Механізми дії та функції цитокінів у нервовій системі, їх взаємодії на рівні головного мозку. Рецептори цитокінів в межах центральної нервової системи (ЦНС). Стимуляція гіпоталамо-гіпофізарно-адреналової системи як доказ прямого впливу цитокінів на ЦНС.
Аннотация к работе
Цитокіни - це численна група різних за місцем утворення, структурою та біологічною активністю білкових молекул, синтез яких індукується ендо-або екзогенними антигенами та які регулюють утворення, ріст, розвиток та функціонування різних клітин організму, насамперед імунної системи. Цитокіни мають різну структуру, можуть продукуватися багатьма клітинами різної тканинної диференціації, мати плейотропну дію, тобто впливати одночасно на різні клітини, чинити ефекти, які можуть навіть бути протилежними залежно від оточення, взаємодії з іншими факторами, стадії розвитку реакції тощо. Один і той самий ефект може бути індукований різними цитокінами, також часто спостерігається каскадний характер їх утворення. Один цитокін може регулювати утворення і функціонування іншого. І вплив кожного цитокіну реалізується тільки в результаті впливу на клітину саме такого "слова".Спочатку цитокіни були охарактеризовані як фактори, що секретуються імунокомпетентними клітинами і беруть участь у регуляції функцій всередині імунної системи. В даний час є багато свідчень того, що цитокіни чинять вплив на фізіологічну регуляцію процесів у головному мозку і функціонують як месенджери взаємодії імунної та нервової систем. Доведено, що зміна системного рівня цитокінів чинить вплив на процеси у головному мозку. Крім того, доведено експресію цитокінів та їх рецепторів власне клітинами нервової системи [4]. Їх виявляють у області шиї і голови, в черевній і грудній порожнинах, близько черевної аорти, близько внутрішніх органів, у складі їхніх тканин (в мозковій речовині надниркових залоз, в міокарді, в передміхуровій залозі і ін органах), уздовж нервів, близько периферичних гангліїв нервової системи, в товщі вузлів симпатичного стовбура, в жировій тканині і т.д.Ефекти введення цитокінів здоровим субєктам і наслідки інгібування дії цитокінів при інфекції, запаленні або стресі, передбачають, що цитокіни можуть грати фізіологічну роль в регулюванні секреторної активності ГГА осі.Дослідження локалізації рецепторів IL-1 в мозку показали досить широке розповсюдження цих рецепторів. Високі рівні міченого радіоізотопом йоду I125 IL-1beta були знайдені в судинному сплетенні, борознах, гіпокампі, мозочку і нюховій цибулині мозку щурів. Подальші дослідження підтвердили існування рецепторів IL-1 в ЦНС гризунів і була виявлена МРНК IL-1r1 і звязування IL-1 з нейронами, астроцитами, цереброваскулярним ендотелієм, клітинами нейробластоми і клітинами гліобластоми, але не мікроглії. В цілому, мозок миші має дуже низьку питому щільність рецепторів IL-1 як було оцінено по звязуванню міченого IL-1alpha, IL-1beta з IL-1ra. МРНК IL-1r1 в мозку щура в значній мірі обмежена не-нейронними клітинами, епендимними клітинами, які вистилають шлуночки мозку і спинномозкові канал, клітинами судинного сплетення, лептоменінкса і специфічними ендотеліальними/периваскулярними клітинами, які є головними ділянками експресії рецепторів IL-1.