- Попытки предупредить септическую бионеустойчивость предпринимались в многочисленных исследованиях на экспериментальных моделях и в клинике.
Связывание и нейтрализация эффектов LPS с помощью ан- ти-LPS антител, подавление взаимодействия LPS с рецепторами конкурентными аналогами LPS или природными антагонистами LPS — все эти подходы были использованы для предупреждения влияния на клетки LPS, а так же блокады последующей секреции цитокинов.
Априорно считалось, что подобные иммуноглобулины должны связывать липополисахарид и либо нейтрализовать его, либо удалить из циркуляции до возникновения необратимых стадий заболевания. Первоначально полученные результаты были многообещающими, но по мере появления новых данных не удалось однозначно подтвердить их защитный эффект. Однако неудачи подобных испытаний могут быть следствием того простого факта, что указанные антитела связываются с липополисахаридом с низким сродством, в результате чего они не способны нейтрализовать биологические эффекты эндотоксина. Таким образом, гипотеза о том, что нейтрализация липополисахарида с помощью антител должна привести к снижению смертности от сепсиса, в настоящее время не подтверждена.
- Нейтрализация цитокинов, уже образовавшихся в ответ на бактерии или эндотоксин, проводится специфическими антицитокиновыми антителами. В связи с тем, что образование TNF- и IL-1 наиболее часто сопровождает шок и кахексию, большинство работ было выполнено с целью нейтрализовать именно эти цитокины. Были подтверждены защитные эффекты, вызываемые предварительным введением таких анти-
- TNF-антител при эндотоксемии или бактериемии. Были предприняты также попытки применить анти-IL-l-антитела для борьбы с шоком или кахексией, сопровождавших эндотоксемию. Получены первые положительные результаты. Однако имеется ряд существенных ограничений для использования с подобными целями антител.
Первое: быстрая кинетика появления TNF- при тяжелых формах заболевания оставляет очень узкое временное окно для введения нейтрализующих антител.
Второе: антитела против цитокинов в основном являются мышиными моноклональными антителами, которые сами способны выступать в качестве антигенов для человека. В связи с этим в организме человека на подобные антитела образуются человеческие
- антимышиные антитела (HAMAs), которые способны, в свою очередь, давать нежелательные перекрестные реакции.
Наконец, такие антитела дорого стоят, что затрудняет их широкое использование в клинической практике. Все эти препятствия заставляют искать новые подходы для нейтрализации цитокинов при сепсисе.
Природные ингибиторы действия цитокинов были обнаружены в моче и других биологических жидкостях. Эти агенты подавляли биологическую активность TNF, IL-1 и других цитокинов. Недавно некоторые такие агенты были очищены, изучена их структура. К подобным агентам относятся растворимые рецепторы цитокинов, которые наряду с поверхностными рецепторами клеток ответственны за связывание цитокина.
Аналогичное ингибиторное действие оказывают природные антагонисты рецепторов цитокинов и ингибиторы синтеза цитокинов, например IL-10. Для клинического применения эти агенты особенно привлекательны, поскольку это природные соединения, синтезирующиеся в организме человека, на которые не образуются антитела. Кроме того, у этих агентов также отсу-
тствует иммунная реакция на чужеродные белки. В качестве 4 примера можно привести антагонист рецептора для IL-1 (IL-1- Ra), который избирательно подавляет эффекты этого цитокина.
По своей структуре IL-1-Ra близок к структуре IL-1. Однако взаимодействие IL-1-Ra с рецептором для IL-1 не сопровождается передачей сигнала активации в клетку-мишень.
Получены данные, которые показывают, что продукция цитокинов мононуклеарными клетками периферической крови может усиливаться и вызывать подавление функций иммунной системы.
