Биологическое тестирование проводят на основе знания об основных свойствах цитокинов, их действии на определенные клетки-мишени, экспрессирующие рецепторы цитокинов. Изучение биологических эффектов цитокинов позволило выявить по крайней мере 4 разновидности тестов для цитокинов:

- по индукции пролиферации клеток-мишеней;
- по цитотоксическому эффекту;
- по индукции дифференцировки, например, костномозговых предшественников;
- по противовирусному действию.

Для оценки биологических свойств цитокинов используют стандартные клеточные линии, лимфоидные и опухолевые клетки лабораторных животных, различные клеточные элементы (лимфоциты, моноциты и др.) человека.

Биологическую активность ИЛ-1p определяют в тесте пролиферации мышиных тимоцитов, стимулированных митогеном in vitro; ИЛ-2 — по способности стимулировать пролиферативную активность лимфобластных клеток. По цитотоксическому действию на мышиные фибробласты (L929) исследуют ФНО-а и лимфотоксины. Колониестимулирующие факторы оценивают по их способности поддерживать рост костномозговых предшественников in vitro в виде колоний в агаре. Противовирусную активность интерферонов оценивают по угнетению цитопатического действия вирусов в культуре диплоидных фибробластов человека и опухолевой линии фибро-бластов мышей L-929.

Существует набор клеточных линий, рост которых зависит от наличия конкретных цитокинов. По способности индуцировать пролиферацию чувствительных клеток-мишеней проводят биотестирование ИЛ-1, ИЛ-2, ИЛ-4, ИЛ-6, ИЛ-7, ИЛ-15 и др. Однако данные методы тестирования цитокинов отличаются недостаточной чувствительностью и информативностью. Кроме того, молекулы ингибиторов и антагонистов могут маскировать биологическую активность цитокинов. Некоторые цитокины проявляют общую биологическую активность. Тем не менее эти методы приемлемы для определения специфической активности рекомбинантных цитокинов.

Приведем несколько примеров нарушений, выявленных в системе цитокинов, с использованием комплексного подхода и современных методов диагностики.
• Нарушение выработки цитокина может обусловливаться мутацией кодирующего его гена. Так, мутация гена ИЛ-2 в 5'-регуляторном регионе или мутация ядерного фактора NF-AT обусловливает наследственный дефицит выработки ИЛ-2 и развитие ПИД.

На уровне рецепторов цитокинов выявлен дефект гена, кодирующего синтез у-цепи, общей для рецепторов ИЛ-2, ИЛ-4, ИЛ-7, ИЛ-9, ИЛ-13 и ИЛ-15. В результате дефекта в клетках-мишенях заблокирован процесс проведения сигнала активации даже при наличии в организме неизмененных молекул цитокинов. Генный дефект синтеза общей у-цегти затрагивает несколько цитокинзависимых систем, влияет на дифференцировку Т-клеток и приводит к развитию одной из форм тяжелого комбинированного иммунодефицита (ТКИД). Описан ТКИД человека, связанный с мутацией гена JAK-3 — молекулы, передающий сигнал активации после взаимодействия ИЛ-2 с рецептором ИЛ-2. Известно, что нарушение баланса выработки цитокинов Тh1-, Th2-, ТЫ7- и регуляторными Т-клетками приводит к развитию различных заболеваний.

Так, уменьшение в периферической крови относительного количества Тh1-клеток, экспрессирующих ИФН-у, выявляют у больных туберкулезом, рассеянным склерозом и другими заболеваниями. Увеличение уровня Тh2-клеток при уменьшении количества Тh1-клеток может стать причиной участившихся инфекционных осложнений после оперативного вмешательства. У больных атопической БА содержание продуцентов ИФН-у не изменяется, однако повышается процентный уровень Т-клеток, вырабатывающих ИЛ-4. При атопическом дерматите и БА у детей уменьшается количество Т-клеток, экспрессирующих ФНО-ос.

У ВИЧ-инфицированных больных уменьшается количество клеток, экспрессирующих ИФН-у и ИЛ-2, а также увеличивается количество продуцентов ИЛ-4 и ИЛ-10. Повышенная выработка ИЛ-17 характерна для хронических воспалительных процессов и аутоиммунных заболеваний, таких, как аутоиммунный увеит, ревматоидный артрит и др. Подобный аналитический подход дает возможность выявить дефект на разных уровнях функционирования не только цитокинов, но и системы рецепторов врожденного иммунитета (например, TLR), антителогенеза и т.д.

- Читать далее "Иммунная система ребенка. Физиологическое иммунодефицитное состояние"