1.   Введение

Лейшманиозы - антропонозные и зоонозные заболевания глобального значения для общественного здравоохранения, вызываемые облигатными внутриклеточными дигенетическими паразитами рода Leishmania [1-3].

Эти паразиты передаются человеку и млекопитающим-хозяевам при укусе инфицированных песчаных мух рода Phlebotomus при лейшманиозе Старого Света и Lutzomyia при лейшманиозе Нового Света, вызывая кожный или висцеральный лейшманиоз [4, 5].

По данным ВОЗ, во всем мире было идентифицировано более 20 видов лейшманий [1, 5].

Несколько видов Leishmania, принадлежащих как к подроду Leishmania, так и к подроду Viannia, вызывают CL у людей, включая L. tropica, L. major и L. aethiopica при лейшманиозе Старого Света, а также L. mexicana, L. amazonensis, L. venezuelensis, L. braziliensis, L. shawi, L. guyanensis, L. panamensis и L. peruviana, которые встречается только при лейшманиозе Нового Света [2, 5, 6] (таблица 1).

Различия между видами лейшманий могут приводить к различным клиническим проявлениям и терапевтическим направлениям [7-9].

Знания о сложных взаимодействиях между этими видами и соответствующими хозяевами, их географическом распределении, гистопатологических эффектах, клинических проявлениях и уклонении от иммунитета все они еще нуждаются в более глубоком изучении [2, 4, 5, 7].

Как правило, кожные виды вызывают поражения кожи и слизистых оболочек, которые могут сохраняться в течение длительного времени у пациентов, страдающих этим заболеванием, а также могут рецидивировать во время лечения [10-12].

У некоторых пациентов с CL могут развиться необратимые изменения и вызвать стигматизацию [11, 13, 14].

Таким образом, целью данного обзора является предоставление всестороннего описания иммунного ответа, вырабатываемого против кожных видов лейшманий, что свидетельствует о необходимости дальнейших исследований, способных углубить понимание защитных иммунных механизмов, и указывает на возможности, которые могут быть изучены для дальнейшего снижения угрозы CL.

Таблица 1. Виды лейшманий Старого и Нового Света, вызывающие кожный лейшманиоз, и их соответствующее географическое распространение, переносчики, хозяева и резервуар, адаптированные из источников [2, 5-7, 15].

2.     Кожный Лейшманиоз

Кожный лейшманиоз считается наиболее распространенной формой лейшманиозной инфекции, поражающей примерно 0,7-1,2 миллиона человек [1, 14, 15].

Эта клиническая форма распространена более чем в 90 странах с доказанной эндемичной передачей в тропических и субтропических регионах мира, включая сельские районы, тропические леса, засушливые районы, полугородские и городские районы [4, 15, 16].

Согласно Maia-Elkhoury и соавт. [16], увеличение числа случаев может быть объяснено изменениями в поведении и окружающей среде, определяемыми главным образом климатическими, социальными и экономическими условиями, которые влияют на передачу лейшмании.

CL присутствует на юге США, где единичные случаи были зарегистрированы в штатах Техас и Оклахома, Центральной и Южной Америке, причем большинство случаев CL зарегистрировано в Бразилии и Перу [16-18], а также в Старом Свете, в Северной и Восточной Африке, на Ближнем Востоке, в Западной и Южной Азии [18-20] (рис. 1). В этих районах в некоторых городах наблюдается очень высокий уровень регистрации новых случаев CL, таких как Алеппо (Сирия, Западная Азия), где ежегодно регистрируется около 12 000 новых случаев [19-21].

Поражения лейшманией без боли или зуда являются обычным явлением, но у некоторых пациентов могут быть боли, особенно если язвенные поражения вторично инфицируются бактериями или если эти поражения находятся вблизи суставов [22].

CL может варьировать от ограниченной формы, представленной только одно или несколькими локализованными поражениями, до диссеминированной формы с множественными поражениями (таблица 2), включая подкожные, бородавчатые, споротрихоидные, импетигинозные, геморрагические, рожистые, шанкриформные, волчаночные, папулезные, псориазиформные и корковые поражения [11, 23, 24].

Таблица 2. Клиническая картина и проявления гиперчувствительности замедленного типа (DTH) при инфицировании различными видами кожных лейшманий в мире, адаптированная из источников [2, 82, 90].

Примерно в 20% случаев в острую фазу инфекции поражения могут начинаться в виде узелков и сохраняться при хронической инфекции [1]. В зависимости от клинического типа и стадии, эпидермис может покрывать плотный дермальный инфильтрат, содержащий преимущественно гистиоциты, лимфоциты и плазматические клетки [25].

У некоторых пациентов с CL Нового Света может развиться регионарная лимфаденопатия, иногда бубонный, узловой лимфангит (споротрихоидоподобные подкожные узелки) и сателлитные поражения [1].

В эпидемических регионах Западной Азии, где случаи L. tropica перешли в агрессивное и длительное течение заболевания, поражения затрагивали и, возможно, препятствовали функционированию жизненно важных органов чувств, включая обоняние и зрение [19].

3.     Эффективность врожденного и приобретенного иммунного ответа определяет исход инфекции и тяжесть кожного лейшманиоза

Распространение и персистенция паразитов Leishmania в иммунокомпетентном хозяине зависит от непрерывной активности паразитов, способных модулировать и подавлять врожденный и адаптивный иммунный ответ [25-27].

