ВВЕДЕНИЕ
Антимикробные пептиды и белки (АМПБ) являются важной частью врожденного иммунитета. Наиболее изученные и часто встречающиеся у человека АМПБ можно разделить на 15 классов. АМПБ экспрессируются клетками различных тканей и присутствуют в биожидкостях человека. Их состав и концентрация различаются в зависимости от типа биожидкости, а также от состояния здоровья человека (норма или патология).
В литературе дано множество определений для АМПБ, описаны механизмы их действия и спектр активности против различных патогенов: бактерий, грибов, простейших и некоторых вирусов [1]. Несмотря на различия в терминологии, считается, что антимикробные пептиды представляют собой по-липептиды или олигопептиды с различным числом (от 5 до 100) аминокислотных остатков, полипептиды с большим числом аминокислотых остатков относятся к белкам. АМПБ, как правило, имеют катионный заряд, обладают сходным механизмом действия на патогены, основным из которых является разрушение мембраны микробов. Информация о наличии и концентрации различных АМПБ в конкретной биожидкости должна способствовать пониманию их вклада в защитные свойства этой биожидкости против патогенных микроорганизмов.
Целью данного обзора является систематизация научных литературных данных по наличию и кон-центрации АМПБ в основных биологических жидкостях человека в норме, а также при различных заболеваниях и патологиях. Мы приводим АМПБ в порядке возрастания их молекулярных масс с краткой характеристикой их основных свойств. Приведенное разделение на группы основано на сопоставлении концентрации АМПБ в биожидкостях с определенным типом клеток, которые их продуцируют.
ОСНОВНЫЕ ПРЕДСТАВИТЕЛИ АМПБ
Гепцидин
Гепцидин – это пептид с молекулярной массой 2.8 кДа [2], который является одновременно анти-микробным пептидом (АМП) и регулятором железа, действует против бактерий и грибов [3], а также имеет относительно невысокую антимикробную функцию по сравнению с другими АМП [4]. Гепцидин синтезируется в печени и выводится с мочой [3]. Кроме того, гепцидин может синтезироваться адипоцитами [5], макрофагами [6], β-клетками поджелудочной железы [7].
Гепцидин более известен как основной регулятор уровня железа: он негативно регулирует уровень железа в плазме («запирает» железо в тканях). Гепцидин связывается с ферропортином, который находится на поверхности клеток, являющихся переносчиками железа (макрофагов, энтероцитов, гепатоцитов), и не позволяет железу выходить из клеток [3]. Гепцидин является белком острой фазы, его уровень коррелирует с уровнем С-реактивного белка и ферритина [8]. Повышение уровня экспрессии гепцидина наблюдается при ожирении [5]. Витамин D снижает уровень гепцидина [9], а при инфекции наблюдается повышение уровня гепцидина в крови и в моче [10].
Макрофаги, помимо иммунных функций, играют роль депо железа и регулируют уровень гепцидина. Они связываются с гепатоцитами, регулируя высвобождение гепцидина через различные белки, в т. ч. через трансферрин [11]. Гипоксия тканей препятствует экспрессии гепцидина в гепатоцитах независимо от запасов железа в организме [12].
Гепцидин обнаружен в различных биологических жидкостях (Таблица 1). В моче концентрация гепцидина сопоставима с его уровнем в крови, в слюне – на порядок ниже. Гепцидин в норме присутствует в желчи и транссудатах. В экссудатах его концентрация выше. По мнению некоторых авторов, гепцидин является маркером разделения транссудатов и экссудатов [13]. В вагинальном секрете и в потовых выделениях гепцидин не обнаружен. Уровень гепцидина в крови повышен при воспалении, миеломе, хронических заболеваниях почек [10, 14], а его снижение отмечено при железодефицитной анемии, гемохроматозе [14].
