I Нейроиммуноэндокринные аспекты патогенеза сахарного диабета

Нейроиммуноэндокринные аспекты
патогенеза сахарного диабета
И.Г. Акмаев
ГУ Эндокринологический
(дир. - акад. РАН и РАМН И.И. Дедов)
С
а х а р н ы й д и а б е т на п р о т я ж е н и и д о л г о й и с ­
т о р и и е г о и з у ч е н и я о с т а ё т с я едва л и н е с а ­
мой интригующей областью медицинской
науки.
Многолетние
попытки
понять
его
этиологические и патогенетические основы при­
вели к н а к о п л е н и ю большого объема з н а н и й и к
разработке методов, улучшающих качество жизни
при данном заболевании.
Е с т е с т в е н н о , что к а ж д о е и з н а п р а в л е н и й и с с л е ­
д о в а н и й и с х о д и л о из р а з р а б о т к и о п р е д е л е н н о й в е р ­
сии, а полученные результаты рассматривались как
п р е д п о ч т и т е л ь н ы е в т а к т и к е л е ч е н и я этого з а б о л е ­
в а н и я . Н а и б о л ь ш и е успехи п р и н е с л и так н а з ы в а е ­
м ы е р е д у к ц и о н и с т с к и е п о д х о д ы , т.е. п о д х о д ы ,
направленные на идентификацию и углубленный
анализ тонких механизмов данной патологии с ис­
пользованием в качестве инструментов исследова­
ния молекулярно-биологических методов в сочета­
н и и с т е х н и к о й н о к а у т а генов, а с с о ц и и р о в а н н ы х с
теми или и н ы м и к л и н и ч е с к и м и проявлениями са­
харного диабета.
Н е с о м н е н н о р е д у к ц и о н и с т с к и й подход, п о з в о л я ­
ю щ и й идентифицировать и локализовать наиболее
т о н к и е п о л о м к и , р а с с м а т р и в а е т с я на с е г о д н я ш н и й
д е н ь к а к п р о р ы в в области ф у н д а м е н т а л ь н о й м е д и ­
ц и н ы . П р и н и м а я это к а к н е ч т о б е с с п о р н о е , м н е х о ­
т е л о с ь бы на п р и м е р е с а х а р н о г о диабета обсудить
современные представления о том, какие механиз­
мы связывают патологический процесс с защитны­
м и м е х а н и з м а м и , р е а л и з у е м ы м и с участием о с н о в ­
ных регулирующих и адаптационных систем орга­
низма — нервной, эндокринной и иммунной. Такая
н е о б х о д и м о с т ь д и к т у е т с я т е м , что на рубеже двух
столетий наметились революционные изменения в
о б щ е п р и н я т ы х п р е д с т а в л е н и я х об о с о б е н н о с т я х о р ­
ганизации и кооперативных взаимодействиях самих
р е г у л и р у ю щ и х и а д а п т а ц и о н н ы х с и с т е м , что требует
краткого предварительного освещения существа
произошедших изменений.
Их началом послужили важные открытия, сде­
л а н н ы е в с е р е д и н е XX с т о л е т и я , к о г д а б ы л о п о к а з а ­
н о , что н е к о т о р ы е к р у п н о к л е т о ч н ы е н е й р о н ы г и п о т а л а м и ч е с к о й о б л а с т и мозга ( с у п р а о п т и ч е с к о г о и
паравентрикулярного ядер) способны, сохраняя
присущую им организацию и импульсную актив­
ность, синтезировать подобно э н д о к р и н н ы м клет­
к а м г о р м о н ы , что р о д н и л о между с о б о й н е р в н ы е и
эндокринные клетки. Дальнейшие исследования по­
к а з а л и , что с п о с о б н о с т ь н е р в н ы х к л е т о к с о в м е щ а т ь
функции нейрона и эндокринной клетки присуща
8
3/2
шт
научный
центр
РАМН,
Москва
I
не т о л ь к о гипоталамусу, а п р а к т и ч е с к и всей н е р в ­
н о й с и с т е м е . Этот ф е н о м е н п о л у ч и л н а з в а н и е н е й р о с е к р е ц и и и дал н а ч а л о р а з в и т и ю н о в о й для того
в р е м е н и области н а у к и
нейроэндокринологии.
М е ж д у тем у д и в и т е л ь н ы е ф а к т ы п р о д о л ж а л и н а ­
капливаться, однако фокус новых открытий сме­
стился в область иммунологии. Стало обнаружи­
ваться б о л ь ш о е сходство в о р г а н и з а ц и и и ф у н к ц и о ­
нировании нейроэндокринной и иммунной систем.
