Дранник Г.Н. Клиническая иммунология и аллергология

Подождите немного. Документ загружается.

Провоспалитель- Активаторы Вирусы Оксиданты

ные цитокины , протеинкиназы С

^У

(О

,0~

)

(ИЛ-1,ОНФа, ИЛ-6)

Эпителиаль-

ная клетка

.Ядро

Индуцибель-

ные гены

мРНКАЛА

Глюкокортикоид

Цитокины

ОНФа,

ИЛ-1,

ИЛ-6,

ГМ-КСФ,

ИЛ-2,

ИЛ-8,

МСР-1,

RANTES

Ферменты

iNOS,

iCOX-2,

PLA,

Молекулы

адгезии

ICAM-1,

VCAM-1

Рис. 47. Подавление некоторых провоспалительных эффектов в результате свя-

зывания активированного комплекса

гормон

— рецептор с фактором транскрип-

ции NF-kB (негеномный эффект глюкокортикоидов):

iNOS — индуцибельная NO-синтаза;

iCOX-2

PLA, — фосфолипаза А2.

индуцибельная циклоксигеназа-2;

сиданты. В настоящее время считается, что NF-kB играет важнейшую

роль в развитии хронического воспаления, в том числе при бронхи-

альной астме.

После активации NF-kB индуцирует "работу" самых различных

генов, включая

гены

провоспалительных цитокинов, хемокинов, вос-

палительных ферментов, адгезивных молекул и воспалительных ре-

цепторов. Активированный комплекс

глюкокортикоидный

рецептор-

гормон, связываясь с NF-kB, не позволяет ему фиксироваться в ядер-

ной ДНК, что подавляет развитие различных аспектов воспаления

(негеномный эффект глюкокортикоидов).

Сегодня принято считать, что противовоспалительный эффект глю-

кокортикоидов обусловлен двумя механизмами:

Усилением транскрипции противовоспалительных генов;

2. Подавлением транскрипции провоспалительных генов.

571

38.2. УСИЛЕНИЕ ТРАНСКРИПЦИИ

ПРОТИВОВОСПАЛИТЕЛЬНЫХ ГЕНОВ

I. Усиление синтеза противовоспалительных белков. Кортикосте-

роиды подавляют воспаление, усиливая синтез анти-воспалительных

белков. К ним относятся:

1. Липокортин-1,

который подавляет активность фосфолипазы А2 и,

следовательно, снижает продукцию липидных медиаторов воспаления;

2. Ингибитор секреторной лейкоцитарной протеазы (secretory leuko-

cyte protease inhibitor —

SLPI),

который обладает антипротеазной ак-

тивностью и способен подавлять активность таких ферментов, как

триптаза;

3. Ингибитор kB

(IkB),

который способен связываться с NF-kB и

подавлять его функцию;

Интерлейкин-10

— супрессивный цитокин, роль которого в по-

давлении иммунного воспаления хорошо известна;

5. Антагонист рецептора

ИЛ-1

(ИЛ-1

Ra), который, связывая

ИЛ-1,

уменьшает провоспалительный потенциал последнего;

6. Нейтральные эндопептидазы — ферменты, принимающие учас-

тие в разрушении бронхоконстрикторов и воспалительных белков,

например, брадикинина и тахикинина.

II. Усиление экспрессии бета2-адренорецепторов.

Кортикостероиды в два раза усиливают экспрессию бета2-адрено-

рецепторов, на всех типах клеток, включая эпителиальные и гладко-

мышечные клетки дыхательных путей. Это повышает чувствительность

клеток к эндогенным и лекарственным бета-агонистам, что объясняет

один из важных механизмов терапевтического действия

кортикосте-

роидов.

38.3. ПОДАВЛЕНИЕ ТРАНСКРИПЦИИ

ПРОВОСПАЛИТЕЛЫНЫХ

ГЕНОВ

I. Подавление продукции провоспалительных цитокинов. Кортико-

стероиды подавляют продукцию

провоспалитёяьных

цитокинов, в том

числе нескольких хемокинов, принимающих участие в развитии им-

мунного (аллергического) воспаления. К ним относятся:

Интерлейкин-1

(ИЛ-1);

2. Опухольнекротизирующий фактор альфа (ОНФ-альфа);

3. Гранулоцитарно-моноцитарный колониестимулирующий фактор

(ГМ-КСФ);

4. ИЛ-2 (подавляется за счет предварительного связывания с

АР-1);

5. ИЛ-3;

572

ИЛ-4;

ИЛ-5;

ИЛ-6;

ИЛ-11;

10.

