Інформація призначена тільки для фахівців сфери охорони здоров'я, осіб,
які мають вищу або середню спеціальну медичну освіту.

Підтвердіть, що Ви є фахівцем у сфері охорони здоров'я.

"Child`s Health" 3(3) 2006

Back to issue

Молекулярные механизмы неспецифической защиты респираторного тракта. 1. Общие закономерности индукции факторов транскрипции и пути медикаментозного управления трансактивностью при заболеваниях органов дыхания

Authors: А.Е. Абатуров, Днепропетровская государственная медицинская академия; Е.И. Юлиш, Донецкий государственный медицинский университет

Categories: Pediatrics/Neonatology, Otorhinolaryngology

Sections: Specialist manual

print version

Введение

В настоящее время идентифицировано более 2000 различных факторов транскрипции (ФТ), информация о которых сосредоточена в специализированных базах данных TRANSFAC, TRRD, SWISS-PROT, ArrayExpress, Microarray Expression Data Society, HugeIndex Database. ФТ представляют собой регуляторные белки, которые, взаимодействуя ДНК-связывающими доменами с cis-элементами промоторных областей определенных генов-мишеней, регулируют активность их транскрипции.

Общие закономерности активации факторов транскрипции при воспалительных заболеваниях респираторного тракта

Факторы транскрипции в цитоплазме клетки находятся в неактивном мономером состоянии, характерной особенностью которого является маскирование определенных последовательностей их молекулярных структур — аминокислотных последовательностей ядерной локализации (nuclear localisation sequences — NLS ). NLS участвуют в перемещении ФТ в ядро клетки (ядерном импорте). При развитии инфекции респираторного тракта возбуждение патогенассоциированными молекулярными структурами инфекционных агентов рецепторов TLR и/или цитокинами соответствующих им рецепторов эпителиоцитов, макрофагов, альвеолярных макрофагов, дендридных клеток приводит к индукции различных семейств киназ, вызывающих активацию множества факторов транскрипции, в том числе таких, как NF-κB, AP-1, IRF, STAT [15, 29, 33, 34].

