ВВЕДЕНИЕ
Несмотря на разработку эффективных лекарственных средств и другие достижения в области кардиологии, сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ) по-прежнему являются основной причиной летальности во всем мире [1]. Глубинное познание патофизиологических аспектов ССЗ позволит улучшить прогнозирование их прогрессирования и применение новейших терапевтических разработок [2]. В последние десятилетия стремительно изучается связь новых факторов и медиаторов воспаления, неоангиогенеза, деструкции тканей, тромбообразования с кардиоваскулярной патологией. Изучение патогенеза ССЗ, идентификация новых биологических маркеров и мишеней для терапевтического воздействия остается одним из приоритетных научно-исследовательских направлений [3–5].
Цель представленного обзора – систематизировать исследования по возможностям использования интерлейкина 12 (ИЛ-12) и членов его семейства при ССЗ.
МЕТОДОЛОГИЯ ПОИСКА ИСТОЧНИКОВ
В статье представлен обзор актуальных публикаций. Анализ литературных источников проводился в базах данных PubMed, РИНЦ, MedLine, Google Scholar, Science Direct. Поиск проводился по следующим ключевым словам: «биологические маркеры», «сердечно-сосудистые заболевания», «интерлейкин 12 (ИЛ-12)», biological markers, cardiovascular diseases, interleukin 12 (IL-12). Обзор в основном включает описание исследований, проведенных за последние 10 лет. Также мы ссылаемся на отдельные основополагающие источники, написанные в более ранний период времени. Результаты различных исследований показывают, что существует значительный научный интерес к роли ИЛ-12 при кардиоваскулярной патологии.
БИОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ СЕМЕЙСТВА ИНТЕРЛЕЙКИНА 12
Семейство ИЛ-12 включает следующие цитокины (ЦК): ИЛ-12, ИЛ-23, ИЛ-27 и ИЛ-35 [2]. Они действуют как связующее звено между врожденной и приобретенной иммунной системами, опосредуя соответствующую дифференцировку наивных CD4 Т-клеток в подмножества Т-хелперов (Th), а также регулируя функции различных типов эффекторных клеток [2, 6].
Особенность членов семейства ИЛ-12 заключается в том, что каждый из них состоит из гетерогенных димеров, содержащих субъединицу α (p19, p28 и p35) и субъединицу β (p40) [2, 6]. Удаление либо α-, либо β-субъединицы может нивелировать биологические эффекты ЦК семейства ИЛ-12 [2, 6]. Рецептор (R) для членов семейства ИЛ-12 также состоит из двух белковых цепей. Среди них рецептор ИЛ-12 (ИЛ-12R) использует ИЛ-12Rβ1 и ИЛ-12Rβ2, передача сигналов ИЛ-23 происходит через ИЛ-12Rβ1 и ИЛ-23R, а ИЛ-27 – через гликопротеин 130 (gp130) и цитокиновый рецептор WSX-1 [2, 6]. Исключением служит ИЛ-35R, для которого характерна передача сигналов через комплексы gp130-gp130 или ИЛ-12Rβ1-ИЛ-12Rβ1 [7]. Молекулярные сигнальные механизмы с участием членов семейства ИЛ-12 в основном схожи и опосредованы сигнальными преобразователями Янус киназы (JAK) и активаторами транскрипции (signal transducer and activator of transcription, STAT), особенно JAK1/2-STAT1/3/4/5 [8]. Связь этих активированных факторов транскрипции с гомо- или гетеродимерами обеспечивает последующую ядерную транслокацию. STAT4 выступает наиболее важной мишенью ИЛ-12, в то время как его воздействие на молекулы STAT1, STAT3 и STAT5 играет второстепенную роль [9].
Все члены семейства ИЛ-12 могут продуцироваться как иммунными, так и неиммунными клетками [2]. ИЛ-12, ИЛ-23 и ИЛ-27 секретируются эффекторными Т-лимфоцитами, макрофагами и дендритными клетками (DC), а ИЛ-35 в основном регуляторными Т-лимфоцитами (Т-регуляторные клетки, Т-супрессоры, regulatory T cells, suppressor T cells, TregTregs) [2, 10, 11]. ИЛ-12 и ИЛ-23 являются провоспалительными факторами, тогда как ИЛ-35 играет противовоспалительную роль [2]. ИЛ-27 оказывает двоякое влияние на регуляцию воспаления: он может выполнять не только противовоспалительную, но и провоспалительную функцию [2, 12].
