Цитокины и маркеры воспаления

Цитокины и маркеры воспаления образуют центральное звено психонейроиммунологии (ПНИ): они опосредуют связь между иммунной активацией, стрессом и функциями центральной нервной системы. В этой опорной статье собраны ключевые понятия кластера, биологические механизмы и клиническое применение.

Цитокины — растворимые белки, секретируемые иммунными и другими клетками в ответ на инфекцию, повреждение или стресс. Они координируют врождённый и адаптивный иммунитет, влияют на поведение и настроение через участки с ослабленным гемато-энцефалическим барьером, афференты блуждающего нерва и рецепторы в ЦНС. Белки острой фазы (например, СРБ) и хемокины дополняют картину системного воспаления и используются в исследованиях ПНИ как маркеры.

Основные понятия

Ключевые термины словаря, входящие в этот кластер:

• Цитокины — общее описание семейства и роль в ПНИ
• Интерлейкин-6 — один из наиболее изученных медиаторов связи «воспаление — депрессия»
• ФНО-α — провоспалительный цитокин, маркер системного воспаления
• IL-1β — участие в инициации воспаления и передаче сигналов в мозг
• С-реактивный белок — белок острой фазы, рутинный маркер воспаления
• Провоспалительные цитокины — IL-1, IL-6, TNF-α и баланс с противовоспалительными
• Хемокины — рекрутирование лейкоцитов и роль в нейровоспалении
• Острофазный ответ — системная реакция на воспаление
• Инфламмасома и NF-κB — ключевые регуляторы продукции цитокинов
• Toll-подобные рецепторы — распознавание патогенов и активация цитокинового каскада

Биологические механизмы

Цитокины продуцируются макрофагами, моноцитами, лимфоцитами, адипоцитами и глиальными клетками. При стрессе и хроническом воспалении повышается продукция IL-6, TNF-α, IL-1β; в части исследований эти сдвиги ассоциированы с аффективными расстройствами. Причинность и направленность связи уточняются.

Сигналы от периферических цитокинов достигают мозга через: (1) участки с проницаемым гемато-энцефалическим барьером (околожелудочковые органы); (2) афференты блуждающего нерва; (3) активацию эндотелия и транспорт цитокинов. В ЦНС цитокины модулируют нейротрансмиссию, нейроэндокринную ось и способствуют развитию «болезненного поведения», усталости и депрессивноподобных изменений в доклинических моделях.

Мета-анализы показывают гетерогенность результатов в зависимости от популяции, метода измерения и учёта конфаундеров (ИМТ, курение, соматические заболевания).

Клиническое значение

Измерение цитокинов (IL-6, TNF-α, СРБ и др.) в сыворотке или плазме применяется в исследованиях ПНИ как маркер воспалительного тонуса. Интерпретация требует учёта соматического статуса и конфаундеров. Рутинное определение при психических расстройствах не входит в стандартные клинические рекомендации.

Терапевтические стратегии, нацеленные на цитокины (моноклональные антитела к IL-6, TNF-α), изучаются при воспалительных и аффективных расстройствах; применимость для стратификации и выбора терапии исследуется.

Связанные термины

Дополнительные термины кластера: IL-10, интерферон-γ, IL-4, семейство TGF-β, растворимые рецепторы ФНО, неоптерин, сывороточный амилоид A. Смежные кластеры: Нейровоспаление и ось мозг–иммунитет, Иммунные клетки.

Связанные статьи

• Психонейроиммунология — введение в дисциплину
• Стресс и иммунитет — влияние стресса на иммунный ответ
• Нейровоспаление — механизмы в ЦНС
• Психическое здоровье и иммунитет — депрессия, тревога и воспаление

Литература

1. Dantzer R et al. From inflammation to sickness and depression: when the immune system subjugates the brain. Nature Reviews Neuroscience. 2008. https://doi.org/10.1038/nrn2297

2. Miller AH, Raison CL. The role of inflammation in depression: from evolutionary imperative to modern treatment target. Nature Reviews Immunology. 2016. https://doi.org/10.1038/nri.2015.5

3. Dowlati Y et al. A meta-analysis of cytokines in major depression. Biological Psychiatry. 2010. https://doi.org/10.1016/j.biopsych.2009.09.033

4. Miller AH et al. Inflammation and its discontents: the role of cytokines in the pathophysiology of major depression. Biological Psychiatry. 2009. https://doi.org/10.1016/j.biopsych.2008.11.029

5. Slavich GM, Irwin MR. From stress to inflammation and major depressive disorder: a social signal transduction theory of depression. Psychological Bulletin. 2014. https://doi.org/10.1037/a0035302

6. Gabay C, Kushner I. Acute-phase proteins and other systemic responses to inflammation. New England Journal of Medicine. 1999. https://doi.org/10.1056/NEJM199902113400607

7. Furman D et al. Chronic inflammation in the etiology of disease across the life span. Nature Medicine. 2019. https://doi.org/10.1038/s41591-019-0675-0

8. Saraiva M, O’Garra A. The regulation of IL-10 production by immune cells. Nature Reviews Immunology. 2010. https://doi.org/10.1038/nri2761

9. Kawai T, Akira S. The role of pattern-recognition receptors in innate immunity: update on Toll-like receptors. Nature Immunology. 2010. https://doi.org/10.1038/ni.1863

10. Swanson KV et al. The NLRP3 inflammasome: molecular activation and regulation to therapeutics. Nature Reviews Immunology. 2019. https://doi.org/10.1038/s41577-019-0165-0

11. Pariante CM. Why are depressed patients inflamed? European Neuropsychopharmacology. 2017. https://doi.org/10.1016/j.euroneuro.2016.12.012

12. Pearson TA et al. Markers of inflammation and cardiovascular disease: application to clinical and public health practice. Circulation. 2003. https://doi.org/10.1161/01.CIR.0000052939.59093.45