Роль антимикробного пептида LL37 в развитии аутоиммунного процесса при псориазе ИММУНОДЕРМАТОЛОГИЯ
реклама
Иммунопатология, аллергология, инфектология Immunopathology, allergology, infectology 2013, №1:612 ИММУНОДЕРМАТОЛОГИЯ Роль антимикробного пептида LL37 в развитии аутоиммунного процесса при псориазе Б.В. Пинегин, *В.Б. Пинегин Отдел иммунодиагностики и иммунокоррекции Федерального государственного бюджетного учреждения «Государственный научный центр Институт иммунологии» Федерального медико-биологического агентства России. Москва *Кафедра кожных и венерических болезней Первого Московского государственного медицинского университета имени И.М.Сеченова The role of the antimicrobial peptide LL37 in the development of autoimmunity in psoriasis B.V. Pinegin, *V.B. Pinegin Department of immunodiagnostics and immunocorrection, National Research Center “Institute of Immunology” of the Federal Medical-Biological Agency of Russia *Department of dermatology and venereology, 1st Moscow State Medical University. Аннотация Summary Представлен анализ данных литературы о роли антимик робного пептида LL37 в инициации и ингибиции псори атического воспаления. Рассмотрены возможные пути его терапевтического применения. We present an analysis of literature concerning the role of the antimicrobial peptide LL37 in the initiation and inhibition of psoriatic inflammation. Potential ways of therapeutic application of LL37 are considered. Ключевые слова Key words Псориаз, клетки иммунной системы, цитокины, пептид LL37. Psoriasis, immune system cells, cytokines, LL37 peptide. В настоящее время является очевидным, что аутоиммунные процессы играют ведущую роль в развитии псориаза. Об этом свидетельствует ин тенсивная инфильтрация кожи практически все ми клетками иммунной системы. Эти клетки ак тивированы и интенсивно продуцируют провос палительные цитокины: TNFa, IL1b, IFNg, IFN a, IL23, IL6, IL17, IL22 и IL20. На различных этапах воспалительного процесса действуют раз личные цитокины или их сочетания. Активиро ванными являются и кератиноциты, основные клетки эпидермиса кожи, которые также продуци руют провоспалительные цитокины. Является очевидным, что избыточный синтез провоспали тельных цитокинов является ведущей причиной псориатического воспаления. Однако неясно, что же является первопричиной их повышенного син теза, какой конкретный фактор является иници атором псориатического воспаления. На эту тему имеется ряд предположений, основанных на экспе риментальных и клинических данных. Одно из предположений основано на участии в развитии псориаза комплекса из собственных нуклеиновых кислот (аутоНК) и антимикроб ного пептида LL37, продукта расщепления ка телицидина hCAP18. Данный обзор посвящён анализу роли комплекса НК/LL37 в развитии псориатического воспаления. Основные свойства пептида LL37. Катели цидин hCAP18 (human cationic antimicrobial 6 Immunopathology, Allergology, Infectology 2013 N°1 Иммунодерматология: Роль антимикробного пептида LL-37 в развитии аутоиммунного процесса при псориазе peptide) синтезируется в нейтрофилах, керати ноцитах, клетках эпителия дыхательных путей в виде неактивного предшественника с молеку лярной массой (ММ) 18 kDa, состоящего из N концевого кателинподобного и Сконцевого антимикробного доменов. При экзоцитозе лей коцитов протеаза 3 расщепляет кателицидин с образованием катионного пептида LL37, со стоящего из 37 аминокислотных остатков и 2 остатков лейцина на Nконце. В кератиноцитах расщепление неактивного предшественника с образованием активного пептида LL37 осуще ствляет сериновая протеаза калликреин. Пептид LL37 обладает антибактериальны ми, противогрибковыми и противовирусными свойствами [1]. Эти свойства обусловлены их электростатическим взаимодействием LL37 с мембранами клетки. Пептиды аккумулируются и ориентируются параллельно поверхности мембранымишени, затем электростатически взаимодействуют с анионными группировками фосфолипидных головок во многих участках, покрывая