Новые иммунобиотехнологии
в перинатологии и педиатрии
С.О.
Ключников, А.Б. Полетаев, Т.С. Будыкина, Г.А. Генералова
Кафедра
детских болезней № 3, РГМУ,
Медико-экологический
фонд «Чернобыль-Тест», МОНИИАГ.
I. Основные аспекты иммунологической регуляции
гомеостаза.
Анализу
специфических и неспецифических иммунорегуляторных механизмов посвящены
многочисленные отечественные и зарубежные исследования. Особый интерес
представляют аутоиммунные реакции, поскольку именно ими определяется
механизм самосохранения организма, как целостной гомеостатической
структуры в условиях нормы. В то же время, патологические аутоиммунные
реакции клеточного и гуморального типа лежат в основе многих заболеваний
человека.
Сложности
в объяснении механизма распознавания «своего» послужили толчком для развития
клонально-селекционной теории F. Burnet (1969 г.), которая
предполагает элиминацию во внутриутробном периоде жизни предшественников
лимфоцитов, реагирующих с собственными антигенами, а развитие
аутоиммунных реакций связывает с появлением «запрещенных» клонов
вследствие случайной соматической мутации
Важным
регуляторным звеном в процессе распознавания антигенов является главный
комплекс гистосовместимости (МНС), обеспечивающий взаимодействие
специализированных иммунокомпетентных клеток в ходе реализации иммунного
ответа на «чужие» и «свои» антигены. Получены многочисленные данные о
связи ряда заболеваний с индивидуальными наборами экспрессируемых
антигенов МНС (Игнатова М.С. с соавт. и др.). Причем, эти факторы не
только играют роль в индивидуальной восприимчивости (предрасположенности)
к тем или иным заболеваниям, но и оказывают определенное влияние на
характер их клинического течения и прогноз.
Представления
об аутоиммунных заболеваниях, как следствии нарушений иммунорегуляции
были хорошо научно обоснованы за последние пол века. Наиболее известными
примерами подобных форм патологии является сахарный диабет типа 1, для
которого характерны, в частности, избыточная активность
«антипанкреатических» цитотоксических Т-лимфоцитов и гиперпродукция
аутоантител против антигенов клеток островков Лангерганса (Bottazzo G.F.). Для
больных злокачественной миастенией характерно наличие патологической
аутоиммунореактивности к собственным рецепторам ацетилхолина (Lennon V.A.).
Подробно изучены органоспецифические антигены щитовидной железы и
аутоантитела к ним, избыток которых является пусковым механизмом развития
ряда заболеваний щитовидной железы (Witebsky
E., Rose N.R ).
Специфические аутоантитела в высоких титрах обнаружены при болезни
Аддисона (Milgrom F., Bigazzi P.), пернициозной анемии (Roitt I.M., Doniach D,
1976), пузырчатке обыкновенной (Beutner E.H., Jordan
R.E.).
Сегодня известны многие десятки заболеваний и синдромов, в патогенезе
которых важнейшую роль играет аутоиммунный компонент, а типичным
«маркерами» являются легко выявляемые аутоантитела (ауто-АТ) определенной
антигенной специфичности.
При этом, не следует думать, что сам факт наличия аутоантител
является указанием на имеющееся или начинающееся заболевание. В 1984 г. Niels К. Jerne из Базельского института
иммунологии была присуждена Нобелевская премия за разработку и
обоснование сетевой (идиотипантиидиотипической) теории регуляции
иммунитета. Согласно одному из постулатов этой теории, иммунная система
здорового человека в обязательном порядке продуцирует антитела (АТ1) не
только к чужеродным (ксеногенным) антигенам, но и к любым антигенам
собственного организма, т.е. ауто-АТ. В свою очередь,
антигенные структуры связывающих сайтов гипервариабельной области
ауто-АТ1 (т.е. эпитопы в данном случае именуемые идиотипами) являются
индукторами синтеза антиидиотипических или вторичных антител (АИАТ или
АТ2). Антигенспецифичные АТ1 и их функциональные противовесы -
соответствующие АТ2, взаимодействуют как между собой, так и с мембранными
антигенными рецепторами многочисленных клонов иммуноцитов и формируют
идиотип-антиидиотипическую сеть. Последняя служит для регуляции
интенсивности иммунного ответа на те или иные эндогенные и экзогенные
антигенные стимулы. В частности, для предотвращения (рестрикции,
сдерживания) патологической гиперактивации лимфоцитов определенной
специфичности и препятствия физиологически вредной или нецелесообразной
гиперпродукции как ауто-АТ, так и АТ к чужеродным антигенам.
В 1980-90 годах были получены прямые экспериментальные подтверждения
присутствия в кровотоке здоровых лиц многих сотен разных по антигенной
направленности естественных (нормальных, физиологических) ауто-АТ,
направленных к гормонам, рецепторам, компонентам межклеточного матрикса,
белкам цитоскелета, ДНК, гистонам, многим ферментам, маркерам главного
комплекса гистосовместимости и другим эндогенным соединениям (Полетаев
А.Б., 1995). Установлено, что ауто-АТ синтезируются, преимущественно, CD5+-лимфоцитами,
постоянно присутствующими в организме здорового человека и составляющими
20-30% от общей В-клеточной популяции (Casali, Notkins, 1989).
Некоторое время считалось, что продуцируемые естественные ауто-АТ
являются исключительно низкоаффинными полиреактивными молекулами класса IgM (Casali, Notkins, 1989).
Однако в последующих работах было установлено, что до половины
циркулирующих в кровотоке ауто-АТ относится к классу IgG и могут
продуцироваться не только CD5+-, но и CD5--лимфоцитами
(Bendtzen et al., 1990; Avrameas, 1991).
Важно, что значительная часть естественных ауто-АТ класса IgG
моноспецифична по своей антигенной направленности, а их аффинность может
достигать высоких значений.
