Дефенсины синтезируются эпителиальными клетками слизистых оболочек респираторного, урогенитального и пищеварительного тракта, где отсутствуют гранулы, сберегающие пептиды.

Столь выраженная экспрессия противомикробных пептидов эпителиальными клетками слизистых оболочек объясняется, по-видимому, необходимостью их защиты от постоянного действия факторов окружающей среды, микрофлоры и патогенных микроорганизмов.

Другое семейство катионных противомикробных пептидов — кателици-дины — обнаруживают только у млекопитающих. Они состоят из консервативного N-концевого сигнального пептида и вариабельного С-концевого противомикробного домена. В центре молекулы расположен консервативный кателин (ингибитор катепсина L).

Функции С-терминальных доменов кателицидинов:
• оказывают антибактериальный эффект;
• связывают и нейтрализуют ЛПС;
• активируют хемотаксис Т-клеток и фагоцитоз;
• стимулируют экспрессию HLA-DR на ДК;
• вызывают дегрануляцию тучных клеток.

Выделяют около 30 разновидностей кателицидинов, характерных для каждого класса млекопитающих, однако у людей обнаружен только LL-37/ hСар18, вырабатываемый нейтрофилами.

Между противомикробными пептидами и цитокинами существуют особые взаимодействия. Они способны индуцировать синтез друг друга. Действие противомикробных пептидов на клетки иммунной системы часто опосредуют хемокиновые рецепторы. Противомикробные пептиды по принципу обратной связи активируют посттранскрипционный синтез ИЛ-1, ФНО-альфа, простагландинов и других медиаторов воспаления макрофагами. ФНО-а, продуцируемый стимулированными макрофагами, индуцирует выработку противомикробных пептидов кератиноцитами. Экспрессию противомикробных пептидов подавляют Тh2-клетки.
Таким образом, а-дефенсины — важные медиаторы системных иммунных реакций, а бета-дефенсины более важны для процессов, протекающих в слизистых оболочках.

Механизм действия противомикробных пептидов

Катионные пептиды участвуют в противомикробной защите двумя путями:
• оказывая прямое противомикробное действие;
• опосредованно, индуцируя механизмы врожденного и адаптивного иммунного ответа.

Способность дефенсинов уничтожать микроорганизмы, стимулировать фагоцитоз, подвижность и накопление нейтрофилов, регулировать активацию системы комплемента усиливает активность факторов врожденного иммунитета.

Прямое противомикробное действие катионных пептидов заслуживает отдельного внимания. Противомикробные пептиды по праву называются естественными эндогенными антибиотиками. Они взаимодействуют с мембраной бактериальной клетки за счет собственного положительного заряда. Действие пептидов высокоселективно, мишень противомикробных пептидов — отрицательно заряженные компоненты мембран клеток микроорганизмов.

Соматические клетки эукариот противомикробными пептидами не повреждаются. Это обусловлено тем, что существуют различия между мембранами клеток эукариот и прокариот.

Мембраны соматических клеток млекопитающих и грибов, в отличие от клеток прокариот, содержат заряженные нейтрально стеролы (холестерол, эргостерол). Клеточные мембраны многих бактерий лишены стеролов и содержат в основном фосфатидилглицерол, кардиолинин и фосфатидилсерин, заряженные отрицательно. Это обеспечивает их взаимодействие с катионными противомикробными пептидами. Внедрение и прохождение катионных пептидов через мембрану сопровождается нарушением ее структурной целостности и образованием пор, что обусловливает нарушение осмотического барьера клеток-мишеней, выход из них жизненно важных компонентов (ионов калия, аминокислот, коферментов, нуклеотидов и др.). Происходящая при этом дезорганизация встроенных в мембрану мультиферментных комплексов приводит к подавлению дыхания, окислительного фосфорилирования, репликации, транскрипции и синтеза белков.

Нарушение образования катионных противомикробных пептидов с повышением или снижением их экспрессии выявляют при многих заболеваниях человека, в патогенезе которых воспаление играет важную роль.

К ним относят раневые процессы различной природы и течения, ожоги, псориаз, атопический дерматит, язвенный колит, болезнь Крона, воспаление ободочной кишки, дизентерию, муковисцидоз, обструктивный бронхит, БА и патологию репродуктивной системы бактериального и вирусного генеза.

- Читать далее "Клетки врожденного иммунитета. Фагоциты"