Глюкокортикоиды в ревматологии. Механизм действия

09 Июня в 18:27 684 0


ГК проявляют свою биологическую активность за счет связывания с цитоплазматическими глюкокортикоидными рецепторами, расположенными внутри клеток-мишеней, регулирующих транскрипцию нескольких генов. Полагают, что в каждой чувствительной к ГК клетке содержится от 10 до 100 стероидотвечающих генов. Гены, кодирующие синтез ГК-рецепторов, относятся к суперсемейству, в которое входят гены цитозольных рецепторов других стероидных гормонов, таких, как прогестерон, эстрогены, а также гормонов щитовидной железы, ретиноевой кислоты и витамина D (R. L. Miesfeld, 1990; P. S. Fuller, 1991).

ГК-рецепторы экспрессируются почти во всех клетках, однако их плотность в разных клетках не одинакова. С помощью клонированной кДНК установлена первичная структура гена ГК-рецептора, состоящего из 800 аминокислотных остатков. Имеется один класс ГК-рецепторов, не различающихся по структуре и аффинности к ГК в различных тканях. Однако минералокортикоидный рецептор также связывается с ГК с высокой аффинностью.

С-терминальный участок неактивного ГК-рецептора связан с крупным белковым комплексом (примерно 300 kD), включающим две субъединицы стрессорного белка Hsp90. Кроме того, в состав этого комплекса могут входить и другие белки, такие, как иммунофилин с мол. массой 59 kD и различные ингибиторные белки. Hsp90 обеспечивает правильную сборку ГК-рецептора, способствуя приобретению конформации, оптимальной для связывания с ГК, и действуя, как чаперон для предотвращения локализации не связанного с ГК рецептора в ядре. После связывания ГК с рецептором происходит диссоциация Hsp90, позволяющая активированному ГК-рецептору очень быстро локализоваться в ядре и связаться с ДНК.

Экспрессия ГК-рецепторов регулируется различными факторами на транскрипционном, трансляционном и посттрансляционном уровнях (M. Karin и соавт., 1993). Длительная стероидная терапия вызывает подавление экспрессии ГК-рецепторов в циркулирующих моноцитах и лейкоцитах. Внутри клетки ГК-рецепторы образуют димер, который связывается с участками ДНК, получившими название глюкокортикоидотвечающих элементов (glucocorticoid response elements-GRE), расположенными в промоторном участке стероидотвечающего гена. Уровень транскрипции гена зависит от того, происходит ли индукция или репрессия гена.

ГК являются естественными регуляторами транскрипции генов нескольких цитокинов и других молекул, играющих важную роль в развитии воспаления.

Влияние ГК на экспрессию генов некоторых молекул, принимающих участие в развитии воспаления (R. P. Schleimer, 1993)

Влияние на экспрессию генов

подавление

усиление

Цитокины: ИЛ -1, ИЛ-6, ИЛ-8, ФНО-a, EO-y, ГМ-КСФ

Эластаза

Активатор плазминогена

Коллагеназа

Циклооксигеназа

Синтетаза окиси азота

Ингибитор активатора плазминогена

Вазокортин, липокортин

Нейтральные эндопептидазы

Рецепторы для гормонов

Недавно было показано, что ГК-рецепторы взаимодействуют с различными факторами транскрипции, что может иметь важное значение для реализации их противовоспалительного эффекта (P. J. Barnes и I. Adcoch, 1993). Например, ГК являются мощными ингибиторами транскрипции гена коллагеназы, индуцированной ФНО-а и форболовым эфиром, которая регулируется фактором транскрипции — активаторным белком-1 (АБ-1). Последний является гетеродимером Fos и Jun белков, являющихся  продуктами  протоонкогенов  c-fos  и  c-jun.  АБ-1  образует  белковый  комплекс с активированными ГК-рецепторами в ядре, вызывая репрессию связывания ДНК.

Полагают, что ГК могут подавлять эффекты тех цитокинов, действие которых обусловлено активацией АБ-1. Например, ФНО-а и форболовый эфир увеличивают связывание АБ-1 с ДНК, которая ингибируется ГК. Этот эффект опосредуется взаимодействием с GRE, что вызывает репрессию соответствующих цитокиновых генов. Установлено, что гены цитокинов особенно чувствительны к ингибиторному действию ГК. Например, ген ИЛ-6 имеет не менее 4 отрицательных GRE, расположенных очень близко к промоторному участку, и 1 GRE, локализующийся около участка, с которого начинается транскрипция. Кроме того, ГК усиливают разрушение иРНК таких цитокинов, как ИЛ-1, ИЛ-3 и ГМ-КСФ.

