Копия Методичка по иммунологии. Методическое пособие Кафедра клинической иммунологии и аллергологии Национального медицинского универси тета 19961998
 Скачать 2.08 Mb.
|
|
Взаимосвязь HLA-антигенов с предрасположенностью к заболеваниям. История исследования связи HLA-антигенов с некоторыми заболеваниями включает два эта- па. Первый состоит из исследований связи между локусами А и В и болезнями; сейчас можно считать доказанным, что антигены локуса В чаще связаны с предрасположенностью к заболеваниям. Второй этап включает изучение связей заболеваний с антигенами DR-локуса. Отмечено, что при многих изу- ченных ранее болезнях связь с локусом DR более высока, чем ранее выявленная для локусов А и В. Установлено, что связь некоторых заболеваний с сублокусом В обусловлена наличием высокой степени неравновесного сцепления между ан- тигенами сублокусов В и DR. HLA зависимые болезни. (Lechler, 1994; Yao-Hua Song и соавторы, 1996; Menard, EI-AmmI, 1996) Заболевания Антиген, на который развивается иммунный ответ HLA Целиакия Альфа-глиадин DR3, DR7 Синдром Гудпасчура коллаген базальной мембраны клубочков почки DR2 Болезнь Грейвса тиротропиновый рецептор DR3, DR5 Болезнь Хашимото тироглобулин DR3, DR5 Инсулин-зависимый диа- бет декарбоксилаза глутаминовой кислоты (ДГК-65 и ДГК- 67); инсулиновый рецептор; тирозинфосфатаза 1А-2 и 1 А-2 бета DR3, DR4 Рассеянный склероз основной белок миелина DR2, DR4 Миастения гравис рецептор к ацетилхолину DR3 Болезнь Бехтерева неизвестен В27 Синдром Рейтера неизвестен В27 Пернициозная анемия Н+/К+-АТФаза; внутренний фактор DR5 Нарколепсия неизвестен DR2, (DRwl5) Прогрессирующий сис- темный склероз ДНК-топоизомераза, РНК-полимераза DR5 Псориаз вульгарный неизвестен DR7 Ревматоидный артрит Fc фрагмент IgG; коллаген; кальпастатин DR7, DR21 Ювенильный ревматоид- ный артрит Fc фрагмент Ig; коллаген DR5 СКВ двухспиральная ДНК DR3, DR2 Витилиго тирозиназа DR4 Дерматит герпетиформ- неизвестен DR3 Пемфигус вульгарный »гРе V антигенный комплекс» DR4, DRw6 Для объяснения механизмов включения продуктов HLA-комлекса в патогенез заболевании выдвинуто несколько гипотез. 1. Рецепторная гипотеза, согласно которой определенные HLA-антигены являются рецепто- рами для вирусов, облегчающими их фиксацию и проникновение в клетку. Эта гипотеза имеет много свидетельств в свою пользу, однако есть аргументы и против. Например, при таких заболеваниях яв- но вирусной этиологии, как грипп и полиомиелит, а также при инфекционном мононуклеозе досто- верной корреляции с HLA-антигенами не обнаруживается. 2. Гипотеза молекулярной "мимикрии" заключающаяся в том, что некоторые микроорганиз- мы несут поверхностные специфичности, идентичные HLA-структурам макроорганизма хозяина. По- этому развивается толерантность к данным микроорганизмам, в связи с чем распознавание не проис- ходит, что и обуславливает развитие заболевания. 3. Гипотеза о модификации своего антигена. Согласно этой гипотезы модифицированный ау- тологичный антиген распознается иммунной системой как чужеродный, что приводит к срыву толе- рантности. 4. Гипотеза о влиянии гипотетического lr-гена на предрасположенность к заболеваниям (на- рушение в селекции антигенных детерминант, наличие "дыр" в репертуаре Т-лимфоцитов, нарушение супрессии, опосредованной Т-лимфоцитами). 