Сыворотка | Моча | Слюна | Вагинальный секрет | Пот | Прочие биожидкости | Ссылки | |
---|---|---|---|---|---|---|---|
А | B | C | D | E | F | ||
1. Гепцидин | 1. 1.344-280
a
2. 0.38-0,77 3. 0-31.38 4. 29-254 (мужчины), 17-268 (женщины) | 2.156-560 | 0.6-6.2 | н. д. | н.д. b | 0-14.77 (желчь) 0-31.9 (транссудат) | A [108; 10; 13; 14] B [108] C [13] F [13] |
2. Гистатины | н. д. | иногда присутствуют | 14300-46900 16600-50000 | отсутствуют | н. д. | в назальном секрете отсутствует, присутствует в слезной жидкости | B [109] C [110; 111] D [112] F [112; 22] |
3. Дефензины | 4.3-7.1 (HBD-1) 0.019-0.053 (HBD-2) 137-249 (HNP-2) | 10-100 (HBD-1) | 200-1600 (HNP-1) | 20-60 (HBD-1) 440-700 (HBD-2) 280-420 (HNP1-3) | н. д. | н. д. | A [31; 148] B [113] C [32] D [114] |
4. Кателицидин LL-37 | 594-903 27.2 | 0.2-5.9 | 20-65 | 65-1000 | 4500 | 48700-124300 (сперма) | A [115; 116] B [38] C [39] D [114] E [117] F [118] |
5. Дермицидины | 2000-2200 | н. д. | н. д. | н. д. | 1000-20000 (лицо, шея, грудь) 70000 (лоб) | н. д. | A [45] E [119] |
6. Адреноме-дуллин | 1.91 | 0.00416-0.03644 | 0.055-0.065 | н. д. | присутствует | присутствует в молоке, амниотической жидкости | A [55] B [56] C [50] E [51] F [51] |
7. Псориазин | 331 | н. д. | 12700-15300 | 820-1920 | присутствует | н. д. | A [62] C [60] D [120] E [121] |
8. Секреторный ингибитор лейкопротеазы | 25-43 | н. д. | 500-3500 2.3-1919.9 | 50-200 600-800 | н. д. | н. д. | A [122] C [123; 124] D [125; 114] |
9. Лизоцим | 2000-3600 9600-16800 | <300 | 2200-5900 10900-49000 | 400-3000 11000-15000 | присутствует | 290000-300000 (грудное молоко) >500000 (слеза) | A [126; 127] B [126] C [128; 129] D [125; 114] E [130] F [131; 132] |
10. РНКаза | 0 (РНКаза 7) 1500-5700 (РНКаза 3) 188-216.2 (РНКаза 1) | 235-3467.2 (РНКаза 7) | присутствует | присутствует | присутствует | н. д. | A [74] B [133] C [133] D [134] E [73] |
11. Липокалин | 18.9-46.5 168 57-105 | 2.1-9.6 34.5 | 194-462 | 0.561 | н. д. | н. д. | A [79; 81; 135] B [79; 81] C [135] D [83] |
12. Азуроцидин | 0.4-10.98 | 4-19 | 0.041 | н. д. | присутствует | 2.4-8.7 (ликвор) | A [89] B [136] C [90] E [137] F [91] |
13. Кальпротектин | <450 215.8-3770 | 51 45 | 3200-40900 2.19 939-4019 290 | 27000-41000 5000-14000 | присутствует | 19.9 (кал) 25.8 (кал) | A [138; 139] B [140; 96] C [141; 142; 143; 144] D [114; 125] E [137] F [95; 145] |
14. Бактерицидный белок, повышающий проницаемость | 4.9-72.1 | н. д. | 77.4-78.9 | н. д. | присутствует | н. д. | A [146] C [147] E [137] |
15. Лактоферрин | 400 270 | 55 | 8000 245 | 700-1100 8000 | 21 | 8000000 (молозиво), 1500000-4000000 (молоко), 2000000 (слеза), 112000 (семенная жидкость), в ликворе отсутствует | A [103; 42] B [42] C [103; 42] D [125; 103] E [42] F [103] |
Итого классов | 14 классов | 11 классов | 14 классов | 9 классов | 10 классов |
Концентрации даны в нг/мл
н. д. – нет данных
Гистатины
Гистатины – группа АМП, среди которых наиболее изучены три вида: 1, 3, 5 – с молекулярной массой 4.9 кДа, 4.0 кДа и 3.0 кДа соответственно [15]. Из них наиболее активным является гистатин-5, а наименее активным – гистатин-1 [16]. Гистатины обычно обладают катионным зарядом из-за особенностей первичной структуры, состоящей преимущественно из основных аминокислот [17].