Множество клонов специализированных иммунокомпетентных
клеток оказываются вовлеченными в продукцию по 20-30 тысяч молекул
ауто-АТ ежеминутно. В результате в организме человека ежедневно
на протяжении всей жизни производятся сотни миллиграмм ауто-АТ
разной специфичности, синтез которых отнюдь не является
потенциально опасным биологическим нонсенсом. Напротив, естественные
ауто-АТ, по всей вероятности выполняют значимые регуляторные функции.
Принципиально важно, что АТ обладают способностью специфически
взаимодействовать со своими антигенами-мишенями в ситуации
in vivo, меняя
их конформационные характеристики. Будучи способными влиять на
пространственную структуру белков, блокируя либо активируя определенные
функциональные сайты антигенов, АТ оказываются универсальным
инструментом, способным специфически и обратимо менять
функциональную активность своих мишеней, что может иметь
важнейшее значение в регуляции гомеостаза организма. Кроме того,
естественные АТ с направленностью ко многим гормонам и биологически
активным пептидам (инсулину, фактору роста нервов, вазоактивному
интестинальному пептиду, цитокинам и др.), специфически
связывая эти лабильные молекулы, предохраняют их от преждевременной
протеолитической деградации.
Гормон-специфические АТ обеспечивают и адресную доставку
соответствующих молекул к участкам специфического связывания,
в которых происходит диссоциация комплексов антиген-антитело
и взаимодействие соответствующих пептидных лигандов со специализированными
высокоаффинными рецепторами. Протективная роль АТ в подобных
случаях проявляется не только в экранировании пептидов от атаки
протеолитических ферментов, но и в предотвращении их неэффективного
диффузного «размазывания» по множеству участков низкоаффинного
неспецифического связывания. В результате биологическая
эффективность действия гормонов резко возрастает. Например,
эффективность действия соматотропина, находящегося в общем кровотоке
в виде комплекса со специфическими антителами оказывается
на 200-400% больше, чем у свободного гормона. Примером позитивной
биологической роли АТ (которая, предположительно, сможет найти
клиническое применение при демиелинизирующих заболеваниях), является
стимуляция миелиногенеза некоторыми АТ к поверхностным антигенам
олигодендроцитов (Asakura et al., 1998).
В
последние годы установлено, что формирование АИАТ является закономерным
этапом развития в организме любой иммунологической или
иммунопатологической реакции. Продуцируемые в организме АИАТ, являющиеся
стерическим отражением эпитопов определенных антигенов, взаимодействуют с
первичными (идиотипическими) антителами, направленными к соответствующим
антигенам. АИАТ способны индуцировать как вторичный, так и первичный
иммунный ответ, а в экспериментальных условиях и иммунопатологическую реакцию.
АИАТ,
как и антигены, способны индуцировать как иммунный ответ, так и
иммунологическую толерантность. Причем, нативные АИАТ выраженной
иммуногенностью обычно не обладают и индуцируют, в основном,
иммунологическую толерантность. АИАТ могут формировать иммунные комплексы
с соответствующими АТ, в которых антиидиотипы сохраняют все свои свойства
и нередко приобретают дополнительную иммуногенность.
Исследования иммуногенных
свойств антител открыли новую страницу в иммунологии, обосновав
представления о саморегуляции иммунного ответа и неординарные пути
управления им. Научные достижения в этом направлении, безусловно,
послужат основой для разработки принципиально новых подходов к терапии
ряда тяжелых заболеваний. Так, в гематологическом научном центре РАМН продолжается
работа по изучению терапевтического эффекта антиидиотипстимулированной
супрессии при экспериментальной болезни трансплантат против хозяина
(РТПХ).
В эксперименте изучена
возможность подавления РТПХ путем стимуляции синтеза у реципиента АИАТ к
АТ, направленным к антигенам-мишеням трансплантата, чтобы таким образом
вызвать супрессию активированных Т-клеток донора. В опытах с
посттрансплантационной (терапевтической) иммунизацией степень тяжести
заболевания у леченой группы снижался по сравнению с контрольной в 2-7
раз. Терапевтический эффект профилактической иммунизации был аналогичным.
Таким образом, активация синтеза АИАТ, взаимодействующих с АТ, в свою
очередь направленных к поверхностным АГ клеток-мишеней РТПХ, позволяет в
значительной степени блокировать реакцию отторжения трансплантата.
В
разных лабораториях ведутся работы по изучению возможностей применения
антиидиотипических антител для коррекции аутоиммунных реакций. В
частности, изучалась возможность специфической коррекции патологически повышенной
продукции антител к белку мозга S100 с помощью АИАТ и их Fab
фрагментов у иммунизированных мышей. Установлено, что введение животным
микродоз специфических АИАТ, полученных из сывороток гипериммунных
кроликов, вызывало подавление гуморального иммунного ответа к S100, что
коррелировало с нормализацией поведенческих реакций лабораторных животных.
II.
Прогноз риска нарушений внутриутробного развития.
Удельный
вес генных и хромосомных аберраций, как непосредственной причины гибели
эмбриона или возникновения пороков развития по оценкам разных авторов
составляет от 3 до 10% от общего патологии. Остальные более чем 90%
случаев гибели эмбриона и плода и нарушений его развития связаны с иными,
негенетическими эмбриоцидными и тератогенными воздействиями, нарушающими
ход эмбриогенеза.
Что же
общего у таких разных тератогенных факторов, как загрязнение окружающей
среды, инфекционными заболеваниями матери, перенесенными во время
беременности, тератогенными эффектами талидомида или антибиотиков и
других факторов, часто являющихся причинами гибели плода и рождения
больных детей?
Ни
талидомид, ни антибиотики, ни вирусные или урогентиальные инфекции не
оказывают заметного влияния на структуру генома зиготы. Однако, едва ли
случайно, что самые разные тератогены обладают общим свойством:
практически все они изменяют активность разных звеньев иммунной системы
матери.
