Роль антимикробных пептидов при атопическом дерматите

При воспалительных заболеваниях кожи - атопическом дерматите - количественный и качественный состав антимикробных пептидов представляет особый интерес и является предметом интенсивного изучения.

Одной из составляющих повышенной чувствительности больных атопическим дерматитом к различным инфекционным агентам является недостаточная выработка антимикробных пептидов, и, в частности, кателицидина LL-37 [38,40, 81]. Этот факт рассматривается в качестве одного из центральных звеньев патогенеза атопического дерматита . Изначально предполагалось, что уровень LL-37 должен быть высоким из-за наличия механической травмы зудящей кожи. Однако при использовании количественной полимеразной цепной реакции в реальном времени как при остром, так и при хроническом атопическом дерматите было выявлено значительное снижение уровней мРНК HBD2 и мРНК LL-37 [28, 29], а также уменьшение мРНК HBD3. Предполагают, что их недостаточная выработка пораженной и здоровой кожей пациентов обусловлена ТІ^-направленностью цитокинового ответа. Последний, наряду с повышением уровня IgE и эозинофилией, характеризуется повышенной экспрессией IL-4, IL-10 и IL-13. Высокие уровни IL-4 и IL-13 обусловливают нечувствительность кератиноцитов к стимуляции фактором некроза опухолей-а (ФНО-а) и у- интерфероном (y-ИНФ) [35, 53, 82], а также подавляют экспрессию

соответствующих генов. В результате перечисленных процессов снижается выработка HBD2, HBD3 и LL-37. Обработка специфическими антителами, нейтрализующими IL-10 (анти-IL-IO), повышает выработку ФНО-а и y-ИНФ

мононуклеарными клетками больных атопическим дерматитом .

Опосредованное дефицитом LL-37, HBD2 и HBD3 снижение антистафилококковой активности является одним из механизмов колонизации кожи S.aureus при аллергическом воспалении. В поврежденной коже показатель колонизации достигает 90% в то время как у людей со здоровой кожей - 5% [56, 57]. Изменяется и сам характер колонизации. Происходит кратное увеличение количества микробов в пораженных участках кожи больных атопическим дерматитом. В просветах между кератиноцитами верхних слоев эпидермиса появляются колонии S.;nireus, что увеличивает количество микроорганизмов в геометрической прогрессии [50, 52]. Перечисленное связывают прежде всего с недостаточной выработкой антимикробных пептидов, а не с особыми патогенными свойствами S^ureus [54, 96]. Так, сочетание HBD2 и LL-37 в концентрациях, соответствующих уровню этих антимикробных пептидов при псориазе, приводило в культуре клеток кератиноцитов человека к гибели S^ureus, полученного с кожи больных атопическим дерматитом. Сочетание этих же антимикробных пептидов в концентрациях, характерных для пациентов с атопическим дерматитом, не было способно уничтожить S^ureus.

В свою очередь, вырабатываемые S^ureus протеазы и токсины воздействуют на уже синтезированные антимикробные пептиды. Так, ауреолизин, который относят к классу металлопротеиназ, инактивирует LL-37 [59, 94].

О первичной недостаточности синтеза антимикробных пептидов у больных атопическим дерматитом можно косвенно судить по уменьшению количества дермицидина, постоянно синтезируемого потовыми железами, по сравнению с его уровнем у здоровых людей. Самые низкие концентрации пептидов, образующихся из дермицидина, зафиксированы у больных, перенесших бактериальные и вирусные инфекции [67, 72].

Наблюдаемые при атопическом дерматите вирусные инфекции - eczema vaccinatum, вызванная введением вакцины c штаммом вируса натуральной оспы, и eczema herpeticum (экзема Капоши) - предположительно сопряжены с недостаточностью протеинов HBD2, HBD3 и кахилецидина [71].

