Author: Долгов В.В. Меншиков В.В.
Tags: семиология симптоматология признаки и симптомы заболеваний исследование диагностика пропедевтика общая диагностика медицина практическая медицина лабораторная диагностика издательство гэотар медиа
ISBN: 978-5-9704-2131-4
Year: 2012
Научное общество специалистов лабораторной медицины дсмок КЛИНИЧЕСКАЯ ЛАБОРАТОРНАЯ ДИАГНОСТИКА НАЦИОНАЛЬНОЕ РУКОВОДСТВО ИЗДАТЕЛЬСКАЯ ГРУППА «ГЭОТАР-Медиа» АССОЦИАЦИЯ МЕДИЦИНСКИХ ОБЩЕСТВ ПО КАЧЕСТВУ
АСМОК АССОЦИАЦИЯ МЕДИЦИНСКИХ ОБЩЕСТВ ПО КАЧЕСТВУ КЛИНИЧЕСКАЯ ЛАБОРАТОРНАЯ ДИАГНОСТИКА НАЦИОНАЛЬНОЕ РУКОВОДСТВО В двух томах Том II Главные редакторы д-р мед. наук В.В. Долгов, чл.-корр. РАЕН, д-р мед. наук В.В. Меньшиков Подготовлено под эгидой Научно-практического общества специалистов лабораторной медицины и Ассоциации медицинских обществ по качеству Москва ИЗДАТЕЛЬСКАЯ ГРУППА «ГЭОТАР- Медиа» 2012
УДК 616-07(035) ББК 53.4я81 К49 Национальное руководство рекомендовано Наулно-практигеским обществом специалистов лабораторной медицины и Российской медицинской академией последипломного образования Минздравсоцразвития РФ в качестве улейного пособия для последипломной подготовки вралей К49 Клиническая лабораторная диагностика ; национальное руководство : в 2 т. - Т. II / под ред. В.В. Долгова, В.В Меньшикова. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2012. - 808 с. ISBN 978-5-9704-2131-4 (т. II) ISBN 978-5-°704-2127-7 (общ.) Национальное руководство по клинической лабораторной диагностике разработано и рекомендовано Научно-практическим обществом специалистов лабораторной медицины. В издании отражены все разделы клинических лабораторных исследований, представлен- ные ведущими специалистами научных, образовательных и лечебно-профилактических учрежпений Центрального. Севрро-Западного, Уральского, Сибирского. Северо-Кав- казского федеральных административных округов. В том II включены научные и практические материалы по актуальным проблемам клинической иммунологии, бактериологии, вирусологии, микологии, паразитологии. Представлены сведения как о повседневно применяемых аналитических технологиях, так и о новых эффективных способах идентификации микроорганизмов и определения их чувствительности к антимикробным агентам. В отдельных главах представлены современные данные по иммуногематологии и методам, применяемым в службе крови, по диагностике аутоиммунных заболеваний, а также сведения о новом классе агентов межклеточной регуляции — цитокинах, и о роли их определения при различных формах патологии. Представленные сведения основаны на данных современной научной литературы, рекомендациях профессиональных обществ специалистов, стандартах медицинской помощи, многолетнем научно-практическом опыте авторов глав. Руководство предназначено для сотрудников клинико-диагнжт ических лабораторий, представителей различных клинических дисциплин, студентов медицинских образова- тельных учреждений. Материалы руководства могут быть использованы как для базово- го медицинского образования, так и для последипломной подготовки. УДК 616-07(035) ББК 53.4я81 Авторы, редакторы и издатели руководства предприняли максимум усилий, чтобы обеспечить точность представленной информации, в том числе дозировок лекарствен- ных средств. Учитывая постоянные изменения, происходящие в медицинской науке, мы рекомендуем уточнять дозы лекарственных средств по соответствующим инструкциям. Пациенты не могут использовать эту информацию для диагностики и самолечения. Права на данное издание, принадлежат ООО Издательская группа «ГЭОТАР-Медиа». Воспроизведение и распространение в каком бы то ни было виде ласти или целого издания не могут быть осуществлены без письменного разрешения ООО Издательская группа «ГЭОТАР- Медиа». ISBN 978-5-9704-2131-4 (т, II) ISBN 978-5-9704-2127-7 (общ.) © Коллектив авторов, 2012 © ООО Издательская группа «ГЭОТАР-Медиа», 2012 © ООО Издательская группа «ГЭОТАР-Медиа», оформление, 2012
ОГЛАВЛЕНИЕ Участники издания...................................................................6 Список сокращений..................................................................12 Глава 16. Лабораторная иммунология К.П. Кашкин. Ф.Ю. Гариб, Л.М. Скуинъ... 17 Врожденные факторы иммунной защиты..............................................17 Приобретенный иммунитет.........................................................25 Патология иммунной системы......................................................35 Иммунная система и воспаление...................................................48 Алгоритм лабораторного исследования иммунной системы............................61 Глава 17. Диагностика аутоиммунных заболеваний С В. Лапин, Арег А. Тотолян....................................................................6ь Критерии, классификация и эпидемиология аутоиммунных заболеваний...............66 Антитела и аутоиммунные заболевания.............................................70 Лабораторные показатели при аутоиммунных заболеваниях...........................74 Диагностика ревматических заболеваний....................................... 146 Заключение.....................................................................174 Глава 18. Иммуногематология О.А. Тарасенко, О.Я. Волкова..........................176 Антигены эритроцитов...........................................................177 Иммуногематологическая безопасность трансфузионной терапии.....................179 Иммуногематологические патологические состояния................................185 Иммуногематологические лабораторные исследования...............................189 Глава 19. Цитокины в лабораторной диагностике А. С. Симбирцев, Арег А. Тотполян..............................,......................................................... 193 Общие представления о цитокинах................................................194 Методы оценки функционирования системы цитокинов...............................198 Роль цитокинов в патогенезе заболеваний человека...............................217 Диагностическое значение отдельных цитокинов...................................220 Заключение.....................................................................228 Глава 20. Бактериологические исследования. Под редакцией А.Б. Жебруна.....230 Значение лабораторной диагностики в инфектологии А.Б. Жебрун...................230 Задачи бактериологической диагностики А.Б. Жебрун......................................232 Этиологическая диагностика бактериальных инфекций А.Г. Бойцов..............234 Принципы бактериологического исследования отдельных видов биологическою материала и интерпретации их результатов А.Г. Бойцов, А.В. Елисеев, Л.А. Кафтырева, Е.А. Оришак, Л.Ю. Нилова............239 Принципы идентификации бактерий А.А, Норин, А.Г. Бойцов........................283 Индикация антигенов возбудителей А.А. Норин, А.Г Бойцов........................287 Молекулярно-генетическая индикация бактерий О.В. Нарвская. С.А. Егорова, М.А. Макарова, Л.А. Кафтырева....................................291 Индикация специфических антител Л.А. Кафтырева. М.А. Макарова. С.А. Егорова................................................................. 295 Определение чувствительности бактерий к антимикробным препаратам В.Д. Бабиков.............................................................................................................300 Глава 21. Частная микробиология. Под редакцией А.Б. Жебруна.......................312 I. ГРАМОТРИЦАТЕЛЬНЫЕ БАКТЕРИИ..................................................312 Хламидии Л.Б. Куляшова, Л.А. Березина, А.В. Закревская, А.Б. Жебрун, В.А. Исаков...............................................................................................................312 Бордетеллы Н.Н. Курова, Г.Я. Цснева....................................................................323