РОЛЬ ЧЛЕНОВ СЕМЕЙСТВА ИНТЕРЛЕЙКИН 12 ПРИ АТЕРОСКЛЕРОЗЕ И ИБС: ИССЛЕДОВАНИЯ НА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ЖИВОТНЫХ
В настоящее время доказана большая значимость воспалительных процессов на всех стадиях атеросклероза [2, 13].
Было показано, что повышенные уровни ИЛ-12 в сыворотке крови наблюдаются при атеросклерозе у мышей с дефицитом аполипопротеина E (ApoE-KO мыши, KO-нокаут) и связаны с прогрессированием атеросклероза [14]. Накопленные данные экспериментальных исследований показали, что введение экзогенного рекомбинантного мышинного ИЛ-12 значительно усугубляет прогрессирование атеросклероза и увеличивает размеры атеросклеротических бляшек в аорте как у мышей ApoE-KO, так и мышей с дефицитом рецепторов липопротеидов низкой плотности (ЛПНП, LDLR) [15, 16]. Kan X. et al. на моделях инфаркта миокарда (ИМ) у мышей показали, что дефицит ИЛ-12 улучшал функцию сердца и способствовал ангиогенезу [17].
Исследование Huang Y. et al. было проведено на мышах с двойным дефицитом аполипопротеина E и ИЛ-12p35 (ApoE-/- ИЛ-12p35-/- мыши). Дефицит ИЛ-12p35 уменьшал дисбаланс Th1/Th2, усугублял дисбаланс Th17/Treg (Treg – регуляторные Т-лимфоциты, Т-регуляторные клетки, Т-супрессоры) и уменьшал образование атеросклеротических бляшек у мышей ApoE-/-. Кроме того, лечение экзогенным rИЛ-35 нивелировало дисбаланс Th17/Treg и уменьшало выраженность атеросклероза у мышей ApoE-/-. Эти данные свидетельствуют о том, что дефицит ИЛ-12p35 уменьшает выраженность атеросклероза у мышей ApoE-/- частично за счет ослабления дисбаланса Th1/Th2; дефицит ИЛ-12p35 усугубляет дисбаланс Th17/Treg [18].
Роль ИЛ-23 при атеросклерозе противоречива [2]. Wang J. et al. обнаружили, что терапия с использованием ИЛ-23p19, субъединицы ИЛ-23, не оказывала существенного влияния на развитие атеросклероза у мышей с дефицитом аполипопротеина E, хотя было отмечено уменьшение выраженности воспаления [19]. Engelbertsen D. et al. не отметили существенной разницы в зоне атеросклероза между мышами с нокаутом ЛПНП и мышами с двойным нокаутом ИЛ-23 + ЛПНП после того, как их всех кормили диетой с высоким содержанием жиров [20]. Fatkhullina A. et al. показали, что дефицит ИЛ-23 значительно снижал экспрессию ИЛ-22 у мышей с дефицитом аполипопротеина E, а также снижал экспрессию ИЛ-22, тем самым уменьшая высвобождение воспалительных факторов и прогрессирование атеросклероза [21]. В свою очередь Subramanian M. et al. сообщили, что гранулоцитарно-макрофагальный колониестимулирующий фактор (ГМ-КСФ) увеличивает экспрессию ИЛ-23, что дополнительно способствует дифференцировке макрофагов и способствует развитию атеросклероза [22]. Таким образом, данные исследования говорят о том, что ИЛ-23 оказывает сильное регуляторное влияние на воспаление, опосредованное диетой с высоким содержанием жиров как у мышей с дефицитом аполипопротеина E, так и у мышей с дефицитом ЛПНП [19-22]. При этом досконально не понятна роль ИЛ-23 в утяжелении атеросклеротического процесса [2].
