ISSN 2412-4036 (print)
ISSN 2713-1823 (online)

Интерлейкин 37 – новый биологический маркер при кардиоваскулярной патологии

А.М. Алиева, Е.В. Резник, Н.В. Теплова, Р.А. Аракелян, Л.М. Шнахова, И.Е. Байкова, М.А. Аккиева, И.Г. Никитин

1) ФГАОУ ВО «Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова» Минздрава России, г. Москва; 2) ФГАОУ ВО «Первый московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» Минздрава России (Сеченовский университет); 3) ГБУЗ «Центр аллергологии и иммунологии» Минздрава Кабардино-Балкарской Республики, г. Нальчик
Аннотация. В настоящее время изучено большое количество новых биологических маркеров, которые могли бы служить лабораторным инструментом диагностики и прогнозирования течения сердечно-сосудистых заболеваний, но только немногие из них нашли применение в реальной практике клиницистов. Измененная экспрессия интерлейкина 37 (ИЛ-37) в сыворотке крови была обнаружена у пациентов с различными заболеваниями. В последние годы интерес ученых был сосредоточен на роли этого цитокина и при кардиоваскулярной патологии. Окончательное подтверждение диагностической, предиктивной и возможно терапевтической роли ИЛ-37 будет получено в результате будущих крупномасштабных проспективных исследований.

Ключевые слова

сердечно-сосудистые заболевания
острый коронарный синдром
инфаркт миокарда
биологические маркеры сердечно-сосудистых заболеваний
интерлейкин 37
экспрессия
рецепторы

ВВЕДЕНИЕ

Сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ) остаются серьезной проблемой отечественного и мирового здравоохранения вследствие растущей заболеваемости и смертности, несмотря на разработку и внедрение программ по раннему выявлению и лечению у бессимптомных пациентов [1]. В настоящее время изучено большое количество новых биологических маркеров, которые могли бы служить лабораторным инструментом диагностики и прогнозирования течения ССЗ, но только мозговой натрийуретический пептид, его предшественник (BNP, NT-proBNP) и тропонины I и T нашли применение в реальной клинической практике [2].

Измененная экспрессия интерлейкина 37 (ИЛ- 37) в сыворотке крови была обнаружена у пациентов с различными заболеваниями, но, несмотря на это, его точная роль при патологических состояниях до сих пор неясна [3]. В последние годы интерес ученых был сосредоточен на роли ИЛ-37 и при кардиоваскулярной патологии.

В нашей работе представлены результаты систематического литературного обзора, посвященного этому перспективному и пока мало изученному биомаркеру в аспекте ССЗ. Следует сразу отметить, что в доступной нам литературе изучению ИЛ-37 при кардиоваскулярной патологии посвящено небольшое количество исследований.

МЕТОДОЛОГИЯ ПОИСКА ИСТОЧНИКОВ

В статье представлен обзор актуальных публикаций. Анализ источников литературы проводился в базах данных PubMed, РИНЦ, MedLine, Google Scholar, Science Direct. Поиск выполнялся по следующим ключевым словам: «биологические маркеры», «сердечно-сосудистые заболевания», «интерлейкин 37», biological markers, cardiovascular diseases, interleukin 37. Наш обзор в основном включает описание исследований за последние 10 лет. Результаты различных исследований показывают, что существует значительный научный интерес к роли ИЛ-37 при кардиоваскулярной патологии.

СТРУКТУРА И БИОЛОГИЧЕСКАЯ ФУНКЦИЯ ИНТЕРЛЕЙКИНА 37

ИЛ-37 был идентифицирован методами in silico тремя независимыми группами в начале XXI в. [4]. ИЛ-37 входит в семейство ИЛ-1, представителями которого являются еще 10 цитокинов: ИЛ-1α, ИЛ-1β, ИЛ-1Rα, ИЛ-18, ИЛ-36α, ИЛ-36Rα, ИЛ-36β, ИЛ-36γ, ИЛ-38, ИЛ-33. ИЛ-37 тесно связан с ИЛ‐18 структурно и с ИЛ‐36 филогенетически [4]. ИЛ-37 располагается в локусе 2q12-13 хромосомы 2, где находятся гены большинства цитокинов семейства ИЛ-1 [4]. Размер гена ИЛ-37 составляет 3,617 п.н. и включает 6 экзонов, кодирующих белок массой 17–26 кДа [5].

102-1.jpg (53 KB)

Изучение биологической функции гена ИЛ-37 – весьма сложная задача, так как этот ген отсутствует у мышей, а следовательно, создание ИЛ-37- дефектных мышей и последующее их сравнение с мышами дикого типа (WT), имеющими функциональный ИЛ-37, было невозможно [4–6]. Интересно, что человеческий ИЛ‐37 по-прежнему биологически функционален на мышиных клетках и в моделях болезней. Это указывает на высокую вероятность того, что ИЛ-37 присутствовал у «древней» мыши, но потерял экспрессию во время эволюции по неизвестным причинам [4]. Ген ИЛ-37 подвергается альтернативному сплайсингу; пять различных вариантов сплайсинга ИЛ-37 были идентифицированы и названы ИЛ-37a–e (табл., рис.), из которых ИЛ-37b является самым крупным (218 аминокислот) [5]. Однако функция каждой изоформы до конца не ясна. До сих пор ИЛ‐37b остается единственной изоформой, которая была достаточно широко изучена [6]. Было доказано, что она образует симметричный гомодимер с наномолярным сродством [6].

