Хотя парадигма Th1/Th2 предлагает возможный механизм, посредством которого поражения пародонта приобретают прогрессирующий характер или остаются стабильными, остается еще один важный вопрос. Почему некоторые повреждения демонстрируют Th1-характеристики, тогда как другие — Th2-характеристики? Ответы могут заключаться в природе микробного заражения, а также в особенностях конкретных генетических и экологических факторов восприимчивости. Важно отметить, что некоторые из этих факторов могут быть клинически идентифицированы и модифицированы.
Вполне вероятно, что на разных этапах заболевания преобладают различные подклассы Т-клеток, и невозможность определения активности заболевания клинически была основным ограничением во всех исследованиях. Тем не менее ясно, что именно баланс цитокинов в воспаленных тканях пародонта определяет, остается ли болезнь стабильной или прогрессирует и приведет к разрушению тканей (Seymour & Gemmell, 2001). В этом контексте контроль соотношения Th1 и/или Th2 — основополагающий фактор в понимании иммунорегуляторных механизмов при хроническом пародонтите (рис. 9). Факторы, которые контролируют соотношение Th1 и Th2, следующие.
• Генетические факторы.
• Врожденный иммунный ответ.
• Природа антигена.
• Природа АПК.
• Гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая система и симпатическая нервная система.
• Ось Treg/Th17.
Рисунок 9. Компоненты, участвующие в регуляции иммунной системы при пародонтите
а) Генетические аспекты. Изучение однояйцовых близнецов, которые воспитывались раздельно, указывает на то, что от 38 до 80% изменений при пародонтите происходит из-за генетичесих особенностей [см. обзор Michalowicz (1994)]. Восприимчивость к инфицированию Р. gingivalis у мышей также определялась генетически (Gemmell et al., 2002b), хотя значимость этого для пародонтита человека остается выяснить. Однако интересно отметить, что восприимчивые штаммы мышей показывают низкие реакции Th1, в то время как устойчивые штаммы показывают ответы Th1 к Р. gingivalis от среднего до высокого.
б) Врожденный иммунный ответ. В целом установлено, что существуют две различные ветви иммунного ответа; неспецифический естественный, или врожденный, ответ и специфический, или адаптивный иммунный ответ. В последние годы, однако, различие между этими видами несколько размылось с открытием того, что врожденный иммунный ответ во многом определяет характер последующего адаптивного ответа и в то же время аспекты адаптивного ответа контролируют эффективность врожденного ответа.
1. Интерлейкин-12. Как было отмечено ранее, ПЯН служат характерной составляющей пародонтального поражения как при гингивите, так и при пародонтите, и сниженная функция ПЯН связана с тяжелым и быстро прогрессирующим пародонтитом. Сильный врожденный иммунный ответ приводит к высокому уровню IL-12 и, следовательно, связан с ответом Th1, в то время как слабый врожденный иммунный ответ и относительно низкие уровни IL-12 способствуют Th2-ответу. Подтверждение концепции Th1-ответа при гингивите дает исследование, свидетельствующее о значительно более высоком уровне IL-12 в GCF в участках гингивита у пациентов как с гингивитом, так и с пародонтитом по сравнению с участками с пародонтитом у тех же пациентов (Orozco et al., 2006).
2. Толл-подобные рецепторы. Открытие TLR привело к гораздо лучшему пониманию врожденного иммунитета и индукции адаптивного иммунитета. TLR обнаруживаются среди других на дендритных клетках, ПЯН и макрофагах и способны распознавать структуры, известные как патоген-ассоциированные молекулярные паттерны, высококонсервативные у самых различных патогенов. Такие патоген-ассоциированные молекулярные паттерны включают ЛПС, пептидогликаны, бактериальную ДНК, двухспиральные РНК и липопротеины.
Учитывая их роль во врожденном иммунитете, вероятно, что TLRs играют важную роль в определении характера реакции организма хозяина на зубной налет. TLR-2 и TLR-4 при стимуляции могут индуцировать совершенно различные иммунные реакции, как это определено по результирующему профилю цитокинов. При стимуляции TLR-4 была показана активация биосинтеза IL-12 и IFNy-индуцибельного протеина-10, что свидетельствует о Th1-ответе. И наоборот, TLR-2 способствует ингибированию IL-12p40, что характерно для ответа Th2 (Re & Strominger, 2001). Эти различия отражаются в дифференциальном биосинтезе цитокинов ЛПС Escherichia coli и Р. gingivalis. ЛПС Е. coli, который активирует TLR-4, индуцирует сильный ответ Th1, в то время как ЛПС Р. gingivalis, который активирует TLR-2 (Hirschfeld et al., 2001), индуцирует сильный ответ Th2 (Pulendran et al., 2001). Эти данные могут указывать на дополнительный механизм восприимчивости к пародонтиту.