Если в ы ш е г о в о р и л о с ь о т о м , что н е й р о н ы , сохра­
няя специфическую организацию и функции нерв­
н ы х к л е т о к , могут о д н о в р е м е н н о ф у н к ц и о н и р о в а т ь
к а к э н д о к р и н н ы е к л е т к и , то о к а з а л о с ь , что а н а л о ­
г и ч н о е м о ж н о с к а з а т ь и о клетках и м м у н н о й с и с т е ­
м ы . Участвуя в р е г у л я ц и и гомеостаза с п о м о щ ь ю
с п е ц и ф и ч е с к и х и м м у н н ы х м е х а н и з м о в , эти клетки
оказались способными экспрессировать рецепторы
ко м н о г и м с и г н а л ь н ы м м о л е к у л а м , о п о с р е д у ю щ и м
воздействия нейроэндокринной системы, а также
синтезировать некоторые эволюционно древние
( к о н с е р в а т и в н ы е ) п е п т и д ы . В их ряду з а с л у ж и в а ю т
упоминания нейропептиды, тахикинины, инсулиновые гормоны, проопиомеланокортин, дериватом ко­
т о р о г о я в л я е т с я А К Т Г , и, н а к о н е ц , г о р м о н роста и
пролактин, рецепторы которых относятся к большо­
му с е м е й с т в у г е м о п о э т и н о в ы х — р е ц е п т о р о в к и н терлейкинам, эритропоэтину, гранулоцитарно-макрофагальному колониестимулирующему фактору.
З а с л у ж и в а ю т у п о м и н а н и я ф а к т ы , свидетельству­
ющие о способности гипоталамических нейроэндок р и н н ы х к л е т о к э к с п р е с с и р о в а т ь не т о л ь к о р е ц е п ­
т о р ы , н о и с а м и м е д и а т о р ы и м м у н н о й с и с т е м ы , на­
п р и м е р и н т е р л е й к и н - 1 ( И Л - 1 ) . К р о м е того, б ы л о
п о к а з а н о , что к л е т к и а с т р о ц и т а р н о й г л и и с п о с о б н ы
секретировать интерферон-гамма, являющийся ин­
дуктором важнейшего медиатора иммунной систе­
мы И Л - 2 , в ы д е л е н и е к о т о р о г о а к т и в и р у е т все пулы
Т- и В-клеточных лимфоцитов.
Функциональную близость нервной и иммунной
с и с т е м ы м о ж н о п р о с л е д и т ь на п р и м е р е глутаматной
гибели нейронов. Она наблюдается в и ш е м и з и р о в а н н ы х участках мозга. В г л у т а м а т е р г и ч е с к и х н е й ­
р о н а х т а к и х у ч а с т к о в мозга р е г и с т р и р у ю т с я в ы с о к о ­
частотные разряды, создающие глутаматный каскад.
Р а з р я д ы , с л е д у ю щ и е о д и н за д р у г и м , не п о з в о л я ю т
потенциалзависимым кальциевым каналам закры­
ваться, что п р и в о д и т к и з б ы т о ч н о м у п о с т у п л е н и ю
Са * в п о с т с и н а п т и ч е с к и е н е й р о н ы . С в я з ы в а я с ь в
них со своим рецептором кальмодулином, кальций
активирует фермент NO-синтазу. Активированный
2
фермент в присутствии восстановленного Н А Д Ф
катализирует превращение L-аргинина в газообраз­
н ы й п р о м е ж у т о ч н ы й м е т а б о л и т — о к с и д азота ( N O ) .
П о с л е д н и й , д и ф ф у з н о в ы д е л я я с ь из к л е т к и , в з а и м о ­
действует с с о с е д н и м и н е й р о н а м и . Р е ц е п т о р н о й м и ­
ш е н ь ю о к с и д а азота я в л я е т с я атом ж е л е з а в а к т и в ­
ном центре молекулы фермента гуанилатциклазы.
Связываясь с железом, N 0 инициирует конформац и о н н ы е и з м е н е н и я м о л е к у л ы ф е р м е н т а , что п р и ­
водит к а к т и в а ц и и п о с л е д н е г о и, в к о н е ч н о м счете,
к продукции ц Г М Ф , выполняющего ф у н к ц и ю вто­
ричного мессенджера. Последний, взаимодействуя с
G - б е л к а м и , возбуждает с о с е д н и е н е й р о н ы .
Все в ы ш е с к а з а н н о е п о з в о л я е т р а с с м а т р и в а т ь N 0
как нетрадиционный нейромедиатор. Отличитель­
н ы м и его о с о б е н н о с т я м и я в л я е т с я то, что о н не за­
пасается в синаптических пузырьках, как обычные
н е й р о м е д и а т о р ы , и в ы д е л я е т с я не л о к а л ь н о в о б л а ­
сти с и н а п т и ч е с к и х к о н т а к т о в , а д и ф ф у з н о — т а к н а ­
з ы в а е м а я о б ъ е м н а я передача. П р и и ш е м и и мозга из
постсинаптических нейронов выделяется п о в ы ш е н ­
ное к о л и ч е с т в о N 0 , к о т о р ы й в ы з ы в а е т м а с с о в у ю
г и б е л ь о к р у ж а ю щ и х н е й р о н о в (их гибель д о с т и г а е т
9 0 % ) . В э т о м случае п о с т с и н а п т и ч е с к и е н е й р о н ы
проявляют свойства активированных макрофагов.