ГК не только блокируют синтез цитокинов, но и могут отменять их эффекты за счет нескольких механизмов. Один из них связан с подавлением синтеза некоторых цитокиновых рецепторов, в частности ИЛ-2Р. Некоторые цитокины оказывают свое действие за счет активации факторов транскрипции, таких, как АБ-1 и NFkB, которые активируют или репрессируют мишеневые гены, в то время как ГК оказывают противоложное влияние на ГК-рецепторы. Так, ФНО-а активируют АБ-1 и NFkB, и эта активация подавляется ГК.

Стимуляция Т-лимфоцитов опосредуется активацией АБ-1, что приводит к индукции нескольких генов, кодирующих ИЛ-2, ИЛ-2Р, и пролиферации клеток. Эта активация также подавляется ГК. Кроме того, ГК могут ингибировать экспрессию генов цитокинов опосредованно. Например, ЦсА подавляет транскрипцию гена ИЛ-2, блокируя связывание специфического фактора транскрипции, так называемого ядерного фактора активации Т-клеток (NF-AT), который реагирует с распознающей последовательностью ИЛ-2 промотора. Поскольку NF-AT образует комплекс с АБ-1, предполагается, что ГК, блокируя АБ-1, могут интерферировать с NF-AT и таким образом подавлять транскрипцию гена ИЛ-2.



Описаны следующие механизмы, обеспечивающие противовоспалительный, антидеструктивный и иммунный эффекты терапии ГК:
1. Предотвращение миграции лейкоцитов в зону воспаления за счет подавления экспрессии молекул адгезии (ELAM-1 и ICАМ-1) ЭК и транскрипции генов провоспалительных цитокинов (ИЛ-1, ФНО-а, ИЛ-8).
2. Индукция синтеза липокортина — ингибитора активности фосфолипазы А2.
3. Подавление активности ЦОГ-2.
4. Негативная регуляция экспрессии генов металлопротеиназ (коллагеназа, стромелизин), которая может быть связана как с ингибицией синтеза ИЛ-1 и ФНО-а, усиливающих экспрессию генов металлопротеиназ, так и с подавлением активности фактора транскрипции (АБ-1), участвующего в регуляции экспрессии генов металлопротеиназ.

ГК блокируют образование иРНК и посттрансляционную экспрессию фосфолипазы А2, играющей ключевую роль в активации простагландинового каскада. Один из механизмов антипростагландиновой активности ГК связан с регуляцией синтеза липокортина (E. Solito и соавт., 1991; N. J. Goulding и соавт., 1990). Напомним, что липокортин-1 (также называемый аннексином-1), белок с мол. массой 37 kD, является членом суперсемейства, включающего по крайней мере 10 тесно связанных белков, и обнаруживается во многих клетках, особенно лейкоцитарной и эпителиальной природы.

Липокортин предотвращает мобилизацию арахидоновой кислоты из мембранных фосфолипидов путем подавления гидролиза этих фосфолипидов фосфолипипазой А2 (G. Cirino и соавт., 1990). Это в свою очередь ингибирует синтез эйкозаноидов: ПГ, простациклинов, тромбоксана и ЛТ. Интересно, что один из представителей семейства липокортинов имеет сходство с белками цитоскелета, так называемыми кальпактинами, которые, образуя комплекс с фосфолипидами, отменяют их способность выполнять роль субстрата для фосфолипазы (F. F. Davidson и соавт., 1987). Недавно было обнаружено, что липокортин-1 подавляет индуцированный ИЛ-1 хемотаксис нейтрофилов, образование супероксидных радикалов, ПГЕ2 и ЛТ (M. Perretti и соавт., 1993), то есть in vitro проявляет противовоспалительные эффекты, аналогичные тем, которые характерны для ГК (M. Perretti и соавт., 1987; R. J. Flower, 1990).

Однако более универсальный механизм противовоспалительной и антидеструктивной активности ГК связан с прямым подавлением транскрипции генов ферментов, участвующих в образовании липидных медиаторов. Показано, что ГК ингибируют транскрипцию цитозольной формы фосфолипазы А2, индуцированной цитокинами, подавляют экспрессию генов цитокининдуцированной ЦОГ-2 в моноцитах (J. L. Masferrer и соавт., 1994) и синтез самой ЦОГ-2 (J-Y. Fu и соавт., 1990).