в) Природа антигена. Как уже отмечалось ранее, биопленки, содержащие комплексы бактерий, включающие Р. gingivalis, Т. forsythia и Т. denticola, были связаны с пародонтитом, так что маловероятно, что за болезнь отвечает один антиген или микроорганизм. Кроме того, вероятно, что разные люди могут иметь определенные индивидуальные патогенные комплексы бактерий, так что не существует комплекса, патогенного для всех людей. В самом деле по существу мало известно о специфических антигенах биопленки, вовлеченных в пародонтит, и иммунном ответе на них. Были обнаружены Т-клеточные клоны, выделенные из мышей, иммунизированных только Р. gingivalis, с профилем Th1, в то время как Т-клеточные клоны, полученные от мышей, иммунизированных F. nucleatum, а затем Р. gingivalis, продемонстрировали профиль Th2 (Choi et al., 2000). Это может быть связано с тем, что F. nucleatum — поликлональный В-клеточный активатор, так что В-клетки затем обнаруживают антиген Р. gingivalis. Кроме того, мыши, иммунизированные F. nucleatum, впоследствии были неспособны производить антитела к Р. gingivalis (Gemmell et al., 2002a, 2004). Это было бы не так, если бы бактерии вводили в обратном порядке.
Эти данные, хотя и предварительные, показывают, что при инфицировании несколькими организмами возможна модуляция иммунного ответа. Уровень и значимость модуляции иммунного ответа на пародонтит у человека, однако, еще предстоит изучить, но он, вероятно, включает в себя баланс Th1/Th2.
г) Природа антигенпрезентирующих клеток. Было высказано предположение (Kelso, 1995), что Th1- и Th2-клетки в действительности представляют собой целый спектр клеток и, в зависимости от условий, могут производить Th1- или Th2-цитокины. В этом контексте Th0 клетки могут представлять собой клетки на полпути спектра, а также наивные или невовлеченные клетки.
При гингивите в качестве АПК в тканях преобладают CD14-позитивные, CD83-позитивные дендритные клетки (Gemmell et al., 2002с). В тканях при пародонтите преобладающие АПК представляют CD19-позитивные, CD83-позитивные В-клетки. Также присутствует множество CD83-позитивных эндотелиальных клеток; предполагается, что и эти клетки могут быть вовлечены в презентацию антигена. Профиль цитокина Р. gingivalis-специфичных CD4 Т-клеточных линий может быть изменен путем изменения АПК. Когда в качестве АПК используют аутологичные мононуклеарные клетки периферической крови, клеточные линии преимущественно продуцируют IFNγ и имеют профиль Тh1, но если используют аутологичные В-клетки, трансформированные вирусом Эпштейна-Барр, те же клеточные линии становятся преимущественно IL-4-продуцирующими, т.е. имеют профиль Th2 (Gemmell & Seymour, 1998). Эти данные позволяют предположить, что можно модулировать профиль Th1/Th2 путем изменения характера АПК. При гингивите основные АПК — дендритные клетки, в то время как при пародонтите это в первую очередь В-клетки.
д) Гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая ось и симпатическая нервная система. Известно, что стресс или, по крайней мере, неспособность справиться со стрессовыми ситуациями приводит к быстрому прогрессированию пародонтита. Стимуляция симпатической нервной системы, а также активация гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой оси приводит к селективному подавлению Th1-ответа, сдвигу в сторону Th2 доминирования и усилению пародонтита (Breivik et al., 2000; Elenkov, 2002).
е) Treg/Th17 ось:
1. Регуляторные Т-клетки. В очагах пародонтита отмечено увеличение числа регуляторных Т-клеток (Tregs) на участках с повышенной долей В-клеток. Был также показан более высокий уровень экспрессии в тканях БохрЗ, белка из семейства факторов транскрипции forkhead/ winged helix и характерного маркера Tregs, при пародонтите, чем при гингивите (Nakajima et al., 2005). Роль этих клеток в развитии пародонтита у людей, однако, по-прежнему не ясна, хотя они играют важную роль в контроле аутоиммунитета и как часть регуляторной оси с клетками Th17.