4 ОГЛАВЛЕНИЕ Легионеллы И.С. Тартаковский.....................................................329 Коксиеллы Н.К. Токарева?, О.А. Фрейлихман........................................335 Энтеробактерии Л А. Кафтырева, А.Г. Бойцов. МА. Макарова.........................342 Иерсинии Г.Я. Ценева, Е.А. Воскресенская, Г.И. Кокорина, Е.А. Богумильгик, О.А. Бургасова.................................................365 Гемофильные бактерии А.Б. Жебрун ....................................................................375 Неферментирующие бактерии А.Г. Бойцов, О.Д. Васильев.............................380 Кампилобактеры А.А. Порин., З.Н. Матвеева........................................388 Хеликобактеры А.Б. Жебрун, А.В. Сварваль, Л.Б. Гонгарова, Р.С. Ферман............394 П. ГРАМПОЛОЖИТЕЛЬНЫЕ БАКТЕРИИ....................................................406 Стафилококки К.Г. Косякова.......................................................406 Стрептококки Артем А. Тотолян, ЛА. Бурова. А.В. Дмитриев, А.Н. Суворов.... 417 Пневмококковый стрептококк А.Б. Жебрун........................................................435 Менингококк А.Б. Жебрун..........................................................438 Листерии И.С. Тартаковский.......................................................445 Клостридии А.Г. Бойцов, Л.А. Кафтырева...........................................451 Лептоспиры НА. Стоянова, А.Н. Ваганова...........................................460 Коринебактерии Г.Я. Ценена, Л.А. Краева, Г.И. Беспалова, Е.А. Алексеева..........468 Глава 22. Некоторые инфекционные заболевания.......................................484 Микобактерии М.В. Шульгина. Б.И. Вишневский. Т.Ф. Оттен..........................484 Трепонемы А.М. Савигева, Е.В. Соколовский, Т.В. Красносельских, Е.В. Шипицина....................................................................496 Гонококк А.М. Савигева, Е.В. Соколовский, А.В. Игнатовский, Е.В. Шипицина.... 519 Франсиселлы И.С. Мещерякова......................................................530 Глава 23. Вирусологические исследования Под редакцией А.Б. Жебруна.......... 542 Задачи диагностики вирусных инфекций А.Б. Жебрун.................................542 Организация работы лаборатории по диагностике вирусных заболеваний С.С. Вашукова .......................................................545 Общие сведения о вирусах И.Н. Лаврентьева, С.П. Сухобаевская, Л.Ф. Литвингук, А.Ю. Антипова....................................................548 Классические методы выделения и идентификации вирусов С.П. Сухобаевская. Л.Ф. Литвингук, А.К. Сироткин. А.В. Семенов, В.Н. Вербов, И.Н. Лаврентьева.................................................. 561 Молекулярно-биологические методы А.В. Семенов, Л.Б. Гонгарова....................613 Преаналитический этап при вирусологических исследованиях И.Н. Лаврентьева....................................................................................................627 Обеспечение качества при вирусологических исследованиях А.В. Семенов.............633 Глава 24. Частная вирусология. Под редакцией А.Б. Жебруна..........................641 Аденовирусы И.Н. Лаврентьева.....................................................641 Астровирусы В.М. Малышев, ДА. Макаров............................................644 Вирус бешенства И.И. Яровая, П.В. Колотвина, МА. Кохновиг, С.В Грибенга..........645 Вирус гриппа С.С. Вашукова, Л.Б. Гонгарова.......................................649 Вирус иммунодефицита Г.И. Коровина...............................................653 Вирус клещевого энцефалита С. С. Вашукова, И.Н. Лаврентьева, А.Ю. Аптипова....................................................................656 Вирус кори М.А. Бигурина......................................................................................659 Вирус краснухи И.Н. Лаврентьева. А.Ю. Антипова...................................663 Вирус парагриппа Л.П. Сухобаевская...............................................665 Вирус эпидемического паротита Е.О. Контарова, Н.В. Юминова.....................667 Вирусы — возбудители геморрагических лихорадок И.И. Яровая, Л.А. Автушенко, Ф.С. Носков, Б.В. Вершинский, А.Б. Жебрун........................669
ОГЛАВЛЕНИЕ 5 Вирусы-возбудители гепатитов С.Л. Мукомолов...............................................673 Герпес-вирусы В А. Исаков, А.В. Закревская................................................680 Калицивирусы А.К. Сироткин...............................................................................691 Коронавирусы Л.Б. Гончарова................................................................................ 694 Респираторно-синцитиальный вирус И.Н. Лаврентьева, Л.П. Сухобаевская.....................699 Риновирусы Л.П Сухобаевская, А.Ю. Антипова700 Ротавирусы Л.В. Лялина, А.Н. Афанасьева...........................................................702 Парвовирус В19 А.Ю. Антипова..............................................................706 Папилломавирусы О.В. Нарвская .........................................................................708 Полиовирусы Н.И. Романенкова, М.А. Батурина.................................................714 Энтеровирусы Н.И. Романенкова, М.А. Батурина..............................................720 Глава 25. Микологические исследования Е.В. Липова, И.И. Глазка, М.А. Мозжерова, В.Е. Колупаев ............................................................................-726 Систематика и классификация грибов........................................................726 Преаналитический этап лабораторной диагностики микозов....................................729 Макроскопические исследования.............................................................735 Микроскопические исследования.............................................................736 Культуральное исследование................................................................754 Определение антифунгеальной чувствительности..............................................760 Лабораторная диагностика поверхностных микозов............................................767 Критерии диагностики системных микозов....................................................767 Глава 26. Лабораторная диагностика паразитарных болезней А.С. Довгалев, А.Е. Беляев, Т.Н. Константинова. Ю.П. Горбунова, Т.И. Авдюхина, Т.М. Гузеева...............................................................................................................771 Кровепаразиты.............................................................................773 Паразиты в костном мозге..................................................................778 Паразиты в ликворе........................................................................778 Паразиты в лимфатических узлах............................................................780 Исследования паразитов в кале.............................................................781 Паразиты в дуоденальном содержимом........................................................791 Паразиты в моче...........................................................................792 Паразиты мокроты..........................................................................793 Паразиты отделяемого мочеполовых путей....................................................794 Паразиты в биопта гах тканей..............................................................795 Методы иммунодиагностики паразитарных заболеваний.........................................797 Предметный указатель.........................................................................801
