Юридический и почтовый адрес организации-издателя: САФУ, редакция «Журнала медико-биологических исследований», наб. Северной Двины, 17, г. Архангельск, Россия, 163002
Местонахождение: редакция «Журнала медико-биологических исследований», наб. Северной Двины, 17, ауд. 1410а, г. Архангельск

Тел: (818-2) 21-61-21 
Сайт: http://medbio.narfu.ru/
e-mail: vestnik_med@narfu.ru
            vestnik@narfu.ru

о журнале

Роль интерлейкина-6 и интерлейкина-10 в функционировании нервной системы на раннем и зрелом этапах онтогенеза. С. 5–17

Версия для печати

Рубрика: Физиология

УДК

[612.82+612.017.1]-612.06

Сведения об авторах

З.В. Галашева*, 
*Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики РАН (г. Архангельск)
Л.В. Поскотинова*/**
**Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова

Аннотация

Представлен анализ литературы по вопросу физиологической роли про- и противовоспалительных цитокинов, преимущественно интерлейкина-6 (ИЛ-6) и интерлейкина-10 (ИЛ-10), в функционировании нервной системы на различных возрастных этапах развития организма с учетом среды обитания. Показано, что как дефицит, так и избыток секреции данных цитокинов в периферической крови и мозговых структурах организма человека и животных на ранних этапах онтогенеза определяет дальнейшее его когнитивное, эмоциональное развитие и риск развития патологии центральной нервной системы в перинатальный, постнатальный период, в подростковом и зрелом возрасте. Отмечены патологические состояния, возможную роль в реализации которых играют нейроиммунные нарушения, в том числе сформированные на ранних этапах онтогенеза: детский церебральный паралич, аутизм, шизофрения, синдром гиперактивности, депрессия, психозы, эпилепсия, болезнь Паркинсона, болезнь Альцгеймера, менингит, инсульт, сахарный диабет. Показана зависимость успешности биоуправления показателями нейровегетативной регуляции сердечной деятельности у людей от содержания у них в периферической крови ИЛ-6. Обобщены данные литературы о состоянии про- и противовоспалительных цитокинов в периферической крови у жителей Севера, их роли в формировании региональной патологии. Обозначена возможность адаптивной роли про- и противовоспалительных цитокинов на примере ИЛ-6 и ИЛ-10 как при формировании биоэлектрической активности головного мозга человека в подростковый период его развития, так и в целом на протяжении его жизни для поддержания гомеостаза организма в дискомфортной среде обитания.

Ключевые слова

цитокины, интерлейкин-6, интерлейкин-10, центральная нервная система
Скачать статью (pdf, 3MB )

