ugonjwa wa fizi 08.03.2020
0 (0 kura)

Gawanya cytokines kulingana na. Cytokines ni sababu za utofautishaji wa seli za kinga. Utambuzi wa pathogens na vipokezi vya kinga vya ndani

A. Interferons (IFN):

1. Asili IFN (kizazi 1):

2. Recombinant IFN (kizazi cha 2):

a) hatua fupi:

IFN a2b: intron-A

IFN β: Avonex na wengine.

(pegylated IFN): peginterferon

B. Vishawishi vya Interferon (interferonogens):

1. Sintetiki- cycloferon, tiloron, dibazol na nk.

2. Asili- ridostin, nk.

KATIKA. Interleukins : recombinant interleukin-2 (roncoleukin, aldesleukin, proleukin, ) , recombinant interleukin 1-beta (betaleukin).

G. mambo ya kuchochea koloni (molgramming, nk)

Maandalizi ya peptide

Maandalizi ya peptidi ya thymic .

Misombo ya peptidi inayozalishwa na tezi ya thymus kuchochea kukomaa kwa T-lymphocytes(thymopoietins).

Kwa viwango vya awali vya chini, maandalizi ya peptidi ya kawaida huongeza idadi ya seli za T na shughuli zao za kazi.

Mwanzilishi wa maandalizi ya thymic ya kizazi cha kwanza nchini Urusi alikuwa Taktivin, ambayo ni tata ya peptidi iliyotolewa kutoka kwa thymus ya ng'ombe. Maandalizi magumu ya peptidi ya thymic pia yanajumuisha Timalin, Timoptin na wengine, na kwa wale walio na dondoo za thymus - Timumulin na Vilozen.

Maandalizi ya peptidi kutoka kwa thymus ya bovine thymalin, thystimulin kusimamiwa intramuscularly na taktivin, timoptini- chini ya ngozi, haswa katika kesi ya ukosefu wa kinga ya seli:

Na upungufu wa kinga ya T,

maambukizo ya virusi,

Kwa kuzuia maambukizo wakati wa tiba ya mionzi na chemotherapy ya tumors.

Ufanisi wa kimatibabu wa maandalizi ya thymic ya kizazi cha kwanza hauna shaka, lakini yana shida moja: ni mchanganyiko usiogawanyika wa peptidi za kibiolojia ambazo ni vigumu kusawazisha.

Maendeleo katika uwanja wa dawa za asili ya thymic yalikwenda kwenye mstari wa kuunda dawa za vizazi vya II na III - analogues za syntetisk za homoni za asili za thymus au vipande vya homoni hizi zilizo na shughuli za kibaolojia.

Dawa ya kisasa Immunofan - hexapeptide, analog ya synthetic ya kituo cha kazi cha thymopoietin, hutumiwa kwa immunodeficiencies, tumors. Dawa ya kulevya huchochea uundaji wa IL-2 na seli zisizo na uwezo wa kinga, huongeza unyeti wa seli za lymphoid kwa lymphokine hii, hupunguza uzalishaji wa TNF (tumor necrosis factor), ina athari ya udhibiti katika uzalishaji wa wapatanishi wa kinga (kuvimba) na immunoglobulins.

Maandalizi ya peptidi ya uboho

Myelopid kupatikana kutoka kwa utamaduni wa seli za uboho wa mamalia (ndama, nguruwe). Utaratibu wa utekelezaji wa madawa ya kulevya unahusishwa na kuchochea kwa kuenea na shughuli za kazi za B- na T-seli.



Katika mwili, lengo la dawa hii ni B-lymphocytes. Kwa ukiukaji wa immuno- au hematopoiesis, kuanzishwa kwa myelopide husababisha kuongezeka kwa shughuli ya jumla ya mitotic ya seli za uboho na mwelekeo wa tofauti zao kuelekea B-lymphocytes kukomaa.

Myelopid hutumiwa katika tiba tata ya majimbo ya sekondari ya immunodeficiency na lesion kubwa ya kinga ya humoral, kwa ajili ya kuzuia matatizo ya kuambukiza baada ya uingiliaji wa upasuaji, majeraha, osteomyelitis, magonjwa yasiyo ya kawaida ya mapafu, pyoderma ya muda mrefu. Madhara ya madawa ya kulevya ni kizunguzungu, udhaifu, kichefuchefu, hyperemia na uchungu kwenye tovuti ya sindano.

Dawa zote katika kundi hili ni kinyume chake kwa wanawake wajawazito, myelopid na imunofan ni kinyume chake mbele ya mgogoro wa Rhesus kati ya mama na fetusi.

Maandalizi ya Immunoglobulin

Immunoglobulins ya binadamu

a) Immunoglobulins kwa sindano ya ndani ya misuli

Isiyo maalum: immunoglobulin ya kawaida ya binadamu

Maalum: immunoglobulini dhidi ya hepatitis B ya binadamu, immunoglobulin ya antistaphylococcal, immunoglobulin ya antitetanus, immunoglobulini ya binadamu dhidi ya encephalitis inayoenezwa na kupe, immunoglobulini ya binadamu dhidi ya virusi vya kichaa cha mbwa, nk.

b) Immunoglobulins kwa utawala wa mishipa

Isiyo maalum: immunoglobulin ya kawaida ya binadamu kwa utawala wa mishipa (gabriglobin, immunovenin, intraglobin, humaglobin)

Maalum: immunoglobulin dhidi ya hepatitis B ya binadamu (neohepatect), pentaglobin (ina antibacterial IgM, IgG, IgA), immunoglobulin dhidi ya cytomegalovirus (cytotect), immunoglobulin ya binadamu dhidi ya encephalitis inayosababishwa na kupe, IG ya kupambana na kichaa cha mbwa, nk.

c) Immunoglobulins kwa utawala wa mdomo: maandalizi ya tata ya immunoglobulin (CIP) kwa matumizi ya ndani katika maambukizi ya matumbo ya papo hapo; anti-rotavirus immunoglobulin kwa utawala wa mdomo.

Heterologous immunoglobulins:

immunoglobulin ya kupambana na kichaa cha mbwa kutoka kwa seramu ya farasi, seramu ya farasi ya anti-gangrenous polyvalent, nk.

Maandalizi ya immunoglobulins yasiyo maalum hutumiwa kwa immunodeficiencies ya msingi na ya sekondari, maandalizi ya immunoglobulins maalum - kwa maambukizi husika (kwa madhumuni ya matibabu au prophylactic).

Cytokines na maandalizi kulingana na wao

Udhibiti wa mwitikio wa kinga uliokuzwa unafanywa na cytokines - tata tata ya molekuli endogenous immunoregulatory, ambayo ni msingi wa kuunda kundi kubwa la dawa za asili na recombinant immunomodulatory.

Interferon (IFN):

1. Asili IFN (kizazi 1):

Alphaferons: leukocyte ya binadamu IFN, nk.

Betaferons: IFN ya fibroblastic ya binadamu, nk.

2. Recombinant IFN (kizazi cha 2):

a) hatua fupi:

IFN a2a: reaferon, viferon, nk.

IFN a2b: intron-A

IFN β: Avonex na wengine.

b) hatua ya muda mrefu(pegylated IFN): peginterferon (IFN a2b + Polyethilini glycol), nk.

Mwelekeo kuu wa hatua ya dawa za IFN ni T-lymphocytes (wauaji wa asili na T-lymphocytes ya cytotoxic).

Interferons ya asili hupatikana katika utamaduni wa seli za leukocyte za damu za wafadhili (katika utamaduni wa lymphoblastoid na seli nyingine) chini ya ushawishi wa virusi vya inducer.

Interferon recombinant hupatikana kwa njia ya uhandisi wa maumbile - kwa kukuza aina za bakteria zilizo na plasmid ya jeni ya interferon iliyojumuishwa kwenye vifaa vyao vya urithi.

Interferon zina athari ya antiviral, antitumor na immunomodulatory.

Kama mawakala wa antiviral, maandalizi ya interferon yanafaa zaidi katika matibabu ya magonjwa ya jicho la herpetic (ndani kwa njia ya matone, subconjunctival), herpes simplex na ujanibishaji kwenye ngozi, utando wa mucous na sehemu ya siri, herpes zoster (ndani ya ndani katika mfumo wa hydrogel). mafuta ya msingi), papo hapo na sugu virusi hepatitis B na C (parenterally, rectally katika suppositories), katika matibabu na kuzuia mafua na SARS (intranasally katika mfumo wa matone). Katika maambukizi ya VVU, maandalizi ya interferon ya recombinant hurekebisha vigezo vya immunological, kupunguza ukali wa ugonjwa huo katika zaidi ya 50% ya kesi, husababisha kupungua kwa kiwango cha viremia na maudhui ya alama za serum ya ugonjwa huo. Katika UKIMWI, tiba ya mchanganyiko na azidothymidine hufanyika.

Athari ya antitumor ya maandalizi ya interferon inahusishwa na athari ya antiproliferative na kuchochea kwa shughuli za wauaji wa asili. IFN-alpha, IFN-alpha 2a, IFN-alpha-2b, IFN-alpha-n1, IFN-beta hutumiwa kama mawakala wa kuzuia tumor.

IFN-beta-lb hutumiwa kama kiimarishaji kinga katika ugonjwa wa sclerosis nyingi.

Maandalizi ya Interferon husababisha sawa madhara. Tabia - ugonjwa wa mafua; mabadiliko kutoka upande wa mfumo mkuu wa neva: kizunguzungu, maono yasiyofaa, kuchanganyikiwa, unyogovu, usingizi, paresthesia, kutetemeka. Kutoka kwa njia ya utumbo: kupoteza hamu ya kula, kichefuchefu; kwa upande wa mfumo wa moyo na mishipa, dalili za kushindwa kwa moyo zinawezekana; kutoka kwa mfumo wa mkojo - proteinuria; kutoka kwa mfumo wa hemopoietic - leukopenia ya muda mfupi. Upele, kuwasha, alopecia, kutokuwa na uwezo wa muda, kutokwa na damu kwenye pua kunaweza pia kutokea.

Vishawishi vya Interferon (interferonogens):

1. Sintetiki - cycloferon, tiloron, poludan, nk.

2. Asili - ridostin, nk.

Inductors ya interferon ni madawa ya kulevya ambayo huongeza awali ya interferon endogenous. Dawa hizi zina faida kadhaa juu ya interferon recombinant. Hawana shughuli za antijeni. Mchanganyiko wa kusisimua wa interferon endogenous haina kusababisha hyperinterferonemia.

Tiloron(amiksin) inahusu misombo ya sintetiki yenye uzito mdogo wa Masi, ni kishawishi cha mdomo cha interferon. Ina wigo mpana wa shughuli za antiviral dhidi ya virusi vya DNA na RNA. Kama wakala wa antiviral na immunomodulatory, hutumiwa kwa kuzuia na matibabu ya mafua, SARS, hepatitis A, kwa ajili ya matibabu ya hepatitis ya virusi, herpes simplex (pamoja na urogenital) na herpes zoster, katika tiba tata ya maambukizi ya chlamydial, neuroviral na. magonjwa ya kuambukiza-mzio, na immunodeficiencies sekondari. Dawa hiyo inavumiliwa vizuri. Dyspepsia inayowezekana, baridi ya muda mfupi, kuongezeka kwa sauti ya jumla, ambayo hauitaji kukomeshwa kwa dawa.

Poludan ni biosynthetic polyribonucleotide changamano ya polyadenylic na polyuridylic asidi (katika uwiano equimolar). Dawa ya kulevya ina athari iliyotamkwa ya kuzuia virusi vya herpes simplex. Inatumika kwa namna ya matone ya jicho na sindano chini ya conjunctiva. Dawa hiyo imeagizwa kwa watu wazima kwa ajili ya matibabu ya magonjwa ya jicho la virusi: kiwambo cha herpetic na adenovirus, keratoconjunctivitis, keratiti na keratoiridocyclitis (keratouveitis), iridocyclitis, chorioretinitis, neuritis ya optic.

