ВВЕДЕНИЕ
Цитруллинирование — посттрансляционная модификация белка, в ходе которой происходит преобразование аргинина в цитруллин. Это ферментативная реакция, катализируемая пептидиларгинин дезаминазами (ПАД), протекает внеклеточно либо в везикулах внутри клетки. При модификации каждого остатка аргинина происходит уменьшение веса молекулы на 1 Да. В результате этой реакции происходит изменение заряда белков и их изоэлектрических точек, что отражается на возможности белков формировать ионные и водородные связи [9, 44, 40].
В настоящее время выявлено пять типов ПАД ферментов. ПАД-2 экспрессируется повсеместно, в то время как остальные ферменты ткань-специфичны. ПАД-1 экспрессируется в коже и матке, ПАД-3 — в волосяных фолликулах, ПАД-4 экспрессируется нейтрофилами и эозинофилами, ПАД-6 — тканями яйца, яичников, эмбриона [46] Синовиальная мембрана экспрессирует только ПАД-2 и ПАД-4 ферменты [27, 3].
ВКЛАД АЦЦП В ПАТОГЕНЕЗ РЕВМАТОИДНОГО АРТРИТА (РА)
Плазма и образцы синовиальной жидкости у пациентов с РА содержат высокие уровни цитруллинированных белков. Предполагается, что у пациентов с РА нарушена толерантность к цитруллинированным эпитопам [37].
Выявление цитруллинированных белков в пораженных тканях пациентов с РА, воспалительными заболеваниями кишечника, полимиозитом, в отличие от здоровой контрольной группы, выступает в пользу существования связи дезамини рования с воспалением [25]. ПАД-2 и ПАД4 являются единственными изоформами, выявленными в гематопоэтических клетках и синовиальной оболочке при РА [8]. Большинство ПАД-2 и ПАД-4 экспрессирующих клеток в синовиальной оболочке позитивны по CD68, характерный маркер макрофагов, нейтрофилов, тучных клеток [8, 2].
Предполагается, что ПАД-ферменты участвуют в РА не только в образовании аутоантигенов, но и в эффекторных механизмах заболевания — вербовке иммунных клеток и деструкции суставов. Недавно было показано участие АЦЦП, особенно реактивного в отношении виментина, в стимуляции остеокластогенеза и резорбтивной активности кости, что говорит о том, что АЦЦП непосредственно вносят вклад в патогенез РА [10].
КЛИНИЧЕСКИЕ АССОЦИАЦИИ АЦЦП И РА
Появление АЦЦП может происходить за годы до развития первых клинических проявлений РА. В большинстве случаев перед развитием дебюта РА происходит существенное повышение концентрации АЦЦП в сыворотке [28].
Наличие АЦЦП ассоциировано с более высокой клинической активностью РА [28], более выраженной деструкцией суставов [23]. Выявление АЦЦП к моменту установления диагноза РА свидетельствует о более агрессивном течении болезни и более высокой частоте развития внесуставных проявлений РА [28].
Сохранение выработки IgM АЦЦП у пациентов с РА можно интерпретировать как продолжающуюся активацию В-лимфоцитов в ходе течения заболевания. АЦЦП преимущественно синтезируются в воспаленном суставе, как в основной мишени заболевания [28].
ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ И ФАКТОРЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Эпидемиологические исследования выделили курение как один из наиболее важных факторов риска развития РА более 20 лет назад [11, 34, 19, 36, 45]. В более поздних исследованиях выявлена связь курения только с отдельной группой пациентов с серопозитивным на тот момент по ревматоидному фактору РА [36], а затем с АЦЦП-позитивным вариантом РА [20, 29, 18]. Дальнейшие гистологические исследования легких здоровых людей показали, что у курильщиков уровни цитруллинирования и экспрессии ПАД-ферментов выше, чем у некурящих людей [20, 1, 25]. Интересно, что курение продолжает оставаться фактором риска даже после 10–19 лет прекращения до дебюта заболевания.
На основании этих данных можно предположить, что патологическое цитруллинирование вне суставов может являться инициирующим событием, запускающим патогенный аутоиммунный процесс, приводящий к артриту. Однако одного индуцированного курением цитруллинирования в легких недостаточно для объяснения всех случаев АЦЦП-позитивного РА, так как у некурящих людей этот тип болезни также развивается.
ЛЕГКИЕ
С помощью масс-спектрометрии выявлены цитруллинированные пептиды, общие для легких и суставов у пациентов с РА, которые являются таргетными для иммунной системы пациентов при РА [28]. Также имеются данные о наличии субклинического воспаления легочной ткани с локальным образованием АЦЦП в легких у пациентов с РА на момент дебюта заболевания [28]. Предполагается, что факторы окружающей среды (курение, бактериальные инфекции) индуцируют внесуставное цитруллинирование у человека, являющегося носителем определенной аллели HLA типа II с последующим распространением антител, их циркулированием в периферической крови, не вызывающее патологических изменений. В этом случае необходим «второй удар» (что им может являться, на данный момент не выяснено), индуцирующий локальные изменения в суставе, что приводит к цитруллинированию в синовиальной ткани, непосредственно перед клиническим дебютом заболевания. Преодоление критического порога цитруллинирования и накопления специфических иммуно-доминантных белков ведет к локализации АЦЦП в суставе и инициации синовиального хронического воспаления.
ГИПОТЕТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПАТОГЕНЕЗА РА
Резюмируя накопленные к настоящему времени данные, теоретическую модель патогенеза ревматоидного артрита можно представить в виде 3 последовательных стадий:
Стадия 1. Курение и другие триггеры приводят к увеличению экспрессии ПАД-2 в альвеолах легких, нарастанию апоптоза клеток бронхо-альвеолярного лаважа, что, вероятно, происходит вследствие нарастания концентрации кальция. Это приводит к дальнейшей активации ПАД-2 с последующим цитруллинированием белков. При наличии генетической предрасположенности вышеуказанный процесс ведет к увеличению антиген-презентирования [12] и активации аутореактивных Т-лимфоцитов с последующей их миграцией в региональные лимфоузлы, стимулированием В-лимфоцитов и выработке АЦЦП. Таким образом, инициация продукции АЦЦП происходит вне синовиальной оболочки.
Стадия 2. Происходит непосредственно в суставе и требует дополнительного неспецифического события, такого как инфекция, травма, избыточная физическая нагрузка, приводящего к развитию клинического или субклинического воспаления в суставе, выбросу воспалительных клеток, активации ПАД- ферментов, в результате чего происходит цитруллинирование белков синовиальной оболочки. Цитруллинирование специфичными для РА аутоантигенами стимулирует переход АЦЦП из кровотока непосредственно в сустав с формированием иммунных комплексов [28].
Стадия 3. Иммунные комплексы, содержащие АЦЦП, связываются с Fcрецепторами или коплементом, что приводит к высвобождению провоспалительных цитокинов [4], а также дальнейшей стимуляции антиген-презентирующих клеток. Антиген-презентирующие клетки, в свою очередь, приводят к дальнейшей стимуляции Т- и В-лимфоцитов и перемещению основного места продукции АЦЦП из микроциркуляторного русла в сустав.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Порочный круг с продолжающейся продукцией АЦЦП, провоспалительных цитокинов, привлечением воспалительных клеток в сустав и дальнейшей активизацией ПАД с продолжающимся цитруллинированием белков приводит к хронизации и дальнейшему поддержанию системного воспаления при РА.
Таким образом, помимо использования АЦЦП в диагностических целях, клинические и экспериментальные данные свидетельствуют о непосредственном участии данных аутоантител в патогенезе РА.