ИЛ-8

(подавляется за счет предварительного связывания NF-kB);

11. RANTES (подавляется за счет предварительного связывания

NF-kB);

12. МСР-1;

13. МСР-3;

14. Эотаксин.

Есть только один противовоспалительный цитокин, секреция ко-

торого усиливается под влиянием глюкокортикоидов (в том числе, под

влиянием ингаляционных глюкокортикоидов в дыхательных путях).

Это

ИЛ-12,

который усиливает функцию Т-хелперов 1-го типа, про-

дукцию ими гамма-интерферона и, как следствие, подавление актив-

ности Т-хелперов 2-го типа.

II. Ингибирование воспалительных ферментов. Под влиянием кор-

тикостероидов ингибируются следующие воспалительные ферменты.

1. Оксид азота (NO). Известно, что NO синтезируется в клетках

под влиянием синтазы N0. Образующийся NO оказывает выражен-

ное провоспалительное действие: увеличивается тканевой кровоток,

экссудация плазмы, усиливается пролиферация Т-хелперов 2-го типа,

увеличивается хемотаксис эозинофилов. Глюкокортикоиды тормозят

индукцию синтазы N0 и тем самым снижают количество N0.

2. Индуцибельная

циклоксигеназа-2.

3. Фосфолипаза А2.

4. Эндотелии-1.

III. Влияние на клеточные рецепторы. Кортикостероиды подавля-

ют экспрессию рецептора NR, который, связываясь с субстанцией Р,

реализует воспалительный эффект последней.

. Кортикостероиды усиливают продукцию растворимой формы ре-

цептора к

ИЛ-1

(так называемый рецептор II

типа—

ИЛ-lrII).

Свя-

зываясь с ИЛ-1, этот рецептор снижает провоспалительный потенци-

ал последнего.

IV. Выживаемость клеток. Стероиды существенно снижают продол-

жительность жизни таких клеток, как эозинофилы. Это связано с по-

давлением под влиянием стероидов продукции ИЛ-5 и ГМ-КСФ, что

приводит к гибели эозинофилов по механизмам апоптоза.

Кроме того, кортикостероиды усиливают продукцию специфиче-

ских эндонуклеаз, которые также участвуют в разрушении эозинофи-

лов и тканевых базофилов, в частности, в дыхательных путях.

573

V. Подавление экспрессии молекул адгезии. Под влиянием корти-

костероидов подавляется экспрессия на эпителиальных клетках и мо-

ноцитах таких молекул адгезии как ICAM-1 (межклеточная адгезив-

ная

молекула-1)

и Е-селектин. Поскольку известно, что адгезивные

молекулы играют главную роль в миграции клеток воспаления в мес-

та воспаления, становится очевидной важность подавления экспрес-

сии молекул адгезии в механизмах противовоспалительного эффекта

кортикостероидов.

38.4. ВЛИЯНИЕ ИНГАЛЯЦИОННЫХ КОРТИКОСТЕРОИДОВ

НА ФУНКЦИЮ КЛЕТОК-МИШЕНЕЙ В ДЫХАТЕЛЬНЫХ ПУТЯХ

Суммарный эффект ингаляционных кортикостероидов на функцию

клеток-мишеней представлен на рис. 49. Рассмотрим их влияние на

каждый вид клеток.

Эозинофилы. Под влиянием кортикостероидов количество эозино-

филов в дыхательных путях уменьшается. Это связано с уменьшением

продукции ИЛ-5 и ГМ-КСФ. Кроме того, кортикостероиды уменьша-

ют продукцию эозинофилов в костном мозге. Кортикостероиды обла-

дают прямым ингибирующим эффектом на высвобождение медиато-

ров из эозинофилов (в меньшей степени реактивных вариантов кисло-

рода и основного белка).

Т-лимфоциты. Одной из важнейших мишеней для кортикостерои-

дов являются Т-лимфоциты. Под влиянием этих гормонов очень эф-

фективно подавляется активация

Т-лимфоцитов

и их способность про-

дуцировать цитокины, играющие важную роль в развитии воспале-

ния. Прежде всего, это касается подавления продукции ИЛ-4 и ИЛ-5 в

большей степени, чем гамма-интерферона, т. е. под влиянием корти-

костероидов в большей степени страдает функция Т-лимфоцитов-хел-

перов 2-го типа.