Список литературы

  1. Кетлинский С.А., Симбирцев А.С. Цитокины: учеб. пособие. СПб., 2008. 552 с. 
  2. Росси Ж.-Ф. Интерлейкин-6 как терапевтическая мишень при иммунопатологии и онкологических заболеваниях // Иммунология гемопоэза. 2012. Т. 10, № 2. С. 8–35. 
  3. Зубарева О.Е., Клименко В.М. Повышение уровня провоспалительных цитокинов в раннем возрасте как фактор риска развития нервной и психической патологии // Рос. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. 2011. Т. 97, № 10. С. 1048–1059. 
  4. Милюхина И.В., Карпенко М.Н., Тимофеева А.А., Клименко В.М., Скоромец А.А. Уровень интерлейкина-10 в сыворотке крови и цереброспинальной жидкости пациентов с болезнью Паркинсона // Неврол. журн. 2013. № 5. С. 27–30. 
  5. Пальцев М.А., Кветной И.М. Руководство по нейроиммуноэндокринологии. 2-е изд. М., 2008. 512 c. 
  6. Benedict C., Scheller J., Rose-John S., Born J., Marshall L. Enhancing Influence of Intranasal Interleukin-6 on Slow-Wave Activity and Memory Consolidation During Sleep // FASEB J. 2009. Vol. 23, № 10. P. 3629–3636. 
  7. Louveau A., Smirnov I., Keyes T.J., Eccles J.D., Rouhani S.J., Peske J.D., Derecki N.C., Castle D., Mandell J.W., Lee K.S., Harris T.H., Kipnis J. Structural and Functional Features of Central Nervous System Lymphatic Vessels // Nature. 2015. Vol. 523, № 7560. P. 337–341. 
  8. Chen C.C., Manning A.M. TGF-beta 1, IL-10 and IL-4 Differentially Modulate the Cytokine-Induced Expression of IL-6 and IL-8 in Human Endothelial Cells // Cytokine. 1996. Vol. 8, № 1. P. 58–65. 
  9. Arimoto T., Choi D.Y., Lu X., Liu M., Nguyen X.V., Zheng N., Stewart C.A., Kim H.C., Bing G. Interleukin-10 Protects Against Inflammation-Mediated Degeneration of Dopaminergic Neurons in Substantia Nigra // Neurobiol. Aging. 2007. Vol. 28, № 6. P. 894–906. 
  10. Бодиенкова Г.М., Титова Ж.В. Роль полиморфизма и экспресии отдельных генов цитокинов в формировании патологии // Успехи соврем. естествознания. 2015. № 1. С. 616–620. 
  11. Годухин О.В., Левин С.Г., Парнышкова Е.Ю. Влияние интерлейкина-10 на развитие эпилептиформной активности в гиппокампе, индуцируемой кратковременной гипоксией, бикукуллином и электрическим киндлингом // Журн. высш. нерв. деятельности им. И.П. Павлова. 2008. № 3. С. 351–358. 
  12. Туровская М.В., Туровский Е.А., Кононов А.В., Зинченко В.П. Кратковременная гипоксия вызывает селективную гибель ГАМК-ергических нейронов // Биол. мембраны. 2013. Т. 30, № 5–6. С. 479. 
  13. Yoon B.H., Park C.-W., Chaiworapongsa T. Intrauterine Infection and the Development of Cerebral Palsy // BJOG. 2003. Vol. 110, № 20. P. 124–127. 
  14. Лебедева О.В., Черкасов Н.С., Манжиева О.С. Значение системы цитокинов в иммунопатогенезе перинатальных осложнений у новорожденных с очень низкой и экстремально низкой массой тела // Вопр. практ. педиатрии. 2012. № 2. С. 9–13. 
  15. Seghaye M.-C., Heyl W., Grabitz R.G., Schumacher K., von Bernuth G., Rath W., Duchateau J. The Production of Pro- and Anti-Inflammatory Cytokines in Neonates Assessed by Stimulated Whole Cord Blood Culture and by Plasma Levels at Birth // Biol. Neonate. 1998. Vol. 73, № 4. P. 220–227. 
  16. Володин Н.Н., Дегтярева М.В., Симбирцев А.С., Котов А.Ю., Ковальчук Л.В., Ганковская Л.В., Дол- гов В.В., Липагина А.А., Асмолова Г.А., Бахтикян К.К., Карачунская Е.М., Солдатова И.Г., Полякова О.В. Роль про- и противовоспалительных цитокинов в иммунной адаптации новорожденных детей // Int. J. Immunorehabilitation. 2000. Vol. 2, № 1. Р. 175–185. 
  17. Александрова Ю.Н. Роль системы цитокинов в патологии перинатального периода // Педиатрия. 2007. № 86 (1). С. 116–118. 
  18. Resch B., Radinger A., Mannhalter C., Binder A., Haas J., Müller W.D. Interleukin-6 G (–174)C Polymorphism is Associated with Mental Retardation in Cystic Periventricular Leucomalacia in Preterm Infants // Arch. Dis. Child. Fetal neonatal ed. 2009. Vol. 94, № 4. Р. F304–F306. 
  19. Гараев В.Р., Горелик Ю.В., Любименко В.А., Шабалов Н.П., Клименко В.М. Провоспалительные цито- кины в крови и повторная судорожная активность у доношенных новорожденных с церебральной ишемией // Педиатрия. Журн. им. Г.Н. Сперанского. 2013. № 2. С. 33–37. 
  20. Harré E.M., Galic M.A., Mouihate A., Noorbakhsh F., Pittman Q.J. Neonatal Inflammation Produces Selective Behavioural Deficits and Alters N-methyl-D-aspartate Receptor Subunit mRNA in the Adult Rat Brain // Eur. J. Neurosci. 2008. Vol. 27, № 3. P. 644–653. 
  21. Bilbo S.D., Schwarz J.M. Early-Life Programming of Later-Life Brain and Behavior: a Critical Role for the Immune System // Front. Behav. Neurosci. 2009. Vol. 3. P. 14. 
  22. Ling Z., Zhu Y., Tong C.W., Snyder J.A., Lipton J.W., Carvey P.M. Prenatal Lipopolysaccharide Does not Accelerate Progressive Dopamine Neuron Loss in the Rat as a Result of Normal Aging // Exp. Neurol. 2009. Vol. 216, № 2. P. 312–320. 
  23. Liu X., Lee J.G., Yee S.K., Bresee C.J., Poland R.E., Pechnick R.N. Endotoxin Exposure in utero Increases Ethanol Consumption in Adult Male Offspring // Neuroreport. 2004. Vol. 15, № 1. P. 203–206. 
  24. Smith S.E., Li J., Garbett K., Mirnics K., Patterson P.H. Maternal Immune Activation Alters Fetal Brain Development Through Interleukin-6 // J. Neurosci. 2007. Vol. 27, № 40. P. 10695–10702. 
  25. Samuelsson A.M., Jennische E., Hansson H.A., Holmäng A. Prenatal Exposure to Interleukin-6 Results in Inflammatory Neurodegeneration in Hippocampus with NMDA/GABA (A) Dysregulation and Impaired Spatial Learning // Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 2006. Vol. 290, № 5. Р. 1345–1356. 
  26. Parker-Athill E., Luo D., Bailey A., Giunta B., Tian J., Shytle R.D., Murphy T., Legradi G., Tan J. Flavonoids, a Prenatal Prophylaxis Via Targeting JAK2/STAT3 Signaling to Oppose IL-6/MIA Associated Autism // J. Neuroimmunol. 2009. Vol. 217, № 1–2. P. 20–27. 
  27. Khandaker G.M., Pearson R.M., Zammit S., Lewis G., Jones P.B. Association of Serum Interleukin-6 and C-reactive Protein in Childhood with Depression and Psychosis in Young Adult Life: a Population-Based Longitudinal Study // JAMA Psychiatry. 2014. Vol. 71, № 10. P. 1121–1128. 
  28. Sonmez F.M., Serin H.M., Alver A., Aliyazicioglu R., Cansu A., Gamze C., Zaman D. Blood Levels of Cytokines in Children with Idiopathic Partial and Generalized Epilepsy // Seizure. 2013. Vol. 22, № 7. P. 517–521. 
  29. Слободян О.И. Интерлейкины как маркеры поражения сосудов при артериальной гипертензии у детей и подростков // Перинатология и педиатрия. 2012. № 2. С. 99. 
  30. Пат. № 2459577 РФ. Способ прогноза нейроиммунных нарушений при инсулиннезависимом сахарном диабете / Поскотинова Л.В., Кривоногова Е.В., Дёмин Д.Б., Ставинская О.А., Полетаева А.В. Правообладатель ИФПА УрО РАН. Опубл. 27.08.2012, Бюл. № 24. 
  31. Wilson D.R., Warise L. Cytokines and Their Role in Depression // Perspect. Psychiatr. Care. 2008. Vol. 44, № 4. P. 285–289. 