Согласно исследованиям in vitro, генетическая предрасположенность хозяина, виды лейшманий и различные изоляты паразитов могут влиять на иммунный ответ [28].

Растущий интерес к изучению иммунного ответа против кожных видов лейшмании на различных моделях животных (таких как восприимчивые мыши BALB/c, резистентные мыши C57BL/6 и нечеловеческие приматы) способствовал улучшению понимания специфических взаимодействий паразит-хозяин и очень сложных путей иммунных механизмов, лежащих в основе иммунопатологии CL [25, 29, 30].

Однако полное понимание иммунных механизмов, которые активируются или инактивируются у пациентов с CL, имеет решающее значение для снижения заболеваемости до уровня, который оказал бы минимальное воздействие на общественное здравоохранение.

Иммунная защита характеризуется двумя основными механизмами: врожденным иммунным ответом, который активируется на ранней стадии первичной инфекции, и адаптивным иммунным ответом, который является реакцией второй линии.

Связующее звено между этими двумя реакциями осуществляется антигенпрезентирующими клетками (APC) и цитокинами, высвобождаемыми в микроокружение эффекторными иммунными клетками.

3.1.        Дефекты системы комплемента

Система комплемента играет важнейшую роль во врожденной иммунной защите. Белки плазмы, составляющие систему комплемента, участвуют в активации классического (CP), альтернативного (AP) и лектинового путей (LP).

Активация комплемента запускает стимуляцию протеолитических каскадов, генерирующих различные молекулы, такие как анафилатоксины, опсонины и комплекс мембранной атаки. В результате влияния каскада комплемента патогены подвергаются лизису и опсонизации, а также возникает воспалительная реакция.

Исследования In vitro показали, что неинфекционные промастиготы Leishmania восприимчивы к лизису, опосредованному комплементом, и что инфекционные метациклические промастиготы могут активно сопротивляться [31].

Попадая в дерму млекопитающих, инфекционные промастиготы активируют систему комплемента, а затем вступает в действие первый механизм выживания паразита, ингибирующий каскад комплемента [32, 33].

Влияние на каскад комплемента достигается путем инактивации опсонинов, способствующих привлечению макрофагов (MΦ) [26, 30].

Предыдущие исследования показали, что LP эффективно активируется, поскольку маннозосвязывающий лектин, белок, который связывается с липофосфогликаном нескольких микроорганизмов, включая лейшманию, инициирует протеолитический каскад, вызывающий лизис патогена [33-35].

Более того, активация LP запускает C3-конвертазу, которая преобразует C3 в C3b, индуцируя активацию AP [34, 36].

Инфекционные промастиготы Leishmania выработали механизмы, препятствующие активации AP [37].

Ранее было обнаружено, что поверхностный гликопротеин лейшмании захватывает молекулы C3b [26, 30].

При связывании молекул C3 с гликопротеином массой 63 кДа (gp63) C3b становится инактивированным (iC3b), что предотвращает выработку C3-конвертазы [37].

iC3b, который остается прикрепленным к поверхности паразита, распознается рецептором комплемента-3, который запускает фагоцитоз промастигот с помощью MΦ (рис. 2). После поглощения MΦ паразит дифференцируется в форму амастигот, которые имеют подходящие условия для инициации репликации [26, 30].

Сообщалось, что активация комплемента мембранными компонентами L. mexicana вызывает истощение факторов комплемента [37].

Истощение комплемента может стимулировать комплемент-независимое поглощение паразита полиморфноядерными нейтрофильными гранулоцитами (PMNs), что может продлить выживание паразита [30, 32].

Таким образом, врожденный иммунный ответ, стимулируемый системой комплемента хозяина, по-видимому, негативно влияет на CL, вызываемый L. mexicana.

Тем не менее, предыдущие исследования на мышах BALB/c показали, что комплемент может уменьшать распространение паразитов L. amazonensis при поражениях кожи [38], а исследования in vitro показали, что амастиготы L. tropica были восприимчивы к лизису комплемента [39], предполагая, что во время инфекционного процесса амастиготы могут быть восприимчивы к системе комплемента.

3.2.        Нейтрофилы, по-видимому, оказывают двойное действие, подавляя раннее развитие инфекции, способствуя развитию патологического процесса на более поздних стадиях

Вскоре после заражения млекопитающих при укусах песчаной мухи инфекционным метациклическим промастиготам приходится уклоняться от врожденного иммунитета хозяина, чтобы выжить [25, 30].

Полиморфноядерные нейтрофилы (PMNs) являются первыми клетками-хозяевами, которые мигрируют к месту заражения лейшманией (а также к тканевым MΦ), вероятно, в ответ на попадание слюны песчаной мухи [40-42], которая инокулируется вместе с паразитами.

Эти короткоживущие клетки, имеют набор внутриклеточных и внеклеточных механизмов, могут задерживать и уничтожать патогены [30, 32].

При встрече с лейшманией PMN могут интернализировать паразита, генерировать множество внутриклеточных и внеклеточных бактерицидных факторов, таких как активные формы кислорода, индуцировать экзоцитоз содержимого гранул, богатогых сериновыми протеазами, которые могут повредить мембрану паразита, а также выделять паутинообразные липкие структуры (внеклеточные ловушки нейтрофилов (NETs)) во внеклеточное пространство, которые могут захватывать и инактивировать паразитов, создавая провоспалительную среду [30-32].

Однако, несмотря на разнообразные механизмы, которыми обладают PMN для сдерживания патогенов, Leishmania могут выживать, способствуя развития инфекции и вызывая NETs [30, 32, 33].

В модели внутриклеточной инфекции PMN нейтрофилы могут использоваться в качестве “троянских коней”, обеспечивающих выживание паразита и интернализацию макрофагами (MΦ), окончательными клетками-хозяевами, которые также избегают активации механизмов киллинга MΦ.

Другие исследования, проведенные с L. major, показали, что апоптотические PMNS мыши могут высвобождать жизнеспособных паразитов вблизи окружающих MΦ, способствуя поглощению паразита MΦ (механизм «троянского кролика») [28, 43].

Роль PMNS в контроле распространения паразитов на ранней стадии кожной лейшманиозной инфекции была изучена in vitro и на экспериментальных моделях на животных [32].

Исследование in vitro показало, что нейтрофилы мышей, подвергшиеся воздействию L. guyanensis, L. shawi и L. amazonensis, продуцировали супероксид, высвобождали ферменты во внеклеточное пространство и образовывали NETs.

Однако L. guyanensis и L. shawi ингибировали ферментативную активность, а L. amazonensis снижал эмиссию NET, указывая на модуляцию внеклеточных эффекторных механизмов PMN кожными видами Leishmania [32].

Недавние исследования, проведенные на мышиной модели, показали, что истощение PMN ускоряет распространение паразитов L. major и L. amazonensis, приводя к более выраженному отеку подушечек лап, что указывает на то, что PMN играют роль в сдерживании паразитарной инфекции и в контроле развития кожных поражений [44, 45].

Нейтрофилы, по-видимому, распознают этих паразитов с помощью механизмов, зависящих от паттерн-распознающих рецепторов (PRR-), таких как toll-подобный рецептор (TLR) 2, тем самым активируя нижестоящие пути, которые могут поставить под угрозу выживание паразита [32, 46, 47].

После стимуляции паразитами in vitro PMN кровотока у пациентов с симптомами заражения L. braziliensis имели не больший бактерицидный потенциал, чем PMN, полученные от здоровых лиц, но имели преимущественно провоспалительный профиль, возможно, влияя на микроокружение и рекрутинг лейкоцитов [27, 47].

При контакте с паразитами PMN, выделенные от здоровых доноров крови и от пациентов с CL Нового Света, высвобождали NETs, которые содержали и фиксировали паразитов, способствуя их уничтожению, а также стимулировали активность MΦ для контроля паразитарной инфекции [48, 49].

Также было подтверждено in vitro, что взаимодействие апоптотических или некротических нейтрофилов, подвергшихся воздействию L. amazonensis, с MΦ приводило к началу инфекции MΦ-паразитом, определяя её исход [50].

Вместе, эти результаты подчеркивают решающую роль PMNS в раннем развитии инфекции, контролируя кожных паразитов-лейшманий и задерживая развитие инфекции и прогрессирование поражений [32, 50].

Нейтрофилы присутствуют в незаживающих кожных поражениях, и недавние исследования, проведенные как на людях, так и на мышах, показали, что инфильтраты PMN в кожных поражениях индуцируют иммуноопосредованную патологию тканей [28, 40, 51].

Кроме того, PMN может проявлять гетерогенную функциональную активность в отношении различных видов кожных лейшманий и внутри одного и того же вида, что указывает на специфическое иммунное распознавание паразита [9].

Различные изоляты L. braziliensis могут способствовать специфической активации PMNs человека. PMN могут инактивировать паразитов-лейшманий или способствовать заражению, адгезируя жизнеспособных инфекционных паразитов, которые могут быть доставлены в клетку-хозяина.

Эти результаты подтверждают гипотезу о том, что PMN могут «отбирать» наиболее вирулентных инфекционных агентов и инактивировать менее вирулентных, что может создать новые возможности для изучения разработки стратегий, лежащих в основе модуляции рекрутинга и активности PMN, которые могут индуцировать заживление очагов [52].

Хотя широко признано, что они не играют ключевой роли в паразитарных заболеваниях, вызываемых простейшими, исследования in vivo выявили аттракцию эозинофилов к очагам при L. amazonensis и L. major [53-55].

Также было описано, что у пациентов с L. braziliensis, находившихся на ранней стадии лимфаденопатии, наблюдались клеточные инфильтраты, богатые эозинофилами [53].

Более того, при ранней стадии инфекции L. mexicana эозинофилы наблюдались в непосредственной близости от дегранулирующих тучных клеток в месте инокуляции паразита [56], указывая на возникновение перекрестных взаимодействий между этими двумя клетками, которые могли бы способствовать выведению паразита.

3.3.        Цитотоксические клетки врожденного иммунитета

После рекрутирования PMN естественные киллерные (NK) клетки также рекрутируются на ранней стадии лейшманиозной инфекции [25, 31]. NK-клетки — это крупные гранулоциты, которые играют ключевую роль во врожденном иммунном ответе [57].

Эти клетки играют решающую роль в определении тяжести заболевания, ограничении распространения паразитов на ранних стадиях и опосредовании прямого лизиса паразитированных клеток, обеспечивая иммунный ответ против лейшманиозной инфекции.

