Експресія хемокінових рецепторів та продукція внутрішньоклітинних цитокінів Т-лімфоцитами-хелперами як єдина система в імунопатогенезі атопічного дерматиту та її зв’язок з клінічним перебігом захворювання

ВСТУП

При багатьох хронічних захворюваннях шкіри, наявних у повсякденній практиці лікаря-дерматолога, нині вже встановлені такі ланки патогенезу, що дозволяють відносити їх до імунозалежних або імуноопосередкованих дерматозів. Найбільш поширені патології цієї групи захворювань — псоріаз та атопічний дерматит (Кочергин Н.Г. и соавт., 2003). На відміну від псоріазу, захворювання на атопічний дерматит у більшості випадків вперше виникає вже у ранньому дитячому віці. В Європі та Північній Америці останні дослідження виявили, що 16–17% дітей у цих країнах страждають від атопічного дерматиту і захворюваність неухильно зростає (Barrio V.R., Eichenfield L.F., 2006).

Типова патогенетична ознака атопічного дерматиту — підвищені рівні загального імуноглобуліну Е (IgE) та специфічних IgE антитіл, що виробляються В-лімфоцитами внаслідок стимуляції останніх інтерлейкіном-4. Головним джерелом продукції інтерлейкіну-4 є Т- лімфоцити-хелпери другого типу (Th2) (Abbas A., Lichtman A., 2003). Саме вибіркове залучення активованих Т-лімфоцитів до шкіри вважають центральною ланкою імунопатогенезу атопічного дерматиту. Раніше встановлено, що ці Т-лімфоцити проявляють властивості Th2-лімфоцитів (Vestergaard C. et al., 2003). Незважаючи на те що атопічний дерматит відносять до захворювань з Th2-типом імунної відповіді, сучасні дослідження показали, що Th1-цитокіни, такі як інтерферон гамма, також відіграють значну роль у патогенезі атопічного дерматиту (Shimada Y. et al., 2004). Властива для атопічного дерматиту міграція Т-лімфоцитів до місць запалення привернула увагу дослідників до хемокінів та їх рецепторів, що за сучасними уявленнями відіграють ключову роль у міграції лейкоцитів загалом (Kawada K. et al., 2004). Хемокіни та їх рецептори — важливі елементи у процесі вибіркового залучення та активації різноманітних субпопуляцій лейкоцитів. Експресія CXCR3 лігандів, індукована інтерфероном гамма, викликає переважне залучення Т-лімфоцитів-хелперів першого типу, в той час як ліганди CCR4 регулюють переважне залучення Th2-лімфоцитів (Shimada Y. et al., 2004). CXCR3 (CXC хемокіновий рецептор 3) зв’язаний із G протеїном рецептором для інтерферон гамма індуцибельних хемокінів CXCL9, CXCL10 та CXCL11. Експресія CXCR3 відбувається на активованих імунних клітинах (переважно на Т-лімфоцитах) та клітинах ендотелію, що проліферує (Colvin R.A. et al., 2004; Jiang D. et al., 2004). CCR4 (СС хемокіновий рецептор 4) є зв’ язаним з G протеїном трансмембранним рецептором для CCL2, CCL5, CCL17, CCL22, який переважно експресується на Th2-лімфоцитах (Maeda S. et al., 2002). Т-лімфоцити з експресією хемокінового рецептора CCR4 переважно продукують інтерлейкін-4, а Т-лімфоцити з експресією хемокінового рецептора CХCR3 — інтерферон гамма (Inaoki M. et al., 2003). Інтерферон гамма пригнічує викликану впливом інтерлейкіну-4 гіперпродукцію IgE В-лімфоцитами та перешкоджає проліферації Th2-клітин. Тобто існує антагонізм між ефектами інтерферону гамма та інтерлейкіну-4 (Abbas A., Lichtman A., 2003).