Обобщив
данные литературы Gleicher (1994) пришел к заключению, что без учета
состояния иммунной системы женщины, невозможно оценить состояние ее репродуктивной
функции и способности дать жизнь здоровому ребенку. Однако основы
иммунологии репродукции были заложены еще 100 лет назад, когда
И.И. Мечников (1901) пришел к выводу о том, что без нормальной
деятельности иммунной системы невозможно нормальное формирование
эмбриона. К сожалению идеи И.И. Мечникова были успешно забыты, и лишь век
спустя появилось множество фактов, доказывающих правоту ученого.
Так, к
концу ХХ века была экспериментально доказана критическая важность для нормального
развития плода и активности плацентарных NK клеток (натуральные киллеры),
соотношения активностей Th1/Th2 лимфоцитов (Т-хелперы),
уровней продукции многих лимфокинов, интерферонов, хемокинов и т.д. и
т.п. В этом же ряду стоят и эмбриотропные антитела (э-АТ) класса IgG,
синтезируемые в организме матери и поступающие к плоду посредством
активного рецептор-опосредованного энергозависимого транспорта.
Среди
материнских э-АТ необходимо различать два подкласса этих молекул. Один из
них - подкласс биологически активных эмбриоцидных э-АТ -
непосредственно не связан с регуляцией эмбриогенеза. К этому подклассу
антител могут быть отнесены такие антитела, как АТ к фосфолипидам, АТ к
ДНК, АТ к хорионическому гонадотропину, анти-Rо, анти-SSА
антитела, антитела к инсулиновым рецепторам и ряд других. Установлено,
что если в организме беременной наблюдается избыточная продукция таких
антител, эти биологически активные молекулы оказывают прямое агрессивное
действие на плод. Данной теме может быть посвящена отдельная лекция.
От
подкласса эмбриоцидных (патологических) э-АТ принципиально отличаются
естественные регуляторные э-АТ, такие как антитела к белкам
ОБМ, S100, АСВР14/18 и МР65. Последние непосредственно
участвуют в регуляции молекулярно-клеточных механизмов эмбриогенеза.
ОБМ
– основной белок миелина; S100 – от Soluble at 100% saturation, АСВР14/18 – от Acidic Chromatin-Binding Protein - кислый белок, связанный с
хроматином, МР65 – от Membrane Protein, мембранный белок.
С
большой долей уверенности можно предполагать, что специализированная
биологическая активность этого подкласса антител реализуется за счет
модуляции ими функций белков-регуляторов эмбриогенеза в условиях in vivo.
Кроме того, некоторые из регуляторных э-АТ могут быть индукторами
направленного (антителозависимого) апоптоза и участвовать в реализации
своего рода «Принципа Родена» (отсечения лишнего), применительно к
развивающемуся эмбриону. Напомним, что в ходе внутриутробного развития
процессы апоптоза исключительно активны и программируемой гибели
подвергается около 90% клеток примордиальных органов и тканей.
Наконец,
регуляторные э-АТ могут выступать в роли индукторов митотической
активности клеток эмбриона, подобно тому, как некоторые варианты
«антитиреоидных» антител стимулируют митозы клеток щитовидной железы и
формирование зоба, а некоторые антитела к опухолевым антигенам могут
активировать рост опухолей.
Нормальное
развитие эмбриона в значительной мере зависит от способности организма
матери продуцировать и транспортировать к плоду строго определенные
количества регуляторных э-АТ. Нарушения продукции и поступления таких
регуляторных молекул к плоду, как и в условиях избытка эмбриоцидных э-АТ
может сопровождаться нарушениями внутриутробного развития. Однако, если
для эмбриоцидных э-АТ характерно повреждающее влияние лишь при
значительном избытке (тогда как их недостаток, вероятно, функционально
несущественен), то для регуляторных э-АТ как избыток, так и недостаток в
равной степени мере может иметь негативное значение и приводить к
нарушениям развития плода.
Характерный
пример: на фоне сниженного содержания материнских антител к белкам S100 часто
наблюдается развитие плода с нарушениями по типу синдрома Дауна.
Небольшой избыток таких антител у беременных самок животных
сопровождается повышением численности приплода за счет предотвращения
рассасывания избыточно заложенных эмбрионов у многоплодных млекопитающих
и повышением жизнестойкости потомства. Значительный же избыток таких
антител в экспериментах на беременных самках ведет к появлению детенышей
с параличами и парезами. У женщин беременность на фоне существенного
избытка антител к белкам S100 часто приводит к рождению детей с
церебральным параличем.
Некоторые
критически важные регуляторные э-АТ были выделены и идентифицированы.
Нами установлено, что сыворотки крови женщин, родивших здоровых
новорожденных и сыворотки женщин, с неблагоприятными исходами
беременности, различаются, прежде всего, по содержанию э-АТ, направленных
к белкам ОБМ, S100, АСВР14/18 и МР65. Указанные белки вовлечены в
регуляцию развития эмбриона, а их недостаточная или избыточная продукция
сопровождается ростом частоты случаев тератогенеза. Содержание таких
антител оценивается с помощью метода ЭЛИ-П-Тест (разработка лаборатория
«Чернобыль-Тест»).
Идентифицированные
регуляторные э-АТ - это конститутивно экспрессируемые естественные
антитела. Их содержание в крови здоровых женщин является постоянной
величиной (150-200 нг/мл), мало подверженной индивидуальным колебаниям
вне зависимости от наличия или отсутствия беременности. У 95-97% женщин с
неблагоприятными исходами беременности содержание регуляторных э-АТ
выходит за верхнюю, либо за нижнюю границу физиологической нормы.
Непосредственной
причиной, изменений в содержании э-АТ, чаще всего являются острые или
хронические, персистирующие бактериальные и вирусные инфекции матери.
Реже причинами изменений могут быть интоксикации, прием фармпрепаратов,
эндокринная патология матери, приводящая к изменениям активности
определенных популяций иммуноцитов, системные нарушения иммунитета и др.
