Каталог продуктов для клинической лабораторной диагностики
Иммунологический статус
Иммунологический статус »
Молекулы межклеточной адгезии »
Суперсемейство иммуноглобулинов
Суперсемейство иммуноглобулинов
К суперсемейству иммуноглобулинов принадлежит ряд молекул адгезии эндотелиальных клеток, в том числе молекулы межклеточной адгезии 1 (ICAM-1), 2 (ICAM-2) и 3 типа (ICAM-3), молекулы адгезии сосудистого эндотелия 1 типа (VCAM-1). На эндотелиальных клетках они являются поверхностными лигандами для интегринов LFA-1 и VLA-4. Различная регуляция экспрессии ICAM-1, -2, -3 и VCAM-1 играет важную роль в адгезии лимфоцитов.
Высокий уровень экспрессии ICAM-2 постоянно выявляется на покоящихся эндотелиальных клетках и эта экспрессия не усиливается при активации. Наоборот, ICAM-1 плохо выявляется на покоящемся эндотелии, а VCAM-1 просто отсутствует. При активации эндотелия экспрессия этих молекул быстро усиливается.
Растворимая форма молекулы межклеточной адгезии 1 (sICAM-1)
ICAM-1 или CD54 представляет собой одноцепочечный гликопротеин c молекулярной массой 55 kDa. Это интегральный мембранный белок, содержащий пять Ig-подобных внеклеточных доменов. Ген, кодирующий белок ICAM-1, локализован на 19-й хромосоме. ICAM-1 является лигандом для LFA-1, Mac-1 и CD43. ICAM-1 экспрессируется на различных типах эндотелиальных клеток, эпителиальных клетках, фибробластах, на некоторых гемопоэтических клетках - тканевых макрофагах, митоген-стимулированных Т-лимфоцитах, в клетках зародышевых центров, дендритных клетках, в лимфоузлах.
ICAM-1 фибробластов и эндотелиальных клеток индуцируется медиаторами воспаления, такими как IL-1, TNFα и IFNγ. Экспрессия ICAM-1 усиливается в течение 6-8 часов после стимуляции и сохраняется как минимум 48 часов. Взаимодействие лейкоцитарного β2-интегрина с ICAM-1 имеет важное значение в регуляции отдельного этапа адгезии лейкоцитов и их трансэндотелиальной миграции. ICAM-1 и его рецептор LFA-1 являются дополнительными факторами активации Т-лимфоцитов. Кратковременное взаимодействие Т-клеточного рецептора и CD2 индуцирует определенное состояние LFA-1, при котором возрастает уровень его связывания с ICAM-1, причем без изменения концентрации обеих молекул.
Роль ICAM-1 как маркёра заболеваний доказана для большого числа различных патологических ситуаций. В аллергическом воспалении дыхательных путей ICAM-1 участвует в патогенезе аллергических ринитов, при аллергическом контактном дерматите ICAM-1 появляется на кератиноцитах уже через 4 часа после проведения кожного аллергического теста. При опухолевых заболеваниях замечена прямая корреляция между степенью экспрессии ICAM-1 и гистологически установленной степенью рака.
Уровень sICAM-1 в сыворотке пациентов с опухолью желудочно-кишечного тракта с метастазами в печень значительно выше, чем у пациентов без метастазов. ICAM-1 представлен на опухолевых клетках миелоидной и В-клеточной природы. При лимфопролиферативных заболеваниях экспрессия ICAM-1 связана со степенью злокачественного перерождения. При HTLV-1-ассоциированной миелопатии и Т-клеточной лейкемии концентрация sICAM-1 в сыворотке повышена.
Высокий уровень sICAM-1 наблюдается в сыворотках крови пациентов со злокачественной меланомой. Уровень sICAM-1 повышен у лиц, инфицированных ВИЧ-1.
При тропической малярии ICAM-1 участвует в адгезии инфицированных эритроцитов к капиллярному эндотелию, что является очень важным моментом для патогенеза церебральной малярии.
sICAM-1 - хороший прогностический параметр при проведении терапии интерфероном β больных гепатитом В. Уровень sICAM-1 в крови увеличивается при состояниях после трансплантации: при отторжении капиллярного эндотелия, миокарда и эндокарда в трансплантированном сердце, при остром отторжении аллотрансплантата почки и печени.