мембрану наподобие ковра. По дос тижению определенной критической концент рации, происходит образование сквозных дыр в мембранемишени, что приводит к лизису клет ки. Так, по нашим данным LD50 пептида LL 37 для St.aureus составила 1,4±1,2 мкг/мл [2]. В этих дозах пептид не токсичен для клеток крови человека, но оказывает на них разно образные иммунотропные эффекты. В кон центрациях, в 2050 раз больших, чем для микробов, пептид LL37 оказывает цитоток сический эффект и на эукариотические клет ки [3], причём по механизму цитотоксичес кий эффект идентичен бактерицидному. Бо лее высокая чувствительность бактерий к бактерицидному действию пептида LL37 свя зана с большим отрицательным зарядом кле точной стенки бактерий по сравнению с мем браной эукариотических клеток. В норме синтез кателицидина в кератино цитах очень незначительный и он, весь, нахо дится в непроцессированной форма с ММ 18 kDa. При псориазе уровень кателицидина в коже резко повышен по сравнению с кожей больных атопическим дерматитом или здоро вых людей, и весь он находится в процессиро ванной форме в виде пептида LL37 с ММ 4,5 kDa [4]. Концентрация пептида LL37 во всех слоях эпидермиса больных псориазом резко повышена (средняя концентрация 304 mМ). В высоких концентрациях этот пептид присут ствует также и в дерме, где находится в тес ном контакте с плазмацитоидными дендрит ными клетками (рDC) [5]. Уровень пептида LL37 повышается при повреждениях кожи и при различных стрессо вых ситуациях, что дало основание отнести его к сигналам тревоги или аларминам [6]. Этот пептид является хематтрактантом для нейтрофилов, моноцитов, дендритных кле ток и Тлимфоцитов; способствует созрева нию дендритных клеток и развитию Ткле точного иммунного ответа. Он стимулирует ангиогенез в коже, индуцирует синтез и выс вобождение ряда цитокинов, хемокинов и ги стамина, способствует пролиферации, мигра ции кератиноцитов и реэпитализации раны [7,8]. Его количество резко возрастает в коже при заживлении раны, что дало основание не которым авторам называть пептид LL37 ро стовым фактором кератиноцитов. Свойства комплекса НК/LL37. Факт повы шенного синтеза и секреции кератиноцитами псориатической кожи пептида LL37 является чётко установленным. Возникает вопрос, как в коже могут появиться свободные НК. В прин ципе они должны быстро разрушаться внекле точными нуклеазами. НК могут появляться во внеклеточном пространстве при ушибах, сдав ливании, небольших различных повреждениях кожи. Надо заметить, что, по наблюдениям кли ницистов, развитие псориаза нередко начинает ся с какихто незначительных повреждений кожи или после ушиба. НК могут появляться во внеклеточном пространстве также в результате вытекания из стареющих или апоптотических клеток, особенно в тех случаях, когда фагоци тоз апоптотических клеток понижен. Далее со бытия могут развиваться следующим образом. При появлении во внеклеточном пространстве свободных НК пептид LL37 мгновенно образу ет с ними комплекс, основанный на электроста тическом взаимодействии. Этот комплекс ста билен и устойчив к действию нуклеаз [9]. Свободная ДНК или РНК плохо подвергает ся эндоцитозу эукариотическими клетками. Поиному обстоит дело с комплексом НК/LL 37. Этот комплекс быстро проникает в клетки c помощью эндоцитоза. Процесс проникнове ния хорошо показан на модели CpGолигоде зокси нуклеотидов бактериальной ДНК. После 15 мин. инкубации с комплексами ФИТЦCpG/ LL37 или ФИТЦCpG 10% и 0% соответствен но мононуклеаров периферической крови ста новятся ФИТЦположительными. Мононуклеа ры, обработанные таким комплексом, стано Иммунопатология, Аллергология, Инфектология 2013 N°1 7 Б.В. Пинегин, В.