Следует
отметить, что контроль продукции э-АТ первого (эмбриоцидных) и второго
(регуляторных) подклассов осуществляется относительно независимыми
механизмами. В силу этого нередко можно наблюдать разнонаправленные
изменения сывороточного содержания этих подклассов э-АТ. Например, подъем
содержания антител к суммарным фосфолипидам и ДНК на фоне снижения
продукции регуляторных э-АТ к белкам ОБМ, S100, АСВР14/18 и МР65, или же
существенная гиперпродукция регуляторных э-АТ на фоне низкого уровня
антител к фосфолипидам и ДНК.
Стойкое (месяцы) двукратное
повышение или снижение содержания регуляторных э-АТ более чем 80% случаев
ведет к гибели плода или рождению детей с пороками развития. В целом, чем
более выражены отклонения от физиологической нормы в содержании таких
антител, тем хуже прогноз для будущего ребенка. Оценка групп риска
неблагоприятного исхода беременности и родов у женщин (n = 1987) с
помощью метода ЭЛИ-П-Теста в различных регионах представлена на рис. 1.
Рис. 1. Группы риска
неблагоприятного исхода беременности и родов у женщин, обследованных по
методу ЭЛИ-П-Теста.
К1 – минимальный риск (3%), К2 – слабый риск (до
10%), К3 – умеренный риск (до 25%), К4 – высокий риск (до 40%), К5 –
максимальный риск (до 85%).
Риск неблагоприятного исхода беременности
прямо коррелирует со степенью и длительностью отклонений от нормы
показателей ЭЛИ-П-Теста. На рис. 2 показаны результаты ретроспективного
анализа исходов у женщин группы К5 – максимального риска.
Рис. 2. Исходы
беременности и родов у женщин группы максимального риска (К5) по методу
ЭЛИ-П-Тест:
А –
практически здоровые новорожденные,
Б –
«корригируемая» патология, в т.ч. гипотрофия, асфиксия, СДР и др,
В –
пороки развития,
Г –
пренатальная гибель.
Как следует из приведенных данных,
даже у женщин с существенными изменения в содержании регуляторных э-АТ
могут родиться новорожденные без видимых при рождении отклонений в
состоянии здоровья. Однако, в дальнейшем, у этой группы детей (по данным
катамнестических наблюдений) нередко диагностируются различные
патологические состояния, такие как гипотрофия, различной степени
выраженности патология нервной системы, нарушение иммунореактивности
(«часто болеющие» дети) и др. Т.е. интегральные показатели состояния
здоровья у большинства детей от матерей со специфическими иммунными
нарушениями оказались существенно хуже, чем у детей от матерей,
беременность которых протекала на фоне нормального содержания
регуляторных э-АТ.
Это положение подтверждается
результатами, полученными совместно с д.м.н. Р.С. Замалеевой (Казанский
гос. мед. университет). Так, к I-й диспансерной группе здоровья
относилось более 70% детей, рожденных от матерей группы К1, т.е. имевших
нормальные показатели регуляторных э-АТ в период беременности. В тоже
время к I-й диспансерной группе здоровья могли быть отнесены
лишь 37% и 17% детей матерей соответственно групп К2 и К3 (слабые и
умеренные изменения э-АТ). Ни один ребенок от матерей группы К4
(выраженные изменения э-АТ) не был отнесен к I-й диспансерной группе
здоровья. Напротив, более чем у половины таких детей (55%) состояние
здоровья соответствовало III диспансерной группе.
Полученные результаты являются наглядной иллюстрацией того, что здоровье
каждого ребенка закладывается еще во внутриутробном периоде развития, а
его общее состояние и развитие в первые годы жизни в очень большой
степени зависят от наличия и выраженности сбоев в системах регуляторных
э-АТ.
III. Инфекция матери и патология ребенка.
Среди у
большинства клиницистов сформировалось достаточно твердое убеждение о
том, что так называемое «внутриутробное инфицирование плода» является
серьезной угрозой здоровью новорожденного и лежит в основе многих форм
патологии ребенка первых месяцев и лет жизни. Соответственно, в основу
тактики ведения беременной с выявленной, например, урогенитальной
инфекцией, часто кладется принцип максимально возможной санации организма
женщины. К сожалению, такой подход далеко не всегда помогает избежать
проблем со здоровьем ребенка, касающихся, в частности, заболеваний его
нервной системы.
Не
вызывает сомнений, что хроническая инфекция беременной (хламидийная,
микоплазменная, уреаплазменная, герпетическая, цитомегаловирусная и т.д.)
является фактором риска для здоровья будущего ребенка. В тоже время
известно, что инфицированность женщин фертильного возраста
герпетической, цитомегаловирусной или Коксаки-вирусной инфекцией по
данным Сидельниковой В.М. и Лединой А.В. (2000) достигает 80-90%. Кроме
того,
установлено, что плацента не является серьезным барьером для вирусов и
других внутриклеточных инфектов, типа хламидий или микоплазм, а их
вертикальный перенос от матери к плоду является скорее правилом, чем
исключением (Тареева Т.Г., 2000). Соответственно инфицированность
новорожденных представителями материнской микрофлоры – это не исключение,
а правило.
Однако, несмотря на практически
поголовную инфицированность, клинически выраженная патология у
новорожденных оказывается во много раз ниже реальной частоты
инфицированности детей. Закономерен вывод: попадание
большинства видов условнопатогенной микрофлоры от матери к плоду и
новорожденному и развитие собственно болезни ребенка - отнюдь не одно и
то же.
Почему
же в одних случаях наличие инфектов в организме беременной женщины ведет
к серьезной патологии ее ребенка, а в других оказывается клинически мало
значимо? В докторской диссертации О.Ф. Серовой (2000) показано, что даже
массивная инфицированность пациенток вирусами или урогенитальной флорой
не нарушает нормального хода беременности и не влияет на развитие плода
при условии, если инфицирование не сопровождается существенными
изменениями ряда показателей их гуморального иммунитета.. Напротив,
даже небольшая обсемененность той же условнопатогенной флорой, если она
вызывала аномальные изменения продукции организмом матери естественных
э-АТ, нередко сопровождается бесплодием, привычным невынашиванием или
ведет к патологии плода и новорожденного.
