Дисбаланс субпопуляций NK-клеток и полиморфизмы генов провоспалительных цитокинов в патогенезе атеросклероза

Экспериментальные исследования патогенетических механизмов развития и течения атеросклероза с участием медиаторов иммунной системы, субпопуляций натуральных киллерных клеток направлены на выявление новых маркеров донозологической диагностики атеросклероза, прогноза течения и мишеней для эффективной таргетной терапии сердечно-сосудистых заболеваний. Цель – исследовать роль медиаторов острого и хронического воспаления IL-17А, IL-1â, TNFá и IL-4, соотношение CD56^hiCD16^-/CD56^loCD16⁺ субпопуляций, натуральных киллеров в патогенезе коронарного атеросклероза с исходом в ишемическую болезнь сердца.

В работе использован комплексный подход, включающий иммунологические, молекулярно-генетические методы: выделение, культивирование мононуклеарных клеток периферической крови, постановку in vitro спонтанной и индуцированной продукции медиаторов иммунной системы, иммуноферментный анализ, цитотоксический тест, полимеразная цепная реакция, проточная цитометрия с моноклональными антителами (Beckman Coulter, США) к CD16, CD56 маркерам NK. Контингент обследованных лиц. В исследование включено 130 жителей Северного Кавказа, в том числе больные (n = 62) – пациенты кардиологического отделения Адыгейской республиканской клинической больницы с верифицированным диагнозом ишемической болезни сердца (ИБС) и контрольная группа (n = 68), представленная неродственными здоровыми донорами.

Экспериментально установлено, что носительство 511С аллели гена IL-1â (р < 0,0004; OR = 4,67), А197А генотипа гена IL-17А (р < 0,04; OR = 3,88), G308 SNP гена TNFá (р < 0,01; OR = 3,41) и 589T варианта IL-4 (р < 0,04; OR = 2,45) ассоциировано с гиперпродукцией медиаторов воспаления первой волны, повышающих риск развития ишемической болезни сердца. При атеросклерозе отмечено достоверное снижение спонтанной и индуцированной активности натуральных киллеров (NK), утилизирующих «пенистые клетки» – один из морфологических признаков атерогенеза. NK-активность мононуклеарных клеток периферической крови у больных ИБС по сравнению с контролем, достоверно снижена. У больных ИБС выявлен дисбаланс фенотипически и функционально различающихся CD56^hiCD16^-/CD56^loCD16⁺ субпопуляций NK с преобладанием CD56^hiCD16^- фенотипа.

Иммуновоспалительные механизмы развития коронарного атеросклероза ассоциированы с единичными нуклеотидными заменами – полиморфизмами в промоторных регионах генов медиаторов острого и хронического воспаления IL-17A (G197A), IL-1â (T511C), TNFá (G308A). Генетически детерминированная оверэкспрессия IL-17A, IL-1â и TNFá, подтвержденная в экспериментах по оценке спонтанной и стимулированной продукции цитокинов у больных ИБС в сочетании со сниженной NK-активностью РВМС вследствие преобладания CD56^hiCD16^- субпопуляции, характеризующейся высокой продукцией цитокинов, проявляется повышением амплитуды провоспалительного компонента, запускающего и длительно поддерживающего патофизиологические процессы развития атеросклероза.

1. Дутова С.В., Саранчина Ю.В., Карпова М.Р., Килина О.Ю., Польша Н.Г., Кулакова Т.С., Ханарин Н.В., Цитокины и атеросклероз – новые направления исследований // Бюллетень сибирской медицины, 2018. Т. 17, № 4. С. 199-207.

2. Душкин М.И. Макрофаги и атеросклероз: патофизиологические и терапевтические аспекты // Бюллетень СО РАМН, 2006. № 2 (120). C. 47-55.

3. Backteman K., Ernerudh J., Jonasson L. Natural killer (NK) cell deficit in coronary artery disease: no aberrations in phenotype but sustained reduction of NK cells is associated with low-grade inflammation. Clin. Exp. Immunol., 2014, Vol. 175, no. 1, pp. 104-112.