В настоящее время также получены данные о связи ИЛ-27R и ИЛ-27 с атеросклерозом. Koltsova E. et al. обнаружили, что нокаут ИЛ-27R значительно усиливает активность Th17, способствует экспрессии фактора некроза опухоли альфа (ФНО-α), а ИЛ-17A и в дальнейшем приводит к развитию атеросклероза у мышей с дефицитом аполипопротеина E [23]. В исследовании Hirase T. et al. мышей ЛПНП-/- с дефицитом ИЛ-27 (LDLR -/-Ebi3-/-) и дефицитом по рецептору ИЛ-27 (LDLR -/-WSX-1-/-) кормили диетой с высоким содержанием холестерина, вызывавшей образование атеросклероза. Было показано, что мыши, лишенные ИЛ-27 или рецептора ИЛ-27, более восприимчивы к атеросклерозу по сравнению с мышами дикого типа из-за повышенного накопления и активации макрофагов в стенках артерий. Количество циркулирующих провоспалительных моноцитов Ly6Chi существенно не отличилось у двух типов мышей. Введение ИЛ-27 подавляло развитие атеросклероза in vivo и активацию макрофагов in vitro, о чем свидетельствовало усиление захвата модифицированного липопротеина низкой плотности и усиление продукции провоспалительных ЦК [24]. Ryu H. et al. обнаружили, что у мышей с атеросклерозом и высоким содержанием жиров блокада передачи сигналов ИЛ-27 увеличивала площадь атеросклеротических бляшек за счет стимулирования аутоиммунных реакций с участием Т-хелперов [25].
Wang B. et al. показали, что экспрессия ИЛ-35 в атеросклеротических бляшках мышей была значительно увеличена [26]. В двух исследованиях сообщалось об увеличении экспрессии ИЛ-35 в атеросклеротических бляшках и сыворотке крови у мышей ApoE, которых кормили диетой с высоким содержанием жиров, а также в плазме пациентов с ишемической болезнью сердца (ИБС) [27, 28]. Для своего исследования Huang Y. et al. использовали мышей с двойным дефицитом аполипопротеина E и ИЛ-12p35 (ApoE-/- ИЛ-12p35-/- мыши). Авторы исследовали влияние дефицита ИЛ-12p35 на атеросклероз. Дефицит ИЛ-12p35 ослаблял дисбаланс Th1/Th2, усугублял дисбаланс Th17/Treg и уменьшал образование атеросклеротических бляшек у мышей ApoE-/-. Кроме того, лечение экзогенным rИЛ-35 нивелировало дисбаланс Th17/Treg и уменьшало выраженность атеросклероза у мышей ApoE-/-. Эти данные указывают на то, что дефицит ИЛ-12p35 уменьшал выраженность атеросклероза у мышей ApoE-/- частично за счет ослабления дисбаланса Th1/Th2, хотя дефицит ИЛ-12p35 усугублял дисбаланс Th17/Treg [30].
Tao L. et al. продемонстрировали, что введение rИЛ-35 мышам с атеросклерозом значительно уменьшало площадь бляшек, кроме того, при этом усиливалась активность Treg-клеток [29]. Исследование Jia D. et al. позволило заключить, что ИЛ-35 при ИМ способствовал выживанию репаративных макрофагов CX3CR1 + Ly6Clow [31]. Liu X. et al. в свою очередь показали, что при ИБС у крыс лечение ИЛ-35 способствовало ранней эндотелиализации стента с лекарственным покрытием. Такой эффект может быть связан с регуляцией активации макрофагов М2 [32].
Таким образом, полученные данные говорят в пользу того, что ИЛ-35 регулирует дифференцировку различных иммунных клеток, участвующих в прогрессировании атеросклероза.
РОЛЬ ЧЛЕНОВ СЕМЕЙСТВА ИНТЕРЛЕЙКИНА 12 ПРИ АТЕРОСКЛЕРОЗЕ И ИБС: КЛИНИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Установлено, что члены семейства ИЛ-12 имеют значительно более высокие уровни экспрессии у пациентов с атеросклерозом и ИБС [2, 33, 34]. Плазменные концентрации ИЛ-12 повышены при стабильной стенокардии, ИМ без подъема сегмента ST, ИМ с подъемом сегмента ST и нестабильной стенокардии [2, 34–36]. Клинические данные продемонстрировали, что у больных с ИБС наблюдаются более высокие уровни циркулирующего ИЛ-23 [2, 37, 38].