УЧАСТНИКИ ИЗДАНИЯ ГЛАВНЫЕ РЕДАКТОРЫ Долгов Владимир Владимирович — д-р мед. наук, профессор, зав. кафедрой клинической лабораторной диагностики ГОУ ДПО «Российская медицинская ака- демия последипломного образования», Москва Меньшиков Вадим Владимирович — д-р мед. наук, профессор, заслужен- ный деятель науки РФ, член-корреспондент РАЕН, зав. лабораторией проблем клинико-лабораторной диагностики НИЦ ГОУ ВПО «Первый Московский госу- дарственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» и экстремальной хирургии, вице-президент ассоциации ортопедов и травматологов РФ. АВТОРЫ И СОСТАВИТЕЛИ Авдюхина Татьяна Николаевна - канд. мед. наук, доцент кафедры тропи- ческих и паразитарных болезней ГОУ ДПО «Российская медицинская академия последипломного образования*>, Москва Автушенко Лариса Александровна — канд. мед. наук, врач-вирусолог ФГУЗ «Северо-Западная противочумная станция» Роспотребнадзора, Санкт-Петербург Алексеева Елена Андреевна — зам. зав. бактериологической лабораторией Центра Госсанэпиднадзора Вологодской области, Вологда Антипова Анастасия Юрьевна — мл. научн. сотр. ФГУН «Санкт-Петербург- ский НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Пастера» Роспотребнадзора Афанасьева Анна Николаевна — вед. специалист-эксперт Управления Федеральной службы в сфере защиты прав потребителя и благополучия человека по Санкт-Петер бургу7 Вадиков Владимир Дмитриевич — д-р мед. наук, профессор, зав. кафедрой микробиологии и микологии ГОУ ВПО «Санкт-Петербургская государственная медицинская академия им. И.И. Мечникова» Беляев Андрей Евгеньевич — канд. мед. наук, доцент кафедры тропических и паразитарных болезней ГОУ ДПО «Российская медицинская академия последи- пломного образования», Москва Березина Людмила Александровна — канд. биол. наук. ст. научн. сотр. лаборатории иммунологии ФГУН «Санкт-Петербургский НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Пастера» Роспотребнадзора Беспалова Галина Ивановна — канд. мед. наук, доцент кафедры микробио- логии и микологии ГОУ ВПО «Санкт-Петербургская государственная медицинская академия им. И.И. Мечникова» Бичурина Майна Александровна, д-р мед. наук, заслуженный деятель науки РФ, зав. лабораторией этиологии и контроля вирусных инфекций ФГУН «Санкт-Петербургски^ НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Пастера» Роспотребнадзора Богумильчик Елена Александровна — мл. научн. сотр. лаборатории бактери- альных капельных инфекций ФГУН «Санкт-Петербургский НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Пастера» Роспотребнадзора Бойцов Алексей Геннадьевич — д-р мед. наук, профессор, зав. кафедрой микробиологии, вирусологии и иммунологии ГОУ ВПО «Санкт-Петербургская государственная медицинская академия им. И.И. Мечникова» Бургасова Ольга Александровна — канд. мед. наук, доцент кафедры инфек- ционных болезней и эпидемиологии Московского государственного медико- стоматологического университета Бурова Лариса Александровна — д-р мед. наук, вед. научн. сотр. отдела молекулярной микробиологии НИИ экспериментальной медицины РАМН, Санкт- Петербург
УЧАСТНИКИ ИЗДАНИЯ 7 Ваганова Анастасия Николаевна — биолог, сотр. лаборатории зооантропо- нозных инфекций ФГУН «Санкт-Петербургский НИИ эпидемиологии и микро- биологии имени Пастера» Роспотребнадзора Васильев Олег Дмитриевич - канд. мед. наук, доцент кафедры микробиоло- гии, вирусологии и иммунологии ГОУ ВПО «Санкт-Петербургская государствен- ная медицинская академия им. И.И. Мечникова» Вашукова Светлана Степановна — канд. биол. наук, врач клинической лабо- раторной диагностики СПб ГУЗ «Городской консультативно-диагностический центр (вирусологический)» Вербов Вячеслав Николаевич — канд. хим. наук, руководитель отдела новых технологий ФГУН «Санкт-Петербургский НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Пастера» Роспотребнадзора Вершинский Борис Васильевич — канд. мед. наук, лауреат Государственной премии СССР. Последняя должность — ст. науч. сотр. лаборатории зооантропоноз- ных инфекций ФГУН «Санкт-Петербургский НИИ эпидемиологии и микробио- логии имени Пастера» Роспотребнадзора Вишневский Борис Израилевич — д-р мед. наук, профессор, зав. лаборатори- ей микробиологии туберкулеза ФГУ «Санкт-11етебургский научно-исследователь- ский институт фтизиопульмонологии» Воскресенская Екатерина Александровна — канд. биол. наук, ст. научн, сотр. лаборатории бактериальных капельных инфекций ФГУН «Санкт-Петербургский НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Пастера» Роспотребнадзора Глазко Ирина Ивановна — канд. мед. наук, доцент курса лабораторной диа- гностики и лабораторной микологии кафедры дерматовенерологии и клинической микологии ГОУ ДПО «Российская медицинская академия последипломного обра- зования». Москва Гончарова Лариса Борисовна — канд. биол. наук, зав. вирусологическим отделением СПб ГУЗ «Городской консультативно-диагностический центр (виру- сологический)» Горбунова Юлия Петровна — ст. лаб. кафедры тропических и паразитарных болезней ГОУ ДПО «Российская медицинская академия последипломного образо- вания». Москва Грибенча Сергей Васильевич — д-р мед. наук, профессор, зав. лабораторией иммунологии ГУ НИИ вирусологии им. Д.И. Ивановского, Москва Гузеева Татьяна Михайловна — канд. мед. наук, доцент кафедры тропических и паразитарных болезней ГОУ ДПО «Российская медицинская академия последи- пломного образования», Москва Дмитриев Александр Валентинович — д-р биол. наук, зав. лабораторией функциональной геномики и протеомики микроорганизмов отдела молекулярной микробиологии НИИ экспериментальной медицины РАМН. Санкт-Петербург Довгалев Анатолий Семенович — д-р мед. наук, профессор, зав. кафедрой тропических и паразитарных болезней ГОУ ДПО «Российская медицинская акаде- мия последипломного образования», Москва Егорова Светлана Александровна — канд. мед. наук, научн. сотр. лаборато- рии кишечных инфекций ФГУН «Санкт-Петербургский НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Пастера» Роспотребнадзора Елисеев Алексей Викторович — врач-бактериолиг бактериологической лабо- ратории клинической больницы имени Петра Великого, Санкт-Петербург Жебрун Анатолий Борисович — член-корреспондент РАМН, профессор, д-р мед. наук, директор ФГУН «Санкт-Петербургский НИИ эпидемиологии и микро- биологии имени Пастера» Роспотребнадзора