103-1.jpg (100 KB)

В физиологических условиях ИЛ-37 экспрессируется редко, в низких количествах в различных органах и тканях. Многие клетки, такие как эпителиальные клетки, кератиноциты, эпителиальные клетки почечных канальцев, моноциты, активированные В-клетки, плазматические клетки, дендритные клетки (ДК), макрофаги и Tregs (регуляторные Т-лимфоциты, Т-регуляторные клетки, Т-супрессоры), экспрессируют ИЛ-37 [7]. Экспрессия различных изоформ ИЛ-37 является тканеспецифичной. Так, ИЛ-37a, b и c в основном экспрессируются в тимусе, костном мозге, лимфатических узлах, печени, легких, яичках, плаценте, матке, толстой кишке, NK-клетках (естественных киллерах), моноцитах, стимулированных В-клетках и кератиноцитах. ИЛ-37d и ИЛ-37e экспрессируются только в костном мозге и яичках; в головном мозге экспрессируется только ИЛ-37a; ИЛ-37b экспрессируется только в почках; наконец, ИЛ-37c экспрессируется только в сердце [7].

ИЛ-37 может оказывать противовоспалительное действие как через внутриклеточные, так и внеклеточные пути [8, 9]. Обработка и ядерная транслокация ИЛ-37, а также внеклеточная секреция зрелого ИЛ-37 требуют участия каспазы-1, но секреция предшественника ИЛ-37 не зависит от этого фермента [8].

ИЛ-37 может быть повышен индуцируемым образом лигандами ИЛ-1FR и агонистами TLR (толл-подобных рецепторов), в то время как ИЛ-4, ИЛ-12, ИЛ-32 и гранулоцитарно-макрофагальный колониестимулирующий фактор (ГМ-КСФ) подавляют его экспрессию [9, 10]. Экспрессия ИЛ-37 стимулируется провоспалительными цитокинами или толл-подобными лигандами рецепторов, которые, в свою очередь, ингибируют провоспалительные цитокины [11, 12]. В качестве лиганда орфанного рецептора ИЛ-1R8 ИЛ-37 функционирует внеклеточно, уменьшая воспаление после активации липополисахарида (ЛПС) [13]. ИЛ-37 перемещается в ядро и подавляет провоспалительные цитокины [14]. Было показано, что трансгенные мыши со сверхэкспрессией ИЛ-37 защищены от нескольких моделей заболеваний, включающих септический шок, вызванный ЛПС, декстран-сульфат-индуцированный колит, конканавалин А-индуцированный гепатит и церебральное ишемическое/реперфузионное повреждение (I/R) [10, 15]. ИЛ-37 высоко экспрессируется в клетках атеросклеротической бляшки человека [16] и повышен у пациентов с кальцификацией артерий [17].

Основная функция ИЛ-37 заключается в уменьшении чрезмерных воспалительных реакций посредством двух возможных механизмов [10].

Первый механизм основан на SMAD-3, члене семейства транскрипционных факторов/регуляторов SMAD, которые играют роль в трансдукции TGF-β1-опосредованных сигналов. Важно отметить, что около 25% расщепленной/зрелой формы ИЛ-37 связывается с SMAD-3 в цитоплазме, перемещается в ядро и ингибирует транскрипцию генов нескольких провоспалительных цитокинов и хемокинов, таких как фактор некроза опухоли-альфа (ФНО-α), ИЛ-6 и др. [18].

Второй механизм основан на комплексе ИЛ‐37-ИЛ‐1R8-ИЛ‐18Rα. Показано, что после связывания с цепью ИЛ-18Ra ИЛ-37 набирает TIR-8/ИЛ‐1R8/SIGIRR, собирается на клеточных поверхностях и образует трехсторонний комплекс. Возможно вовлечение в процесс и других вспомогательных белков, таких как рецептор ИЛ-1R9 (TIGIRR‐1) и рецептор ИЛ-1R8 (TIGIRR‐2), которые также могут быть рекрутированы, что приводит к активации противовоспалительного каскада [19]. Трехсторонний комплекс повышает активность STAT3 (сигнального белка и активатора транскрипции) и PTEN (фосфатазы с двойной субстратной специфичностью, продукта гена PTEN), а также ингибирует транскрипционный фактор NF‐ kB (ядерный фактор «каппа-би»). Усиление активности STAT3 индуцирует поляризацию макрофагов и ДК от провоспалительного к противовоспалительному состоянию. Одновременно PTEN ингибирует сигнальный путь PI3K/Akt/mTOR, а также выработку NF-kB и провоспалительных цитокинов, таких как ИЛ-6, ФНО-α и ИЛ-1β. Комплекс ИЛ‐37-ИЛ‐1R8-ИЛ‐18Rα также ингибирует путь NF‐kB путем подавления адапторной киназы – TAK1 [19].

ПРОТИВОВОСПАЛИТЕЛЬНЫЕ ЭФФЕКТЫ ИНТЕРЛЕЙКИНА 37

Концентрация ИЛ-37 в периферической крови человека довольно низка из-за короткого периода полураспада матричной РНК (мРНК) ИЛ-37 [7]. При воспалительных состояниях, таких как системная красная волчанка, ревматоидный артрит и воспалительные заболевания кишечника, было обнаружено увеличение экспрессии ИЛ-37 [20–22].

В большинстве исследований, проведенных как in vitro, так и in vivo, в фокусе внимания была изоформа ИЛ-37b. Как было отмечено ранее, у мышей отсутствует ИЛ-37, однако есть функциональный рецепторный комплекс, с которым способен связываться человеческий ИЛ-37 [3–7]. Учитывая этот факт, биологические аспекты ИЛ-37 изучались с использованием не только культуры клеток, но и лабораторных мышей. Многие исследования доказали, что ИЛ-37 – важный противовоспалительный цитокин, участвующий в различных воспалительных заболеваниях [3–7]. Лечение с использованием ИЛ-37 может ингибировать экспрессию ИЛ-1, ИЛ-6 и ФНО-α [23, 24]. В мышиных моделях инфекции Aspergillus fumigatus и бронхиальной астмы рекомбинантная инъекция ИЛ-37 снижала экспрессию провоспалительных цитокинов и уменьшала выраженность воспаления [25, 26].

Роль рассматриваемого цитокина при воспалительных заболеваниях была дополнительно описана у трансгенных по ИЛ-37 мышей. В моделях колита, индуцированного DSS (колит, вызванный декстрансульфатом натрия), воспаления, вызванного старением, повреждения спинного мозга, гепатита, индуцированного ConA (конканавалин А-индуцированный гепатит), а также в моделях гриппа, легочного аспергиллеза и острого миокардита у трансгенных по ИЛ-37 мышей наблюдались уменьшение воспаления и лучшие исходы заболеваний [4, 26–30].

