РОЛЬ ГАЗОТРАНСМІТТЕРІВ У РЕАЛІЗАЦІЇ ІМУННИХ РЕАКЦІЙ

Abstract

В огляді проаналізовано відомості стосовно участі молекул нітроген оксиду, дигідроген сульфіду та монооксиду карбону в процесах активації імунної системи, запальних та протизапальних реакціях. Нітроген оксид продукується клітинами імунної системи (NK-клітинами, мастоцитами, дендритними клітинами, фагоцитуючими клітинами) та клітинами, які відіграють важливу роль у реалізації імунної відповіді (епітеліоцити, ендотеліоцити, фібробласти, гладенькі м’язи судин, кератиноцити, хондроцити, гепатоцити). Фермент, який відповідає за утворення цього газотрансміттеру, це NO-синтаза яка має щонайменше три ізоформи. Експресія ізоформ регулюється продукцією цитокінів, мікробними стимулами, наявністю субстрату – аргініну. Нітроген оксид відіграє значну роль у процесі селекції та розвитку Т-клітин, пригнічує адгезію тромбоцитів та лейкоцитів до ендотелію, порушує процес діапедезу моноцитів і гранулоцитів. У випадку аутоімунних процесів, нітроген оксид захищає організм від імунопатологічних впливів. Гідроген сульфід має протизапальні ефекти через пригнічення протизапальних цитокінів, циклооксигенази-2, простагландину Е2. Обробка клітин донорами гідроген сульфіду пригнічує експресію ox-LDL-лектиноподібних рецепторів. Окрім цього, ендогенний та екзогенний гідроген сульфід зменшує утворення атерогенних пінистих клітин. Застосування екзогенного гідроген сульфіду знижує активацію NFκB у макрофагах за допомогою гемоксигеназа-1 – залежного механізму. Незважаючи на те, що переважна більшість досліджень вказує на протизапальні ефекти, має місце збільшення рівня фактору некрозу пухлин-альфа. Актуальним є пошук донорів гідроген сульфіду з метою застосування їх як протизапальних засобів. Монооксид карбону in vivo утворюється ендогенно в результаті розщеплення гемвмісних білків. Цей поцес каталізується ферментом гемоксигеназою. Безсумнівним є те, що монооксид карбону за низької концентрації може впливати на клітинні сигнальні шляхи трансдукції, які призводять до модифікації клітинних функцій, формування адаптивних змін. Біологічні властивості низьких концентрацій монооксиду карбону варіюються від регуляції тонусу судин, біогенезу мітохондрій, модуляції запалення, апоптозу до клітинної проліферації. Для контролю кількості вивільненого монооксиду карбону використовують нові сполуки – донори, які вже проявили свої протизапальні властивості. Гемоксигеназа-1 є ферментом, залученим до реалізації протизапальних функцій цього газотрансміттера. The review analyzes the literature data on the participation of molecules of nitrogen oxide, dihydrogen sulfide and carbon monoxide in the processes of activation of the immune system, inflammatory and anti-inflammatory reactions. Nitrogen oxide is produced by immune system cells (NK cells, mast cells, dendritic cells, phagocytic cells) and cells that play an important role in the implementation of the immune response (epitheliocytes, endothelial cells, fibroblasts, vascular smooth muscle cells, kecytocytes, kecirates, kecytes, keratocytes, keratocytes, keratocytes, kecytes, keratocytes, keratocytes, kecytes, keratocytes, keratocytes, keratocytes, kecytes, kecytes, keratocytes, keratocytes, keratocytes, keratocytes, vasculature, keratocytes The enzyme responsible for the formation of this gas transmitter is NO synthase and has at least three isoforms. The expression of isoforms is regulated by the production of cytokines, microbial stimuli, the presence of a substrate - arginine. Nitrogen oxide plays a significant role in the selection and development of T cells in the thymus, inhibits the adhesion of platelets and leukocytes to the endothelium, disrupts the process of diapedesis of monocytes and granulocytes In the case of autoimmune processes, nitrogen oxide protects the body from immunopathological influences. Hydrogen sulfide has anti-inflammatory effects due to inhibition of anti-inflammatory cytokines, expression of cyclooxygenase-2, prostaglandin E2. Treatment of cells with hydrogen sulfide donors inhibits the expression of ox-LDL-lectin-like receptors. In addition, endogenous and exogenous hydrogen sulfide reduces the formation of atherogenic foam cells. The use of exogenous hydrogen sulfide inhibits the activation of NFκB by a hemoxygenase-1-dependent mechanism in macrophages. Although the vast majority of studies indicate anti-inflammatory effects, there is an increase in the level of tumor necrosis factor-alpha. It is important to find donors of hydrogen sulfide in order to use them as anti-inflammatory drugs. Carbon monoxide in living organisms is formed endogenously as a result of the cleavage of heme-containing proteins. This process is catalyzed by the enzyme hemoxygenase. There is no doubt that carbon monoxide at low concentrations can affect cellular signaling pathways of transduction, which lead to modification of cellular functions, the formation of adaptive changes. The biological properties of low concentrations of carbon monoxide vary from the regulation of vascular tone, mitochondrial biogenesis, modulation of inflammation, apoptosis and cell proliferation. To control the amount of carbon monoxide released, new donor compounds are used that have already shown their anti-inflammatory properties. Hemoxygenase-1 is an enzyme involved in the implementation of anti-inflammatory functions of this gas transmitter.