Роль различных типов антиген-презентирующих клеток в регуляции апоптоза лимфоцитов и репликации вич-1 при вич-инфекции 03. 03. 03 иммунология
|
|
Скачать 0.61 Mb.
|
|
На правах рукописи Макарова Маргарита Владимировна РОЛЬ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ АНТИГЕН-ПРЕЗЕНТИРУЮЩИХ КЛЕТОК В РЕГУЛЯЦИИ АПОПТОЗА ЛИМФОЦИТОВ И РЕПЛИКАЦИИ ВИЧ-1 ПРИ ВИЧ-ИНФЕКЦИИ 03.03.03 – иммунология Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук Москва – 2011 Работа выполнена в ГОУ ВПО «Казанский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию».
Защита диссертации состоится « 23 » марта 2011 г. в 14-00 часов на заседании Совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 208.017.01 в ФГБУ «ГНЦ «Институт иммунологии» ФМБА России по адресу: 115478, Москва, Каширское шоссе, 24, корп.2. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБУ «ГНЦ «Институт иммунологии» ФМБА России. Автореферат разослан «______» _______________ 20__ года Ученый секретарь советапо защите докторских и кандидатских диссертаций доктор медицинских наук Сеславина Лия Сергеевна ^ Актуальность темы Ведущим звеном патогенеза ВИЧ-инфекции является развитие вторичного иммунодефицита вследствие развития дисфункции и уменьшения количества CD4+-лимфоцитов (Fauci A.S., 1988; Levy J.A., 1993; Mellors J., 1996; Badley A.D., 2006). Кроме того, CD4+-лимфоциты не являются единственной мишенью для ВИЧ-1. Вирус способен проникать в макрофаги, гистиоциты, дендритные клетки, составляющие периферическое микроокружение Т-лимфоцитов. Ведущим фактором, обуславливающим снижение абсолютного числа CD4+-лимфоцитов, безусловно, является их гибель по механизму апоптоза (Gougeon M.-L., 1993; Badley A.D., 2000). Многочисленные механизмы, вносящие свой вклад в ВИЧ-ассоциированный апоптоз лимфоцитов, включают хроническую иммунологическую активацию; gp120/160-связывание CD4-рецептора; усиленную продукцию моноцитами, макрофагами, В-клетками и CD8+Т-клетками ВИЧ-инфицированных пациентов цитотоксических лигандов или вирусных белков, инициирующих гибель неинфицированных СD4+ Т-клеток. Нарушения в регуляции апоптоза лимфоцитов при ВИЧ-инфекции на сегодняшний день не вызывают сомнения. Однако механизмы апоптоза инфицированных и неинфицированных ВИЧ-1 CD4+-лимфоцитов остаются до сих пор дискуссионными (Antoni B., 1995; Noraz N., 1997; Herbein G., 1998; Gandhi R., 1998; Rapaport E., 1998). Установлено, что пусковыми механизмами активации СD4+-лимфоцитов (Лф), являющихся основными мишенями для ВИЧ-1, являются их взаимодействия с профессиональными антиген-презентирующими клетками (АПК), локализующимися, в основном, в лимфоидной ткани. Данный факт, являющийся убедительно доказанным и неоспоримым, тем не менее, не объясняет механизмов репликации ВИЧ-1 и выраженности виремии на стадиях прогрессирования заболевания и развития СПИДа, сопровождающихся, как известно, деструктивными изменениями герминативных центров лимфоидных органов. В связи с этим, было высказано предположение о возможности активации Лф и индукции репликации ВИЧ-1 за пределами лимфоидной ткани, а именно, непосредственно в кровеносном русле. Эндотелиальные клетки (ЭК) сосудов, известные как полупрофессиональные АПК (Rose M.L., 1998, Pober J. S., 1999) способны вызывать активацию Лф (Ma W., 1998, Mestas J., 1999) и могут индуцировать репликацию ВИЧ-1. ВИЧ-1 обладает важным для своего выживания свойством – способностью менять фенотип и функции эндотелиальных клеток (ЭК). Несмотря на отсутствие экспрессии CD4 на поверхности ЭК, существует возможность инфицирования ЭК различными штаммами ВИЧ-1 и ВИЧ-2 (Lafon M., 1993; Scheglovitova O., 1993) через конститутивно экспрессирующиеся хемокиновые рецепторы CXCR4 (Gupta S., 1998; Molino M., 2000). ЭК можно отнести к абортивно-инфицируемым клеткам, являющимися транзиторными резервуарами ВИЧ-1 и способными инфицировать CD4+-клетки (Scheglovitova O., 1993, Dianzani F., 1996). Кроме того, абортивно инфицированные ЭК способны продуцировать высокий уровень цитокинов (Corbeil, J., 1995), повышая активацию Т-клеток и вирусную репликацию (Borghi M, 2000). Вирусные белки, продуцируемые инфицированными клетками, влияют на функциональную активность ЭК. Так, Tat-белок ВИЧ-1 использует интегриновые рецепторы для инфицирования ЭК (Barillari G., 1993). Кроме