Таким
образом, ответ на вопрос: будет ли вирусная или другая хроническая
инфекция женщины оказывать негативное влияние на развитие плода и
состояние здоровья ее ребенка - во многом зависит от выраженности и
характера индуцированных возбудителями изменений иммунного статуса
беременной.
С
эволюционной точки зрения инфекционные заболевания являются скорее
исключением во взаимоотношениях микро- и макроорганизма (в эволюции
выживали лишь те представители микроорганизмов, которые «учились» не
наносить ощутимого вреда своему хозяину: фатальный исход инфекционного
заболевания являлся катастрофой не только для хозяина, но и для инфекта).
Правилом же является равновесное состояние между хозяином и населяющей
его микрофлорой. Для выживания в организме инфекционные агенты должны
были приобрести способность «ускользать от контроля» иммунной системы
организма человека за счет подавление продукции цитокинов, снижения экспрессии
молекул МНС в инфицированных клетках и т.п. (Маянский А.Н., 1999). Эти
минимальные (субклинические) иммунные изменения в организме матери,
обеспечивающие персистенцию инфектов, как правило, не сказываются на
состоянии зрелого организма, однако могут негативно влиять на
развивающийся плод.
Молекулярная мимикрия
Этим термином обозначают выраженное сходство между антигенами
микро- и макроорганизма (Fujinami R.S., Oldstone M. B. A., 1989).
Значимость молекулярной мимикрии для выживания микрофлоры очевидна -
антигенное сходство снижает биологическую чужеродность инфекта и
уменьшает реакцию иммунной системы хозяина. Однако даже небольшие
различия в структуре антигенов хозяина и микроорганизма могут быть
причиной индукции иммунного ответа. В результате повышается продукция
антител, способных взаимодействовать как с антигенами (эпитопами)
инфекта, так и с клетками хозяина, экспрессирующими сходные антигены.
Например, возбудитель сифилиса Treponema
pallidum, попадая в организм человека, запускает гиперпродукцию
антител к одному из фосфолипидов трепонемы (кардиолипину), выявляемых
реакцией Вассермана. Нарастающее содержание антифосфолипидных и некоторых
других перекрестно реагирующих антител приводит к дефектам плазматических
мембран и нарушениям функций клеток разных типов и их гибели. Это
проявляется в виде сосудистой патологии, неврологических изменений,
нарушений развития беременности и др. (Маянский А.Н., 1999). Характерно,
что при третичном сифилисе возбудитель в организме не обнаруживается,
однако, индуцированные им самоподдерживающиеся иммунопатологические
изменения продолжают разрушать организм больного.
Молекулярная мимикрия обуславливает герпетические изменения в
роговице, способные вести к слепоте. Перекрестная реактивность антигенов
стрептококков и миофибрилл миокарда может быть причиной кардиопатологии и
т.п.
Синтезируемые
в организме матери антитела класса IgG (в отличие от IgM, IgA, IgD)
активно поступают к развивающемуся плоду. Их трансплацентарный перенос
обеспечивается специализированным молекулярным транспортом (Landor M.,
1995). Поэтому, если в организме матери наблюдается аномальное повышение
синтеза тех или иных биологически активных антител, последние могут
выступать в качестве прямых патогенных факторов по отношению к плоду и
вызывать долговременные патологические изменения в его организме.
Например,
по данным наших исследований с избытком антител к инсулину и инсулиновым
рецепторам у беременных с инсулинзависимым сахарным диабетом связано
развитие диабетической фетопатии у 80-90% новорожденных, а также развитие
соматических, неврологических и эндокринных дисфункций у 15-20% таких
детей в дошкольном возрасте (Будыкина Т.С., 1998).
У
беременных с miastenia gravis гиперпродукция антител к н-холинорецепторам
может лежать в основе тяжелой миастении новорожденных (Tzartos S.J., et al), а
избыток антитироидных антител - привести к нарушениям функции щитовидной
железы (Root A.W., 1992). Вирусы папилломы способны индуцировать синтез
избыточных количеств материнских антител к белку нервных клеток S100 и
нарушать дифференцировку нейробластов плода, что позднее результируется в
детский церебральный паралич и другие нарушения со стороны нервной
системы ребенка (Poletaev A.B., 2000).
Эпигенетический
иммунный импринтинг
Переносимые
к плоду материнские антитела не только играют роль факторов прямой
агрессии, но и участвуют в механизмах специфической «настройки» иммунной
системы будущего ребенка - феномена эпигенетического иммунного
импринтинга, т.е. длительного запечатления особенностей
сывороточного репертуара антител матери (но не отца) в репертуарах
собственных антител, синтезируемых в организме ее ребенка первые
месяцы, а нередко и годы жизни. Иммунный импринтинг имеет прямое
отношение к ряду патологических состояний. Например, гиперпродукция
антиинсулиновых антител может выявляться у некоторых 4-6-летних детей от
матерей-диабетиков, имевших повышенный уровень одноименных антител во
время беременности, а у детей от матерей с патологией щитовидной железы,
избыток цитотоксических антител к тиреоидным антигенам сохраняется даже к
пубертату.
Поликлональная
активация антителопродуцентов
Генерализованная
(поликлональная) активация лимфоцитов у инфицированных матерей также
может быть весьма значимой для плода. Способность активировать разные
клоны иммунокомпетентных клеток хозяина и вызывать гиперпродукцию разных
аутоантител характерна для многих вирусов, в частности, для
представителей герпесвирид. В свою очередь, избыточная продукция и
трансплацентарный перенос материнских антител, может вести к патологии
плода, как за счет прямой агрессии, так и с помощью механизмов
эпигенетического иммунного импринтинга.
Инфекция матери и патология нервной системы ее ребенка
Хроническая рецидивирующая или латентная
инфекция беременной женщины нередко сопровождается стойкими изменениями
сывороточного содержания разных естественных аутоантител класса IgG, в
том числе, эмбрио- и нейротропных. Эмбриотропные антитела, как
указывалось выше, вовлечены в механизмы регуляции нормального
эмбриогенеза. Нейротропные антитела, участвуют в функциональном
сопряжении нервной и иммунной систем, а изменения их продукции могут
сопровождаться нарушениями деятельности нервной системы.