Противовоспалительная роль ИЛ-37 была доказана и на ряде других мышиных моделях заболеваний: на экспериментальной модели ишемического повреждения сердца [31], повреждения спинного мозга [32], острой ишемии почек [33], локализованного повреждения спинного мозга [32], ожирения и сахарного диабета (СД) 2-го типа у мышей [34, 35].

Ряд авторов связывает противовоспалительную активность ИЛ-37 с его способностью ослаблять процесс презентации антигенов и ингибировать активацию Т-клеток. Это предположение подтверждается тем фактом, что ДК, полученные от ИЛ-37tg-мышей (трансгенных по ИЛ-37), показали сниженный уровень молекул CD40 и главного комплекса (MHC) класса II [36]. Также отмечено, что ИЛ-37 повышает уровень Т-регуляторных клеток, подавляющих воспаление за счет выработки противовоспалительного трансформирующего фактора роста бета фактора (TGF-β) [37, 38].

Все еще остается непонятным, как ИЛ-37 проявляет свой эффект: либо посредством внутриклеточной формы, либо через связывание внеклеточного ИЛ-37 со своим рецептором. Для ИЛ-37 в отдельных случаях характерна внеклеточная активность, поскольку его нейтрализация у ИЛ-37tg-мышей приводила к повышению уровня провоспалительного сывороточного ИЛ-6 [8]. В ряде работ было установлено, что нейтрализация ИЛ-37 в трансфицированных соответствующим трансгеном макрофагах мышей не оказывала влияния на продукцию ими ИЛ-6. Это указывает на то, что в данных клетках ИЛ-37 функционирует, скорее всего, посредством внутриклеточных механизмов [8]. Также введение зрелого ИЛ-37b или его предшественника в макрофаги M1 человека угнетало индуцированную посредством липополисахарида (ЛПС-индуцированную) экспрессию ИЛ-1β, ИЛ-6 и ФНО-α, однако этот эффект практически не отмечен у ДК, макрофагов M2 и мононуклеарных клеток периферической крови (клеток PBMC) [8]. Следует добавить, что введение ИЛ-37 в клетки PBMC пациентов с ревматоидным артритом подавляло экспрессию провоспалительных цитокинов [3].

Таким образом, можно сделать вывод, что в целом ИЛ-37 выступает негативным регулятором воспалительного процесса, вероятнее всего, за счет уменьшения экспрессии провоспалительных цитокинов, подавления созревания ДК и презентации ими антигена, а также за счет индукции ИЛ-37 Т-регуляторных клеток и противовоспалительных факторов.

ИНТЕРЛЕЙКИН 37 И КАРДИОВАСКУЛЯРНАЯ ПАТОЛОГИЯ

Chai M. et al. исследовали мышей с дефицитом аполипопротеина E (АпоЕ) с СД. Они зафиксировали, что по сравнению с контрольной группой у мышей, которым вводился внутрибрюшинно ИЛ-37, наблюдалось значительное снижение площади кальцификации артерий, размера атеросклеротической бляшки и уменьшение ее уязвимости [38]. В том же году Xu D. et al. на модели мышей с острым инфарктом миокарда (ОИМ) продемонстрировали улучшение сердечной функции у мышей, получавших ИЛ-37, по сравнению с группой контроля [39].

Li J. et al. предположили, что ИЛ-37 подавляет воспалительные реакции миокарда при эндотоксемии у старых мышей. Старым (20–24 мес) мышам дикого типа (WT) и ИЛ-37tg мышам вводили ЛПС (0,5 мг/кг внутривенно) или физиологический раствор (0,1 мл/мышь внутривенно). Через 6 ч оценивали функцию левого желудочка (ЛЖ) с помощью микрокатетера, уровни моноцитарного хемоаттрактантного белка-1 (MCP-1), ФНО-α, ИЛ-1β и ИЛ-6 в плазме крови и ткани миокарда, а также плотность мононуклеарных клеток в миокарде. Эндотелиальные клетки микрососудов сердца, выделенные от мышей WT и ИЛ-37tg, обрабатывали ЛПС (0,2 мкг/мл) в течение 0,5–24 ч. Фосфорилирование NF-κB p65 исследовали с помощью иммуноблоттинга, а уровни MCP-1 в супернатанте клеточной культуры определяли посредством твердофазного иммуноферментного анализа. Дисфункция ЛЖ у старых мышей WT с эндотоксемией сопровождалась повышенной регуляцией MCP-1, накоплением в миокарде мононуклеарных клеток и продукцией ФНО-α, ИЛ-1β и ИЛ-6. Экспрессия ИЛ-37 подавляла воспалительные реакции в миокарде у старых мышей WT, что вызывало улучшение функции ЛЖ. Лечение старых эндотоксемичных мышей WT рекомбинантным ИЛ-37 также благоприятно влияло на функцию ЛЖ. Эксперименты in vitro показали, что эндотелиальные клетки микрососудов сердца от мышей ИЛ-37tg имеют ослабленную активацию NF-κB и продукцию MCP-1 после стимуляции ЛПС [40].

Согласно данным исследования Wu B. et al., у мышей, получавших рекомбинантный человеческий IL-37 до реперфузии, отмечалось уменьшение выраженности повреждения миокарда. У них сократился размер инфарктной зоны, снизилась концентрация сердечного тропонина Т (TnT), улучшилась сердечная функция. Защитные свойства ИЛ-37 от повреждения ишемии/реперфузии (I/R) были обусловлены подавлением провоспалительной инфильтрации цитокинов, хемокинов и нейтрофилов, что повлекло за собой снижение продукции активных форм кислорода (АФК) и апоптоза кардиомиоцитов. Кроме того, было обнаружено, что после I/R ИЛ-37 ингибировал экспрессию TLR-4 (толл-подобного рецептора 4, CD284) и активацию NF-κB [41].