8 УЧАСТНИКИ ИЗДАНИЯ Закревская Анна Васильевна — канд. мед. наук, вед. научн. сотр. лаборатории иммунологии ФГУН «Санкт-Петербургский НИИ эпидемиологии и микробиоло- гии имени Пастера» Роспотребнадзора Игнатовский Андрей Викторович - канд. мед. наук, ассистент кафедры дер- матовенерологии с клиникой ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад И.П. Павлова» Исаков Валерий Александрович — д-р мед. наук, академик РАЕН, профес- сор кафедры инфекционных болезней и эпидемиологии < курсом ВИЧ-медицины ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова», вед. науч. corp, лаборатории иммунологии ФГУН «Санкт-Петербургский НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Пастера» Роспотребнадзора Кафтырева Лидия Алексеевна — д-р мед. наук, зав. лабораторией кишеч- ных инфекций ФГУН «Санкт-Петербургский НИИ эпидемиологии и микробио- логии имени Пастера» Роспотребнадзора, главный специалист по бактериологии Департамента здравоохранения Санкт-Петербурга, профессор кафедры ГОУ ДПО «Санкт-Петербургская медицинская акад< мия последипломного образования». Кашкин Кирилл Павлович — д-р мед. наук, профессор, академик РАМН, зав. кафедрой иммунологии ГОУ ДПО «Российская медицинская академия последи- пломного образования», Москва Кокорина Галина Ивановна — врач-бактериолог отделения диагностики и профилактики гепатитов ФГУН «Санкт-Петербургский НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Пастера» Роспотребнадзора Константинова Татьяна Николаевна — канд. мед. наук, доцент кафедры тро- пических и паразитарных болезней ГОУ ДПО «Российская медицинская академия последипломного образования», Москва Контарова Елена Олеговна — мл. научн. сотр. УРАМН «НИИВС имени И.И. Мечникова» РАМН Коровина Галина Ивановна — канд. биол. наук, врач клинической лаборатор- ной диагностики Республиканской клинической инфекционной больницы, Санкт- Петербург, Усть-Ижора Косякова Карина Георгиевна - канд. мед. наук, ст. преподава гель кафедры микробиологии, вирусологии и иммунологии ГОУ ВПО «Санкт-Петербургская государственная медицинская академия им. И.И. Мечникова» Кохнович Милана Анатольевна — мл. научн. сотр. ГУ НИИ вирусологии им. Д.И. Ивановского, Москва Краева Людмила Александровна — канд. мед. наук, ст. научн. сотр. лабора- тории бактериальных капельных инфекций ФГУН «Санкт-Петербургский НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Пастера» Роспотребнадзора Красносельских Татьяна Валерьевна — канд. мед наук, доцент кафедры дер- матовенерологии с клиникой ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П, Павлова» Куляшова Лидия Борисовна — канд. мед. наук, вед. научн. сотр. лаборатории иммунологии ФГУН «Санкт-Петербургский НИИ эпидемиоло] ии и микробиоло- гии имени Пастера» Роспотребнадзора Курова Наталья Николаевна — канд. мед. наук, ст. научн. сотр. лаборатории бактериальных капельных инфекций ФГУН «Санкт-Петербургский НИИ эпиде- миологии и микробиологии имени Пастера» Роспотребнадзора Лаврент ьева Ирина Николаевна — д-р мед. наук, зав. лабораторией детских вирусных инфекций ФГУН «Санкт-Петербургский НИИ эпидемиологии и микро- биологии имени Пастера» Роспотребнадзора Лапин Сергей Владимирович — канд. мед. наук, зав. лабораторией диа- гностики аутоиммунных заболеваний НМЦ по молекулярной медицине ГОУ
УЧАСТНИКИ издания g ВПО «Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова» Лилова Елена Валерьевна — д-р мед. наук, профессор, зав. курсом лабора- торной диагностики и лабораторной микологии кафедры дерматовенерологии и клинической микологии ГОУ ДПО «Российская медицинская академия последи- пломного образования», Москва Литвинчук Людмила Филипповна — канд. биол. наук, вед. научн. сотр. ГУН НИИ гриппа СЗО РАМН, Санкт-Петербург Лялина Людмила Владимировна — д-р мед. наук, зав. отделом эпидемиоло- гии ФГУН «Санкт-Петербургский НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Пастера» Роспотребнадзора Макаров Дмитрий Александрович — мл. научн. сотр. ФГУН «Санкт- Петербургский НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Пастера» Роспотребнадзора Макарова Мария Александровна — канд. мед. наук, научн. сотр. лаборат ории кишечных инфекций ФГУН «Санкт-Петербургский НИИ эпидемиологии и микро- биологии имени Пастера» Роспотребнадзора Малышев Владимир Васильевич — д-р мед. наук, руководитель группы охраны окружающей среды ФГУН «Санкт-Петербургский НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Пастера» Роспотребнадзора Матвеева Зоя Николаевна — канд. мед. наук, ст. научн. сотр. лаборатории кишечных инфекций ФГУН «Санкт-Петербургский НИИ эпидемиологии и микро- биологии имени Пастера» Роспотребнадзора Мещерякова Ирина Сергеевна — д-р биол. наук, руководитель Центра Минздравсоцразвития России по туляремии, НИИ эпидемиологии и микробио- логии им. Н.Ф. Гамалеи РАМН. г. Москва Мукомолов Сергей Леонидович — д-р мед. наук, профессор, зав. лаборато- рией вирусных гепатитов ФГУН «Санкт-Петербургский НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Пастера» Роспотребнадзора Мозжерова Марина Анатольевна — канд. мед. наук, ассистент курса лабора- торной диагностики и лабораторной микологии кафедры дерматовенерологии и клинической микологии ГОУ ДПО «Российская медицинская академия последи- пломного образования», Москва Нарвская Ольга Викторовна — д-р мед. наук, зав. лабораторией молеку- лярной микробиологии ФГУН «Санкт-Петербургский НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Пастера» Роспотребнадзора, профессор кафедры медицин- ской экологии и эпидемиологии человека имени Г.В. Хлопина ГОУ ДПО «Санкт- Петербургская медицинская академия последипломного образования» Нилова Людмила Юрьевна — канд. мед. наук, ст. преподаватель кафедры микробиологии, вирусологии и иммунологии ГОУ ВПО «Санкт-Петербургская государственная медицинская академия им. И.И. Мечникова» Носков Фридрих Савельевич — д-р мед. наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ. Директор НИИЭМ имени Пастера (1992-1994 гг.). Последняя должность — главный научный сотрудник ФГУН «Санкт-Петербургский НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Пастера» Роспотррбнадзора Оришак Елена Александровна — канд. мед. наук, доцент кафедры микро- биологии, вирусологии и иммунологии ГОУ ВПО «Санкт-Петербургская государ- ственная медицинская академия им. И.И. Мечникова» Оттен Татьяна Фердинандовна — д-р мед. наук, вед. научн. corp, лабо- ратории микробиологии туберкулеза ФГУ «Санкт-Петербургский научно- исследовательский институт фтизиопульмонологии»