Гистатины обладают выраженной противогрибковой, в частности, противокандидозной активностью, что некоторые авторы связывают с высоким содержанием аминокислоты гистидина [17]. Гистатины способны связываться с ионами металлов, что обеспечивает их противомикробную функцию [18], однако кальций блокирует фунгицидную активность гистатина-5 в слюне человека [19]. Другой функцией гистатинов является заживление ран [20, 21]. Вырабатывается гистатин эпителиоцитами околоушных и подчелюстных желез человека [18], а также в слезных железах [22].
Концентрация гистатина в слюне достигает 50000 нг/мл (Таблица 1), иногда его обнаруживают в моче. Гистатин-1 присутствует в слезной жидкости, тогда как в других биожидкостях гистатин не обнаружен. При синдроме приобретенного иммунодефицита концентрация гистатина в слюне снижается, что приводит к повышенной восприимчивости инфицированных вирусом иммунодефицита человека (ВИЧ) к кандидозу [23]. Также снижена концентрация гистатина в слезной жидкости при синдроме сухого глаза [22].
Дефензины
Дефензины – это АМП с молекулярной массой 2.1–5.0 кДа [24]. Они представляют собой небольшие ка-тионные амфифильные пептиды, состоящие из 18–50 аминокислот, обладающие активностью против бактерий и грибов, а также антивирусной активностью [25]. У млекопитающих дефензины структурно пред-ставляют собой бета-листовые структуры с тремя внутримолекулярными дисульфидными связями. Дефензины млекопитающих можно подразделить на три основных класса в соответствии с их структурными различиями: альфа-дефензины, бета-дефензины и тета-дефензины [26].
У человека присутствуют альфа-и бета-дефензины. Наши предки − гоминиды утратили способность продуцировать тета-дефензины после того, как линии орангутанов и гоминид разошлись. Гены тета-дефензинов у человека есть, но они содержат стоп-кодон в последовательности, ответственной за синтез сигнального пептида. Предполагают, что эта мутация сделала наш вид более восприимчивым к инфекции ВИЧ [27].
Дефензины функционируют путем неспецифического связывания с анионными фосфолипидами в бактериальных мембранах. Положительный заряд, амфипатичность и способность к олигомеризации считаются ключевыми факторами их действия [28].
Дефензины вырабатываются клетками иммунной системы и эпителиоцитами. Альфа-дефензины (human neutrophil peptides, HNP) выделены из азурофильных гранул нейтрофилов и клеток Панета (тонкий кишечник). Основными продуцентами бета-дефензинов (human beta-defensin, HBD) являются макрофаги, моноциты, дендритные клетки, клетки Панета, эпителиоциты слизистых оболочек, кератиноциты. У больных псориазом показана выработка бета-дефензинов кератиноцитами [26, 29, 30].
Дефензины обнаружены в крови, моче, слюне и вагинальном секрете (Таблица 1). Концентрация де-фензинов в крови и моче достигает 100 нг/мл. В слюне и вагинальном секрете их концентрация на два порядка выше. При патологии концентрация дефензинов обычно возрастает. При сепсисе их концентрация в крови достигает 170 мкг/мл. Высокие уровни HBD1 и HBD2 обнаруживаются в сыворотке крови пациентов с раком легких [31], а также в слюне при заболеваниях слизистой рта [32]. Уровень альфа-дефензинов в Т лимфоцитах повышен у больных шизофренией. Таким образом, альфа-дефензин может рассматриваться в качестве маркера риска возникновения шизофрении [33].
Кателицидин
Кателицидин LL-37 – АМП, вырабатываемый в виде предшественника hCAP18, с молекулярной массой 19 кДа, который впоследствии превращается в LL-37, молекулярная масса которого составляет 4.5 кДа. Экс-прессируется в лейкоцитах и в разных эпителиоцитах. У млекопитающих известно около 30 генов кателицидинов, но у человека кателицидин представлен лишь одним геном CAMP (Cathelicidin Antimicrobial Peptide) [34]. В эпителиальных тканях кателицидин найден в эпителиоцитах кожи, желудочно-кишечного тракта (ЖКТ), яичников и легких, в эпителии ротовой полости, пищевода, языка, в мочеполовом тракте [35].
