol. 164. P. 5871-5876.
  21. Damas I., Jensenius M., Ueland T. et al. Increased levels of soluble CD40L in African tick bite fever: possible involvement of TLRs in pathogenic interaction between Rickettsia africae, endothelial cells, and platelets // J. Immunol. 2006. Vol. 177. P. 2699-2706.
  22. Danese S., Dejana E., Fiocchi C. Immune regulation by microvascular endothelial cells: directing innate and adaptive immunity, coagulation, and inflammation // J. Immunol. 2007. Vol. 178. P. 6017-6022.
  23. Devaraj S., Davis B., Simon S.I. CRP promotes monocyte-endothelial cell adhesion via Fey receptors in human aortic endothelial cells under static and shear flow conditions //Am. J. Physiol. Heart. Circ. Physiol. 2006. Vol. 29. P. 1170-1176.
  24. Doran K., Engelson E., Khosravi A. et al. Blood-brain barrier invasion by group В Streptococcus depends upon proper cell-surface anchoring of lipoteichoic acid // J. Clin. Invest. 2005. Vol. 115. № 9. P. 2499-2507.
  25. Dunzendorfer S., Lee H., Tobias P. Flow-dependent regulation of endothelial Toll-like receptor 2 expression through in//bition of SP1 activity // Circ. Res. 2004. Vol. 95. P. 684-691.
  26. Erridge C., Spickett C., Webb D. Non-enterobacterial endotoxins stimulate human coronary artery but not venous endothelial cell activation via Toll-like receptor 2 // Cardiovasc. Res. 2007. Vol. 73. P. 181-189.
  27. Faure E., Equils O., Sieling P. et al. Bacterial lipopoly-saccharide activates NFkB through Toll-like receptor 4 (TLR-4) in cultured human dermal endothelial cells // J. Biol. Chem. 2000. Vol. 275. P. 11058-11063.
  28. Fitzner N., Clauberg S., Essmann F. et al. Human skin endothelial cells can express all 10 TLR genes and respond to respective ligands // Clin, and Vac. Immunol. 2008. Vol. 15. № 1. P. 138-146.
  29. Fumitaka S., Yoshihiro S., Shoji K. et al. Dynamics of immunoglobulins at the feto-matemal interface // Rev. of Reprod. 1999. Vol. 4. P. 81-89.
  30. Gerasimovskaya E.V., Woodward H.N., Tucker D.A. et al. Extracellular ATP is a pro-angiogenic factor for pulmonary artery vasa vasorum endothelial cells // Angiogenesis. 2008. Vol. 11. № 2. P. 169-182.
  31. Groger M., Sarmay G., Fiebiger E. et al. Dermal microvascular endothelial cells express CD32 receptors in vivo and in vitro // J. Immunol. 1996. Vol. 156. P. 1549-1556.
  32. Gupta D., Wang Q., Vinson Ch. et al. Bacterial peptidoglican induces CD 14-dependent activation of transcription factors CREB/ATF and AP-I // J. Biol. Chem. 1999. Vol. 274. №20. P. 14012-14020.
  33. Gustavsson A., Armulik A., Brakebusch C. et al. Role of the bl-integrin cytoplasmic tail in mediating invasin-promoted internalization of Yersinia // J. Cell Sei. 2002. Vol. 115. P. 2669-2678.
  34. Hamann A. Engelhardt В. Leukocyte trafficking. GmH. W1LEI-VCH Veglag, 2005. 625 p.
  35. Heidemann J., Ruther C., Kebschull M. et al. Expression jfIL-12-related molecules in human intestinal microvascular endothelial cells is regulated by TLR3 // Am. J. Physiol. Gastroint. Liv. Physiol. 2007. Vol. 293. P. 1315-1324.
  36. Imaizumi T., Yoshida H., Nishi N. et al. Double-stranded RNA induces gaIectin-9 in vascular endothelial cells: involvement of TLR3, P13K, and 1RF3 pathway //Glicobiology. 2007. Vol. 17. P. 12-15.
  37. Kawai T., Akira Sh. TLR signaling // Seminars in Immunol. 2007. Vol. 19. P. 24-32.
  38. Khreiss T., Jozsef L., Potempa L.A. Conformational rearrangement in C-reactive protein is required for proinflammatory actions on human endothelial cells // Circulation. 2004. Vol. 109. P. 2016-2022.
  39. Kotowicz K., Callard R. E., Friedrich K. et al. Biological activity of 1L-4 and IL-13 on human endothelial cells: functional evidence that both cytokines act through the same receptor // Intern. Immunol. Vol. 8. № 12. P. 1915-1925.