В процессе активации факторов транскрипции происходит демаскирование молекулярных доменов, которые обусловливают образование димерных молекулярных структур, и последовательностей NLS (рис. 1). Открытие NLS придает ФТ способность перемещаться через поры ядерной мембраны (NPC) в ядро клетки. В среднем мембрана ядра содержит 3000–5000 NPC (от 13 до 30 NPC на 1 мкм2 поверхности кариолеммы) [55]. NPC представляет собой крупную (ее предполагаемая молекулярная масса 125 MDa) мультипротеиновую октогональную симметричную структуру, организованную примерно из 50 различных типов белков — нуклеопоринов (Nup). Общее количество белковых молекул, формирующих ядерную пору, составляет около 1000 [24, 69, 85]. Протеины Nup представлены тремя группами: Nup (интегральными белками), связанными с ядерной мембраной и формирующими ядерную пору; Nup, для которых характерны многократные фенилаланин-глициновые повторы (FG); Nup, не имеющими признаков первых двух групп Nup [78]. Мультипротеиновая структура NPC представляет собой цилиндрический канал, пронизывающий двойную мембрану ядра. С цитоплазматической и ядерной стороны канал «венчают» два периферических кольца диаметром около 120 нм, между которыми располагается центральная часть NPC. Периферическое кольцо NPC, расположенное с цитоплазматической стороны, имеет 8 гранул с короткими фибриллами, на кольце, расположенном с ядерной стороны, находятся 8 фибрилл, которые формируют специфическую структуру — баскет, напоминающую баскетбольную корзину. Центральный канал располагается внутри транспортера, состоящего из 2 тонкостенных цилиндров и 2 периферических гранул, связанных с периферическими кольцами NPC 8 вертикальными спицами [69]. Центральная часть NPC имеет два зеркально симметричных отдела, которые состоят из трех ассоциированных колец: внутреннего, среднего и радиального. Внутреннее кольцо центральной части NPC контактирует с центральным транспортером, среднее — формирует пору в одной из мембран ядра, радиальное — заполняет просвет между наружной и внутренней мембранами ядра [ 71 ]. Установлено, что белки с молекулярной массой молекулы до 60 kDа могут проходить через ядерные поры путем пассивной диффузии, а ядерный импорт белков, содержащих NLS, с молекулярной массой более 60 kDа является активным процессом, который требует значительных энергозатрат [59, 66]. Процесс транслокации белков ФТ, как и любых массивных белковых структур, в ядро клетки происходит в несколько этапов. Первоначально ФТ регионом, содержащим NLS , связывается с транспортными факторами ( NLS-связывающими белками). В настоящее время известны 5 транспортных протеинов: импортин-α (кариоферин-α), импортин-β (кариоферин-β), шаперон 70 (hsp70), малая ГТФаза Ran и ядерный транспортный фактор 2 (р10) [71]. Молекула ФТ взаимодействует с α–импортином комплекса α–импортин / β-импортин, образуя тримерный комплекс (комплекс грузовые белки (cargo) / кариоферины). Комплекс «ФТ / α-импортин / β-импортин», «причаливая» к Nup-белкам, связывается β-импортином с их FG повторами [86]. Стабильность тримерного комплекса зависит от малых ГТФаз Ran, точнее, от градиента RanGTP / RanGDP. Для цитоплазмы характерно преобладание концентрации RanGDP, для ядра клетки — RanGTP. Переход протеина Ran из одного состояния в другое (RanGTP ↔ RanGDP) регулируется цитоплазматически расположенным ГТФ-активирующим протеином (RanGAP) и ядерно расположенным фактором обмена гуаниновых нуклеотидов (RanGEF). Установлено, что RanGTP способствует диссоциации комплексов «cargo / импортин» и формированию комплексов «cargo / экспортин» [50, 55]. Тример ФТ / α-импортин / β-импортин взаимодействует с RanGDP и протеином р10. Протеин р10 обеспечивает тримерному комплексу доступ к центральному каналу с цитозольной стороны ядерной поры. В результате происходят перемещение комплекса в ядро клетки и закрытие ядерной поры. В ядре клетки β-импортин транслоцированного тримера взаимодействует с RanGTP, что приводит к его диссоциации. Перемещенный белок и α-импортин остаются в ядре клетки, а β-импортин в комплексе с RanGTP возвращается в цитоплазму. Алгоритм экспорта из ядра клетки подобен последовательности импорта. Молекулы факторов транскрипции взаимодействуют регионом аминокислотной последовательности экспорта из ядра (nuclear export signal — NES) с экспортином и с помощью RanGTP переносятся через NPC в цитоплазму, где транспортируемый комплекс диссоциируется на составные части. Молекулы многих факторов транскрипции имеют челночные сигналы или последовательности, позволяющие им курсировать из цитоплазмы в ядро и обратно [44, 71].

В ядре клетки факторы транскрипции ассоциируются с коактиваторами CREB (cyclic AMP response element binding)-связывающим белком (CBP), аденовирусным протеином E1A (p300) или комплексным фактором CBP / p300 [25]. Белки CBP и p300, несмотря на то, что они кодируются различными генами, характеризуются высокой степенью гомологии. В структуре данных коактиваторов различают бромодомен, KIX домен, домен гистоновой ацетилтрансферазы и три C/H домена, которые могут взаимодействовать с различными факторами транскрипции [83].