Исследование Sun J. et al. было направлено на изучение связи ЦК и рестеноза у 210 пациентов с ИБС, перенесших чрескожное коронарное вмешательство (ЧКВ) с установкой стентов с лекарственным покрытием. В предоперационном периоде определяли сывороточные уровни ФНО- α, ИЛ-1β, ИЛ-4, ИЛ-6, ИЛ-8, ИЛ-10, ИЛ-17А, ИЛ-21 и ИЛ-23. При этом у пациентов с рестенозом, по сравнению с пациентами без рестеноза, экспрессия ФНО-α, ИЛ-6, ИЛ-17A и ИЛ-23 была увеличена, а экспрессия ИЛ-4 снижена. Дальнейший анализ выявил, что ИЛ-6, ИЛ-8, гиперхолестеринемия, сахарный диабет и высокочувствительный С-реактивный белок (вч-СРБ) могут независимо предсказывать риск рестеноза; после этого было также установлено, что их комбинация позволяет различать пациентов с рестенозом от пациентов без рестеноза (площадь под кривой (AUC) 0,951; 95% доверительный интервал (ДИ): 0,925–0,978) [38].
Доказано повышение экспрессии ИЛ-27 у пациентов с атеросклерозом и ИБС [2, 39–41]. Gregersen I. et al. исследовали экспрессию ИЛ-27 и его рецептора у пациентов с атеросклерозом сонных артерий и способность этого ЦК модулировать воспалительные эффекты инфламмасомы NLRP3 in vitro. Авторы сделали следующие выводы: 1) уровни ИЛ-27 в плазме крови были значительно повышены у пациентов с атеросклеротическим поражением сонных артерий по сравнению со здоровыми людьми; 2) экспрессия генов ИЛ-27 и ИЛ-27R была статистически достоверно значительно повышена в атеросклеротических бляшках; 3) in vitro ИЛ-27 усиливал активацию инфламмасомы NLRP3 [40].
Shahi H. et al. определяли ЦК и хемокины в мононуклеарных клетках периферической крови у пациентов с острым коронарным синдромом (ОКС) и стабильной ИБС. Всем пациентам выполнялась катетеризация сердца. Образцы крови собирали у пациентов непосредственно перед катетеризацией. Экспрессия ФНО-α, ИЛ-6, ИЛ-10, ИЛ-23A, ИЛ-27 и ИЛ-37 была значительно выше в группе ОКС, нежели в группе стабильной ИБС (p <0,05). А вот экспрессия ИЛ-33, напротив, была значительно ниже в когорте ОКС, чем в группе ИБС (p <0,05). Уровни ФНО-α, ИЛ-6 и ИЛ-10 в плазме были выше при ОКС, чем при стабильной ИБС. Авторы сделали вывод, что циркулирующие про-/противовоспалительные ЦК, включая ИЛ-23А, ИЛ-27, ИЛ-33 и ИЛ-37, связаны с патогенезом атеросклероза у пациентов с ОКС [39].
Было показано, что экспрессия ИЛ-35 значительно снижается у пациентов с ИБС. Плазменные уровни ИЛ-35 постепенно уменьшаются у пациентов со стабильной стенокардией, нестабильной стенокардией и острым ИМ; при этом падение уровня ИЛ-35 обратно коррелирует с фракцией выброса левого желудочка (ФВ ЛЖ) [42, 43].
Zhu Z. et al. исследовали опосредованную В-клетками продукцию ИЛ-35 у пациентов с ИБС. Уровни экспрессии субъединиц ИЛ-35 и ИЛ-10 были значительно ниже в B-клетках пациентов с ИБС, чем в В-клетках здоровых добровольцев контрольной группы. Экзогенный ИЛ-35 увеличивал продукцию ИЛ-10 В-клетками. ИЛ-35 способствовал фосфорилированию STAT1 и STAT3 в B-клетках, а ингибирование фосфорилирования STAT3 подавляло продукцию ИЛ-10. Повышение концентрации ИЛ-35 в клеточной культуре нивелировало дисбаланс экспрессии ИЛ-10 В-клетками пациентов с ИБС и В-клетками здоровых людей. B-клетки у больных ИБС обладали меньшей способностью подавлять экспрессию интерферона гамма (ИФН-γ) и ФНО-α Т-клетками в отличие от В-клеток здоровых людей. Экзогенный ИЛ-35 увеличивал супрессивную способность В-клеток как у здоровых людей, так и у пациентов с ИБС. Эти результаты показали, что снижение продукции ИЛ-35 было связано с дефектами регуляторных B-клеток у больных ИБС [43].