Исследования, проведенные на мышиной модели с L. amazonensis и L. major, показывают увеличение паразитарной нагрузки как прямое следствие истощения NK-клеток [58-60].

Эти клетки высвобождают провоспалительные цитокины, такие как интерферон- (IFN-) γ, который способствует дифференцировке CD4+ Th1-клеток и вместе с фактором некроза опухоли- (TNF-) α активирует механизм уничтожения MΦ [33, 59, 60].

Однако, по-видимому, паразиты Leishmania обладают некоторыми механизмами, направленными на подавление активности NK [58-60].

Исследования, проведенные на мышах, инфицированных L. major, показали, что NK-клетки проявляют сильную активацию, которая достигает максимума через 12-48 ч после заражения, после чего имеет тенденцию к устойчивому снижению [61].

Некоторые авторы связывают это подавление со способностью паразита ингибировать выработку нейтрофилами хемокина IP-10, привлекающего NK-клетки (CXCL9), который может предотвращать активацию NK-клеток, тем самым предотвращая непрерывное поступление NK-клеток из кровотока [62].

Кроме того, было продемонстрировано, что L. major promastigotes, соответствующий неочищенный антиген и gp63 могут ингибировать продукцию IFN-γ NK-клетками. gp63, по-видимому, способен связываться с NK-клетками человека, ингибируя способность клеток продуцировать IL-2 и подавлять регуляцию некоторых рецепторов NK-клеток, таких как CD16 и CD56 [63].

В случае L. tropica и L. amazonensis amastigotes подавление активности NK-клеток, по-видимому, связано с низкими уровнями IL-12. Этот интерлейкин, высвобождаемый DC, определяет активацию NK-клеток.

У людей было продемонстрировано увеличение количества CD56+NK-клеток в местах разрешающихся поражений [64], что позволяет предположить защитную роль этих клеток при лейшманиозе человека.

Хотя было продемонстрировано, что NK-клетки защищают от CL, некоторые исследования указывают на то, что эти клетки играют второстепенную роль [31, 53].

Таким образом, возможно, что NK-клетки могут способствовать иммунной системе бороться с инфекцией, но участие этих клеток все еще плохо изучено при CL человека и остается спорным при экспериментальном лейшманиозе мышей [53, 54, 65].

Однако активность NK-клеток различается у пациентов с локализованным (LCL) и диффузным (DCL) CL L. mexicana. Снижение количества NK-клеток у пациентов с DCL, связанное со снижением экспрессии TLR и низкой продукцией цитокинов, может быть связано с тяжестью заболевания [65].

Следовательно, возможно, что регуляция NK-клеток может привести к новой возможности для таргетного контроля CL.

3.4.        Антигенпрезентирующие клетки

Промастиготы поглощаются MΦ, которые являются конечными клетками-хозяевами для паразитов Leishmania [56].

Несмотря на то, что паразит тропен к клеткам организма-хозяина, поскольку реплицируется именно внутри MΦ, эти клетки все еще являются иммунным барьером, который паразиты должны преодолеть, чтобы сохраниться в организме хозяина [26, 30].

Внутри фаголизосомы MΦ формы промастигот подвергаются морфологической дифференциации на мелкие и неподвижные амастиготы, способные противостоять механизмам уничтожения клеток хозяина и выживать при высокой температуре у млекопитающих (по сравнению с песчаной мухой) [30, 56].

Амастиготы размножаются и способствуют хронизации кожной инфекции в пределах дермального MΦ [30, 56]. Паразиты Leishmania могут индуцировать дифференциацию MΦ на два различных фенотипа: M1 и M2 [30] (рис. 3).

M1-MΦ, также называемые классически активированными MΦ, стимулируются провоспалительными цитокинами IFN-γ и TNF-α. Эти цитокины индуцируют экспрессию синтазы оксида азота (NO) 2 (NOS2), которая расщепляет аргинин до ОН-аргинина, а затем до NO и цитруллина [31, 66, 67].

NO может далее метаболизироваться до других активных форм азота, в то время как цитруллин может вступать в цикл цитруллин–NO и синтезировать NO [66-68].

Этот механизм ответственен за NO-зависимую лейшманицидную активность, которая играет ключевую роль в борьбе с лейшманиозной инфекцией [67, 68].

Хотя реакция M1-MΦ обычно приводит к борьбе с паразитами, она также способствует некрозу кожных поражений вследствие интенсивного иммунного ответа, который способствует развитию тяжелых язв [69].

M2-MΦ, также известные как альтернативно активированные MΦ, могут индуцироваться различными иммуномодуляторами, включая колониестимулирующий фактор MΦ (M-CSF), интерлейкин- (IL-) 4 и IL-1.

В соответствии со стимуляцией, M2-MΦ может быть фенотипически идентифицирован как M2a, M2b, M2c или M2d, который, по-видимому, участвует в различных иммунных взаимодействиях.

M2-MΦ активируют аргининовый путь путем экспрессии аргиназы, фермента, который гидролизует аргинин в мочевину и орнитин. Орнитин далее метаболизируется в полиамин и пролин, которые индуцируют клеточную пролиферацию, выработку коллагена и восстановление тканей [68-70].

Более того, в 2007 году Odegaard и соавт. [71] сообщили, что активируемый пролифератором пероксисом рецептор- (PPAR-) γ играет роль в созревании альтернативно активируемых MΦ и показали, что нарушение PPAR-γ в миелоидных клетках препятствует активации M2-MΦ [71, 72].