Предположение о возможном влиянии Th-1 и Th-2 профилей цитокинов на экспрессию генов, определяющих формирование барьерной функции кожи и врожденных иммунных реакций с последующими фенотипическими различиями кожи при хронических воспалительных заболеваниях, проанализировано в исследовании Р. Zeeuwen и соавт. (2008) [97]. В кератиноцитах больных атопическим дерматитом, псориазом и здоровых людей исследовали 55 генов, ответственных за воспаление и процессы клеточной дифференцировки эпидермиса. В зависимости от цитокинового профиля выявлены различия между больными атопическим дерматитом и псориазом в экспрессии генов, кодирующих антимикробные пептиды, цитокины и хемокины [97]. Этот факт может быть объяснен генетически опосредованной нечувствительностью кератиноцитов к Th- 1 влияниям [41] и преобладающей активностью Th-2 клеток. Причем добавление цитокинов Th-2 типа к цитокинам Th-1 типа значительно подавляло способность последних индуцировать выработку HBD2 кератиноцитами как пациентов с атопическим дерматитом и псориазом, так и здоровых людей [97]. Авторы

обращают внимание на то, что выявленное ими генетически опосредованное влияние цитокинового профиля на экспрессию генов кератиноцитами не следует считать основополагающим. Различия в экспрессии генов при атопическом дерматите и псориазе определяют не только генетические, но и не исследованные в должной мере эпигенетические механизмы - особенности функционирования самих клеток кожи при различных нозологических формах [93].

Возможно, что именно эпигенетические механизмы, обозначенные N. Ballardini и соавт. [21], определяют расхождение во мнении об уровнях антимикробных пептидов при атопическом дерматите. Авторы обследовали 20 пациентов с атопическим дерматитом, 4 - с аллергическим контактным дерматитом и простым хроническим лихеном. У всех 24 пациентов уровни LL-37 в пораженных участках оказались повышены как по количеству протеина, так и по количеству мРНК [54] вне зависимости от нозологической формы. Усиление экспрессии отмечено при всех степенях тяжести заболевания - от тяжелой до легкой. У больных атопическим дерматитом повышенный уровень антимикробных пептидов обнаружили даже при нормальных уровнях IgE и отрицательных результатах определения специфических IgE. В непораженной коже 24 больных, а также в коже 10 здоровых людей подобного повышения не было выявлено. Авторы соотносят полученные результаты с большей чувствительностью моноклональных антител по сравнению с поликлональными, которые использовали в ранее проведенных работах. Другой возможной причиной повышения уровня LL-37 в поврежденной коже считают травмирование кожи биопсией и раневой процесс, сопровождающийся разрушением эпителия и сосудов и, следовательно, повышением уровня LL-37[59,64,73].

Опровергают различия уровней антимикробных пептидов при воспалительных заболеваниях кожи и результаты исследования, проведенного в 2008 г. на больших когортах пациентов. Не было выявлено различий в количестве мРНК LL-37 между группами больных атопическим дерматитом, псориазом и лиц

с нормальной кожей [70]. Таким образом, данные о количестве индуцируемых антимикробных пептидов в коже больных атопическим дерматитом расходятся.

Вероятно, существует взаимосвязь базового уровня продукции пептида, обусловленной аллергическим воспалением, с индуцированной его выработкой, вызванной антимикробной активностью, процессами реэпителизации и заживления раневых участков [52,76].

До настоящего времени имеются единичные сведения об уровне антимикробных пептидов в слюне у детей с санированной полостью рта [73].

В клинической лабораторной практике определение уровней АМП может быть полезно в качестве маркеров системной активации нейтрофилов, при мониторинге течения инфекционных и воспалительных заболеваний. Область применения - клиническая иммунология, лабораторная диагностика, научные исследования.

Более того, изучение антимикробных пептидов открывает новые возможности на пути создания новых лекарственных средств для лечения и профилактики бактериальных, грибковых и вирусных инфекций, особенно в условиях развития высокой резистентности микроорганизмов ко многим антибактериальным препаратам. Антимикробные пептиды, являясь компонентом врожденного иммунитета, выполняют функцию естественной защиты организма от широкого спектра микробов. Учитывая представительство АМП во многих органах и системах человека, их разнонаправленное действие, несомненно,

вызывает интерес изучение их роли в реализации противомикробной защиты при различных заболеваниях.