Тканевые базофилы (тучные клетки). Кортикостероиды не облада-

ют прямым ингибирующим эффектом на высвобождение медиаторов

из тканевых базофилов легких. Однако при длительном приеме инга-

ляционных кортикостероидов количество тканевых базофилов в сли-

зистой оболочке дыхательных путей достоверно уменьшается.

Предполагают, что это связано с подавлением продукции ИЛ-4

ИЛ-3.

Макрофаги. Кортикостероиды подавляют высвобождение цитоки-

нов из альвеолярных макрофагов, в частности,

ИЛ-1.

Вместе с тем, продукция

ИЛ-10

возрастает.

Дендритные клетки. Известно, что дендритные клетки, локализую-

574

Клетки воспаления

Эозинофилы

Количество

(апоптоз)

Цитокины

Количество

Цитокины

Дендритные клетки

Структурные клетки

ICAM-1,

Эпителиоциты

эндотвпин-1,

цитокины

ИЛ-8,

ИЛ-6,

эотаксин,

RANTES,

MIP-1,

iNOS,

iCOX-2,

ФЛА

Эндотелиоциты

Проницаемость

Гладкомышечные

клетки

верхних отделов дыхатель-

ных путей

-рецепторы

Слизистые железы

Секреция

слизи

Количество

Рис. 48. Действие кортикостероидов на функцию клеток-мишеней

(объяснение в тексте).

щиеся в эпителии дыхательных путей, являются чрезвычайно актив-

ными антигенпредставляющими клетками. Они поглощают аллерген,

процессируют его до пептидов, и презентируют пептид с помощью

молекул гистосовместимости класса II для распознавания Т-лимфо-

цитам. Топические стероиды достоверно уменьшают количество ден-

575

дритных клеток в слизистой оболочке не только бронхов, но и поло-

сти носа.

Для ингаляционных кортикостероидов мишенями являются не толь-

ко клетки воспаления, но и структурные клетки.

Эпителиальные клетки. Эпителиоциты являются важным источни-

ком воспалительных медиаторов в дыхательных путях при бронхи-

альной астме, которые могут поддерживать и усиливать процесс вос-

паления. Кортикостероиды подавляют продукцию эпителиальными

клетками таких важных хемоаттрактантов, как ИЛ-8, RANTES, эотак-

син, М1Р-1,ГМ-КСФ.

Известно, что в выдыхаемом больным бронхиальной астмой воз-

духе повышено содержание NO. Это связано с тем, что в эпителиаль-

ных клетках дыхательных путей усилена функция индуцибельной NO-

синтазы. Под влиянием ингаляционных кортикостероидов подавля-

ется активность NO-синтазы и снижается количество N0.

Кроме того, под влиянием кортикостероидов снижается продук-

ция других воспалительных белков в эпителиальных клетках, вклю-

чая индуцибельную

циклоксигеназу—

2 (СОХ-2), фосфолипазу А2

(ФЛА2),

эндотелии-1,

а также экспрессия молекул адгезии ICAM-1.

Таким образом, эпителиальные клетки дыхательных путей явля-

ются важнейшей мишенью для ингаляционных кортикостероидов, че-

рез которые в большой мере реализуется противовоспалительный по-

тенциал последних.

Клетки эндотелия. Стероиды подавляют микрососудистую прони-

цаемость на уровне посткапиллярных венул эпителиальных клеток.

Предполагается, что это связано с синтезом под влиянием стероидов

белка, получившего названние вазокортина.

Кроме того, снижается экспрессия молекул адгезии ICAM-1.

Гладкомышечные клетки дыхательных путей. Под влиянием инга-

ляционных кортикостероидов усиливается экспрессия бета2-адрено-

рецепторов на гладкомышечных клетках дыхательных путей, что со-

ответственно, приводит к снижению потребности в использовании аго-

нистов этих рецепторов и является хорошо известным результатом

ингаляционного применения кортикостероидов. Этот эффект сопро-

вождается повышением пиковой скорости выдоха и удерживается про-

должительное время.

Слизистые железы. Под влиянием ингаляционных кортикостерои-

дов подавляется секреция слизи из слизистых желез дыхательных пу-

тей. Считают, что это не прямой эффект кортикостероидов, а резуль-

тат действия последних на снижение воспалительных медиаторов, ко-

торые стимулируют секрецию слизи.