К нейротропным АТ относятся, например, белок S100b -
нейротрофический фактор серотонинергических нейронов; белок GFAP -
компонент промежуточных филаментов астроцитов; белок MP65 -
мембранный белок из семейства интегринов. NGF или ФРН - является трофическим
фактором для центральных и периферических холинергических нейронов и
лимфоидных клеток.
Важно, что в крови 45-55% новорожденных от
женщин с хронической вирусной инфекцией выявляются повышенные, либо
аномально сниженные количества нейротропных антител. При этом, как
следует из материалов докторской диссертации Т.Г. Тареевой (2000),
тяжесть общего клинического состояния новорожденных и частота нарушений
течения раннего неонатального периода обычно коррелирует с выраженностью
изменений в содержании таких антител. Содержание нейротропных антител у
большей части новорожденных детей нормализуется в первые 2-3 недели
жизни. При последующем наблюдении за психомоторным и речевым развитием
таких детей серьезных проблем у них, как правило, не отмечается. Однако в
12-15% случаев изменения в содержании нейротропных антител сохраняются
месяцами (по типу иммунного импринтинга). Эта ситуация существенно
усугубляет неврологический прогноз: не менее 70% таких детей на первом
году жизни нуждаются в наблюдении невропатолога. При этом в 10-12% случаев
диагностируются психоневрологические нарушения в виде задержки психомоторного
и речевого развития, эпилептиформных синдромов, аутизма и др.
В целом, наши
наблюдения явно указывают на наличие причинно-следственной цепочки
событий:
1.
Хроническая
вирусная или иная инфекция матери;
2.
Субклинические
изменения иммунного статуса матери, включая сдвиги в репертуарах
регуляторных антител;
3.
Клинически значимые
иммунные нарушения у плода, новорожденного и ребенка первых лет жизни;
4.
Нарушения течения раннего
адаптационного периода;
5.
Развитие
неврологических, соматических или эндокринных нарушений у ребенка.
Важно подчеркнуть, что формирование и
клиническое проявление неврологической, соматической или иной
патологической симптоматики, как правило, отстает от значительно ранее
детектируемых иммунопатологических изменений. Соответственно, стойкие изменения
репертуаров регуляторных аутоантител можно выявить еще на доклинических
стадиях формирующейся патологии. В этой связи возможности раннего
выявления риска развития патологии может иметь важное практическое
значение. В частности, прогностически неблагоприятные изменения в
содержании нейротропных антител, могут быть основанием для
заблаговременного проведения лечебно-профилактических мероприятий,
способных предотвратить или резко ослабить клиническую выраженность
нарушений.
Таким
образом, анализ материалов собственных исследований и литературных данных
позволяет сформулировать следующие положения:
1.
Длительная
персистенция инфекционных возбудителей в организме женщины нередко
приводит к субклиническим нарушениям ее иммунного статуса.
2.
Извращенная
иммунореактивность беременной может быть важным фактором патогенеза
неврологических, соматических или эндокринных нарушений у ее ребенка,
проявляющихся в первые дни или даже в последующие месяцы и годы жизни.
3.
Лечебно-профилактические
мероприятия в период предгравидарной подготовки и при беременности, не
должны ограничиваться лишь санацией женщины. Не менее важно
способствовать нормализации измененной функциональной активности ее
иммунной системы.
4.
Тактика
назначения антибактериальных и противовирусных препаратов, необходимая и
эффективная при лечении острых инфекционных заболеваний, как правило,
недостаточна при лечении хронических процессов, обусловленных не столько
наличием инфектов, сколько индуцированных ими иммунных изменений,
представляющих реальную опасность для здоровья новорожденного и ребенка
более старшего возраста.
IV. Регуляторная
метасистема и проблемы психоневропатологии детского возраста
По данным
Национального института психического здоровья США (1989)
разные формы психических заболеваний поражают ежегодно
15-20% популяции американского общества вне зависимости от возраста,
социального статуса или расовой принадлежности человека. По
данным Всемирной организации здравоохранения только шизофренией
(с учетом латентных форм болезни), страдает от 1 до 4% общей популяции
земного шара. Эти цифры, указывающие на трансформацию проблемы
психического здоровья из сугубо медицинской в общесоциальную,
в тоже время свидетельствуют об отсутствии ощутимого прогресса
в попытках ее разрешения.
Применяемые
сегодня в психоневрологической практике препараты (агонисты, либо
анатагонисты рецепторов широкого круга «классических» нейромедиаторов
- дофиминовых, серотониновых, бензодиазепиновых и других),
способны с большей или меньшей избирательностью менять уровень
активности определенных популяций центральных нейронов. В
результате их воздействия происходит торможение или активация
определенных нейрональных структур, что позволяет ингибировать
некоторые формы и проявления психоневропатологической симптоматики.
Однако, при таком, по сути, симптоматическом подходе к лечению,
причины заболеваний, их основные патогенетические звенья
устранены быть не могут.
Концепция
регуляторной метасистемы (единой
нейро-иммуно-эндокринной системы регуляции физиологических функций)
позволяет качественно по иному подойти к вопросам диагностики,
профилактики и, возможно, лечения многих заболеваний, в т.ч.
и нервно-психических. В первую очередь, потому что нервная система
с позиций этой концепции не рассматривается как «вещь в себе»,
вне связи с иммунной и эндокринной системами. Если имеется
взаимозависимость и, более того, функциональная интегрированность
всех трех компонентов регуляторной метасистемы, очевидно,
что врожденные или приобретенные «поломки» в одном из компонентов
неизбежно будут проявляться в изменениях со стороны двух
других компонентов и метасистемы в целом. Соответственно, при
самых разных нарушениях со стороны нервной системы можно ожидать
более или менее выраженные изменения и со стороны иммунного
звена. Одним из отражений этого будут качественные или количественные
изменения в составах циркулирующих естественных антител.