Фактически, в нескольких исследованиях были получены доказательства того, что M2-MΦ связаны с лейшманиозной инфекцией. В случае CL сообщалось только об участии PPAR-γ в активации M2-MΦ при инфекции L. major, L. amazonensis и L. mexicana [30, 37, 69].

Хотя активация M1-MΦ как IFN-γ, так и TNF-α приводит к контролю инфекции, это наблюдение может не быть истинным предиктором прогрессирования заболевания у всех кожных видов лейшмании, поскольку также сообщается, что активированные IFN-γ MΦ (M1-MΦ) не способны влиять на амастиготы L.

amazonensis, способствуя выживанию паразита [30, 50]. У резистентных мышей инфицированные L. major MΦ запускают Т-хелперные клетки 1 (Th1), индуцируя выработку IFN-γ и, следовательно, активируя индуцируемую синтазу оксида азота (iNOS) и приводя к дифференцировке M1-MΦ [66, 73].

Это приводит к уничтожению паразита и замедлению распространения процесса [74].

Кроме того, у пациентов с диффузным CL, вызванным L. amazonensis, аргиназа, полиамины и простагландин Е2, липидное соединение, полученное из жирных кислот, обычно ассоциируемых с воспаленными тканями, по-видимому, ослабляют местный воспалительный иммунный ответ по сравнению с пациентами с локализованным CL [75].

Таким образом, возможно, что совместно эти медиаторы способствуют развитию диффузного CL.

Более поздние исследования показали, что аргиназа L. amazonensis может опосредовать посттранскрипционную регуляцию MΦ microRNAs [75].

Отсутствие аргиназы паразита, по-видимому, способствует усилению регуляции NOS2 и последующему увеличению выработки NO, что может привести к гибели паразита.

Кроме того, в дальнейшем исследовании Бадирзаде и соавт. не было обнаружено значимых корреляций между активностью аргиназы L. major и количеством, размерами и длительностью поражений у пациентов [76, 77].

С другой стороны, у восприимчивых мышей IL-4, IL-6 и IL-10 были ответственны за подавление iNOS-ассоциированных механизмов и дифференцировку M2-MΦ [30, 78].

Дендритные клетки (DCs) и MΦ являются важными APCs, которые устанавливают связь между врожденным и адаптивным иммунитетом.

Эти клетки презентируют чужеродные антигены Т-клеткам-хелперам через молекулы II класса основного комплекса гистосовместимости (MHCII), в то время как эти и другие типы клеток могут презентировать антигены цитотоксическим Т-клеткам через молекулы I класса основного комплекса гистосовместимости (MHCI).

В дополнение к молекулам MHC, костимулирующие молекулы необходимы для активации Т-клеток. Подавление выработки костимулирующих молекул приводит к нарушению сигнальных путей и дефектным иммунным реакциям [79].

Несколько исследований показали, что DC могут играть дихотомическую функциональную роль в модуляции иммунного ответа хозяина, влияя на адаптивный иммунный ответ и исход заболевания [78].

При поражениях кожи L. amazonensis и L. braziliensis дермальные DCs (также называемые клетками Лангерганса) играют различные роли.

У пациентов с L. amazonensis DCs связаны с иммунным ответом Th2-типа, в то время как у пациентов с L. braziliensis DCs связаны с защитным иммунным ответом Th1 [79].

С другой стороны, после рестимуляции in vitro моноциты, выделенные от пациентов с CL, вызванным L. braziliensis, показали низкую экспрессию костимулирующих молекул B7-1 (CD80) и B7-2 (CD86). Поскольку костимулирующие молекулы имеют решающее значение для корректной активации Т-клеток, паразиты L. braziliensis, по-видимому, способны регулировать иммунный ответ пациента [80].

Подобно MΦ, Leishmania также участвует во внутриклеточной передаче сигналов в DCs [73, 78].

Модуляция активации DC паразитами Leishmania, по-видимому, является видоспецифичной [30, 78]. Экспериментальные исследования с L. major, L. mexicana, L. amazonensis и L. braziliensis показали, что мигрирующие DCs увеличивают экспрессию MHC и костимулирующих молекул [30, 73, 78].

Гистопатологические исследования биоптатов кожи человека выявляют различия в тяжести кожных поражений, которые могут быть связаны с количеством субпопуляций DC, проявляющих различный фенотип, которые, индуцируя Т-клеточный иммунный ответ, могут влиять на тяжесть заболевания [3, 81, 82] (таблица 2).

В экспериментальных моделях DCs обеспечивают первый контакт антигенов лейшмании с Т-клетками, что приводит к преимущественной стимуляции IFN-γ, продуцируемого CD4+ Т-клетками [30, 82, 83].

С другой стороны, другие исследования, проведенные на мышах, инфицированных L. major, свидетельствуют о том, что дермальные DC могут индуцировать увеличение субпопуляций Treg-клеток [84].

Хотя роль DCs при CL очень сложна, эти клетки могут быть использованы для исследований, которые могут привести к созданию альтернативных методов лечения и терапевтических вакцин для улучшения терапии инфицированных пациентов [85].

DCs и MΦs экспрессируют PRR, которые позволяют обнаруживать паразитов на коже хозяина. TLR являются наиболее изученными, и некоторые из них, такие как TLR3, TLR4, TLR7 и TRL9, как было показано, играют ключевую роль во врожденном определении и распознавании лейшмании этими клетками [81].