Для проявления транскрипционной активности генов необходимо не только наличие факторов транскрипции, РНК-полимеразы II, но и определенное состоянии хроматина, которое характеризуется наличием гиперацетилированных гистоновых белков и гипометилированным промотором гена-мишени. Транскрипционно неактивный хроматин содержит гипоацетилированные гистоновые белки, гиперметилированнный промотор гена-мишени ДНК и рекрутированные m5CpG-связывающие протеины (MeCP1 и MeCP2), протеиновый корепрессор (Sin3a), ATФ-зависимый ремодулирующий протеин (NuRD), гистоновые деацетилазы и другие протеиновые репрессоры факторов транскрипции [82].

Коактиваторы CBP, p300, CBP / p300 усиливают активность ФТ, ацетилируя нуклеосомные гистоновые белки [65]. Различают пять основных типов гистоновых белков: H1, Н2А, Н2В, Н3 и Н4. Молекулы гистоновых белков состоят из центрального структурированного трехспирального домена и N- и C-терминальных неструктуризированных регионов («хвостов»), которые характеризуются высоким содержанием лизиновых и аргининовых остатков, играющих основную роль в эпигенетических взаимодействиях. Восемь молекул гистонов (Н2А, Н2А, Н2В, Н2В, имеющие высокое содержание лизина, и НЗ, НЗ, Н4, Н4, обогащенные аргинином) образуют октамер, вокруг которого навивается 145–147 пар нуклеотидов ДНК в виде левозакрученной суперспирали, формируя нуклеосому [27, 53]. Положительно заряженные «хвосты» гистоновых белков взаимодействуют с отрицательно заряженными фосфатами сахарофосфатного остова ДНК и жестко фиксируют ДНК, исключая возможность проявления активности РНК-полимеразы II [42]. «Хвосты» гистонов выходят на поверхность хроматиновой фибриллы и подвергаются постоянным и многочисленным модификациям: ацетилированию, метилированию, фосфорилированию, убиквитинилированию, АДФ-рибозилированию, которые приводят к ослаблению фиксации и раскручиванию ДНК, что создает условия для проявления полимеразной активности РНК-полимеразы II [22, 48, 72, 82]. Показано, что ФТ обладают бромодоменом, который специфически распознает ацетилированные лизины, и хромодоменом, распознающим метилированные аминокислотные остатки гистоновых белков [70, 89].

Наиболее изучено влияние на транскрипцию генов процесса ацетилирования гистоновых «хвостов» гистоновыми ацетилтрансферазами (HAT). Известно более 20 ацетилтрансфераз, объединенных в несколько суперсемейств: GNAT, p300 / CBP, MYST и др. [45, 53, 56].

Ацетилирование насыщенного лизиновыми остатками гистонового «хвоста», нейтрализуя их положительный заряд и разрывая электростатические межмолекулярные связи между гистонами и ДНК, изменяет пространственную структуру нуклеосомы и создает благоприятные условия для функционирования РНК-полимеразы II [65].

Коактиваторы CBP, p300, p300 / CBP, находясь в комплексе с ФТ, ацетилируют гистоновые белки нуклеосомы, что обусловливает взаимодействие бромодоменов ФТ с ацетилированными лизиновыми остатками гистонов, фиксируя их на промоторе гена мишени [2]. Стабильность фиксации предопределяет уровень трансактивности ФТ (NF-κB2, AP-1, HNF1-α, HNF4, Sp1, Zta, C/EBP-α и Elk1) [40, 53, 77]. Показано, что характерная для воспалительного процесса респираторного тракта активация NF-κB в эпителиальных клетках слизистой оболочки приводит к ацетилированию лизиновых остатков гистоновых белков, преимущественно Lys8, Lys12 гистонового белка H4. Уровень активности ацетилирования гистонов коррелирует с объемом продукции провоспалительных цитокинов (IL-1β, TNF-α) и гранулоцитарно-макрофагального колониестимулирующего фактора (GM-CSF) [13]. Однако некоторые ФТ (Msx3, Hox-протеины и Twist), индуцируя киназу Rsk2, подавляют гистоновую ацетилтрансферазную активность коактиваторов CBP, p300, p300 / CBP [53].