В первые 12-24 часа острого инфаркта миокарда отмечается снижение уровня sICAM-1, что может служить прогностическим фактором для развития ишемии миокарда и реперфузии.
sICAM-1 - является одним из маркёров нарушения ЦНС, связанного с кровоизлиянием и нарушением гемато-энцефалического барьера.
У лиц с инсулин-зависимым сахарным диабетом (ИЗСД) и у лиц с повышенным риском ИЗСД были найдены повышенные сывороточные уровни ICAM-1 и L-селектина.
Повышение количества гломерулярного ICAM-1 наблюдается на ранних стадиях различных форм гломерулонефрита, и тубулярная экспрессия ICAM-1 de novo сильно коррелирует с активностью болезни. Рост концентрации sICAM-1 коррелирует с активностью ревматоидного артрита.
Растворимый ICAM-1 не обнаруживается обычно в амниотической жидкости во 2-м триместре беременности, но значительно повышается вместе с альфафетопротеином при задержке внутриутробного развития.
Растворимая форма молекулы межклеточной адгезии 2 (sICAM-2)
ICAM-2 представляет собой гликопротеин с молекулярной массой 60 kDa, расположенный на поверхности клеточной мембраны. В состав молекулы входят два Ig-подобных внеклеточных домена.
ICAM-2 обладает гораздо более высокой степенью гомологии с N-концевым доменом ICAM-1, чем обе эти молекулы по отношению к другим белкам, входящим в состав Ig-семейства. Это подтверждает существование подсемейства Ig-подобных лигандов, взаимодействующих с одним интегриновым рецептором. ICAM-2 широко представлен на гемопоэтических клетках.
На покоящихся лимфоцитах экспрессия ICAM-2 в несколько раз выше, чем ICAM-1, тогда как уровень синтеза этих молекул на моноцитах примерно одинаков. В отличие от ICAM-1, ICAM-2 не определяется на нейтрофилах и на других типах клеток (или выявляется в очень незначительных количествах). Исключением являются покоящиеся васкуло-эндотелиальные клетки и небольшая группа клеток лимфоидной ткани зародышевых центров, на которых ICAM-2 выявляется в больших количествах.
Экспрессия ICAM-2 не подвергается влиянию различных «воспалительных» цитокинов, в отличие от ICAM-1. Это указывает на важность присутствия ICAM-2 для клеток в нестимулированном, покоящемся состоянии, когда уровень ICAM-1 снижен. Рецептором для ICAM-2, также как и для ICAM-1, является интегрин LFA-1. Так как ICAM-2, в отличие от ICAM-1, присутствует на покоящихся эндотелиальных клетках, то он, скорее всего, вовлечен в рециркуляцию LFA-1-положительных лимфоцитов. Кроме того, раз покоящиеся Т-клетки практически не синтезируют ICAM-1, ICAM-2 необходим для инициации Т-клеточной адгезии к АПК. Еще одной функцией ICAM-2, возможно, является ICAM-1-независимый лизис различных клеток-мишеней.
Растворимая форма молекулы межклеточной адгезии 3 (sICAM-3)
ICAM-3 принадлежит семейству иммуноглобулинов и представляет собой высокогликозилированный протеин с молекулярной массой 124 kDa (масса полипептидного ядра составляет только 57 кDа). Это интегральный мембранный белок, содержащий пять Ig-подобных внеклеточных доменов.
ICAM-3 обладает высокой гомологией по отношению к ICAM-1 и -2 во внеклеточном регионе. Также, как и ICAM-1 и -2, ICAM-3 является лигандом для LFA-1, что и определяет его функциональную активность. В отличие от ICAM-1 и -2, ICAM-3 отсутствует на эндотелии. ICAM-3 экспрессируется на покоящихся лимфоцитах, моноцитах и нейтрофилах, являясь основным лигандом для LFA-1 на этих клетках.