5. Гипотеза о влиянии не "классических" HLA-генов, картирующихся в пределах ГКГ. На пример, гены HSP- 70, TNF; недостаточность С4а и С2 ассоциируется с СКВ и пиогенной инфекцией. Не исклю- чено, что болезни, ассоциирующиеся с повышенной частотой какого-либо одного антигена HLA- системы, имеют общие этиологические и патогенетические механизмы развития. Это подтверждают данные Bodmer (1980), который обнаружил связь аутоиммунных заболеваний с аллелями DR2; DR3; DR4. То же можно сказать и о различных заболеваниях, сопровождающихся поражением суставов — болезнь Бехтерева, синдром Рейтера, ревматоидный артрит, которые также имеют общий генетиче- ский маркер — антиген HLA-B27. На основании данных литературы и наших исследований можно заключить, что у лиц с определенным HLA-фенотипом имеется предрасположенность к тому или иному заболеванию, либо к группе таковых. Нельзя утверждать, что HLA-система является единст- венной, обуславливающей повышенный риск заболевания. Трансплантационный иммунитет Идея пересадки органов в клинике была продиктована перспективой замены больного органа здоровым. Впервые в мире трансплантация органа (почки) была проведена проф. Ю. Вороным в 1935 г. в Харькове (вернее, им была осуществлена подсадка донорской почки на бедренные сосуды жен- щины, отравившейся сулемой). Существуют следующие виды трансплантации: аутотрансплантация — пересадка собственных тканей; — аллотрансплантация — пересадка органов и тканей в пределах одного и того же биологического вида; ксенотрансплантация — пересадка органов и тканей в пределах разных биологических ви- дов; изотрансплантация — пересадка между идентичными близнецами или между генетически идентичными животными. Субъект, которому пересаживают трансплантат (Тр-т), является реципиентом (Рu), а от кото- рого забирают орган или ткань — донором (Дн). Селекция пары донор-реципиент В связи с тем, что клетки ДН несут на своей поверхности антигены (Аг), которые отличаются от антигенов Рц, иммунная система последнего развивает иммунный ответ на Тр-т. В результате формируется реакция отторжения Тр-та. Способом, который в большей или меньшей мере уменьшает реакцию отторжения (РО), явля- ется подбор или селекция пары Дн-Рц по Аг гистосовместимости, которые у человека объединены в систему HLA (Human leucocyte antigens). Они также получили название транстплантационных Аг (см. соответствующее метод, пособие). В практике трансплантационной иммунологии в Украине типирование, т.е. определение фе- нотипа — HLA ДН и Рц, проводится чаще всего по Аг локусов А, В, С, DR. На практике необходимо узнать, насколько Дн отличается от Рц по системе HLA. Селекция и предполагает подбор наиболее совместимых Рц и Дн. Для оценки степени гистосовместимости был предложен индекс гистосовме- стимости (ИГ). При одном идентичном у Рц и Дн HLA-антигене ИГ составляет 25%, при 2-х — 50%, при 3-х — 75%, при 4-Х — 100%. При этом оценивают степень гистосовместимости по т.н. "класси- ческим" HLA — А и В. Некоторые HLA-Аг похожи по строению (последовательность аминокислот- ных остатков имеет определенную степень гомологии). В этой связи такие "подобные" Аг, если они есть у Дн, могут повысить степень гистосовместимости. Есть несколько групп схожих по строению HLA-Аг, которые получили название перекрестно реагирующих: по локусу А — А1, 3, 11: А2, 28; А23, 24; А25, 26; A30, 31; по локусу В — В5, 35; В7, 22, 27; В8, 14; В13, 40; В15, 17; В38, 39; В12, 21. Опираясь на эти особенности HLA можно улучшить результаты подбора донорского Тр-та по HLA. Условлено, что наличие у Дн HLA-антигенов с сильными перекрестными реакциями повышает ИГ на 20%, с менее сильными — на 10%. Собственно селекция преследует подбор пары Дн — Рц по такому принципу: Дн наименьшим образом должен отличаться от Рц по Аг HLA-системы. С целью выявления HLA-фенотипа проводится типирование лимфоцитов периферической крови Дн и Рц. Для типирования лимфоцитов по антигенам 1 класса (HLA-A, В, С) используют лим- фоцитотоксический тест (ЛЦТТ) в микромодификации Пауля Терасаки. Ингредиентами являются: анти-HLA активные сыворотки, которые составляют типируюшую панель, лимфоциты перифериче- ской крови субъекта, нормальная кроличья сыворотка (в качестве комплемента). С целью выявления Аг II класса (HLA — DR, DP, DQ) используют пролонгированный ЛЦТТ с суспензией клеток, обогащенных В-лимфоцитами, на прверхности которых представлены эти