Вульвовагинальный кандидоз — одно из наиболее частых грибковых заболеваний у женщин: с ним хотя бы раз сталкиваются до 75% женщин. В большинстве случаев его вызывает грибок Candida albicans. Этот грибок обычно мирно сосуществует с эпителием влагалища, но при изменениях условий переходит в гифальную форму, становится инвазивным и начинает повреждать ткани. Его патогенность усиливают способность прочно прикрепляться к эпителиальным клеткам, формирование биопленок и выделение гидролитических ферментов и токсина кандидализина.
Эпителиальные клетки первыми контактируют с грибком и долго сохраняют толерантность к дрожжевой форме гриба. Однако при росте грибковой массы и образовании гиф эта толерантность нарушается. Эпителий начинает активно вырабатывать провоспалительные цитокины, прежде всего IL-1β, что вызывает приток полиморфноядерных нейтрофилов и развитие симптоматической инфекции и характерной иммунопатологии.
Несмотря на большой объем данных о врожденных механизмах защиты, взаимодействие Candida с эпителием до конца не изучено. За последние годы усилился интерес к роли интерферонов I типа (ИФН) в невирусных инфекциях. Это семейство включает ИФН-β и различные подтипы ИФН-α, которые действуют через общий рецептор IFNAR и регулируются факторами IRF1, IRF3 и IRF7. При системном кандидозе часто наблюдается активность ИФН I типа, но их защитная функция остается спорной.
Интерфероны I типа могут по-разному влиять на эпителиальные клетки и выполнять как про-, так и противовоспалительные функции. При контакте эпителия влагалища с Candida запускается ранняя защитная передача сигналов ИФН-I.
Аргентинские ученые предоставили новую информацию о биологических процессах, происходящих в клетках женских половых путей при взаимодействии с C. albicans, и подтвердили значимость пути ИФН-I в ответе против этого грибка. Ключевые игроки в запуске ответа ИФН-I — β-глюканы клеточной стенки гриба. Эксперименты на мышах без рецептора IFNAR показали, что интерфероны I типа играют важную регуляторную роль на ранних этапах развития вульвовагинального кандидоза.
Ранняя активация интерферонов I типа
Эпителиальные клетки играют ключевую роль в защите от C. albicans, поскольку выполняют не только функцию физического барьера. В ответ на грибок в эпителиальных клетках усиливается активность генов IFNB и IRF7. Интенсивность этого ответа зависит от количества C. albicans. Это означает, что для активации пути интерферонов I типа требуется определенная минимальная грибковая нагрузка.
Интересно, что ген IRF7 относится к интерферон-стимулируемым генам (ISG) и усиливает активность пути интерферонов I типа. Активация IRF7 приводит к снижению уровня IRF3.
Протеомные изменения при контакте с C. albicans
Протеомный анализ эпителиальных клеток после контакта с C. albicans показал выраженные изменения в биологических процессах, которые обычно поддерживают стабильное состояние тканей женского репродуктивного тракта.
Ключевым результатом стало устойчивое усиление пути интерферонов I типа. Ученые зафиксировали значительное повышение активности ISG и связанных с ними механизмов, включая пути ISG15 и другие процессы, характерные для противовирусного ответа. Эти данные подтверждают, что путь ИФН-I является важной частью эпителиальной реакции на C. albicans.
β-глюканы активируют путь интерферонов I типа
β-глюканы C. albicans, которые необходимы для активации противогрибкового иммунитета, в основном локализованы во внутреннем слое клеточной стенки грибка, но могут становиться доступными на ее поверхности во время инфекции или под влиянием внешних факторов.
β-глюкан Curdlan значительно усиливает раннюю экспрессию IFNB в эпителиальных клетках, Zymosan дает более слабый эффект. Оба стимула вызывают задержку экспрессии IRF7, что соответствует его роли в положительной обратной связи для второй волны транскрипции интерферонов I типа. IRF3 при этом не активируется, что указывает на участие альтернативных механизмов в ранней регуляции IFNB.
Протеомный анализ эпителиальных клеток, стимулированных β-глюканом Curdlan, показал усиление тех же процессов, что и при воздействии C. albicans. Наиболее выраженно активировались пути интерферонов I типа, включая противовирусные ISG и ISG15. Эти данные подтверждают, что распознавание β-глюканов запускает путь ИФН-I.
Основным рецептором β-глюканов является Dectin-1. Однако роль рецептора EphA2 в производстве интерферонов I типа при вульвовагинальном кандидозе также требует дальнейшего изучения.
Повышенная грибковая нагрузка при отсутствии IFNAR1
У мышей Ifnar1-/- в первые сутки инфекции отмечена более высокая вагинальная грибковая нагрузка по сравнению с контрольными мышами дикого типа, хотя к концу эксперимента она снизилась до уровня у контрольных мышей. Однако количество грибковых колоний в просвете влагалища не отражает степень инвазии тканей, поскольку инвазия зависит от прикрепления грибков, нарушения эпителиального барьера и локального иммунного ответа.