Б. Пинегин вятся активированными и начинают экспресси ровать костимуляторные молекулы CD40 и CD86 и синтезировать IL6 [10]. Аналогичные дан ные были получены при изучении проникновения плазмидной ДНК в перевиваемые клетки яични ка СНО. Пептид LL37 способствовал быстрому и эффективному проникновению ДНК в клетку. Основными участками в мембране, через которые клетку проникает ДНК в присутствии LL37, яв ляются рафты – участки мембраны, обогащен ные холестерином и сфинголипидами. Разруше ние рафтов с помощью метилІциклодекстрина снижает проникновение комплекса ДНК+LL37 в клетки, но не влияет или даже повышает проник новение в клетку свободной ДНК [9]. Таким образом, пептид LL37, связываясь с НК, делает НК устойчивыми к действию нукле аз и способствует эффективному проникнове нию её в клетку. Роль комплекса НК/LL37 в активации денд ритных клеток. Синтез большинства провос палительных цитокинов является результатом активации TLRрецепторов клеток врождённо го иммунитета. На первых этапах развития псо риатического воспаления дерма кожи больных интенсивно инфильтрируется pDC, синтезирую щими IFN I типа [11]. Этому цитокину отво дится роль одного из инициаторов развития псориатического воспаления. В настоящее вре мя выявлен фактор, возможно индуцирующий в псориатической коже синтез IFN I типа. Им оказался комплекс НК/LL37. Это было показа но следующим образом. Установлено, что экст ракт кожи больного псориазом, но не нормаль ной кожи или кожи больного атопическим дер матитом, стимулировал в плазмацитоидных дендритных клетках (pDC) периферической крови синтез IFNa. С помощью методов пре паративной химии из кожи выделена активная субстанция с молекулярной массой (ММ) 4,5 kDa, . Антитела против LL37, но не против псо риазина, отменяли стимулирующий эффект этой субстанции [5]. Далее было установлено, что синтетический пептид LL37, смешанный с супернатантом апоптотических клеток, индуцирует в pDC мощный синтез IFNa. Этот синтез частично, но не полностью отменялся при обработке суперна танта ДНКазой или РНКазой. Полностью синтез IFNa отменялся при совместной обработке су пернатанта ДНКазой и РНКазой [12]. В модельных экспериментах in vitro показа но, что искусственные комплексы LL37/ДНК и LL37/РНК являются мощными индукторами 8 cинтеза IFNa в pDC [5, 12]. Как отмечалось выше, НК образую прочный комплекс с пепти дом LL37, основанный на электростатическом взаимодействии. В комплексе аутоДНК/LL37 acпираль этого пептида стабилизирует двух спиральную ДНК. Предполагается, что в комп лексе аутоРНК/LL37 этот пептид связывается с теми участками РНК, где образуются двойные спирали в виде шпилек. Как известно, эукарио тическая РНК сильно метилирована и содержит большое количество псевдоуридина. Эти свой ства препятствуют связыванию аутоРНК с TLR7 и TLR8 дендритных клеток и индукции синтеза провоспалительных цитокинов. Веро ятно, связывание с пептидом LL37 так изменя ет конформацию аутоРНК, что она приобре тает способность активировать TLR7 и TLR8. Среди АМП cтимулирующая функция явля ется уникальной для LL37, так как комплекс Іде фензины/ ДНК не индуцирует синтез IFN I типа [5]. С помощью ингибиторного анализа с исполь зованием коротких олигонуклеотидов, блокирую щих функции соответствующих TLR, показано, что синтез IFNa комплексами ДНК/LL37 и РНК/ LL37 является результатом активации соответ ственно TLR9 и TLR7 сигнальных путей [5, 12]. Характер активации миелоидных дендрит ных клеток (mDC) комплексом LL37/НК суще ственно отличается от активации pDC. Комп лекс аутоРНК/LL37 вызывает в mDC синтез IL 6 и TNFa, но не IFNa. Этот комплекс в mDC распознаётся TLR8 [12]. С помощью конфокальной микроскопии установлено, что пептид LL37 способствует не только проникновению ДНК в клетку, но и пре имущественной её колокализации с ранними эндосомами, cодержащими трансферриновые рецепторы [5]. Это взаимодействие имеет суще ственное значение для характера активации клетки. Дело заключается в том, что особенно стью ранних эндосом pDC является их преиму щественное взаимодействие с макромолекуляр ными комплексами. Активация TLR9пути из ранних эндосом индуцирует синтез IFNa. Осо бенностью поздних эндосом, содержащих лизо сомальный маркёр LAMP1, является взаимо действие с мономерными соединениями. Акти вация TLR9пути из поздних эндосом индуци рует синтез