Методы определения цитокинов

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 24 Октября 2014 в 18:17, реферат

Краткое описание

Цитокины — эндогенные полипептидные и белковые медиаторы межклеточного взаимодействия, регулирующие эмбриональное
развитие, некоторые нормальные физиологические функции организма, защитные реакции при внедрении патогенов и при развитии
опухолей, формирование аллергических, аутоиммунных и иных
иммунопатологических процессов и восстановление поврежденных
тканей при травмах. Именно поэтому совершенно очевидно, что
цитокиновая регуляция имеет огромное значение и в норме, и при
патологии.

Вложенные файлы: 1 файл

11.docx

— 3.22 Мб (Скачать файл)

          

                                                ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

      Таким образом, в настоящее время не вызывает сомнения, что цитокины служат важнейшими мишенями иммунодиагностики широкого круга заболеваний
человека. Цитокины являются антиген-неспецифическими факторами. Именно
поэтому специфическая диагностика инфекционных, аутоиммунных и аллергических заболеваний с помощью определения уровня тех или иных цитокинов невозможна. Тем не менее оценка содержания цитокинов в биологических жидкостях и
изучение их продукции клетками дает неоценимую помощь для характеристики состояния иммунной системы организма. Изучение уровней цитокинов позволяет получить информацию о функциональной активности различных типов
иммунокомпетентных клеток; о тяжести воспалительного процесса, его переходе на системный уровень и прогнозе (например, уровень некоторых цитокинов коррелирует с тяжестью клинических проявлений и летальностью при сепсисе);
о соотношении процессов активации типов Т-хелперов, что очень важно при
дифференциальной диагностике ряда инфекционных и иммунопатологических
процессов; о стадии развития ряда аллергических и аутоиммунных заболеваний,
когда, например, повышение уровня IL-1 в плазме крови опережает клинические
проявления при ревматоидном артрите и системной красной волчанке. В диагностическую практику все более входят методы молекулярно-биологического анализа, позволяющие выявлять первичные генетические дефекты и полиморфизм
по единичным нуклеотидам в системе цитокинов, связанные с патогенезом целого
ряда заболеваний, в том числе таких широко распространенных, как туберкулез.
Такие же примеры можно привести по использованию любого из перечисленных
выше методов анализа состояния системы цитокинов. Каждый метод по-своему
хорош, и его использование определяется конкретной задачей диагностического
исследования. В настоящее время очевидно, что цитокины являются важнейшими факторами патогенеза инфекционных заболеваний и иммунопатологических процессов.
Поэтому определение уровней синтеза эндогенных цитокинов и их концентраций
в биологических жидкостях можно использовать для целей иммунодиагностики,
изучения патогенеза заболеваний, адекватного назначения иммунотерапии. Все
это говорит о том, что оценка функционирования системы цитокинов позволяет
по-новому подойти к изучению состояния иммунной системы организма в клинической практике.

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы:

Кетлинский С.А., Симбирцев A.C. Цитокины. — СПб.; Фолиант, 2008. — 552 с.

Румянцев А.г., Морщакова Е.Ф., Павлов А.Д. Эритропоэтин. — М.; ГЭОТАР-мед, 2002. -
399 с.,

Сесь Т.П., Тотолян A.A. Возможности мультиплексных технологий, основанных на применении микрочастиц, в клинической лабораторной диагностике. Лабораторная диагностика России 2007/2008: Справочник. - СПб.: Человек, 2007. - С. 51-56.

Тотолян A.A., Фрейдлин И.С. Клетки иммунной системы. - СПб.: Наука, 1999, - 231 с.

Фрейдлин И,С., Тотолян A.A. Клетки иммунной системы. — СПб.: Наука, 2001. — 309 с.