Целью исследования М.В. Зыкова с соавт. было изучение значимости маркеров воспаления у больных после перенесенного Q-образующего ИМ. Из всех определенных маркеров воспаления лишь ИЛ-12, ФНО-α и СРБ были статистически достоверно выше у больных с многососудистым поражением коронарных артерий по сравнению с однососудистым поражением. Обнаружена прямая корреляционная связь между ИЛ-12, ИЛ-6 и выраженностью атеросклеротического поражения магистральных некоронарных артерий. Наибольшей диагностической ценностью при выявлении гемодинамически значимого поражения коронарных артерий обладали такие факторы: возраст ≥53 лет и уровень ИЛ-12 ≥87,1 пг/мл, а при выявлении гемодинамически значимого стеноза магистральных некоронарных артерий – возраст ≥65 лет и ИЛ-12 ≥108,8 пг/мл. В качестве независимых факторов риска неблагоприятных клинических исходов ИМ были определены II и более класс острой сердечной недостаточности по Киллипу (Killip) и значение уровня ИЛ-12 >90 пг/мл. Авторы сделали заключение, что из всех изученных ими показателей воспаления наибольшей диагностической ценностью в определении группы больных высокого риска выявления тяжелого коронарного и мультифокального атеросклероза и последующих осложнений обладает ИЛ-12 [35].
Выявлено, что полиморфизмы генов членов семейства ИЛ-12 ассоциированы с возникновением или прогрессированием ИБС. Было обнаружено, что полиморфизм ИЛ-23R связан с ИБС [44]. Полиморфизм гена ИЛ-27 не влиял на наличие субклинического атеросклероза, в то время как был тесно ассоциирован с атеросклерозом и ИБС; аллели rs26528 T и rs40837 A значительно снижали риск развития ИБС [45,46].
Целью исследования Li H. et al. было изучение роли однонуклеотидных полиморфизмов (SNP) генов ИЛ-35 при ИБС. Логистический регрессионный анализ показал, что аллель C rs428253 и аллель G rs2243115 независимо коррелировали с повышенным риском ИБС [47].
ЧЛЕНЫ СЕМЕЙСТВА ИНТЕРЛЕЙКИНА 12 И АНЕВРИЗМА АОРТЫ
Первое исследование по изучению членов семейства ИЛ-12 при аневризме аорты атеросклеротического генеза и ее расслоении было проведено Davis V. et al. Авторы установили, что уровни ИЛ-12 в ткани аорты и сыворотке крови существенно не отличались у пациентов с аневризмой брюшного отдела аорты по сравнению с таковыми у пациентов без этого заболевания [48].
Ye J. et al. показали, что у пациентов с расслоением аорты наблюдалось снижение концентрации ИЛ-35 в плазме крови [49].
Согласно исследованию Peshkova I. et al., делеция ИЛ-27R уменьшает образование аневризмы брюшного отдела аорты у мышей с дефицитом аполипопротеина E, что может быть обусловлено снижением накопления миелоидных клеток в артерии [50].
РОЛЬ ЧЛЕНОВ СЕМЕЙСТВА ИНТЕРЛЕЙКИНА 12 ПРИ ИШЕМИЧЕСКО-РЕПЕРФУЗИОННОМ ПОВРЕЖДЕНИИ МИОКАРДА
Апоптоз миокарда, опосредованный воспалительными реакциями после реперфузии сердца, является одним из важнейших механизмов повреждения сердца при ишемии [51]. Было доказано, что пентраксин-3 и некростатин-1 уменьшают ишемическо-реперфузионное повреждение миокарда (IRI) за счет снижения экспрессии ИЛ-23 [52, 53].
Hu X. et al. сообщили, что введение мышиных анти-ИЛ-23 нейтрализующих антител значительно снижало экспрессию ИЛ-6, ФНО-α, малондиальдегида (малоновый диальдегид) и супероксиддисмутазы, что приводило к уменьшению IRI [54].
