БИОХИМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ И ЛЕЧЕНИЯ СИСТЕМНОЙ КРАСНОЙ ВОЛЧАНКИ (СКВ) (ОБЗОР)

Нарушение кинетики апоптоза как возможный механизм патогенеза СКВ

Системная красная волчанка (СКВ) является серьезным аутоиммун­ным заболеванием. Распространенность СКВ значительно различается в разных регионах мира и составляет от 4 до 250 случаев на 100 тыс. населения. По статистике СКВ подвержены в основном молодые женщины детородного возраста: пик заболеваемости приходится на 15-25 лет [5]. Определенную опасность представляют последствия СКВ, к числу которых относятся антифосфолипидный синдром (АФС), волчаночный нефрит и некоторые другие.

Как и любое аутоиммунное заболевание, патогенез СКВ неразрывно связан с нарушением механизма апоптоза, причем нарушения в прог­рамме апоптоза касаются всех уровней функционирования иммунной системы. Поэтому, для полноценного понимания проблемы представляет интерес сам процесс кинетики апоптоза и нарушения ключевых этапов, приводящих к развитию и систематизации аутоиммунного заболевания.

Апоптоз ― это высокорегулируемая форма программированного уничтожения клетки с характерными морфологическими и биохими­ческими признаками [2]. Апоптоз является необходимым процессом жизнедеятельности организма. С его участием происходят процессы роста, дифференцировки и инволюции тканей и органов. Кроме того, апоптоз является главным механизмом действия цитотоксических Т‑лимфоцитов [2]. Однако сам механизм апоптоза подвержен различным "поломкам", что значительно влияет на возможность развития ряда забо­леваний. Причем патологические состояния, возникающие в результате нарушения в программе апоптоза, можно подразделить на две группы:

1. связанные с ослаблением апоптоза (например, онкологические заболевания);
2. связанные с усилением апоптоза (аутоиммунные и гематологи­ческие заболевания, в частности, ревматоидный артрит).

Важное место в терминологии апоптической гибели занимает понятие путь апоптоза, который подразумевает способ, с помощью которого развивается программируемая клеточная гибель. Выделяют внешний (рецептор-опосредованный) и внутренний (митохондриальный) пути апоптоза [2, 8].

Внешний путь активируется присоединением лиганда смерти (FasL, TNF-ɑ) к рецептору смерти, расположенному на цитоплазматической мембране (ЦПМ). Лиганды смерти, представляющие собой транс­мембранные белки, продуцируются различными клетками, включая клетки иммунной системы, и относятся к семейству факторов некроза опухолей. Лиганды связываются с полипептидным доменом, который располагается на ЦПМ. После связывания между собой доменов и рецепторов смерти происходит последующая ассоциация с адаптерным белком FADD (Fas-associated protein with death domain). Адаптер не обладает ферментативной активностью, но способствует распро­странению сигнала в клетке. Благодаря этому активируются каспазы, представляющие собой цистеиновые протеазы, расщепляющие клеточные белки, что запускает каспазный каскад ферментативных реакций, приводящих к гибели клетки.

Внутренний путь активируется различными стрессовыми факто­рами нерецепторной природы, например, в результате нарушений в молекуле ДНК [1]. Реализуется он путём увеличения проницаемости наружной мембраны митохондрий. При этом происходит выход в цито­золь апоптогенных молекул, главной из которых является гемопротеин цитохром С [2, 9].