У роботі досліджували як експресію хемокінових рецепторів, так і продукцію внутрішньоклітинних цитокінів у дітей з атопічним дерматитом, щоб перевірити баланс Th1-/Th2-типу імунної відповіді у цій групі пацієнтів, оцінити значення показників, що досліджуються, як єдиної системи патогенезу атопічного дерматиту та визначити, які з цих показників мають найбільший зв’язок з клінічним перебігом дерматозу.

ОБ’ЄКТ І МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ

Під спостереженням перебували 36 дітей з атопічним дерматитом. Середній вік пацієнтів становив 20,43±2,55 міс. Діагноз атопічного дерматиту встановлювали за критеріями Hanifin і Rajka (Hanifin J., Rajka G., 1980). З метою оцінки тяжкості клінічних проявів захворювання проводили розрахунок клінічного показника SCORAD (SCORing of Atopic Dermatitis) (Severity scoring of atopic dermatitis: the SCORAD index, 1993). Обстеження проводили перед початком лікування. У всіх дітей визначали рівні експресії хемокінових рецепторів CXCR3 та CCR4 на Т-лімфоцитах-хелперах (CD4⁺), внутрішньоклітинну продукцію інтерферону гамма та інтерлейкіну-4 Т-лімфоцитами-хелперами (CD4⁺) за допомогою багатокольорової проточної цитометрії у периферичній крові. Як контроль використовували показники 12 дітей такого ж віку без ознак атопії. На обстеження дітей та використання результатів для аналізу і публікацій було отримано згоду батьків.

Результати досліджень обробляли за методами математичної статистики. Для оцінки вірогідності різниці показників дітей з атопічним дерматитом у групі контролю застосовували непарний t-тест з поправками Велча. Різницю показників вважали вірогідною при p<0,05. Кореляційні зв’язки визначали за допомогою непараметричного методу за Спірманом.

РЕЗУЛЬТАТИ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ

Середні значення показників експресії хемокінових рецепторів та продукції внутрішньоклітинних цитокінів Т-лімфоцитами-хелперами у дітей з атопічним дерматитом та їх порівняння з групою контролю наведено у табл. 1.

Рівні експресії хемокінових рецепторів CXCR3 та CCR4 на Т-лімфоцитах-хелперах добре корелювали між собою як за відсотковими, так і абсолютними показниками (r=0,52; р<0,01 в обох випадках). Рівні внутрішньоклітинної продукції інтерферону гамма вірогідно корелювали з експресією хемокінового рецептора CXCR3 (r=0,83 для відсоткових та r=0,77 для абсолютних значень; р<0,001 в обох випадках) та з абсолютними значеннями експресії іншого хемокінового рецептора CCR4 (r=0,39; р<0,05). Кореляція відсоткових значень цих показників не сягнула статистичної вірогідності. Не виявлено вірогідного кореляційного зв’ язку рівнів продукції інтерферону гамма з рівнями продукції інтерлейкіну-4 Т-лімфоцитами-хелперами. Невірогідно корелювали рівні продукції інтерлейкіну-4 з рівнями експресії хемокінових рецепторів CXCR3 та CCR4.

Значення клінічного показника SCORAD у обстежених було у межах від 9,4 до 69,6. Середнє значення показника SCORAD становило 31,22±2,71. Кореляційні зв’язки клінічного показника SCORAD з показниками експресії хемокінових рецепторів та продукції внутрішньоклітинних цитокінів Т-лімфоцитами-хелперами у пацієнтів з атопічним дерматитом наведено у табл. 2.

Таблиця 2

Кореляційні зв’язки між клінічним показником SCORAD, експресією хемокінових рецепторів та продукцією внутрішньоклітинних цитокінів Т-лімфоцитами-хелперами у дітей з атопічним дерматитом (n=36)