  40. La Sala A., Ferrari D., Di Virgilio F. et al. Alerting and turning the immune response by extracellular nucleotides // J. Leukoc. Biol. 2003. Vol. 73. P. 339-343.
  41. Lee M.S., Kim Y. Pattern-recognition receptor signaling initiated from extracellular membrane and cytoplasmic space // Mol. Cells. 2007. Vol. 23. № 1. P. 1-10.
  42. Lentschat A., Karahashi H., Michelsen K. et al. Mas-toparan, G protein agonist peptide, differentially modulates TLR4 and TLR2-mediated signaling in human endothelial cells and murine macrophages // J. Immunol. 2005. Vol. 174. P. 4252-4261.
  43. Li J., Ma Z., Tang Z. et al. CpG DNA-mediated immune response in pulmonary endothelial cells // Am. J. Physiol. Lung. Cell. Mol. Physiol. 2004. Vol. 287. P. L552-L558.
  44. Makrides S.С. Therapeutic In//bition of the Complement System // Pharmacol. Rew. Vol. 50. № 1. P. 245-259.
  45. Mantovani A., Bussolino F., Martino I. Cytokine regulation endothelial cell function: from molecular level to bedside // Immunol. Today. 1997. Vol. 1. P. 231-239.
  46. Marin V., Montero-Julian F.A., Gres S. The lL-6-solu-ble lL-6Ra autocrine loop of endothelial activation as an intermediate between acute and chronic inflammation: an experimental model involving thrombin // J. Immunol. 2001. Vol. 167. P. 3435-3442.
  47. McClenahan D., Hellenbrand K., Atapattu D. et al. Effects of lipopolysaccharide and Mannheimia haemoiytica leukotoxin on bovine lung microvascular endothelial cells and alveolar epithelial cells // Clin. and Vaccine Immunol. 2008. Vol. 15. P. 338-347.
  48. Mehta J. L., Chen J., Hermonat P. L., Romeo F. et al. Lectin-like, oxidized low-density lipoprotein receptor-l(LOX-l): A critical player in the development of atherosclerosis and related disorders // Cardiovasc. Res. 2006. Vol. 69. P. 36-45.
  49. Moreland J., Bailey G. Neutrophil transendothelial migration in vitro to Streptococcus pneumoniae is pneumolysin dependent //Am. J. Physiol. Lung. Cell. Mol. Physiol. 2006. Vol. 290. P. 833-840.
  50. Murdoch C., Finn A. Chemokine receptors and their role in vascular biology // J. Vase. Res. 2000. Vol. 37. P. 1-7.
  51. Netea M., van der Graaf Ch., van der Meer J. et al. Toll-like receptors and the host defense against microbial pathogens: bringing specificity to the innate-immune system // J. Leukoc. Biol. 2004. Vol. 75. №3. P. 749-755.
  52. Nijhuis C., Vellenga E., Daenen S. et al. Endothelial cells are main producers of interleukin 8 through Tolllike receptor 2 and 4 signaling during bacterial infection in leukopenic cancer patients // Clin. Diagnost. Lab. Immunol. 2003. Vol. 10. P. 558-563.
  53. Nobbs A., Lamont R., Jenkinson H. Streptococus adherence and colonization // Microbiol. and Molecular. Biol. Rev. 2009. Vol. 9. P. 407-450.
  54. Noonan D., Barbara A., Vannini N. et al. Inflammation, inflammatory cells and angiogenesis: decisions and indecisions // Cancer Metastas. Rev. 2008. Vol. 27. P. 31-40.
  55. O’Neill L. When signaling pathways collide: positive and negative regulation of Toll-like receptor signal transduction // Immunity. 2008. Vol. 29. № 7. P. 12-23.
  56. O’Neill L., Bowie A. The family of five: TIR-domain-containing adaptors in Toll-like receptor signaling // Nat. Rev. Immunol. 2007. Vol. 7. № 5. P. 353-364.
  57. Opitz B., Forster S., Hocke A. et al. Nodi-mediated endothelial cell activation by Chlamydop//la pneumoniae // Circ. Res. 2005. Vol. 96. P. 319-326.
  58. Pan L., Kreisle R., Shi Y. Detection of Fey receptors on human endothelial cells stimulated with cytokines tumor necrosis factor-alpha (TNFα and interferon-gamma (IFNγ) // Clin. Exp. Immunol. 1998. Vol. 112. P. 533-538.
  59. Pegu A., Qin S., Junecko B. et al. Human lymphatic endothelial cells express multiple functional TLRs // J. Immunol. 2008. Vol. 180. P. 3399-3405.
  60. Peters K., Unger R., Drunner J. et al. Molecular basis of endothelial dysfunction in sepsis // Cardiovasc. Res. 2003. Vol. 60. P. 49-57.