Существует множество примеров тесных взаимо­
д е й с т в и й н е й р о э н д о к р и н н о й и и м м у н н о й систем в
р а з л и ч н ы е п е р и о д ы ж и з н и и при р а з н ы х ф и з и о л о ­
г и ч е с к и х с о с т о я н и я х . Т а к , н а п р и м е р , и з в е с т н о , что
с возрастом снижаются реакции иммунной защиты
и п а р а л л е л ь н о с н и ж а е т с я а к т и в н о с т ь г о р м о н а роста.
Подобным образом при физиологических состояни­
ях, с о п р о в о ж д а ю щ и х с я у г н е т е н и е м и м м у н н о й с и с ­
темы, например при беременности, снижается сек­
реция пролактина, окситоцина и повышается секре­
ция половых стероидов — эстрогенов, прогестерона.
П о с л е р о д о в , когда с н и ж а е т с я с е к р е ц и я с т е р о и д н ы х
гормонов и вновь активизируется иммунная систе­
ма, п о в ы ш а е т с я с е к р е ц и я п р о л а к т и н а и о к с и т о ц и н а .
С н и ж е н и е функции иммунной защиты с возрастом
идет п а р а л л е л ь н о с п о в ы ш е н и е м с е к р е ц и и А К Т Г .
Другим примером тесного взаимодействия нерв­
н о й , и м м у н н о й и э н д о к р и н н о й систем могут слу­
жить физиологические механизмы, лежащие в осно­
ве г и п о т а л а м и ч е с к о й р е г у л я ц и и с е к р е ц и и о д н о г о из
в а ж н ы х ф а к т о р о в п о д д е р ж а н и я гомеостаза — и н с у ­
л и н а . В результате м н о г о л е т н и х п о и с к о в ы х и с с л е д о ­
в а н и й н а м удалось п о к а з а т ь , что гипоталамус с п о с о ­
бен с т и м у л и р о в а т ь в ы д е л е н и е и н с у л и н а из (3-клеток
панкреатических островков по нервнопроводниковому пути, к о т о р ы й м ы н а з в а л и
«паравентрикуло-вагусным». Этот путь н а ч и н а е т с я от м е л к о к л е т о ч н ы х
нейронов паравентрикулярного ядра (ПВЯ) гипота­
ламуса, с и н а п т и ч е с к и п е р е к л ю ч а е т с я в п р о д о л г о в а ­
том мозге на н е й р о н ы д о р с а л ь н о г о я д р а вагуса и д о ­
стигает в составе в о л о к о н вагуса п а н к р е а т и ч е с к и х
о с т р о в к о в . П о нему к |3-клеткам поступают с т и м у л и ­
р у ю щ и е с и г н а л ы . Т о р м о з я щ и е с и г н а л ы приходят от
н е й р о н о в ПВЯ г у м о р а л ь н ы м путём: в н е й р о н а х ПВЯ
секретируется рилизинг-гормон
кортиколиберин
( К Л ) , к о т о р ы й стимулирует в г и п о ф и з е с е к р е ц и ю
А К Т Г и через его посредство с е к р е ц и ю г л ю к о к о р т и к о и д о в в коре н а д п о ч е ч н и к о в . Г л ю к о к о р т и к о и д ы
т о р м о з я т в ы д е л е н и е и н с у л и н а из (З-клеток. П о д о б ­
н о г о рода д в о й н о й к о н т р о л ь характерен д л я регуля­
ц и и э н д о к р и н н ы х ф у н к ц и й . О д н а к о здесь п р и в л е к а ­
ет в н и м а н и е то, что г л ю к о к о р т и к о и д ы о д н о в р е м е н ­
но способны стимулировать в макрофагах секрецию
и м м у н н о г о пептида. П о п а в в мозг (с п о м о щ ь ю с п е ­
ц и а л ь н ы х т р а н с п о р т н ы х м е х а н и з м о в ) , И Л - 1 (3 стиму­
лирует с е к р е ц и ю КЛ в н е й р о н н ы х п о п у л я ц и я х ПВЯ
гипоталамуса. В с в о ю очередь, КЛ стимулирует с е к ­
р е ц и ю А К Т Г в г и п о ф и з е , что п р и в о д и т к с т и м у л я ­
ц и и с е к р е ц и и г л ю к о к о р т и к о и д н ы х г о р м о н о в в коре
н а д п о ч е ч н и к о в . П о с л е д н и е при п о в ы ш е н н о й с е к р е ­
ц и и с п о с о б н ы т о р м о з и т ь с е к р е ц и ю ИЛ-1(3 в м а к р о ­
фагах и тем с а м ы м угнетать и м м у н н ы й ответ в слу­
чае его и з б ы т о ч н о с т и . Т а к и м о б р а з о м , здесь в ч и с ­
том виде работают механизмы
отрицательной
о б р а т н о й с в я з и , в к о т о р ы х р о л ь триггера в ы п о л н я е т
иммунный пептид, а функции исполнителя — нейропептид и гормоны эндокринной системы.
