Иммунные механизмы регуляции апоптоза гепатоцитов при различных поражениях печени

На современном этапе в условиях ухудшающейся экологической обстановки, алкоголизации населения отмечается неуклонный рост заболеваемости вирусными гепатитами, повышение частоты их осложнений: число инфицированных вирусом гепатита В в мире достигает

350 млн человек, вирусом гепатита С – 500 млн человек, в РФ – 5 млн человек (Покровский В.И., 2005); частота хронизации гепатита В – 810%, гепатита С – 80-100% [7], в Республике Бурятия показатель хронизации гепатита В достигает 7% (Убеева И.П., Николаев С.М., 2008).

Заболевания печени являются не только медицинской, но и актуальной социальноэкономической проблемой, которой уделено значительное внимание в национальном проекте «Здоровье».

Бесспорным достижением изучения повреждений печени является выявление основных патогенетических механизмов повреждения печени при вирусных гепатитах. Прямое цитопати-ческое действие вируса характерно для вирусного гепатита А, иммуноопосредованные повреждения гепатоцитов наблюдаются при вирусном гепатите В, высокая изменчивость вируса и способность уходить от иммунного ответа наблюдается при вирусном гепатите С. Тяжесть патологического процесса при этом зависит от антигенных особенностей вируса, генетически детерминированной силы иммунного ответа на измененные гепатоциты. Патоморфологически в печени отмечаются дистрофические, некробио-тические изменения гепатоцитов, появление телец Каунсильмена, баллонная дистрофия гепатоцитов, матово-стекловидные тельца, реакция купферовских клеток, явления холестаза с расширением желчных протоков, появлением желчных тромбов. Универсальным патогенетическим механизмом, вызывающим изменения печени, считают усиление процессов перекисного окисления липидов, развивающееся под влиянием вирусов, иммуноопосредованных повреждений. Наибольший интерес исследователей в последние годы проявляется в отношении апоптоза, выявляемого при вирусных гепатитах В и С, механизм развития которого остается до конца невыясненным. Предполагается решающая роль иммуноопосредованных реакций, которые осуществляются с участием про– и про-тивоапоптотических цитокинов.

Гибель клеток может осуществляться путем реализации нескольких механизмов: некроз, апоптоз, терминальная дифференцировка, прямой коагулирующий эффект (термических воздействий, в частности) [6.]. Некроз рассматривается как метаболическая катастрофа, характеризуется набуханием митохондрий, распадом плазматической мембраны и внутриклеточных органелл, необратимыми изменениями белков, выходом из клетки во внешнюю среду различных веществ (включая лизосомальные ферменты), которые вызывают активную воспалительную реакцию. Основное условие – глубокий, быстро нарастающий энергетический дефицит клетки при нарушении дыхания митохондрий и падении содержания цитозольной АТФ.

Более «благоприятным» механизмом клеточной утилизации является апоптоз, т.к. внут- риклеточные ферменты не выходят за ее пределы и не оказывают повреждающего действия на окружающие ткани. Апоптоз является общебиологическим, фундаментальным механизмом, ответственным за поддержание постоянства численности клеток, формообразование, выбраковку дефектных клеток [2]. С позиций апоптоза можно объяснить развитие многих заболеваний человека, поскольку подавление его ведет к патологическим изменениям органов и тканей [4, 10].

Предполагают следующие механизмы, с помощью которых вирусы гепатитов В и С активируют апоптоз:

• •    прямой (проапоптотическое действие специфических вирусных белков: Х-белка вируса В и cоre-белка вируса С, активация клеточных факторов транскрипции);

• •    опосредованный цитотоксическими лимфоцитами:

• o    перфорин – гранзимовый;

• o    FAS-опосредованный;

o цитокинопосредованный (ИФН-γ, TNF-α, другие провоспалительные цитокины) [5,6.].

Перфориновый механизм реализуется за счет выброса из Т-ЦТЛ молекул перфорина, образующих поры в мембране гепатоцитов, через поры в клетку проникают гранзимы, индуцирующие ключевые каспазы.