576

38.5. ТКАНЕВАЯ ГИПЕРРЕАКТИВНОСТЬ

Поскольку кортикостероиды подавляют выраженность аллергиче-

ского воспаления, то они эффективны в угнетении не только аллер-

генспецифической, но и неспецифической тканевой (бронхиальной, в

частности) гиперреактивности. Такое угнетение гиперреактивности на-

ступает через несколько недель после начала использования топиче-

ских кортикостероидов и проявляется в снижении чувствительности к

ингаляции гистамина, метахолина, брадикинина, аденозина, двуоки-

си серы, раздражающих дымов, холодного воздуха.

Перечисленные выше эффекты ингаляционных кортикостероидов

являются серьезным обоснованием их топического применения в ком-

бинации с агонистами бета2-адренорецепторов при бронхиальной аст-

ме. Глюкокортикоиды являются на сегодня наиболее эффективными

противоастматическими фармакологическими средствами. Их клини-

ческое действие выражается в угнетении ранней (при достаточно про-

должительном использовании), и поздней фазы аллергического отве-

та, в улучшении показателей функции внешнего дыхания, в снижении

потребности в бета2-агонистах, в торможении неспецифической брон-

хиальной гиперреактивности, в уменьшении частоты обострений за-

болевания и в предотвращении (в некоторой степени) необратимых

изменений в бронхах и легких.

38.6. ФАРМАКОКИНЕТИКА ИНГАЛЯЦИОННЫХ

КОРТИКОСТЕРОИДОВ

ВОЗМОЖНОСТИ

СНИЖЕНИЯ

ИХ СИСТЕМНОГО ДЕЙСТВИЯ

Фармакокинетика топического (ингаляционного) кортикостерои-

да определяется соотношением доли препарата, воздействующей на

воздухоносные пути, и той, которая оказывает системное действие.

Поэтому наилучшими свойствами обладают ингаляционные глюко-

кортикоиды, которые имеют сильное местное действие, низкую систем-

ную биодоступность заглатываемой части препарата, быстрый мета-

болизм и клиренс поступающего в систему кровообращения стероида.

На рис. 49 изображена схема этапов фармакокинетики ингаляцион-

ных стероидов. Как видно из рисунка, большая часть ингалируемого

препарата

(80—90%)

оседает в полости рта и гортани, а затем загла-

тывается и после прохождения через печень поступает в систему крово-

обращения. Именно доля заглатываемого препарата может быть зна-

чительно уменьшена использованием "Спейсеров", дозированных "Ин-

халеров", полосканием полости рта.

Метаболизм препарата при первичном его прохождении через пе-

577

fee

ррч

Пищевой

канал J

Системные

побочные

эффекты

Инактивация в печени

Рис. 49. Этапы, определяющие фармакокинетику ингаляционных стероидов.

чень — важнейший фактор снижения системного действия кортико-

стероида.

Около

10%

ингалируемого кортикостероида поступает в дыхатель-

ные пути, откуда он также может проникнуть в систему кровообраще-

ния (не подвергаясь метаболизму в печени). По мере уменьшения доли

вещества, абсорбируемого через желудочно-кишечный тракт, большее

значение в оказании системного воздействия приобретает доля препа-

рата, поступающая в общий кровоток из легочной ткани.

38.7. МЕХАНИЗМЫ РЕЗИСТЕНТНОСТИ К ГЛЮКОКОРТИКОИДАМ

Известно, что некоторая часть популяции резистентна к противо-

воспалительному действию кортикостероидов даже при введении их в

больших дозах. Это установлено при различных иммунозависимых

заболеваниях, в том числе при бронхиальной астме. В настоящее вре-

мя выделяют первичную и вторичную резистентность к воздействию

кортикостероидов.

38.7.1. ПЕРВИЧНАЯ СТЕРОИДНАЯ РЕЗИСТЕНТНОСТЬ

Семейная глкжокортикостероидная резистентность. Характеризует-

ся высоким уровнем кортизола без признаков синдрома Кушинга, вы-

578

соким уровнем кортикотропина (АКГ), артериальной

гипертензией

гипокалиемией, избытком андрогенов. У таких больных обнаружено

снижение аффинитета глюкокортикоидных рецепторов к кортизолу,

снижение количества глюкокортикоидных рецепторов, повышение их

термолабильности, снижение способности комплекса рецептор — гор-

мон связываться с ДНК.