Исследование Liao Y. et al. было посвящено изучению роли ИЛ-23 при IRI. Экспериментальным крысам вводили аденовирусные (Ad) векторы (Ad-GFP, Ad-IL-23, Anti-IL-23 или Ad-IL-23+AG490), впоследствии они подвергались ишемии в течение 30 мин перед 4-часовой реперфузией. Исследователи измеряли влияние повышения и понижения регуляции ИЛ-23 на повреждение миокарда, воспалительные реакции в ткани миокарда и миокардиальный апоптоз. Кроме того, были измерены уровни фосфорилированного P-JAK2 и P-STAT3 для оценки активности сигнального пути JAK2-STAT3. Результаты исследования продемонстрировали повышенную экспрессию ИЛ-23 при IRI. Активация ИЛ-23 значительно увеличивала размер инфаркта и уровни экспрессии лактатдегидрогеназы (ЛДГ) и креатинфосфокиназы (КФК). Также активация ИЛ-23 существенно усиливала воспалительные реакции, что отражалось в высоких уровнях экспрессии ИЛ-17A, ИЛ-6, ФНО-α в тканях миокарда. Кроме того, активация ИЛ-23 способствовала апоптозу миокарда и экспрессии каспазы-3. ИЛ-23 также активировал сигнальный путь JAK2-STAT3, повышая уровень экспрессии P-JAK2 и P-STAT3 в тканях миокарда. Лечение AG490 – ингибитором JAK2-STAT3 – частично ослабляло провоспалительные и проапоптотические эффекты ИЛ-23. Результаты настоящего исследования продемонстрировали, что ИЛ-23 усугубляет IRI, способствуя развитию воспалительных реакций и апоптозу миокарда, что может быть связано с высокими уровнями экспрессии ИЛ-17А и активацией сигнального пути JAK2-STAT3 [55].
ЧЛЕНЫ СЕМЕЙСТВА ИНТЕРЛЕЙКИНА 12 И МИОКАРДИАЛЬНЫЙ ФИБРОЗ
Небольшое количество исследований, посвященных изучению членов семейства ИЛ-12 при миокардиальном фиброзе, было проведено на экспериментальных животных.
Li Y. et al. обнаружили, что инфузия ангиотензина II увеличивала экспрессию сердечного ИЛ-12, полученного из сердечных макрофагов. Также ИЛ-12 способствовал активации CD4+ Т-лимфоцитов и увеличивал дифференцировку макрофагов M2, тем самым усиливая активацию сигнального пути трансформирующего фактора роста-β1 (TGF-β1), усугубляющего фиброз [56].
Savvatis K. et al. выявили, что у мышей с ИМ делеция ИЛ-23 значительно снижала экспрессию множественных маркеров фиброза, включая α-SMA, коллаген I и коллаген III [57]. Yan X. et al. продемонстрировали, что дефицит ИЛ-23 усиливал воспалительную реакцию и способствовал высвобождению различных воспалительных факторов, особенно ИЛ-17. ИЛ-17 в дальнейшем способствовал инфильтрации и отложению γδT-лимфоцитов в левом желудочке, апоптозу кардиомиоцитов и усугублял сердечный фиброз при ИМ у мышей [58].
Ye J. et al. на моделях мышей с возрастными изменениями сердца показали, что нокаут ИЛ-12p35 повышал уровень активных форм кислорода и перегрузку ионами кальция. Это еще больше усугубляло митохондриальную дисфункцию и энергетическую недостаточность, увеличивало апоптоз клеток миокарда, ухудшало функцию сердца и увеличивало выраженность фиброза [59].
ЧЛЕНЫ СЕМЕЙСТВА ИНТЕРЛЕЙКИНА 12 И ФИБРИЛЛЯЦИЯ ПРЕДСЕРДИЙ
В соответствии с результатами работы Lappegard K. et al. повышенная экспрессия ИЛ-12 наблюдается в тканях левого предсердия у пациентов с фибрилляцией предсердий (ФП) [60].
Chen Y. et al. установили, что генетические варианты ИЛ-27, включая аллель rs153109 G и генотип GG, увеличивают частоту ФП [61].
Исследование Sun F. et al., проведенное на экспериментальных животных, показало, что ингибирование дифференцировки макрофагов M1 и снижение высвобождения ИЛ-12 может уменьшать частоту возникновения ФП [62].
ЧЛЕНЫ СЕМЕЙСТВА ИНТЕРЛЕЙКИНА 12 И ВИРУСНЫЙ МИОКАРДИТ
Роль членов семейства ИЛ-12 при вирусном миокардите была подтверждена на животных моделях [2, 63–75].