На мембране клетки мишени выявлены 8 рецепторов «региона клеточной смерти», ассоциированных с апоптозом. Один из наиболее изученных – Fas рецептор (АРО-1/CD 95), с которым связывается своим Fas-лигандом активированный Т-ЦТЛ (Т-киллер), секретирующий гранзим В. Гранзим В расщепляет прокаспазу 8 с последующей активацией каспазного каскада. В здоровой печени наблюдается слабая экспрессия Fas рецептора на базальной мембране гепатоцитов и на клетках эпителия желчных протоков. У больных хроническим гепатитом С выявлено повышение экспрессии Fas рецептора в 3-5 раз по сравнению с исходным уровнем, усиление Fas -опосредованного апоптоза гепатоцитов, при этом экспрессия Fas -лиганда возрастала параллельно прогрессированию заболевания [1]. В результате проведенных исследований у больных хроническими гепатитами В и С было обнаружено значительное количество клеток печени в состоянии апоптоза и выявлена прямая корреляция уровня апоптоза гепатоцитов с уровнем экспрессии Fas-L клетками лимфоги-стиоцитарного инфильтрата [3] В то же время в исследованиях О.Б. Жуковой и соавт. [4] показано ингибирующее влияние вируса гепатита С на лимфоциты периферической крови (отмечено достоверное снижение уровней спонтанного и активационного апоптоза Т-хелперов по сравнению с здоровыми лицами), в связи с чем авторы делают вывод о стратегии «выживания» вируса гепатита С, направленной на активное блокирование Fas-опосредованной гибели инфицированных клеток как защитной реакции организма, что способствует поддержанию хронической персистенции возбудителя. У пациентов с алкогольным поражением печени наблюдается высокая экспрессия мРНК Fas -лиганда в гепатоцитах.

Обнаружено, что HBх-белок вируса гепатита В индуцирует апоптоз чувствительных клеток [10]. Кроме того, прямым агентом, инициирующим Fas-опосредованную гибель гепатоцитов, является HBs-белок [11]. При хроническом гепатите В гепатоциты экспрессируют белок Fas в цитоплазме диффузно или в виде гранул либо на мембране клеток; уровень апоптоза гепатоцитов прямо пропорционален степени экспрессии Fas– L клетками лимфоидно-гистиоцитарного инфильтрат в печени и обратно пропорционален уровню экспрессии Fas–L гепатоцитами [2]. У больных острым гепатитом В до начала лечения уровень CD 95+ клеток был достоверно снижен на 30%, высокий уровень растворимого CD 95 наблюдался у больных хроническим гепатитом В, в крови которых присутствовал HBeAg, высокие титры HBsAg. Можно предположить, что экспрессия растворимой формы CD 95 способствует ускользанию гепатоцитов от апоптоза.

Т-ЦТЛ способствуют развитию апоптоза в гепатоцитах, высвобождая ИФН γ, обладающего проапоптотическим и гепатотоксическим действием. Показано, что HBsAg является сигналом, вызывающим агрессию Т-ЦТЛ по отношению к гепатоцитам. Клиническая картина гепатита В во многом зависит от интенсивности этого взаимодействия. Другой рецептор региона клеточной смерти – рецептор для фактора некроза опухолей альфа (ФНО α).

Одними из основных регуляторов апоптоза выступают цитокины, продуцируемые клетками иммунной системы. Их условно разделяют на провоспалительные (интерлейкины 1, 6, 8, фактор некроза опухолей α, трансформирующий фактор роста β 1 и др.) и противовоспалительные (интерлейкин 10). В большинстве случаев для цитокинов характерны короткодистантные варианты аутокринного или паракринного действия. Аутокринная стимуляция макрофагов этими цитокинами сопровождается продукцией супероксидных и нитроксидных радикалов (в частности, фактором некроза опухолей α, интерлейкин 8), простагландинов, лейкотриенов, ин- дукцией экспрессии адгезивных молекул. При этом обеспечивается приток клеток-эффекторов: нейтрофилов, клеток макрофагальномоноцитарного ряда к очагу поражения. Так, трансформирующий фактор роста бета 1 способен вызывать апоптоз в культуре гепатоцитов пациента с алкогольной болезнью печени, его экспрессия была выявлена у больных с хроническим вирусным гепатитом С. При алкогольном поражении печени отмечено повышение активности ФНО α наряду с увеличением рецепторов к нему на поверхности гепатоцитов.