В.В. Долгов,
В.В. Меньшиков «Клиническая лабораторная диагностика, том 2»- Москва,2012, с. 193

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                Содержание:

 

  1. Понятие о цитокинах-1;
  2. Характерные признаки цитокинов-3;
  3. Методы оценки функционирования системы цитокинов – 7;
  • Биологические методы – 8;
  • Иммунохимические методы – 11;
  1. Ограничения и критические моменты в определении цитокинов с помощью основных иммунохимических методов – 16;
  1. Определение цитокинов в клинической практике – 19;
  • Определение продукции цитокинов клетками – 19;
  • Определение уровней цитокинов в тканях – 26;
  1. Заключение – 28;
  1. Список литературы – 30.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ДИАГНОСТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ЦИТОКИНОВ.

Уникальная роль системы цитокинов в регуляции функций организма и их участие в патогенезе широкого круга заболеваний делают перспективным использование определения их синтеза как маркера развития инфекционных, иммунодефицитных заболеваний, иммунопатологических процессов и рака. Диагностическая
ценность цитокинов связана с несколькими факторами. Прежде всего большинство цитокинов являются растворимыми циркулирующими медиаторами, их
концентрацию легко оценить в плазме крови и других биологических жидкостях.
Многие цитокины появляются при активации иммунитета, который, в свою очередь, можно оценить по уровню этих цитокинов. Синтез цитокинов сопровождает
развитие защитных реакций. Во врожденном иммунитете это ответ клеток на
патоген-ассоциированные молекулы, в приобретенном иммунитете — это ответ на
антиген, показатель активации лимфоцитов. Изменение синтеза различных групп
цитокинов на местном уровне позволяет оценить развитие инфекционного, аллергического и аутоиммунного типов воспаления. Изменение уровней цитокинов в
плазме крови позволяет оценить развитие системной воспалительной реакции и
работу иммунной системы в целом. Определение синтеза цитокинов отдельных
семейств позволяет оценить практически все ключевые процессы работы иммунной системы, а также диагностировать нарушения кроветворения, состояние
противоопухолевой резистентности, отклонения нормального эмбрионального
развития, процессы обмена веществ и другие параметры. Ниже приводятся данные по диагностическому значению определения синтеза и уровней отдельных
цитокинов, играющих наиболее важную роль в регуляции нормальных физиологических функций организма, защитных реакций и в развитии иммунопатологии.
Нормальные значения концентраций цитокинов приведены в табл. 19-7.

 

Интерлейкин-1 бета.

       В плазме крови большинства здоровых людей не удается обнаружить IL-1.
Однако примерно у трети здоровых людей в плазме могут появляться незначительные количества этого цитокина (0-50 пг/мл), так же как и некоторых других
провоспалительных цитокинов. Причины появления малых количеств провоспалительных цитокинов в плазме крови здоровых людей не совсем понятны.
Возможно, это связано с присутствием биологически неактивных либо связанных
с белками-переносчиками молекул цитокинов, которые определяются иммунохимическими методами. Определить биологическую активность цитокинов в
плазме или сыворотке крови чрезвычайно сложно из-за присутствия большого
количества различных биологически активных веществ, как стимуляторов, так и
ингибиторов, мешающих проведению анализа. Увеличение уровня IL-1β отмечают
при стрессовых ситуациях и тяжелой физической нагрузке. IL-1β является одним из основных провоспалительных цитокинов, поэтому
повышение уровня его спонтанной или индуцированной продукции клетками в
культуре либо повышение уровня IL-1β в сыворотке крови может свидетельствовать об активации клеток или развитии воспаления. В связи с этим возрастание
уровня IL-1β является признаком заболеваний, имеющих в своей основе воспаление, причем независимо от типа воспаления. Так, рост концентрации IL-1β 
наблюдается при инфекционных заболеваниях, где острота процесса коррелирует с содержанием IL-1β и на местном, и на системном уровнях. Повышенная
концентрация IL-1 обнаружена в эпителиальных смывах при локальных острых
вирусных инфекциях, в содержимом полости абсцессов и флегмон. На примере
изучения продукции IL-1 у больных с пневмонией показано, что уровень этого
вещества в сыворотке и его продукция мононуклеарами крови возрастают в острой
фазе болезни, но оба показателя были ниже у пациентов пожилого возраста.
По-видимому, с возрастом продукция IL-1 может снижаться, что может являться
одной из причин более низких показателей иммунитета в старости. При выраженном инфекционном процессе, сопровождающемся изменениями показателей
острофазового ответа, концентрация IL-1 коррелирует с подъемом температуры
тела, повышением уровня других цитокинов и достигает наивысшего значения
у лихорадящих септических больных. Таким образом, развитие инфекционных
заболеваний у человека может сопровождаться повышением уровня IL-1, синтез
которого, очевидно, связан с развитием защитных механизмов. Концентрация IL-1 может также повышаться при развитии иммунопатологических состояний. Увеличение уровней IL-1β отмечено при аллергии, в том числе
при обострении бронхиальной астмы, и при аутоиммунной патологии, например
при диабете 1-го типа, при болезни Крона, ревматоидном артрите. Высокие титры IL-1 обнаружены в суставной полости при активных формах ревматоидного артрита, а содержание IL-1β в плазме коррелирует с выраженностью поражения суставов
и возрастает в случаях осложнений заболевания. Следовательно, развитие ряда
хронических иммунопатологических процессов у человека может сопровождаться
повышением уровня IL-1 вследствие активации иммунной системы.