анти- гены. Как известно, в периферической крови человека содержится всего 5-20% В-клеток, чего для выполнения теста недостаточно. Есть метод получения суспензии лимфоцитов, обогащенной В- клетками, который основан на свойстве В-лимфоцитов прикрепляться к волокнам синтетической ва- ты. По общеизвестному правилу пересадка аллогенного органа категорически запрещена в том случае, когда у Рц имеются предсуществующие Ат к HLA-Аг донора. Предсуществующие антитела (ПАт) продуцируются вследствие сенсибилизации Рц Аг лимфоцитов периферической крови. Вооб- ще ПАт можно выявить приблизительно у трети человеческой популяций как результат переливания крови либо беременности. По своему действию они в основном являются лимфоцитотоксическими антителами. ПАт, специфические к лимфоцитам конкретного Дн, выявляют в обычном ЛЦТТ (лимфоциты ДН и сыворотка Рц). Реакция в таком исполнении получила название перекрестной пробы или кросс матч (КМ). ПАт являются фактором риска сверхострого (и в какой-то мере острого) отторжения Тр- та и учитываются как прогнозонега тивный показатель. Активность ПАт в КМ обозначается цитотоксическим индексом (ЦИ) в °/о. Традиционно учитывается ЦИ>5%, что означает 5 погибших лимфоцитов на 100 лимоцитов в поле зрения. Выявление цитотоксичности в некоторых пробах не является прямым противопоказанием к пересадке, однако, учитывается как негативный прогностический признак и требует тщательного на- блюдения за реципиентом после трансплантации. Высокий процент положительных проб (более 25%) является свидетельством массивной сенсибилизации потенциального Рц-та. В данном случае следуют общеизвестному правилу: Рц-ту с широким спектром ПАт необходимо подыскать такого донора, к лимфоцитам которого у данного реципиента не выявлялись бы специфические ПАт. При этом степень гистосовместимости по HLA между донором и Рц-том можно не учитывать. Это следу- ет понимать так, что несовместимость пары Дн — Рц в данном случае имеет меньшую опасность, чем риск сверхострого криза отторжения, обусловленного высоким уровнем ПАт. Итак, селекция пары Дн — Рц, кроме подбора по HLA-антигену, имеет целью определить степень специфической и неспе- цифической пресенсибилизации Рц к Аг системы HLA Дн. Однако, часто отрицательные результаты пересадки наблюдаются при отрицательной КМ и, наоборот, при положительной КМ не всегда раз- вивается сверхострое отторжение Тр-та. Первое исключение можно объяснить следующим: 1) ЛЦТТ, с помощью которого производится перекрестная проба, недостаточно чувстви- тельный и дает лож ноотрицательные результаты; 2) сенсибилизация Рц сопровождается синтезом некомплементфиксирующих Ат, которые не могут быть выявлены в комплементзависимой реакции (в ЛЦТТ), однако, в организме Рц способны проявить разрушительное действие на Тр-т; 3) сенсибилизация осуществляется с помощью иных антигенов (органных, а не HLA). Вто- рое исключение (т.е. положительные результаты) пересадки аллогенного органа при положительной КМ можно объяснить существованием двух видов ПАт: против молекул I класса (антигенов HLA — А, В, С) и против молекул второго класса (антигенов HLA — DR, DP, DQ). Как известно, молекулы первого класса экспрессирова ны на всех клетках организма, следовательно и в аллотрансплантате, в том числе на т.н. лимфоцитах-пассажирах донорского происхождения. Высокие титры ПАт к HLA — А, В, С детерминантам всегда осуществляют цитотоксический эффект по механизму комплементза- висимого лизиса, т. е. такие ПАт агрессивны и разрушаю Тр-т. Обычно они определяются при темпе- ратуре 37°С в ЛЦТТ с Тл, на которых представлены молекулы первого класса, и называются тепло- выми анти-Т-антителами. Ат, направленные против молекул второго класса главного комплекса гис- тосовместимости, не являютсяя цито токсическими. Их принято рассматривать как блокирующие антитела, которые экранируют (покрывают) DR-антигены на клетках Тр-та, предотвращая иммуноло- гичесское распознавание. Эти ПАт определяются при температуре 8 — 10°С в ЛЦТТ с В- лимфоцитами, на которых представлены молекулы 2 класса и называются холо довыми анти-В анти- телами. Т.