Деацетилирование гистоновых белков выполняют гистоновые деацетилазы (HDAC). Деацетилирование гистонов ингибирует транскрипцию генов [40]. Показано, что ингибиторы HDAC, в частности неселективный ингибитор трихостатин А (TSA), обусловливают усиление экспрессии провоспалительных цитокинов в эпителиоцитах и альвеолярных макрофагах [79, 81, 88]. В настоящее время выделено 3 класса HDAC. Деацетилазы HDAC I класса — HDAC1, HDAC2, HDAC3, HDAC8 и HDAC11 — гомологичны белку дрожжей RPD3 и локализованы преимущественно в ядре практически всех клеток организма. HDAC II класса — HDAC4, HDAC5, HDAC6, HDA7, HDAC9 и HDAC10 - соответствуют дрожжевым HAD-1-подобным ферментам, курсируют между ядром и цитоплазмой и экспрессируются в дифференцирующихся клетках. Семь деацетилаз семейства SIRT (сиртуинов) организуют III класс HDAC. Они подобны дрожжевому регуляторному белку Sir2 и деацетилируют, переимущественно ФТ [18, 39]. Некоторые HDAC способны деацетилировать и негистоновые белки — тубулин, p53, p65, MyoD [13]. Разные HDAC регулируют транскрипцию различных генов [39, 40].

Воспалительные заболевания респираторного тракта сопровождаются увеличением активности HAT и снижением каталитической активности HDAC в эпителиоцитах, альвеолярных макрофагах респираторного тракта [9, 32]. Снижение активности HDAC особенно характерно для аденовирусной инфекции. У больных с хроническими обструктивными заболеваниями легких интенсивность снижения активности HDAC коррелирует с тяжестью заболевания [9, 13, 30, 73].

В регуляции транскрипции генов участвуют гистоновые метилтрансферазы (HMT), которые метилируют лизиновые и аргининовые остатки гистоновых белков, модифицируя структуру хроматина [52]. Метилирование гистоновых белков увеличивает их гидрофобность, что приводит к нарушениям внутри- и межмолекулярных взаимодействий. Показано, что метилирование Lys4, Lys36, Lys79, Arg17 гистонового белка H3 и Arg17 гистона H4 сопровождается активацией транскрипции, а метилирование Lys9, Lys27 гистона H3, Lys20 гистона H4 — репрессией транскрипции генов [52, 68, 90].

Механизмами, регулирующими транскрипцию генов, также являются метилирование ДНК ДНК-метилтрансферазами, наличие инсуляторов и локусконтролирующих районов (LCR) [17, 51, 54].

В регулировании транскрипции генов на уровне нуклеосомы также участвует негистоновый хромосомный белок ядерной локализации группы высокой мобильности бокс 1 (HMGB1) и протеины Sox [19, 84].

Протеины HMGB (старая аббревиатура HMG) были открыты в 1973 году и получили свое название из-за высокой подвижности при электрофоретической разгонке. Они составляют практически половину белков хроматина [21, 36]. Различают три негистоновых протеина HMGB: HMGB1, HMGB2, HMGB3, молекулы которых характеризуются наличием ДНК-связывающих боксов A и B и С-терминального домена, несущего высокий отрицательный заряд [21, 76]. Протеин HMGB1 увеличивает ядерный импорт фактора транскрипции NF-κB в моноцитах, нейтрофилах и других клетках, стабилизирует нуклеосомы и позволяет изгибаться нити ДНК, что облегчает взаимодействие ФТ с консенсусными соответствующими им последовательностями промоторов генов, повышая уровнь трансактивности [3, 6, 20, 38]. Так, показано, что HMGB1 связывается с ДНК в консенсусной области Rel-протеинов в кооперации с фактором транскрипции NF- k B (р50), усиливая продукцию провоспалительных цитокинов [33]. Дефицит хромосомного белка HMGB1 нарушает транскрипцию определенных генов, в частности, глюкокортикоидных рецепторов [43].