10 УЧАСТНИКИ ИЗДАНИЯ Пооин Александр Арнольдович - канд. мед. наук, доцент кафедры микро- биологии, вирусологии и иммунологии ГОУ ВПО «Санкт-Петербургская государ- ственная медицинская академия им. И.И. Мечникова» Романенкова Наталия Ивановна — канд. мед. наук, вед. научн. сотр. ФГУН «Санкт-Петербургский НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Пастера» Роспотребнадзора Савичеоа Алевтина Михайловна — д-р мед. наук, профессор, руководитель лаборатории микробиологии НИИ акушерства и гинекологии им. Д.О. Отта СЗО РАМН, Санкт-Петербург Сварваль Алена Владимировна — научн. сотр. лаборатории иммунологии ФГУН «Санкт-Петербургский НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Пастера» Роспотребнадзора Семенов Александр Владимирович — канд. биол. наук, зав. центральной клинико-диагностической лабораторией ФГУН «Санкт'Петербургский НИИ эпи- демиологии и микробиологии имени Пастера» Роспотребнадзора Симбирцев Андрей Семенович — д-р мед. наук, профессор, зав. лабораторией фармиммунологии Государственного НИИ особо чистых биопрепаратов ФМБА России, Санкт- Петербург Сироткин Алексей Константинович — канд. биол. наук, вед. научн. сотр. ГУН НИИ гриппа СЗО РАМН, доцент Санкт-Петербургского государственного университета Скуинь Людмила Михайловна — канд. мед. наук, доцент кафедры иммуно- логии ГОУ ДПО «Российская медицинская академия последипломного образова- ния», Москва Соколовский Евгений Владиславович — д-р мед. наук, профессор, зав. кафе- дрой дерматовенерологии с клиникой ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государ- ственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова» Стоянова Наталья Александровна — канд. мед. наук, научн. сотр. лаборато- рии зооантропонозных инфекций ФГУН «Санкт-Петербургский НИИ эпидемио- логии и микробиологии имени Пастера» Роспотребнадзора Суворов Александр Николаевич — д-р мед. наук, профессор, зав. лаборато- рией молекулярной генетики патогенных микроорганизмов отдела молекулярной микробиологии НИИ экспериментальной медицины РАМН, Санкт-Петербург Сухобаевская Лариса Петровна — канд. биол. наук, ст. науч. сотр. ФГУН «Санкт-Петербургский НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Пастера» Роспотребнадзора Тартаковский Игорь Семёнович — д-р биол. наук, профессор, зав. лаборатори- ей легионеллеза, УРАМН НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи РАМН, Москва Токаревич Николай Константинович - д-р мед. наук, зав. лабораторией зооантропонозных инфекций ФГУН «Санкт-Петербургский НИИ эпидемиоло- гии и микробиологии имени Пастера» Роспотребнадзора, профессор кафедры медицинской экологии и эпидемиологии человека имени Г.В. Хлопина ГОУ ДПО «Санкт-Петербургская медицинская академия последипломного образования Минздравсоцразвития РФ» Тотолян Арег Артемович — д-р мед. наук, профессор, зам, директора ФГУН «Санкт-Петербургский НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Пастера» Роспотребнадзора Тотолян Артем Акопович — д-р мед. наук, профессор, академик РАМН, руко- водитель отдела молекулярной микробиологии НИИ экспериментальной медици- ны РАМН, Санкт-Петербург
УЧАСТНИКИ ИЗДАНИЯ 11 Ферман Раиса Семеновна — мл. научн. сотр. лаборатории иммунологии ФГУН «Санкт-Петербургский НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Пастера» Роспотребнадзора Ценева Галина Яковлевна — д-р мед. наук профессор, заслуженный дея- тель науки РФ, зав. лабораторией бактериальных капельных инфекций ФГУН ♦Санкт-Петербургский НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Пастера» Роспотребнадзора Шипицина Елена Васильевна — канд. биол. наук, ст. научн. сотр. лаборато- рии микробиологии НИИ акушерства и гинекологии им. Д.0. Отта СЗО РАМН, Санкт-Петербург Шульгина Марина Владимировна — д-р биол. наук, вед. научн. сотр. отдела стандартизации и контроля качества клинической лабораторной диагностики ФГУ ГНИЦ профилактической медицины, зам. генерального директора по развитию НП «Центр внешнего контроля качества», Москва Юминова Надежда Васильевна — д-р биол. наук, зам. директора по научной работе УРАМН «НИИ ВС имени И.И. Мечникова» РАМН Яровая Ирина Ильинична — зав. вирусологической лабораторией ФГУЗ «Северо-Западная противочумная станция» Роспотребнадзора, Санкт-Петербург
СПИСОК СОКРАЩЕНИИ АБК — антитела к бокаловидным клеткам Аг — антиген АГМ А — антигладкомышечные антитела АЕ — агглютинирующие единицы АЗП — аутоиммунные заболевания печени ЛИГ — аутоиммунный гепатит АИЗ — аутоиммунные заболевания АКА — антикератиновые антитела АКЛА — антикардиолипиновые антитела АМА — анти митохондриальные антитела АМЦВ — антитела к модифицированному цитруллинированному виментину АНА — антинуклеарные антитела АНФ — атинуклеарный фактор АнФА — антифилаггриновые антитела АНЦА — антинейтрофильные цитоплазматические антитела АОК — антитела к островковым клеткам АПКЖ — антитела к париетальным (обкладочным) клеткам желудка АПФ — антиперинуклеарный фактор АСИТ — антиген-специфическая иммунотерапия Ат — антитело АФА — антифосфолипидные антитела АФП — а-фетопротеин АФС — антифосфолипидный синдром АхР — ацетилхолиновый рецептор АЦА — антицитруллиновые антитела АЦЩ1 — антитела к циклическому цитруллин-содержащему пептиду АЧТВ — активированное частичное тромбопластиновое время АЭА — антиэндомизиальные антитела АЭТА — ангиэндотелиальные антитела БАЛ — бронхоальвеолярный лаваж БНМ — белки наружной мембраны БТШ — белок теплового шока ВА — волчаночный антикоагулянт ВГЧ-6 (HHV-6) — вирус герпеса человека 6-го типа ВИЧ — вирус иммунодефицита человека ВКК — внутрилабораторный контроль качества ВКЭ — вирус клещевого энцефалита ВПГ — вирус простого герпеса ВПЧ (HPV) — вирус папилломы человека ВРПВ — вакцинно-родственные полиовирусы ВТД — внутритиповая дифференция ВЭБ (EBV) — вирус Эпштейна-Барр ГБ — синдром Гийена-Барре ГВ — гранулематозный васкулит ГВИ — герпес-вирусные инфекции ГДК — глутаматдекарбоксилаза ГИ — герпетическая инфекция ГЛПС — геморрагическая лихорадка с почечным синдромом ДБСТ — диффузные болезни соединительной ткани ДВС — диссеминированное внутрисосудистое свертывание ДК — дендритные клетки
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 13 ДКВ — дискоидная красная волчанка ДМ/ПМ — дерматомиозит/полимиозит ИА — индекс авидности ИБ — иммуноблот ИППП — инфекции, передающиеся половым путем ИФА — иммуноферментный анализ ИФМ — флюоресцентная (люминесцентная) микроскопия ИХТ — иммунохроматографический тест ИЭМ — иммуноэлектронная микроскопия КГЛ - крымская геморрагическая лихорадка ККГЛ — крымская-Конго геморрагическая лихорадка КОЕ — колониеобразующая единица КУМ — кислотоустойчивые микобактерии ЛПС — липополисахарид М — молярность МАК — мембраноатакующий комплекс МАт — моноклональные антитела МБК — минимальная бактерицидная концентрация МБТ — микобактерии туберкулеза ME — международные единицы МИА — мультиплексный иммунный анализ МИК — минимальная ингибирующая концентрация МКТВ — Международный комитет по таксономии вирусов МПК — минимальная подавляющая концентрация МПО — миелопероксидаза МР — методические рекомендации МФА — микроскопический флюоресцентный анализ НГОБ — неферментирующие грамотрицательные бактерии НМФА — непрямой метод флюоресцирующих антител НРИФ — непрямая реакция иммунофлюоресценции НЯК — неспецифический язвенный колит ОКИ — кишечные инфекции ос/дсДНК — одно/двуспиральная ДНК ОТ — обратная транскрипция ПБА — патогенные биологические агенты ПБЦ — первичный билиарный цирроз ПИР — пирролидонил аминопептидаза ПИФ — реакция прямой иммунофлюоресценции ПМФА — метод флюоресцирующих антител ПР-3 — протеиназа 3 ПТИ — пищевая токсикоинфекция ПТО — посттрансфузионное осложнение ПЦР — полимеразная цепная реакция ПЭП — полиэндокринопатия РА — ревматоидный артрит РАИЛ — рецепторный антагонист интерлейкина-1 РВ — реакция Вассермана РГА - реакция гемагглютинации РИА — радиоиммунный анализ РИФ — реакция иммунофлюоресценции РМА — реакция микооагглютинации PH — реакция нейтрализации РИГА - реакция непрямой гемагглютинации