Madhara hutokea mara chache na hudhihirishwa na maendeleo ya athari za mzio: itching na hisia ya mwili wa kigeni katika jicho.

Cycloferon- inducer ya chini ya uzito wa Masi ya interferon. Ina antiviral, immunomodulatory na anti-inflammatory madhara. Cycloferon ni bora dhidi ya encephalitis inayosababishwa na tick, herpes, cytomegalovirus, VVU, nk. Ina athari ya antichlamydial. Ufanisi katika magonjwa ya mfumo wa tishu zinazojumuisha. Athari ya radioprotective na ya kupinga uchochezi ya dawa ilianzishwa.

Arbidol Imewekwa kwa mdomo kwa ajili ya kuzuia na matibabu ya mafua na maambukizo mengine ya virusi ya kupumua kwa papo hapo, pamoja na magonjwa ya herpetic.

Interleukins:

recombinant IL-2 (aldesleukin, proleukin, roncoleukin ) , recombinant IL-1beta ( betaleykin).

Maandalizi ya cytokine ya asili ya asili, yenye seti kubwa ya kutosha ya cytokines ya kuvimba na awamu ya kwanza ya majibu ya kinga, yanajulikana na athari nyingi kwenye mwili wa binadamu. Dawa hizi hufanya kazi kwa seli zinazohusika na kuvimba, michakato ya kuzaliwa upya, na majibu ya kinga.

Aldesleukin- analog ya recombinant ya IL-2. Ina athari ya immunomodulatory na antitumor. Huwasha kinga ya seli. Huongeza kuenea kwa T-lymphocyte na idadi ya seli zinazotegemea IL-2. Huongeza cytotoxicity ya lymphocytes na seli za kuua ambazo hutambua na kuharibu seli za tumor. Huongeza uzalishaji wa interferon gamma, TNF, IL-1. Inatumika kwa saratani ya ini.

Betaleukin- recombinant binadamu IL-1 beta. Inachochea leukopoiesis na ulinzi wa kinga. Inasimamiwa chini ya ngozi au intravenously katika michakato ya purulent na immunodeficiency, na leukopenia kama matokeo ya chemotherapy, na tumors.

Roncoleukin- maandalizi ya recombinant ya interleukin-2 - inasimamiwa kwa njia ya ndani kwa sepsis na immunodeficiency, pamoja na saratani ya figo.

Sababu za kuchochea koloni:

Molgramostim(Leikomax) ni maandalizi recombinant ya binadamu granulocyte-macrophage colony-stimulating factor. Inachochea leukopoiesis, ina shughuli za immunotropic. Inaongeza kuenea na kutofautisha kwa watangulizi, huongeza maudhui ya seli za kukomaa katika damu ya pembeni, ukuaji wa granulocytes, monocytes, macrophages. Huongeza shughuli ya kazi ya neutrophils kukomaa, huongeza phagocytosis na kimetaboliki ya oksidi, kutoa mifumo ya phagocytosis, huongeza cytotoxicity dhidi ya seli mbaya.

Filgrastim(Neupogen) ni maandalizi recombinant ya sababu ya kuchochea koloni ya granulocyte ya binadamu. Filgrastim inasimamia utengenezaji wa neutrophils na kuingia kwao kwenye damu kutoka kwa uboho.

Lenograstim- maandalizi ya recombinant ya sababu ya kuchochea koloni ya granulocyte ya binadamu. Ni protini iliyosafishwa sana. Ni immunomodulator na kichocheo cha leukopoiesis.

Dawa za Synthetic immunostimulants: levamisole, polyoxidonium isoprinosine, galavit.

Levamisole(decaris), derivative ya imidazole, hutumiwa kama immunostimulant, pamoja na antihelminthic kwa ascariasis. Mali ya immunostimulating ya levamisole yanahusishwa na ongezeko la shughuli za macrophages na T-lymphocytes.

Levamisole imeagizwa kwa mdomo kwa maambukizi ya herpetic ya mara kwa mara, hepatitis ya virusi ya muda mrefu, magonjwa ya autoimmune (arthritis ya rheumatoid, lupus erythematosus ya utaratibu, ugonjwa wa Crohn). Dawa hiyo pia hutumiwa kwa tumors ya utumbo mkubwa baada ya upasuaji, mionzi au tiba ya madawa ya kulevya ya tumors.

Isoprinosine- dawa iliyo na inosine. Inachochea shughuli za macrophages, uzalishaji wa interleukins, kuenea kwa T-lymphocytes.

Agiza ndani kwa maambukizo ya virusi, maambukizo sugu ya njia ya upumuaji na mkojo, upungufu wa kinga.

Polyoxidonium- synthetic maji mumunyifu polymer kiwanja. Dawa ya kulevya ina athari ya immunostimulating na detoxifying, huongeza upinzani wa kinga ya mwili dhidi ya maambukizi ya ndani na ya jumla. Polyoxidonium huamsha mambo yote ya upinzani wa asili: seli za mfumo wa monocyte-macrophage, neutrophils na wauaji wa asili, na kuongeza shughuli zao za kazi katika viwango vya awali vilivyopunguzwa.

Galavit ni derivative ya phthalhydrazide. Upekee wa dawa hii ni uwepo wa si tu immunomodulatory, lakini pia hutamkwa mali ya kupinga uchochezi.

Madawa ya madarasa mengine ya pharmacological na shughuli za immunostimulating

1. Adaptojeni na maandalizi ya mitishamba (phytopreparations): maandalizi ya echinacea (immunal), eleutherococcus, ginseng, rhodiola rosea, nk.

2. Vitamini: asidi ascorbic (vitamini C), tocopherol acetate (vitamini E), retinol acetate (vitamini A) (angalia sehemu "Vitamini").

Maandalizi ya Echinacea kuwa na mali ya immunostimulatory na ya kupinga uchochezi. Inapochukuliwa kwa mdomo, dawa hizi huongeza shughuli ya phagocytic ya macrophages na neutrophils, huchochea uzalishaji wa interleukin-1, shughuli za wasaidizi wa T, na kutofautisha kwa B-lymphocytes.

Maandalizi ya Echinacea hutumiwa kwa immunodeficiencies na magonjwa ya muda mrefu ya uchochezi. Hasa, isiyo na kinga kusimamiwa kwa mdomo katika matone kwa ajili ya kuzuia na matibabu ya maambukizi ya kupumua kwa papo hapo, pamoja na mawakala antibacterial kwa maambukizi ya ngozi, upumuaji na mkojo.

Kanuni za jumla za matumizi ya immunostimulants kwa wagonjwa wenye immunodeficiencies sekondari

Matumizi ya busara zaidi ya immunostimulants inaonekana katika immunodeficiencies, iliyoonyeshwa na kuongezeka kwa magonjwa ya kuambukiza. Upungufu wa kinga ya sekondari hubakia kuwa lengo kuu la madawa ya kulevya ya immunostimulating, ambayo yanaonyeshwa kwa mara kwa mara ya mara kwa mara, magumu ya kutibu magonjwa ya kuambukiza na ya uchochezi ya ujanibishaji wote na etiolojia yoyote. Katika moyo wa kila mchakato wa muda mrefu wa kuambukiza na uchochezi ni mabadiliko katika mfumo wa kinga, ambayo ni moja ya sababu za kuendelea kwa mchakato huu.

Immunomodulators imewekwa katika tiba tata wakati huo huo na antibiotics, antifungal, antiprotozoal au mawakala wa antiviral.

· Wakati wa kuchukua hatua za kurejesha kinga, haswa katika kesi ya kupona pungufu baada ya ugonjwa wa kuambukiza wa papo hapo, immunomodulators zinaweza kutumika kama tiba ya monotherapy.

· Inashauriwa kutumia immunomodulators dhidi ya historia ya ufuatiliaji wa immunological, ambayo inapaswa kufanyika bila kujali kuwepo au kutokuwepo kwa mabadiliko ya awali katika mfumo wa kinga.

Immunomodulators inayofanya juu ya kiungo cha phagocytic ya kinga inaweza kuagizwa kwa wagonjwa wenye matatizo ya hali ya kinga ya kutambuliwa na isiyojulikana, i.e. msingi wa matumizi yao ni picha ya kliniki.

Kupungua kwa parameta yoyote ya kinga, iliyofunuliwa wakati wa uchunguzi wa immunodiagnostic kwa mtu mwenye afya nzuri, sivyo lazima ni msingi wa uteuzi wa tiba ya immunomodulatory.

Maswali ya mtihani:

1. Je, ni immunostimulants, ni dalili gani za immunotherapy, ni aina gani za majimbo ya immunodeficiency ni kugawanywa katika?

2. Uainishaji wa immunomodulators kulingana na uteuzi wa upendeleo wa hatua?

3. Immunostimulants ya asili ya microbial na analogues yao ya synthetic, mali zao za pharmacological, dalili za matumizi, contraindications, madhara?

4. immunostimulants endogenous na analogues yao synthetic, mali zao pharmacological, dalili za matumizi, contraindications, madhara?

5. Maandalizi ya peptidi za thymic na peptidi za uboho, mali zao za pharmacological, dalili za matumizi, contraindications, madhara?

6. Maandalizi ya Immunoglobulin na interferons (IFN), mali zao za pharmacological, dalili za matumizi, contraindications, madhara?

7. Maandalizi ya inducers interferon (interferonogens), mali zao pharmacological, dalili za matumizi, contraindications, madhara?

8. Maandalizi ya interleukins na mambo ya kuchochea koloni, mali zao za pharmacological, dalili za matumizi, contraindications, madhara?

9. Synthetic immunostimulants, mali zao za pharmacological, dalili za matumizi, contraindications, madhara?

10. Madawa ya madarasa mengine ya pharmacological na shughuli za immunostimulatory na kanuni za jumla za matumizi ya immunostimulants kwa wagonjwa wenye immunodeficiencies sekondari?

Cytokines, kwa asili yao, ni protini zinazozalishwa na seli za mfumo wa kinga (mara nyingi huitwa "sababu" katika maandiko). Wanahusika katika utofautishaji wa seli zilizozaliwa za mfumo wa kinga, huwapa sifa fulani ambazo ni chanzo cha utofauti wa seli za kinga, na pia hutoa mwingiliano wa seli. Ili kurahisisha mchakato huu kuelewa, tunaweza kulinganisha uzalishaji wa seli za kinga na kiwanda. Katika hatua ya kwanza, tupu za seli zinazofanana huondoka kwa msafirishaji, kisha katika hatua ya pili, kwa msaada wa vikundi anuwai vya cytokines, kila seli hupewa kazi maalum na kupangwa kwa vikundi kwa ushiriki unaofuata katika michakato ya kinga. Hivi ndivyo T-lymphocytes, B-lymphocytes, neutrophils, basophils, eosinophils, monocytes hupatikana kutoka kwa seli zinazofanana.

Jambo la kufurahisha kwa sayansi ni upekee wa athari ya saitokini kwenye seli, ambayo hutoa utengenezwaji wa saitokini nyingine na seli hii. Hiyo ni, cytokine moja huchochea uzalishaji wa wengine saitokini.

Cytokines, kulingana na athari kwenye seli za kinga, imegawanywa katika vikundi sita:

  • Interferon
  • Interleukins
  • mambo ya kuchochea koloni
  • mambo ya ukuaji
  • Chemokini
  • Sababu za necrosis ya tumor

Interferon ni saitokini zinazozalishwa na seli katika kukabiliana na maambukizi ya virusi au chaguzi nyingine za kichocheo. Protini hizi (cytokines) huzuia uzazi wa virusi katika seli nyingine na kushiriki katika mwingiliano wa intercellular wa kinga.

Aina ya kwanza (ina athari za antiviral na antitumor):

interferon-alpha

interferon-beta

Interferon-gamma

Interferons alpha na beta zina utaratibu sawa wa utekelezaji, lakini huzalishwa na seli tofauti.

Interferon-alpha huzalishwa na phagocytes za mononuclear. Kutoka kwa hii inafuata jina lake - " interferon ya leukocyte».