Установлено, что после индуцирующего взаимодействия с липополисахаридом (LPS) фактором некроза опухоли-α (TNF-α), IL-1 моноциты и макрофаги начинают продуцировать HMGB1 [6], а на индукцию HMGB1 моноциты и макрофаги отвечают синтезом TNF-α, IL-1α, IL-1β, IL-1Ra, IL-6, IL-8, макрофагального воспалительного протеина-1α (MIP-1α), макрофагального воспалительного протеина-1β (MIP-1β), но не IL-10 или IL-12 [3]. HMGB1 является не только фактором, регулирующим транскрипцию генов, но и основным дистальным медиатором воспалительного процесса. Так, было показано что, при экспериментальном интратрахеальном введении HMGB1 развивается острое воспаление легких, которое сопровождается повышением уровня IL-1β, TNF-α, MIP-2. Последующее назначение анти-HMG-1 способствует уменьшению проявлений воспаления, снижению активности миграции нейтрофилов, при том что в ткани легкого сохраняется высокая концентрация IL-1β, TNF-α, MIP-2 [42]. Считают, что А бокс HMGB1 несет противовоспалительный, а B бокс HMGB1 — провоспалительный потенциал [6]. Отмечена положительная корреляция между уровнем продукция HMGB1 и вероятностью летального исхода у больных с септическим течением инфекционного заболевания [43].

Протеины SoxE (Sox8, Sox9 и Sox10) своим С-терминальным доменом группы высокой подвижности (HMG) непосредственно связываются с ДНК-связывающим доменом ФТ. Считают, что эти слабые по силе взаимодействия лежат в основе кооперации домена HMG протеинов SoxE и ФТ на cis-реагирующих элементах промоторов генов-мишеней, ведущей к изменению трансактивности [74].

Находясь в составе голокомплекса, факторы транскрипции NF-κB, AP-1, IRF, STAT связываются с положительными cis-элементами промотора генов-мишеней и, регулируя их трансактивность, предопределяют уровень неспецифической защиты, апоптоза клеток, активность и характер как воспалительного процесса, так и специфического иммунного ответа при заболеваниях органов дыхания [15, 16, 35, 37, 87].

Пути медикаментозного управления активностью транскрипции генов при заболеваниях органов дыхания

Современные представления о механизмах активации и трансактивности ФТ позволили научно обосновать показания и значение противовоспалительной терапии в комплексной терапии больных как с инфекционно-воспалительными, так и аллергическими заболеваниями респираторного тракта, и определили дальнейший путь поиска противовоспалительных лекарственных средств [61].

Лекарственные средства, влияющие на трансактивность ФТ, в зависимости от механизма действия разделены на следующие группы: ингибиторы митогенактивированных киназ, ингибиторы ФТ и хроматин модифицирующие средства (табл. 1).

Глюкокортикостероиды (ГКС) являются самыми эффективными противовоспалительными средствами, которые действуют практически на все фазы активации ФТ и на индукцию транскрипции генов. ГКС, проникая в цитоплазму клетки, взаимодействуют с гормонсвязывающим доменом С-конца изоформы a глюкокортикостероидного рецептора (GR), локализованного в цитоплазме. GR принадлежит субсемейству ядерных рецепторов, которое включает минералокортикоидные, эстрогеновые рецепторы, рецепторы гормонов щитовидной железы, ретиноевой кислоты и 1,25(ОН)2D3. Кодирует GR ген, расположенный на длинном плече хромосомы 5 (5q31p) [26, 63]. В неактивном состоянии GR находится в цитоплазме как компонент мультикомплекса, состоящего из двух шаперонов (hsp90 и hsp70), иммунофилина p59 FKBP51 (FK506-связывающего белка FKBP1/2), фосфопротеина р23 [28, 57]. Взаимодействие мультикомплекса с ГКС приводит к замене иммунофилина FKBP51 на FKBP52 и рекрутированию транспортного белка динеина. Мультикомплекс GR / hsp90 / FKBP52 / динеин постепенно перемещается к ядру клетки [28]. В близи ядерной мембраны происходит диссоциация мультикомплекса (отсоединение hsp90, маскирующего NLS), в результате которой откры ваются NLS1 и NLS2 и GR перемещ ается через ядерные поры в ядро клетки [4, 5].