TNFa, IL6 и созревание pDC [13]. При иммуногистохимическом анализе в дерме псориатической кожи, но не в здоровой коже или в коже больного атопическим дерматитом, обна ружены комплексы из внеклеточной аутоРНК и аутоДНК, и большинство этих комплексов было Immunopathology, Allergology, Infectology 2013 N°1 Иммунодерматология: Роль антимикробного пептида LL-37 в развитии аутоиммунного процесса при псориазе ассоциировано с процессированной формой кателицидина hCAP18/LL37 пептидом LL37. В дерме больных псориазом выявляются клас теры mDC. Как правило, эти кластеры колока лизовались с комплексами РНК/LL37 [12]. Таким образом, пептид LL37, не только дела ет НК устойчивыми к действию нуклеаз, но и и доставляет их в эндосомальный компартмент клетки. Следствием этого является синтез pDC и mDc, cоответственно, IFN I или TNFa/IL6. Связываясь c аутоДНК или аутоРНК пептид LL37 способствует превращению неактивной, нестимулирующей аутоДНК или аутоРНК в активатора синтеза провоспалительных цито кинов. В соответствии с этой схемой, пептид LL37 выполняет роль переносчика НК, а акти ваторами синтеза провоспалительных цитоки нов являются НК, активирующие TLR7, TLR8 и TLR9сигнальные пути. По всей видимости, LL 37 не препятствует взаимодействию НК с этими рецепторами, а возможно даже и усиливает его. Исключением их этой схемы является TLR3. Лиганд этого рецептора полиинозинполици тидиловая кислота [poly(I:C)], являющаяся аналогом двухспиральной РНК, вызывает в макрофагах, дендритных и глиальных клетках выраженный синтез TNFa. В этих клетках пеп тиды LL37 и CRAMP (мышиный аналог LL37) вызывают дозозависимую ингибицию синтеза TNFa, индуцированную poly(I:C). .Так, в макси мальной дозе 5 mМ LL37 ингибирует этот синтез на 95 %. С помощью циркулярного дихроизма показано, что poly(I:C) и LL37 образуют проч ный комплекс. В тесте ингибиции связывания TLR3 и poly(I:C) установлено, что CRAMP подав ляет это связывание, но только в 100кратном мо лярном избытке, т.е. обладает слабой ингибирую щей активностью [14]. Вероятно, неспособ ность CRAMP ингибировать связывание poly(I:C) с TLR3 обусловлена неспособностью этого пептида полностью «покрыть» poly(I:C), длина которой колеблется от 8 до 200 kb. Тем не менее, в присутствии CRAMP poly(I:C) теряет свои стимулирующие свойства, что, вероятно, связано с изменение структуры poly(I:C) и с не способностью её попадать в эндосомы [14]. Роль НК и пептида LL37 в активации кера тиноцитов. В развитии псориатического воспа ления участвуют цитокины IL1b, IL18 и IL36 семейства IL1 [15, 16]. IL1b индуцирует и усили вает синтез основных провоспалительных цитоки нов TNFa, IL6, IL1b и IL23, способствует диф ференцировке, пролиферации Th17клеток и син тезу ими цитокинов этого профиля [17]. Как известно, IL1b и IL18 синтезируются в виде неактивных предшественников, которые процессируются с помощью мультимолекуляр ного комплекса, инфламмасомы, формирую щейся при активации клетки сигналами трево ги. Этот комплекс состоит из активированного PRRрецептора, адапторного белка ASC (apoptosisassociated specklike protein containing CARD) и прокаспазы1. Результатом образова ния инфламмасомы является активация кас пазы1, которая расщепляет неактивные пред шественники IL1b и IL18 с образованием ак тивных секретируемых цитокинов. Экспериментально показано образование инфламмасомы в коже больных псориазом [18]. Одним из таких доказательств является факт образования в поражённой коже больного псо риазом активной каспазы1. При исследовании с помощью иммуноблотинга установлено, что количество прокаспазы1 с молекулярной мас сой 50 kDa одинаковое в поражённой и непора жённой коже. Но количество расщепленной фор мы с молекулярной массой 30 kDa в поражённой коже в 6,3 раза выше, чем в непоражённой коже. Кератиноциты больных псриазом являются ин тенсивными продуцентами IL1b [18]. В настоящее время идентифицировано не сколько факторов, индуцирующих образование инфламмасом в кератиноцитах. К таким факто