VII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2015

Введение

Иммунная и эндокринная системы

Здоровье и хорошее самочувствие человека во многом зависят от того, насколько эффективно взаимодействуют между собой внутренние органы и системы. Именно от правильного «сотрудничества» иммунной и эндокринной систем зависит постоянство внутренней среды организма и его успешная адаптация к постоянно изменяющимся внешним и внутренним условиям.Иммунная система и эндокринная могут четко выполнять возложенные на них природой функции только во взаимодействии друг с другом, об этом говорят многочисленные исследования.

Эндокринная система

Представляет собой сложную многоуровневую систему, которая фактически контролирует все жизненно основные процессы в организме. Процессы обмена веществ, а также развитие и рост человека, его половая активность и дифференциация, работа всех органов и систем – нормальное течение всех этих процессов невозможно без участия эндокринной системы.Эндокринная система имеет условное деление на грандулярную и диффузную. Первая представляет собой часть эндокринных клеток, которые, собираясь воедино, формируют железы внутренней секреции, или грандулярный аппарат. К слову, функции эндокринных желез состоят в выработке гормонов – химических веществ, которые способны оказывать влияние на работу различных систем, а также отдельных органов.

Основные эндокринные железы:

1. Щитовидная железа – самая крупная. Ее гормоны контролируют и регулируют процессы роста, развития и обмена веществ, а также влияют на уровень кальция в организме.2. Тимус, или вилочковая железа – это одна из точек, в которой соприкасаются иммунная система и эндокринная. Именно здесь регулируются иммунные процессы посредством выработки Т-клеток, а также гормонов тимопоэтинов, которые отвечают за активность и зрелость иммунных клеток.

2. Поджелудочная железа участвует в процессах пищеварения и обменных процессах посредством выработки инсулина и глюкагона. Эти гормоны имеют противоположное действие и влияют на уровень глюкозы в крови. Нарушения в работе поджелудочной железы чреваты развитием сахарного диабета, ожирения и всех проблем, связанных с ними.4. Надпочечники – это источники адреналина и норадреналина. Также они в небольшом количестве производят мужские половые гормоны. Нарушение функций надпочечников влечет за собой заболевания сердечно-сосудистой системы, а также, если речь идет о женщине, возможно проявление андрогинных признаков.5. Гонады – это общее название половых желез. Они представлены мужскими яичками и яичниками у женщин, и отвечают за вырабатывание половых клеток и гормонов, регулируя тем самым работу репродуктивной системы. Нарушения в работе гонад влекут за собой бесплодие, кистоз, эндометриоз у женщин, импотенцию и бесплодие у мужчин, а также множество других проблем.Контроль выработки всех гормонов во всех эндокринных железах осуществляют гипофиз и гипоталамус. Нарушения в их работе влекут за собой серьезные изменения во всех системах, сбой в обмене веществ, что в свою очередь, угнетает деятельность иммунитета. Это еще одно подтверждение того, насколько тесно связаны иммунная система и эндокринная.

Диффузная система представлена разрозненными эндокринными клетками, которые могут локализироваться в разных органах – в печени, желудке, селезенке.

Взаимосвязь иммунной и эндокринной систем

Иммунная система и эндокринная всегда работают в паре. Это отражается в следующих процессах. Вилочковая железа, будучи частью эндокринной системы, производит Т-клетки и особые гормоны, которые регулируют функции иммунитета. А многие клетки иммунной системы, такие как интерлейкины, лимфокины и другие, обладают свойствами гормонов. В этих особенностях и проявляется взаимодействие эндокринной и иммунной систем.Следует также сказать, что в этой цепочке очень важная роль отведена и нервной системе. Эмоции, которые мы испытываем, во многом влияют на наше здоровье и самочувствие. Так, например, если человек долгое время находится в подавленном настроении, нервная система подает сигналы эндокринной системе, и та начинает вырабатывать гормоны стресса, которые способны влиять на состояние нашего иммунитета. Еще один пример: доказано, что люди, которые любят и любимы, дольше не стареют. Все дело в активной выработке половых гормонов, которые вместе с иммунной системой влияют на процессы старения.