Вірогідно підвищені рівні внутрішньоклітинної продукції інтерлейкіну-4 Т-лімфоцитами-хелперами, виявлені у дітей з атопічним дерматитом, порівняно з групою контролю доводять превалююче значення Th2-типу імунної відповіді у підтриманні імунопатологічного процесу при атопічному дерматиті, оскільки саме інтерлейкін-4 є основним цитокіном, пов’язаним з цим типом імунної відповіді, і саме він стимулює вироблення IgE В-лімфоцитами. Водночас відсутність кореляційного зв’язку рівнів внутрішньоклітинної продукції інтерлейкіну-4 з тяжкістю клінічних проявів атопічного дерматиту (SCORAD) вказує на те, що гіперпродукція інтерлейкіну-4 є частиною загальної патологічно зміненої імунної відповіді пацієнтів внаслідок наявної в них атопії, але не є тісно пов’язаною з інтенсивністю клінічних проявів на шкірі. Тобто хворі з високим рівнем продукції інтерлейкіну-4 можуть мати помірно легкі прояви дерматозу і, навпаки, у пацієнтів з нижчим рівнем продукції інтерлейкіну-4 можлива набагато тяжча клінічна картина. Отже, якщо внутрішньоклітинна продукція інтерлейкіну-4 Т-лімфоцитами-хелперами є принадою загальної реакції, що притаманна атопії і не відображає тяжкість дерматозу, то повинні існувати інші патогенетичні ланки, що безпосередньо пов’язані з регуляцією інтенсивності патологічного процесу у шкірі, що у свою чергу зумовлює тяжкість захворювання. У цьому сенсі дуже важливими є встановлені статистично вірогідні зворотні кореляційні зв’ язки між тяжкістю клінічних проявів атопічного дерматиту (SCORAD) та рівнем експресії хемокінових рецепторів CXCR3 та CCR4 Т-лімфоцитами-хелперами. Таким чином, чим більша частка Т-лімфоцитів-хелперів з експресією цих хемокінових рецепторів, тим менш значні клінічні прояви на шкірі у пацієнтів. Те, що кореляція виявлена як з експресією CXCR3, так і з CCR4, свідчить про наявність взаємозв’язку між рівнями експресії обох цитокінів та активну участь у патогенетичних процесах атопічного дерматиту і Th2- і Th1-типів імунної відповіді, бо CCR4 є маркером Th2-, а CXCR3 — маркером Th1-типу імунної відповіді. Враховуючи той факт, що Т-лімфоцити з експресією хемокінового рецептора CCR4 переважно продукують інтерлейкін-4, а Т-лімфоцити з експресією хемокінового рецептора CХCR3 — інтерферон гамма, можна оцінювати значення експресій хемокінових рецепторів та продукції внутрішньоклітинних цитокінів Т-лімфоцитами-хелперами у патогенезі атопічного дерматиту як єдиної системи. Єдність цієї системи у патогенезі атопічного дерматиту підтверджують і встановлені статистично вірогідні кореляції рівнів експресії обох хемокінових рецепторів між собою та з рівнями продукції інтерферону гамма. Відсутність вірогідної кореляції зазначених показників з рівнями внутрішньоклітинної продукції інтерлейкіну-4  Т-лімфоцитами-хелперами у обстежених додатково підтверджує значення гіперпродукції останнього для процесів, викликаних наявною у пацієнтів схильністю до атопії, зокрема забезпечення гіперпродукції IgE B-лімфоцитами та стимуляції диференціювання Th2-клітин.

Наявність зворотної кореляції експресії хемокінових рецепторів з тяжкістю атопічного дерматиту і прямої кореляції з рівнями внутрішньоклітинної продукції інтерферону гамма Т-лімфоцитами-хелперами вказує на позитивний вплив цих імунологічних чинників на клінічний перебіг дерматозу. Цю думку підтверджують і дані літератури щодо антагонізму інтерферону гамма та інтерлейкіну-4 (Abbas A., Lichtman A., 2003). Для атопічного дерматиту найбільше значення має здатність інтерферону гамма пригнічувати викликану інтерлейкіном-4 гіперпродукцію IgE та диференціювання Th2-клітин. Той факт, що рівні продукції інтерферону гамма у обстежених з атопічним дерматитом не відрізнялися від показників групи контролю на фоні вірогідно підвищених рівнів продукції інтерлейкіну-4, вказує на особливості функціонування імунної системи хворих, що проявляється підсиленням Th2-типу імунної відповіді та неспроможністю організму забезпечити адекватну компенсаторну активацію Th1-імунної відповіді. Отже, інтерферон гамма виконує захисну функцію, пригнічуючи гіперпродукцію IgE та диференціювання Th2-клітин, але його дії виявляється недостатньо на фоні підсиленої при атопічному дерматиті продукції інтерлейкіну-4.