       Рецепторный антагонист интерлейкина-1 (РАИЛ) уникален среди цитокинов
семейства IL-1 тем, что он в норме присутствует в плазме периферической крови в
достаточно высоких концентрациях, иногда до 1 нг/мл. Это связано с конститутивной экспрессией гена РАИЛ и его постоянным синтезом тканевыми макрофагами
и гепатоцитами. По-видимому, присутствие РАИЛ в циркуляции выполняет роль
своеобразного буфера, блокирующего действие эндогенного IL-1 и защищающего
организм от резкого увеличения уровня IL-1 в плазме крови в результате развития
воспалительных процессов в тканях, которые в той или иной степени эпизодически возникают при попадании в организм патогенов. Несмотря на поддержание
постоянного уровня синтеза, при развитии воспаления происходит усиление экспрессии гена РАИЛ и существенное повышение его продукции. Индукция синтеза
РАИЛ происходит под действием тех же стимулов, что и IL-1, однако регуляция
продукции IL-1 и РАИЛ существенно различается. Уровень РАИЛ характеризует
антивоспалительный ответ, что может иметь значение при развитии сепсиса. В то
же время показано, что соотношение продукции IL-1β и РАИЛ может быть изменено в стороны увеличения уровней РАИЛ при вторичных иммунодефицитных
состояниях, связанных с развитием гнойно-воспалительной патологии.

       Интерлейкин-2. В норме в плазме крови существуют ингибиторы биологической активности
IL-2, что практически исключает его определение методом биологического тестирования. Использование иммунохимических методов анализа более предпочтительно, но также имеет свои особенности. Дело в том, что природный и рекомбинантный IL-2отличаются по расположению эпитопов, узнаваемых антителами к
данному цитокину. В природном IL-2вследствие гликозилирования происходит
экранирование иммунодоминантного эпитопа, к которому в основном вырабатываются антитела при иммунизации рекомбинантным негликозилированным IL-2.
В результате эти антитела очень плохо распознают природный IL-2при его исследовании иммунохимическими методами. В современных иммуноферментных
тест-системах это обязательно учитывается, и в них используют только моноклональные антитела, распознающие другие общие для обоих вариантов молекулы
эпитопы. При развитии патологии уровень IL-2в плазме периферической крови
повышается незначительно. Гораздо более информативные данные получают при
изучении изменений его спонтанной и индуцированной продукции изолированными лимфоцитами в культуре, в том числе в культурах клеток цельной крови. Повышение спонтанной продукции IL-2 может быть при лимфопролиферативных и аутоиммунных заболеваниях. Снижение индуцированной продукции IL-2
клетками крови может быть следствием иммунодефицитных состояний разной
этиологии, в первую очередь Т-клеточного иммунодефицита. Развитие СПИДа
характеризуется неуклонным снижением количества Т-хелперных лимфоцитов с
постепенным развитием тяжелой иммунологической недостаточности. Одним из
важных проявлений иммунодефицитного состояния является падение продукции
IL-2, которое на фоне снижения синтеза и других цитокинов Т-лимфоцитов ведет
к серьезным нарушениям функций всех звеньев иммунной системы.