Гормональное влияние на иммунитет

Иммунорегулирующее действие глюкокортикоидов

Глюкокортикоиды обладают мощным иммунорегулирующим действием. Они угнетают активность клеток лимфоидного ряда, тормозят созревание и дифференцировку как Т-, так и B-субпопуляций лимфоцитов, вызывают апоптоз лимфоидных клеток и тем самым снижают количество лимфоцитов в крови. Глюкокортикоиды также тормозят продукцию антител B-лимфоцитами и плазматическими клетками, уменьшают продукцию лимфокинов и цитокинов разными иммунокомпетентными клетками, угнетают фагоцитарную активность лейкоцитов.

Вместе с тем эффекты глюкокортикоидов на иммунную систему неоднозначны. Проявление иммуностимулирующего или иммуносупрессивного эффекта зависит от концентрации глюкокортикоидного гормона в крови. Дело в том, что субпопуляция T-супрессоров значительно более чувствительна к угнетающему воздействию низких концентраций глюкокортикоидов, чем субпопуляции T-хелперов и T-киллеров, а также B-клетки. Таким образом, в сравнительно низких концентрациях глюкокортикоиды оказывают скорее иммуностимулирующее действие, сдвигая соотношение T-хелпер/Т-супрессор в сторону преобладания Т-хелперной активности. В более высоких концентрациях глюкокортикоиды оказывают иммуносупрессивное действие, причём интенсивность иммуносупрессии прямо пропорциональна концентрации в крови и растёт практически линейно вплоть до уровней, в 100 раз превышающих физиологические.

Глюкокортикоиды усиливают нейтрофилопоэз и повышают содержание нейтрофильных гранулоцитов в крови. Они также усиливают ответ нейтрофильного ростка костного мозга на ростовые факторы G-CSF и GM-CSF и на интерлейкины, уменьшают повреждающее действие лучевой и химиотерапии злокачественных опухолей на костный мозг и степень вызываемой этими воздействиями нейтропении. Благодаря этому эффекту глюкокортикоиды широко применяются в медицине при нейтропениях, вызванных химиотерапией и радиотерапией, и при лейкозах и лимфопролиферативных заболеваниях.

Глюкокортикоиды угнетают эозинофилопоэз и вызывают апоптоз зрелых эозинофилов крови, и тем самым снижают содержание эозинофилов в крови вплоть до полной анэозинопатии (отсутствия в пробе крови эозинофильных лейкоцитов).

Дозазависимость влияния эстрогенов на иммунную систему

В высоких концентрациях эстрогены блокируют развитие Т-клеток в вилочковой железе, обеспечивают угнетение Т-цитотоксиков и активацию Т-хелперов, под воздействием которых активируется созревание В-клеток и, следовательно, увеличивается продукция антител в ответ на антигенную стимуляцию.

Низкие дозы эстрогенов обеспечивают так называемое иммуномодулирующее действие, т.е. способствуют восстановлению упомянутых выше дисиммунных нарушений, развивающихся на фоне дефицита эстрогенов.

Так, по данным P.W. Kincade et al. (2000) продукция новых В-лимфоцитов повышается при падении системного уровня эстрогенов ниже нормы и, наоборот, снижается, когда их содержание возрастает. Однако установлено, что увеличивается не вся популяция предшественников В-лимфоцитов, а только лимфоцитов определенной степени развития, т.е. отмечено существование гормонально-чувствительной критической точки дифференциации лимфоцитов в костном мозге.

Это чрезвычайно важно для понимания реакции иммунной системы на применение гормональных контрацептивов, с одной стороны, и препаратов ЗГТ — с другой.