  61. Saadi S., Wrenshall L.E., Platt J.L. Regional manifestation and control of the immune system // FASEB. 2002. Vol. 16. №6. P. 849-856.
  62. Santos-Sierra S., Golenbock D., Henneke Ph. Toll-like receptor-dependent discrimination of streptococci // J. of Endotoxin. Res. 2006. Vol. 12. № 5. P. 307-312.
  63. Schwiebert L.M., Rice W.C., Kudlow B.A. et al. Extracellular ATP signaling and P2X nucleotide receptors in monolayer of primary human vascular endothelial cells // Am. J. Physiol. Cell. Physiol. 2002. Vol. 282. № 2. P. 289-301.
  64. Silverstein Roy L. and Febbraio Maria. CD36, a Scavenger Receptor Involved in Immunity, Metabolism, Angiogenesis, and Behavior // Sci. Signal. 2009. Vol. 2. P. 3.
  65. Stinson M., Alder S., Kumar S. Invasion and killing of human endothelial cells by viridans group Streptococci // Infect, and Immun. 2003. Vol. 71. № 5. P. 2365-2372.
  66. Strasly M., Cavallo F., Geuna M. et al. IL-12 Inhibition of endothelial cell functions and angiogenesis depends on lymphocyte-endothelial cell cross-talk // J. Immunol. 2001. Vol. 166. P. 3890-3899.
  67. Tafazolli F., Holmstrom A., Forsberg et al. Apically exposed, tight junction-associated bl-integrins allow binding and yopE-mediated perturbation of epithelial barriers by wild-type Yersinia bacteria // Infect. and Immun. 2000. Vol. 68. № 9. P. 5335-5343.
  68. Taylor P.R., Martinez-Pomares L., Stacey M. et al. Macrophage receptors and immune recognition // Annu. Rev. Immunol. 2005. Vol. 23. P. 901-944.
  69. Tedgui A., Mallat Z. Anti-inflammatory mechanisms in vascular wall // Circ. Res. 2001. Vol. 88. P. 877-887.
  70. Terpstra D.V., van Amersfoort E. S., van Velzen A. G. et al. Hepatic and Extrahepatic Scavenger Receptors: Function in Relation to Arteriosclerosis // Thromb. Vase. Biol. 2000. Vol. 20. P. 1860-1872.
  71. Trinchieri G., Sher A. Cooperation of Toll-like receptor signals in innate immune defence // Immunology. 2007. Vol. 7. P. 179-190.
  72. Van Maren W., Jacobs J., de VriesJ. et al. Toll-like receptor signaling on Tregs: to suppress or not to suppress? // Immunology. 2008. Vol. 124. P. 445-452.
  73. Wang H., Akinci I., Baker Ch. et al. The intrinsic apoptotic pathway is required for lipopolysaccharide-induced lung endothelial cell death // J. Immunol. 2007. Vol. 179. P. 1834-1841.
  74. Wehner J., Morrell C.N., Reynolds T.B. et al. Antibody and complement in transplant vasculopathy // Circ. Res. 2007. Vol. 100. P. 191-203.
  75. Yarokopakis E., Albzrech M., Martin M. et al. TLR2 transmodulates monocyte adhesion and transmigration via Racland РІЗК-mediated inside-out-signaling in response to Porphyromonas gingivalis fimbriae // J. Immunol. 2006. Vol. 176. P. 7645-7656.
  76. Yazdankhah S.P. and Caugant D.A. Neisseria meningitidis: an overview' of the carriage state // J. Med. Microbiol. 2004. Vol. 53. P. 821-832.
  77. Yeh Ch., Chen J., Chia J. Glucosyltransferases of viridans group Streptococci modulate Interleukin-6 and adhesion molecule expression in endothelial cells and augment monocytic cell adherence // Infect, and Immun. 2006. Vol. 74. № 2. P. 1273-1283.
  78. Yumoto H., Chou H., Takahashi Y. et al. Sensitization of human aortic endothelial cells to lipopolysaccharide via regulation of Toll-Like receptor 4 by bacterial fimbria-dependent invasion // Infect, and Immun. 2005. Vol. 73. P. 8050-8059.
  79. Zeukea S., Ulmerb A., Kusumoto Sh. et al. TLR4-mediated inflammatory activation of human coronary artery endothelial cells by LPS // Cardiovasc. Res. 2002. Vol. 56. P. 126-134.
  80. Zhang X., Mosser D.M. Macrophage activation by endogenous danger signals // J. Pathol. 2008. Vol. 214. P. 161 - 178.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Фрейдлин И.С., Старикова Э.А., 2010

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.
СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 74760 от 29.12.2018 г.


Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах