Тромбин: регулятор репарации тканей
Тромбин, образующийся в участке повреждения, координирует процессы репарации тканей, стимулируя клетки, участвующие в основных этапах заживления раны . Тромбин активирует адгезию и агрегацию тромбоцитов , вызывает активацию эндотелиальных клеток , освобождение клетками факторов роста , адгезию лейкоцитов и их рекрутмент (преимущественно моноцитов и T-лимфоцитов ) и пролиферацию клеток эндотелия , эпителия , фибробластов , нервных клеток и ГМК , взаимодействует с тучными клетками [ Струкова ea 1977 , Струкова ea 1998 , Henrikson, ea 1999 , Carney, ea 1992 , Grand, ea 1996 , Fenton, ea 1995 , Dery, ea 1998 , Strukova, ea 1996 , Coughlin, ea 2000 , Умарова ea 1989 , Strukova, ea 1991 ].
Тромбин рассматривают как медиатор воспаления, поскольку при действии достаточно высоких (более 10 нМ) его концентраций происходит быстрое, но кратковременное (минуты) повышение проницаемости эндотелия . Известные медиаторы воспаления, цитокины , вызывают длительный (часы, дни) и устойчивый ответ [ Dejana. ea 1995 ]. Различие в концентрациях тромбина при eго действии в двух системах -активации ( гидролиза) ММР , требующий минимально концентрации фермента 10-100 нМ и синтез ДНК при стимуляции пролиферации эндотелия , для которого достаточно концентрации меньше 0,1 нМ, - отражает различие в механизме действия: независимое от рецептора расщепление тромбином ММР-2 и зависимый от PAR-1 синтез ДНК и пролиферация клеток [ Zucker, ea 1998 ].
Некоторые эффекты тромбина могут быть обусловлены не прямым действием тромбина, а освобождением им из эндотелия мощного медиатора воспаления и вазодилататора - фактора активации тромбоцитов (PAF) , который повышает проницаемость эндотелия и хемотаксис моноцитов [ Dejana. ea 1995 , Струкова ea 1995 ]. Неоднократно предпринимались попытки использовать тромбин и его пептидные фрагменты как факторы роста при заживлении ран . Способность тромбина стимулировать миграцию и пролиферацию клеток, в том числе ГМК, определяет его участие как в заживлении ран, так и в развитии атеросклеротических повреждений сосуда. Экспрессия PAR-1 возрастает в участках повреждения сосуда, а также в области атеромы [ Dery, ea 1998 ]. Тромбин может не только активировать ГМК, стимулируя STAT 3 и SIF-A (трансдукторы сигнала и активаторы транскрипции З/sis-инду-цируемого фактора - А), но и регулировать активацию ГМК аорты, вызываемую такими цитокинами, как IL-6 , ингибиторный фактор лейкемии ( LIF ) и нейротрофический фактор ( CNTF ), ингибируя активность STAT 3/SIF- A, индуцируемую этими цитокинами [ Bhat.G ea 1998 ]. В работах лаборатории Р. Либби установлено, что пептидный ингибитор тромбина гирулог не влияет на экспрессию маркеров воспаления, таких как ICAM-1, TNF-a, IL-1, в ранней фазе ответа на баллонное повреждение аорты кролика [ Kranzhofer, ea 1999 ]. Авторы приходят к выводу о том, что тромбин, образуемый при повреждении сосуда, не является критическим стимулом воспалительного ответа и пролиферации ГМК, и этим объясняют недостаточную эффективность ингибиторов тромбина в предотвращении рестенозов в клинике [ Kranzhofer, ea 1999 ]. Тромбин, по-видимому, может не только активировать, но и регулировать активность клеток, участвующих в процессах воспаления и пролиферации. Регуляторные функции тромбина реализуются, по-видимому, при связывании и активации не только PAR-1, но и других представителей семейства PAR ( PAR-3 и PAR-4 ) или еще неизвестных рецепторов фермента. Так, действие тромбина как одного из факторов выживания миобластов не связано с активацией PAR-1, хотя тромбин участвует в репарации и развитии мышечной ткани, стимулируя пролиферацию миобластов и ингибируя апоптоз (программируемую клеточную гибель) культивируемых миобластов [ Chinn, ea 1999 ]. В то же время результатом активации тромбином PAR-1 моноцитов может быть либо классический провоспалительный ответ, либо антивоспалительный ответ клеток [ King. ea 1997 , Srivastava, ea 1998 ).
Антивоспалительный ответ клеток обеспечивается NO , освобождаемым из моноцитов в ответ на активацию рецептора эндотелина (ЕТ-1) . Активация PAR-1 на эндотелии тромбином или пептидом - агонистом PAR-1 - может приводить к быстрому освобождению эндотелина , который, связываясь со своим рецептором на моноцитах, стимулирует освобождение NO . Кроме того, сам TRAP способен вызывать освобождение NO из моноцитов и этот эффект блокируется предобработкой клеток с антагонистом рецептора ЕТ-1. NO вызывает ингибирование адгезии моноцитов к эндотелию. Но при образовании достаточно высоких концентраций тромбина при таких патологиях, как диабет, атеросклероз, резко возрастает освобождение эндотелина, что ведет к десенситизации рецепторов эндотелина на моноцитах. В результате происходит снижение освобождения NO, связанного с нормальным функционированием рецептора эндотелина, что ускоряет адгезию клеток, развитие воспалительного ответа и прогрессирование заболевания [ King. ea 1997 ].
Таким образом, активация рецептора тромбина PAR-1 может приводить к ингибированию адгезии клеток к эндотелию в результате образования NO, зависимого от рецептора ЕТ-1, и обеспечивать определенные механизмы регуляции клеточных ответов в участках сосудистого повреждения. Антивоспалительное действие NO также может быть обусловлено ингибированием экспрессии гена ICAM-1 и других адгезивных молекул в эндотелиальных клетках вследствие влияния на факторы транскрипции. NO стабилизирует неактивный гетеротримерный комплекс NF-кВ/1кВальфа в цитозоле, стимулируя экспрессию гена ингибитора 1кВа [ Libbv, ea S23- ]. Известно, что тромбин способен освобождать NO из эндотелия. Локальное образование NO клетками эндотелия препятствует способности атерогенных стимулов (многие из которых активируют NF-кВ) индуцировать экспрессию адгезивных молекул. Механизм работает в участках неповрежденного артериального русла. Но в участках с нарушенным кровотоком, в области атеромы этот эндогенный противовоспалительный механизм менее эффективен [ Libbv, ea S23- ]. Хроническое ингибирование освобождения эндотелием NO при введении L-NAME крысам приводило к развитию воспалительного ответа: трансмиграции моноцитов в коронарные сосуды, активации NF-кВ и экспрессии МСР-1. Введение в сердца этих крыс антисмысловых олигонуклеотидов к NF-кВ предотвращало воспаление, вызванное введением L-NAME [ Kitamoto, ea 2000 ]. Эти данные подтверждают участие транскрипционного фактора NF-кВ в развитии раннего воспалительного ответа и вклад эндотелиального NO, освобождаемого в том числе и тромбином, в антивоспалительные свойства эндотелия. В то же время тромбин подавляет экспрессию индуцируемой NOS ( iNOS ) и освобождение высоких концентраций NO, проявляющих цитотоксическое действие, в активированных цитокином IL-1 культивируемых ГМК аорты [ Schini, ea 1993 ]. Роль тромбина как регулятора освобождения NO клетками представляется весьма важной также при неиммунной активации тучных клеток .