ВИСНОВКИ

Вірогідний зворотний зв’язок експресії хемокінових рецепторів з тяжкістю атопічного дерматиту та прямий зв’язок експресії цих рецепторів з продукцією інтерферону гамма дозволяє припустити захисну роль цієї системи (хемокінові рецептори — інтерферон гамма) в регуляції міграції лімфоцитів, зокрема до шкіри, при цій патології.

Виявлені нами особливості функціонування системи «хемокінові рецептори — внутрішньоклітинні цитокіни» при атопічному дерматиті дозволяють розширити уяву щодо його патогенезу та можуть бути використані для формування «терапевтичного вікна» при розробці підходів до лікування пацієнтів з атопічним дерматитом.

Адреса для листування:
Чернишов Павло Вікторович
01601, Київ, бульв. Тараса Шевченка, 13
Національний медичний університет ім. О.О. Богомольця

Посилання

• 1. Кочергин Н.Г., Румянцева Е.Е., Кондрашов Г.В., Траксель Л.В. (2003) Пимекролимус при атопическом дерматите. Рос. журн. кожн. и вен. болезней, 6: 42–45.
• 2. Abbas A., Lichtman A. (2003) Cellular and molecular immunology. Elsevier Science, Philadelphia, 562 p.
• 3. Barrio V.R., Eichenfield L.F. (2006) The benefits and risks of atopic dermatitis treatment. European Dermatology Review, 1: 15–17.
• 4. Colvin R.A., Campanella G.S., Sun J., Luster A.D. (2004) Intracellular domains of CXCR3 that mediate CXCL9, CXCL10, and CXCL11 function. J. Biol. Chem., 279(29): 30219–30227.
• 5. Hanifin J., Rajka G. (1980) Diagnostic features of atopic dermatitis. Acta Derm. Venereol., 92: 44–47.
• 6. Inaoki M., Sato S., Shirasaki F., Mukaida N., Takehara K. (2003) The frequency of type 2 CD8+ T cells is increased in peripheral blood from patients with psoriasis vulgaris. J. Clin. Immunol., 23(4): 269–278.
• 7. Jiang D., Liang J., Hodge J., Lu B. et al. (2004) Regulation of pulmonary fibrosis by chemokine receptor CXCR3. J. Clin. Invest., 114(2): 291–299.
• 8. Kawada K., Sonoshita M., Sakashita H. et al. (2004) Pivotal role of CXCR3 in melanoma cell metastasis to lymph nodes. Cancer Res., 64 (11): 4010–4017.
• 9. Maeda S., Okayama T., Omori K., Masuda K. (2002) Expression of CC chemokine receptor 4 (CCR4) mRNA in canine atopic skin lesion. Vet. Immunol. Immunopathol., 90(3–4): 145–154.
• 10. Severity scoring of atopic dermatitis: the SCORAD index (1993) Consensus Report of the European Task Force on Atopic dermatitis. Dermatology, 186(1): 23–31.
• 11. Shimada Y., Takehara K., Sato S. (2004) Both Th2 and Th1 chemokines (TARC/CCL17, MDC/CCL22, and Mig/CXCL9) are elevated in sera from patients with atopic dermatitis. J. Dermatol. Sci., 34(3): 201–208.
• 12. Vestergaard C., Deleuran M., Gesser B., Gronhoj Larsen C. (2003) Expression of the T-helper 2-specific chemokine receptor CCR4 on CCR10-positive lymphocytes in atopic dermatitis skin but not in psoriasis skin. Br. J. Dermatol., 149(3): 457–463.