Interferon-beta huzalishwa na fibroblasts. Kwa hivyo jina lake - interferon ya fibroblast».

Interferon za aina ya kwanza zina kazi zao wenyewe:

  • Kuboresha uzalishaji wa interleukins (IL1)
  • Punguza kiwango cha pH katika mazingira ya intercellular na ongezeko la joto
  • Inafunga seli zenye afya na kuzilinda kutokana na virusi
  • Inaweza kuzuia kuenea kwa seli (ukuaji) kwa kuzuia usanisi wa amino asidi
  • Pamoja na seli za muuaji asilia, hushawishi au kukandamiza (kulingana na hali) uundaji wa antijeni.

Interferon-gamma huzalishwa na T-lymphocytes na seli za muuaji wa asili. Ina jina - interferon ya kinga»

Interferon ya aina ya pili pia ina kazi:

  • Huwasha T-lymphocytes, B-lymphocytes, macrophages, neutrophils,
  • Inazuia ukuaji wa thymocytes,
  • Huimarisha kinga ya seli na autoimmunity,
  • Inasimamia apoptosis ya seli za kawaida na zilizoambukizwa.

Interleukins(iliyofupishwa kama IL) ni saitokini zinazodhibiti mwingiliano kati ya lukosaiti. Sayansi imegundua interleukin 27.

mambo ya kuchochea koloni ni cytokines zinazodhibiti mgawanyiko na upambanuzi wa seli za uboho na vitangulizi vya seli za damu. Saitokini hizi huwajibika kwa uwezo wa lymphocytes kuungana, na pia zinaweza kuchochea utendaji wa seli nje ya uboho.

Sababu za ukuaji - kudhibiti ukuaji, utofautishaji na utendaji wa seli katika tishu mbalimbali

Hadi sasa, sababu zifuatazo za ukuaji zimegunduliwa:

  • kubadilisha vipengele vya ukuaji alpha na beta
  • sababu ya ukuaji wa epidermis
  • sababu ya ukuaji wa fibroblast
  • sababu ya ukuaji wa platelet
  • sababu ya ukuaji wa neva
  • sababu ya ukuaji wa insulini
  • sababu ya ukuaji wa heparini
  • sababu ya ukuaji wa seli ya endothelial

Zilizosomwa zaidi ni kazi za kubadilisha kipengele cha ukuaji beta. Ni wajibu wa kukandamiza ukuaji na shughuli za T-lymphocytes, huzuia baadhi ya kazi za macrophages, neutrophils, B-lymphocytes. Ingawa jambo hili linarejelea sababu za ukuaji, kwa kweli, inahusika katika michakato ya nyuma, ambayo ni, inakandamiza mwitikio wa kinga (inakandamiza kazi za seli zinazohusika na ulinzi wa kinga), wakati maambukizo yanapoondolewa na kazi ya seli za kinga. haihitajiki tena. Ni chini ya ushawishi wa jambo hili kwamba awali ya collagen na uzalishaji wa immunoglobulin ya IgA huimarishwa wakati wa uponyaji wa jeraha, na seli za kumbukumbu zinazalishwa.

Chemokini ni cytokini za uzito wa chini wa Masi. Kazi yao kuu ni kuvutia leukocytes kutoka kwa damu hadi lengo la kuvimba, na pia kudhibiti uhamaji wa leukocytes.

Sababu za necrosis ya tumor(iliyofupishwa kama TNF) ni aina mbili za saitokini (TNF-alpha na TNF-beta). Matokeo ya hatua yao: maendeleo ya cachexia (uchovu mkubwa wa mwili kwa sababu hiyo hupunguza shughuli za enzyme, ambayo inachangia mkusanyiko wa mafuta katika mwili); maendeleo ya mshtuko wa sumu; kizuizi cha apoptosis (kifo cha seli) cha seli za mfumo wa kinga, induction ya apoptosis ya tumor na seli nyingine; uanzishaji wa platelet na uponyaji wa jeraha; kizuizi cha angiogenesis (kuenea kwa mishipa ya damu) na fibrogenesis (kuharibika kwa tishu kwenye tishu zinazojumuisha), granulomatosis (malezi ya granulomas - kuenea na mabadiliko ya phagocytes) na matokeo mengine mengi.

Sura hii itazingatia mkabala jumuishi wa tathmini ya mfumo wa saitokini kwa kutumia mbinu za utafiti za kisasa zilizoelezwa hapo awali.

Kwanza, tunaelezea dhana za msingi za mfumo wa cytokine.

Cytokini kwa sasa huzingatiwa kama molekuli za protini-peptidi zinazozalishwa na seli mbalimbali za mwili na kufanya mwingiliano wa intercellular na intersystem. Cytokines ni wadhibiti wa ulimwengu wote wa mzunguko wa maisha ya seli; hudhibiti michakato ya utofautishaji, kuenea, uanzishaji wa kazi, na apoptosis ya mwisho.

Cytokines zinazozalishwa na seli za mfumo wa kinga huitwa immunocytokines; wanawakilisha darasa la wapatanishi wa peptidi mumunyifu wa mfumo wa kinga muhimu kwa maendeleo yake, utendaji na mwingiliano na mifumo mingine ya mwili (Kovalchuk L.V. et al., 1999).

Kama molekuli za udhibiti, cytokines huchukua jukumu muhimu katika utekelezaji wa athari za kinga ya ndani na inayoweza kubadilika, kuhakikisha muunganisho wao, kudhibiti hematopoiesis, kuvimba, uponyaji wa jeraha, malezi ya mishipa mpya ya damu (angiogenesis), na michakato mingine mingi muhimu.

Hivi sasa, kuna uainishaji tofauti wa cytokines, kwa kuzingatia muundo wao, shughuli za kazi, asili, na aina ya vipokezi vya cytokine. Kijadi, kwa mujibu wa athari za kibiolojia, ni desturi ya kutofautisha makundi yafuatayo ya cytokines.

1. Interleukins(IL-1-IL-33) - protini za udhibiti wa siri za mfumo wa kinga, kutoa mwingiliano wa mpatanishi katika mfumo wa kinga na uhusiano wake na mifumo mingine ya mwili. Interleukins imegawanywa kulingana na shughuli zao za kazi katika cytokines za pro-na-anti-inflammatory, sababu za ukuaji wa lymphocytes, cytokines za udhibiti, nk.

3. Sababu za necrosis ya tumor (TNF)- cytokines na vitendo vya cytotoxic na udhibiti: TNFa na lymphotoxins (LT).

4. Sababu za ukuaji wa seli za hematopoietic- kipengele cha ukuaji wa seli za shina (Kit - ligand), IL-3, IL-7, IL-11, erythropoietin, trobopoietin, granulocyte-macrophage colony-stimulating factor - GM-CSF, granulocytic CSF - G-CSF, macrophage-

ny KSF - M-CSF).

5. Chemokini- С, СС, СХС (IL-8), СХ3С - wasimamizi wa chemotaxis ya aina mbalimbali za seli.

6. Sababu za ukuaji wa seli zisizo za lymphoid- wasimamizi wa ukuaji, utofautishaji na shughuli za kazi za seli za uhusiano mbalimbali wa tishu (sababu ya ukuaji wa fibroblast - FGF, sababu ya ukuaji wa seli ya endothelial, sababu ya ukuaji wa epidermal - epidermal EGF) na kubadilisha mambo ya ukuaji (TGFβ, TGFα).

Miongoni mwa wengine, katika miaka ya hivi karibuni, sababu ambayo inazuia uhamiaji wa macrophages (sababu ya kuzuia uhamiaji - MIF), ambayo inachukuliwa kama neurohormone yenye shughuli za cytokine na enzyme, imesomwa kikamilifu (Suslov AP, 2003; Kovalchuk LV et al. ,

Cytokines hutofautiana katika muundo, shughuli za kibiolojia, na mali nyingine. Hata hivyo, pamoja na tofauti, cytokines zina mali ya jumla, tabia ya darasa hili la molekuli za udhibiti wa kibiolojia.

1. Cytokines ni, kama sheria, polipeptidi za glycosylated za uzito wa kati wa Masi (chini ya 30 kD).

2. Cytokini huzalishwa na seli za mfumo wa kinga na seli nyingine (kwa mfano, endothelium, fibroblasts, nk) kwa kukabiliana na kichocheo cha kuamsha (miundo ya molekuli inayohusishwa na pathogen, antijeni, cytokines, nk) na kushiriki katika athari. ya kinga ya asili na inayoweza kubadilika, kudhibiti nguvu na muda wao. Baadhi ya saitokini huunganishwa kwa njia ya msingi.

3. Siri ya cytokines ni mchakato mfupi. Cytokines haziendelei kama molekuli zilizopangwa awali, lakini badala yake

awali daima huanza na nakala ya jeni. Seli huzalisha cytokines kwa viwango vya chini (picograms kwa mililita).

4. Mara nyingi, cytokines huzalishwa na kutenda kwenye seli zinazolengwa ambazo ziko karibu (hatua ya muda mfupi). Tovuti kuu ya hatua ya cytokines ni sinepsi ya intercellular.

5. Upungufu Mfumo wa cytokine unaonyeshwa kwa ukweli kwamba kila aina ya seli ina uwezo wa kuzalisha cytokines kadhaa, na kila cytokine inaweza kufichwa na seli tofauti.

6. Cytokines zote zina sifa pleiotropy, au multifunctionality ya hatua. Kwa hivyo, udhihirisho wa ishara za kuvimba ni kutokana na ushawishi wa IL-1, TNFα, IL-6, IL-8. Kurudia kwa kazi huhakikisha kuaminika kwa mfumo wa cytokine.

7. Kitendo cha cytokines kwenye seli zinazolengwa hupatanishwa na vipokezi maalum sana vya utando wa mshikamano wa juu, ambavyo ni transmembrane glycoproteini, kwa kawaida hujumuisha zaidi ya kitengo kimoja. Sehemu ya nje ya seli ya vipokezi inawajibika kwa kumfunga cytokine. Kuna vipokezi vinavyoondoa cytokines nyingi katika mtazamo wa pathological. Hizi ndizo zinazoitwa vipokezi vya decoy. Vipokezi mumunyifu ni kikoa cha ziada cha kipokezi cha utando kilichotenganishwa na kimeng'enya. Vipokezi vya mumunyifu vina uwezo wa kugeuza cytokines, kushiriki katika usafirishaji wao kwa lengo la kuvimba na katika utoaji kutoka kwa mwili.

8. Cytokines fanya kazi kama mtandao. Wanaweza kutenda kwa tamasha. Nyingi za kazi zilizohusishwa awali na saitokini moja zinaonekana kutokana na utendaji wa pamoja wa saitokini kadhaa. (synergism Vitendo). Mifano ya mwingiliano wa synergistic wa cytokines ni kuchochea kwa athari za uchochezi (IL-1, IL-6 na TNFa), pamoja na awali ya IgE.

(IL-4, IL-5 na IL-13).

Baadhi ya saitokini hushawishi usanisi wa saitokini nyingine (kushuka). Hatua ya kupungua ya cytokines ni muhimu kwa ajili ya maendeleo ya majibu ya uchochezi na kinga. Uwezo wa baadhi ya cytokines kuongeza au kupunguza uzalishaji wa wengine huamua taratibu chanya na hasi za udhibiti.

Athari ya kupinga ya cytokines inajulikana, kwa mfano, uzalishaji wa IL-6 katika kukabiliana na ongezeko la mkusanyiko wa TNF-a inaweza kuwa.

utaratibu mbaya wa udhibiti wa kudhibiti uzalishaji wa mpatanishi huu wakati wa kuvimba.

Udhibiti wa cytokine wa kazi za seli zinazolengwa unafanywa kwa kutumia mifumo ya autocrine, paracrine au endocrine. Baadhi ya saitokini (IL-1, IL-6, TNFα, nk.) zinaweza kushiriki katika utekelezaji wa taratibu zote zilizo hapo juu.

