РЕГУЛЯЦИЯ ИММУННЫХ ОТВЕТОВ

Эпигенетическая регуляция

Это относительно новая глава в регуляции иммунных ответов. Каждая клетка имеет специфический эпигеном на основе одного и того же генома человека. Специфический эпигеном включает комбинацию эпигенетических сигнатур. Эпигеном одновременно стабилен и подвержен изменениям в зависимости от колебаний микроокружения. Некоторые регионы DNA имеют эпигенетические сигнатуры, чувствительные к таким факторам как стресс, лекарства, циркадные ритмы, особенности диеты, старение, влияя на эпигенотип и даже фенотип. Следовательно, несмотря на отсутствие альтераций генов эпигенетические модификации могут вызывать болезни, особенно связанные со старением и вторичными иммунокомпрометациями.

Главные эпигенетические модификации:

  - метилирование DNA;
  - ацетилирование, фосфорилирование, метилирование белков-гистонов,
что влияет на структуру хроматина;
  - задержка экспрессии microRNA
-контролируемых генов.

Механизмы врождённого иммунитета предполагают распознавание невариабельных микробных компонентов типа патоген-ассоциированных молекулярных паттернов (PAMP), но адаптивные иммунные ответы полагаются на высоко специализированный репертуар антиген-распознающих рецепторов, обусловленный реаранжировками в генах TCR и BCR в Т- и В-клетках.

Функция лимфоцитов тесно связана с процессами клеточного деления, как при клональной экспансии, когда дочерние клетки могут иметь судьбу, отличную от родительской клетки. Вероятно, это достигается эпигенетическими модификациями, которые позволяют делящимся клеткам запоминать события сигналинга на ранних стадиях своего развития, хотя нет альтераций генов.

Идентифицированы следующие уровни и факты эпигенетической регуляции иммунных ответов:

  - экспрессия молекул HLA при процессинге антигенов;
  - дифференцировка хелперных Т-лимфоцитов и эффекторных Т-клеток (например, наивные Т-клетки, у которых отмечается гиперметилирование DNA, в условиях зрелости имеют уже деметилированную DNA);
  - дифференцировка FoxP3+ Treg клеток (деметилирование региона DNA в локусе FoxP3 и гиперацетилирование гистонов поддерживают стабильную экспрессию FoxP3);
  - синтез специфических профилей цитокинов;
  - активация наивных В-клеток (например, гиперметилирование DNA в гене цитидин деаминазы (AID) - ключевого фермента активации наивных В-клеток - сменяется деметилированием в активированных В-лимфоцитах, готовых дифференцироваться в плазматические клетки).

Важным фактором эпигенетической регуляции иммунных процессов является microRNA (miRNA).
В отличие от mRNA, miRNA - короткая некодирующая RNA длиной около 20-25 нуклеотидов. Она присутствует во всех биологических жидкостях и является одним из ключевых регулятором экспрессии генов на посттранскрипционном уровне. Описано несколько тысяч miRNA, более глубоко изучены некоторые из них при иммунопатологиях (например, miRNA-155, miRNA-223, miRNA-483-5p и другие). Связываясь с молекулами-мишенями miRNA либо ингибирует трансляцию mRNA в полипептидную цепь (включая цепи иммуноглобулинов), либо запускает деградацию mRNA. Важно, что miRNA влияет на судьбу стволовых клеток, Т- и В-лимфопоэз, дифференцировку дендритных клеток, моноцитов/макрофагов, нейтрофилов, кератиноцитов и других клеток и высвобождение провоспалительных цитокинов. Нарушения miRNA могут привести к болезни, поэтому miRNA рассматривается в настоящее время как ключевой биомаркер при многих патологиях. Поскольку miRNA часто стимулирует воспалительные процессы, иногда используется второе название miRNA - inflamma-miRNA.

©В.В.Климов