Повышенные уровни ИЛ-12R были обнаружены в тканях сердец мышей с вирусным миокардитом [63–66]. Fairweather D. et al. исследовали репликацию вируса и продукцию ЦК у мышей с дефицитом ИЛ-12R beta1 и ИФН-γ после заражения вирусом Коксаки типа В3 (CB3). Дефицит ИЛ-12R beta1 вызывал снижение репликации вируса и воспаления в сердце, тогда как дефицит ИФН-γ усугублял репликацию CB3. Важно отметить, что снижение уровней ИЛ-1 beta и ИЛ-18 в сердцах с дефицитом ИЛ-12R beta1 было напрямую связано со снижением воспаления миокарда. Поскольку ИЛ-1 бета и ИЛ-18 были связаны с воспалением миокарда, авторы исследовали влияние дефицита толл-подобного рецептор 4 (TLR4) на инфекцию CB3 и миокардит. Было обнаружено, что у мышей с дефицитом TLR4 также значительно снижены репликация вируса и ИЛ-1 beta/ИЛ-18, точно так же как у мышей с дефицитом ИЛ-12R beta1. Эти результаты продемонстрировали, что ИЛ-12R beta1 и TLR4 усугубляют течение миокардита, в то время как ИФН-γ защищает от репликации вируса. Замечательное сходство между эффектами ИЛ-12R beta1 и TLR4 позволяет предположить, что эти рецепторы имеют общие механизмы, непосредственно влияющие на продукцию ИЛ-1 beta и ИЛ-18. Также эти данные указывают на то, что ИЛ-1 beta и ИЛ-18 играют значительную роль в патогенезе CB3-индуцированного миокардита [66]. Nishio R. et al. продемонстрировали, что лечение карведилолом увеличивало экспрессию как ИЛ-12, так и ИФН- γ, тем самым уменьшая репликацию вируса [67]. Обнаружено, что защитный эффект ИЛ-12 при вирусном миокардите опосредован активацией пути STAT4 и высвобождения ИФН-γ. Нокаут пути STAT4 и ИФН-γ может значительно уменьшить защитные эффекты ИЛ-12 и усугубить повреждение клеток миокарда [68].
Sesti-Costa R. et al. выявили повышение циркулирующих уровней ИЛ-23 при миокардите, индуцированном вирусом Коксаки B3 [69]. Jiang N. et al. показали, что эмодин (химическое соединение семейства антрахинонов) уменьшал повреждение миокарда при вирусном миокардите, путем снижения экспрессии ИЛ-23 [70].
Kong Q. et al. обнаружили, что уровни ИЛ-27 были повышены у мышей с вирусным миокардитом и регулировали экспрессию ИЛ-17 [71]. При этом Zhu H. et al. установили, что ИЛ-27 снижал экспрессию ИЛ-17, тем самым защищая сердце от вируса Коксаки [72].
В ряде исследований показано, что уровни ИЛ-35 снижаются при вирусном миокардите [73–75]. Ouyang H. et al. определяли уровень этого биомаркера в плазме крови и процент CD4+EBI3+ Т-клеток у пациентов с вирусным миокардитом. Плазменный уровень ИЛ-35 и процентное содержание CD4+EBI3+ Т-клеток у пациентов с миокардитом в острой фазе были ниже относительно контрольной группы и пациентов с миокардитом в стадии выздоровления. Плазменная концентрация ИЛ-35 у пациентов с миокардитом имела отрицательную корреляцию с уровнями cTnI и ИЛ-17. Процент CD4+EBI3+ Т-клеток также имел отрицательную корреляцию с уровнями cTnI и ИЛ-17. Эти результаты позволяют предположить, что ИЛ-35 и CD4+EBI3+T играют важную роль в прогрессировании вирусного миокардита и могут использоваться как индикаторы заболевания [74]. Hu Y. et al. продемонстрировали, что повышение экспрессии ИЛ-35 может значительно снижать Th17-опосредованные иммунные реакции и уменьшать экспрессию ИЛ-17, тем самым сокращая повреждение сердца при вирусном миокардите [73].
ЧЛЕНЫ СЕМЕЙСТВА ИНТЕРЛЕЙКИНА 12 И КАРДИОМИОПАТИИ
Согласно данным Jenke A. et al., Panchenko L. et al., экспрессия ИЛ-12 была повышена у пациентов с ишемическими и алкогольными кардиомиопатиями (КМП) [76, 77]. Полиморфизмы гена ИЛ-12R, включая IL-12B 3’ UTR C и IL-12B 3’ UTR CC, приводили к значительно более высокой экспрессии генов и увеличивали частоту КМП при болезни Шагаса [78]. Fairweather D. et al. обнаружили, что нокаут ИЛ-12R значительно уменьшал прогрессирование дилатационной КМП, обусловленной вирусным миокардитом [79].