2. Клетки Th17. За последние два десятилетия основное внимание было сосредоточено на Th1- и Th2-клетках. Тем не менее в последние годы была описана третья линия Т-клеток, так называемых клеток Th17, которые селективно продуцируют IL-17. IL-17 индуцирует секрецию IL-6, IL-8 и PGE2; следовательно, эти клетки играют решающую роль в регуляции воспаления. IL-17 также влияют на активность остеокластов и таким образом опосредуют резорбцию кости.
У мышей наивные Т-клетки при инкубации с TGF-β и IL-2 повышают экспрессию фактора транскрипции Foxp3 и развиваются в Tregs, которые играют важную роль в подавлении аутоиммунных реакций. В противоположность этому, при инкубации в присутствии TGF-β и IL-6 CD4-позитивные Т-клетки экспрессируют фактор транскрипции RORγ и становятся клетками Th17. Эти клетки, как полагают, играют защитную роль против бактериальных инфекций и могут, с другой стороны, способствовать аутоиммунной реакции. Есть, однако, некоторые важные различия между клетками Th17 мыши и человека. В человеческой, к примеру, TGF-β необязателен для Th17 дифференциации, и есть некоторые сомнения по поводу роли IL-23: некоторые исследования показывают, что IL-23 — мощный индуктор клеток Th17, а другие показывают, что IL-23 сама по себе относительно неэффективна. Активация моноцитов через TLR-2 — эффективный стимул для Th17 дифференциации, и, таким образом, IL-2, изначально ингибируя Th17 дифференциацию, в конечном счете приводит к экспансии Th17 [см. обзор Laurence & O’Shea (2007)].
Р. gingivalis приводит к деактивации гена рецептора IL-17 (IL-171) у мышей (Gemmell et al., 2006). Мышь с дефицитом IL-17r неполноценно или со значительной задержкой рекрутирует нейтрофилы в зараженных участках, что приводит к восприимчивости к инфекции (Kelly et al., 2005). Это может частично объяснить подавление проникновения ПЯН в индуцированное Р. gingivalis поражение у мышей (Gemmell et al., 1997). Эти исследования позволяют предположить, что IL-17 и его способность усиливать активность ПЯН оказывает защитное действие при заболевании пародонта. Однако, в отличие от мышей, в тканях человека не доказана экспрессия IL-17 при пародонтите. У больных пародонтитом было обнаружено, что 51% клонов десневых Т-клеток вырабатывали IL-17, а в периферической крови — только 11% клонов (Ito et al., 2005).
Кроме того, для стимуляции мононуклеарных клеток периферической крови с помощью антигена Р. gingivalis усиливается не только транскрипция, но и трансляция гена IL-17 (Oda et al., 2003). С другой стороны, исследования иммуногистологии и экспрессии генов в пораженной ткани человека показали низкий уровень IL-17 и низкую экспрессию генов пути IL-17 (Okui et al., 2012). Кроме того, клетки Th17 обладают огромной пластичностью и легко превращаются в клетки Th2 в естественных условиях: их роль и влияние оси Treg/Th17 при пародонтите у человека еще предстоит определить. В последнее время в пораженных тканях пародонта было обнаружено небольшое количество IL-17-позитивных/Foxp3-позитивных клеток (Okui et al., 2012), но другие предварительные исследования (Culshaw et al., 2011) позволяют предположить, что основным источником IL-17 при пародонтите у человека могут быть тучные клетки.
Parachuru et al. (2014) также выявили очень мало IL-17-позитивных клеток (<1%) в поражениях пародонта у человека с доминированием В-клеток/плазмоцитов, но статистически значимую корреляцию между числом Foxp3-позитивных клеток и отношением В-клеток/плазмоцитов к Т-клеткам в этих поражениях. Кроме того, они показали, что большинство присутствующих IL-17-позитивных клеток имели овоидную/плазмоцитоидную морфологию и были больше, чем окружающие воспалительные клетки, что предполагает, что они могут быть тучными клетками. С учетом последних выводов роль IL-17 и особенно клеток Thl7 в развитии пародонтита у человека до сих пор еще не определена.