того, Tat повышает экспрессию промоторов многих цитокиновых генов (ИЛ-6, ИЛ-8), воздействуя на активность фактора транскрипции NF-B (Cota-Gomez A., 2002). Инкубация человеческих ЭК с Tat индуцирует экспрессию на клеточной поверхности молекул адгезии ICAM-1, VCAM-1 и E-selectin (Dhawan S., 1997; Mrowiec T., 1997). При этом gp120 ВИЧ-1 избирательно снижает экспрессию ICAM-1, но не другие молекулы адгезии на поверхности ЭК (Ren Z., 2002). Исследования, проведенные Yarwood H. с соавт. (2000), показали, что ЭК активируют Т-лимфоциты и их субпопуляции. Кроме того, существует и обратная сторона этих межклеточных взаимодействий. Показано, что продуцируемые Т-клетками факторы способны активировать ЭК, что, в свою очередь, повышает вероятность их участия в последующей регуляции репликации ВИЧ-1. Например, цитокин-зависимое повышение экспрессии молекул адгезии (ICAM-1, VCAM-1) на мембранах ЭК вызывает активацию Т-клеток (Dianzani F., 1996, Abbate L., 1999; Murakami S., 2001), что является предпосылкой для инициирования вирусной репликации в Т-лимфоцитах, культивируемых с ЭК. Кроме того, такие цитокины, как ИФН-, ФНО-, и хемокины (RANTES) также способны стимулировать трансмиссию ВИЧ-1 от абортивно-инфицированных ЭК Т-клеткам путем повышения экспрессии молекул адгезии ICAM-1 (Dianzani F., 1996, Abbate L., 1999). Учитывая низкий уровень виремии на протяжении длительного периода времени (даже в отсутствии проводимой антиретровирусной терапии) у группы пациентов, инфицированных ВИЧ-1, имеющим делецию гена nef (Huang Y., 1995, Kestler H. W., 1991, Kirchhoff F., 1995, Learmont J. C., 1999), представляло интерес изучение роли данного белка ВИЧ-1 в механизмах вирусной репликации, индуцированнной ЭК. Базируясь на традиционных представлениях о том, что одним их характерных признаков патогенеза ВИЧ-инфекции является тенденция к прогрессированию заболевания, характеризующаяся нарастанием виремии и неуклонным снижением абсолютного числа CD4+T-лимфоцитов (Wei X., 1995; O’Brien W.A., 1996; Mellors J., 1997), представляет интерес изучение взаимосвязи вышеуказанных процессов. Данные литературы, иллюстрирующие зависимость между вирусной нагрузкой и апоптозом иммунокомпетентных клеток, противоречивы. В частности, ряд исследователей не обнаружил связи между этими процессами (Meyaard L., 1992; Muro-Cacho C., 1995). В связи с этим, представляет интерес исследование способности АПК регулировать апоптоз лимфоцитов при ВИЧ-инфекции и оказывать влияние на репликации ВИЧ-1. Известно, что применение современных антиретровирусных препаратов способно подавлять репликацию ВИЧ-1 и также влиять на процессы апоптоза Лф в лимфоидной ткани и периферическом русле. Тем не менее, воздействие препаратов на резервуары ВИЧ-1 и индукцию апоптоза латентно инфицированных клеток существенно ограничено и неэффективно. Следовательно, понимание механизмов регуляции апоптоза может явиться предпосылкой для создания новых и перспективных методов терапии ВИЧ-инфекции и синдрома приобретенного иммунодефицита. Исходя из этого, предпринято настоящее исследование, в котором были поставлены следующие цель и задачи. ^ Изучить способность профессиональных и полу-профессиональных антиген-презентирующих клеток регулировать апоптоз лимфоцитов при ВИЧ-инфекции и оказывать влияние на репликацию ВИЧ-1 ^ 1) Оптимизация способов выделения и культивирования различных типов антиген-презентирующих клеток (дендритные клетки, макрофаги, В-лимфоциты, эндотелиальные клетки). 2) Сравнительный анализ способности профессиональных (дендритные клетки, макрофаги, В-лимфоциты) и полупрофессиональных (эндотелиальные клетки) антиген-презентирующих клеток активировать различные популяции Т-лимфоцитов и индуцировать репликацию ВИЧ-1 3) Оценка способности различных типов антиген-презентирующих клеток модулировать процессы апоптоза лимфоцитов при их инфицировании ВИЧ-1 in vitro 4) Оценка способности антиген-презентирующих клеток регулировать процессы апоптоза инфицированных и неинфицированных лимфоцитов 5) Изучить взаимосвязь между процессами репликации ВИЧ-1, апоптоза и активационного статуса лимфоцитов, культивированных с различными типами антиген-презентирующих клеток. 