Женские половые гормоны сильнее воздействуют на иммунитет, чем мужские. Половые гормоны обладают не только системным воздействием на иммуннологическую реактивность, но и оказывают значительное влияние на состояние местного иммунитета, а именно: защитного иммунитета слизистых половых путей.

По данным исследований иммунная защита слизистой поверхности полового тракта реализуется, в основном, под влиянием яичниковых гормонов.

Тимические иммунорегуляторные пептиды

Тимус является уникальным органом нейроэндокринной и иммунной систем, способным продуцировать гормоны: тимопоэтин (блокирует нервно-мышечную передачу, влияет на предшественники Т-лимфоцитов), тимический гуморальный фактор (активирует Т-клетки), тимический фактор Х (восстанавливает число Т-лимфоцитов), тимулин (влияет на этапы дифференцировки Т-лимфоцитов и Т-киллеров), тимозин-альфа 1 (влияет на ранние этапы Т-клеток и Т-хелперов), тимозин-альфа 3 (АКТГ-подобное действие), тимозин-альфа 7 (влияет на дифференцировку Т-супрессоров и поздние этапы Т-лимфоцитов), тимозин-бета 4 (ранние этапы дифференцировки Т-лимфоцитов) и т.д. [116]. Под действием этих гормонов происходит дозревание в тимусе и вне его тимус-зависимых лимфоцитов, ответственных за иммунные реакции клеточного типа. Опосредованно гормоны влияют на активность и созревание макрофагов и естественных киллеров, стимулируют антителообразование.

Влияние экзогенных препаратов щитовидной железы на иммунобиологические процессы

Гормоны щитовидной железы тироксин и трийодтиронин при экзогенном введении существенно изменяют функциональную активность иммунной системы и отдельных популяций иммукомпетентных клеток. Их действие реализуется через цитоплазматические и ядерные рецепторы. Тироксин оказывает стимулирующее влияние на фагоцитарную активность лейкоцитов. Также он оказывает активирующее влияние на цитотоксические функции лимфоцитов периферической крови. Возможно, что в механизмах влияния стимулирующего действия тиреоидных гормонов на функции иммунокомпетентных клеток может играть роль их влияние на количество эпителиальных клеток тимуса. Введение в организм паратгормона приводит к снижению пролиферативной активности тимоцитов.

Гипотиреоз и его последствия на естественный иммунитет

Тиреоидэктомия животных, как и блокада функции щитовидной железы тиомочевиной или 6-метилтиоурацилом, приводит к снижению уровня антителогенеза и плазмоцитарной реакции при иммунизации различными антигенами, а также к угнетению анафилактических реакций. У больных с гипотиреозом отмечено подавление таких факторов естественного иммунитета, как бактерицидная, комплементарная и лизоцимная активность сыворотки крови. Все нарушения иммунной системы, вызванные тиреоидэктомией, устраняются введением тироксина. Не исключено, что иммуносупрессия, развивающаяся в условиях гипотиреоза, происходит не только в связи с дефицитом тиреоидных гормонов, но и вследствие значительного подавления соматотропной функции аденогипофиза

Механизмы участия мелатонина в иммунорегуляции

Серии экспериментов показали тесную связь между регуляцией иммунитета и гормонами, такими как мелатонин, кортизол, половые гормоны. В частности, при удалении эпифиза или химическом подавлении синтеза и секреции мелатонина в шишковидной железе наблюдалась выраженная иммуносупрессия. Иммуносупрессивный статус при этом был обратим при назначении мелатонина. (Carrillo-Vico et al. 2006) Выявлено, что рецепторы этого гормона экспрессируются в том числе и на поверхности CD4 T и CD8 T клеток, а также В-лимфоцитов.( Lissoni et al. 2008). При этом опытным путем in vivo установлено, что в условиях увеличения концентрации мелатонина увеличивается пролиферация Т-лимфоцитов, продукция NK-клеток (natural killer) и моноцитов в костном мозге мышей. У людей возможно увеличение концентрации цитокинов в периферическом кровотоке при увеличении количества рецепторов мелатонина. В противоположность этому, при лечении мелатонином отмечалось снижение экспрессии интерлейкина-2, интерферона-гамма, однако отмечалась активация Т-хелперов 2 типа, выделение ими цитокинов, таких как интерлейкин-4 и интерлейкин-10. Также этот гормон даже в небольших концентрациях способен снижать эффект от приема глюкокортикоидов. Множество исследований, большинство из которых все-таки выполнялось на мышах, продемонстрировали его протективный эффект в отношении вирусного энцефалита, септического шока, бактериальных инфекций, (Raghavendra et al.2010). Обсуждается применение мелатонина для стимуляции ответа у лиц со снижением иммунитета при бактериальных и вирусных инфекциях.( Gu-Jiun Lin)