Клетка, претерпевающая апоптоз, секретирует хемотаксические факторы привлечения макрофагов, а также экспонирует на своей поверхности фосфатидилсерин из липидного бислоя мембраны, которая обладает асимметрией расположения в ней фосфолипидов. В нормальных условиях такая асимметрия поддерживается АТФ-зависимой транслоказой. Однако в процессе апоптоза нарушается функ­ционирование данной транслоказы, в результате чего фосфатидилсерин распределяется в поверхностной части бислоя мембраны, то есть происходит экстернализация фосфатидилсерина. Такое поверхностное расположение фосфатидилсерина в апоптических тельцах является сигналом к фагоцитозу апоптических телец макрофагами и соседними "непрофессиональными" фагоцитами. При нарушении или задержке процесса фагоцитоза (из-за генетических дефектов, связанных, например, с нарушениями транскрипции белков цитоскелета или чрезмерным накоплением апоптических телец) происходит нарушение целостности плазмолеммы (наступает вторичный некроз). В результате этого процесса из клетки высвобождаются модифицированные антигены. При этом увеличивается продукция воспалительных цитокинов. У здоровых людей существуют специальные компенсаторные механизмы, поддерживающие нормальный иммунологический статус организма и препятствующие развитию аутоиммунных заболеваний [1].

Установлено, что у большинства пациентов, страдающих СКВ, возникает антифосфолипидный синдром (АФС) [4]. В этом случае проявляется модель поддержания гомеостаза путём интернализации серина в обычных условиях. Молекула фосфатидилсерина обладает выраженным положительным зарядом, что способно вызывать свертывание крови путем так называемого "внешнего пути". Именно поэтому у пациентов, перенесших СКВ, будет наблюдаться АФС с обнаружением волчаночного коагулянта в крови [4]. Многочисленные исследования показывают, что СКВ является системным аутоиммунным заболеванием. Поэтому, нельзя сказать, что для ее развития достаточно одной причины. Любое системное аутоиммунное заболевание связано с комплексной патологией иммунной системы, вследствие чего возможно снижение имуннологической толерантности.

Кроме проявления такого рода незавершенного фагоцитоза, причиной СКВ является нарушение селекции лимфоцитов в тимусе, что также связано с патологией апоптоза. Причём патология касается именно негативной селекции Т-лимфоцитов, то есть того процесса, в результате которого в тимусе элиминируются клетки, распознающие собственные антигены.

С другой стороны, СКВ – это хроническое воспалительное заболе­вание, развивающееся в результате влияния факторов окружающей среды и генетической предрасположенности и характеризующееся множеством симптомов и клинических проявлений. Такие симптомы обусловлены выработкой широкого спектра аутоантител против ядерных антигенов, в том числе и против двойной спирали ДНК.

Известно, что нарушение фагоцитарной функции может быть результатом мутации или полиморфизма генов, отвечающих за эффективное узнавание, связывание и поглощение макрофагами апопто­тических клеток [1]. Например, макрофаги, полученные из стволовых клеток пациентов с СКВ, были короткоживущими, меньше по размеру, хуже прикреплялись и имели сниженную фагоцитарную активность по сравнению с макрофагами, полученными от здоровых лиц. Дефектными в таких фагоцитах часто оказываются белки цитоскелета, отвечающие за формирование филоподий и фагосом, необходимых для поглощения гибнущей клетки.

Кроме того, результаты генетического анализа показали, что недостаток некоторых сывороточных белков или рецепторов, отве­чающих за процесс уничтожения апоптотической клетки, увеличивает риск развития аутоиммунного процесса. В условиях нарушенной фагоцитарной активности (или даже при отсутствии таких макрофагов) ядерный материал, высвобождаясь из гибнущей клетки на стадии вторичного некроза, активирует комплемент, что приводит к его опсони­зации и связыванию с комплементарными рецепторами на поверхности фолликулярных ДК. Помимо лимфоидных органов нарушение процесса элиминации апоптотических клеток замечено и в других органах и тканях, например в эпидермисе у большинства пациентов с СКВ. Считается, что фотоэкспозиция (солнечный свет или искусственное УФ-излучение) играет важную роль в патогенезе этого процесса. В результате высвобождающиеся в ходе вторичного некроза антигены связываются с новообразованными аутоантителами и вызывают местный воспалительный процесс, обусловливая кожные проявления этого заболевания (эритему в виде бабочки и другие кожные поражения) [1].