Резистентность к противовоспалительному действию кортикостеро-

идов. При этом виде резистентности отсутствуют признаки, описанные

выше. Возможными причинами этого вида резистентности могут быть:

Нарушение фармакокинетики кортикостероидов, что может быть

связано с повышением их метаболизма, например, под влиянием фер-

ментов р-450;

2. Нарушение ответа клеток периферической крови на воздействие

гликокортикостероидов. При этом не подавляется:

а) экспрессия рецептора к комплементу на мононуклеарных клетках;

б) активационные молекулы, например, молекулы HLA класса II;

пролиферация Т-лимфоцитов, продукция ИЛ-2, гамма-интерферон и др;

3. Нарушение функции глюкокортикоидных рецепторов, в частно-

сти, способности их связываться со специальными структурами в ДНК

(глюкокортикоидраспознающими

сайтами), что приводит к наруше-

нию последующего этапа активации генов;

4. Взаимодействие между глюкокортикоидными рецепторами и

транскрипционными факторами.

Уже упоминалось, что помимо геномного эффекта кортикостерои-

дов, который реализуется после связывания активированного комп-

лекса рецептор-гормон с ДНК, выделяют также и негеномный эффект.

Он обусловлен связыванием комплекса рецептор — гормон с транс-

крипционными факторами, находящимися в цитоплазме клетки. Од-

ним из них является NR-kB. Транскрипционные факторы, приняв сиг-

нал от различных индукторов (см. рис. 46), способны активировать

гены, приводя к продукции большого количества провоспалительных

веществ. Другим известным цитоплазматическим транскрипционным

фактором, кроме NR-kB, является

АР-1-активатор

белка 1, активиру-

ющийся под влиянием различных воздействий (например ОНФ-аль-

фа). После активации транскрипционный фактор

АР-1

способен свя-

зываться с ДНК клетки и активировать ген коллагеназы. В свою оче-

редь, коллагеназа способствует ускорению продукции коллагена, что

может закончиться развитием склероза больного органа.

Активированный комплекс рецептор — гормон связываясь с

АР-1,

блокирует его и таким образом предотвращает последующее связыва-

ние АР-1 с ДНК и транскрипцию гена коллагеназы. Установлено, что

579

при этом виде кортикоидной резистентности может быть нарушена

способность комплекса рецептор — гормон связываться с

АР-1.

38.7.2. ВТОРИЧНАЯ СТЕРОИДНАЯ РЕЗИСТЕНТНОСТЬ

Вторичная стероидная резистентность может быть обусловлена не-

сколькими механизмами, которые связаны либо с активностью само-

го заболевания, либо с воздействием терапии.

1. Снижение количества

глюкокортикоидных

рецепторов под влия-

нием введения

гликокортикоидных

гормонов.

2. Влияние цитокинов. Установлено повышение резитентности к

кортикостероидам под влиянием таких цитокинов, как ИЛ-2 и ИЛ-4.

Это связано со снижением аффинитета глюкокортикоидных рецепто-

ров (снижением их способности связываться с гормоном).

3. Влияние

|32-агонистов.

Установлено, что высокие дозы ингаля-

ционных

[32-агонистов

снижают противовоспалительный эффект ин-

галяционных кортикостероидов за счет развития резистентности к дей-

ствию последних. При снижении дозы Р2-агонистов отвечаемость на

глюкокортикоиды

восстанавливается.

4. Резистентность к стероидам у женщин с предменструальной аст-

мой. Известно, что у некоторых женщин в предменструальном перио-

де усиливаются симптомы бронхиальной астмы, причем это сопро-

вождается снижением эффекта кортикостероидных гормонов, даже при

введении их в высоких дозах. Вместе с тем, сохраняется ответ на про-

гестерон. Считается, что в этом случае имеет место определенная кон-

куренция между глюкокортикоидами и женскими половыми гормона-

ми (прогестероном и эстрогеном) за счет связывания с глюкокортико-

стероидными рецепторами, поскольку последние структурно весьма

сходны с рецепторами к женским половым гормонам.

5. Влияние вирусной инфекции. Полагают, что стероидная резис-

тентность может быть следствием вирусной инфекции, поскольку по-

следние, как известно, являются активаторами транскрипционных фак-

торов. Активированные вирусной инфекцией транскрипционные фак-

торы способны избегать блокирующего действия кортикостероидов.

38.8. СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ В ТАКТИКЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

ИНГАЛЯЦИОННЫХ

КОРТИКОСТЕРОИДОВ

Изначально ингаляционные кортикостероиды были предложены

для лечения больных с бронхиальной астмой в качестве препаратов, с

помощью которых предполагалось снизить дозу системных кортико-

стероидов. Однако, довольно скоро ингаляционные кортикостерои-

580