Преобладающим источником кателицидинов яв-ляются секреторные гранулы нейтрофилов. Катели-цидины хранятся в гранулах в виде предшественника (hCAP18), высвобождаются из клеток при активации и расщепляются нейтрофильной эластазой с образованием активного пептида LL-37 [36]. Кроме нейтрофилов, кателицидин обнаружен в макрофагах и моноцитах, в В и Т лимфоцитах, в натуральных киллерах. В макрофагах синтез кателицидина стимулируется витамином D [37]. В биологических жидкостях кателицидин представлен в крови, моче, слюне, вагинальном секрете, поте и сперме (Таблица 1). Концентрация кателицидинов в сперме на несколько порядков превышает таковую в прочих биожидкостях. При этом во время инфекции его концентрация увеличивается: в моче при цистите и пиелонефрите у детей (до 312.5 нг/мл) [38], в слюне – при некоторых эрозивных болезнях полости рта [39], а также при бактериальном вагинозе [40]. При псориазе увеличение концентрации кателицидина коррелирует с увеличением числа Т клеток [41].
Дермицидин
Дермицидин – АМП с молекулярной массой 11.28 кДа (предшественник) [42] присутствует в организме в двух вариантах. DCD-1L содержит на С-конце лейцин в отличие от DCD-1. В отличие от большинства АМП, дермицидин является анионным пептидом, DCD-1L имеет заряд -2. DCD-1L проявляет антимикробную активность против бактерий и грибов, которая сохраняется в широком диапазоне pH и при высоких концентрациях солей [43].
Дермицидин экспрессируется в эккриновых (ме-рокриновых) потовых железах человека, выводится с потом на поверхность кожи [44], обнаружен в крови в концентрации до 2200 нг/мл, в поте – в концентрациях до 70000 нг/мл. В других биожидкостях не обнаружен (Таблица 1). Незначительное увеличение концентрации дермицидина в крови наблюдается при меланоме [45], некоторое количество экспрессируется в тканях при раке молочной железы [46]. Пониженное количество дермицидина в поте наблюдается при атопическом дерматите [44].
Адреномедуллин
Адреномедуллин – это пептид с молекулярной массой 6 кДа [47], он содержит 52 аминокислотных остатка и имеет области гомологии с кальцитонином, поэтому его относят к кальцитониновому семейству [48]. Является гормоном, обладающим сосудорасширяющим действием, причем в большей степени локальным, нежели системным вазодилататором [49]. Вырабаты-вается в различных тканях [50], однако считается, что наиболее распространен в сердечно-сосудистой си-стеме; является секреторным продуктом эндотелия [51] и адипокином – гормоном жировой ткани [52], синтезируется моноцитами и макрофагами [51].
Адреномедуллин накапливается в эпителиальных тканях и различных биожидкостях: кровь, пот, молоко, слюна, амниотическая жидкость. Адреномедуллин в качестве АМП действует против грам(+) и грам(-) бактерий [51]. Механизм антимикробного действия адреномедуллина точно не известен, но есть предположение, что он, как и большинство АМП, нарушает барьерную функцию мембран [48].
В крови его концентрация в норме составляет от 1.91 нг/мл (Таблица 1). Повышен уровень в крови у больных с артериальной гипертензией и сердечной недостаточностью [53], в острой фазе инфаркта мио-карда [54], при раке поджелудочной железы (4.51 нг/мл) и других заболеваниях (сепсис, диабет 2-го типа) [55]. В моче и слюне его концентрации малы, при патологии увеличивается его концентрация в моче (при пи-елонефрите) [56] или в слюне (пародонтит) [57].
Псориазин
Псориазин – АМП с молекулярной массой 11.5 кДа [58], он вырабатывается в эпидермальных кератиноцитах и сальных железах кожи человека, но не обнаружен в эккриновых (мерокриновых) потовых железах [59]. Впервые обнаружен в кератиноцитах при псориазе. Также встречается в тканях плода человека. Ткани ушей, кожи и языка имеют наибольшее содержание. Не обнаруживается в норме в клетках иммунной системы, в нормальных человеческих фибробластах, лимфоцитах, эндотелиальных клетках и трансформированных эпителиальных клетках кератиноцитарного происхождения [58]. Псориазин является хемоаттрактантом для Т клеток и вовлечен в патогенез акне и псориаза [60]. Выявлена экспрессия псориазина в клетках карциномы мочевого пузыря и в моче пациентов с этим заболеванием. Экспрессия псориазина также обнаружена при раке молочной железы. Однако остается неизвестным, достигает ли псориазин клинической диагностической значимости в качестве онкомаркера [61].