С этими механизмами мы столкнулись в исследо­
в а н и я х , к о т о р ы е п р о в о д и л и с о в м е с т н о с отделом ф и ­
з и о л о г и и э н д о к р и н н о й с и с т е м ы (зав. Greti Aguilera)
о д н о г о из И н с т и т у т о в н а ц и о н а л ь н о г о здоровья ( Б е тесда) С Ш А . В них изучалось в л и я н и е острого и
х р о н и ч е с к о г о стресса на с о с т о я н и е г и п о т а л а м о - г и п о ф и з а р н о - а д р е н а л о в о й с и с т е м ы к р ы с . Стресс вос­
п р о и з в о д и л с я в в е д е н и е м э н д о т о к с и н а (его а н т и г е н а ,
в качестве к о т о р о г о б ы л и и с п о л ь з о в а н ы л и п о п о л и сахариды, или Л П С ) . О с т р ы й стресс м о д е л и р о в а л и
о д н о к р а т н ы м в в е д е н и е м Л П С в дозе 250 м к г / 1 0 0 г
в н у т р и б р ю ш и н н о , а х р о н и ч е с к и й — д л и т е л ь н ы м вве­
д е н и е м а н т и г е н а в н а р а с т а ю щ и х дозах от 25 д о 250
мкг в т е ч е н и е 13 д н е й . О б а к т и в н о с т и н е й р о э н д о к ­
р и н н о й оси судили п о д и н а м и к е э к с п р е с с и и соот­
ветствующей м Р Н К (в п а р а в е н т р и к у л я р н о м ядре —
м Р Н К КЛ, в гипофизе — м Р Н К проопиомеланокорт и н а , я в л я ю щ е г о с я п р е д ш е с т в е н н и к о м А К Т Г , в коре
н а д п о ч е ч н и к о в — м Р Н К 11 (3-гидроксилазы, к л ю ч е ­
вого ф е р м е н т а в б и о с и н т е з е к о р т и к о с т е р о н а ) с п о ­
м о щ ь ю метода г и б р и д и з а ц и и in situ, а т а к ж е по уров­
ню циркулирующих гормонов (АКТГ и глюкокортик о и д о в ) , к о н ц е н т р а ц и я к о т о р ы х в п л а з м е крови
о п р е д е л я л а с ь с п о м о щ ь ю с т а н д а р т н ы х методов.
П о л у ч е н н ы е результаты о к а з а л и с ь весьма л ю б о ­
п ы т н ы м и . П р и м о д е л и р о в а н и и о с т р о г о стресса о н и
с в и д е т е л ь с т в о в а л и о б а к т и в а ц и и всех з в е н ь е в н е й р о ­
э н д о к р и н н о й о с и , т.е. о п о в ы ш е н н о й с е к р е ц и и КЛ
в нейронах ПВЯ и соответственно о высоком уров­
не с е к р е ц и и А К Т Г в г и п о ф и з е и г л ю к о к о р т и к о и д о в
9
Сахарный_лиабет_
в к о р е н а д п о ч е ч н и к о в . Ч т о касается х р о н и ч е с к о г о
стресса, был п о л у ч е н п а р а д о к с а л ь н ы й э ф ф е к т : с е к ­
р е ц и я КЛ в П В Я р е з к о у г н е т а л а с ь , в то время к а к
секреция АКТГ в гипофизе и глюкокортикоидов в
к о р е н а д п о ч е ч н и к о в с о х р а н я л а с ь на том ж е в ы с о к о м
у р о в н е , что и при о с т р о м стрессе.
С и т у а ц и я н а п о м и н а л а ту, с к о т о р о й и с с л е д о в а ­
тели н е о ж и д а н н о столкнулись в середине п р о ш л о ­
го с т о л е т и я п р и и з у ч е н и и п а т о г е н е з а а у т о и м м у н ­
ного заболевания — д и ф ф у з н о г о токсического зоба
(болезни Грейвса). В ряде работ было п о к а з а н о ,
что это заболевание характеризуется гиперсекре­
цией тиреоидных гормонов при нормальных зна­
чениях тиреотропного гормона гипофиза (ТТГ). В
п о п ы т к е объяснить этот парадоксальный факт б ы ­
л о в ы с к а з а н о п р е д п о л о ж е н и е , что существует
некий длительно действующий тиреостимулятор,
который способен связываться с рецепторами тиреоцитов, конкурентно вытесняя ТТГ. Действи­
тельно, такой стимулятор был идентифицирован.
И м оказался иммуноглобулин класса G, раствори­
мая форма которого циркулировала в крови в ви­
де т и р е о с т и м у л и р у ю щ и х а н т и т е л . Их п о я в л е н и е в
крови связывали с неполадками в иммунной сис­
т е м е и р а с с м а т р и в а л и к а к о д н о из п р о я в л е н и й ау­
тоиммунной патологии.