4. Dimmeler S., Rippmann V., Weiland U., Haendeler J., Zeiher A.M. Angiotensin II induces apoptosis of human endothelial cells. Protective effect of nitric oxide. Circ. Res., 1997, Vol. 81, no. 6, pp. 970-976.

5. Fatkhullina A.R., Peshkova I.O., Koltsova E.K. The role of cytokines in the development of atherosclerosis. Biochemistry, 2016, Vol. 8, no. 11, pp. 1358-1370.

6. Hak Ł., Myśliwska J., Więckiewicz J., Szyndler K., Trzonkowski P., Siebert J., Myśliwski A. NK cell compartment in patients with coronary heart disease. Immun. Ageing, 2007, Vol. 4, no. 1, pp. 1-8.

7. Jongstra-Bilen J., Haidari M., Zhu S.N., Chen M., Guha D., Cybulsky M.I. Low-grade chronic inflammation in regions of the normal mouse arterial intima predisposed to atherosclerosis. J. Exp. Med., 2006, Vol. 203, no. 9, pp. 2073-2083.

8. Jonasson L., Backteman K., Ernerudh J. Loss of natural killer cell activity in patients with coronary artery disease. Atherosclerosis, 2005, Vol. 183, no. 2, pp. 316-321.

9. Libby P., Ridker P.M., Maseri A. Inflammation and atherosclerosis. Circulation, Vol. 105, no. 9, pp. 1135-1143.

10. Litvinov D.Y., Savushkin E.V., Dergunov A.D. Intracellular and Plasma Membrane Events in Cholesterol Transport and Homeostasis. J. Lipids, 2018, Vol. 2018, 3965054. doi: 10.1155/2018/3965054.

11. Moss J.W.E., Ramji D.P. Cytokines: roles in atherosclerosis disease progression and potential therapeutic targets. Future Med. Chem., 2016, Vol. 8, no. 11, pp. 1317-1330.

12. Rafieian-Kopaei M., Setorki M., Doudi M., Baradaran A., Nasri H. Atherosclerosis: process, indicators, risk factors and new hopes. Int. J. Prev. Med., 2014, Vol. 5, no. 8, pp. 927-946.

13. Ramji D.P., Davies T.S. Cytokines in atherosclerosis: Key players in all stages of disease and promising therapeutic targets. Cytokine Growth Factor Rev., 2015, Vol. 26, no. 6, pp. 673-685.

14. Ravnskov U., Navarese E.P., Robinson J.G., Kowalewski M., Kolodziejczak M., Andreotti F., Bliden K., Tantry U., Kubica J., Raggi P., Gurbel P.A.. LDL-C does not cause cardiovascular disease: a comprehensive review of the current literature. Exp. Review Clin. Pharmacol., 2018, Vol. 11, no. 10, pp. 959-970.

15. Seneff S., Davidson R.M., Lauritzen A., Samsel A., Wainwright G. A novel hypothesis for atherosclerosis as a cholesterol sulfate deficiency syndrome. Theor. Biol. Med. Model., 2015, Vol. 12, 9. doi: 10.1186/s12976-015-0006-1.

16. Shim A.L., Aksyonov A.A., Mitrokhin V.M., Lovchikova I.B., Konoplyannikov M.A., Konev A.V., Zotov A.S., Ovchinnikov R.S., Antova E., Mladenov M.I., Kamkin A. Serum interleukin-6: Association with circulating cytokine serum levels in patients with sinus arrhythmia and patients with coronary artery disease. Cell. Immunol., 2016, Vol. 310, pp. 178-183.

17. Veljkovic N., Zaric B., Djuric I., Obradovic M., Sudar-Milovanovic E., Radak D., Isenovic E.R. Genetic Markers for Coronary Artery Disease. Medicina (Kaunas), 2018, Vol. 54, no. 3, 36. doi: 10.3390/medicina54030036.

18. Wong B.W., Meredith A., Lin D., McManus B.M. The Biological Role of Inflammation in Atherosclerosis. Can. J. Cardiol., 2012, Vol. 28, no. 6, pp. 631-641.