Известно, что первичная адгезия покоящихся Т-лимфоцитов происходит именно при участии ICAM-3. Кроме того, как уже отмечалось, ICAM-3 гораздо лучше экспрессируется на моноцитах и покоящихся лимфоцитах, чем другие лиганды LFA-1. Совокупность этих фактов означает, что ICAM-3 играет важную роль в инициации иммунного ответа.
Обнаружено, что ICAM-3 также вовлечен в регуляцию LFA-1/ICAM-1-зависимого межклеточного взаимодействия лейкоцитов. Первичное взаимодействие ICAM-3 с LFA-1 может увеличивать LFA-1-опосредованный клеточный гранулематоз. Уровень sICAM-3 увеличивается при ревматоидном артрите, системной волчанке.
Растворимая форма молекулы адгезии сосудистого эндотелия 1 типа (sVCAM-1)
VCAM-1 - один из членов суперсемейства иммуноглобулинов, который вовлекается в лейкоцитарно-эндотелиальное взаимодействие. VCAM-1 содержит 6 или 7 иммуноглобулиновых доменов Н-типа и экспрессируется только после стимуляции клеток IL-1, TNF или эндотоксином.
VCAM-1 является лигандом интегрина VLA-4, найденного на лимфоцитах, моноцитах и эозинофилах. VCAM-1/VLA-4 взаимодействие опосредует прочное прилипание циркулирующих лейкоцитов (не относящихся к нейтрофилам) к эндотелию. VCAM-1 также участвует в адгезии лейкоцитов вне сосудов, опосредуя взаимодействие предшественников лимфоцитов со стромальными клетками костного мозга, и В-клеток с дендритными клетками фолликулов лимфоузлов.
VCAM-1 обладает относительно селективной лейкоцитарной адгезией, обеспечивая накопление мононуклеарных клеток в процессе смены острой фазы воспаления хронической.
Показана определенная роль VCAM-1 в развитии атеросклероза (см. главу «Кардиомаркеры»). Повышенный уровень sVCAM обнаруживается при различных заболеваниях: ТАБЛ
Растворимая форма PECAM (sPECAM-1)
PECAM-1, также известный как CD31 или EndoCAM, - не так давно охарактеризованная молекула адгезии, принадлежащая семейству иммуноглобулинов. Это трансмембранный гликопротеин с молекулярной массой около 130 кDа (в зависимости от степени гликозилирования).
PECAM-1 в основном экспрессируется сосудистыми клетками и считается важным иммуногистохимическим маркером состояния ангиогенеза кровеносных сосудов. PECAM-1 также выявляется на тромбоцитах, моноцитах, нейтрофилах и CD8+ Т-клетках. Стволовые клетки костного мозга и трансформированные клеточные линии миелоидных клеток и мегакариоцитов также экспрессируют PECAM-1.
Очень большой интерес вызывает тот факт, что PECAM-1 выявляется в клетках солидных опухолей. Недавние исследования подтверждают участие PECAM-1 в воспалительных процессах и взаимодействии лейкоцитов с эндотелиальными клетками.
Процесс миграции лейкоцитов в область воспаления может быть подразделен на 3 стадии, одна из которых - проникновение лейкоцитов через межклеточные переходы эндотелиальных клеток сосудов - осуществляется под воздействием PECAM-1. Молекулы PECAM-1 могут взаимодействовать как между собой (гомофильное связывание) так и с другими молекулами (гетерофильное связывание). PECAM-1 является ранним и очень чувствительным маркером опухоль-ассоциированного ангиогенеза.
Следует отметить, что молекула вовлечена в процессы ангиогенеза как при эмбриональном развитии, так и при формировании метастазов. В отличие от трансмембранного гликопротеина, растворимая молекула (sPECAM-1) на 5-10 кDа меньше и содержит цитоплазматический «хвост». Эта форма PECAM-1 образуется путем альтернативного сплайсинга мРНК, при котором удаляется экзон, кодирующий трансмембранный домен. sPECAM-1 в норме присутствует в крови.
Антитела к PECAM-1 проявляют высокую чувствительность и специфичность к эндотелиальным клеткам в норме, при воспалении и неоплазии. PECAM-1 является чувствительным и специфическим маркером определения меланома-ассоциированного ангиогенеза и раннего выявления метастазов.
Справочник составлен специалистами ЗАО - "БиоХимМак".
|