  32. Une H., Uehara T., Tateishi T., Shigetou H., Oyagi Y., Kira J. Case of Non-Convulsive Status Epilepticus After Influenza Virus B Infection // Rinsho Shinkeigaku. 2014. Vol. 54, № 3. P. 227–230. 
  33. Master S.L., Amodio D.M., Stanton A.L., Yee C.M., Hilmert C.J., Taylor S.E. Neurobiological Correlates of Coping Through Emotional Approach // Brain Behav. Immun. 2009. Vol. 23, № 1. P. 27–35. 
  34. Penkowa M., Hidalgo J. IL-6 Deficiency Leads to Reduced Metallothionein-I+II Expression and Increased Oxidative Stress in the Brain Stem After 6-aminonicotinamide Treatment // Exp. Neurol. 2000. Vol. 163, № 1. P. 72–84. 
  35. Armario A., Hernandez J., Bluethmann H., Hidalgo J. IL-6 Deficiency Leads to Increased Emotionality in Mice: Evidence in Transgenic Mice Carrying a Null Mutation for IL-6 // J. Neuroimmunol. 1998. Vol. 92, № 1–2. P. 160–169. 
  36. Пат. 2557536 RU. Способ прогноза успешности биоуправления параметрами вариабельности сердечного ритма с учетом уровня интерлейкина-6 в периферической крови / Поскотинова Л.В., Кривоногова Е.В., Дёмин Д.Б., Ставинская О.А., Балашова С.Н. Правообладатель ИФПА УрО РАН. Опубл. 20.07.2015, Бюл. № 20. 
  37. Иовлева Н.Н., Сороко С.И. Влияние социальных факторов на личностную социально-психологическую адаптацию и функциональное состояние ЦНС детей-северян // Рос. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. 2015. Т. 101, № 6. С. 731–744.
  38. Дёмин Д.Б., Поскотинова Л.В., Кривоногова Е.В. Сравнительная оценка изменений структуры ЭЭГ при кардиотренинге у подростков приполярных и заполярных территорий Севера // Рос. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. 2014. Т. 100, № 1. С. 128–138. 
  39. Нехорошкова А.Н., Грибанов А.В. Распределение уровня постоянного потенциала головного мозга у младших школьников с высокой тревожностью // Вестн. Сев. (Арктич.) федер. ун-та. Сер.: Медико-биол. науки. 2015. № 3. С. 30–36. 
  40. Джос Ю.С., Грибанов А.В., Багрецова Т.В. Биоэлектрическая активность головного мозга у детей-северян 9–10 лет при различной длительности светового дня // Экология человека. 2014. № 7. С. 37–43. 
  41. Поскотинова Л.В., Галашева З.В., Дёмин Д.Б., Кривоногова Е.В., Ставинская О.А., Балашова С.Н. Показатели электроэнцефалограммы и уровни интерлейкинов в крови у подростков-северян 15–17 лет // Вестн. урал. мед. акад. науки. 2014. № 3(49). С. 84–86. 
  42. Добродеева Л.К., Сергеева Е.В. Состояние иммунной системы в процессе старения. Екатеринбург, 2014. 136 с. 
  43. Шатунов А.Ю., Кривошапкин В.Г. Уровни цитокинов в крови лиц, проживающих в условиях Крайнего Севера (исследование якутской популяции) // Дальневост. мед. журн. 1999. № 3. С. 39–42. 
  44. Ставинская О.А., Травникова О.Е. Активность апоптоза клеток крови жителей Ненецкого автономного округа // Экология человека. 2010. № 5. С. 59–64. 
  45. Репина В.П. Пролиферативная активность клеток крови у жителей Ненецкого автономного округа // Экология человека. 2010. № 5. С. 51–54. 
  46. Петров И.М. Эффективность интервенционных профилактических программ в лечении метаболического синдрома у жителей Крайнего Севера: автореф. дис. … д-ра мед. наук. Тюмень, 2015. 40 с. 
  47. Чередниченко А.А., Трифонова Е.А., Вагайцева К.В., Бочарова А.В., Степанов В.А. Связь полиморфизма генов цитокинов и их рецепторов в популяциях человека с климатическими и географическими факторами // Генетика. 2014. Т. 50, № 10. С. 1254–1258. 
  48. Хусаинова А.Н. Молекулярно-генетическое исследование рассеянного склероза: полиморфизм генов цитокиновой сети: автореф. дис. … канд. биол. наук. Уфа, 2012. 24 с.