Активированные ядерно расположенные GR связываются с интерактивным протеином-1 глюкокортикоидного рецептора, коактиватором-1 стероидного рецептора, коактиваторами факторов транскрипции CBP, p300 / CBP, PCAF и глюкокортикостероидным cis-элементом (GRE), 5'-TGTACAnnnTCTTGT-3' (где n — любой нуклеотид), промотора стероид-сенситивных генов [4, 31].

Взаимодействие GR с GRE приводит к трансактивации, а с негативным GRE — к транссупрессии. Считают, что глюкокортикостероиды регулируют от 10 до 100 стероидреагирующих генов [57]. Трансактивирующий эффект проявляется в усилении транскрипции противовоспалительных генов — липокортина-1 / аннексина-1 (ингибитора фосфолипазы А2); протеина клеток Клара (СС10, ингибитора фосфолипазы А2); IL-10; антагониста рецептора IL-1; рецептора IL-1R2 ингибиторов NF-κB и IκB; нейтральной эндопептидазы; глюкокортикоидиндуцированного протеина лейцинового зипера, ингибирующего NF-κB и AP-1; CD163 (скавенджер-рецептора); митогенактивированной протеинкиназной фосфатазы-1, ингибирующей митогенактивированную протеинкиназу р38; антипротеазы; секреторного ингибитора лейкопротеазы (SLPI) в клетках ткани бронхопульмональной системы [7, 8, 13, 26, 58]. Индукция этих генов сопровождается ацетилированием лизиновых остатков (Lys5 и Lys16) гистона H4 [60, 75]. Транссупрессия проявляется ингибицией транскрипции генов проопиомеланокортина, вазоактивного интестинального полипептида I типа, кератина, пролактина, пролиферина, витамин-D-индуцированного гена остеокальцина [29].

Активированный димер GR:

1) ингибирует митогенактивируемые киназы, индуцирующие ФТ;

2) активирует синтез белков, ингибирующих NF-κB;

3) физически взаимодействует с c-Jun субъединицей AP-1, p65 (RelA) субъединицей NF-κB, подавляя их транскрипционную активность, и с факторами транскрипции STAT (STAT1, STAT5 и STAT3), синергически усиливая STAT-регулируемую генную транскрипцию;

4) взаимодействует с коактиваторами CBP, p300 / CBP, PCAF, подавляя их ацетилтрансферазную активность;

5) усиливает синтез рибонуклеаз и mРНК-дестабилизирующих протеинов, способствуя снижению уровня провоспалительных медиаторов mРНК [5, 67].

Однако ведущим механизмом действия глюкокортикостероидов, по всей вероятности, является способность активированного GC подавлять ацетилирование гистоновых белков (Lys8 и Lys12 гистона H4) [47]. GC снижают уровень ацетилирования гистонов нуклеосом за счет ингибиции коактиваторов транскипции и индукции гистоновых деацетилаз HDAC2 [5, 26].