е. кросс матч необходимо проводить паралельно со взвесями лимфоцитов, обогащенных Т- и В-клетками при разных температурах согласно двум видам предсуществующих антител: холодовых и тепловых. Еще раз подчеркнем, что именно холодовые анти-В Ат, которые направлены к DR- антигенам, обеспечивают т.н. феномен усиления Тр-та. Тепловые же анти-Т антитела направлены к HLA — А, В, С Аг и оказывают на клетки Тр-та цитотоксический эффект. Для более тщательной селекции пары Дн-Рц необходимо выявить пресенсибилизацию Рц к Аг Дн, которые не относятся к HLA-системе, в особенности к Аг клеток эндотелия сосудов. Наличие у Рц антиэндотелиальных Ат часто является причиной сверхострого либо ускоренного КО. Именно поэтому целесообразно выявление этих антител до пересадки. Для этого используется специальная панель типирующих сывороток. Опасность, связанная с наличием Ат против эндотелия сосудов алло- генной почки, обусловлена тем, что Аг сосудистого эндотелия, которые не относятся к HLA-системе, специфичны, высокоиммуногенны и способны индуцировать РО. В рамках селекции пары Дн-Рц также исследуют исходный иммунный статус Рц, который, как правило, влияет на течение постранс- плантационного периода. Для полной характеристики исходного иммунного статуса в обязательном порядке проводится иммунограмма (ИГ) 1 уровня, а при необходимости — и 2-го. Из показателей системного иммунитета существенное значение имеет абсолютное количество Т-хелперов и Т- киллеров, а также их количественное соотношение, т.н. показатель ИРИ (иммунорегуляторный ин- декс). Итак, для селекции пары Дн-Рц необходимо определить: 1) степень гистосовместимости, т.е. HLA-фенотип Дн и Рц; 2) разнотемпературные предсуществующие антитела у Рц к HLA-Аг Дн; 3) антиэндотелиальные Ат у Рц к Аг Дн; 4) исходный иммунный статус реципиента. Механизмы отторжения аллотрансплантата Как было указано выше, аллотрансплантат, наделенный чужеродными антигенными структу- рами, инициирует у Рц иммунный ответ. В результате этого развивается реакция отторжения, которая в клинике именуется кризом отторжения (КО). Согласно клинической картине КО имеет определенную классификацию, которой соответст- вуют определенные иммунологические особенности. Отторжение бывает: 1) сверхострое или ускоренное, которое развивается немедленно после подключения Тр- та к кровотоку Рu или в первые 48 часов после пересадки; 2) острое, которое развивается в течение первых 3-х недель после трансплантации; 3) хроническое, наблюдающееся через несколько мес. либо лет. Механизм сверхострого КО обусловлен пресенсибилизацией Рц к HLA — Аг Дн, т.е. наличием у Рц ПАт. Как уже отмечалось, материальным субстратом пресенсибилизации являются HLA-Аг, которые индуцируют у Рц гумо- ральный иммунный ответ еще до трансплантации вследствие гемотрансфузий, беременностей либо лечения программным гемодиализом. Функция аллогенной почки (выделение мочи) при немедлен- ном КО прекращается в первые минуты или часы после пересадки, а при ускоренном — в первые 2 суток. Доказательством того, что ПАт являются причиной сверхострого КО, есть факт их исчезнове- ния из периферического кровообращения Рц сразу же после подключения Тр-та к кровотоку. Эти ан- титела фиксируются в пересаженной почке, о чем свидетельствуют результаты иммунофлуоресцен- ции и электронной микроскопии. При сверхостром КО ПАт повреждают Тр-т либо вследствие их не- посредственного влияния на клетки гломерул по механизму комплементзависимого лизиса, либо в связи с развитием иммунного воспаления при участии системы комплемента, сопоровождающегося развитием гемокоагуляционных