Wang X. et al. выявили, что уровни ИЛ-37, ИЛ-18 и ИЛ-18BP в крови пациентов с ОИМ с подъемом сегмента ST (ОИМпST) были самыми высокими через 12 ч от начала ОИМ, а затем снижались через 48 ч [42].

Ji Q. et al. показали, что сывороточные уровни этих же цитокинов были значительно повышены у пациентов с острым коронарным синдромом (ОКС) по сравнению с больными стабильной стенокардией и здоровыми людьми. Концентрации ИЛ-37, ИЛ-18 и ИЛ-18BP положительно коррелировали с С-реактивным белком (СРБ), NT-proBNP и конечно-диастолическим размером ЛЖ и отрицательно – с фракцией выброса (ФВ) ЛЖ; вместе с тем все эти три показателя не продемонстрировали связи с выраженностью стеноза коронарных артерий [43].

Целью исследования Liu C. et al. стало изучение уровня сывороточного ИЛ-37 у больных с ОКС и его прогностическое значение. ИЛ-37 у пациентов с плохим прогнозом был заметно снижен относительно пациентов с хорошим прогнозом, а площадь под кривой (AUC) составила 0,965. Логистическая регрессия показала, что низкий уровень ИЛ-37, СД, высокие концентрации СРБ, NT-proBNP и высокочувствительного тропонина I (hs-cTnI) в крови являются независимыми факторами риска неблагоприятного прогноза у пациентов с ОКС [44].

Исследование Liu K. et al. было направлено на оценку профиля ИЛ-37 при ОКС и его прогностической роли у пациентов с ИМпST, перенесших первичное чрескожное коронарное вмешательство (ЧКВ). Было показано, что более высокая концентрация ИЛ-37 в крови перед проведением указанного вмешательства сопровождалась снижением ФВ ЛЖ, повышением уровня NT-proBNP и независимо предсказывала внутрибольничную частоту больших сердечно-сосудистых неблагоприятных событий (MACE) у пациентов с ИМпST, перенесших первичное ЧКВ (отношение шансов (ОШ) 3,652; 95% доверительный интервал (ДИ): 1,113–11,983; р <0,05) [45].

Исследование Yang T. et al. было посвящено изучению ИЛ-37 у 124 пациентов с ОКС. Средний период наблюдения составил 824±306 дней (2–1077 дней), 22% (n=27) больных умерли. Смертность через 36 мес наблюдения была значительно ниже у пациентов с уровнем ИЛ-37 в сыворотке ниже медианы (6,4 пг/мл), чем у пациентов с концентрацией этого цитокина выше 6,4 пг/мл (16 против 24%; p=0,02; логарифмический ранг X2=5,39) [46].

В исследовании Ye J. et al. определялся уровень экспрессии ИЛ-37 у пациентов с артериальной гипертензией (АГ). Было установлено, что уровни мРНК ИЛ-37 в макрофагах, но не в лимфоцитах и ​​ДК, выделенных от пациентов с АГ, заметно повышены по сравнению с его уровнями в клетках, выделенных от здоровых лиц. Уровни циркулирующего ИЛ-37 были повышены у пациентов с АГ по сравнению со здоровыми людьми. У лиц с АГ концентрации ИЛ-37 положительно коррелировали с систолическим и диастолическим артериальным давлением. Кроме того, у курящих больных, больных с СД 2-го типа и атеросклеротическими бляшками сонных артерий выявлялся более высокий уровень ИЛ-37. Содержание ИЛ-37 положительно коррелировало с концентрациями креатинина, СРБ и гомоцистеина. Кроме того, результаты линейного регрессионного анализа показали, что ИЛ-37 независимо связан с наличием атеросклеротических бляшек сонных артерий [47].

Shou X. et al. измеряли уровни ИЛ-37 в плазме крови у 158 пациентов с хронической сердечной недостаточностью (ХСН) и 30 здоровых добровольцев. Полученные результаты показали, что концентрации ИЛ-37 были значительно повышены у пациентов с ХСН по сравнению с контролем (143,73±26,83 против 45,2±11,56 пг/мл). Кроме того, уровни ИЛ-37 в плазме положительно коррелировали с высокочувствительным СРБ (вч-СРБ), hs-TnT и NT-proBNP и отрицательно – с ФВ ЛЖ. В течение одного года 11 пациентов умерли от сердечно-сосудистых причин, а 27 пациентов были повторно госпитализированы по поводу декомпенсации ХСН. Многофакторный регрессионный анализ Кокса показал, что ИЛ-37 в плазме служит независимым предиктором MACE. Кроме того, у пациентов с ХСН с уровнем ИЛ-37 в плазме >99 пг/мл частота МАСЕ в течение 12 мес была значительно выше [48].

ТЕРАПЕВТИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ ТОЛЕРОГЕННЫХ ДЕНДРИТНЫХ КЛЕТОК, ОБРАБОТАННЫХ ИНТЕРЛЕЙКИНОМ 37, ПРИ ОСТРОМ КОРОНАРНОМ СИНДРОМЕ

Дендритные клетки (ДК) – специализированные на презентации антигенов лейкоциты, для которых характерна отростчатая морфология. Данные клетки относятся к «профессиональным» антигенпрезентирующим клеткам [17, 49–52]. ДК играют важнейшую роль в функционировании иммунной системы, поскольку необходимы для активации T-клеточного ответа [50–52]. Полузрелые ДК являются толерогенными (тДК), а зрелые – иммуногенными [53]. В отличие от зрелых ДК, тДК связаны с повышенной секрецией иммуносупрессивных цитокинов, снижением выработки ИЛ-12, костимуляторных молекул и MHC-II. ДК индуцируют регуляторные Т-лимфоциты и участвуют в активации эффекторных Т-клеток [49]. В нескольких клинических исследованиях использовались аутологичные тДК для терапии аутоиммунных заболеваний [54, 55]. Следует отметить, что ДК, обработанные ИЛ-37, являются толерогенными [55].