Влияя на митогенактивируемые киназы, непосредственно на ФТ, коактиваторы CBP, p300 / CBP, PCAF и на состояние хроматина, GC снижает транскрипцию провоспалительных генов, кодирующих цитокины (IL-1, IL-2, IL-3, IL-4, IL-5, IL-6, IL-9, IL-11, IL-12, IL-13, IL-16, IL-17, IL-18, TNF-α, GM-CSF), рецепторы (рецептор эндотелина-1, тахикининовые рецепторы — NK1-рецептор, NK2-рецептор), молекулы адгезии (ICAM-1, E-селектин, VCAM-1), хемокины (IL-8, RANTES, макрофагальный воспалительный протеин-1α (MIP-1α), моноцитарные хемоаттрактантные протеины (MCP-1, MCP-3, MCP-4), эотаксин, цитоплазматическую фосфолипазу А2, циклооксигеназу-2 ( COX -2), индуцибельную нитрооксидсинтазу (iNOS), не изменяя экспрессии других генов [7, 8, 13, 26, 58].

Ингибирующее влияние GC на факторы транскрипции представлено в табл. 2.

В настоящее время разработаны новые диссоциированные стероиды: дефектные стероиды RU 24782, RU 24858, RU 40066 без трансактивирующего эффекта и трансрепрессивные дефектные стероиды ZK 57740, ZK 77945 без противовоспалительного действия [62].

Сегодня проход я т клинические испытания нов ого неглюкокортикоидн ого стероид а EPI-12323 (Naturasone), который облада ет пролонгированным противовоспалительным действием, ингибирует Th2 - клетки, подавляет нейтрофильный ответ, снижает аденозиновую гиперсекрецию в легких у больных бронхиальной астмой [62].

Разработаны и проходят экспериментальное испытание ингибиторы киназ. Установлено, что селективный р38 митогенактивируемый протеин — ингибитор митогенактивированных протеинкиназ (SB239063) — подавляет продукцию IL-1, IL-8, TNF -α, GM-CSF [62]. Показано репрессирующее действие селективного ингибитора экстрацеллюлярной сигналрегулируемой киназы 1 (PD98059), ингибитора митоген- и стрессактивируемой киназы 1 (H89) на NF-κB-зависимую транскрипционную активность провоспалительных генов [46, 49]. Установлена высокая эффективность влияния на провоспалительную активность фактора транскрипции АР-1-ингибитора киназы JNK SP6000125, применение которого не только снижает активность процесса воспаления, но и предупреждает TNF-α-ассоциированное повреждение тканей [23].

Разработаны синтетические ингибиторы NF-κB (SP650003 и SPI00030), АР-1 (SPlO0030), неселективный ингибитор триазоло-пиридазинил-2-бутиноат, подавляющий активность NF-κB и АР-1 опосредовано через снижение продукции тиоредоксина. Выделен из морской губки ингибитор NF-κB IPL576092. Проходят доклинические исследования эффективности терапии аллергического воспаления слизистой бронхиального дерева STAT-индуцированным ингибитором-1 (SS-1) / супрессором цитокинового сигнала 1 (SOCS1) / JAB (Jak-связывающим протеином) и пептидным ингибитором STAT6 (Stat6BP) [62].

Единственным известным препаратом, активирующим гистоновые деацетилазы, является теофиллин [10, 12]. Известно, что теофиллин в относительно высоких концентрациях (более 10 мг/л), неселективно и слабо ингибируя фосфодиэстеразы (PDE3, PDE4, и PDE5), способствует повышению уровня цАМФ, открытию Са2+- активируемых каналов K+, усилению продукции IL-10 и катехоламинов; усиливает апоптоз эозинофилов, нейтрофилов, Т-клеток; также подавляет эффекты простагландинов и TNF-α [11]. Теофиллин является мощным ингибитором аденозиновых рецепторов A1, A2A, A2B, P2Y15, что обусловливает не только снижение продукции гистамина и лейкотриенов тучными клетками, но и возникновение аритмий работы сердца. Теофиллин активно влияет на транскрипцию генов, ингибируя перемещение в ядро клетки фактора транскрипции NF-κB [34] и модифицируя состояние хроматина. Показано, что теофиллин при низких концентрациях (5 мг/л), повышая деацетилазную активность HDAC I и II класса, оказывает противовоспалительное действие, в частности, способствует снижению IL-8, GM-CSF [1, 80]. Индукция HDAC I класса коррелирует с уменьшением содержания эозинофилов в слизистой оболочке респираторного тракта. Теофиллин потенцирует глюкокортикостероидный противовоспалительный эффект [1, 79]. В настоящее время не существует научных данных о точных механизмах теофиллиновой активации HDAC. Предполагают, что теофиллин индуцирует HDAC через активацию киназных и фосфатазных путей [10]. На основании результатов собственных исследований P.J. Barnes и соавт. [13, 14 ] возлагают надежду на то, что изучение молекулярных механизмов теофиллиновой активации HDAC может привести к новым терапевтическим подходам лечения воспалительных заболеваний органов дыхания.