Mwitikio wa seli kwa ushawishi wa cytokine inategemea mambo kadhaa:

Kutoka kwa aina ya seli na shughuli zao za awali za kazi;

Kutoka kwa mkusanyiko wa ndani wa cytokine;

Kutoka kwa uwepo wa molekuli nyingine za mpatanishi.

Kwa hivyo, seli za wazalishaji, cytokines, na vipokezi vyao maalum kwenye seli zinazolengwa huunda mtandao mmoja wa mpatanishi. Ni seti ya peptidi za udhibiti, na sio cytokines binafsi, ambazo huamua majibu ya mwisho ya seli. Hivi sasa, mfumo wa cytokine unachukuliwa kuwa mfumo wa udhibiti wa ulimwengu wote katika kiwango cha kiumbe kizima, ambayo inahakikisha ukuaji wa athari za kinga (kwa mfano, wakati wa kuambukizwa).

Katika miaka ya hivi karibuni, kumekuwa na wazo la mfumo wa cytokine ambao unachanganya:

1) seli za wazalishaji;

2) cytokines mumunyifu na wapinzani wao;

3) seli zinazolenga na vipokezi vyao (Mchoro 7.1).

Ukiukaji wa vipengele mbalimbali vya mfumo wa cytokine husababisha maendeleo ya michakato mingi ya pathological, na kwa hiyo kugundua kasoro katika mfumo huu wa udhibiti ni muhimu kwa uchunguzi sahihi na uteuzi wa tiba ya kutosha.

Hebu kwanza tuchunguze vipengele vikuu vya mfumo wa cytokine.

Seli zinazozalisha cytokine

I. Kundi kuu la seli zinazozalisha cytokines katika mwitikio wa kinga ya kukabiliana ni lymphocytes. Seli za kupumzika hazitoi cytokines. Baada ya kutambua antijeni na kwa ushiriki wa mwingiliano wa vipokezi (CD28-CD80/86 kwa T-lymphocytes na CD40-CD40L kwa B-lymphocytes), uanzishaji wa seli hutokea, na kusababisha uandikaji wa jeni za cytokine, tafsiri, na usiri wa peptidi za glycosylated. kwenye nafasi ya nje ya seli.

Mchele. 7.1. Mfumo wa Cytokine

CD4 T-wasaidizi wanawakilishwa na subpopulations: Th0, Th1, Th2, Th17, Tfh, ambayo hutofautiana kutoka kwa kila mmoja katika wigo wa cytokines zilizofichwa kwa kukabiliana na antijeni mbalimbali.

Th0 huzalisha aina mbalimbali za cytokini katika viwango vya chini sana.

Mwelekeo wa kutofautisha Th0 huamua maendeleo ya aina mbili za mwitikio wa kinga na predominance ya mifumo ya humoral au seli.

Asili ya antijeni, ukolezi wake, ujanibishaji katika seli, aina ya seli zinazowasilisha antijeni na seti fulani ya saitokini hudhibiti mwelekeo wa utofautishaji wa Th0.

Seli za dendritic, baada ya kukamata na kuchakata antijeni, huwasilisha peptidi za antijeni kwenye seli za Th0 na huzalisha saitokini ambazo hudhibiti mwelekeo wa upambanuzi wao katika seli za athari. Jukumu la cytokines binafsi katika mchakato huu linaonyeshwa kwenye tini. 7.2. IL-12 inaleta usanisi wa IFNγ na T-lymphocytes na ]ChGK. IFNu inahakikisha utofautishaji wa Th1, ambayo huanza kutoa cytokines (IL-2, IFNu, IL-3, TNFa, lymphotoxins), ambayo inadhibiti ukuaji wa athari kwa vimelea vya intracellular.

(kuchelewa-aina hypersensitivity (DTH) na aina mbalimbali za cytotoxicity ya seli).

IL-4 inahakikisha utofautishaji wa Th0 hadi Th2. Th2 iliyoamilishwa huzalisha cytokines (IL-4, IL-5, IL-6, IL-13, nk.), ambayo huamua kuenea kwa B-lymphocytes, tofauti zao zaidi katika seli za plasma, na maendeleo ya majibu ya antibody, hasa kwa vimelea vya nje vya seli.

IFNy inasimamia vibaya kazi ya seli za Th2 na, kinyume chake, IL-4, IL-10, iliyofichwa na Th2, kuzuia kazi ya Th1 (Mchoro 7.3). Utaratibu wa molekuli wa kanuni hii unahusishwa na vipengele vya unukuzi. Usemi wa T-bet na STAT4, uliobainishwa na IFNy, huelekeza utofautishaji wa seli za T kwenye njia ya Th1 na kukandamiza ukuzaji wa Th2. IL-4 inaleta usemi wa GATA-3 na STAT6, ambayo, ipasavyo, inahakikisha ubadilishaji wa naive Th0 ndani ya seli za Th2 (Mchoro 7.2).

Katika miaka ya hivi majuzi, idadi ndogo tofauti ya seli T msaidizi (Th17) zinazozalisha IL-17 imeelezwa. Wanachama wa familia ya IL-17 wanaweza kuonyeshwa na seli za kumbukumbu zilizoamilishwa (CD4CD45RO), seli za y5T, seli za NKT, neutrophils, monocytes chini ya ushawishi wa IL-23, IL-6, TGFβ zinazozalishwa na macrophages na seli za dendritic. ROR-C ndio sababu kuu ya kutofautisha kwa wanadamu na ROR-γ katika panya. l Jukumu la kardinali la IL-17 katika maendeleo ya kuvimba kwa muda mrefu na patholojia ya autoimmune imeonyeshwa (tazama Mchoro 7.2).

Kwa kuongeza, T lymphocytes katika thymus inaweza kutofautisha katika seli za udhibiti wa asili (Treg) zinazoonyesha alama za uso za CD4+ CD25+ na kipengele cha FOXP3 cha unukuzi. Seli hizi zinaweza kukandamiza mwitikio wa kinga unaopatanishwa na seli za Th1 na Th2 kupitia mawasiliano ya moja kwa moja kati ya seli na usanisi wa TGFβ na IL-10.

Mipango ya kutofautisha ya clones za Th0 na cytokines zilizofichwa nao zinaonyeshwa kwenye Mtini. 7.2 na 7.3 (tazama pia kuingiza rangi).

Seli za T-cytotoxic (CD8 +), wauaji wa asili - wazalishaji dhaifu wa cytokines, kama vile interferon, TNFa na lymphotoxins.

Uanzishaji mwingi wa mojawapo ya vikundi vidogo vya Th unaweza kuamua ukuzaji wa mojawapo ya lahaja za mwitikio wa kinga. Usawa wa muda mrefu wa uanzishaji wa Th unaweza kusababisha kuundwa kwa hali ya immunopathological inayohusishwa na udhihirisho wa

mi allergy, ugonjwa wa autoimmune, michakato ya uchochezi sugu, nk.

Mchele. 7.2. Tofauti ndogo za T-lymphocytes zinazozalisha cytokines

II. Katika mfumo wa kinga ya ndani, wazalishaji wakuu wa cytokines ni seli za myeloid. Kwa kutumia vipokezi vya Toll-like (TLRs), wanatambua miundo sawa ya molekuli ya vimelea mbalimbali vya magonjwa, kinachojulikana kuwa mifumo ya molekuli inayohusishwa na pathojeni (PAMPs), k.m. marudio, n.k. Kutokana na hilo.

Mwingiliano huu na TLR huchochea upitishaji wa mawimbi ya ndani ya seli na kusababisha mwonekano wa jeni kwa vikundi viwili vikubwa vya saitokini: pro-uchochezi na aina ya 1 IFN (Mchoro 7.4, angalia pia kuingiza rangi). Mara nyingi hizi cytokines (IL-1, -6, -8, -12, TNFa, GM-CSF, IFN, chemokines, n.k.) huchochea ukuaji wa uvimbe na hushiriki katika kulinda mwili dhidi ya maambukizo ya bakteria na virusi.

Mchele. 7.3. Wigo wa cytokines zinazotolewa na seli za Th1 na Th12

III. Seli ambazo si sehemu ya mfumo wa kinga (seli za tishu zinazounganishwa, epithelium, endothelium) huweka vipengele vya ukuaji wa autocrine (GGF, EGF, TGFr, nk). na cytokines kusaidia kuenea kwa seli za hematopoietic.

Cytokines na wapinzani wao zimeelezewa kwa kina katika idadi ya monographs (Kovalchuk L.V. et al., 2000; Ketlinsky S.A., Simbirtsev A.S.,

Mchele. 7.4. Uingizaji wa upatanishi wa TLR wa utengenezaji wa saitokini na seli za kinga za ndani

Udhihirisho mwingi wa cytokines sio salama kwa mwili na unaweza kusababisha maendeleo ya mmenyuko wa uchochezi mwingi, majibu ya awamu ya papo hapo. Vizuizi mbalimbali vinahusika katika udhibiti wa uzalishaji wa cytokines za uchochezi. Kwa hivyo, idadi ya vitu vimeelezewa kuwa hufunga cytokine IL-1 bila upendeleo na kuzuia udhihirisho wa hatua yake ya kibaolojia (a2-macroglobulin, C3-sehemu ya inayosaidia, uromodulin). Vizuizi mahususi vya IL-1 vinaweza kuwa vipokezi vya decoy mumunyifu, kingamwili, na mpinzani wa kipokezi cha IL-1 (IL-1RA). Pamoja na maendeleo ya kuvimba, kuna ongezeko la kujieleza kwa jeni la IL-1RA. Lakini hata kawaida, mpinzani huyu yuko katika damu kwenye mkusanyiko wa juu (hadi 1 ng / ml au zaidi), kuzuia hatua ya IL-1 ya asili.

seli zinazolengwa

Kitendo cha saitokini kwenye seli lengwa hupatanishwa kupitia vipokezi maalum ambavyo hufunga saitokini zenye mshikamano wa juu sana, na saitokini za kibinafsi zinaweza kutumia.

vipokezi vya kawaida. Kila cytokine hufunga kwa kipokezi chake maalum.

Vipokezi vya Cytokine ni protini za transmembrane na zimegawanywa katika aina 5 kuu. Ya kawaida zaidi ni aina inayoitwa hematopoietic ya vipokezi, ambavyo vina vikoa viwili vya ziada, moja ambayo ina mlolongo wa kawaida wa mabaki ya amino asidi ya tryptophan mbili na marudio ya serine yaliyotenganishwa na asidi yoyote ya amino (WSXWS motif). Aina ya pili ya kipokezi inaweza kuwa na vikoa viwili vya ziada vya seli na idadi kubwa ya cysteines iliyohifadhiwa. Hizi ni IL-10 na vipokezi vya familia vya IFN. Aina ya tatu inawakilishwa na vipokezi vya cytokine vya kundi la TNF. Aina ya nne ya kipokezi cha cytokine ni cha familia kuu ya vipokezi vya immunoglobulini, ambavyo vina vikoa vya ziada vya seli sawa na muundo wa molekuli za immunoglobulini. Aina ya tano ya vipokezi vinavyofunga molekuli za familia ya chemokine inawakilishwa na protini za transmembrane zinazovuka utando wa seli katika sehemu 7. Vipokezi vya cytokine vinaweza kuwepo katika umbo la mumunyifu, vikiwa na uwezo wa kuunganisha ligandi (Ketlinsky S.A. et al., 2008).

Cytokines zinaweza kuathiri uenezi, utofautishaji, shughuli za kazi na apoptosis ya seli zinazolengwa (tazama Mchoro 7.1). Udhihirisho wa shughuli za kibiolojia za cytokines katika seli zinazolengwa hutegemea ushiriki wa mifumo mbalimbali ya ndani ya seli katika upitishaji wa ishara kutoka kwa kipokezi, ambacho kinahusishwa na sifa za seli zinazolengwa. Ishara ya apoptosis inafanywa, kati ya mambo mengine, kwa msaada wa kanda maalum ya familia ya receptor ya TNF, kikoa kinachoitwa "kifo" (Mchoro 7.5, angalia kuingiza rangi). Ishara za kutofautisha na uanzishaji hupitishwa kupitia protini za Jak-STAT za ndani ya seli - vibadilishaji vya ishara na vianzishaji vya unukuzi (Mchoro 7.6, angalia kuingiza rangi). G-protini zinahusika katika uhamisho wa ishara kutoka kwa chemokines, ambayo husababisha kuongezeka kwa uhamiaji wa seli na kushikamana.