Точная роль ДК, обработанных ИЛ-37 и ИЛ-37 плюс TnI, при ремоделировании желудочков после ИМ остается неясной. В исследовании Zhu R. et al. ИМ у мышей вызывали перевязкой левой передней нисходящей артерии. Было показано, что лечение рекомбинантным человеческим ИЛ-37 сокращало размер зоны инфаркта, улучшало функцию сердца, снижало явления фиброза миокарда, уменьшало гибель кардиомиоцитов и ингибировало их апоптоз. In vitro исследовали фенотип ИЛ-37 плюс TnI-кондиционированные ДК самцов мышей C57BL/6 и их способность влиять на количество регуляторных Т-клеток. Полученные результаты свидетельствовали о том, что ИЛ-37 плюс TnI-кондиционированные ДК приобрели характеристики тДК и увеличили количество регуляторных Т-клеток при совместном культивировании с CD4+ Т-клетками селезенки. Интересно, что адоптивный перенос этих нагруженных антигеном тДК заметно увеличивал количество регуляторных Т-клеток в селезенке, ослаблял инфильтрацию воспалительных клеток в инфарктных зонах, уменьшал фиброз миокарда и улучшал сердечную функцию. Ученые резюмировали, что: 1) положительная роль ИЛ-37 или тДК, обработанных ИЛ-37 плюс TnI, при постинфарктном ремоделировании, возможно, опосредована восстановлением толерогенного иммунного ответа; 2) ИЛ-37 или адоптивный перенос ИЛ-37 плюс тДК, обработанных TnI, могут быть новой терапевтической стратегией, влияющей на процессы ремоделирования желудочков после ИМ [56].

Mao X. et al. обследовали 4 группы пациентов: с интактными коронарными артериями, со стабильной стенокардией, нестабильной стенокардией и ОИМ. Они исследовали циркулирующие Treg, Th1 (Т-хелперы 1) и Th17 (Т-хелперы 17), а также влияние ИЛ-37 на PBMC и на ДК. Наряду с этим было изучено влияние тДК, обработанных ИЛ-37, на размножение Treg-клеток, а также стабильность тДК. Результаты исследования показали, что у пациентов с ОКС количество циркулирующих Treg было снижено, тогда как Th1 и Th17 увеличенo; ИЛ-37 увеличивал количество Treg, но подавлял клетки Th1 и Th17 в активированных РВМС, полученных от пациентов с ОКС. Следует обратить внимание, что ДК человека, обработанные ИЛ-37, приобрели толерогенный фенотип, и такие тДК способствовали экспансии Treg и уменьшению популяций Th1 и Th17 при совместном культивировании с CD4+ Т-клетками. Интересно также, что обработанные ИЛ-37 ДК от пациентов с ОКС фенотипически и функционально сопоставимы с обработанными ИЛ-37 ДК от пациентов с нормальными коронарными артериями, а толерогенные свойства обработанных ИЛ-37 ДК были очень стабильными. Таким образом, результаты данного исследования демонстрируют положительную роль ИЛ-37 у пациентов с ОКС и позволяют предположить, что аутологичные ИЛ-37, обработанные тДК, могут быть новой терапевтической стратегией для пациентов с ОКС [57].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Прошло почти 20 лет с тех пор, как был открыт ИЛ-37. За это время накоплено достаточное количество экспериментальных доказательств наличия противовоспалительных свойств у этого цитокина. Данные проведенных исследований предполагают, что он играет важную роль при многих заболеваниях, таких как инфекционные, метаболические, аутоиммунные, I/R травма, опухоли и ССЗ [6–12, 58].

Несмотря на достигнутый прогресс в исследованиях, рецепторы ИЛ-37, связанные с ними сигнальные пути, механизмы сигнальной трансдукции и взаимодействия с другими цитокинами до сих пор не полностью выяснены [5, 6]. Кроме того, исследования ИЛ-37 в основном сосредоточены на ИЛ-37b, тогда как функции других изоформ до сих пор неизвестны. Также большинство экспериментов выполнялось на клеточных линиях и животных моделях [5, 6]. Клинических исследований очень мало, они включают небольшое количество больных и имеют несколько противоречивые результаты. Следовательно, стоит исследовать точный механизм и роль ИЛ-37 в патогенезе ССЗ, что может обеспечить более глубокое понимание механизмов воспалительных реакций при кардиоваскулярной патологии [59].

Ряд исследований подчеркивает потенциальную роль ИЛ-37 в качестве перспективного кандидата для лечения воспалительных, аутоиммунных заболеваний, рака и ОКС [3]. Однако следует отметить одно ограничение настоящего обзора. Уровни ИЛ-37 у пациентов с ОКС были измерены в основном с использованием иммуноферментного анализа, и в будущем необходима валидация измерений этого биомаркера с помощью вестерн-блоттинга [3, 6]. Окончательное подтверждение диагностической, предиктивной и возможно терапевтической роли ИЛ-37, возможно, будет получено в будущих крупномасштабных проспективных исследованиях.

Список литературы

1. Boorsma E., Ter Maaten J., Damman K. et al. Congestion in heart failure: a contemporary look at physiology, diagnosis and treatment. Nat Rev Cardiol. 2020; 17(10): 641–55. https://dx.doi.org/10.1038/s41569-020-0379-7.

2. Алиева А.М., Резник Е.В., Гасанова Э.Т. с соавт. Клиническое значение определения биомаркеров крови у больных с хронической сердечной недостаточностью. Архивъ внутренней медицины. 2018; 5: 333–345.

3. Su Z., Tao X. Current understanding of IL-37 in human health and disease. Front Immunol. 2021; 12: 696605. https://dx.doi.org/10.3389/fimmu.2021.696605.

4. Mei Y., Liu H. IL-37: An anti-inflammatory cytokine with antitumor functions. Cancer Rep (Hoboken). 2019; 2(2): e1151. https://dx.doi.org/10.1002/cnr2.1151.