Одной из ряда новых возможностей фармакологического управления процессами воспаления респираторного тракта является ингибирование HMGB1. При экспериментальных исследованиях были получены результаты, свидетельствующие, что назначение анти-HMGB1 mAb (антител к белку группы высокой мобильности HMGB10) предотвращает нарушение целостности эпителия, развитие деструкции тканей внутренних органов и снижает риск летального исхода при септическом течении заболевания [64]. E. Abraham и соавт. [42] показали, что применение анти-HMGB1 mAb у особей с острым экспериментальным воспалением легких, вызванным эндотоксином, значительно снижает продукцию провоспалительных медиаторов, нейтрофильную инфильтрацию ткани легкого, активность апоптотического процесса и предотвращает деструкцию легкого.

Таким образом, активация факторов транскрипции при заболеваниях органов дыхания характеризуется сложным каскадом реализации действия множества различных механизмов: индукции митогенактивированных киназ, ядерной транслокации ФТ, взаимодействия ФТ с коактиваторами CBP, p300, CBP/p300 — и консенсусной последовательностью промотора генов мишеней. Трансактивность генов мишеней зависит не только от экспрессии ФТ, но и от активности процессов ацетилирования, метилирования, фосфорилирования, убиквитинилирования, АДФ-рибозилирования гистоновых белков, изменяющих состояние хроматина. Учитывая, что факторы транскрипции играют центральную роль в обеспечении неспецифической защиты и в развитии воспалительного процесса, одним из наиболее перспективных путей лечения воспалительных заболеваний органов дыхания является медикаментозная модификация транскрипции генов, ответственных за синтез про- и противовоспалительных медиаторов.

Продолжение в следующем номере.


Similar articles

Authors: А.Е. АБАТУРОВ, Днепропетровская государственная медицинская академия; Е.И. ЮЛИШ, Донецкий государственный медицинский университет
"Child`s Health" 1(4) 2007
Date: 2007.11.01
Categories: Pediatrics/Neonatology, Otorhinolaryngology
Sections: Specialist manual
Authors: А.Е. АБАТУРОВ, Днепропетровская государственная медицинская академия
"Child`s Health" 5(14) 2008
Date: 2009.02.24
Categories: Allergology, Pediatrics/Neonatology, Pulmonology
Sections: Specialist manual
Authors: А.Е. АБАТУРОВ, О.Ю. ПОТОЦКАЯ, Днепропетровская государственная медицинская академия; Е.И. ЮЛИШ, Донецкий государственный медицинский университет им. М. Горького
"Child`s Health" 4(7) 2007
Date: 2007.10.24
Categories: Pediatrics/Neonatology, Otorhinolaryngology
Sections: Specialist manual
Механизм действия активированных кислородсодержащих метаболитов в респираторном тракте. Провоспалительное действие (часть 2)
Authors: Абатуров А.Е. - ГУ «Днепропетровская медицинская академия Министерства здравоохранения Украины»; Волосовец А.П. - Национальный медицинский университет им. А.А. Богомольца, г. Киев
"Child`s Health" 4 (64) 2015
Date: 2015.12.09
Categories: Pediatrics/Neonatology
Sections: Specialist manual

Back to issue