        Интерлейкин-4. В крови здоровых людей IL-4 практически не определяется. Появление IL-4 
в сыворотке крови сопровождает развитие аллергических реакций и активацию
противоинфекционного иммунитета по типу преимущественного развития Тh2.
Так, у пациентов, страдающих гельминтозами, обнаружено повышение уровня
IgE, который коррелирует с повышенной секрецией IL-4. Дисрегуляция секреции
IL-4 является ключевой в развитии аллергической патологии. Стимулированная
продукция IL-4 мононуклеарами периферической крови у пациентов с атопией и
лимфоцитами бронхоальвеолярных лаважей, полученных от больных бронхиальной астмой, значительно выше, чем у здоровых субъектов. Уровень IL-4 (так же
как уровни IL-5 и IL-13) коррелировал с выраженностью клинических симптомов
бронхиальной астмы, сывороточными уровнями IgE и содержанием эозинофилов
в крови и лаважах. Однако при длительно текущих хронических аллергических
процессах может наблюдаться снижение продукции IL-4 лимфоцитами, причем
иногда эти изменения сочетаются со снижением общего IgE в сыворотке крови.

       Интерлейкин-13. IL-13 во многом повторяет биологическую активность IL-4. Оба цитокина
являются продуктами Тh2 и участвуют в развитии аллергии, но в настоящее время
считается, что IL-13 в большей степени, чем IL-4, связан с развитием тяжелых
симптомов аллергии у человека. Повышение концентрации IL-13 обнаружено в
бронхоальвеолярных лаважах, а экспрессия гена IL-13 — в биопсийном материале
из легких больных бронхиальной астмой. Уровни IL-13 падали при проведении
аллергенспецифической иммунотерапии (АСИТ) и при терапии глюкокортикоидами и коррелировали с клинической картиной заболевания.

         Интерлейкин-5. При аллергических заболеваниях у человека количество эозинофилов повышено в системном кровотоке, и в органах-мишенях развивается аллергическое воспаление, например в коже при атопическом дерматите или в легких при бронхиальной астме. Это коррелирует с усилением продукции IL-5 Тh2 и увеличением его
концентрации в тканях. При аллергии биологическое действие IL-5 заключается
в усилении дифференцировки костномозговых предшественников эозинофилов и
увеличении числа зрелых эозинофилов, стимуляции хемотаксиса эозинофилов, их
функциональной активации и замедлении апоптоза. В связи с этим IL-5 считается
одним из основных цитокинов, участвующих в иммунопатогенезе аллергии. У человека описан идиопатический гиперэозинофильный синдром, характеризующийся увеличением количества циркулирующих эозинофилов, эозинофильной инфильтрацией органов, развитием асептического воспаления и связанной с
этим мультиорганной недостаточностью, в тяжелых случаях приводящей к гибели
больного. Это заболевание связано, главным образом, с гиперпродукцией IL-5 —
основным фактором, стимулирующим созревание и активацию эозинофилов, а
также других лигандов общей бета-цепи рецептора: IL-3 и GM-CSF, принимающих
участие в развитии эозинофильного ростка кроветворения.

Информация о работе Методы определения цитокинов