5. Wang L., Quan Y., Yue Y. et al. Interleukin-37: A crucial cytokine with multiple roles in disease and potentially clinical therapy. Oncol Lett. 2018; 15(4): 4711–19. https://dx.doi.org/10.3892/ol.2018.7982.

6. Jia H., Liu J., Han B. Reviews of interleukin-37: Functions, receptors, and roles in diseases. Biomed Res Int. 2018; 2018: 3058640. https://dx.doi.org/10.1155/2018/3058640.

7. Boraschi D., Lucchesi D., Hainzl S. et al. IL-37: a new anti-inflammatory cytokine of the IL-1 family. Eur Cytokine Netw. 2011; 22(3): 127–47. https://dx.doi.org/10.1684/ecn.2011.0288.

8. Bulau A., Nold M.F., Li S. et al. Role of caspase-1 in nuclear translocation of IL-37, release of the cytokine, and IL-37 inhibition of innate immune responses. Proc Natl Acad Sci U S A. 2014; 111(7): 2650–55. https://dx.doi.org/10.1073/pnas.1324140111.

9. Supino D., Minute L., Mariancini A. et al. Negative regulation of the IL-1 system by IL-1R2 and IL-1R8: Relevance in pathophysiology and disease. Front Immunol. 2022; 13: 804641. https://dx.doi.org/10.3389/fimmu.2022.804641.

10. Zhu R., Zhang F., Pan C. et al. Role of IL-37- and IL-37-treated dendritic cells in acute coronary syndrome. Oxid Med Cell Longev. 2021; 2021: 6454177. https://dx.doi.org/10.1155/2021/6454177.

11. Dinarello C.A., Bufler P. Interleukin-37. Semin Immunol. 2013; 25(6): 466–68. https://dx.doi.org/10.1016/j.smim.2013.10.004.

12. Chen H., Fujita M. IL-37: A new player in immune tolerance. Cytokine. 2015; 72(1): 113–14. https://dx.doi.org/10.1016/j.cyto.2014.11.025.

13. Li S., Neff C., Barber K. et al. Extracellular forms of IL-37 inhibit innate inflammation in vitro and in vivo but require the IL-1 family decoy receptor IL-1R8. Proc Natl Acad Sci U S A. 2015; 112(8): 2497–502. https://dx.doi.org/10.1073/pnas.1424626112.

14. Sharma S., Kulk N., Nold M.F. et al. The IL-1 family member 7b translocates to the nucleus and down-regulates proinflammatory cytokines. J Immunol. 2008; 180(8): 5477–82. https://dx.doi.org/10.4049/jimmunol.180.8.5477.

15. Patel F.J., Volkmann D.T., Taylor G.W. et al. Retracted: IL-37 reduces inflammatory response after cerebral ischemia and reperfusion injury through down-regulation of pro-inflammatory cytokines. Cytokine. 2014; 69(2): 234–39. https://dx.doi.org/10.1016/j.cyto.2014.06.011.

16. Yu K., Min X., Lin Y. et al. Increased IL-37 concentrations in patients with arterial calcification. Clin Chim Acta. 2016; 461: 19–24. https://dx.doi.org/10.1016/j.cca.2016.07.011.

17. Wennerberg E., Spada S., Rudqvist N.P. et al. CD73 blockade promotes dendritic cell infiltration of irradiated tumors and tumor rejection. Cancer Immunol Res. 2020; 8(4): 465–78. https://dx.doi.org/10.1158/2326-6066.CIR-19-0449.

18. Nold M.F., Nold-Petry C.A., Zepp J.A. et al. IL-37 is a fundamental inhibitor of innate immunity. Nat Immunol. 2010; 11(11): 1014–22. https://dx.doi.org/10.1038/ni.1944.

19. Nold-Petry C.A., Lo C.Y., Rudloff I. et al. IL-37 requires the receptors IL-18Rα and IL-1R8 (SIGIRR) to carry out its multifaceted anti-inflammatory program upon innate signal transduction. Nat Immunol. 2015; 16(4): 354–65. https://dx.doi.org/10.1038/ni.3103.

20. Melillo J.A., Song L., Bhagat G. et al. Dendritic cell (DC)-specific targeting reveals Stat3 as a negative regulator of DC function. J Immunol. 2010; 184(5): 2638–45. https://dx.doi.org/10.4049/jimmunol.0902960.

21. Wang N., Liang H., Zen K. Molecular mechanisms that influence the macrophage M1–M2 polarization balance. Front Immunol. 2014; 5: 614. https://dx.doi.org/10.3389/fimmu.2014.00614.

22. Heindl M., Handel N., Ngeow J. et al. Autoimmunity, intestinal lymphoid hyperplasia, and defects in mucosal B-cell homeostasis in patients with PTEN hamartoma tumor syndrome. Gastroenterology. 2012; 142(5): 1093–96e6. https://dx.doi.org/10.1053/j.gastro.2012.01.011.

23. Zhu Y., Qin H., Ye K. et al. Dual role of IL-37 in the progression of tumors. Cytokine. 2022; 150: 155760. https://dx.doi.org/10.1016/j.cyto.2021.155760.

24. Lunding L., Webering S., Vock C. et al. IL-37 requires IL-18Rα and SIGIRR/IL-1R8 to diminish allergic airway inflammation in mice. Allergy. 2015; 70(4): 366–73. https://dx.doi.org/10.1111/all.12566.

25. Moretti S., Bozza S., Oikonomou V. et al. IL-37 inhibits inflammasome activation and disease severity in murine aspergillosis. PLoS Pathog. 2014; 10(11): e1004462. https://dx.doi.org/10.1371/journal.ppat.1004462.

26. Henry C., Casas-Selves M., Kim J. et al. Aging-associated inflammation promotes selection for adaptive oncogenic events in B cell progenitors. J Clin Invest. 2015; 125(12): 4666–80. https://dx.doi.org/10.1172/JCI83024.