Из биологических жидкостей псориазин в норме обнаружен в крови, слюне, поте и вагинальном секрете (Таблица 1). При этом концентрация псориазина в слюне выше, чем в других биожидкостях. Псориазин не специфичен для псориаза, он активируется и при других кожных заболеваниях, проявляющих ги-перпролиферацию и воспаление [61]. При системном склерозе концентрация псориазина в слюне увели-чивается до 25500 нг/мл [60]. При псориазе уровень псориазина в крови увеличивается, но снижается с увеличением тяжести заболевания [62]. Псориазин является маркером пролиферативных заболеваний кожи.
Секреторный ингибитор лейкопротеазы
Секреторный ингибитор лейкопротеазы (СИЛП, SLPI) имеет молекулярную массу 12 кДа [63]. Является мощным ингибитором гранулоцитарной эластазы и катепсина G, а также ингибитором панкреатических ферментов, таких как трипсин, хемотрипсин и пан-креатическая эластаза [64].
Вырабатывается СИЛП различными эпителиоцитами. Защищает ткани макроорганизма от повреждений эндогенными протеолитическими ферментами. Ген СИЛП экспрессируется клетками на многих поверхностях слизистой оболочки, расположенных в тканях легких, шейки матки, семенных пузырьков и околоушных протоков. СИЛП также является одним из доминирующих белков в эпителиальной слизистой оболочке носа и назальном секрете [65]. С помощью иммуногистохимических методов была про-демонстрирована продукция СИЛП в бета-клетках островков Лангерганса (поджелудочная железа) [64].
СИЛП обладает антибиотической активностью широкого спектра, включая бактерицидную, проти-вогрибковую [66] и антиретровирусную, что, как счи-тают, может являться причиной редкой пероральной передачи ВИЧ [67].
СИЛП обнаружен в крови, моче и поте, а наиболее высока его концентрация в слюне и вагинальном секрете (Таблица 1). Повышенный уровень СИЛП в слюне и крови может быть показателем инфицирования ВИЧ [68], в крови он наблюдается при раке яичников, в крови и моче – при остром повреждении почек и может являться маркером острого повреждения почек [69].
Лизоцим
Лизоцим – антимикробный белок, разрушающий пептидогликан клеточных стенок бактерий. Соответ-ственно, его действие более выражено против грам(+) бактерий. Молекулярная масса лизоцима составляет 14.5 кДа [70].
Лизоцим вырабатывается в клетках иммунной системы – фагоцитах, включая макрофаги, нейтрофилы и дендритные клетки [71]. Кроме того, лизоцим обнаружен в эпителиоцитах: в некоторых частях грубого эндоплазматического ретикулума эпителиальных клеток пилорических желез, в муцинозных гранулах желудка, в клетках фундальных желез, эпителиальных клетках желез Бруннера (дуоденальные железы) и в клетках Панета [72].
Лизоцим обнаружен во многих биожидкостях (Таблица 1), в изобилии находится в слюне и в вагинальном секрете, в крови, присутствует в поте и моче. В больших количествах находится в грудном молоке (до 0.3 г/л) и слезах (свыше 0.5 г/л). При инфекциях его концентрация повышается.
РНКазы (рибонуклеазы)
РНКазы (рибонуклеазы) выполняют в организме функцию деградации РНК. Кроме этой функции, РНКазы действуют как антимикробные агенты. Наряду с внутриклеточными РНКазами существуют се-кретируемые РНКазы. Молекулярная масса составляет 14.5 кДа (для РНКазы 7) [73].
Наиболее известно суперсемейство РНКаз А, которое составляют: РНКаза 1 (панкреатическая РНКаза), РНКаза 2 – катионный белок эозинофилов (eosinophil derived neurotoxin, EDN), РНКаза 3 – катионный белок эозинофилов (eosinophil cationic protein, ECP), РНКаза 4, РНКаза 5 (ангиогенин), РНКаза 6, РНКаза 7 (кожная РНКаза) и РНКаза 8 [74].