рам, относится, например, УФоблучение в дозах, соответствующих физиологическим нормам. Ин фламмасома, образующаяся под влиянием этого воздействия, состоит из рецептора NALP1 из груп пы NLRрецепторов, адапторного белка ASC и каспазы1. Результатом работы этой инфламма сомы является секреция кератиноцитами IL1b [19]. Так как в физиологических дозах IL1 повышает резистентность организма, то с этим повышением может быть связан положитель ный эффект УФоблучения. Другим фактором, который может вызвать в кератиноцитах образование инфламмасомы, является появление в цитоплазме клетки эука риотической ДНК. В норме ДНК в клетке нахо дится только в ядре и митохондриях. Появле ния в цитоплазме клетки двуспиральной ДНК является чрезвычайной ситуацией и рассмат ривается клеткой как сигнал тревоги, на кото рый должна последовать ответная защитная реакция. Эукариотическая ДНК в цитоплазме распознаётся семейством структурно родствен ных рецепторов р200, кодируемых генами груп пы ISG (IFNstimulated genes). Все рецепторы этого семейства содержат консервативный С Иммунопатология, Аллергология, Инфектология 2013 N°1 9 Б.В. Пинегин, В.Б. Пинегин концевой домен, состоящий из 200 аминокис лот (HIN200) и обладающий способностью распознавать и связывать эукариотическую ДНК. В кератиноцитах выявлено несколько ре цепторов этого семейства, в частности рецеп тор AIM2 (absent in melanoma), который мож но рассматривать как классический представи тель семейства рецепторов PRR. Этот рецептор cодержит Nконцевой пириновый домен (PYD домен), привлекающий адапторный белок ASC, и, как отмечалось выше, Сконцевой HIN200 домен [20]. Распознавание внутри клеточной ДНК HIP200 доменом рецептора AIM2 ведёт к образованию инфламмасомы и в конечном итоге к синтезу и секреции кера тиноцитами IL1b и IL18 [21]. В цитоплазме 80% кератиноцитов, выде ленных из псориатической бляшки, в отличие от кератиноцитов, выделенных из здоровой кожи или кожи больных атопическим дерма титом, выявляются фрагменты ау тоДНК. Параллельно с этим в кератиноцитах резко повышен синтез рецептора AIM2. Уровень эк спрессии мРНК AIM2 в 50 раз выше, чем в не поражённой коже и этот повышенный уро вень чётко коррелирует с повышенным синте зом кератиноцитами IL1b [22]. Данные о роли AIM2инфламмасомы в син тезе IL1b кератиноцитами псориаической кожи получили подтверждение на модели первичной культуры кератиноцитов. Было показано, что в этой культуре ДНК [геномная ДНК или poly(dA:dT)], IFNg или TNFa по отдельности синтеза IL1b не вызывали. Но в кератиноцитах, предварительно обработанных совместно IFN g и TNFa, липосомальная трансфекция клеток ДНК вызывала существенное увеличение про дукции IL1b. Этот синтез зависел от образования в кератиноцитах AIM2 инфламмасомы, так как нокдаун с помощью интерферирующей РНК пол ностью отменял синтез IL1b. Роль цитокинов в индукции синтеза IL1b была праймирующей. IFNg индуцировал экспрессию AIM2 мРНК, TNFa усиливал синтез проIL1b [22]. Учитывая способность пептида LL37 эф фективно переносить НК через цитоплазмати ческую мембрану, логичным было исследование роли пептида LL37 в индукции с помощью ДНК синтеза IL1b в кератиноцитах. Оказалось, что при добавлении LL37 флуорохроммече ная ДНК быстро появлялась в цитоплазме клетки. Однако синтеза IL1b не происхоло. Не происходило также и образования AIM2инф ламмасомы. С помощью копреципитации по 10 казано, что в цитоплазме клетке пептид LL37 образует прочный комплекс с ДНК и, по всей видимости, препятствует связыванию ДНК с NIP200 доменом AIM2 рецептора [22]. В исследованиях роли аутоДНК в индукции инфламмасомы имеются некоторые неясности. Вопервых, неясно, как появилется аутоДНК в цитоплазме кератиноцитах. Как отмечалось выше, внеклеточная ДНК плохо подвергается эндоцитозу, и в плазмацитоидные клетки она проникает с помощью пептида LL37. Поэтому внеклеточная ДНК, выделившаяся из погибаю щих клеток, не может быть активатором воспа ления, так как она либо сразу разрушается нукле азами, или образует комплекс с