|
СибГМУ (г. Томск)
Эта работа опубликована в сборнике статей по материалам пятого конгресса молодых ученых и специалистов «Науки о человеке» / Под ред. Л.М. Огородовой, Л.В. Капилевича.- Томск, СибГМУ.- 2004.- 413 с.
Скачать сборник целиком
Бронхиальная астма (БА) хроническое воспалительное заболевание дыхательных путей, характеризуещееся обратимой бронхиальной обструкцией и гиперреактивностью бронхов [3]. Главной эффекторной клеткой, участвующей в воспалительном процессе при БА является эозинофил [1]. Созревание, дифференцировку и активацию эозинофилов обеспечивает интерлейкин-5 (IL-5), благодаря чему имеет важное патофизиологическое значение в формировании воспалительного процесса при астме [2,5].
Клеточные эффекты IL-5 опосредуются через его рецептор (IL-5R), который представляет собой гетеродимер, состоящий из двух субъединиц: а - (IL-5R6), отвечающей за специфичное связывание с IL-5 и в -(IL-5R^), отвечающей за внутриклеточное проведение сигнала. Альтернативный сплайсинг мРНК IL-5Ra может приводить к образованию различных изоформ: mIL-5Ra (мембраносвязанная изоформа) необходима для проведения сигнала внутрь клетки, тогда как sIL-5Ra (растворимая изоформа) может связывать свободный IL-5, блокируя его физиологическую активность [4]. Альтернативный сплайсинг не является строго детерминированным, соотношение экспрессии mIL-5Ra и sIL-5Ra может варьировать. В зависимости от преобладания продукции той или иной изоформы может изменяться конечная концентрация IL-5 в тканях и периферической крови, модулироваться сигнал в IL-5Ra+-клетках. Патологический дисбаланс продукции изоформ рецептора может реализоваться в прогрессировании эозинофильного воспаления, поэтому представляет интерес изучение экспрессии мРНК IL-5 и изоформ его рецептора и их участие в процессе формирования тяжелых, сложноконтролируемых форм бронхиальной астмы.
Материал и методы:
В качестве материала исследования использовали индуцированную мокроту, полученную от больных (71 человек, возраст 38,4 ± 4,1 год) БА легкого, среднетяжелого и тяжелого течения до лечения (в период обострения) и после лечения (через 12 недель). Степени тяжести устанавливали на основании критериев GINA 2002. Терапию назначали в соответствии со степенью тяжести заболевания. Контрольную группу составили 12 добровольцев, не страдающих БА, другими атопическими заболеваниями, гельминтозами, с отрицательными результатами аллерготестирования. Тотальную РНК выделяли набором "TRIZOL" согласно инструкции и проводили обратную транскрипцию для получения кДНК. РТ-ПЦР выполняли с использованием праймеров: для мРНК IL-5, mIL-5Ra и sIL-5Ra. Степень экспрессию мРНК выражали в процентах по отношению к экспрессии мРНК гена глицеральдегид-3-фосфат дегидрогеназы, относящегося к постоянно экспрессирующим генам. ПЦР-продукты разгоняли в 2% агарозном геле и анализировали при помощи компьютерной программы
"Biotest D".
Статистическую обработку полученных данных проводили с помощью непараметрических критериев Вилкоксона и Манна-Уитни. Зависимость между отдельными показателями оценивали с помощью коэффициента корреляции Спирмена.
Результаты и обсуждения:
Установлено, что продукция IL-5 в мокроте больных БА связана со степенью тяжести БА, экспрессия мРНК IL-5 в мокроте больных с тяжелой астмой выражена в большей степени, что свидетельствует о важной роли этого цитокина в процессе воспаления при БА. Адекватное лечение ингаляционными кортикостероидами приводит к снижению экспрессии мРНК этого цитокина.
Патофизиологические эффекты IL-5 зависят не только от общего количества этого цитокина, но и от степени экспрессии его рецептора, а именно от экспрессии IL-5Rα. Оказалось, что в зависимости от тяжести заболевания мембраносвязанная и растворимая изоформы рецептора экспрессируются по разному (табл. 1). У больных тяжелой и среднетяжелой астмой общий уровень мРНК sIL-5Rα-изоформы рецептора в период обострения был ниже, чем при легкой астме. Лечение кортикостероидами приводило к повышению экспрессии мРНК sIL-5Rα-изоформы рецептора при легкой и среднетяжелой БА, но не влияло на изменение этого показателя у тяжелых больных. Повышенная экспрессия мРНК mIL-5Rα-изоформы рецептора IL-5 по сравнению с другими группами и контролем наблюдалось только у пациентов с тяжелой бронхиальной астмой в период обострения и ремиссии.
Возможно, кортикостероиды параллельно с основным действием опосредованно влияют на посттрансляционный сплайсинг мРНК рецептора таким образом, что происходит переключение с образования mIL-5Rα-изоформы белка на sIL-5Rα-изоформу, приводя к увеличению количества той формы рецептора, которая может ингибировать действие IL-5 через конкурентное связывание с ним. Отсутствие повышения экспрессии мРНК sIL-5Rα-изоформы при тяжелой БА возможно связано с дисфункцией внутриклеточных молекулярных механизмов, обеспечивающих регуляцию соотношения экспрессии мембраносвязаной и растворимой форм рецептора. Превалирование продукции mIL-5Rα-формы 214 естественным путем ведет к большей восприимчивости эозинофилов (как и других мРНК IL-5Rα+ клеток) к действию IL-5 и уменьшению антивоспалительного эффекта sIL-5Rα.
| гпРНК |
Контроль n=12 |
Легкая астма, n=21 |
Среднетяжелая астма,
n=15 |
Тяжелая астма, n=35 |
| обострени
е |
ремиссия |
обострени е |
ремиссия |
обострени е |
ремиссия |
| sIL-5R6 |
27,6±3,9 |
25,4±3,7 |
39,7±5,8 * |
16,9±2,5 ** |
27,1±6,7 * |
17,4±3,3 ** |
21,8±4,7 ** |
| mIL-5Rб |
32,1±1,1 |
34,1±3,6 *** |
33,1±2,5 *** |
30,1±2,9 *** |
37,7±5,5 |
46,0±4,6 |
55,0±6,8 |
Примечание: р < 0,05 – по сравнению с обострением; ** р < 0,05 – по сравнению с легкой астмой (обострение и ремиссия соответственно); *** р < 0,05 – по сравнению с тяжелой астмой
Литература:
1. Gleich G.J. Mechanisms of eosinophil-associated inflammation // J. Allergy. Clin. Immunol. – 2000. - Vol.105. – N.4. – P.651-663.
2. Huang J.C., Martinez-Moczygemba M., Nguyen A.P., Huston D.P. IL-5 and eosinophils in asthma and atopy: time for a new paradigm // Therapeutic targets of airway inflammation / ed: Huston D.P., Eissa T., - New York, Marcel- Dekker, Inc, 2003. P.495-518.
3. McFadden E.R., Gilbert I.A. Asthma // New Engl. J. Med. – 1992. – Vol.327. –P.1928-37.
4. Tavernier J., Tuypens T., Plaetinck G., et al. Molecular basis of the membrane-anchored and two soluble isoforms of the human interleukin 5 receptor subunit // Proc. Nat. Acad. Sci. – 1992. – Vol. 89. – P.7041-45.
5. Walker C., Kaegi M.K., Braun P., Blaser K. Activated T cells and eosinophilia in bronchoalveolar lavages from subjects with asthma correlated with disease severity // J. Allergy. Clin. Immunol. – 1991. - Vol.88. –P.935-942.
|