Существует еще одна закономерность, характерная для СКВ, ― выраженный недостаток форменных элементов крови (анемии). Лимфоциты также наблюдаются в очень незначительном количестве, при этом у них значительно выражена экспрессия FasL, что и приводит к чрезмерному апоптозу здоровых форменных элементов [6].

Лечение СКВ

Согласно современным представлениям, при отсутствии поражения жизненно важных органов для лечения СКВ необходимо традиционно использовать глюкокортикоиды (преднизолон, метилпреднизолон, дексаметазон). Доза применения составляет до 1-1,5 мг/кг в сутки. Пульс-терапия предполагает экстренное введение вплоть до 1000 мг в сутки [5, 7].

Исходя из природы глюкокортикоидов, их выгодно использовать по нескольким причинам. Во-первых, они обладают противовоспали­тельным эффектом благодаря своему действию по цитозольно-ядерному механизму. Глюкокортикоидные препараты действую аналогично эндогенным глюкокортикоидам: проходят через липидный бислой в цитоплазму клетки, где взаимодействуют со своими рецепторами (они проходят свободно, так как они липофильны, но гидрофобны). При отсутствии гормона глюкокортикоидный рецептор находится в неактивном состоянии в комплексе с белками теплового шока. При взаимодействии гормона с рецептором происходит образование гормон-рецепторного комплекса, которое приводит к диссоциации белков теплового шока и транспорту гормон-рецепторного комплекса в ядро.

В ядре ДНК - связывающий участок рецептора находит глюкокортикоид - чувствительный элемент ДНК и связывается с ним. Это приводит к изменению транскрипции генов, регулируемых глюкокортикоидами. В результате, усиливается синтез липокортина. Липокортин угнетает синтез фосфолипазы А2, что приводит к снижению синтеза эйкозаноидов, в частности, простагландинов и лейкотриенов. Также липокортин угнетает активность циклооксигеназы типов 1 и 2, что усиливает ингибирующий эффект на действие простагландинов.

Во-вторых, ГК угнетают активность лейкоцитов, проявляя иммуно­супрессивное действие: эпителиальную адгезию, миграцию из сосудистого русла в ткани, хемотаксис, фагоцитоз. Такой механизм действия также связан с цитозольно-ядерным механизмом, так как глюкокортикоиды подавляют транскрипцию генов, кодирующих синтез интерлейкинов 1, 6 и 8, которые называют "провоспалительными" цитокинами.

В-третьих, ГК угнетают пролиферацию лимфоидной ткани и клеточный иммунитет. Глюкокортикоиды тормозят образование и нару­шают кинетику Т-лимфоцитов (в большей степени Т-хелперов, чем Т‑супрессоров), снижают их цитотоксическую активность. Введение высоких доз метилпреднизолона ведет к снижению концентрации иммуноглобулинов, что связано с первоначальным усилением их катаболизма и последующим торможением синтеза.

Кроме ГК, широко используются цитостатические препараты (циклофосфан, циклофосфамид) [3, 5, 7]. Цитостатики также обладают широким спектром действия: подавляют пролиферацию лимфоцитарных клонов B-лимфоцитов, вызывают инактивацию ключевых ферментов, вызывают апоптоз.

Механизм действия НПВС (НПВП) основан на ингибировании циклооксигеназы, что также способствует ингибированию синтеза простагландинов. Для терапии кожной сыпи используют хлорохин и гидроксихлорохин. В качестве иммунодепрессантов используют такие ГИБП (генно-инженерные биологические препараты), как ритуксимаб и белимумаб (бенлиста - нынешнее название) [3].