6) Изучить роль белка ВИЧ-1 Nef в механизмах репликации ВИЧ-1, индуцированной различными типами антиген-презентирующих клеток ^ Впервые установлено, что лиганд-рецепторные взаимодействия являются ведущим фактором межклеточных взаимодействий между профессиональными, полупрофессиональными антиген-презентирующими клетками и CD4-лимфоцитами, инициирующим репликацию ВИЧ-1. Впервые показано, что только эндотелиальные клетки, но не дендритные и макрофаги, обладают способностью инициировать репликацию ВИЧ-1 в CD4+-лимфоцитах при минимальном изменении их активационного статуса. Впервые установлено, что эндотелиальные клетки индуцируют устойчивость к апоптозу продуктивно инфицированных лимфоцитов, в то время как профессиональные антиген-презентирующие клетки (дендритные клетки и макрофаги) не обладают данной способностью. Развитие устойчивости продуктивно инфицированных лимфоцитов к апоптозу обусловленно их лиганд-рецепторными межклеточными взаимодействиями с эндотелиальными клетками. Впервые показано, что способность эндотелиальных клеток инициировать репликацию ВИЧ-1 в лимфоцитах связана с экспрессией в инфицированных клетках вирусного белка Nef в то время как дендритные клетки и макрофаги инициируют репликацию ВИЧ-1 в лимфоцитах Nef-независимым путем. ^ . Совершенствование диагностики ВИЧ-инфекции, проведение адекватной терапии невозможно без глубоких знаний о патогенезе и механизмах формирования иммунодефицитного состояния при данном заболевании. Полученные данные о свойствах антиген-презентирующих клетках модулировать процессы вирусной репликации и апоптоза различных популяций CD4+-лимфоцитов при ВИЧ-инфекции открывают путь к созданию новых эффективных подходов в терапии данного заболевания. Модель оценки спонтанного и индуцированного апоптоза лимфоцитов может быть использована как в комплексном исследовании процессов ПКГ и функциональной активности клеток, участвующих в патогенезе вирусных заболеваний с нарушениями апоптоза, так и для направленного поиска средств фармакологического контроля. Результаты проведенного исследования могут быть использованы иммунологами, патофизиологами, инфекционистами в научной, практической и учебной работе. ^
^ Основные положения и результаты работы доложены на заседании комиссии общества молекулярных биологов, вирусологов и эпидемиологов (Йельский Университет, США; 2003, 2004); 11 международной конференции “СПИД, рак и родственные проблемы” (Санкт-Петербург, 2003); 12 международной конференции “СПИД, рак и родственные проблемы” (Санкт-Петербург, 2004); 1,3-ей научно-практической конференции с международным участием “Проточная цитофлуорометрия и ее использование в практической медицине” (Санкт-Петербург, 2001,2004); Всероссийском семинаре “Проблемы определения субпопуляций лимфоцитов у ВИЧ-инфицированных лиц методом проточной цитометрии” (Смоленск, 2004); Российской науч-практ. конф-ция, посвящ-я 110-летию кафедры инф-х.болезней ВМА им.С.М.Кирова (С-Петербург, 2006); XVI International AIDS Conference (Toronto, 2006), VI съезде аллергологов и иммунологов СНГ, Российском Национальном конгрессе аллергологов и иммунологов, III Российской конференции по иммунотерапии (Москва, 2006), IX Всероссийском научном форуме «Дни иммунологии в Санкт-Петербурге» (Санкт-Петербург, 2006г.), V Симпозиуме с международным участием “Физиология иммунной системы. Перспективные подходы к диагностике и терапии иммунопатологий и аллергических заболеваний” (Москва, 2006), VIII Международном конгрессе “Современные проблемы аллергологии, иммунологии и иммунофармакологии” (Москва, 2007г.), Объединенном иммунологическом форуме (Санкт-Петербург, 2008г.), Международной конференции «Физиология и патология иммунной системы» (Москва, 2008), Х международном конгрессе “Современные проблемы аллергологии, иммунологии и иммунофармакологии”, посвященном 100-летию со дня рождения академика АМН А.Д. Адо (Казань, 2009г.), VII съезде аллергологов и иммунологов СНГ (Санкт-Петербург, 2009), Межрегиональном форуме «Актуальные вопросы аллергологии и иммунолгии – междисциплинарные проблемы» (С-Петербург, 2010). |
Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Похожие:
База данных защищена авторским правом ©MedZnate 2000-2016
allo, dekanat, ansya, kenam
обратиться к администрации | правообладателям | пользователям
allo, dekanat, ansya, kenam
обратиться к администрации | правообладателям | пользователям