Гистологический анализ показал обширную гифальную инвазию у мышей Ifnar1-/- на вторые сутки инфекции. Степень инвазии была значительно выше, чем у мышей дикого типа. Эти данные показывают, что отсутствие IFNAR увеличивает грибковую нагрузку и восприимчивость к инвазии, подтверждая важную защитную роль интерферонов I типа во влагалищном эпителии при вульвовагинальном кандидозе.
Повышение уровня полиморфноядерных нейтрофилов и усиление воспаления при отсутствии IFNAR1
Два основных процесса, определяющих развитие иммунопатологии при вульвовагинальном кандидозе, — это приток полиморфноядерных нейтрофилов (PMN) в просвет влагалища и повышение уровня провоспалительного цитокина IL-1β.
В эксперименте на мышах дефицит IFNAR на ранней стадии инфекции (день 1) приводил к усиленному притоку PMN, а после начала тканевой инвазии (день 2) вызывал более выраженное местное воспаление.
Однако исследования на людях и животных показывают, что большое количество PMN само по себе не гарантирует более эффективного устранения грибка. Известно, что путь ИФН-I регулирует такие функции PMN как миграция, активация, дегрануляция, формирование внеклеточных ловушек и производство активных форм кислорода. Расхождение между количеством PMN в вагинальном смыве и степенью тканевого воспаления, вероятно, связано с тем, как распределяются PMN в тканях, насколько инвазивен грибок и насколько эффективно организм контролирует воспаление.
Интерфероны I типа способны одновременно усиливать иммунный ответ и регулировать его, снижая повреждение тканей. Такой же двухфазный эффект наблюдался при вульвовагинальном кандидозе: у мышей Ifnar1-/- на поздней стадии (день 8) повышалось число PMN при одновременном снижении грибковой нагрузки.
Динамика цитокинов и роль ИФН-I в поддержании воспалительного ответа
Уровень IL-1β во влагалищном просвете различался по генотипу: у мышей дикого типа он достигал пика на 2-ой день и оставался стабильным до 8-го дня, что свидетельствует о длительном, но контролируемом воспалительном ответе, тогда как у мышей Ifnar1-/- наблюдался только ранний временный ответ. Это указывает на необходимость сигнализации ИФН-I для поддержания продукции IL-1β при инфекции C. albicans.
Также ученые зафиксировали повышение TGF-β при вульвовагинальном кандидозе у всех мышей, с заметным увеличением на 4-ый день у мышей Ifnar1-/- при высоком уровне IL-10. Эти данные согласуются с тем, что ИФН-I в сочетании с сигналами через Dectin-1 могут усиливать активацию TGF-β при грибковых инфекциях.
Интересно, что ИФН-β был обнаружен только у мышей Ifnar1-/- на 4-й день инфекции. Это может означать, что ИФН-β присутствует во влагалищных смывах недолго или его уровень быстро снижается ниже порога обнаружения. При этом уровни ИФН-α не оценивались. Клинические данные у женщин с вульвовагинальным кандидозом показывают повышение ИФН-α во влагалище и одновременное снижение ИФН-β и IL-23 во время симптоматической инфекции, что указывает на возможный сдвиг местного иммунного ответа после развития инфекции.
Изменения адаптивного иммунного ответа при отсутствии сигнализации ИФН-I
Эффективное устранение патогена требует согласованной работы врожденного и адаптивного иммунитета. Однако роль клеточного иммунного ответа при вульвовагинальном кандидозе остается неоднозначной.
Эксперимент на мышах показал, что отсутствие сигнализации ИФН-I увеличивает общее число иммунных клеток в дренирующих лимфоузлах при вульвовагинальном кандидозе. У мышей Ifnar1-/- возрастало количество Т-, В- и миелоидных клеток, при наиболее выраженном увеличении CD8+ Т-клеток.
Известно, что ИФН-I регулируют пролиферацию и выживаемость Т-клеток, и результаты настоящего исследования согласуются с данными о том, что ИФН-I может тормозить рост CD8+ Т-клеток. Также исследование показало повышение числа IL-17-продуцирующих Т-клеток в лимфоузлах мышей Ifnar1-/-, что соответствует известной роли ИФН-I в подавлении дифференцировки Th17. Однако IL-17 не обнаруживался во влагалищных смывах, что может указывать на ограниченную миграцию Th17-клеток в слизистую или на локальные регуляторные механизмы, сдерживающие их активность.
Вывод
В ответ на C. albicans в эпителиальных клетках происходит ранняя активация пути интерферонов I типа. β-глюканы являются ключевыми молекулами, запускающими этот ответ.
В настоящем исследовании впервые использовалась модель вульвовагинального кандидоза у мышей с дефицитом IFNAR1. Это позволило подробно оценить роль интерферонов I типа в контроле грибковой нагрузки, инвазии C. albicans, притоке PMN, развитии воспаления, локальном балансе цитокинов и изменениях Т-клеточного состава в дренирующих лимфоузлах.
Полученные результаты подчеркивают важность сигнального пути ИФН-I в защите вагинальной слизистой от C. albicans и открывают новые направления для разработки эффективных методов лечения вульвовагинального кандидоза.