Выводы

1. Системная красная волчанка является серьезным аутоиммунным заболеванием, представляющим определенную угрозу для демографи­ческой ситуации в нашей стране. Заболевание поражает женщин детородного возраста, что существенно снижает рождаемость. Послед­ствия перенесенного заболевания оказывают губительное влияние на здоровье пациентов, практически не оставляя возможности возвращения к полноценной жизни. Следовательно, необходим основательный подход к лечению СКВ, предполагающий комплексное воздействие на возможное устранение патологических эффектов заболевания.
2. Развитие любого системного аутоиммунного заболевания связано с нарушением программы апоптоза. Данные нарушения наблюдаются на всех уровнях взаимодействия иммунной системы, что приводит к широкой генерализации патологического процесса с проявлением многочисленных симптомов.
3. Нарушение конечного этапа апоптоза вызывает характерную воспалительную реакцию, проявляющуюся в виде симметричной эритемы на лице. Нарушения апоптоза в центральных органах иммуно­генеза приводит к выработке аутореактивных клонов лимфоцитов, что сопровождается гиперактивацией клеточного и гуморального иммунитета.
4. Патология гуморального иммунитета характеризуется появле­нием нехарактерной в норме абзивной активности иммунноглобулинов, что приводит к поражению внутренних органов и дальнейшему распро­странению воспалительного процесса
5. Современные подходы к лечению СКВ основываются на возможном устранении и уменьшении проявлений описанных выше нарушений, что является оправданным в терапии СКВ применением глюкокортикоидов, обладающих противовоспалительным, иммуно­супрессивным и противострессовым действием. Нестероидные противо­воспалительные средства уменьшают местные воспалительные реакции. Цитостатические и генно-инженерные биологические препараты подавляют работы лимфоцитов, тем самым снижая их аутоиммунную активность.

Список литературы:

1. Арефьева А.С. Роль апоптоза в развитии системных аутоиммунных заболеваний // Иммунология. – 2014. – Т. 35, №2. – С.103-107.
2. Буеверов А.О., Грязин А.Е. Клинические аспекты изучения апоптоза при хронических вирусных гепатитах // Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии  колопроктологии. – 2006. – №2. – С. 4-10. 
3. Васильев В.И., Соловьев С.К., Логвиненко О.А., Насонов E.Л. Успешное применение ритуксимаба при "катастрофическом" течении системной красной волчанки в сочетании с синдромом Шегрена // Научно практическая ревматология. – 2006. – №3. – С. 33-37.
4. Волкова М.В., Кундер Е.В., Генералов И.И., Роггенбук Д.. Антифосфолипидные антитела: современные представления о патогенетическом действии и лабораторной диагностике // Вестник Витебского государственного медицинского университета. – 2015. – Т. 14, №3. – С. 6-15.
5. Лила А.М., Трофимов Е.А., Лила В.А. Системная красная волчанка: особенности течения у беременных и варианты терапии // Современная ревматология. – 2015. – Т. 9, № 3. – С. 43-47.
6. Сорока Н.Ф., Свирновский А.И., Рекун А.Л. Апоптоз лимфоцитов периферической крови у больных системной красной волчанкой: патогенетические и клинические аспекты // Научно-практическая ревматология. – 2006. – №4.
7. Bertsias G., Ioannidis J., Boletis J., Bombardieri S., Cervera R., Dostal C., Font J., Gilboe I., Houssiau F., Huizinga T., Isenberg D., Kallenberg C., Khamashtau M., Piette J., Schneider M, Smolen J., Sturfelt G., Tincani A., Van Vollenhoven R., Gordon C., Boumpas D. Рекомендации EULAR по лечению системной красной волчанки // Научно-практическая ревматология. – 2008. – №1. – С.93-98.
8. Shilpa Sarvothaman, Ram Babu Undi, Satya Ratan Pasupuleti, Usha Gutti, and Ravi Kumar  Gutti. Apoptosis: role in myeloid cell development // Blood Research. – 2015. – Vol. 50(2)  Jun. – P. 73-79.  doi:  10.5045/br.2015.50.2.73.
9. Tait S.W.G., Green D.R. Mitochondria and cell death: outer membrane permeabilization and beyond //  Nature Reviews Molecular Cell Biology. – 2010. – Vol. 11(9). – P. 621-632. doi: 10.1038/nrm2952.