Это распознавание имеет решающее значение для инициирования воспалительной реакции и контроля репликации паразита [30, 80].

После рестимуляции in vitro антигенами паразита моноциты, выделенные от пациентов с LC, вызванным L. braziliensis, показали повышающую регуляцию TLR9.

Кроме того, была обнаружена связь между более высокой частотой выявления TLR9+ моноцитов и тяжестью поражения.

Внутриклеточный рецептор TLR9, трансмембранный белок эндосомальных компартментов, связывается с DNA патогена, запуская сигнальные пути, которые приводят к провоспалительному ответу.

Таким образом, повышающая регуляция этого реццептора у пациентов с CL указывает на высвобождение провоспалительных цитокинов, которые, по-видимому, не оказывают благоприятного влияния на снижение тяжести заболевания [80].

3.5.        Взаимодействие провоспалительных и регуляторных субпопуляций лимфоцитов

В- и Т-клетки являются ключевыми компонентами приобретенного иммунитета. В-клетки ответственны за выработку антигенспецифических антител (гуморальный ответ), и поскольку они являются APCs, они также могут играть роль в активации Т-клеток [86-88].

Эти клетки активируются после воздействия чужеродных антигенов, которые интернализуются, приводя к репликации и дифференцировке эффекторных В-клеток и высвобождению антител [30, 86].

Несколько исследований предполагают, что В-клетки могут быть вовлечены в острую фазу лейшманиозной инфекции, включая инфекции, вызываемые L. tropica, L. mexicana, L. major, L. braziliensis и L. amazonensis, хотя механизм, стоящий за этим, до сих пор неизвестен [87, 89, 90].

Однако исследования, проведенные с L. major на моделях резистентных грызунов (C3H/HeN и C57BL/6), предполагают, что В-клетки могут играть определенную роль в развитии иммунитета против лейшманиозной инфекции [91, 92].

Кроме того, Мокбел и соавт. [93] показали, что растворимые факторы, такие как видоспецифические иммуноглобулины, и как CD4+ Т-, так и В-клетки, полученные от мышей, инфицированных L. major, которые излечились от инфекции, сыграли ключевую роль в эрадикации внутриклеточных паразитов L. amazonensis.

Кроме того, недавнее исследование, о котором сообщил Гибсон-Корли [94], показало, что В-клетки мышей C3HeB/FeJ, коинфицированных L. major и L. amazonensis, способствуют эрадикации паразитов, в то время как В-клетки мышей C57BL/6, коинфицированных C57BL/6, были неэффективны в борьбе с инфекцией.

Хотя механизм действия В-клеток до конца не выяснен, эти данные могут указывать на то, что В-клетки могут быть хорошей мишенью для разработки терапевтического средства от кожного лейшманиоза, поскольку эти клетки, по-видимому, играют роль в контроле CL на резистентных мышиных моделях [95].

Контроль лейшманиозной инфекции и прогрессирования заболевания уже давно связан с выработкой провоспалительного и противовоспалительного иммунного ответа [30]. Устойчивый Th1-ответ, характеризующийся повышенным уровнем IL-12, IL-2, IFN-γ и TNF-α и снижением продукции IL-4 и IL-10, способствует активации MΦ (рис. 4) и, по-видимому, имеет решающее значение для контроля организмом-хозяином лейшманиозной инфекции и клинического излечения [30, 82, 83].

С другой стороны, цитокины, связанные с Th2 (IL-4, IL-5, IL-10 и IL-13), ингибируют активацию MΦ, способствуя выживанию паразитов [30, 83, 85].

При некоторых клинических формах CL во время активной инфекции возникает смешанный иммунный ответ Th1/Th2, при этом реакция Th2 становится доминирующей, когда активируются оба типа реакций [10].

Усиление Th2-ответа связано с прогрессированием и хронизацией кожных поражений, которые часто невосприимчивы к классическому лечению лейшманиоза, приводя к тяжелым последствиям [10, 83, 85].

Исследования, оценивающие выработку цитокинов у пациентов с CL, вызванным L. guyanensis, показали высокие уровни IL-2 и IFN-γ [7]. В очагах поражения была обнаружена высокая плотность цитокинов, связанных с Th2, в частности IL-13.

Более того, у этих пациентов также может наблюдаться сниженное или неопределяемое распознавание антигена, связанное с высокими уровнями IL-10 и IL-5, а также более низкими титрами специфических антител.

В заключение, активированные цитокины Th2-типа, которые сдерживают реакцию Th1-типа, приводят к созданию иммунной среды, благоприятной для репликации паразита [7, 96, 97].

Таким образом, инфекция L. guyanensis влияет на экспансию антигенспецифических клонов Т-лимфоцитов, вызывая низкую пролиферацию лимфоцитов и снижая продукцию IFN-γ. Ограниченные клеточные и гуморальные реакции при инфицировании L. guyanensis могут объяснять высокую паразитарную нагрузку и рецидив заболевания [7].

Достижения в понимании прогрессирования CL указывают на то, что клеточные взаимодействия являются более сложными, чем парадигма Th1/Th2.

Кожная лейшманиозная инфекция сопровождается сложным набором взаимодействий, которые могут привести к дифференцировке субпопуляций Th17-клеток, которое характеризуется высвобождением IL-17 [40, 98].