РНКазы секретируются множеством иммунных клеток, включая эозинофилы, нейтрофилы, моноциты, а также макрофаги [74]. РНКаза 3 (ECP) обнаруживается во вторичных гранулах эозинофилов [75].
РНКазы также секретируются эпителиоцитами. Панкреатическая РНКаза 1 экспрессируется в различных тканях, включая эндотелиальные клетки человека [76]. РНКаза 7 была впервые идентифицирована как самая распространенная РНКаза кожи человека, секретируемая кератиноцитами [73]. РНКаза 7 экспрессируется в эпителиальных тканях, участвующих в защите хозяина, таких как дыхательные [77] или мочевыводящие пути [78].
РНКазы в норме присутствуют во многих биожид-костях: кровь, моча, слюна, вагинальный секрет и пот (Таблица 1). РНКазы 1, 3 и 7 секретируются в сыворотку в условиях повреждения тканей (обширное хирур-гическое вмешательство или сепсис). РНКаза 3 (ECP) используется в анализе крови при определении тяжести астмы и других аллергических заболеваний. Уровень РНКазы 7 значительно более высок у пациентов с почечной дисфункцией [74].
Липокалин
Липокалин (синонимы: NGAL – neutrophil gelatinase-associated lipocalin, липокалин 2) – белок с молеку-лярной массой 25 кДа [79]. Впервые выделен из ней-трофилов человека, выходит в плазму из вторичных гранул нейтрофилов. Однако выявлено, что он син-тезируется в различных органах и тканях. Экспрес-сируется и секретируется гепатоцитами и клетками почечных канальцев при различных патологических состояниях [80]. Выделяется клетками почечных ка-нальцев после различных повреждающих стимулов [79].
Липокалин является белком острой фазы, но его концентрация не зависит от количества нейтрофилов, определяемых в крови. Липокалин является полезным ранним диагностическим биомаркером острого повреждения почек [81] и поджелудочной железы [82]. Липокалин предотвращает поглощение железа микроорганизмами [83], связывает липофильные вещества, такие как формилпептиды и липополи-сахариды бактериального происхождения, и может действовать как модулятор воспаления [84].
В норме липокалин присутствует в различных биожидкостях: крови, моче, слюне (Таблица 1). В ва-гинальном секрете – в незначительных количествах. При повреждении почек его уровень в крови увеличивается в 7-16 раз, в моче – в 25-1000 раз. Также уровень липокалина в моче и желчи повышается при раке поджелудочной железы и хроническом панкреатите [82].
Азуроцидин
Азуроцидин (синонимы: катионный антимикробный белок, CAP37), или гепарин-связывающий белок (heparin-binding protein, HBP) относится к семейству серпроцидинов. Серпроцидины присутствуют в азу-рофильных гранулах нейтрофилов (эластаза, протеи-наза 3, катепсин G, азуроцидин), из них только азу-роцидин не обладает протеолитической активностью [85]. Молекулярная масса азуроцидина составляет 37 кДа [86].
Азуроцидин обладает широким спектром анти-микробного действия, в основном против грам(-) бактерий. Азуроцидин является многофункциональным медиатором воспаления благодаря его действию на эндотелиальные клетки: он вызывает увеличение проницаемости сосудов, связывает эндотоксин и привлекает моноциты к участкам воспаления [87].
Азуроцидин обнаружен в крови, моче, слюне, поте, спинномозговой жидкости (Таблица 1). Высокие уровни азуроцидина в плазме являются маркером развития сепсиса с недостаточностью кровообращения [88]. Низкие уровни азуроцидина в материнской сыворотке в первом триместре связаны с преждев-ременным разрывом плодных оболочек [89]. При воспалении полости рта уровень азуроцидина в слюне увеличивается в 8.8 раза [90]. По наличию повышенных уровней этого гепарин-связывающего белка в спинно-мозговой жидкости отличают пациентов с острым бак-териальным менингитом от пациентов с другими ин-фекциями центральной нервной системы [91].