Uchambuzi mgumu wa mfumo wa cytokine ni pamoja na yafuatayo.

I. Tathmini ya seli za wazalishaji.

1. Ufafanuzi wa kujieleza:

Vipokezi vinavyotambua pathojeni au antijeni ya TCR, TLR) katika kiwango cha jeni na molekuli za protini (PCR, njia ya cytometry ya mtiririko);

Molekuli za adapta zinazofanya ishara ambayo huchochea uandishi wa jeni za cytokine (PCR, nk);

Mchele. 7.5. Uhamishaji wa mawimbi kutoka kwa kipokezi cha TNF

Mchele. 7.6. Jak-STAT - njia ya kuashiria ya kipokezi cha cytokine cha aina 1

Jeni za Cytokine (PCR); molekuli za protini za cytokines (tathmini ya kazi ya kuunganisha cytokine ya seli za mononuclear za binadamu).

2. Uamuzi wa kiasi cha subpopulations ya seli zilizo na cytokines fulani: Th1, Th2 Th17 (njia ya uchafu wa intracellular ya cytokines); uamuzi wa idadi ya seli zinazotoa cytokines fulani (njia ya ELISPOT, angalia Sura ya 4).

II. Tathmini ya cytokines na wapinzani wao katika vyombo vya habari vya kibiolojia ya mwili.

1. Kupima shughuli za kibiolojia za cytokines.

2. Uamuzi wa kiasi cha cytokines kwa kutumia ELISA.

3. Madoa ya Immunohistochemical ya cytokines katika tishu.

4. Uamuzi wa uwiano wa cytokines kinyume (pro- na kupambana na uchochezi), cytokines na wapinzani wa receptor cytokine.

III. Tathmini ya Kiini Lengwa.

1. Uamuzi wa kujieleza kwa vipokezi vya cytokine katika kiwango cha jeni na molekuli za protini (PCR, njia ya cytometry ya mtiririko).

2. Uamuzi wa molekuli za ishara katika maudhui ya intracellular.

3. Uamuzi wa shughuli za kazi za seli zinazolengwa.

Mbinu nyingi za kutathmini mfumo wa cytokine zimetengenezwa ili kutoa taarifa mbalimbali. Kati yao wanajulikana:

1) njia za kibiolojia za molekuli;

2) mbinu za uamuzi wa kiasi cha cytokines kwa kutumia immunoassay;

3) kupima shughuli za kibiolojia za cytokines;

4) uchafu wa intracellular wa cytokines;

5) njia ya ELISPOT, ambayo inafanya uwezekano wa kuchunguza cytokines karibu na seli moja inayozalisha cytokine;

6) immunofluorescence.

Tunatoa maelezo mafupi ya njia hizi.

Kupitia njia za kibiolojia za molekuli inawezekana kujifunza usemi wa jeni za cytokines, vipokezi vyao, molekuli za ishara, kujifunza polymorphism ya jeni hizi. Katika miaka ya hivi karibuni, idadi kubwa ya tafiti zimefanywa ambazo zimefunua uhusiano kati ya anuwai ya aleli za jeni za mfumo wa cytokine na utabiri.

kwa magonjwa kadhaa. Utafiti wa allelic lahaja za jeni za saitokini unaweza kutoa taarifa kuhusu utayarishaji wa kijeni wa saitokini fulani. Nyeti zaidi ni mmenyuko wa mnyororo wa polimerasi wa wakati halisi - PCR-RT (tazama Sura ya 6). njia ya mseto katika hali hukuruhusu kufafanua ujanibishaji wa tishu na seli za usemi wa jeni la cytokine.

Uamuzi wa kiasi cha cytokines katika maji ya kibaolojia na katika tamaduni za seli za pembeni za damu ya ELISA inaweza kutambuliwa kama ifuatavyo. Kwa kuwa saitokini ni wapatanishi wa ndani, ni sahihi zaidi kupima viwango vyao katika tishu husika baada ya uchimbaji wa protini ya tishu au katika vimiminika asilia kama vile machozi, uoshaji mdomoni, mkojo, kiowevu cha amnioni, ugiligili wa ubongo, n.k. Viwango vya cytokine katika seramu au maji mengine ya mwili huonyesha hali ya sasa ya mfumo wa kinga, yaani. awali ya cytokines na seli za mwili katika vivo.

Kuamua viwango vya uzalishaji wa saitokini na seli za pembeni za damu za mononuclear (PBMCs) huonyesha hali ya utendaji wa seli. Uzalishaji wa hiari wa saitokini za MNC katika utamaduni unaonyesha kuwa seli tayari zimewashwa. katika vivo. Inayotokana (na vichocheo mbalimbali, mitojeni) usanisi wa cytokine huonyesha uwezo, uwezo wa hifadhi wa seli kukabiliana na kichocheo cha antijeni (haswa, kwa hatua ya madawa ya kulevya). Uzalishaji uliopunguzwa wa cytokines unaweza kutumika kama moja ya ishara za hali ya upungufu wa kinga. Cytokines sio maalum kwa antijeni fulani. Kwa hiyo, uchunguzi maalum wa magonjwa ya kuambukiza, autoimmune na mzio kwa kuamua kiwango cha cytokines fulani haiwezekani. Wakati huo huo, tathmini ya viwango vya cytokine inafanya uwezekano wa kupata data juu ya ukali wa mchakato wa uchochezi, mpito wake kwa kiwango cha utaratibu na ubashiri, shughuli za kazi za seli za mfumo wa kinga, na uwiano wa seli za Th1 na Th2; ambayo ni muhimu sana katika utambuzi tofauti wa idadi ya michakato ya kuambukiza na ya immunopathological.

Katika vyombo vya habari vya kibiolojia, cytokines zinaweza kuhesabiwa kwa kutumia aina mbalimbali njia za immunoassay, kutumia kingamwili za polyclonal na monoclonal (tazama Sura ya 4). ELISA hukuruhusu kujua ni viwango vipi vya cytokines kwenye bio-

maji ya mwili yenye mantiki. Ugunduzi wa ELISA wa cytokine una faida kadhaa juu ya njia zingine (unyeti mkubwa, maalum, uhuru kutoka kwa uwepo wa wapinzani, uwezekano wa uhasibu sahihi wa kiotomatiki, kusawazisha uhasibu). Hata hivyo, njia hii pia ina vikwazo vyake: ELISA haina sifa ya shughuli za kibiolojia ya cytokines na inaweza kutoa matokeo ya uongo kutokana na epitopes ya kukabiliana na msalaba.

uchunguzi wa kibiolojia uliofanywa kwa misingi ya ujuzi wa mali ya msingi ya cytokines, hatua zao kwenye seli zinazolengwa. Utafiti wa athari za kibaolojia za cytokines umesababisha maendeleo ya aina nne za upimaji wa cytokine:

1) kwa uingizaji wa kuenea kwa seli zinazolengwa;

2) kwa athari ya cytotoxic;

3) kwa kuanzishwa kwa utofautishaji wa watangulizi wa uboho;

4) kwa hatua ya antiviral.

IL-1 imedhamiriwa na athari ya kuchochea juu ya kuenea kwa thymocytes ya panya iliyoamilishwa na mitogen. katika vitro; IL-2 - kulingana na uwezo wa kuchochea shughuli za kuenea kwa lymphoblasts; kwa athari za cytotoxic kwenye fibroblasts ya panya (L929), TNFa na lymphotoxins hujaribiwa. Mambo ya kuchochea koloni yanatathminiwa na uwezo wao wa kusaidia ukuaji wa vizazi vya uboho kama koloni kwenye agari. Shughuli ya antiviral ya IFN hugunduliwa na kizuizi cha hatua ya cytopathic ya virusi katika utamaduni wa fibroblasts ya binadamu ya diplodi na mstari wa tumor wa fibroblasts ya panya L-929.

Mistari ya seli imeundwa ambayo ukuaji wake unategemea kuwepo kwa cytokines fulani. Katika meza. 7.1 ni orodha ya mistari ya seli inayotumika kupima saitokini. Kulingana na uwezo wa kushawishi kuenea kwa seli nyeti zinazolengwa, upimaji wa kibayolojia wa IL-1, IL-2, IL-4, IL-6, IL-7, IL-15, n.k. hufanywa. Hata hivyo, mbinu hizi za kupima si nyeti sana na taarifa. Molekuli za kizuizi na pinzani zinaweza kuficha shughuli za kibaolojia za saitokini. Baadhi ya saitokini huonyesha shughuli za jumla za kibiolojia. Hata hivyo, njia hizi ni bora kwa ajili ya kupima shughuli maalum ya cytokines recombinant.

Jedwali 7.1. Mistari ya seli inayotumiwa kupima shughuli za kibiolojia za cytokines

Mwisho wa meza. 7.1

Maabara 7-1

Uamuzi wa shughuli za kibaolojia za IL-1 na athari yake ya comitogenic juu ya kuenea kwa thymocytes ya panya.

Njia ya kupima kibiolojia ya IL-1 inategemea uwezo wa cytokine ili kuchochea kuenea kwa thymocytes ya panya.

IL-1 inaweza kuamua katika utamaduni wa monocytes iliyochochewa na LPS, na pia katika maji yoyote ya mwili. Inahitajika kulipa kipaumbele kwa maelezo kadhaa.

1. Kwa kupima, thymocytes ya panya C3H/HeJ iliyochochewa kuenea na mitogens (concanavalin A - ConA na phytohemagglutinin - PHA) hutumiwa. Thymocyte za C3H/HeJ hazikuchaguliwa kwa nasibu: panya za mstari huu wa asili hazijibu LPS, ambazo zinaweza kuwepo kwenye nyenzo za mtihani na kusababisha uzalishaji wa IL-1.

2. Thymocytes hujibu kwa IL-2 na mitogens, kwa hiyo, katika maandalizi yaliyojaribiwa kwa IL-1, uwepo wa IL-2 na mitogens inapaswa pia kuamua.

Utaratibu wa uendeshaji

1. Pata kusimamishwa kwa thymocytes kwenye mkusanyiko wa 12 × 10 6 / ml kati RPMI 1640 iliyo na 10% ya serum ya ng'ombe wa fetasi na 2-mercaptoethanol (5 × 10 -5 M).

2. Msururu wa dilutions mara mbili mfululizo za majaribio (maji maji ya mwili) na sampuli za udhibiti huandaliwa. Vimiminika vya kibayolojia vilivyo na IL-1 au sampuli zilizopatikana kwa kuingizwa kwa seli za nyuklia bila LPS na maandalizi ya kiwango cha maabara yaliyo na IL-1 hutumiwa kama vidhibiti. Katika sahani za chini zenye visima 96, 50 µl ya kila dilution huhamishiwa kwenye visima 6.

3. Ongeza 50 µl za PHA iliyosafishwa (Karibu) iliyoyeyushwa katika wastani kamili katika mkusanyiko wa 3 µg/ml hadi visima vitatu vya kila myeyusho, na 50 µl za kati hadi visima 3 vingine.

4. Ongeza 50 µl ya kusimamishwa kwa thymocyte kwenye kila kisima na uangulie kwa saa 48 kwa 37°C.

6. Kabla ya kukamilika kwa kilimo, 50 μl ya suluhisho (1 μCi / ml) ya [" 3 H] -thymidine huongezwa kwenye visima na kuingizwa kwa saa 20 nyingine.

7. Kuamua kiwango cha radioactivity, seli za utamaduni huhamishiwa kwenye karatasi ya chujio kwa kutumia kivunaji cha seli moja kwa moja, vichujio vinakaushwa na kuingizwa kwa lebo huamua na counter scintillation ya kioevu.