14 СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ РПГА — реакция пассивной гемагглютинации PC — рассеянный склероз РСВ — респираторно-синцитиальный вирус РСК — реакция связывания комплемента РТГА — реакция торможения гемагглютинации рТТГ — рецептор тиреотропного гормона РФ — ревматоидный фактор СГВ - стрептококки группы В СД — сахарный диабет СЗСТ — смешанное заболевание соединительной ткани (синдром Шарпа) СКВ — системная красная волчанка СНЖ — спинномозговая жидкость СП — санитарные правила СС — сисэ емный склероз СШ — синдром Шегрена ТВП — тест волчаночной полоски ТГ — тиреоглобулин ТКИД — тяжелый комбинированный иммунодефицит ТкТГ — тканевая трансглутаминаза ТОРС — тяжелый острый респираторный синдром ТП — тромбопоэтин ТПО — тиреоидная пероксидаза ТСЛП — тимический стромальный лимфопоэтин ТТГ — тиреотропный гормон ТЦД — тканевая цитопатогенная доза УВЧ — электрическое поле ультравысокой частоты ФВК — фосфовольфрамовая кислота ФГА — фитогемагглютинин ФГУП — федеральное государственное унитарное предприятие ФСБ ОК — федеральная система внешней оценки качества ЦИК — циркулирующие иммунные комплексы ЦМВ — цитомегаловирус ЦНС — центральная нервная система ЦПД — цитопатическое действие ЦПЭ — цитопатогенный эффект ЭГДС — эзофагогастродуоденоскопия ЭДТА — этилендиаминтетраацетат ЭНА — экстрагируемые нуктеарные (ядерные) антигены ЭП — эпидемический паротит ЭПО — эритропоэтин ЮРА — ювенильный ревматоидный артрит ASCA - антитела к Saccharomyces cerevisiae BCG — Bacille Calmette’-Guerin; БЦЖ BMP — hone morphogenetic proteins; костные морфогенетические белки CARS — compensatory) anti-inflammatory response syndrome; синдром компенсаторного антивоспалительного ответа CD — cluster of differentiation' кластер дифференцировки CDC — Центр контроля заболеваемости CREST-синдром — Calcinosis, Baynauld’s phenomenon. Esophagitis Sclerodactyly, Telangiectasia — разновидность системного склероза, объединяющая подкожные кальцинаты, синдром Рейно, нарушения моторики пищевода, склеродактилию и тел еа н гиоэкта зии CSF — colony-stimulationgfactor, колониестимулирующий фактор
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 15 EGF — epidermal growth factor, эпидермальный фактор роста ELISA — enzyme-linked immunosorbent assay; анализ твердофазный иммунофермент- ный ELISPOT — enzyme linked immunospot, твердофазный иммуноферментный анализ синтеза цитокинов единичными клетками FGF — fibroblast growth factor, фибробла( тный фактор роста G-CSF — колониестимулирующий фактор для гранулоцитов GM-CSF — колониестимулирующий фактор для гранулоцитов и моноцитов HLA - human leucocyte antigen, человеческий лейкоцитарный антиген 1FN — интерферон IL — интерлейкин LC-1 — антитела к цитозольному антигену печени LKM — антитела к микросомам печени-почек M-CSF— колониестимулирующий фактор для моноцитов/макрофагов МНС — главный комплекс гистосовместимости MLST — мультилокусное генотипирование ЫК(-клетки) — natural killer, естественный убийца PDGF — platelet-derived growth factor, фактор роста, продуцируемый тромбоцитами РТХЗ — пентраксин 3 RT-PCR — полимеразная цепная реакция с обратной транскрипцией slCAM-1 — растворимая форма межклеточной адгезионной молекулы 1 SIL-2R — растворимая форма рецептора IL-2 SNP — single nucleotide polymorphism', полиморфизм вследствие замены единичных нуклеотидов TCR — антигенрасгознаюшие рецепторы TGFp — transforming growth factor beta', трансформирующий фактор роста Th — Т-лимфоциты-хелперы TNF — tumor necrosis factor, фактор некроза опухоли
Глава 16 Лабораторная иммунология Иммунная система защищает внутреннюю среду организма от чужеродных и собственных антигенов, приобретающих призна- ки чужеродности в силу’ различных обстоятельств. Способность поддерживать собственные антигены жидкостей, клеток и тканей позволяет человеку сохранить свою антигенную (иммунохимиче- скую) индивидуальность. В защите от «чужого» участвуют клетки органов и систем, а также гуморальные продукты жизнедеятельно- сти этих клеток. Факторы иммунной защиты подразделяют на две категории: врожденные (антиген-неспецифические) и приобретен- ные (антиген-специфические). ВРОЖДЕННЫЕ ФАКТОРЫ ИММУННОЙ ЗАЩИТЫ Клетки врожденного иммунитета Врожденные механизмы иммунитета препятствуют проникнове- нию чужеродных антигенов в организм, нейтрализуют, разрушают и выводят из организма чужеродные для него субстанции и клетки, не «запоминая» их строения и не «узнавая» при повторных контактах с ними. Врожденный иммунитет обеспечивается клетками фагоци- тарной системы, соединительной и пограничных тканей, тромбо- цитами, тучными, NK-клетками и т.д. В его поддержании участвуют гуморальные факторы защиты: белки (острофазные, катионные и системы комп лемента), медиаторы воспаления, цитокины, рецепто- ры клеток и др. Врожденные факторы иммунной защиты вызывают ранние реакции на чужеродные агенты при первичных и даже вто- ричных контактах с ними. По изменению их содержания и активно- сти судят о ранней реакции организма на чужеродные агенты Увольнение в крови содержания полиморфноядерных лейкоцитов и накопление юных форм этих клеток — ранняя реакция фагоцитов на инфекционные агенты. Возрастает функциональная активность, которую оценивают по фагоцитарной способности, а также по изменению активности некоторых ферментов (миелопероксидаза, глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа) и увеличению концентрации в крови белков, продуцируемых полиморфноядерными лейкоцитами (лизоцим, прокальцитонин и др.). Полиморфноядерные лейкоциты особенно значимы в качестве антимикробных агентов при инфек- циях, вызываемых бактериями и грибами, а также при защите от
ГГАВ.« Ь 18 ЛАБОРАТОРНАЯ ИММУНОЛОГИЯ капсульных микроорганизмов и возбудителей пиогенных инфекций. При дефектах развития нейтрофильных лейкоцитов меняется их содержание в крови, возника- ют морфологические и функциональные нарушения (табл. 16-1 и 16-2). В основе отклонений — ферментопатии. нарушения созревания клеток, синтеза адгезивных молекул, разнообразных рецепторов и др. Таблица 16-1. Основные заболевания и состояния, сопровождающиеся нейтрофилией (количе- ство нейтрофилов превышает 8x109/л крови) Основные причины Интерпретация изменений Влияние различных раздражителей (спортивные упражнения; адреналин; анестезия; пароксизмальная тахи- кардия. гипертермия) Быстрый переход гранулоцитов из краевого прилежания в циркули- рующую кровь за счет нейтрофилов, расположенных маргинально вдоль стенок мелких кровеносных сосудов или секвестрированных в селезенке Введение различных ядов Связь со степенью тканевого распада Лекарства и токсины (экстракты наперстянки, свинец, ртуть, бензол) Связь со степенью тканевого распада Введение глюкокортикоидов или их избыточная продукция в организме (болезнь И цен ко-Кушинга) Нейтрофилия — следствие перехода нейтрофилов из краевого прилежания в сосудах в циркулирующую кровь в ответ на выбросы адреналина и адренокортикоидов Острая бактериальная инфекция Стимуляция выброса нейтрофилов из костного мозга и их усилен- ная продукция Неинфекционное воспаление (уре- мия. подагра) Гранулоцитоз вторичен по отношению к воспалительному процессу, связанному в одном случае с азотемией, в другом — с отложением кристаллов солей Злокачественные опухоли Некроз быстрорастущих опухолей при недостаточности их кро- воснабжения. Некоторые опухоли (карциномы молочной железы, легких, почек, фибро- и липосаркомы) вырабатывают субстанцию, стимулирующую развитие нейтрофилии. Ларанеопластический синдром при солидных опухолях может вызвать нейтрофилию за счет секцеции нейтрофил-стимулирующего фактора роста Восстановление костного мозга после агранулоцитоза Феномен превышения, характеризующийся гранулоцитозом (напри- мер, при лечении мегал области ой анемии) Первичные гематологические забо левания (например, хронический миелолейкоз) Автономная продукция нейтрофилов Спленэктомия Нейтрофилия вследствие нарушения секвестрирования гранулоци- тов в селезенке Лейкемоидная реакция Диагноз исключения. Может сопровождать острые и хронические инфекции, интоксикации, злокачественные новообразования, включая метастазы в костный мозг (карцинома молочной и пред- стательной железы). Синдром Дауна может сопровождаться особой лейкемоидной реакцией, при которой картина крови и костного мозга неотличимы от характерных для острого миелолейкоза Таблица 16-2. Основные заболевания и состояния, сопровождающиеся нейтропенией (количе- ство нейтрофилов в крови менее 1,5x109/л) Основные причины Интерпретация изменений Лекарственные пое- параты Дозозависимая супрессия костного мозга (бензол, антиметаболиты, антраци- клины) или идиосинкразическая реакция (антитиреоидные, противосудорожные, антигистаминные препараты, фенотиазиды, сульфаниламиды и транквилизаторы) Ионизирующее излу- чение Дозозависимая супрессия костного мозга Вирусные инфекции Грипп, корь, ветряная оспа, краснуха, инфекционный гепатит, ВИЧ-инфекция Бактериальные инфек- ции Тифоидная и паратифоидная лихорадка, туляремия, иногда бруцеллез, септице- мия Коллагенозы Системная коасная волчанка: синдром Фелти, характеризующийся поражением суставов (ревматоидный артрит), спленомегалией и нейтропенией
ЛАБОРАТОРНАЯ ИММУНОЛОГИЯ 19 Окончание табл 16-2 Основные причины Интерпретация изменений Аутоиммунная нейтро- пения Следствие образования антинейтрофильных антител Нарушения гемопоэза Тяжелая недостаточность витамина В12 и фолиевой кислоты приводит к нару- шению созревания нейтрофилов в костном мозге. В периферической крови при этом встречаются большие гипеосегментированные нейтрофилы Заболевания крови Апластическая анемия, острый лейкоз, миелодиспластический синдром Воожденная патология Семейная нейтропения с аутосомно-доминантным типом наследования, цикличе- ская нейтропения с неясной этиологией; хроническая идиопатическая нейтропе- ния и синдром Костманна, при котором задерживается созревание нейтрофилов в костном мозге Увеличение в крови количества эозинофилов и накопление продуктов их мета- болизма (главный основной и эозинофильный катионный белок, эозинофильные нейротоксин и пероксидаза) характерно для аллергических заболеваний, пара- зитарных инфекций и опухолей (табл. 16-3). Эозинофилы при этой патологии активно осуществляют свои эффекторные функции. Таблица 16-3. Основные заболевания и состояния, при которых возможна эозинофилия (количс ство эозинофилов в крови превышает 0,45x109/л) Заболевания и состояния Комментарии Аллергические заболе- вания Бронхиальная астма, крапивница, ринит, атопический дерматит, лекарственная аллергия, поллиноз и др. Инфекционные заболе- вания Инфекции, сопровождающиеся стимуляцией Th2-зависимого иммунного ответа: гельминтозы (аскаридоз, стронгилоидоз, трихинеллез, токсокароз, филяриоз, шистоматоз и др.), протозоонозы (вызванные только Dientamoeba fragilis и Isospora belli), микозы (аспергиллез, кокциоидоз), вирусные инфекции (ВИЧ- инфекция, HTLV-1-инфекция) Последствия медикамен- тозной терапии: - генерализованные реак- ции Лекарственные препараты, стимулирующие продукцию IL-3, IL-5 и GM-CSF, усиливая эозинофилопоэз в костном мозге; нестероидные противовоспали- тельные препараты; антимикробные агенты; цитокины 1L-2 и GM-CSF поражение легких Лекарственно индуцируемый легочный эозинофильный инфильтрат поражение почек Острый интерстициальный нефрит, сопровождается эозинофилией и эозино- филурией (вызывают препараты бензатина бензилпенициллина и его произво- дные, сульфаниламиды, рифампицин, каптоприл, аллопуринол, ципрофлокса- цин и др.) поражение сердца Острый некротизирующий эозинофильный миокардит может развиться как реакция на препараты ранитидин или клозапин Миелоидная эозино- фильная лейкемия Симптомы заболевания сходны с миелопролиферативной патологией (высокая концентрация витамина В12, спленомегалия, анемия, миелоидная дисплазия, цитогенетические нарушения) Гиперэозинофильный синдром Заболевание связано с дефектом генов а-рецептора к тромбоцит-зависимому ростовому фактору (хромосома 4) и сцепленным с Х-хромосомой дефектом развития эозинофилов. Синдром диагностирован у больных с генетически опо- средуемой высокой экспансией CD4+CD3~ Тбг-подобных лимфоцитов, выраба- тывающих IL-5; сопровождается гематологическими нарушениями, поражением кожи, сердечно-сосудистой и нервной системы, легких и др. органов Неопластические заболе- вания (Т- и В-лимфомы, лимфома Ходжкина, миелоидные лейкемии, карциномы, аденокарци- номы и др.) При лимфоме Ходжкина и Т-клеточных лимфомах эозинофилия коррелирует с гиперпродукцией IL-5
20 ЛАБОРАТОРНАЯ ИММУНОЛОГИЯ Окончание табл. 16-3 Заболевания и состояния К1 дментарии Разнообразные пораже- ния легких Патология легких на вредных производствах сопровождается эозинофильной инфильтрацией легких и эозинофилией Острая и хроническая эозинофильная пнев- мония Неясного генеза эозинофильная инфильтрация альвеол и интерстиция легких, эозинофилия. Вызывают лекарственные препараты, аллергены, табакокурение, высокая концентрация в воздухе химических вредностей и металлов Моноциты крови и тканевые макрофаги участвуют в противоинфекционной защите при хронических инфекционнв!х процессах, а также при инфекциях, воз- будители которых облигатные или факультативные внутриклеточные паразиты (вирусы, хламидии, риккетсии, микоплазмы и др.). Для этих заболеваний харак- терно увеличение концентрации в крови моноиитов, возрастание их фагоцитарной активности, способности в больших количествах продуцировать цитокины, оксид азота, неоптерин и др. медиаторы воспаления (табл. 16-4). Таблица 16-4, Основные заболевания и состояния, сопровождающиеся моноцитозом (количество моноцитов в крови более 0,75x109/л) Основные причины Интерпретация изменений Инфекции Характерно для инфекций с гранулематозом (туберкулез, подострый бактери- альный эндокардит, сифилис, бруцеллез, висцеральные микозы, саркоидоз, инфекционный мононуклеоз) и на фоне нейтропении Гематологические забо- левания Миелоидная метаплазия, лейкоз, множественная миелома, лимфома Коллагенозы Ревматоидный артрит, системная красная волчанка, узелковый периартериит, полимиозит Заболевания желудочно- кишечного тракта Язвенный колит, региональный энтерит, тропическая энтеропатия, паразитозы Лекарственные средства Высокие дозы глюкокортикоидов Дендритные клетки (ДК) миелоидного происхождения находятся в погранич- ных тканях (клетки Лангерганса, интерстициальные-дермальные ДК) — важный фактор врожденного иммунитета. Наряду с фагоцитарными функциями, они способны обрабатывать захваченные антигены и представлять их фрагменты Т- и В-лимфоцитам, NKT-клеткам, запуская антиген-специфический иммунный ответ. Антиген-представляющие ДК могут стимулировать лимфоциты, направлять диф- ференцировку антиген-активированных лимфоцитов в хелперные и регуляторные клетки разных типов. Таким образом, ДК определяют характер иммунного ответа на антиген (клеточный и/или гуморальный иммунный ответ). Рецепторы фагоцитов реагируют на макромолекулы чужеродных клеток. Лиганды для этих рецепторов — консервативные макромолекулы, синтезиоуемые вирусами и клетками микроорганизмов, грибов и простейших. Они широко рас- пространены среди представителей мира микроорганизмов, но отсутствуют на клетках высших животных и человека. Антитела, комплемент, пентраксины и дру- гие лиганды, к которым у «профессиональных» фагоцитов имеются соответствую- щие рецепторы, обеспечивают избирательную активность клеток фагоцитарной системы. Различные дефекты фагоцитов приводят к нарушению функции этого звена врожденного иммунитета. NK-клетки (англ, natural killer — естественный убийца) обладают цитотокси- ческой активностью в отношении антиген но измененных собственных клеток. Морфологически они представлены большими гранулярными лимфоцитами. Количество NK-клеток в крови у взрослых достигает 15% лимфоцитов; они при- сутствуют в костном мозге, лимфоидных opi анах, печени, легких и др. Среди NK-клеток различают две субпопуляции: классические NK-клетки и NKT-клеаки. NKT-клетки имеют антигенраспознаюший рецепторный комплекс