Кроме того, ГК оказывают влияние на метаболизм воспалительных медиаторов. Например, брадикинин расщепляется несколькими ферментами, включая АПФ и нейтральную эндопептидазу, которые индуцируются ГК. Нейтральная эндопептидаза играет роль в расщеплении тахикинина, которая высвобождается из чувствительных нервных окончаний. Очевидно, что увеличение экспрессии нейтральной эндопептидазы может иметь значение в подавлении нейрогенного воспаления.

Поскольку ЛТВ4 и ФАТ индуцируют экспрессию c-fos, c-jun и активируют связывание АБ-1 в воспалительных клетках, эффекты этих медиаторов могут быть подавлены ГК. Это относится и к окиси азота, образование которой индуцируется несколькими цитокинами, активирующими синтетазу окиси азота. ГК оказывают опосредованное (за счет подавления синтеза цитокинов) и прямое ингибирующее (на уровне транскрипции генов) влияние на экспрессию молекул адгезии, таких, как INAI-1 и Е-селектин (B.N. Cronstein и соавт., 1992).

Общими эффектами ГК-терапии являются подавление активности нейтрофилов и моноцитов, способность вызывать лимфопению и депрессия клеточных иммунологических реакций. (D. T. Boumpas и соавт., 1991; C. Christiansen и S. M. Krane, 1993). При этом В-лимфоциты более устойчивы к цитопеническому воздействию ГК, чем Т-лимфоциты, среди которых СD4+Т-лимфоциты (Т-хелперы) чувствительны к ГК в большей степени, чем СD8+Т-лимфоциты (Т-супрессоры). ГК-индуцированная лимфопения обычно носит транзиторный характер и в большей степени связана с перераспределением циркулирующих лимфоцитов в костный мозг, чем с лизисом клеток.

Однако имеются данные о том, что ГК могут существенно усиливать лимфолитическое действие цитотоксических препаратов. Это объясняет причины депрессии клеточного иммунитета на фоне лечения ГК. Кроме того, в недавних исследованиях были расшифрованы дополнительные механизмы ГК-индуцированной иммуносупрессии, связанные с усилением процессов апоптоза (программированная клеточная гибель) Т- и В-лимфоцитов (B. A. Garry и соавт., 1993; M. A. Nieto и соавт., 1992), подавлением Т-клеточной активации за счет прерывания проведения активационного сигнала, опосредованного ИЛ-2Р (F. Paliogianni и соавт., 1993) и В-клеточной дифференцировки (D. Emilie и соавт., 1988). В то же время у больных с общим вариабельным иммунодефицитом ГК обладают способностью подавлять супрессорную активность лимфоцитов и тем самым вызывать восстановление гуморального иммунитета.

Другая важная сторона активности ГК — модуляция экспрессии и функциональной активности Fc- и С3-рецепторов мононуклеарных фагоцитирующих клеток ретикулоэндотелиальной системы (P. G. Comber и соавт., 1989; L. Y. Pan и соавт., 1990). Примечательно, что в присутствии ИФ-у, ГК не подавляют, а усиливают экспрессию и функциональную активность Fc-daoaididia in vitro и in vivo (K. C. Petroni и соавт., 1988). Имеются данные об увеличении функциональной активности Fc-daoaididia у больных волчаночным нефритом на фоне пульс-терапии метилпреднизолоном (J. E. Salmon и соавт., 1989).

Е.Л. Насонов

Похожие статьи
  • 19.07.2013 5245 9
    Базисные противовоспалительные лекарственные средства

    Хотя этиология большинства воспалительных ревматических болезней остается неизвестной, основные механизмы патогенеза многих из них изучены достаточно подробно. Это и послужило основанием для разработки концепции базисной противовоспалительной (или "патогенетической") терапии.

    Лекарства в ревматологии
  • 10.06.2014 4354 19
    D-пеницилламин. Механизм действия

    Пеницилламин (3,3-диметилцистеин) — трифункциональная аминокислота, содержащая карбоксильные, амино- и сульфгидрильные группы и являющаяся аналогом естественной аминокислоты цистеина. Наличие асимметрически расположенного атома углерода позволяет пеницилламину существовать в виде D и L. Пени...

    Лекарства в ревматологии
  • 20.07.2013 4297 14
    Дексаметазон

    Основным молекулярным механизмом является регуляция экспрессии ряда генов на транскрипционном и пост-транскрипционном уровнях, а также не-геномные эффекты, проявляющиеся при использовании высоких доз глюкокортикоидов, которые проявляют биологическую активность за счет связывания с цитоплазматическим...

    Лекарства в ревматологии
показать еще
 
Клиническая фармакология