8. Matokeo yanaonyeshwa kama mgawo wa kichocheo.

ambapo m cp ni wastani wa idadi ya mapigo katika mashimo 3.

Ikiwa thymocytes hujibu kwa kusisimua kwa kiwango cha IL-1, basi index ya kusisimua ya sampuli ya mtihani, zaidi ya 3, inaonyesha kwa uhakika shughuli ya IL-1.

Uchunguzi wa kibayolojia ndiyo njia pekee ya kutathmini utendakazi wa saitokini, lakini njia hii inapaswa kukamilishwa na aina mbalimbali za vidhibiti vinavyofaa kwa umaalum kwa kutumia kingamwili za monokloni. Kuongezewa kwa antibodies fulani ya monoclonal kwa cytokine katika utamaduni huzuia shughuli za kibiolojia ya cytokine, ambayo inathibitisha kwamba ishara ya kuenea kwa mstari wa seli ni cytokine iliyopangwa.

Kutumia bioassay kugundua interferon. Kanuni ya kutathmini shughuli za kibiolojia ya IFN inategemea athari yake ya antiviral, ambayo imedhamiriwa na kiwango cha kuzuia uzazi wa virusi vya mtihani katika utamaduni wa seli.

Seli nyeti kwa utendakazi wa IFN zinaweza kutumika katika kazi: mwanzoni kuku walio na trypsinized na seli za embryonic fibroblast ya binadamu, seli zilizopandikizwa za fibroblasts za binadamu za diploidi na utamaduni wa seli za panya (L929).

Wakati wa kutathmini athari ya antiviral ya IFN, ni vyema kutumia virusi na mzunguko mfupi wa uzazi, unyeti mkubwa kwa hatua ya IFN: virusi vya encephalomyelitis ya panya, stomatitis ya vesicular ya panya, nk.

Maabara 7-2

Uamuzi wa shughuli za interferon

1. Kusimamishwa kwa fibroblasts ya fetasi ya binadamu ya diploidi kwenye sehemu ya kati yenye seramu 10% ya viinitete vya ng'ombe (mkusanyiko wa seli - 15-20×10 6/ml) hutiwa kwenye sahani zisizo na kuzaa zenye visima 96, μl 100 kwa kila kisima na kuwekwa. katika CO 2 -incubator kwenye joto 37 °C.

2. Baada ya kuundwa kwa monolayer kamili, kati ya ukuaji hutolewa kutoka kwenye visima na 100 µl ya kati ya matengenezo huongezwa kwa kila kisima.

3. Titration ya shughuli za IFN katika sampuli za mtihani hufanyika kwa njia ya dilutions mara mbili kwenye monolayer ya fibroblasts.

Wakati huo huo na sampuli, virusi vya murine encephalomyelitis (MEM) huletwa ndani ya visima kwa kipimo ambacho husababisha uharibifu wa seli 100% masaa 48 baada ya kuambukizwa.

4. Visima vyenye chembechembe zilizoambukizwa virusi (zisizotibiwa) hutumika kama vidhibiti.

Sampuli za marejeleo za IFN zenye shughuli inayojulikana hutumiwa kama matayarisho ya marejeleo katika kila utafiti.

5. Sampuli za sahani za dilution huingizwa kwa saa 24 kwa 37 ° C katika anga ya 5% CO 2.

6. Kiwango cha shughuli za IFN imedhamiriwa na thamani ya usawa ya dilution ya juu ya sampuli ya mtihani, ambayo huchelewesha athari ya cytopathic ya virusi kwa 50%, na inaonyeshwa kwa vitengo vya shughuli kwa 1 ml.

7. Kuamua aina ya IFN, antiserum dhidi ya IFNα, IFNβ, au IFNγ huongezwa kwenye mfumo. Antiserum inafuta hatua ya cytokine inayofanana, ambayo inafanya uwezekano wa kutambua aina ya IFN.

Uamuzi wa shughuli za kibiolojia za uhamiaji wa sababu ya kuzuia. Hivi sasa, maoni mapya kabisa yameundwa juu ya asili na mali ya MYTH, iliyogunduliwa katika miaka ya 60 ya karne iliyopita kama mpatanishi wa kinga ya seli na kwa miaka mingi imeachwa bila uangalifu wa kutosha (Bloom BR, Bennet B., 1966; David JR. , 1966). Ni katika miaka 10-15 tu iliyopita ambapo imekuwa wazi kwamba MYTH ni mojawapo ya wapatanishi muhimu zaidi wa kibiolojia katika mwili na kazi mbalimbali za kibiolojia za cytokine, homoni, na enzyme. Kitendo cha MIF kwenye seli lengwa hutekelezwa kupitia CD74 - kipokezi au kupitia njia isiyo ya kitamaduni ya endocytosis.

HADITHI inachukuliwa kuwa mpatanishi muhimu wa uchochezi ambaye huamsha kazi ya macrophages (uzalishaji wa cytokine, phagocytosis, cytotoxicity, nk), pamoja na homoni ya asili ya kinga ambayo hurekebisha shughuli za glukokotikoidi.

Taarifa zaidi na zaidi zinakusanywa kuhusu jukumu la HADITHI katika pathogenesis ya magonjwa mengi ya uchochezi, ikiwa ni pamoja na sepsis, rheumatoid arthritis (RA), glomerulonephritis, nk. Katika RA, mkusanyiko wa MYTH katika maji ya viungo vilivyoathiriwa huongezeka kwa kiasi kikubwa. , ambayo inahusiana na ukali wa ugonjwa huo. Chini ya ushawishi wa MIF, uzalishaji wa cytokines zinazochochea uchochezi na macrophages na seli za synovial huongezeka.

Kuna mbinu mbalimbali za kupima shughuli za MIF, wakati seli zinazohamia (seli zinazolengwa kwa MIF) zimewekwa kwenye capillary ya kioo (mtihani wa capillary), katika tone la agarose au kwenye kisima cha agarose.

Tunawasilisha njia rahisi ya uchunguzi kulingana na uundaji wa kiwango cha microcultures ya seli (leukocytes au macrophages) katika eneo na idadi ya seli chini ya visima vya sahani ya gorofa-chini ya 96, ikifuatiwa na kilimo chao katika kati ya virutubisho. na uamuzi wa mabadiliko katika eneo la microcultures hizi chini ya hatua ya MIF (Suslov A.P., 1989).

Maabara 7-3

Ufafanuzi wa shughuli ya MYTH

Uamuzi wa shughuli za kibiolojia ya MIF unafanywa kwa kutumia kifaa kwa ajili ya malezi ya microcultures kiini (Mchoro 7.7) - MIGROSCRIN (Taasisi ya Utafiti ya Epidemiology na Microbiology jina lake baada ya N.F. Gamaleya wa Chuo cha Kirusi cha Sayansi ya Matibabu).

1. Katika visima vya sahani ya visima 96 (Mtiririko, Uingereza au sawa) ongeza 100 µl ya sampuli iliyopunguzwa katika njia ya utamaduni, ambayo shughuli ya MIF imedhamiriwa (kila dilution katika 4 sambamba, sampuli za majaribio). Njia ya kitamaduni ni pamoja na RPMI 1640, 2 mM L-glutamine, 5% ya seramu ya ng'ombe wa fetasi, 40 μg/ml gentamicin.

2. Katika visima vya udhibiti ongeza kati ya utamaduni (katika 4 sambamba) 100 µl.

3. Kusimamishwa kwa seli ya macrophages ya peritoneal imeandaliwa, ambayo panya 2 za mseto (CBAxC57B1 / 6) F1 huingizwa ndani ya 10 ml ya suluhisho la Hank na heparin (10 U / ml), tumbo hupigwa kwa upole kwa dakika 2-3. . Kisha mnyama huchinjwa kwa kukata kichwa, ukuta wa tumbo huchomwa kwa uangalifu katika eneo la groin, na exudate hutolewa kupitia sindano na sindano. Seli za exudate ya peritoneal huosha mara mbili na suluhisho la Hank, na kuziweka katikati kwa dakika 10-15 kwa 200 g. Kisha kusimamishwa kwa seli huandaliwa kwa mkusanyiko wa 10 ± 1 milioni / ml ya kati ya RPMI 1640. Kuhesabu hufanyika katika chumba cha Goryaev.

4. Mfumo wa MIGROSCRIN umekusanyika, ambayo ni kisimamo cha urekebishaji wa mwelekeo na kiwango cha vidokezo na tamaduni za seli katika nafasi ya wima madhubuti kwa urefu uliopewa juu ya katikati ya kisima cha sahani ya kitamaduni ya visima 96, na pia inajumuisha vidokezo 92. kwa pipette moja kwa moja kutoka Costar, USA (Mchoro .7.7).

Ingiza miguu ya tripod kwenye visima vya kona vya sahani. Kusimamishwa kwa seli hukusanywa na pipette ya moja kwa moja kwenye vidokezo - 5 μl kila mmoja, kusafishwa kutoka kwa seli za ziada kwa kuzama moja ndani ya kati na kuingizwa kwa wima kwenye soketi za kusimama kwa mfumo. Rack iliyojaa na vidokezo huwekwa kwenye joto la kawaida kwa saa 1 kwenye uso madhubuti wa usawa. Wakati huu, seli za kusimamishwa hukaa chini ya visima, ambapo microcultures ya kawaida ya seli huundwa.

5. Ondoa kwa makini rack ya ncha kutoka sahani. Sahani yenye microculture ya seli huwekwa katika nafasi ya usawa katika incubator CO 2, ambapo hupandwa kwa saa 20. Wakati wa kilimo, seli huhamia chini ya kisima.

6. Uhesabuji wa matokeo baada ya incubation unafanywa kwenye loupe ya binocular, kuibua kutathmini ukubwa wa koloni kwa kiwango ndani ya eyepiece. Microcultures ni umbo kama mduara. Wachunguzi kisha huamua kipenyo cha wastani cha koloni kutoka kwa matokeo ya vipimo vya koloni katika majaribio 4 au visima vya kudhibiti. Hitilafu ya kipimo ni ± 1 mm.

Kielezo cha uhamiaji (MI) kinahesabiwa na formula:

Sampuli ina shughuli ya MYTH ikiwa thamani za MI ni sawa na

Kwa kitengo cha kawaida (U) cha shughuli ya MYTH, thamani ya kinyume inachukuliwa sawa na thamani ya dilution ya juu ya sampuli (sampuli), ambayo index ya uhamiaji ni 0.6 ± 0.2.

Shughuli ya kibaolojia ya PEOα inakadiriwa na athari yake ya cytotoxic kwenye mstari wa fibroblasts iliyobadilishwa L-929. Recombinant TNFa hutumika kama udhibiti chanya, na seli katika njia ya utamaduni hutumiwa kama udhibiti hasi.

Kiashiria cha cytotoxic (CI) kinahesabiwa:

wapi a- idadi ya seli hai katika udhibiti; b- idadi ya seli hai katika jaribio.

Mchele. 7.7. Mpango MIGROSCRIN - vifaa vya tathmini ya kiasi cha uhamiaji wa tamaduni za seli

Seli huchafuliwa na rangi (bluu ya methylene), ambayo imejumuishwa tu kwenye seli zilizokufa.

Kwa kitengo cha kawaida cha shughuli za TNF, thamani ya dilution ya reverse ya sampuli inachukuliwa, ambayo ni muhimu kupata 50% ya cytotoxicity ya seli. Shughuli maalum ya sampuli ni uwiano wa shughuli katika vitengo vya kiholela kwa 1 ml kwa mkusanyiko wa protini iliyo katika sampuli.

Madoa ya cytokine ya ndani ya seli. Kubadilika kwa uwiano wa seli zinazozalisha saitokini mbalimbali kunaweza kuonyesha pathogenesis ya ugonjwa huo na kutumika kama kigezo cha utambuzi wa ugonjwa huo na tathmini ya tiba.

Njia ya uchafu wa intracellular huamua usemi wa cytokine katika kiwango cha seli moja. Cytometry ya mtiririko inakuwezesha kuhesabu idadi ya seli zinazoonyesha cytokine fulani.