Этот цитокин, признанный провоспалительным модулятором, индуцирует высвобождение другими клетками медиаторов воспаления, которые в конечном итоге способствуют аттракции PMN к месту инфицирования, поддерживая воспалительную среду, которая может быть связана с персистирующим течением.

У пациентов с LC, инфицированных L. amazonensis или L. guyanensis, наблюдался более высокий уровень Th17-лимфоцитов [40].

При инфекциях человека, вызванных L. major, L. tropica, L. amazonensis, L. braziliensis, L. guyanensis или L. panamensis, наблюдалась высокая продукция IL-17, указывающая на рекрутирование PMN и активацию MΦ, что может быть связано с развитием заболевания и тяжестью поражения [40, 99].

В исследованиях на мышах Th17-клетки были связаны с разрушением тканей [40, 51, 88, 100].

Регуляторные Т-лимфоциты (Treg) считаются важнейшей субпопуляцией клеток для контроля воспалительной реакции, регулирующей течение заболевания. Роль Tregs в спектре иммунных реакций CL различна у разных видов Leishmania [40, 88, 100].

У мышей, инфицированных L. major, Treg играют различную роль в исходе заболевания в зависимости от генетического фона и восприимчивости хозяина [101].

Однако в случае инфекции L. panamensis Treg-клетки играют роль в подавлении регуляции воспалительных цитокинов, которые, по-видимому, ограничивают аттракцию клеток-хозяев, что приводит к уменьшению размера очага поражения [101].

Следовательно, роль Tregs, а также Th17 при CL неясна, что требует дальнейших исследований, способных оценить динамику клеточных взаимодействий и лучше понять потенциал их использования в качестве биомаркеров тяжести заболевания и мишени для медикаментозного лечения.

Исследования L. major и L. braziliensis in vivo свидетельствуют о том, что подсемейство IL-10 необходимо для процесса заживления ран, поддержания регенерирующих свойств кожи и локализации патологического процесса [85].

Другие регуляторные механизмы, опосредуемые цитокинами, должны быть изучены в будущих исследованиях для контроля иммунопатологии, индуцированной лейшманией [102, 103].

Кроме того, сообщалось, что у пациентов с CL, инфицированных L. braziliensis, могут присутствовать CD4-CD8- (DN) Т-лимфоциты, экспрессирующие αβ Т-клеточные рецепторы (TCR), и DN Т-клетки, экспрессирующие γδ TCR. В то время как субпопуляции αβ-DN-Т-клеток были связаны с более выраженной воспалительной средой, приводящей к противопаразитарной активации MΦ, γδ-DN-Т-клетки, по-видимому, играют регуляторную роль, способствуя снижению воспалительной реакции [103].

При CL адекватный местный воспалительный иммунный ответ имеет решающее значение для сдерживания и уменьшения распространения паразитов. Однако чрезмерная воспалительная реакция может привести к повреждению тканей.

Таким образом, одновременное обнаружение субпопуляций провоспалительных и регуляторных клеток у пациентов с CL, по-видимому, способствует установлению баланса между защитным иммунным ответом против паразита и естественным внутренним ответом, обеспечивающим иммунный гомеостаз.

NKT-клетки, специализированная субпопуляция Т-лимфоцитов, также, по-видимому, играют определенную роль на ранних стадиях лейшманиозной инфекции [91, 104, 105] (рис. 4).

Однако у мышей, инфицированных L. major, было продемонстрировано, что NKT-клетки, по-видимому, контролируют количество паразитов в поражениях кожи и селезенки, но не в лимфатических узлах [54], указывая на органоспецифическую роль этих клеток.

Более того, в кожных поражениях пациентов, инфицированных L. braziliensis, были идентифицированы NKT-клетки, обладающие цитотоксической активностью [104].

4.     Проблемы профилактики, диагностики и лечения кожного лейшманиоза

Минимизация последствий CL зависит от профилактики, диагностики и лечения - трех основных этапов, которые должны включать разработку новых стратегий эффективной борьбы с лейшманиозом.

Профилактика — это первый элемент, который необходимо обеспечить для достижения контроля над заболеванием. Она включает в себя (i) снижение подверженности населения воздействию переносчиков паразитов, (ii) меры по уменьшению роли переносчиков и резервуаров в передаче паразитов, (iii) осведомленность и просвещение населения, подверженного риску этого паразитарного заболевания, (iv) доступность базовой медицинской помощи и (v) мониторинг о распространении и заболеваемости.

Борьба с переносчиками в основном основана на использовании инсектицидов, помимо того, что они токсичны и требуют регулярного повторного применения, это создает проблемы для населения с низким доходом, а также приводит к значительному увеличению числа устойчивых к инсектицидам переносчиков.

Кроме того, основными резервуарами паразита являются лесные животные, которые могут взаимодействовать с популяциями, что также увеличивает трудности в борьбе с этими паразитами.

Мониторинг CL по-прежнему является непростой задачей, поскольку социальная стигматизация, войны, бедность и ограниченный доступ к медицинскому обслуживанию в значительной степени затрагивают большинство эндемичных регионов, что связано с нехваткой оборудования и обученного персонала, что еще больше усугубляет эти трудности.

Диагностика и лечение взаимосвязаны, поскольку стадия прогрессирования заболевания и точность постановки диагноза сильно влияют на эффективность лечения. Ранняя и точная диагностика и эффективное ведение пациентов необходимы для уменьшения передачи паразитов и увеличения CL.