Клинически
выраженные симптомы нервно-психических заболеваний, как правило,
появляются на относительно поздних, далеко зашедших стадиях
развития заболевания, когда происходит истощение и срыв компенсаторно-приспособительных
механизмов регуляции нормальной деятельности клеток нервной системы.
Стойкие
изменения со стороны репертуаров циркулирующих естественных антител,
выявляемые в ряде случаев еще на доклинических стадиях формирующейся
патологии ЦНС, детектируемые с помощью простых, дешевых и вполне
объективных лабораторных методов типа ИФА или РИА, могут стать
важным подспорьем клиницисту.
Учитывая,
что многие формы психо- и невропатологии связаны с девиациями формирования
нервной системы на ранних этапах онтогенеза, определение изменений в
репертуарах циркулирующих антител может быть особенно важна у детей
младшего возраста для формирования групп риска развития
неврно-психических заболеваний.
Согласно
нашим наблюдениям, выполненным совместно с сотрудниками
Московского областного НИИ акушерства и гинекологии МЗ РФ,
у женщин с разными формами эндокринной патологии (гиперандрогения,
инсулинзависимый сахарный диабет, патология щитовидной железы
и др.) нередко отмечаются аномально высокие, либо напротив -
резко сниженные по сравнению с нормой уровни естественных циркулирующих
антител к белкам нервной ткани, принципиально важным для
нормального течения этапов раннего развития нервной системы, таким как
S100, GFAP, MP65, NGF (ФРН).
У детей,
родившихся у таких матерей, в первые дни после рождения часто
отмечается повышенная, либо аномально низкая сывороточная иммунореактивность
к этим белкам. В большинстве случаев содержание соответствующих
антител возвращается в допустимые физиологические границы
уже в первые недели жизни ребенка. При этом постнатальное развитие
его нервной системы обычно идет без каких-либо очевидных
патологических отклонений. В тоже время, по крайней мере, у 60% детей
со стойкими изменениями сывороточной иммунореактивности, спустя
несколько месяцев или лет часто начинают отмечаться клинически
изменения со стороны нервной системы (различные нарушения психомоторного
развития, развитие эпилептиформной симптоматики, аутизма и
других. Для иллюстрации приведем результаты обследования некоторых детей:
|
S100b
|
GFAP
|
MP65
|
NGF
|
Диагноз
|
Дима, 6 л
|
43
|
-14
|
11
|
24
|
Нарушение психомоторного
развития, логоневроз, энурез
|
Оля, 1,5 г
|
22
|
24
|
81
|
50
|
Тики, повышенная
нервно-рефлекторная возбудимость
|
Илья, 4 г
|
-9
|
55
|
16
|
-10
|
Аутизм,
повышенная судорожная готовность
|
Роман, 4 г
|
48
|
54
|
17
|
41
|
Микроцефалия,
олигофрения, стигмы дисэмбриогенеза
|
Таня, 5 л
|
-9
|
-5
|
38
|
169
|
Врожденный
гипотиреоз, резкая задержка психомоторного развития
|
Коля, 1,5 г
|
-35
|
-40
|
-40
|
-22
|
Практически здоров
|
Аня, 2 г
|
-32
|
-13
|
-27
|
-37
|
Практически здоров
|
Коля, 5 л
|
-22
|
-1
|
-19
|
-34
|
Практически здоров
|
Лена, 7 л
|
-7
|
-28
|
-25
|
-16
|
Практически здоров
|
При специальном
обследовании детей дошкольного возраста с различными видами нарушений
речевого развития (логоневрозы, дислалии, задержка темпов развития и др.)
во всех случаях выявлены нарушения иммунореактивности практически всех
видов нейротропных а-АТ. При этом наибольшие изменения обнаружены в
содержании NGF, и именно для этих детей было характерно нарушения
вегетативной регуляции. Так, практически в 1/3 наблюдений дети исходно
имели гиперсимпатикотонический тонус, тогда как патологически измененная
вегетативная реактивность (чаще асимпатикотония) зарегистрирована в 2/3
случаев. Результаты проведенных комплексных исследований (совместно с
В.Б. Болдыревым) свидетельствуют о перенапряжении и истощении
компенсаторно-приспособительных механизмов у данной группы детей.
Предварительно
выполненный анализ частотного распределения величин нормальной
сывороточной иммунореактивности к исследованным белкам (“норма реакции”)
позволил установить, что у здоровых новорожденных (n=112), развитие
нервной системы которых в дальнейшем (до 7-9 лет) протекало без
нарушений, значения иммунореактивности к S100b, GFAP, MP65 и NGF не выходили за пределы от -45
до +5 усл. ед.
Таким
образом, некоторые стойкие нарушения со стороны иммунной составляющей
регуляторной метасистемы являются прогностически важным
параметром, указывающим на угрозу развития заболевания за
месяцы или годы до срыва компенсаторно-приспособительных механизмов и
клинической манифестации патологии со стороны ЦНС. С позиций концепции
регуляторной метасистемы вопрос о первичности или вторичности
иммунологических нарушений, сопровождающих заболевания
нервной системы, носит до некоторой степени схоластический характер. Очевидно, что нарушения
в любом из основных составляющих метасистемы неизбежно будут
затрагивать весь комплекс механизмов регуляции адаптивного
гомеостаза, индуцируя компенсаторные или патологические
изменения и в активности клеток ЦНС, и в продукции иммунорегуляторных
факторов, и в синтезе и секреции гормональных продуктов. Однако
раннее (доклиническое) объективно выявить нарушения в иммунном звене
может позволить провести активную и целенаправленную профилактику, тем
самым существенно уменьшая риск развития тяжелых заболеваний.
V.
антиренальные аутоантитела в норме и при заболеваниях почек у детей
Иммунологические исследования при заболеваниях почек
впервые были начаты в лаборатории И.И. Мечникова его учениками В.К.
