Что такое фактор некроза опухолей? Анализ на фактор некроза опухоли. Свойства и механизмы ФНО Фно иммунология

Фактор некроза опухоли (ФНО) представляет собой один из нескольких белков, способных индуцировать некроз (гибель) опухолевых клеток. Также, он обладает широким спектром противовоспалительного действия и вызывает ответную иммунную реакцию организма на внешний раздражитель.

Изначально ФНО выявлен в крови мышей после введения определенных прививок. Блокаторы, подавляющие действие естественного фактора некроза опухоли, препятствуют положительному функционированию иммунной системы. Такая ситуация может привести к специфическим заболеваниям, в частности псориазу, ревматоидному артриту, псориатическому артриту и пр.

ФНО является многофункциональным цитокином (гормоноподобный белок, вырабатываемый защитными клетками организма), влияющим на метаболизм липидов, коагуляцию (свертывание) и функции эндотелиальных клеток, выстилающих кровеносные сосуды. Все эти особенности способны вызвать апоптоз (гибель) клеток.

Виды фактора некроза опухоли и их использование в онкологии

На сегодняшнее время определены два основных члена семейства:

Фактор некроза опухоли, известный как альфа , или TFN. Это моноцит, что вовлекается в процесс регрессии опухоли, вызывая септический шок или кахексию. Этот белок синтезируется в виде прогормонов с необычно длинной и атипичной последовательностью элементов;
Лимфотоксин-альфа, ранее известный как фактор некроза опухоли бета , представляет собой цитокин, который ингибируется интерлейкином 10.

Целевое использование средств, включающих фактор некроза опухоли при онкологии, заключается в следующих функциях:

исследования, проведенные на грызунах, свидетельствуют об уменьшении количества опухолевых клеток или регрессии уже существующего онкопроцесса за счет некроза раковых тканей;
центральной роли в иммунном гомеостазе, что базируется на активизации иммунной защиты;
индуцировании таких главных эффектов, как апоптоз, ангиогенез, дифференциация и миграция иммунных клеток.

В связи с модуляцией активности системы, становятся доступными разные рецепторы фактора некроза опухоли, что предполагает разнообразие возможностей для терапии злокачественного процесса.

Лечение рака фактором некроза опухоли

Препараты, содержащие указанный элемент, относятся к целевому виду лечения и обладают таким терапевтическим эффектом:

в комбинации с “Мелфалан”(ом) фактор некроза опухоли используется в терапии распространенной саркомы мягких тканей конечностей;
за счет увеличения уровня интерлейкинов 1,8 и 1,6 влияет на образование веществ, противодействующих опухоли;
применяется как дополнительный препарат в нейтрализации связанных с раком осложнений;
антагонисты факторов некроза опухоли ‒ эффективное средство для пациентов немеланомных онкозаболеваний кожи, таких как базально-клеточная карцинома, плоскоклеточный рак, а также .

Фактор некроза опухоли: лекарство

Как лекарство фактор некроза опухоли определяется только в процессе конкретных клинических испытаний. На сегодняшнее время в онкологии еще не существует полноты знаний о препаратах такого вида. Нужное количество вещества зависит от индивидуальной ситуации.

Препараты общего действия этого класса представляют:

«Рефнот» (Тимозин-альфа рекомбинантный);
«Ремицад» (инфликсимаб);
«Энбрел» (этанерцепт);
«Хумира» (адалимумаб);
«Цертолизумаб»;
«Голимумаб»;
при Т-клеточной лимфоме целесообразно использовать азатиоприн и/или меркаптопурин.

Для важно знать, что существуют исследования, которые свидетельствуют о негативном воздействии на злокачественный процесс фактора некроза опухоли. В основном, это происходит в тех случаях, когда принимается неправильная доза препарата. В определенный момент ФНО переключается на «темную сторону» и начинает содействовать раку. Поэтому прием этого вида целевой терапии нужно использовать под строгим присмотром врачей.

Предостережения

Многие больные задаются этим вопросом. Однако нужно понимать следующие вещи:

Прием лекарства без наблюдений врача категорически противопоказан.
Точный расчет количества приема фактора некроза опухоли определяется после медицинских обследований и диагностики.
Только в клинике решают вопрос о необходимости применения препарата. Самостоятельное употребление способно причинить вред человеку и вызвать обратные реакции.

Стоимость обследования

Потребность в применении фактора некроза опухоли для лечения онкозаболеваний устанавливается для каждого пациента отдельно с помощью анализов. Цена на такую процедуру включает проведение полного обследования, уровень клиники и медицинского оборудования, а также показатели иных диагностических тестов. Поэтому, в общих чертах, стоимость одноразового обследования колеблется в таких рамках:

Россия: от 2000 руб. до 6000 руб., включая иммуноферентный анализ;
Украина: от 1000 грн. до 3000 грн.;
Зарубежье: от 100 у.е. до 300 у.е.

ФНО-a и ФНО-b - два близких белка (гомологичны около 30% аминокислотных остатков) - проявляют сходную активность по отношению к воспалительной реакции, иммунным и опухолевым процессам. ФНО-а, впервые обнаруженный в сыворотке мышей, которым вводили бактериальные продукты, индуцирует некроз опухолевых клеток. ФНО-b, или лимфотоксин, был найден в лимфатических узлах иммунизированных крыс.Источником ФНО-а является активированный макрофаг ,ФНО-b - активированная T-клетка . Оба фактора через одинаковые специфические рецепторы TNF клеточной поверхности вызывают лизис клеток лимфомы, некроз саркомы, индуцированной метилхолантреном, активируют полиморфноядерные лейкоциты, проявляют антивирусную активность.

ФНО-альфа (называемый также кахектином) - это пироген. Играет важную роль в патогенезе септического шока, вызванного грамотрицательными бактериями. Под влиянием ФНО-альфа резко увеличивается образование макрофагами и нейтрофилами перекиси водорода и других свободных радикалов. При хроническом воспалении ФНО-альфа активирует катаболические процессы и тем самым способствует развитию кахексии - симптома многих хронических заболеваний.

При изучении различных продуктов, секретируемых активированными макрофагами, был получен фактор, который лизировал большой набор опухолевых клеток in vivo и in vitro. По основному биологическому эффекту он получил название - фактор некроза опухолей.

В параллельных исследованиях из культур активированных Т-клеток выделили другой фактор, также обладавший литической активностью по отношению к чужеродным клеткам. По типу клеток, продуцирующих этот фактор, его стали обозначать как лимфотоксин. Детальное изучение этих факторов вскрыло близкое структурное и функциональное сходство между ними. Настоящее их наименование - фактор некроза опухолей-альфа (ФНО-альфа) и фактор некроза опухолей-бета (ФНО-бета, лимфотоксин).

5. Колониестимулирующие факторы

Колониестимулирующие факторы - гормоны, стимулирующие образование моноцитов и нейтрофилов в костном мозге.

При исследовании культуры кроветворных клеток показано, что для размножения и дифференцирования клеток необходимы специфические факторы роста. Факторы, поддерживающие гемопоэз в такой культуре, это гликопротеины и обычно их называют колониестимулирующими факторами, или КСФ. Из все возрастающего числа КСФ, которые были идентифицированы, одни циркулируют в крови и действуют как гормоны , в то время как другие играют роль локальных химических медиаторов.

Эти цитокины (колониестимулирующие факторы) участвуют в регуляции деления и дифференцировки стволовых клеток костного мозга и клеток - предшественников лейкоцитов крови. Балансом различных КСФ в определенной мере обусловлено соотношение между различными типами образующихся в костном мозге лейкоцитов. Некоторые КСФ стимулируют дальнейшую дифференцировку клеток и вне костного мозга.

Из КСФ гормонального типа лучше всего изучен эритропоэтин , который вырабатывается в почках и регулирует эритропоэз (образование эритроцитов).

За выживание и пролиферацию плюрипотентных стволовых клеток и большинства типов их коммитированных потомков эритроидного ряда ответственен второй колониестимулирующий фактор - интерлейкин 3 (ИЛ-3).Было выявлено также четыре различных КСФ, стимулирующих в культуре клеток формирование колоний нейтрофилов и макрофагов . Эти КСФ синтезируются клетками разного типа, в том числе эндотелиальными клетками , фибробластами , макрофагами и лимфоцитами. Это выше упомянутый интерлейкин 3 и более избирательные ГМ-КСФ (для гранулоцитов и макрофагов), Г-КСФ (для гранулоцитов) и М-КСФ (для макрофагов). Как и эритропоэтин, все эти КСФ являются гликопротеинами. Их воздействие на клетки-предшественники заключается не только в запуске механизма образования дифференцированных колоний, но и в активации специализированных функций (таких, как фагоцитоз и убивание клеток-мишеней) у клеток с законченной дифференцировкой.

Механизмы действия цитокинов

Различают интракринный, аутокринный, паракринный и эндокринный механизмы действия цитокинов. 1. Интракринный механизм - действие цитокинов внутри клетки-продуцента; связывание цитокинов со специфическими внутриклеточными рецепторами. 2. Аутокринный механизм - действие секретируемого цитокина на саму секретирующую клетку. Например, интерлейкины-1, -6 -18, ФНОα являются аутокринными активирующими факторами для моноцитов/макрофагов. 3. Паракринный механизм - действие цитокинов на близкорасположенные клетки и ткани. Например, ИЛ-1, -6 -12 и -18, ФНОα, продуцируемые макрофагом, активируют Т-хелпер (Th0), распознающий антиген и МНС макрофага (Схема аутокринно-паракринной регуляции иммунного ответа). 4. Эндокринный механизм - действие цитокинов на расстоянии от клеток-продуцентов. Например, ИЛ-1, -6 и ФНОα, помимо ауто- и паракринных воздеиствий могут оказывать дистантное иммунорегуляторное действие, пирогенный эффект индукцию выработки белков острой фазы гепатоцитами, симптомы интоксикации и мультиорганные поражения при токсико-септических состояниях.

Механизм нарушения

Многие тяжелые заболевания приводят к значительному повышению уровня ИЛ-1 и ФНО-альфа . Эти цитокины способствуют активации фагоцитов, их миграции в место воспаления, а также высвобождению медиаторов воспаления - производных липидов, то есть простагландина Е2 , тромбоксанов и фактора активации тромбоцитов . Кроме того, они прямо или опосредованно вызывают расширение артериол , синтез адгезивных гликопротеидов , активируют Т- и В-лимфоциты. ИЛ-1 запускает синтез ИЛ-8 , способствующего хемотаксису моноцитов и нейтрофилов и выходу ферментов из нейтрофилов. В печени снижается синтез альбумина и усиливается синтез белков острой фазы воспаления , включая ингибиторы протеаз , компоненты комплемента , фибриноген , церулоплазмин , ферритин и гаптоглобин . Уровень С-реактивного белка , который связывается с поврежденными и погибшими клетками, а также некоторыми микроорганизмами, может повышаться в 1000 раз. Возможно также значительное повышение концентрации амилоида A в сыворотке и его отложение в различных органах, приводящее к вторичному амилоидозу . Важнейшим медиатором острой фазы воспаления является ИЛ-6 , хотя ИЛ-1 и ФНО альфа тоже могут вызывать описанные изменения функции печени. ИЛ-1 и ФНО альфа усиливают влияние друг друга на местные и общие проявления воспаления, поэтому сочетание этих двух цитокинов даже в небольших дозах способно вызвать полиорганную недостаточность и стойкую артериальную гипотонию . Подавление активности любого из них устраняет это взаимодействие и заметно улучшает состояние больного. ИЛ-1 сильнее активирует Т- и В-лимфоциты при 39*С, чем при 37*С. ИЛ-1 и ФНО альфа вызывают снижение без жировой массы тела и потерю аппетита , приводящие к кахексии при длительной лихорадке . Эти цитокины попадают в кровоток лишь на короткое время, но его оказывается достаточно, чтобы запустить продукцию ИЛ-6 . ИЛ-6 постоянно присутствует в крови, поэтому его концентрация в большей степени соответствует выраженности лихорадки и других проявлений инфекции. Тем не менее, ИЛ-6 в отличие от ИЛ-1 и ФНО альфа не считают летальным цитокином.

Список использованной литературы

Симбирцев А.С. [Текст] / Цитокины: классификация и биологические функции // Цитокины и воспаление.-2004.-Т.3.-№2.-С.16-23

Кольман, Я. Наглядная биохимия [Электронный ресурс] / Рём К.-Г. - http://www.chem.msu.su/rus/teaching/kolman/378.htm

Цитокины [Электронный ресурс] - http://nsau.edu.ru/images/vetfac/images/ebooks/microbiology/stu/immun/cytokyni.htm

База знаний по биологии человека [Электронный ресурс] / Иммунология: Цитокины. - http://humbio.ru/humbio/immunology/imm-gal/00142edc.htm

Аутокринно-паракринная регуляция иммунного ответа

Фактор некроза опухолей

Интерлейкин 18 (интерферон-гамма-индуцирующий фактор)

Метод определения Иммуноанализ.

Исследуемый материал Сыворотка крови

Доступен выезд на дом

Регулятор иммунной и воспалительной реакций.

Термин ФНО (фактор некроза опухоли) был предложен в 1975 г. Назван так по своему основному биологическому эффекту - способности оказывать цитотоксическое действие на опухолевую клетку в условиях in vivo. Относится к цитокинам. Существует в двух формах альфа и бета. Способен вызывать in vivo геморрагический некроз некоторых опухолевых клеток, не повреждая нормальные клетки. Но вместе с тем он вызывает шок, если его продукция обусловлена бактериальными эндотоксинами. ФНО-альфа - гликопротеин с молекулярной массой 17 400 кДа. Его образуют макрофаги, эозинофилы и естественные киллеры (14% лимфоцитов). В сыворотке крови здоровых людей ФНО-альфа практически не определяется. Его уровень возрастает при инфицировании, поступлении в организм бактериальных эндотоксинов.

При ревматоидном артрите ФНО-альфа накапливается в суставной жидкости; при многих воспалительных процессах он определяется и в моче. Секреция фактора регистрируется через 40 минут; максимум её достигается через 1,5 - 3 часа после стимуляции. Период полужизни в крови 15 минут. ФНО-альфа близок к ИЛ-1 и ИЛ-6. Но важной его особенностью является воздействие на опухолевые клетки за счёт апоптоза, генерации активных форм кислорода и окиси азота. ФНО-альфа может ликвидировать не только клетки опухоли, но и клетки, поражённые вирусом. Он участвует в развитии иммунного ответа, обуславливая пролиферацию В- и Т-лимфоцитов и препятствует возникновению иммунологической толерантности. ФНО-альфа также тормозит эритро-, миело- и лимфопоэз, но оказывает радиозащитный эффект.

Биологические эффекты ФНО зависят от его концентрации. В низких концентрациях он действует в месте своего «рождения», как пара- и аутокринный регулятор иммуновоспалительной реакции против травмы или инфекции. Он основной стимулятор для нейтрофилов и эндотелиальных клеток, для их адгезии и дальнейшей миграции лейкоцитов, пролиферации фибробластов и эндотелия при заживлении раны. В средних концентрациях ФНО-альфа, поступая в кровь, действует как гормон, оказывая пирогенный эффект, стимулируя образование фагоцитов, усиливает свёртывание крови, снижает аппетит, являясь важным фактором развития кахексии при таких хронических заболеваниях, как туберкулёз и рак.

Высокие концентрации, определяемые при грамм-отрицательном сепсисе, важнейшая причина возникновения септического шока вследствие снижения тканевой перфузии, снижения артериального давления, внутрисосудистого тромбоза, резкого, несовместимого с жизнью, падения концентрации глюкозы в крови.

ФНО играет важную роль в патогенезе и выборе терапии при различной патологии: септическом шоке, аутоиммунных заболеваниях (ревматоидный артрит), эндометриозе, ишемических поражениях мозга, рассеянном склерозе, слабоумии у больных СПИДом, остром панкреатите, нейропатиях, алкогольном поражении печени, отторжении трансплантата. ФНО считается одним из важных маркёров повреждения паренхимы печени и наряду с другими цитокинами имеет диагностическое и прогностическое значение при лечении гепатита С.

Повышенный уровень ФНО-альфа в крови коррелирует с тяжёстью проявлений хронической сердечной недостаточности. Обострение бронхиальной астмы также связано с увеличением выработки ФНО-альфа. Величина и динамика изменений ФНО-aльфа, в совокупности с ИЛ-1b и ИЛ-6, отражает тяжесть течения ожоговой болезни и характер заживления ожогов. Разрабатываются методы использования моноклональных антител к ФНО для лечения сепсиса, воспалительных заболеваний и опухолей. Все эти методы нуждаются в регулярном лабораторном контроле фактора некроза опухоли.

Литература

Насонов Е.Л. Фактор некроза опухоли-а новая мишень для противорвоспалительной терапии ревматоидного артрита // РМЖ, 2000, т. 8, № 17.
Суслова Т.Е. и др. Провоспалительные цитокины и эндотелиальная дисфункция у больных с коронарным атеросклерозом и у лиц с отягощенной по атеросклерозу наследственностью // Аллергология и иммунология, 2000. - том 1. - № 2. - С. 159.
Burtis C., Ashwood E., Bruns D/ Tietz textbook of clinical chemistry and molecular diagnostics/ 2006/ Elsevir Inc,/ pp. 702 - 708.

Чтобы понять для чего проводится анализ на определение уровня фактора некроза опухоли, необходимо понимать, что это такое. Данный белок продуцируется макрофагами и лимфоцитами (Т-вид). Фактор некроза опухоли (кахексин, ФНО) оказывает цитотоксическое действие на раковые клетки путем активации процесса «самоуничтожения», кислородного действия и воздействия окиси азота.

По мере изучения кахексина, стало известно, что помимо противоопухолевой активности, он принимает участие в других патологических реакциях. В зависимости от концентрации, он может увеличивать прилипание нейтрофилов к сосудистой стенке при воспалительном процессе, стимулировать продукцию Т-хелперов и лимфоцитов (В-тип). Однако при высоком плазменном содержании этот белок может провоцировать развитие септического состояния и способствовать прогрессированию кахексии путем угнетения скорости расщепления жирных кислот.

На что влияет фактор некроза опухоли?

Провоспалительный цитокин, которым является ФНО, обладает иммунорегуляторным свойством, стимулируя образование интерлейкинов, нейтрофилов и фибробластов, особенно при наличии раны. Играет важную роль в развитии инфекционного поражения бактериального, микотического или вирусного происхождения.

Оказывает влияние на обмен жиров, углеводов, снижая аппетит и процессы коагуляции, повышая свертывающие свойства крови. Его участие в появлении сахарного диабета обусловлено возникновением инсулинорезистентности.

Усиленный синтез данного белка может привести к появлению депрессии, СКВ (системная красная волчанка), псориазу, хроническому воспалению органов мочевыделительного тракта и сосудистой патологии. Например, при патологии нервной системы (рассеянном склерозе) на фоне повышенного ФНО наблюдается апоптоз нейронов, прогрессия воспалительной реакции, что обуславливает клеточную дегенерацию.

Что касается противоопухолевого действия, то оно обеспечивается благодаря следующим механизмам:

посредством рецепторного аппарата, фактор угнетает дальнейшее и активирует процесс апоптоза;
способствует эмболизации сосудов, что обуславливает развитие некроза геморрагического вида;
замедляет рост сосудов опухоли, не поражая здоровые клетки.

