Изменение экспрессии генов TLR2 и TLR4 у больных ишемическим инсультом

Обоснование. Изучение атеросклероза и его осложнений – одно из приоритетных направлений научных исследований в области неврологии и фундаментальных наук. Масса исследований расширила представления об участии иммунного ответа, воспалительных реакций в патогенезе ишемического инсульта (ИИ). Появляются новые сведения о роли врожденного иммунитета в формировании ответа головного мозга на ишемию.
Цель исследования: определение экспрессии генов TLR2 и TLR4 у пациентов с ИИ и здоровых лиц.
Методы. В исследование были включены 28 пациентов с ишемическим инсультом и группа сравнения, состоявшая из 18 здоровых лиц.
Результаты. Было установлено, что экспрессия гена TLR4 достоверно превышает таковую гена TLR2 на 1-е, 3-и и 7-е сутки после развития ИИ. Показано, что в 1-е сутки болезни экспрессия изучаемых генов достоверно превышает их экспрессию в контрольной группе. При этом на 3-и сутки экспрессия генов TLR2 и TLR4 несколько снижается. Однако на 7-е сутки вновь отмечается увеличение экспрессии. Имеющиеся литературные данные позволяют предположить, что снижение экспрессии генов TLR2 и TLR4 на 3-и сутки после возникновения инсульта, возможно, связано с реализацией механизмов нейропротекции, в которых ведущую роль могут играть HSP70, HSP27, miR-21, miR-24 и miR-223. Усиление экспрессии TLR2 и TLR4 на 7-е сутки, возможно, связано с отсроченной гибелью клеток головного мозга в постишемическом периоде.
Заключение. В исследовании получены данные об изменении уровней экспрессии TLR2 и TLR4 у больных ИИ в динамике, что
позволяет оценить у них изменение активности воспалительного процесса на системном уровне. TLRs вносят большой вклад в течение ИИ, что обосновывает необходимость дальнейшего исследования роли врожденного иммунитета в развитии ИИ для разработки и внедрения новых подходов к прогнозу и терапии.

Введение

Изучение атеросклероза и его осложнений – одно из приоритетных направлений научных исследований в области неврологии и фундаментальных наук, поскольку сосудистую патологию по праву можно считать эпидемией нашей эпохи. Актуальность проблемы требует изучения механизмов, реализующих развитие поражения сосудистой стенки, формирование очага ишемии, в т.ч. связанных с вовлечением иммунной системы, реакциями врожденного иммунитета, локальным воспалительным ответом и других.

Воспаление – универсальная защитная реакция, направленная на освобождение организма от любых патогенных влияний и последствий повреждения, лежащая в основе в т.ч. ведущего фактора повреждения сосудистой стенки – атеросклероза. Врожденный иммунитет обеспечивает специфическое распознавание патогенов с помощью генетически запрограммированных паттерн-распознающих рецепторов (PRRs), взаимодействующих с патоген-ассоциированными молекулярными «образами» (DAMPs) РНК и ДНК вирусов и бактерий, липополисахаридом бактериальной стенки грамотрицательных бактерий. Реакция организма на любое повреждающее воздействие заключается в активации генов немедленного реагирования и адаптивного ответа, которые активируются посредством передачи сигнала в ядро клетки через сигнальные PRRs-рецепторы. Наиболее значимые из PRRs-рецепторов – это Tolllike рецепторы (TLRs). До настоящего времени идентифицировано 10 TLRs человека [1, 2].

TLRs экспрессируются на мембранных структурах иммунных клеток (макрофаги, моноциты, нейтрофилы, лейкоциты, тучные и дендритные клетки). Также имеются данные об экспрессии TLRs на эпителиальных клетках кишечника, респираторного и урогенитального трактов, эндотелии сосудов, кардиомиоцитах, гепатоцитах, клетках кожи и почечного эпителия, адипоцитах, инсулинчувствительных тканях [3]. TLR2, TLR4 и TLR6 функционируют в качестве основных врожденных рецепторов у млекопитающих для распознавания компонентов клеточной стенки бактерий. Ключевую роль в реализации реакций врожденного иммунитета играют TLR4, активация которых сопровождается экспрессией генов цитокинов и других сигнальных пептидов. Рецептор TLR2 уникален своей способностью образовывать гетеродимеры с TLR1 и TLR6 на поверхности цитоплазматической мембраны, что обеспечивает широкий диапазон распознавания патоген-ассоциированных молекулярных паттернов [4].

TLRs представляют собой трансмембранные одноцепочечные сигнальные рецепторные белки, имеющие внеклеточную и внутриклеточную части. Внеклеточная часть TLRs связывается с лигандами микроорганизмов, внутриклеточная часть TLRs, гомологичная внутриклеточному домену интерлейкина 1 (ИЛ-1), взаимодействует с адаптерными молекулами внутриклеточных сигнальных путей и активирует индукцию экспрессии провоспалительных генов и синтеза интерферонов 1-го типа, а также апоптоза.

На сегодняшний день известно, что в основе дестабилизации атеросклеротических бляшек и дисфункции эндотелия лежат воспалительные реакции, связанные с активацией TLRs и индукцией синтеза провоспалительных цитокинов. TLRs являются ключевым активатором моноцитов и макрофагов. Накапливающиеся в атеросклеротических бляшках липопротеины низкой плотности, белки теплового шока и компоненты микроорганизмов, проникающих под фиброзную покрышку, служат эндогенными лигандами для TLR4 [5]. Вследствие активации TLRs развивается асептическое воспаление стенки сосуда с выбросом метаболитов арахидоновой кислоты, кислородных радикалов, дегрануляцией лейкоцитов, выходом в ткани эластазы и протеолитических ферментов, простагландинов и фактора, активирующего тромбоциты [6–9]. Помимо этого активация TLRs запускает каскад основных проатерогенных цитокинов (ИЛ12, -18, фактор некроза опухоли-α). Формируется своеобразный «порочный круг» ускорения атерогенеза и тромбообразования, способных вызывать серьезные осложнения (нестабильную стенокардию, инфаркт миокарда – ИМ, ишемический инсульт – ИИ) [10]. Эпидемиологические и клинические исследования показывают, что хроническое воспаление и инфекция увеличивают риск ишемической болезни сердца и атеросклероза, а также связанных с ними сердечнососудистых осложнений, таких как инсульт и инфаркт [10, 11].

Масса исследований расширили представления об участии иммунного ответа, воспалительных реакций, генетичес...

Кольцова Е.А., Петрова Е.А., Греченко В.В., Ганковская Л.В.