Уровень ФНО альфа повышен у пациентов с хроническим гепатитом С. Все это приводит к усилению апоптоза гепатоцитов, вызванных этими цитокинами, и указывает на значительную роль в патогенезе заболеваний печени. Рядом авторов была установлена прямая корреляция между выраженностью воспалительной инфильтрации, внутриклеточной дегенерацией и мостовидными некрозами с одной стороны, и высокими показателями цитокинов крови (интерлейкинов 1, 6, ФНО α) – с другой [3].

В то же время у больных с острым алкогольным гепатитом отмечено снижение уровней противовоспалительных цитокинов, интерлейкина 10 в первую очередь, ингибирующего продукцию всех провоспалительных цитокинов. Данный цитокин снижает депрессию пролиферативной активности Т хелперов 1 типа и повышает выживаемость. Его избыток ведет к снижению противоинфекционной защиты и развитию хронических инфекций.

Таким образом, на основании вышесказанного следует отметить наличие в разной степени выраженной апоптотической реакции гепатоцитов при поражении печени различной природы. При этом существенную роль играет модуляция апоптоза цитокинами провоспалительного и противовоспалительного характера действия. Дизрегуляция процессов активации и ингибирования запрограммированного суицида клеток, дисбаланс цитокинового статуса способствуют дальнейшему углублению патологических изменений в ткани печени, нарушению ее функционального состояния, приводя порой к наименее благоприятному клеточному исходу.

Комплексная оценка апоптоза, про– и противовоспалительных цитокинов – модуляторов запрограммированной гибели клетки на различных стадиях патологического процесса при экспериментальном поражении печени поможет глубже понять механизмы дизрегуляции этих процессов и, возможно, подскажет пути их преодоления.

Осознание роли апоптоза в повреждении тканей печени способствует поиску новых подходов терапии данной патологии, связанных с воздействием на иммунные механизмы регуляции гибели клеток, направленно применять препараты цитокинов, иммуномодуляторов с известным механизмом действия с целью коррекции иммуноопосредованного апоптоза.

Ллитература

• 1.    Белушкина Н.Н., Северин С.Е. Молекулярные основы патологии апоптоза // Арх. патологии. – 2001. –Т. 63. Вып. 1. – С. 51.60.

• 2.    Дмитриева Е.В., Москалева Е.Ю., Коган Е.А. и др. Роль системы Fas/ Fas–L в индукции апоптоза гепатоцитов при хронических вирусных гепатитах // Арх. патологии. – 2003. –Т. 65. Вып. 6. – С. 13-17.

• 3.    Дмитриева Е.В., Москалева Е.Ю., Северин Е.С. Роль апоптоза в патогенезе хронических вирусных гепатитов В и С // Рос. журн. гепатол., гастроэнтерол., колопрок-тол. -2003. – № 5. – С. 7-13.

• 4.    Жукова О.Б., Рязанцева Н.В., Новицкий В.В. и др. Модуляция апоптоза лимфоцитов крови как способ выживания вируса гепатита С // Арх. патологии. – 2005. –Т. 26. Вып. 2. – С. 79-83.

• 5.    Рейзис А.Р., Матанина Н.В., Шмаров Д.А. Патоиммуноморфогенез первично-хронического гепатита С // Инфекционные болезни. – 2006. – Т. 4. №2. – С. 10-17.

• 6.    Суханова Г.А., Акбашева О.Е. Апоптоз. – Томск: Изд-во ТПУ. – 2006. – 172 с.

• 7.    Шерлок Ш., Джули Дж. Заболевания печени и желчных путей: пер. с англ. – М., 2004. – 859 с.

• 8.    Ярилин А.А., Никонова М.Ф., Ярилина А.А. и др. Апоптоз, роль в патологии, значимость его оценки при клинико-иммунологическом обследовании больных // Мед. иммунол. – 2000. – Т.2. – С. 7 -16

• 9.    Chang Z.S., Zeng L.B., Chang Z.S. et al/ Aggregate formation of Hepatitis B virus X protein affects cell cycle and apoptosis // World J. Gastroenterol. – 2003. – Vol. 9, №7. – P. 1521-1524.

• 10.    Hayashi N., Mita E. Fas system and apoptosis in viral hepatitis. – J.Gastroenterol. Hepatol. -1997. – №12. – P. 6.

• 11.    Tanaka M., Suda T., Yatomi T. Lethal effect of recombinant human Fas ligand in mice pretreated with fropiobac-terium asnes // J. Immunol. – 1997. – Vol. 158, №5. – P. 23032309.