П о д о б н о г о рода п р е ц е д е н т п о з в о л я е т д о п у с т и т ь ,
что р о л ь с т и м у л я т о р а А К Т Г при х р о н и ч е с к о м и м ­
м у н н о м стрессе могут брать на себя ц и т о к и н ы , в ч а ­
с т н о с т и И Л - i p . С е к р е ц и я ц и т о к и н о в при в в е д е н и и
Л П С у с и л и в а е т с я не т о л ь к о в к л е т к а х п е р е д н е й д о ­
ли гипофиза и в нейронах ПВЯ, но и в макрофагах,
что б ы л о п о к а з а н о с п о м о щ ь ю метода г и б р и д и з а ц и и
in situ. И з в е с т н о , что ц и т о к и н ы , с е к р е т и р у е м ы е в
гипофизе, способны вызывать пролиферацию раз­
л и ч н ы х т р о п н ы х (в т о м ч и с л е и А К Т Г - с е к р е т и р у ю ших) клеток и быть п р и ч и н о й соответствующих аде­
ном гипофиза, в частности адренокортикотропин о м . П о с л е д н е е м о ж е т п р о л и т ь свет и на п а т о г е н е з
б о л е з н и И ц е н к о - К у ш и н г а . Д л я этого с л о ж н о г о по
своей этиологии заболевания характерной особен­
ностью является наличие аденомы (адренокортикотропиномы) гипофиза, высокие уровни секреции
А К Т Г и г л ю к о к о р т и к о и д о в и отсутствие ч ё т к и х д о ­
казательств п о в ы ш е н н о й секреции КЛ.
Наконец, ярким примером нейроиммуноэндокринных взаимодействий является развитие сахарно­
го диабета. Н е р е д к о у л и ц с р е д н е г о и п о ж и л о г о в о з ­
раста после п е р е н е с е н н о г о п с и х о э м о ц и о н а л ь н о г о
стресса н а б л ю д а ю т с я н а р у ш е н и я у г л е в о д н о г о г о м е о стаза. О д н и м из р а н н и х п р и з н а к о в б ы в а е т п о в ы ш е ­
н и е сахара в к р о в и . Э т о т т р е в о ж н ы й с и г н а л в о з м о ж ­
ного заболевания сахарным диабетом оказывается
либо преходящим симптомом, либо стойким, кото­
рый в дальнейшем трансформируется в характерный
синдром: нарушенная толерантность к глюкозе, ги­
10
3/20
пергликемия, глюкозурия, высокие цифры п и к и р о ­
ванного гемоглобина, наличие в крови специфиче­
с к и х а н т и т е л и т.д. В е р о я т н ы й п а т о г е н е т и ч е с к и й
механизм представляется следующим: в последнее
время п о л у ч и л а р а с п р о с т р а н е н и е т е о р и я м о л е к у л я р ­
ной мимикрии, наиболее удовлетворительно объяс­
няющая механизмы аутоиммунной патологии. С о ­
гласно э т о й т е о р и и м о л е к у л ы п а т о г е н н о г о агента,
п о п а в ш е г о в о р г а н и з м , могут п р о я в л я т ь х и м и ч е с к о е
или к о н ф о р м а ц и о н н о е сходство с с о б с т в е н н ы м и
молекулами, встроенными в клеточные мембраны.
В этом случае х е л п е р н ы е Т - л и м ф о ц и т ы , п р и н и м а я
их за ч у ж е р о д н ы й а н т и г е н , и н и ц и и р у ю т а у т о и м м у н ­
н у ю а г р е с с и ю п р о т и в с о б с т в е н н ы х клеток, и с п о л ь ­
зуя весь а р с е н а л а т а к у ю щ и х средств. С о б ы т и я р а з ­
ворачиваются по следующему сценарию.