Воздействие соматотропного гормона на иммунную систему

Соматотропный гормон (СТГ) и инсулиновый фактор роста 1 (ИФР-1) могут оказывать эндокринное, аутокринное, паракринное воздействие на иммунную систему. Органом-мишенью для СТГ и ИФР-1 является тимус, т.к. в основном там локализуются рецепторы и связывающие белки для гормонов СТГ и ИФР-1. К известным воздействиям СТГ относятся усиление выработки в тимусе секреторных продуктов, поддерживающих рост клеток, в частности цитокинов и тимических факторов, усиление пролиферации тимических эпителиальных клеток in vitro, синергизм с анти-CD3 по отношению к стимуляции пролиферации тимоцитов, влияние на перемещение тимоцитов, а также улучшение приживления предшественников Т-клеток в тимусе.

СТГ и/или ИФР-1 могут обеспечивать гомеостаз иммунной системы и снижать восприимчивость к индуцированным стрессом заболеваниям (Dorshkind, Horseman, 2001).

Заключение

В настоящее время имеется достаточно информации, позволяющей говорить о взаиморегуляции эндокринной и иммунной системы, что даёт основание объединить их в одну и называть иммунно-нейроэндокринной системой.

Иммунная система с самых ранних этапов своего развития тесно связана с эндокринной. Гормоны оказывают либо стимулирующий, либо депрессивный эффект на иммунную систему. Они влияют на пролиферацию иммунокомпетентных клеток, митоз, синтез белка, репликацию нуклеиновых кислот, экспрессию генов, изменения на клеточных мембранах.

Литература

1. https://ru.wikipedia.org/wiki/Глюкокортикоиды

2. http://www.oncology.ru/specialist/treatment/symptomatic/immunotherapy/peptids

3. Gu-Jiun Lin. Modulation by Melatonin of the Pathogenesis of Inflammatory Autoimmune Diseases // International Journal of Molecular Sciences. 2013 June

4. http://sportwiki.to/эффекты_и_влияние_гормона_роста_на_организм

5. Хаитов Р.М., Игнатьева Г.А., Сидорович И.Г., Иммунология: М.: Медицина, 2000. – 432с: (Учеб. лит. для студ. медвузов)

6. Дедов И.И., Мельниченко Г.А., Фадеев В.Ф., Эндокринология. – М.:

7. ГЭОТАР-Медиа, 2007. – 432с.

8. Вайнтрайб Брюс Д., Молекулярная эндокринология. Фундаментальные исследования и их отражение в клинике. – М.: Медицина, 2003. – 512с.

9. Кэттайл В.М., Арки Р.А., Патофизиология эндокринной системы. Перевод с англ. – СПб, - М.: «Невский Диалект» - «Издательство БИНОМ», 2001 – 366с.

10. Цинкериагель Р., Основы иммунологии: Перевод с нем. – М.: Мир, 2008 – 135с.

11. http://endo.ginekologiya.su/?Polovye_steroidnye_gormony_i_immunnaya_sistema:Vliyanie_progesterona_na_immunnyi_otvet

Код для цитирования: Скопировать