Линдеманом (1900, 1902) и Н. Нефедьевым (1901), которые в Институте
Пастера в Париже разработали экспериментальную модель гломерулонефрита,
индуцируемого с помощью цитотоксической антисыворотки. Нефритогенные
свойства антисыворотки к тканям почек (получившей впоследствии название
антисыворотки к базальной мембране) впервые описал в 1900 г. В.К.
Линдеман, которому удалось вызвать протеинурию и уремию, применяя
антисыворотку морских свинок против почки кролика.
За минувшее столетие накоплен колоссальный материал
о значении иммунных процессов в патологии мочевыделительной системы.
Однако многие вопросы диагностики, патогенеза и лечения остаются не
решенными.
В наших исследованиях (1998–2001 гг.) была впервые
установлена корреляция между клинико-лабораторной картиной различных
заболеваний органов мочевыделительной системы и уровнем ряда ауто-АТ к
очищенным белковым АГ ткани почек человека, определяемым методом
твердофазного иммуноферментного анализа.
На
основании полученных данных была разработанная тест-система, которая в
последующем использовалась для комплексного исследования проб сывороток
крови больных детей с патологией органов мочевыделительной системы. В
частности, были обследованы:
- дети
с гломерулонефритами различных по форме и длительности заболевания;
- дети
с врожденными аномалиями развития почек до- и после хирургической
коррекции, осложненные вторичными изменениями и без осложнений;
- дети
с тубулоинтерстициальным нефритом различной этиологии и длительности
заболевания;
- дети,
находившиеся в отделении хронической почечной недостаточности и
гемодиализа на разных стадиях заболевания.
Последующий анализ результатов показал, что
аномальное повышение сывороточного уровня исследуемых антиренальных
ауто-АТ является маркером органоспецифической аутоиммунной агрессии и
всегда сопровождается острым нарушением функций различных
морфо-гистологических субъединиц почки (базальных мембран клубочков и
канальцев, мезангиума, интерстициальной ткани, почечного эпителия).
Кроме
того, установлено, что при гломерулопатии обязательным признаком является
высокий уровень ауто-АТ к мембрано-ассоциированному почечному белку NM-75. У
большинства детей с клиникой острой почечной недостаточности значительно
повышается уровень ауто-АТ к цитозольному белку NS-200. Причем в клинической
картине помимо признаков свидетельствующих о нарушении экскреторной
функции, как правило, присутствует артериальная гипертензия разной
степени выраженности. Практически у каждого 2-го больного ребенка с
подтвержденными тубулярными расстройствами значительно повышены уровни
ауто-АТ к белку цитозольной фракции NS-70 и ауто-АТ к мембранному
белку NM-125. У всех детей с острой инфекционной патологии
органов мочевой системы значительно повышается уровень ауто-АТ к белку
цитозольной фракции NS-40.
Присоединение
интеркуррентных заболеваний (острой респираторной или кишечной инфекции)
у детей с патологией почек практически всегда сопровождается
кратковременным неспецифическим подъемом иммунореактивности сыворотки
крови в отношении описанных ренальных антигенов. Подъем уровня ренальных
а-АТ наблюдается на протяжении 7–10 дней от начала заболевания,
последующим значительным снижением в течение 2- 3 последующих недель и
постепенным восстановлением исходного уровня.
Интересен
факт регистрации внезапного повышения уровня аутоантител у детей без
видимых причин на момент обследования, с последующим развитием (через 3–5
суток) яркой картины острого респираторного заболевания, с дальнейшей уже
описанной динамикой иммунореактивности.
Детальный
анализ динамики изменений антиренальной сывороточной иммунореактивности у
детей с различными формами нефропатологии позволил выявить ряд
закономерностей. Главные из них могут быть сформулированы следующим образом:
1.
Снижение уровней антиренальных ауто-АТ до
нормы реакции или несколько ниже (до -30%... -40%) на 2-3 неделе от
начала лечения, как правило, свидетельствует об эффективности проводимой
терапии и благоприятном прогнозе заболевания.
2.
Неуклонный рост уровня иммунореактивности
(более 100%) в течение 2-3 недель от начала лечения свидетельствует о
неэффективности или неадекватности доз назначенных препаратов.
3.
Выраженное аномальное снижение (ниже -40%)
уровня иммунореактивности в отношении ренальных антигенов на фоне
проводимой глюкокортикоидной терапии при гломерулонефритах, сочетающееся
с высокой неспецифической гуморальной активностью, следует рассматривать
как течение стероидрезистентного заболевания.
4.
Выраженное снижение иммунореактивности
длительностью свыше 1 месяца, что характерно, в частности, для длительной
иммуносупрессивной терапии, создает предпосылки для развития
интеркуррентных инфекционных осложнений и должно служить указанием для
назначения иммуномодулирующих и мембраностабилизирующих препаратов.
5.
Наличие очагов хронической инфекции (чаще
ЛОР-органов и стоматологических заболеваний), сочетающиеся с умеренным
или выраженным повышением иммунореактивности в отношении аутоАТ к белку
цитозольной фракции NS-40, следует расценивать как ренальное
осложнение и проводить соответствующую противоинфекционную терапию.
6.
У клинически здоровых детей измененная
иммунореактивность (по уровню антиренальных а-АТ) является показанием для
проведения углубленного уро-нефрологического обследования.
Таким
образом, чрезвычайно важное практическое значение имеет тот факт, что
изменения специфической иммунореактивности (эмбриотропные, нейтротропные,
ренальные), как правило, опережают во времени появление клинических и
стандартных лабораторных критериев нарушений в организме ре. Это
позволяет надеяться на то, что дополнительный набор больших массивов
данных даст возможность выявлять различные заболевания и патологические
состояния на самых ранних этапах их развития. Не менее важным
представляется и то, что по динамике изменений сывороточных уровней
соответствующих ауто-АТ можно будет судить о направлении течения
патологического процесса (о его угасании или прогрессировании), а также и
об эффективности проводимой терапии.
|