Ввиду т о г о что о т л и ч и т е л ь н о й о с о б е н н о с т ь ю | 3 клеток панкреатических островков является нали­
ч и е на их п о в е р х н о с т и а н т и г е н о в г л а в н о г о к о м п л е ­
кса г и с т о с о в м е с т и м о с т и I и II к л а с с о в ( и л и H L A - I
и H L A - I I ) , о н и с т а н о в я т с я м и ш е н ь ю к а к для хелперных, так и цитотоксических Т-лимфоцитов. Ко­
гда р е ц е п т о р ы Т - х е л п е р о в у з н а ю т ч у ж е р о д н ы й а н ­
т и г е н , а с с о ц и и р о в а н н ы й на п р е з е н т и р у ю щ е й к л е т ­
ке с H L A - I I , п р о и с х о д и т а к т и в а ц и я Т - л и м ф о ц и т а ,
которая складывается из следующих этапов. Акти­
вируются т и р о з и н к и н а з ы , стимулируя активность
ц и т о п л а з м а т и ч е с к о й ф о с ф о л и п а з ы С. П о с л е д н я я ,
транспортируясь в клеточную мембрану, катализи­
рует г и д р о л и з м е м б р а н н ы х ф о с ф о л и п и д о в ( я в л я ю ­
щихся ф о с ф о р и л и р о в а н н ы м
предшественником
вторичных мессенджеров, в частности ф о с ф о и н о зитидов) с образованием диацилглицерола и инозитол-3-фосфата. Под действием последнего про­
исходит откачивание С а
из е г о к л е т о ч н ы х д е п о
(из митохондрий и гладкого эндоплазматического
ретикулума), который, взаимодействуя с диацилглицеролом, активирует серинтреониновую протеинкиназу С (или С-киназу). С-киназа активирует
т р а н с к р и п ц и о н н ы й ф а к т о р того гена, который ко­
дирует синтез важного медиатора иммунной систе­
мы — ИЛ-2. Этот цитокин выполняет ф у н к ц и ю
фактора роста в и м м у н н о й системе. Он вызывает
пролиферацию хелперных Т-лимфоцитов, в ре­
зультате ч е г о а у т о р е а к т и в н ы й и м м у н н ы й ответ
мультиплицируется. Кроме того, действие ИЛ-2
п р и в о д и т к п р о л и ф е р а ц и и т а к ж е и д р у г о г о пула
Т-лимфоцитов, цитотоксических, которые способ­
ны узнавать чужеродный антиген, ассоциирован­
н ы й с H L A - I на п о в е р х н о с т и (3-клеток. В р е з у л ь т а ­
те а к т и в а ц и и ц и т о т о к с и ч е с к и е Т - л и м ф о ц и т ы в ы д е ­
ляют
перфорин,
который
создает
пористую
с т р у к т у р у в м е м б р а н е (3-клеток. Ч е р е з э т и п о р ы в
клетки устремляются ионы кальция и натрия. Ка­
ж д ы й м и л л и э к в и в а л е н т н а т р и я с в я з ы в а е т с я 5-6
м и л л и э к в и в а л е н т а м и в о д ы , что п р и в о д и т к о б в о д 2 +
н е н и ю ц и т о п л а з м ы (3-клеток и н а б у х а н и ю м и т о ­
хондрий. Повреждение митохондрий
нарушает
клеточную энергетику и выводит из строя энерго­
зависимые насосы, откачивающие из клетки избы­
ток С а и N a . Избыток кальция вызывает токси­
ческий эффект, а избыток натрия нарушает кле­
т о ч н у ю о с м о л я р н о с т ь . В итоге к л е т к и г и б н у т п у т ё м
н е к р о з а ( г и д р о п и ч е с к о е п е р е р о ж д е н и е ) . Ч а с т ь |3к л е т о к г и б н е т п у т ё м а п о п т о з а . В этом случае через
п о р и с т у ю м е м б р а н у в к л е т к и п р о н и к а ю т другие ф е р ­
менты, выделяемые активированными цитотоксичес к и м и Т - л и м ф о ц и т а м и , г р а н з и м ы . П о с л е д н и е , взаи­
модействуя с протеазами, п о д о б н ы м и И Л - 1 - к о н в е р ­
тирующему ферменту (которые по современной
т е р м и н о л о г и и именуют капсазами), активируют э н д о нуклеазы, которые р а с с е к а ю т я д е р н ы й х р о м а т и н на
отдельные нуклеосомы, выявляемые в составе
« а п о п т о з н ы х тел». Н о э т и м не и с ч е р п ы в а е т с я а р с е ­
нал а т а к у ю щ и х средств: с е к р е т и р у е м ы й а к т и в и р о ­
ванными Т-хелперами, ИЛ-2 вызывает пролифера­
ц и ю т а к ж е и В - л и м ф о ц и т о в и усиливает в них о б р а ­
зование антител.
2 +
+
Попадая в кровь, антитела опсонизируют макро­
ф а г о в , с т и м у л и р у я в ы д е л е н и е из них с в о б о д н о р а д и кального соединения ( N 0 ) с высокой реакционной
с п о с о б н о с т ь ю , а т а к ж е ИЛ-1(3 .Эти ф а к т о р ы у с и л и ­
вают д е с т р у к ц и ю (3-клеток. Н а к о н е ц , а н т и т е л а а к т и ­
вируют циркулирующую в крови систему к о м п л е ­
мента ( м о щ н у ю с и с т е м у п р о т е о л и т и ч е с к и х ф е р м е н ­
тов каскадного механизма действия),
которая
усиливает деструкцию р-клеток.
Таким образом, разворачивается драматический
с ц е н а р и й м а с с о в о й гибели и н с у л и н с е к р е т и р у ю щ и х
(3-клеток. Когда у р о в е н ь г и б н у щ и х к л е т о к д о с т и г а е т
8 0 - 9 0 % , о с т а в ш и й с я пул с е к р е т и р у ю щ и х к л е т о к уже
не с п о с о б е н п о д д е р ж и в а т ь ж и з н е н н о в а ж н у ю г о м е о статическую функцию. Для компенсации последней
требуются и н ъ е к ц и и экзогенного инсулина. Разви­
вается и н с у л и н з а в и с и м ы й с а х а р н ы й д и а б е т .