Кальпротектин
Кальпротектин (синоним: лейкоцитарный белок L1) белок с молекулярной массой 36 кДа [92] в высоких концентрациях встречается в нейтрофилах, моноцитах, некоторых реактивных тканевых макрофагах. Фактически он составляет около 60% фракции ней-трофильного цитозольного белка [93]. В моноцитах он экспрессируется на мембране [94].
При активации нейтрофилов или эндотелиальной адгезии моноцитов кальпротектин высвобождается и может быть обнаружен в сыворотке или жидкостях организма как потенциально полезный клинический маркер воспаления. Растворимая форма кальпротектина оказывает бактериостатическое и цитокиноподобное действие в локальной среде [94].
Кальпротектин присутствует в различных биоло-гических жидкостях: кровь, моча, слюна, вагинальный секрет, пот, копрофильтрат (Таблица 1). Особое диагностическое значение имеет определение кальпротектина в копрофильтрате, которое служит маркером воспалительного заболевания кишечника [95]. В норме в копрофильтрате кальпротектин присутствует в концентрации 25.8 нг/мл, при патологии: 66.3 нг/мл при аденоме, 306 нг/мл при кишечных инфекциях, 797 нг/мл при воспалительных заболеваниях кишечника. В моче в норме его содержание не-значительно, но при остром повреждении почек (ре-нальное повреждение) его концентрация возрастает многократно, однако при преренальном повреждении почек она остается в норме. Таким образом, кальпротектин в моче является маркером дифферен-циальной диагностики ренальных и преренальных повреждений почек [96].
Бактерицидный / увеличивающий проницаемость белок
Бактерицидный/увеличивающий проницаемость белок (BPI CAP57) – белок с молекулярной массой 55 кДа [97], обнаружен в азурофильных гранулах зрелых нейтрофилов, имеет высокое сродство к липополиса-харидам и проявляет селективную цитотоксическую, антиэндотоксическую и опсоническую активность против грам(-) бактерий [98]. Выборочная активность BPI по отношению к грам(-) бактериям объясняется его высокой аффинностью к фрагменту липида А бактериального липополисахарида (LPS). BPI рас-познает высококонсервативную липидную область A бактериального LPS через остатки, содержащиеся в аминоконцевой части молекулы BPI [99]. BPI может присутствовать в других тканях, включая эпителиальную выстилку слизистых оболочек [100]. BPI обнаружен в крови, слюне и поте (Таблица 1). При патологии его концентрация в крови увеличивается в 10 раз. При инфекционных заболеваниях его концентрация достигает 1000 нг/мл в асцитной жидкости [101].
Лактоферрин
Лактоферрин (синоним: лактотрансферрин) – белок с молекулярной массой 80 кДа [102], гликопротеин, способный связывать два иона трехвалентного железа на молекулу [103]. Лактоферрин проявляет антимикробный эффект путем связывания железа [104] и оказывает непосредственный противомикробный эффект, предположительно, разрушая бактериальную мембрану [105].
Лактоферрин обладает антимикробной активностью в отношении грам(+) и грам(-) бактерий и грибов. Кроме того, описано, что лактоферрин оказывает противовирусный эффект, в частности по отношению к ВИЧ [106].
Лактоферрин локализуется в специфических гра-нулах нейтрофилов и высвобождается из клеток в местах инфекции и воспаления [107]. Кроме того, лактоферрин синтезируется экзокринными железами [107] и является одним из основных белков практически всех экзокринных секретов млекопитающих.
Лактоферрин в норме присутствует в крови, моче, слюне, вагинальном секрете, поте, семенной жидкости, молоке, слезах (Таблица 1). Не обнаружен в спинномозговой жидкости. В наиболее значительных концентрациях лактоферрин находится в слезах и молоке. При этом в зрелом молоке его концентрация в 2–5 раз ниже, чем в молозиве.
ОБСУЖДЕНИЕ
АМПБ в норме присутствуют в различных биожидкостях, а их концентрации варьируют. Несмотря на наличие у разных авторов различных, в том числе противоречивых, данных по концентрациям АМПБ в биожидкостях, можно условно разделить все концентрации на 3 группы: высокая (свыше 10000 нг/мл), средняя (100–9999 нг/мл) и низкая (0–99 нг/мл).