27. Bulau A., Fink M., Maucksch C. et al. In vivo expression of interleukin-37 reduces local and systemic inflammation in concanavalin A-induced hepatitis. Sci World J. 2011; 11: 2480–90. https://dx.doi.org/10.1100/2011/968479.

28. Davis C., Zielinski M., Dunbrasky D. et al. Interleukin 37 expression in mice alters sleep responses to inflammatory agents and influenza virus infection. Neurobiol Sleep Circadian Rhythm. 2017; 3: 1–9. https://dx.doi.org/10.1016/j.nbscr.2016.11.005.

29. Cavalli G., Dinarello C.A. Suppression of inflammation and acquired immunity by IL-37. Immunol Rev. 2018; 281(1): 179–90. https://dx.doi.org/10.1111/imr.12605.

30. Yousif N.G., Li J., Yousif F. et al. Expression of IL-37 in mouse protects the myocardium against ischemic injury via modulation of NF-κB activation. Circulation. 2011; 124(Suppl 21): A8603.

31. Coll-Miro M., Francos-Quijorna I., Santos-Nogueira E. et al. Beneficial effects of IL-37 after spinal cord injury in mice. Proc Natl Acad Sci U S A. 2016; 113(5): 1411–16. https://dx.doi.org/10.1073/pnas.1523212113.

32. Yang Y., Zhang Z.X., Lian D. et al. IL-37 inhibits IL-18-induced tubular epithelial cell expression of pro-inflammatory cytokines and renal ischemia-reperfusion injury. Kidney Int. 2015; 87(2): 396–408. https://dx.doi.org/10.1038/ki.2014.295.

33. Ballak D.B., van Diepen J.A., Moschen A.R. et al. IL-37 protects against obesity-induced inflammation and insulin resistance. Nat Commun. 2014; 5: 4711. https://dx.doi.org/10.1038/ncomms5711.

34. Ballak D., Li S., Johnson L.C. et al. Therapeutic oprions for interleukin-37 in metabolic and inflamm-aging diseases. Gerontologist. 2015; 55(suppl 2): 62.

35. Luo Y., Cai X., Liu S. et al. Suppression of antigen-specific adaptive immunity by IL-37 via induction of tolerogenic dendritic cells. Proc Natl Acad Sci U S A. 2014; 111(42): 15178–83. https://dx.doi.org/10.1073/pnas.1416714111.

36. Shuai X., Wei-min L., Tong Y.L. et al. Expression of IL-37 contributes to the immunosuppressive property of human CD4+CD25+ regulatory T cells. Sci Rep. 2015; 5: 14478. https://dx.doi.org/10.1038/srep14478.

37. 3 Alagbe A., Domingos I., Adekile A. et al. Anti-inflammatory cytokines in sickle cell disease. Mol Biol Rep. 2022; 49(3): 2433–42. https://dx.doi.org/10.1007/s11033-021-07009-1.

38. Chai M., Ji Q., Zhang H. et al. The protective effect of interleukin-37 on vascular calcification and atherosclerosis in apolipoprotein E-deficient mice with diabetes. J Interferon Cytokine Res. 2015; 35(7): 530–39. https://dx.doi.org/10.1089/jir.2014.0212.

39. Xu D., Wang A., Jiang F. et al. Effects of interleukin-37 on cardiac function after myocardial infarction in mice. Int J Clin Exp Pathol. 2015; 8: 5247–51.

40. Li J., Zhai Y., Ao L. et al. Interleukin-37 suppresses the inflammatory response to protect cardiac function in old endotoxemic mice. Cytokine. 2017; 95: 55–63. https://dx.doi.org/10.1016/j.cyto.2017.02.008.

41. Wu B., Meng K., Ji Q. et al. Interleukin-37 ameliorates myocardial ischaemia/reperfusion injury in mice. Clin Exp Immunol. 2014; 176(3): 438–51. https://dx.doi.org/10.1111/cei.12284.

42. Wang X., Cai X., Chen L. et al. The evaluation of plasma and leukocytic IL-37 expression in early inflammation in patients with acute ST-segment elevation myocardial infarction after PCI. Mediators Inflamm. 2015; 2015: 6. https://dx.doi.org/10.1155/2015/626934.626934.

43. Ji Q., Zeng Q., Huang Y. et al. Elevated plasma IL-37, IL-18, and IL-18BP concentrations in patients with acute coronary syndrome. Mediators Inflamm. 2014; 2014: 9. https://dx.doi.org/10.1155/2014/165742.165742.

44. Liu C., Cui Y., Zhang D. et al. Analysis of serum interleukin-37 level and prognosis in patients with ACS. Comput Math Methods Med. 2021; 2021: 3755458. https://dx.doi.org/10.1155/2021/3755458.

45. Liu K., Tang Q., Zhu X., Yang X. IL-37 increased in patients with acute coronary syndrome and associated with a worse clinical outcome after ST-segment elevation acute myocardial infarction. Clin Chim Acta. 2017; 468: 140–44. https://dx.doi.org/10.1016/j.cca.2017.02.017.

46. Yang T., Fang F., Chen Y. et al. Elevated plasma interleukin-37 playing an important role in acute coronary syndrome through suppression of ROCK activation. Oncotarget. 2017; 8(6): 9686–95. https://dx.doi.org/10.18632/oncotarget.14195.

47. Ye J., Wang Y., Wang Z. et al. Circulating IL-37 levels are elevated in patients with hypertension. Exp Ther Med. 2021; 21(6): 558. https://dx.doi.org/10.3892/etm.2021.9990.

48. Shou X., Lin J., Xie C. et al. Plasma IL-37 elevated in patients with chronic heart failure and predicted major adverse cardiac events: A 1-year follow-up study. Dis Markers. 2017; 2017: 9134079. https://dx.doi.org/10.1155/2017/9134079.

49. Mayoux M., Roller A., Pulko V. et al. Dendritic cells dictate responses to PD-L1 blockade cancer immunotherapy. Sci Transl Med. 2020; 12(534): eaav7431. https://dx.doi.org/10.1126/scitranslmed. aav7431.