Hebu tuorodhe hatua kuu katika uamuzi wa cytokines za intracellular.

Seli ambazo hazijachochewa huzalisha kiasi kidogo cha cytokines, ambazo, kama sheria, hazijawekwa, kwa hiyo, hatua muhimu katika tathmini ya cytokines za intracellular ni kuchochea kwa lymphocytes na kizuizi cha kutolewa kwa bidhaa hizi kutoka kwa seli.

Kiamilisho cha protini kinase C phorbol-12-myristate-13-acetate (PMA) pamoja na ionomycin ya kalsiamu ionophore (IN) hutumiwa mara nyingi kama kichochezi cha cytokine. Matumizi ya mchanganyiko huu husababisha awali ya aina mbalimbali za cytokines: IFNu, IL-4, IL-2, TNFα. Hasara ya kutumia FMA-IN ni tatizo la kuchunguza molekuli za CD4 kwenye uso wa lymphocytes baada ya uanzishaji huo. Pia, uzalishaji wa cytokines na T-lymphocytes husababishwa kwa kutumia mitojeni (PHA). Seli B na monocytes huchochea

Seli za nyuklia zimewekwa mbele ya inducers za uzalishaji wa cytokine na kizuizi cha usafiri wao wa ndani, brefeldin A au monensin, kwa saa 2-6.

Kisha seli husimamishwa tena katika suluhisho la bafa. Kwa fixation kuongeza 2% formaldehyde, incubate kwa dakika 10-15 kwa joto la kawaida.

Kisha seli hutibiwa na saponini, ambayo huongeza upenyezaji wa membrane ya seli, na kuchafuliwa na antibodies ya monoclonal maalum kwa cytokines kuamua. Madoa ya awali ya alama za uso (CD4, CD8) huongeza kiasi cha taarifa zilizopatikana kuhusu seli na hufanya iwezekanavyo kuamua kwa usahihi zaidi uhusiano wake wa idadi ya watu.

Kuna baadhi ya vikwazo katika matumizi ya mbinu zilizoelezwa hapo juu. Kwa hivyo, kwa msaada wao haiwezekani kuchambua usanisi wa cytokines na seli moja, haiwezekani kuamua idadi ya seli zinazozalisha cytokine katika idadi ndogo, haiwezekani kuamua ikiwa seli zinazozalisha cytokine zinaonyesha alama za kipekee, iwe. saitokini tofauti huundwa na seli tofauti au zile zile. Majibu ya maswali haya yanapatikana kwa kutumia mbinu zingine za utafiti. Kuamua mara kwa mara ya seli zinazozalisha cytokine katika idadi ya watu, njia ya kupunguza dilution na lahaja ya ELISPOT ya kipimo cha immunosorbent kilichounganishwa na enzyme (angalia Sura ya 4) hutumiwa.

Njia ya mseto katika situ. Mbinu ni pamoja na:

2) fixation na paraformaldehyde;

3) kugundua mRNA kwa kutumia cDNA iliyoandikwa. Katika baadhi ya matukio, cytokine mRNA imedhamiriwa kwenye sehemu kwa kutumia radioisotopu PCR.

Immunofluorescence. Mbinu ni pamoja na:

1) kufungia kwa chombo na maandalizi ya sehemu za cryostat;

2) fixation;

3) matibabu ya sehemu na antibodies za anti-cytokine zilizo na fluorescein;

4) uchunguzi wa kuona wa fluorescence.

Mbinu hizi (mseto katika hali na immunofluorescence) ni ya haraka na haitegemei viwango vya kizingiti vya bidhaa iliyofichwa. Hata hivyo, hawana kuamua kiasi cha cytokine iliyofichwa na inaweza kuwa ngumu kitaalam. Ufuatiliaji wa uangalifu kwa athari zisizo maalum ni muhimu.

Kutumia mbinu zilizowasilishwa za kutathmini cytokines, taratibu za pathological zinazohusiana na matatizo katika mfumo wa cytokine katika ngazi mbalimbali zilitambuliwa.

Kwa hivyo, tathmini ya mfumo wa cytokine ni muhimu sana kwa kuashiria hali ya mfumo wa kinga ya mwili. Utafiti wa viwango tofauti vya mfumo wa cytokine hufanya iwezekanavyo kupata habari kuhusu shughuli za kazi za aina tofauti za seli zisizo na uwezo wa kinga, ukali wa mchakato wa uchochezi, mpito wake kwa kiwango cha utaratibu, na utabiri wa ugonjwa huo.

Maswali na kazi

1. Orodhesha mali ya jumla ya cytokines.

2. Toa uainishaji wa cytokines.

3. Orodhesha vipengele vikuu vya mfumo wa cytokine.

4. Orodhesha seli zinazozalisha saitokini.

5. Eleza familia za receptors za cytokine.

6. Je, ni taratibu gani za utendaji wa mtandao wa cytokine?

7. Tuambie kuhusu uzalishaji wa cytokines katika mfumo wa kinga ya ndani.

8. Je, ni mbinu gani kuu za tathmini tata ya mfumo wa cytokine?

9. Je, ni njia gani za kupima saitokini katika viowevu vya mwili?

10. Je, ni kasoro gani katika mfumo wa cytokine katika patholojia mbalimbali?

11. Je, ni mbinu gani kuu za kupima kibiolojia ya IL-1, IFN, MIF, TNFa katika maji ya kibiolojia?

12. Eleza mchakato wa kuamua maudhui ya intracellular ya cytokines.

13. Eleza mchakato wa kuamua cytokines zilizofichwa na seli moja.

14. Eleza mlolongo wa mbinu zinazotumiwa kugundua kasoro katika kiwango cha kipokezi cha cytokine.

15. Eleza mlolongo wa mbinu zinazotumiwa kuchunguza kasoro katika kiwango cha seli zinazozalisha cytokine.

16. Ni habari gani inaweza kupatikana kwa kujifunza uzalishaji wa cytokines katika utamaduni wa seli za mononuclear, katika seramu ya damu?

NJIA ZA KUTAMBUA CYTOKINES

S.V. Sennikov, A.N. Silkov

Mapitio yamejitolea kwa njia kuu za kusoma cytokines zinazotumiwa sasa. Uwezekano na madhumuni ya mbinu ni sifa kwa ufupi. Faida na hasara za mbinu mbalimbali za uchambuzi wa kujieleza kwa jeni la cytokine katika kiwango cha asidi ya nucleic na katika kiwango cha uzalishaji wa protini huwasilishwa. (Cytokines na kuvimba. 2005. V. 4, No. 1. S. 22-27.)

Maneno muhimu: mapitio, cytokines, mbinu za uamuzi.

Utangulizi

Cytokines ni protini za udhibiti zinazounda mtandao wa wapatanishi wa ulimwengu wote, tabia ya mfumo wa kinga na seli za viungo vingine na tishu. Chini ya udhibiti wa darasa hili la protini za udhibiti, matukio yote ya seli hutokea: kuenea, kutofautisha, apoptosis, na shughuli maalum za kazi za seli. Madhara ya kila cytokine kwenye seli yanajulikana na pleiotropy, wigo wa athari za wapatanishi tofauti huingiliana, na, kwa ujumla, hali ya mwisho ya kazi ya seli inategemea ushawishi wa cytokines kadhaa zinazofanya synergistically. Kwa hivyo, mfumo wa cytokine ni mtandao wa udhibiti wa wapatanishi wa ulimwengu wote, wa polymorphic iliyoundwa kudhibiti michakato ya uenezi, utofautishaji, apoptosis, na shughuli za kazi za vitu vya seli katika mfumo wa hematopoietic, kinga, na mifumo mingine ya nyumbani ya mwili.

Muda kidogo umepita tangu maelezo ya cytokines ya kwanza. Hata hivyo, utafiti wao ulisababisha ugawaji wa sehemu kubwa ya ujuzi - cytokinology, ambayo ni sehemu muhimu ya nyanja mbalimbali za ujuzi na, kwanza kabisa, immunology, ambayo ilitoa msukumo mkubwa kwa utafiti wa wapatanishi hawa. Cytokinology inapitia taaluma zote za kliniki, kuanzia etiolojia na pathogenesis ya magonjwa kwa kuzuia na matibabu ya hali mbalimbali za patholojia. Kwa hivyo, watafiti na matabibu wanahitaji kuabiri utofauti wa molekuli za udhibiti na kuwa na ufahamu wazi wa jukumu la kila moja ya saitokini katika michakato inayofanyiwa utafiti.

Njia za uamuzi wa cytokines zaidi ya miaka 20 ya utafiti wao wa kina zimefanyika mageuzi ya haraka sana na leo inawakilisha eneo zima la ujuzi wa kisayansi. Mwanzoni mwa kazi, watafiti katika cytokinology wanakabiliwa na swali la kuchagua njia. Na hapa ni lazima mtafiti ajue ni taarifa gani hasa anahitaji kupata ili kufikia lengo lake. Hivi sasa, mamia ya mbinu tofauti za kutathmini mfumo wa cytokine zimetengenezwa, ambazo hutoa taarifa mbalimbali kuhusu mfumo huu. Cytokines zinaweza kutathminiwa katika vyombo vya habari mbalimbali vya kibiolojia na shughuli zao maalum za kibiolojia. Wanaweza kuhesabiwa kwa kutumia mbinu mbalimbali za uchunguzi wa kinga kwa kutumia kingamwili za aina nyingi na monokloni. Mbali na kujifunza aina za siri za cytokines, mtu anaweza kujifunza maudhui yao ya intracellular na uzalishaji katika tishu kwa cytometry ya mtiririko, blotting ya Magharibi, na in situ immunohistochemistry. Taarifa muhimu sana zinaweza kupatikana kwa kuchunguza usemi wa cytokine mRNA, uthabiti wa mRNA, uwepo wa isoform za cytokine mRNA, na mfuatano wa asili wa nyukleotidi ya antisense. Utafiti wa allelic lahaja za jeni za saitokini unaweza kutoa taarifa muhimu kuhusu uzalishaji wa juu au wa chini uliopangwa kijeni wa mpatanishi fulani. Kila njia ina faida na hasara zake, azimio lake na usahihi wa uamuzi. Ujinga na kutokuelewana kwa nuances hizi na mtafiti kunaweza kumpeleka kwenye hitimisho la uwongo.

Uamuzi wa shughuli za kibiolojia za cytokines

Historia ya ugunduzi na hatua za kwanza katika utafiti wa cytokines zilihusishwa kwa karibu na ukuzaji wa seli zisizo na uwezo wa kinga na mistari ya seli. Kisha athari za udhibiti (shughuli za kibiolojia) za idadi ya vipengele vya protini mumunyifu juu ya shughuli za kuenea kwa lymphocytes, juu ya awali ya immunoglobulins, na juu ya maendeleo ya majibu ya kinga katika mifano ya vitro yalionyeshwa. Mojawapo ya njia za kwanza za kuamua shughuli za kibaolojia za wapatanishi ni uamuzi wa sababu ya uhamiaji wa lymphocyte ya binadamu na sababu yake ya kuzuia. Kadiri athari za kibaolojia za cytokines zilivyosomwa, mbinu mbalimbali za kutathmini shughuli zao za kibaolojia pia zilionekana. Kwa hivyo, IL-1 iliamua kwa kutathmini kuenea kwa thymocytes ya panya katika vitro, IL-2 - kwa uwezo wa kuchochea shughuli za kuenea kwa lymphoblasts, IL-3 - kwa ukuaji wa makoloni ya hematopoietic katika vitro, IL-4 - na athari ya comitogenic, kwa kuongezeka kwa kujieleza kwa protini za Ia, kwa kushawishi uundaji wa IgG1 na IgE, nk. . Orodha ya njia hizi inaweza kuendelezwa, inasasishwa kila mara kadiri shughuli mpya za kibaolojia za mambo mumunyifu zinavyogunduliwa. Upungufu wao kuu ni njia zisizo za kawaida, kutowezekana kwa umoja wao. Uendelezaji zaidi wa mbinu za kuamua shughuli za kibiolojia za cytokines ulisababisha kuundwa kwa idadi kubwa ya mistari ya seli nyeti kwa cytokine moja au nyingine, au mistari mbalimbali. Nyingi za seli hizi zinazojibu saitokine sasa zinaweza kupatikana kwenye orodha za laini zinazopatikana kibiashara. Kwa mfano, kwa kupima IL-1a na b, mstari wa seli ya D10S hutumiwa, kwa IL-2 na IL-15, mstari wa seli ya CTLL-2 hutumiwa, kwa IL-3, IL-4, IL-5, IL. -9, IL-13, GM-CSF - mstari wa seli TF-1, kwa IL-6 - mstari wa seli B9, kwa IL-7 - mstari wa seli 2E8, kwa TNFa na TNFb - mstari wa seli L929, kwa IFNg - mstari wa seli WiDr , kwa IL-18 - mstari wa mstari wa seli KG-1.