Из рассмотренных биожидкостей наиболее богаты АМПБ слюна и вагинальный секрет, наименее – моча. В слюне присутствуют почти все классы АМПБ (не об-наружены лишь дермицидины), среди которых пре-валирует гистатин, а также в высокой концентрации представлены псориазин, лизоцим и кальпротектин. В вагинальном секрете представлены 9 из 15-ти рас-смотренных классов АМПБ, высокую концентрацию имеют кальпротектин и лизоцим. В поте в высокой концентрации присутствует дермицидин, в средней концентрации обнаружен кателицидин. Сыворотка крови является биожидкостью, в которой обнаруже-ны все классы АМПБ, кроме гистатинов. При этом их концентрации распределены достаточно равно-мерно: большинство АМПБ сыворотки крови имеют средние концентрации. В моче присутствует мало АМПБ, обычно в низкой концентрации, средней кон-центрации достигают лизоцим и РНКазы (в частно-сти, РНКаза 7).
АМПБ содержатся в высокой концентрации также в некоторых других биожидкостях: в сперме – кате-лицидин и лактоферрин, в молоке и в слезах – лакто-феррин и лизоцим, в молозиве – лактоферрин.
При сопоставлении клеток-продуцентов АМПБ, их АМПБ-продуктов и количества этих продуктов (в норме) можно соотнести интенсивность синтеза АМПБ с определенным типом клеток. Лидеры по выработке АМПБ (высокие и сверхвысокие концентрации) – это клетки железистого эпителия экзокринной секреции: молочная железа секретирует лактоферрин, слезная железа – лизоцим, слюнные железы – гистатин и т. д.
АМПБ, производимые клетками иммунной системы, обычно имеют в соответствующих биожидкостях более низкие концентрации (адреномедуллин, азуроцидин, BPI, альфа-дефензины). АМПБ, которые вырабатываются как клетками иммунной системы, так и различными эпителиоцитами (лизоцим, РНКаза, кателицидин, лактоферрин, бета-дефензины), имеют более высокую концентрацию в биожидкостях в том случае, если они вырабатываются железистым эпителием.
Дермицидины, псориазин и секреторный ингибитор лейкопротеазы вырабатываются покровными тканями для защиты от патогенов и от собственных ферментов.
Часть АМПБ, помимо антимикробной функции, выполняют и другие функции в организме. Например, гепцидин и липокалин являются белками острой фазы. Гепцидин в острую фазу секретируется в кровь, а липокалин – в мочу. Гепцидин и адреномедуллин являются гормонами, выполняющими регуляторные функции. РНКаза, являясь рибонуклеазой, выполняет функции деградации РНК.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
На основании данных о концентрациях АМПБ в био-жидкостях, их основных клетках-продуцентах и функциях в организме, все вышеперечисленные АМПБ условно можно разделить на несколько групп:
а) Секреторные АМПБ. Производятся железистым эпителием (экзокринными железами), могут иметь высокие и сверхвысокие концентрации в биожидкостях.
б) Барьерные АМПБ. Производятся покровным эпителием. Секретируются в норме и при патологии, их функция – защита от проникновения патогена (барьерная). Концентрации в биожидкостях обычно средние, но при повреждении тканей или воспалении могут достигать высоких и сверхвысоких значений.
в) Лейкоцитарные АМПБ. Локализуются в гранулах или цитозоле иммунных клеток, связаны с иммунным ответом. Концентрации в биожидкостях обычно низкие или средние, коррелируют с количеством нейтрофилов или других иммунных клеток.
г) АМПБ с прочими функциями: белки острой фазы, иммуномодуляторы, гормоны и ферменты. Обладают, как правило, слабым антимикробным действием и выполняют, помимо антимикробной, другие функции; по сравнению с прочими АМП их концентрации в биожидкостях, как правило, малы.
Учитывая тот факт, что одни и те же АМПБ могут быть синтезированы разными группами клеток при различных условиях, целесообразно изучать такие АМП раздельно. Например, лизоцим может подразделяться на лейкоцитарный (локализованный в гранулах нейтрофилов), секреторный (в составе слезного секрета и грудного молока) и барьерный (на поверхности эпителиальных тканей).