пептидом LL37. Этот комплекс, как показали авторы, утрачивает способность стимулировать синтез IL1b. Поэто му в культуре первичных кератиноцитов для до казательства роли ДНК в образовании AIM2 ин фламмасомы была применена трансфекция с по мощью липофектамина. Такая передача ДНК в условиях in vivo является мало реальной. Мы по лагаем, что появление в цитоплазме ДНК являет ся результатом межклеточного обмена, напри мер, с помощью экзосом микровезикул разме ром 3090 nm,. содержащим белки, фрагменты РНК и ДНК, размером до 1000 пар оснований [23]. Экзосомы выделяются стареющими клетка ми и могут сливаться с соседними кератиноцита ми, в результате чего ДНК появляется в цитоп лазме клетки. Возможно также появление ДНК в цитоплазме в результате вытекания из ядра при нарушении проницаемости ядерной мембраны. Таким образом, пептид LL37 помогает ДНК проникнуть в кератиноциты, но препятствует её взаимодействию с рецептором AIM2. Но в отношении TLRрецепторов стимулирующий эффект пептида LL37 в кератиноцитах сохра няется. Это проявляется в способности пепти да индуцировать в повышенную экспрессию TLR9 [4]. Вероятно, поэтому в кератиноцитах поражённой кожи, в отличие от непоражённой кожи и кожи больных атопическим дерматитом, существенно повышена экспрессия TLR9 [24]. В дерме кожи больных выявляется большое коли чество TLR9+ клеток, большинство которых ко локализуется с пептидом LL37. В присутствии этого пептида как геномная ДНК, так и CpG мотивы ДНК выраженно повышают в керати ноцитах экспрессию IFNA2 и IFNB1 mRNA и синтез IFN I типа. Интересно, что стимуляция синтеза IFN I типа в кератиноцитах происходи ла только в том случае, если пептид LL37 до бавлялся первым, а затем CpG [4]. Immunopathology, Allergology, Infectology 2013 N°1 Иммунодерматология: Роль антимикробного пептида LL-37 в развитии аутоиммунного процесса при псориазе Эффект пептида LL37 как стимулятора псо риатического воспаления проявляется ещё и в том, что он является ингибитором апоптоза кера тиноцитов и, следовательно, активатором незлока чесвенной пролиферации кератиноцитов. В значи тельной степени это связано с тем, что пептид LL37 резко снижает активность каспазы3, стимулиро ванной классическим индуктором апоптоза кам птотецином. Параллельно с этим пептид LL37 индуцирует в кератиноцитах экспрессию анти апоптотических генов COX2 и IAP2 [25]. Возможное применение пептида LL37 в ле чебных целях. Из представленных данных видно, что эндогенный антимикробный пептид LL37 может оказывать как стимулирующий, так и ингибирующий эффект на синтез провоспали тельных цитокинов. На основании своих экспериментов Lande et al. [5] считают, что пептид LL37 является глав ным стимулятором псориаза. Являясь сигна лом тревоги, пептид LL37 синтезируется в повышенных количествах при различных по вреждениях кожи, что способствует её более быстрому заживлению. Но при повреждени ях кожи из погибающих клеток может осво бождаться и аутоДНК/РНК, которые, соеди няясь с LL37 индуцируют более сильную, чем это нужно для заживления раны, воспали тельную реакцию. Результатом этого может быть аккумуляция в дерме pDC и непрерыв ный синтез IFNa. Этот цитокин вызывает созревание и активацию mDC, синтез провос палительных цитокинов и активацию Th1 клеток. Поэтому антагонисты пептида LL37 можно рассматривать как терапевтическое средство для лечения псориаза. В организме человека антагонистами пепти да LL37 являются белки сыворотки крови и, более конкретно, аполипопротеин А1 [26, 27]. Этот белок, связываясь с пептидом LL37, пол ностью подавляют его цитотоксическую и ан тибактериальную активность. Представляют интерес исследования, направленные на подав ление аполипопротеином или его аналогами связывания пептида LL37 c НК, что может при вести к подавлению образования патогенного комплекса НК/LL37. Возможно также рассмот рение в качестве лечебного средства анионных полимеров типа гепарина, подавляющих связы вание пептида с НК. На основании своих экспериментов Schauber et