Некоторые цитокины, полученные генноинженерным методом, используют для подавления секреции цитокинов. Например, было показано, что рекомбинантный IL-13 подавляет как спонтанную, так и индуцированную LPS секрецию TNF, IL-8 и других цитокинов. Аналогичный ингибиторный эффект оказывал другой рекомбинантный интерлейкин — IL-10. В присутствии анти-IL-lO антител-ингибиторный эффект IL-10 не наблюдался, что свидетельствует о специфическом действии этого цитокина. Следует отметить, что для успешного действия количество ингибитора в молярном соотношении должно значительно превосходить количество цитокина (табл. 4.3).
Таблица 4.3
Природные ингибиторы цитокинов
| Ингибитор | Масса
(кДа) |
Механизм
действия |
Молярный
избыток |
| IL-1 Ra 1000 | 22 | Связывает рецепторы IL-1 | 100 |
| TNF-BPI Белок, связывающий TNF | 30 | Связывает молекулы TNF | 300 |
| TNF ВРИ | 40 | Связывает молекулы TNF | 300 |
| IL-10 | 18 | Ингибирует синтез цитокинов | - |
- 4.2.3. Растворимые рецепторы цитокинов являются ещё
одним из защитных механизмов биоустойчивости, ответственных за уменьшение повреждающих эффектов цитокинов. Он, по-видимому, связан с выходом поверхностных рецепторов цитокинов из плазматической мембраны в кровоток. Как известно, действие цитокинов является следствием их взаимодействия с клеточными поверхностными рецепторами. Экспрессия таких рецепторов для цитокинов существенно изменяется при повреждении клеток и разнообразных инфекциях. Было показано, что часть клеточных рецепторов для различных цитокинов (IF- , IL-6 и TNF) способна «слущиваться» с поверхности клетки и поступать в кровоток. Подобные рецепторы в кровотоке сохраняют способность связывать цитокины, но, в отличие от рецепторов на поверхности клетки, это связывание не запускает эффекторные клеточные функции. Таким образом, растворимые рецепторы выступают в качестве конкурентных ингибиторов, подавляющих функции цитокинов. Растворимые рецепторы для TNF- были выделены, клонированы и получены рекомбинантным путем. В настоящее время эти рецепторы интенсивно изучают как потенциальные лекарственные препараты для лечения септического шока. Введение достаточно высоких доз растворимых рецепторов вскоре после эндотоксина предохраняет клетки от повреждения и нежелательных эффектов бионеустойчивости. На мышах введение растворимых рецепторов TNF в пределах 1 часа после введения TNF предупреждает летальное действие этого цитокина. Такие растворимые рецепторы предохраняют также от летального действия эндотоксина, которое он оказывает на других лабораторных животных.
Антагонист рецептора IL-1 (IL-1 Ra) представляет собой гли- козилированный белок (17 — 22 кДа). Этот белок не только синтезируется при действии разнообразных воспалительных стимулов, включая экспериментальную эндотоксемию и бактерие-
мию, но и при повреждении клеток, а также инфекциях. Этот 4 антагонист имеет значительную гомологию с IL-1b и не обладает активностью агониста. Он связывается с рецептором для IL-1 со сродством, аналогичным сродству IL-1 и IL-1 . С IL-IRa может быть связан важный природный механизм, ответственный за модуляцию интенсивной продукции цитокинов при повреждении. Было установлено, что рекомбинантный IL-IRa нейтрализует разнообразные эффекты IL-1 на экспериментальных моделях. IL-IRa, по-видимому, также блокирует ответы мышей и кроликов на LPS. Важно отметить, что дозы IL-IRa, требующиеся для ингибирования активности IL-1, довольно высоки. Эго, очевидно, обусловлено тем, что для запуска ответа эффекторных клеток необходимы низкие концентрации IL-1, связывающиеся со специфическим клеточным рецептором.
В работах in vitro и in vivo было показано, что для нейтрализации активности IL-1 требуется 100 — 1000 кратный молярный избыток антагониста рецептора. Клинические исследования с IL-IRa не так широко представлены, как лабораторные. Так, на 893 больных с сепсисом было показано, что введение IL-IRa в виде непрерывной инфузии в течение 72 часов не изменило существенным образом смертность по сравнению с контролем.