Подобно тенденциям экспрессии ИЛ-12, циркулирующие и сердечные уровни ИЛ-23 были повышены у пациентов с дилатационной КМП [2, 80]. Sonderegger I. et al. сравнили ИЛ-12p40-/- мышей, ИЛ-12p35-/- мышей и мышей, получавших нейтрализующее ИЛ-23 антитела. Авторы выявили, что именно ИЛ-23, а не ИЛ-12 принимают активное участие при вирусном миокардите. Эти ЦК, по-видимому, обладают избыточной активностью в отношении примирования и размножения аутореактивных CD4 Т-клеток, так как пролиферация специфических Т-клеток была нарушена только в отсутствие обоих ЦК. ИЛ-23 стимулировал популяцию Т-клеток, продуцирующих патогенный ИЛ-17 [81]. Wu L. et al. продемонстрировали, что при дилатационной КМП вследствие аутоиммунного миокардита ИЛ-23 стимулирует активацию и дифференцировку CD4+ Т-лимфоцитов [82].
Повышенные уровни матричной рибонуклеиновой кислоты (мРНК) ИЛ-27 наблюдались в тканях сердец людей с дилатационной КМП, а полиморфизм гена ИЛ-27 с участием SNP rs153109, но не SNP rs17855750, предрасполагал к ее развитию [83, 84].
ЧЛЕНЫ СЕМЕЙСТВА ИНТЕРЛЕЙКИНА 12 И АРТЕРИАЛЬНАЯ ГИПЕРТЕНЗИЯ
При артериальной гипертензии (АГ) роль ИЛ-12 изучена в небольшом числе исследований.
Исследование Ye J. et al. было направлено на изучение связи дефицита ИЛ-12p35 и артериального давления (АД) на моделях мышей с АГ. У мышей, получавших инфузию ангиотензина II, наблюдалась выраженная экспрессия ИЛ-12p35 в аорте; таким образом, аортальные макрофаги могут быть основным источником ИЛ-12p35. Мышам WT и ИЛ-12p35- KO вводили ангиотензин II или физиологический раствор. Дефицит ИЛ-12p35 способствовал дифференцировке макрофагов M1, усиливал воспалительную реакцию, усугублял сосудистую дисфункцию и повышал АД у мышей, получавших ангиотензин II. Далее некоторым мышам, которым вводили ангиотензин II, вводили фосфатно-солевой буфер, мышиный рекомбинантный ИЛ-12 (rИЛ-12) или rИЛ-35. Лечение rИЛ-12, но не rИЛ-35, оказывало антигипертензивное действие у данных мышей [85].
Плазменный уровень ИЛ-12 также был значительно повышен и коррелировал с уровнем АД [2].
Полиморфизм ИЛ-12 тесно связан с частотой осложнений, вызванных АГ. Больные АГ с генотипом IL12B 1159 A/A продемонстрировали более низкий риск возникновения инсульта, в то время как носители IL12B A/A имели повышенный риск [86].
В исследовании Li Y. et al. сообщалось, что нокаут ИЛ-12p35 не влиял на АГ, вызванную ангиотензином II [56]. Одной из возможных причин этого было то, что мыши с нокаутом ИЛ-12p35 в данном исследовании лечились всего неделю, что является слишком коротким периодом для изменения АД. Ye J. et al. показал, что лечение рекомбинантным мышиным ИЛ-35 не оказывало влияния на АД у мышей, получавших ангиотензин II [85].
Krebs C. et al. установили, что у мышей, получавших дезоксикортикостерона ацетат и ангиотензин II, дефицит ИЛ-17 может снизить экспрессию ИЛ-23 и ускорить повреждение почек [87].
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Учитывая возможность идентификации новых сердечно-сосудистых биологических маркеров, целесообразна разработка мультимаркерной модели [88–91]. Для этого потребуется совершенствование биоинформационных технологий, необходимых для анализа большой базы данных. Представленный литературный обзор указывает на потенциально важную диагностическую и прогностическую значимость оценки членов семейства ИЛ-12. Ожидается, что дальнейшие научно-клинические исследования продемонстрируют возможности использования этой группы биомаркеров в качестве дополнительного лабораторного инструмента для диагностики, стратификации риска и прогнозирования сердечно-сосудистых катастроф у пациентов кардиологического профиля. Предстоит детально оценить возможности применения членов семейства ИЛ-12 в качестве терапевтической мишени.