al. [4] считают, что сам пептид LL37 может при меняться в качестве ингибитора псориатиченско го воспаления, так как он подавляет связывание ДНК с AIM2 рецептором и, тем самым, подавля ет образование IL1b. Предлагая это направление в лечении псориаза, авторы исходят из экспери ментальных и клинических данных о том, что та кие лечебные средства, как УФоблучение и препа раты витамина D3, применяющиеся при псориа зе, повышают уровень пептида LL37 в коже и по этому имеют хороший лечебный эффект [28, 29]. Однако трудность выбора направления ле чебного применения пептида LL37 связана с неясностью, на каком этапе воспалительного процесса IFNa и IL1b вносят наибольший вклад в его развитие. Неправильная оценка этого вклада может привести только к усиле нию воспаления. Заключение Процесс развития патологического процес са в коже характеризуется определённой стадий ностью. На ранней стадии воспаления проис ходит инфильтрация кожи pDC и повышен ная продукция IFNa. [15]. IFNa оказывает множественный иммуностимулирующий эф фект на клетки иммунной системы, в частно сти активирует mDC и Тклетки. В позднею стадию в коже рDC отсутствуют, а преоблада ют mDC [30]. Провоспалительные цитокиы TNFa и IL6, синтезируемые этими клетками, а также IL1b, синтезируемый кератиноцита ми, привлекают в кожу и активируют Тh1 и Th17клетки. IFNg и IL17A/F, синтезируемые этими клетками, активируют Th22 и Tc22 клетки и продукцию этими клетками IL22, который совместно с IL20 в конечном итоге индуцируют специфическое псориатическое воспаление [31]. Таким образом, можно про следить последовательное преобладание в коже следующих клеточных групп: pDC/mDC Th1/Th17Th22/Tc22. По всей видимости, наи более целесообразным является применение пептида LL37 на ранних этапах развития воспаления с целью прерывания синтеза pDС/ mDC IFNa и провоспалительных цитокинов. На поздних стадиях при развитии функцио нально активной популяции Th17клеток инду цирующая роль пептида LL37 практически от сутствует и, вероятно, целесообразным могло было быть применение препаратов IFN I типа, ингибиция которых с помощью LL37 была це лесообразной на первых этапах. IFN I типа и, особенно, IFNb являются мощными ингиби торами функциональной активности Th17кле ток [32], играющих центральную роль в псори атическом воспалении. Иммунопатология, Аллергология, Инфектология 2013 N°1 11 Б.В. Пинегин, В.Б. Пинегин Литература 1. Lee PHA, Ohtake T, Zaiou M et al. Expression of an additional cathelicidin antimicrobial peptide protects against bacterial skin infection. PNAS, 2005; 102: 37503755. 2. Будихина А.С., Макаров Е.А., Пинегин Б.В. Примене ние проточной цитометрии для оценки противомикроб ной активности кателицидина LL37.Иммунология 2011; т.32; №1: 3537. 3. Кулаков В.В., Макаров Е.А., Пащенков М.В. и др. Ци тотоксический эффект пептида LL37 на перевиваемые миело и лимфобластоидные клетки человека. Иммуноло гия 2011; т.32; №2: 7577. 17. AcostaRodriguez EV, Napolitani G, Lanzavecchia A, Sallusto F. Inteleukin 1beta and 6 but not transforming growth factorbeta are essential for the differentiation of interleukin 17producing human T helper cells. Nat.Immunol. 2007; 8: 942948. 18. Johansen C, Moeller K, Kragballe K, Iversen L. The activity of caspase1 is increased in lesional psoriatic epidermis. J.Invest.Dermatol. 2007; 127: 28572864. 19. Feldmeyer L, Keller M, Niklaus G et al. The inflammasome mediates UVBinduced activation and secretion of interleukin 1І by keratinocytes. 2007; 17: 11401145. 4. Morizane S, Yamasaki K, Muhleisen B et al. Cathelicidin antimicrobial peptide LL37 in psoriasis enables keratinocyte reactivity against TRR9 ligands. J.Invest.Dermatol. 2012; 132: 13143. 20. Hornung V, Ablasser A, CharrelDennis M et al. AIM2 recognizes cytosolic dsDN and forms a caspase1activating inflammasome with ASC. Nature. 2009; 458: 514519. 5. Lande R, Gregorio J, Facchinetti V et al. Plasmacytoid dendritic cells sense selfDNA coupled with antimicrobial peptide. Nature 2007; 449: 564569. 