Walakini, mbinu kama hiyo ya kusoma protini zisizo na kinga, pamoja na faida zinazojulikana, kama vile kupima shughuli halisi ya kibaolojia ya protini zilizokomaa na hai, uzazi wa juu chini ya hali sanifu, ina shida zake. Hizi ni pamoja na, kwanza kabisa, unyeti wa mistari ya seli si kwa cytokine moja, lakini kwa cytokines kadhaa zinazohusiana, madhara ya kibiolojia ambayo yanaingiliana. Kwa kuongeza, uwezekano wa kushawishi uzalishaji wa cytokines nyingine na seli zinazolengwa, ambazo zinaweza kupotosha parameter ya mtihani (kama sheria, haya ni kuenea, cytotoxicity, chemotaxis), haiwezi kutengwa. Bado hatujui cytokines zote na sio athari zao zote, kwa hivyo tunatathmini sio cytokine yenyewe, lakini jumla ya shughuli maalum za kibaolojia. Kwa hivyo, tathmini ya shughuli za kibaolojia kama jumla ya shughuli za wapatanishi tofauti (maalum haitoshi) ni moja wapo ya ubaya wa njia hii. Kwa kuongeza, kwa kutumia mistari ya cytokine-nyeti, haiwezekani kuchunguza molekuli zisizoamilishwa na protini zilizofungwa. Hii ina maana kwamba mbinu hizo hazionyeshi uzalishaji halisi kwa idadi ya cytokines. Hasara nyingine muhimu ya kutumia mistari ya seli ni hitaji la maabara ya utamaduni wa seli. Kwa kuongeza, taratibu zote za kukua seli na kuziingiza na protini zilizojifunza na vyombo vya habari zinahitaji muda mwingi. Inapaswa pia kuzingatiwa kuwa matumizi ya muda mrefu ya mistari ya seli inahitaji upyaji au udhibitisho, kwa kuwa kutokana na kilimo wanaweza kubadilika na kubadilishwa, ambayo inaweza kusababisha mabadiliko ya uelewa wao kwa wapatanishi na kupungua kwa usahihi. kuamua shughuli za kibaolojia. Hata hivyo, njia hii ni bora kwa kupima shughuli maalum ya kibiolojia ya wapatanishi wa recombinant.

Uhesabuji wa cytokines kwa kutumia antibodies

Cytokini zinazozalishwa na immunocompetent na aina nyingine za seli hutolewa kwenye nafasi ya intercellular kwa paracrine na maingiliano ya ishara ya autocrine. Kwa mkusanyiko wa protini hizi katika seramu ya damu au katika mazingira yaliyowekwa, mtu anaweza kuhukumu asili ya mchakato wa pathological na ziada au upungufu wa kazi fulani za seli kwa mgonjwa.

Mbinu za kubainisha saitokini kwa kutumia kingamwili mahususi kwa sasa ndiyo mifumo inayotambulika zaidi ya protini hizi. Njia hizi zilipitia mfululizo mzima wa marekebisho kwa kutumia lebo tofauti (radioisotope, fluorescent, electrochemiluminescent, enzymatic, nk). Ikiwa mbinu za radioisotopu zina idadi ya hasara zinazohusiana na matumizi ya studio ya mionzi na muda mdogo wa kutumia vitendanishi vilivyoandikwa (nusu ya maisha), basi njia za immunoassay za enzyme ndizo zinazotumiwa zaidi. Zinatokana na taswira ya bidhaa zisizoyeyuka za mmenyuko wa enzymatic ambao huchukua mwanga wa urefu wa mawimbi unaojulikana kwa wingi sawa na mkusanyiko wa analyte. Kingamwili zilizopakwa kwenye msingi thabiti wa polima hutumiwa kuunganisha vitu vinavyopimwa, na kwa kupiga picha, kingamwili zilizounganishwa na vimeng'enya, kwa kawaida phosphatase ya alkali au peroxidase ya horseradish.

Faida za njia ni dhahiri: ni usahihi wa juu wa uamuzi chini ya hali ya kawaida ya kuhifadhi vitendanishi na taratibu za kufanya, uchambuzi wa kiasi, na uzazi. Ubaya ni pamoja na anuwai ndogo ya viwango vilivyoamuliwa, kama matokeo ambayo viwango vyote vinavyozidi kizingiti fulani huchukuliwa kuwa sawa. Ikumbukwe kwamba wakati unaohitajika kukamilisha njia inatofautiana kulingana na mapendekezo ya mtengenezaji. Hata hivyo, kwa hali yoyote, tunazungumzia kuhusu saa kadhaa zinazohitajika kwa incubation na kuosha reagents. Kwa kuongeza, aina za siri na zilizofungwa za cytokines zimedhamiriwa, ambazo katika mkusanyiko wao zinaweza kuzidi kwa kiasi kikubwa fomu za bure, hasa zinazohusika na shughuli za kibiolojia za mpatanishi. Kwa hivyo, inashauriwa kutumia njia hii pamoja na njia za kutathmini shughuli za kibaolojia za mpatanishi.

Marekebisho mengine ya njia ya immunoassay, ambayo imepata matumizi makubwa, ni njia ya electrochemiluminescent (ECL) kwa uamuzi wa protini zilizo na kingamwili zilizoandikwa na ruthenium na biotini. Njia hii ina faida zifuatazo ikilinganishwa na radioisotopu na immunoassays ya enzyme: urahisi wa utekelezaji, muda mfupi wa utekelezaji wa mbinu, hakuna taratibu za kuosha, kiasi kidogo cha sampuli, mkusanyiko mkubwa wa viwango vya cytokine katika seramu na katika hali ya kati, unyeti mkubwa wa damu. njia na uzazi wake. Njia inayozingatiwa inakubalika kutumika katika utafiti wa kisayansi na katika kliniki.

Njia ifuatayo ya kutathmini saitokini katika vyombo vya habari vya kibiolojia inategemea teknolojia ya mtiririko wa fluorometry. Inakuruhusu kutathmini wakati huo huo hadi protini mia kwenye sampuli. Hivi sasa, vifaa vya kibiashara vimeundwa kwa uamuzi wa hadi cytokines 17. Hata hivyo, faida za njia hii pia huamua hasara zake. Kwanza, hii ni utumishi wa kuchagua hali bora kwa uamuzi wa protini kadhaa, na pili, utengenezaji wa cytokines hupunguzwa na vilele vya uzalishaji kwa nyakati tofauti. Kwa hiyo, uamuzi wa idadi kubwa ya protini wakati huo huo sio taarifa kila wakati.

Mahitaji ya jumla ya mbinu za immunoassay kwa kutumia kinachojulikana. "sandwich", ni uteuzi makini wa jozi ya antibodies, ambayo inakuwezesha kuamua aina ya bure au iliyofungwa ya protini iliyochambuliwa, ambayo inaweka vikwazo kwa njia hii, na ambayo lazima izingatiwe wakati wa kutafsiri data iliyopatikana. . Njia hizi huamua uzalishaji wa jumla wa cytokines na seli tofauti, wakati huo huo, uzalishaji wa antijeni maalum wa cytokines na seli zisizo na uwezo wa kinga unaweza kuhukumiwa tu kwa muda.

Hivi sasa, mfumo wa ELISpot (Enzyme-Liked ImmunoSpot) umetengenezwa, ambayo kwa kiasi kikubwa huondoa mapungufu haya. Njia hiyo inaruhusu tathmini ya nusu ya kiasi cha uzalishaji wa cytokine katika ngazi ya seli za kibinafsi. Azimio la juu la njia hii hufanya iwezekanavyo kutathmini uzalishaji wa cytokine ya antijeni, ambayo ni muhimu sana kwa kutathmini majibu maalum ya kinga.

Njia inayofuata, inayotumiwa sana kwa madhumuni ya kisayansi, ni uamuzi wa intracellular wa cytokines na cytometry ya mtiririko. Faida zake ni dhahiri. Tunaweza kubainisha idadi ya seli zinazozalisha saitokini na/au kubainisha wigo wa saitokini zinazozalishwa na seli mahususi, na inawezekana kubainisha uzalishaji huu kwa kiasi. Hata hivyo, njia iliyoelezwa ni badala ngumu na inahitaji vifaa vya gharama kubwa.

Mfululizo unaofuata wa mbinu, ambazo hutumiwa hasa kwa madhumuni ya kisayansi, ni mbinu za immunohistochemical kwa kutumia antibodies ya monoklonal iliyoandikwa. Faida ni dhahiri - kuamua uzalishaji wa cytokines moja kwa moja kwenye tishu (katika situ), ambapo athari mbalimbali za kinga hutokea. Hata hivyo, mbinu zinazozingatiwa ni ngumu sana na hazitoi data sahihi ya kiasi.

Cytokines ni pamoja na aina ya protini na uzito wa Masi ya 15-40 kDa, ambayo ni synthesized na seli mbalimbali katika mwili. Cytokines ni molekuli zinazohakikisha mwingiliano wa seli za mfumo wa kinga, endothelium ya mishipa, mfumo wa neva, na ini. Hivi sasa, zaidi ya cytokines 200 zinajulikana.

Cytokines sawa zinaweza kuunganishwa na seli za aina tofauti - mfumo wa kinga, wengu, thymus, tishu zinazojumuisha. Kwa upande mwingine, seli fulani ina uwezo wa kutoa saitokini nyingi tofauti. Aina kubwa zaidi ya cytokines huundwa na lymphocytes, kutokana na hili, kinga ya lymphocytic inaingiliana na taratibu nyingine za kinga na kwa mwili kwa ujumla.

Kipengele muhimu cha cytokines, tofauti na homoni na molekuli nyingine za kuashiria, ni sawa, tofauti, au hata matokeo ya kinyume ya hatua zao kwa seli tofauti. Wale. Matokeo ya mwisho ya athari ya cytokine haitegemei aina yake, lakini juu ya mpango wa ndani wa kiini cha lengo, juu ya kazi zake binafsi!

Kazi za cytokines

Jukumu la cytokines katika udhibiti wa kazi za mwili zinaweza kugawanywa katika sehemu kuu 4:

1. Udhibiti wa embryogenesis, kuwekewa na maendeleo ya viungo, ikiwa ni pamoja na viungo vya mfumo wa kinga.

2. Udhibiti wa michakato ya ukuaji wa tishu:

3. Udhibiti wa kazi za kibinafsi za kisaikolojia:

  • kuhakikisha kazi ya seli,
  • uratibu wa athari za mfumo wa endocrine, kinga na neva;
  • kudumisha homeostasis (uwezo wa nguvu) wa mwili.

4. Udhibiti wa athari za kinga za mwili katika kiwango cha ndani na kimfumo:

  • mabadiliko katika muda na nguvu ya majibu ya kinga (kinga ya antitumor na antiviral ya mwili);
  • urekebishaji wa majibu ya uchochezi,
  • kushiriki katika maendeleo ya athari za autoimmune.
  • kuchochea au kuzuia ukuaji wa seli;
  • ushiriki katika mchakato wa hematopoiesis.

Tunakushauri kusoma



Machapisho yanayofanana