Аутоиммунная природа эндокринной патологии
в ы я в л я е т с я не т о л ь к о у б о л ь н ы х , с т р а д а ю щ и х б о л е з ­
н ь ю Грейвса и с а х а р н ы м д и а б е т о м , но т а к ж е у б о л ь ­
ных с п е р в и ч н о й х р о н и ч е с к о й н е д о с т а т о ч н о с т ь ю
коры надпочечников (болезнь Аддисона) и патоло­
гией г о р м о н а л ь н о й ф у н к ц и и гонад, п р и в о д я щ е й к
б е с п л о д и ю . А н а л о г и ч н ы е п а т о г е н е т и ч е с к и е меха­
низмы включаются при аутоиммунных заболевани­
ях, когда д л я и м м у н н о й с и с т е м ы с т а н о в я т с я ч у ж е ­
родными молекулы нервных клеток (несахарный
диабет, р а с с е я н н ы й с к л е р о з ) или их н е й р о м е д и а т о ров ( т я ж е л а я м и а с т е н и я ) .
Заключение
Завершая рассмотрение обсуждаемой проблемы,
хотелось б ы в ы с к а з а т ь н е к о т о р ы е с о о б р а ж е н и я , к о ­
т о р ы е могут п р о л и т ь свет на п о н и м а н и е столь т е с ­
н ы х в з а и м о д е й с т в и й этих р е г у л и р у ю щ и х и а д а п т а ­
ц и о н н ы х с и с т е м . П о н и м а н и е глубокого в з а и м о п р о ­
никновения функций нервной, эндокринной и им­
м у н н о й с и с т е м з а т р у д н я е т с я , если р а с с м а т р и в а т ь
м е х а н и з м ы их в з а и м о д е й с т в и я на у р о в н е с ф о р м и р о ­
ванных высокоспециализированных функциональ­
н ы х с и с т е м м л е к о п и т а ю щ и х . И с т о р и я их и з у ч е н и я
пестрит драматическими коллизиями,
которые
сильно озадачивали исследователей. Приходилось
время от в р е м е н и с т а л к и в а т ь с я с ф а к т а м и , к о т о р ы е
не у к л а д ы в а л и с ь в п р и в ы ч н у ю л о г и к у и с с л е д о в а ­
т е л ь с к о г о м ы ш л е н и я : о к а з ы в а л о с ь , что н е р в н ы е
к л е т к и при всей их в ы с о к о с п е ц и а л и з и р о в а н н о й
ф у н к ц и о н а л ь н о й о р г а н и з а ц и и ведут себя п о д о б н о
э н д о к р и н н ы м , в э н д о к р и н н ы х клетках ( А П У Д клет­
ках) о б н а р у ж и в а е т с я с в о й с т в е н н а я н е й р о н а м с п о ­
с о б н о с т ь захватывать из м е ж к л е т о ч н о й среды п р е д ­
шественники синтеза биогенных аминов, декарбокс и л и р о в а т ь их и в ы д е л я т ь в виде т р а д и ц и о н н ы х
нейромедиаторов — катехоловых или индоловых
аминов. Наконец, приходилось констатировать в
клетках и м м у н н о й с и с т е м ы о т д е л ь н ы е п р и з н а к и о р ­
ганизации и функционирования клеток нервной и
эндокринной систем.