21. FernandesAlnemri T, Yu JW, Datta P et al. AIM2 activates the inflammasome and cell death in response to cytoplasmic DNA. Nature. 2009; 458: 509513. 6. Bianchi M.E. DAMPs, PAMРs and alarmins: all we need to know about danger. J.Leukoc.Biol. 2007; 81: 15. 22. Dombrowski Y, Perik M, Koglin S et al. Cytosolic DNA triggers inflammasome activation in keratinocytes in psoriatic lesions. Sci.Transl.Med. 2011; 3: 19. 7. Dorschner RA, PestniamaspVK, Tamakuwata S et al. Cutaneous injurу induces the release of cathelicidin antimicrobial peptides active against group A Steptococcus. J.Invest.Dermatol. 2001; 117: 9197. 8. Heilborn JD, Nilsson MF, Kratz G et al. The cathelicidin antimicrobial peptide LL37 is involved in reepithelization of human skin wounds and is lacking in chronic ulcer epithelium. J.Invest.Dermatol. 2003; 120: 379389. 9. Sandgren S, Wittrup A, Chen et al. The human antimicrobial peptide LL37 transfers extracellular DNA plasmid in nuclear compartment of mammalian cells via lipid rafts and proteoglycandependent endocytosis. J.Biol.Chem.2004; 27: 1795117958. 10. Hurtado P, Chen AP. LL37 promotes rapid sensing of CpG oligodeoxynucleotides by B lymphocytes and plasmacytoid dendritic cells. J.Immunol. 2010; 184: 14251435. 11. Nestle FO, Curdin C, TunKyi A et al. Plasmacytoid predendritic cells initiate psoriasis through interferon± production. J.Exp.Med. 2005; 202: 135143. 12. Ganguly D, Chamilos G, Lande R et al. SelfRNA antimicrobial peptide complexes activate human dendritic cells through TLR7 and TLR8. J.Exp.Med. 2009; 206: 19831994. 13. Guiducci C, Ott G, Chan JH et al. Properties regulating the nature of the plasmacytoid dendritic cell response to Tolllike receptor 9 activation. J.Exp.Med. 2006; 203: 19992008. 14. Hasan M, Ruksznis C, Wang Y et al. Antimicrobial peptides inhibit polyinosinicpolycytidilic acidinduced immune responses. J.Immunol. 2011; 187: 56535659. 15. Nestle FO, Kaplan DH, Barker J. Psoriasis. N.Engl.J.Med. 2009; 361: 496509. 16. Shepherd J, Little MC, Nicklin J et al. Psoriasislike cutaneous inflammation in mice lacking interleukin1 receptor antagonist. J.Invest.Dermatol. 2004; 122: 665669. 23. Li XB, Zang ZR, Schluesener HJ, Xu SQ. Role of exosomes in immune regulation. J.Cell.Mol.Med. 2006; 10: 364375. 24. Miller LS, Sorensen OE, Liu PT et al. TGFalpha regulates TLR expression and function on epidermal keratinocytes. J.Immunol. 2005; 174: 61376143. 25. Chamorro CJ, Weber G, Gronberg A et al. The human antimicrobial peptide LL37 suppresses apoptosis in keratinocytes. J.Invest.Dermatol. 2009; 129: 937944. 26. Johansson J, Gudmundsson GH, Rottenberg ME et al. Conformationdependent antibacterial activity o the naturally occurring human peptide LL37. J.Biol.Chem. 1998; 273: 3718 3724 27. Wang Y, Agerberth B, Lothgren A et al. Apolipoprotein A 1 binds and inhibits the antibacterial/cytotoxic peptide LL37. J.Biochem.Chem. 1998; 273: 3311533118. 28. Peric M, Koglin Y, Dombrowski Y. et al. Vitamin D analog differentially control antimicrobial peptide «alarmin» expression in psoriasis. PloS One. 2009; 4: 340. 29. Vahavihu K, AlaHouhala M, Peric M et al. Narrowband ultraviolet B treatment improves vitamin D balance and alters antimicrobial peptide expression in skin lesions of psoriasis and atopic dermatitis. Br.J.Dermatol. 2010; 163: 321328. 30. Albanesi CC, Scarponi S, Pallotta R et al. Chemerin expression marks early psoriasis skin lesions and correlates with plasmacytoid dendritic cell recruitment. .J.Exp.Med. 2009; 206: 249258. 31. Wolk K, Haugen HS, Xu W et al. IL22 and IL20 are key mediators of the epidermal alterations in psoriasis while IL17 and IFNі are not. J.Mol.Med. 2009; 87: 523536. 32. Ramgolam VS, Sha Y, Jin J et al. IFNІ inhibits human Th17 cell differentiation. J.Immunol. 2009; 183: 54185427. Сведения об авторах: Пинегин Б.В. E-mail: [email protected] Поступила 16.10.2012 г. 12 Immunopathology, Allergology, Infectology 2013 N°1