IL-10 — другой многофункциональный цитокин, который оказывает главным образом антивоспалительное и антицито- кинное действие. Этот медиатор подавляет эффекторные функции макрофагов, Т-клеток, NK-клеток и эти ингибиторные эффекты обусловлены блокадой синтеза цитокинов. IL-10 регулирует пролиферацию В-клеток и тимоцитов. IL-10 человека является низкомолекулярным белком с молекулярной массой 18 кДа. Он образуется Т-клетками, макрофагами, кератиноци- тами и В-лимфоцитами человека. In vitro IL-10 оказывает влияние не только на морфологию, но и на активность моноцитов и других иммунных клеток. IL-10 уменьшает адгезию макрофа-
- гов и индуцирует округление моноцитов. Кроме того, IL-10 подавляет продукцию цитокинов стимулированными макрофагами. Этот агент действует как на транскрипцию, так и трансляцию интерферона- , TNF- и GM-CSF, продукция которых стимулировалась эндотоксином. Кроме того, IL-10 также ингибирует пролиферацию Т-лимфоцитов в ответ на воздействие антиген-презентирующей клетки. Противовоспалительные свойства IL-10 делают его потенциальным терапевтическим агентом для ограничения ССВО, связанного с воспалительным статусом. IL-10 не только ослабляет ответ на циркулирующие цитокины, образующиеся под влиянием эндотоксина, но также предупреждает последующие проявления бионеусгойчивости. На мышах IL-10 предупреждал летальное действие эндотоксина при введении в течение 30 минут после эндотоксина.
- каление эндотоксина и цитокинов для борьбы с бионеустойчивостью обладает большой привлекательностью. Длительное время применяют фильтрацию плазмы вне организма как метод, позволяющий удалить «токсические факторы» для лечения сепсиса и недостаточности различных органов. Первоначально использовали для этих целей угольные фильтры. При этом молекулы-мишени, которые надо было удалить, оставались неизвестными. По мере прояснения ведущей роли эндотоксина и цитокинов при сепсисе и недостаточности органов разрабатывалась стратегия селективного удаления именно этих молекул.
Активированный уголь и другие сорбенты были изучены на способность связывать TNF, IL-1, IL-6. Успех подобной антици- токиновой терапии должен быть обусловлен исключением введения в организм чужеродных белков. Другой метод основан на удалении клеток белой крови из циркуляции. При хронических воспалительных состояниях этот подход позволяет модулиро-
вать ответ циркулирующих цитокинов. Однако применение та- 4 кого подхода при сепсисе не оправдало ожиданий. Всё же указанные методы терапии могут при ССВО прервать септический процесс.
- Ингибиторы циклооксигеназы, как и кортикостероиды, антицитокиновые препараты и многие другие агенты, оказывают защитное действие на моделях ССВО, если подобные ингибиторы использовали до или вскоре после введения бактерий. Лечение в течение 48 ч внутривенным введением ибупрофена снижало температуру, пульс, потребление кислорода и уровни молочной кислоты, но не уменьшало частоту органной недостаточности и смертность в течение 30 дней. Длительность лечения ибупрофеном была ограничена 48 ч. Это исследование подтвердило, что ибупрофен в этот период был безопасен.
Не отмечалось увеличения дисфункции почек, желудочно-кишечного кровотечения или повторных эпизодов сепсиса у больных, получавших ибупрофен. В предварительных исследованиях более короткое лечение по времени дало обнадеживающие результаты. Однако у большинства пациентов с воспалительным процессом сохранялся ССВО.
Таким образом, нейтрализация LPS и цитокинов эффективна только до развития нарушений БЦО, вызываемых сепсисом. Поэтому так высока роль антибактериальной терапии при ССВО, когда она, уменьшая микробную нагрузку и эндотоксикоз, может остановить септический процесс.