В районах, эндемичных по CL, диагноза должен быть установлен при более ранних клинических проявлениях, чтобы избежать осложнений и прогрессирования заболевания [106]. Конкретные подходы к лечению пациентов с CL должны учитывать этиологический агент, иммунокомпетентность пациента, клинические особенности и возникающие осложнения при лейшманиозной инфекции [11, 19].

Атипичные инфекции могут потребовать точной дифференциальной диагностики с другими возможными сопутствующими инфекциями, такими как лепра, туберкулез, грибковые инфекции, эктима, фурункул, карбункул, североамериканский бластомикоз, паракокциомикоз, фрамбезия, прототекозная инфекция, остроконечные кондиломы, споротрихоз, сифилис, красная волчанка, кожный фурункулезный миаз, тунгиаз, туберозная ксантома, саркоидоз, гангренозная пиодермия и новообразования [107].

Традиционно постановка диагноза CL достигается путем идентификации форм amastigotes (круглые внутриклеточные формы размером от 1,5 мкм до 3 мкм) лейшмании в биоптатах кожных поражений (золотой стандарт) с помощью микроскопического исследования [1].

Для диагностики лейшманиоза могут быть применены и другие методики, такие как гистологический анализ кожи, культуральное исследование и молекулярная диагностика [25]. Иногда кожная проба с лейшманином (LST), также называемая кожной пробой Монтенегро (MST) и гиперчувствительностью замедленного типа (DTH), используется при CL в качестве маркера клеточного иммунного ответа (таблица 2).

Когда диагноз CL однозначно установлен, необходимо применять специфическую таргетную терапию и вести пациента для контроля инфекции [12, 14].

В некоторых случаях необходимо отслеживать побочные эффекты, включая миалгию, желудочно-кишечные расстройства, головную боль, анорексию, астению, лихорадку, неврологические изменения и аритмию, а также использовать методы медицинской визуализации, такие как магнитно-резонансная томография (MRI), чтобы в тяжелых случаях не допускать разрушения хряща или поражения околоносовых пазух [12, 108].

Применение антилейшманиозных препаратов, применимых при CL, ограничено и проявляют серьезные побочные эффекты, имеют высокую стоимость и обычно требуют длительного применения [109]. Виды лейшманий, вовлеченные в инфекционный процесс, устойчивость к паразитам и сопутствующие инфекции являются ключевыми факторами, влияющими на эффективность лечения [110, 111].

Другой возможностью лечения является использование термотерапии; тем не менее, этот метод не является широкодоступным из-за стоимости необходимых устройств и процедур, и потребности в квалифицированных медицинских работниках для проведения лечения [112].

Недавние исследования, посвященные конкретным схемам для лечения CL у детей, свидетельствуют о нехватке имеющихся данных в поддержку рекомендаций по лечению для пациентов этого возрастного диапазона и о неудовлетворенной потребности в разработке и тестировании более эффективных вариантов лечения для этой уязвимой группы [113].

Наличие эффективных, недорогих и безопасных методов лечения, таких как профилактические вакцины, лекарственные препараты и терапевтические вакцины против кожных инфекций, пока недоступно для лечения лейшманиоза человека.

Кроме того, другие проблемы, связанные с факторами риска, такие как изменения климата, миграция населения и распространение переносчиков, могут усложнить борьбу с CL, способствуя распространению болезни [16]. Изменения климата могут привести к распространению переносчиков в неэндемичные регионы [1, 114].

Распространение переносчиков в сочетании с высокой трансмиссивной способностью и повсеместной распространённостью может способствовать адаптации паразита в неэндемичных районах, что приводит к образованию новых очагов и увеличивает риск передачи паразита [3, 115, 116].

Кроме того, экономические проблемы, стихийные бедствия и войны, связанные с массовой миграцией, а также туристические поездки, могут привести к повышенному риску заражения [4, 20, 117].

5. Заключительные замечания

Кожный лейшманиоз является важной проблемой общественного здравоохранения во всем мире. Спектр лейшманиозной инфекции может быть субклиническим, локализованным и диссеминированным и зависит от иммунной компетентности хозяина и вирулентности видов паразитов.

Высокий уровень заболеваемости лейшманиозом в настоящее время в основном в районах с нехваткой экономических ресурсов, недостаточно подготовленных медицинских работников и низкой осведомленностью о проблеме лейшманиоза в сфере здравоохранения в сочетании с отсутствием методов высокоэффективной борьбы с переносчиками и резервуарами, методов лечения и отсутствия вакцины создают среду, способствующую распространению лейшманиоза, превращая его в заболевание, которое вызывает острую озабоченность в области глобального здравоохранения.

Наряду с описанием специфического иммунного ответа у человека, модели на животных использовались для подробной характеристики иммунного ответа на паразитарные инвазии, вызываемые кожными видами лейшмании.

Следовательно, инвестиции в дополнительные исследования CL являются срочными и существенными, поскольку они лежат в основе факторов, регулирующих иммунные патологические реакции, которые необходимы для реализации более эффективных и интегрированных стратегий контроля и терапии.

Эти усилия необходимы для населения, затронутого этим заболеванием, которое нуждается в доступных и эффективных альтернативах имеющимся методам лечения, связанным с устойчивостью к паразитам и тяжелыми токсическими реакциями.