О т с ю д а в о з н и к а е т н е о б х о д и м о с т ь в с п о м н и т ь об
истоках р а з в и т и я с л о ж н о о р г а н и з о в а н н ы х р е г у л я т о р ных систем, ф у н к ц и и которых изначально воспро­
изводились в у п р о щ е н н о м виде одноклеточными
организмами. Одноклеточным организмам приходи­
лось непосредственно соприкасаться с агрессивны­
ми ф а к т о р а м и в н е ш н е й с р е д ы и с ц е л ь ю з а щ и т ы и
приспособления к ним вырабатывать механизмы
адаптации. С помощью простейших анализаторов
о н и в ы р а б о т а л и р е а к ц и ю и з б е г а н и я , используя п р и ­
сущий одноклеточным организмам механизм сокра­
т и т е л ь н о й а к т и в н о с т и . Д р у г и м з а щ и т н ы м средством
стал ф а г о ц и т о з и в ы р а б о т к а в е щ е с т в , у н и ч т о ж а ю ­
щ и х и п е р е в а р и в а ю щ и х п а т о г е н н ы е а г е н т ы . К числу
важных эволюционных приобретений клеток, вы­
п о л н я ю щ и х а д а п т а ц и о н н у ю ф у н к ц и ю , следует о т н е ­
сти их с п о с о б н о с т ь с е к р е т и р о в а т ь б и о л о г и ч е с к и а к ­
т и в н ы е вещества, т.е. г о р м о н ы , с п о с о б с т в у ю щ и е
п о д д е р ж а н и ю гомеостаза. П о с к о л ь к у все эти с о б ы ­
тия п р о и с х о д и л и в о д н о й и т о й ж е к л е т к е , с л о ж и ­
лась некая кооперация перечисленных функций,
к о т о р а я з а п е ч а т л е л а с ь ( н а з о в ё м это
биологическим
импринтингом)
на п о с л е д у ю щ и х э т а п а х э в о л ю ц и и ,
когда о д н о к л е т о ч н ы е о р г а н и з м ы с т а н о в и л и с ь м н о ­
гоклеточными, а перечисленные функции, сохраняя
принцип кооперативное™, воспроизводились в вы­
сокоспециализированных функциональных систе­
мах. О т с ю д а с т а н о в и т с я п о н я т н ы м , что в р е а л и з а ­
ц и ю ответа с о с т о р о н ы к а ж д о й из р е г у л и р у ю щ и х с и ­
стем с о д р у ж е с т в е н н о в о в л е к а ю т с я две д руги е, что
о б л е г ч а е т с я сходством в их о р г а н и з а ц и и . С этой
Ш5Ш 11
т о ч к и з р е н и я не у д и в л я е т то, что в а ж н о й с о с т а в л я ­
ющей нейроэндокринной активности являются ме­
х а н и з м ы и м м у н н о г о ответа, а с а м по себе и м м у н ­
н ы й ответ требует с о г л а с о в а н н о г о участия н е р в н о й
и эндокринной систем.
Я р к о й и л л ю с т р а ц и е й с к а з а н н о г о могут с л у ж и т ь
д о с т и ж е н и я , п р о л и в а ю щ и е свет на н е и з в е с т н ы е
ранее функции клеток белой жировой ткани. Ока­
з а л о с ь , что эти к л е т к и , в ы п о л н я ю щ и е в а ж н у ю
адаптационную функцию, способны синтезировать
одновременно медиаторы как нейроэндокринной
(лептин, резистин), так и иммунной системы (фак­
т о р н е к р о з а опухоли-ct, и л и Ф Н О - а ) Т е с н ы е ф и ­
з и о л о г и ч е с к и е в з а и м о д е й с т в и я п о с л е д н и х регулиру­
ют м е х а н и з м ы п о т р е б л е н и я п и щ и , а н а р у ш е н и е их
взаимодействий вызывает ожирение и резистент­
н о с т ь к д е й с т в и ю в а ж н о г о ф а к т о р а гомеостаза —
инсулина. Отсюда легко понять перспективность
новой интегративной медико-биологической дис­
ц и п л и н ы нейроиммуноэндокринологии в и с с л е д о в а ­
нии физиологических основ деятельности организ­
м а и п о н и м а н и и п а т о г е н е т и ч е с к и х м е х а н и з м о в тех
заболеваний, которые рассматривают в настоящее
время к а к п р о я в л е н и е д и с р е г у л я т о р н о й п а т о л о г и и .
Литература
1. Акмаев ИХ. / / Успехи физиологических наук. - 1996. - Т.27. - С.3-20
2. Акмаев И.Г. / / Проблемы эндокринологии. - 1999. - Т.45. - С.3-8
3. Акмаев И.Г., Гриневич В.В. «Нейроиммуноэндокринология гипоталаму.
са». М. Медицина. 2003. 166 с.
4. Акмаев И.Г., Сергеев В.Г. / / Успехи физиол. наук. - 2002. - Т.ЗЗ. - С.3-16
5. Балаболкин М.И. «Диабетология». М. Медицина. 2000.672 стр.
6. Дедов И.И., Фадеев В.В. «Введение в диабетологию». М. 1998. 199 с.
7. Дедов И.И., Шестакова М.В. «Сахарный диабет». М. 2003. 455 с.
8. Крыжановский ГН. «Дизрегуляционная патология». М. Медицина. С. 18-78
9. Романцова Т.И. Актуальные проблемы нейроэндокринологии. М.
2003. С.59-65
12
10. Ярилин А.А. «Основы иммунологии». М. Медицина. 607 с.
1 1. Akmayev I . G . / / Acta Morph. Hung. - 1983. - Vol.31. - P.137-158
1 2. Akmayev I.G. / / Exp. Clin. Endocrinol. - 1986. - Vol.88. - P.l29-141
1 3. Akmayev I.G. / / Int. J. Thymology. - 1996. Vol.4. - P.30-35
14. Grinevich V.V., Xin-Ming Ma, Herman J., Jezova D., Akmayev I.G.,
Aguilera G. / / J . Neuroendocrinology. - 2 0 0 1 . - Vol.13. - P.71 1-723
15. Intrnational textbook of diabetes mellitus. (Editors: De Fronzo R.A. et al.)
John Wiley and sons. 3 edition. 2004. P.2070.