Тим не менше, багато досліджень повідомило про розподіл імунореактивності IL-1, IL-6 і TNF-alpha або їх МРНК в мозку нормальних нелікованих індивідуумів. У мозку людини, IL-1beta був знайдений в межах нейронних елементів гіпоталамуса, включаючи перивентрикулярні регіони. МРНК гена ICE, що кодує фермент, відповідальний за частковий протеаліз Pro-IL-1beta до зрілого, активного IL-1beta, була виявлена в мікроглії мишей, гомогенатах гіпоталамуса і гіпокампу і кровоносних судинах (артеріоли і венули) в мозковій паренхімі. МРНК IL-1beta також була виявлена в мозку щурів, особливо в гіпоталамусі, гіпокампі, мозочку, судинному сплетенні і кровоносних судинах у всьому мозку.Особливе значення для взаємодій між імунною і нервовою системою має гіпотеза, що синтез цитокінів в мозку може бути індукований стимулами, іншими ніж ті, що прямо впливають на ЦНС, і, отже, цитокіни можуть діяти як нейрорегулятори в межах мозку способом, схожим до класичних нейропептидів. Проте, важливою проблемою, повязаною з індукцією цитокінів у мозку, є питання, чи дійсно стимул, що викликає збільшення синтезу цитокінів, має периферичне походження, чи можуть великі дози LPS проникати через гематоенцефалічний барєр в достатній кількості, щоб безпосередньо стимулювати синтез цитокінів. Ці дослідження показали суттєву індукцію МРНК IL-1beta, IL-6, TNF-alpha і IFN-gamma в декількох регіонах мозку (кора, мозочок, таламус, смугасте тіло, гіпокамп, совбур мозку і гіпоталамус), з піком збільшення секреції через 2 - 4 години після введення LPS. Оскільки автори зробили висновок, що це збільшення не могло бути пояснено контамінацією клітинами периферичної крові, ясно, що ці цитокіни були індуковані в мозку дозами LPS, які не руйнують гематоенцефалічний барєр, а отже впливають на зміну секреції цитокінів у головному мозку по одному із механізмів, що були описані у розділі 1. Збільшення експресії в межах мозкової паренхіми не спостерігалося через 6 годин після введення LPS, з індукцією МРНК TNF-alpha в гіпоталамусі тільки на 9-18 годин після введення LPS.
План
Зміст
Вступ
1. Механізми дії та функції цитокінів у нервовій системі
2. Цитокінові взаємодії на рівні головного мозку
2.1 Рецептори цитокінів в межах ЦНС
2.2 Експресія цитокінів у головному мозку
2.2.1 Базальна експресія
2.2.2 Індукована експресія цитокінів
3. Стимуляція ГГА системи як доказ прямого впливу цитокінів на ЦНС
2. Ройт А. Основы иммунологии. - М: Мир., 2000. - 593 с.
3. Г.М. Бодиенкова, Е.В. Боклаженко, С.И. Курчевенко. Роль цитокинов в развитии нейроинтоксикаций у работающих // Медицинские науки. - 2010. - № 10 . - С.12-15.
4. Gmeiner M., Pfeifer J. Extraadrenal Abdominal Paraganglia: A Therapeutical Challenge // The Journal of Surgery. - 2003. - V.5. - №1. - P.23-24.
5. Абрамов B. B., Повещенко А.Ф., Гребенщиков А.Ю. Асимметрия экспрессия гена ИЛ-1р в головном мозге мыши в процессе формирования иммунного ответа // Бюллетень Сибирского отделения РАМН. - . 1995. - №1. - С.60-64.
6. Одинак М.М., Цыган Н.В. Факторы роста нервной ткани в центральной нервной системе. - Санкт-Петербург., 2005. - 157 с.
7. V. H. Perry, T. A. Newman. The impact of systemic infection on the progression of neurodegenerative deseade // Nature Reviews Neuroscience. - 2003. - V.4. - № 2. - P.103 - 112
8. Повещенко А.Ф., Якушенко Е.В., Короткова H. A. Экспрессия генов цитокинов в селезенке и иммунный ответ у мышей (CBAXC57Bl) Fl // Иммунология - 2001. - №6. - С.27-28.
9. Повещенко А.Ф., Маркова Е.В., Короткова H. A. Экспрессия генов цитокинов в полушариях головного мозга и поведенческие реакции у мышей (CBAXC57Bl) Fl // БЭБИМ. - 2002. - Т.47. - №2. - С.23-24.
10. Kozlov V., Yakushenko E., Abramov V. Eiythropoietin receptors are expressed in the brain hemispheres of (CBAXC57BI) Fl mice // European Cytokine Network 1998,-V.9. N.3-P.523.