50. Wculek S.K., Cueto F.J., Mujal A.M. et al. Dendritic cells in cancer immunology and immunotherapy. Nat Rev Immunol. 2020; 20(1): 7–24. https://dx.doi.org/10.1038/s41577-019-0210-z.

51. Cifuentes-Rius A., Desai A., Yuen D. et al. Inducing immune tolerance with dendritic cell-targeting nanomedicines. Nat Nanotechnol. 2021; 16(1): 37–46. https://dx.doi.org/10.1038/s41565-020-00810-2.

52. Castenmiller C., Keumatio-Doungtsop B.C., van Ree R. et al. Tolerogenic immunotherapy: Targeting DC surface receptors to induce antigen-specific tolerance. Front Immunol. 2021; 12: 643240. https://dx.doi.org/10.3389/fimmu.2021.643240.

53. Lanzavecchia A., Sallusto F. The instructive role of dendritic cells on T cell responses: Lineages, plasticity and kinetics. Curr Opin Immunol. 2001; 13(3): 291–98. https://dx.doi.org/10.1016/s0952-7915(00)00218-1.

54. Jauregui-Amezaga A., Cabezon R., Ramirez-Morros A. et al. Intraperitoneal administration of autologous tolerogenic dendritic cells for refractory Crohn’s disease: A phase I study. J Crohns Colitis. 2015; 9(12): 1071–78. https://dx.doi.org/10.1093/ecco-jcc/jjv144.

55. Bell G., Anderson A., Diboll J. et al. Autologous tolerogenic dendritic cells for rheumatoid and inflammatory arthritis. Ann Rheum Dis. 2017; 76(1): 227–34. https://dx.doi.org/10.1136/annrheumdis-2015-208456.

56. Zhu R., Sun H., Yu K. et al. Interleukin-37 and dendritic cells treated with interleukin-37 plus troponin I ameliorate cardiac remodeling after myocardial infarction. J Am Heart Assoc. 2016; 5(12): e004406. https://dx.doi.org/10.1161/JAHA.116.004406.

57. Mao X., Zhu R., Zhang F. et al. IL-37 plays a beneficial role in patients with acute coronary syndrome. Mediators Inflamm. 2019; 2019: 9515346. https://dx.doi.org/10.1155/2019/9515346.

58. Шиловский И.П., Дынева М.Е., Курбачева О.М. c соавт. Роль интерлейкина-37 в патогенезе аллергических заболеваний. ACTA NATURAE. 2019; 4: 54–64.

59. Yang Z., Kang L., Wang Y. et al. Role of IL-37 in cardiovascular disease inflammation. Can J Cardiol. 2019; 35(7): 923–30. https://dx.doi.org/10.1016/j.cjca.2019.04.007.

Об авторах / Для корреспонденции

Амина Магомедовна Алиева, к.м.н., доцент кафедры госпитальной терапии № 2 лечебного факультета ФГАОУ ВО «Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова» Минздрава России. Адрес: 117997, г. Москва, ул. Островитянова, д. 1. E-mail: amisha_alieva@mail.ru.
ORCID: https://orcid.org/0000-0001-5416-8579. SPIN-код: 2749-6427
Елена Владимировна Резник, д.м.н., профессор, зав. кафедрой пропедевтики внутренних болезней лечебного факультета ФГАОУ ВО «Российский национальный исследовательский медицинский университет и. Н.И. Пирогова» Минздрава России, врач-терапевт, кардиолог, врач функциональной диагностики, ультразвуковой диагностики ГБУЗ «Городская клиническая больница № 31 Департамента здравоохранения города Москвы». Адрес: 117997, г. Москва, ул. Островитянова, д. 1. E-mail: elenaresnik@gmail.com.
ORCID: https://orcid.org/0000-0001-7479-418X. SPIN-код: 3494-9080. Researcher ID: N-6856-2016
Наталья Вадимовна Теплова, д.м.н., профессор, заведующий кафедрой клинической фармакологии лечебного факультета ФГАОУ ВО «Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова» Минздрава России. Адрес: 117997, г. Москва, ул. Островитянова, д. 1. ORCID: https://orcid.org/0000-0002-7181-4680
Роза Арамовна Аракелян, студентка лечебного факультета ФГАОУ ВО «Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова» Минздрава России. Адрес: 117997, г. Москва, ул. Островитянова, д. 1. E-mail: Elmira.sharm@yandex.ru. ORCID: https://orcid.org/0000-0002-2500-197X
Лидия Мухамедовна Шнахова, врач ФГАОУ ВО «Первый московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» Минздрава России (Сеченовский университет). Адрес: 119435, г. Москва, Большая Пироговская ул., д. 4, стр. 1. E-mail: shnakhova_l_m@staff.sechenov.ru. ORCID: https://orcid.org/0000-0003-3000-0987
Ирина Евгеньевна Байкова, к.м.н., доцент кафедры госпитальной терапии № 2 лечебного факультета ФГАОУ ВО «Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова» Минздрава России. Адрес: 117997, г. Москва, ул. Островитянова, д. 1. E-mail: 1498553@mail.ru.
ORCID: https://orcid.org/0000-0003-0886-6290. SPIN-код: 3054-8884
Марьяна Анатольевна Аккиева, зам. главного врача по клинико-экспертной работе ГБУЗ «Центр аллергологии и иммунологии» Минздрава Кабардино-Балкарской Республики. Адрес: 360010, г. Нальчик, ул. Марко Вовчок, д. 10а. Е-mail: marakkieva@mail.ru
Игорь Геннадиевич Никитин, д.м.н., профессор, заведующий кафедрой госпитальной терапии № 2 лечебного факультета кафедры госпитальной терапии № 2 лечебного факультета ФГАОУ ВО «Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова» Минздрава России. Адрес: 117997, г. Москва, ул. Островитянова, д. 1. E-mail: igor.nikitin.64@mail.ru. ORCID: https://orcid.org/0000-0003-1699-0881

Также по теме

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.