нарушений. При этом этом комплекс Аг-Ат, который образуется при фиксации Ат на HLA — А, В детерминантах клеток аллогенной почки, активирует комплемент, по- сле чего развивается агрессивное действие по отношению к клеткам гломерулярных капилляров. Раз- вивается иммунное воспаление согласно механизмам, описанным в соответствующих метод. реко- мендациях. Иммунное воспаление при сверхостром КО включает механизмы гемокоагуляции, что приво- дит к отложению фибрина и образованию тромбов в сосудах Тр-та. Нарушение кровотока в Тр-те приводит к отторжению — конечному результату иммунного конфликта. В патогенезе острого криза отторжения (ОКО), возникающего вследствие недостаточной иммуносупрессивной терапии (ИСТ), основная роль принадлежит клеточному звену иммунитета, хотя категорически отрицать участия гуморальных ре- акций нельзя. Патогенез острого КО основан на принципе иммунологического распознаваняя "чужо- го". Начальный этап этого механизма — стадия распознавания чужеродного Аг, а конечный — когда клетка-эффектор, в данном случае Т-клетка CDL (сенсибилизированный цитотоксический лимфо- цит), взаимодействует с клеткой-мишенью и осуществляет киллинговый эффект. Иммунологическое распознавание HLA-Аг Дн происходит двумя путями: прямым и непря- мым. Прямое распознавание основано на том, что HLA — продукты донора в виде пептидов пред- ставляются для распознавания Т-лимфоцитам Рц Аг-презентирующими клетками донора. Последние, как известно, несут молекулы HLA и I и II класса. Таким образом, создаются условия для стимуляции как CD4+, так и CD8+ лимфоцитов Рц. Распознавание пептидов, представленных Аг- презентирующими клетками донора, осуществляется Аг-распознающим рецептором С04+Т-хелпера Рц с соблюдением рестрикции по молекулам II класса. Распознавание донорских Аг HLA I класса, экспрессированных на лимфоцитах-пассажирах, осуществляются Аг-распознающим рецептором CD8+ киллерных клеток Рц с соблюдением рестрикции по молекулам I класса. Стимуляция этих лимфоцитов Рц инициирует созревание специфических Тк, т.е. клеточный иммунный ответ с реали- зацией острого КО на 1-й неделе после пересадки. Стимуляция CD4+ Т-лимфоцитов Рц инициирует развитие как клеточного, так и гуморального иммунного ответа. Т.е. прямое распознавание донор- ских Аг основано на том, что Аг-распознающим Т-лимфоцитам Рц "предлагаются" уже готовые анти- генные детерминанты донора донорскими же антиген презентирующими клетками. Непрямой путь иммунологического распознавания Аг донора основан на общебиологическом принципе: про цессинг донорских Аг и презентация пептидов осуществляется антиген- презентирующими клетками Рц. В данном случае также инициируется как клеточный, так и гумо- ральный ответ на Аг донора, однако иммунная реакция развертывается более медленно и острый КО наблюдается на 2-й либо на 3-й неделе после пересадки. Чрезвычайно важным является тот факт, что в зависимости от типа стимулированных Тх индуцируется либо клеточный либо гуморальный им- мунный ответ. Существует два вида хелперов. Первые (Т-Т-хелперы 1 типа) помогают предшествен- никам Т-лимфоцитов CD^ дифференцироваться в сенсибилизированные Т-лимфоциты. Другие (Т-В- хелперы 2 типа) помогают В-клеткам дифференцироваться в плазмоциты. Данные морфологических исследований свидетельствуют, что острый КО является результатом стимуляции, в основном Т- хелперов 1 типа, поскольку отторжение сопровождается клеточной иммуной реакцией. Так, в отторг- нутых в результате острого КО почках имеются клеточные инфильтраты, которые сначала носят оча- говый характер и представлены мононуклеарами (лимфоциты, клетки плазмоцитарного ряда). Затем наступает тотальная инфильтрация в основном зрелыми лимфоцитами. Дальнейшая инфильтрация макрофагами, сегментоядерными клетками свидетельствует о завершении процесса отторжения, о финале иммунного конфликта. |