Что показывает анализ ФНО?

Существует два вида фактора:

, который вырабатывается моноцитами, макрофагами, лимфоцитами (Т-тип), эндотелиальными и миелоидными клетками. В крови практически не обнаруживается в норме, однако начинает усиленно синтезироваться в ответ на инфицирование организма. Выработка начинается через 2/3 часа после контакта с инфекционным агентом, а максимальная концентрация в крови достигается спустя 2-3 часа. Может обнаруживаться в синовиальной суставной жидкости при артрите.
Бета – синтезируется лимфоцитами (Т-тип) и только через пару дней после встречи с инфекцией появляется в крови.

ФНО-альфа, как и интерлейкины, увеличивает проницаемость сосудистой стенки, вызывает гипертермию (повышение температуры) и активизирует синтез острофазовых белков в печени. Кроме того, он усиливает пролиферацию лимфоцитов, подавляет кроветворение, однако при анемии, лейкопении и тромбоцитопении наблюдается его стимулирующее действие.

Что касается цитотоксического эффекта, то данный белок обуславливает за счет образования окиси азота и активации мембранного кислорода в клетке.

Биологическая активность ФНО-бета значительно слабее и проявляется лишь местно.

Для чего нужно сдавать анализ на ФНО?

К показаниям для выявления уровня ФНО относятся:

оценка уровня защиты иммунитета при хронических, вялотекущих воспалительных процессах, частых инфекциях бактериального происхождения и аутоиммунной патологии;
онкологические болезни;
системные соединительнотканные поражения (ревматоидный артрит, СКВ);
хронические легочные заболевания;
ожоги;
травматизация механического генеза.

Кровь для анализа набирается утром натощак, после получасового физического отдыха. Единицы измерения – пг/мл, норма составляет от нуля до 8,21. Длительность исследования – 2 недели.

Если ФНО повышен

Увеличение уровня фактора свидетельствует о таких процессах в организме, как:

септическое, аллергическое (декомпенсированная бронхиальная астма) или инфекционное состояние (гепатит, эндокардит, туберкулез);
ДВС-синдром;
аутоиммунное заболевание;
онкологический процесс;
отторжение трансплантанта;
травматический шок;
псориаз;

Кроме того, кахектин может обнаруживаться при циррозе алкогольного происхождения, поражении головного мозга, ожирении и абсцессах поджелудочной железы. Его повышенная концентрация оказывает негативное воздействие на течение бронхиальной астмы и субкомпенсированную форму сердечно-сосудистой недостаточности, провоцируя гемодинамические нарушения, снижая силу сердечных сокращений, сердечный выброс и увеличивая проницаемость сосудистой стенки.

Отдельно необходимо сказать о повышенном уровне данного белка у беременных, так как это может свидетельствовать о нарушении внутриутробного развития, инфицировании околоплодных вод, преждевременных родах и наличии воспалительного очага у будущей матери.

Если ФНО снижен

Низкий уровень кахектина может указывать на наличие следующих патологических состояний:

иммунодефициты (первичные, вторичные);
тяжелые инфекции вирусного генеза;
обширные ожоги;
тяжелые травмы;
выраженный атопический синдром;
терапия гормонами, иммунодепрессантами или цитостатиками;
пернициозная анемия.

Цена анализа

Стоимость лабораторного исследования ФНО варьирует от 700 рублей до 3500 рублей (чаще всего цена около 1500 рублей). В гривнах цена находится в диапазоне от 300 до 1100, однако анализ выполняется далеко не во всех клиниках. За рубежом стоимость составляет от 100 до 200 долларов. Цена указана приблизительная, так как все зависит от спектра предлагаемых услуг клиники.

В заключении хотелось бы сказать, что не зависимо от результатов анализа, не стоит опускать руки, а наоборот, иметь оптимистический настрой и тогда можно справиться с любым недугом! Будьте здоровы!