ЛАБОРАТОРНАЯ ИММУНОЛОГИЯ 21 (TCR CD3), сходный с таковым у Т-лимфоцитов. Набор антигенов, с которыми могут взаимодействовать NKT-клетки, ограничен липидными и липопротеидны- ми антигенами микроорганизмов. NK- и NKT-клетки способны продуцировать TNF-a, IFN-y, GM-CSF, IL-12, они же индуцируют апоптотическую гибель клеток- мишеней. NK-клетки с высокой цитотоксической активностью отличаются большим содержанием мембранных CD16 белков, а продуцирующие цитокины — экспрес- сией CD56 поверхностных молекул. Цитотоксическая активность NK-клеток в норме подавлена, активируются они при утрате ингибирующих их активность сиг- налов. Пролиферацию, дифференцировку и функцию NK-клеток поддерживают IL-15, IL-12, IL-2, IL-18, TNF-a, IFN-y и др. цитокины, а подавляют IL-10 и TGF-[1 Содержание В- и NK-клеток с учетом возраста представлено в табл. 16-5. Таблица 16-5. Содержание В-лимфоцитов и NK-клеток в крови лиц разного возраста Возраст СО19+В-клетки СОЗ О16~56* классические NK-клетки % х108/л % х10в/л 0-3 мес 6-32 0,30-2.00 4-18 0,17-1,10 3-6 мес 11^1 0,43-3,00 3-14 0,17-0,83 6-12 мес 14-37 0,61-2,60 3-15 0,16-0 95 1-2 года 16-35 0,72-2,60 3-15 0,18-0,92 2-6 лет 14-33 0,39-1,40 4-17 0,13-0,72 6-12 лет 13-27 0,70-0,86 4-17 0,10-0,48 12-18 лет 6-23 0,11-0,57 3-22 0,07-0,48 Дефицит содержания или функциональная несостоятельность NK-клеток харак- теризуется высокой чувствительностью человека к вирусам и тяжестью течения таких вирусных инфекций, как цитомегаловирусная, опоясывающий лишай, про- стой герпес, инфекционный мононуклеоз и др. Гуморальные факторы врожденного иммунитета Белки системы комплемента — важный гуморальный фактор врожденного иммунитета. Эти белки присутствуют в сыворотке крови в неактивной форме и приобретают иммунобиологическую активность в результате последовательной активации компонентов системы комплемента. Образующиеся при этом комплек- сы из нескольких белков системы комплемента и фрагменты белковых молекул способны не только лизировать клетки микроорганизмов, паразитов, вирусные частицы, соматические и др., но и в качестве эффекторных и регуляторных фак- торов участвуют в воспалительных реакциях и антиген-специфическом иммунном ответе. Отдельные белки системы комплемента обозначают латинской буквой С и циф- рами (Cl. С2), субъединицы белков и продукты их расщепления или активации — дополнительно малыми латинскими буквами (например. Clq, Clr, СЗа). Известны три главных пути активации системы комплемента: классический, альтернативный и лектиновый (маннан-опосредованный). При классическом пути активация системы инициируется Clq субкомпонен- том комплемента в результате взаимодействия Clq с Fc-фрагментом конформа- ционно измененных igM и IgG или с пентраксинами. В естественных условиях конформационные изменения Fc-фрагментов IgM и IgG возникают при взаимо- действии иммуноглобулинов с антигенами. Фиксированный на Ag-IgM и Ag-IgG комплексах Clq взаимодействует с С1г и Cis субкомпонентами комплемента. Последний активируется и, обладая активностью эстеразы, расщепляет С4 и С2. Образующиеся С4Ь и С2а фрагменты в виде димерных молекул фиксируются на
22 ЛАБОРАТОРНАЯ ИММУНОЛОГИЯ иммунных комплексах и как протеазы способны взаимодействовать с СЗ плаз- мы,. а затем и расщеплять его на СЗа и СЗЬ субкомпоненты. Трехкомпонентный комплекс С4Ь2аЗЬ способен взаимодействовать с С5 плазмы и, благодаря пеп- тидазной активности, расщеплять С5 на субкомпоненты С5а и C5b. С образова- ния С5Ь запускается активация компонентов, атакующих мембраны клеток. Эти белки комплемента, последовательно взаимодействуя друг с другом, образуют мультимолекулярный мембраноатакующий комплекс (МАК), способный атако- вать липидные мембраны разнообразных клеток и, встроившись в них, нарушать целостность клеточных мембран и соответственно вызывать лизис клеток. Сборка МАК начинается с С5Ь. Фиксированная на мембране клетки молекула С5Ъ имеет участок, взаимодействующий с белком С6. В результате такого взаимодействия образуется эквимолекулярный комплекс С5ЬС6, который взаимодействует с С7, образуя трехмолекулярный комплекс C5bC6C7. С7 плазмы крови характеризуется амфофильными свойствами, и при взаимодействии с С5ЬС6 гидрофобный участок С7 обеспечивает прочную фиксацию всего трехмолекулярного комплекса на фос- фолипидах наружной клеточной мембраны. Фиксированный на клетке С5ЬС6С7 трехмолекулярный комплекс служит рецеп- тором для циркулирующего в крови С8. В результате фиксации на мембране клетки С8 приобретает способность связывать циркулирующие в крови С9 и неэнзима- тически катализировать их полимеризацию, после чего изменяется конформация молекул этого белка, увеличивается число участков взаимодействия комплекса с фосфолипидами мембраны и образуется полимерная белковая структура, по форме напоминающая воронку или цилиндр. Такой цилиндр погружается в липидный бислой наружной мембраны клетки-мишени. Снаружи стенки цилиндра образова- ны гидрофобными, а внутренняя его сторона — преимущественно гидрофильными аминокислотами полипептидов комплекса. Благодаря этому, вода смачивает вну- треннюю поверхность стенок цилиндра и через отверстие в нем может легко посту- пать из окружающей среды внутрь клеток, вызывая их гибель. Мишенями для МАК комплемента могут быть клетки бактерий, грибов и про- стейших, вирусные частицы, липосомы и другие структурированные образования, а также собственные соматические клетки организма. Для активации комплемента классическим способом против поверхностных антигенов клеток и частиц необхо- димы иммунные или естественные антитела в виде иммуноглобулинов класса IgG и IgM. Лектиновый путь активации комплемента отличается от классического лишь начальным инициирующим этапом. Б крови у людей и животных циркулирует протеин, способный взаимодействовать с маннозой гликопротеинов и полиса- харидов (англ. MBL — mannose binding lectin). Манноза в больших количествах содержится в полисахаридах и гликопротеинах микроорганизмов и растений. При внедрении микроорганизмов в макроорганизм MBL фиксируется на маннозных остатках поверхностных полисахаридов и гликопротеинов. С иммобилизирован- ным MBL взаимодействует сериновая протеаза крови, получившая название MBL- ассоциированная протеаза (MASP). Протеаза в комплексе с MBL активируется и приобретает способность расщеплять С4 и С2. В дальнейшем активация системы комплемента осуществляется в той же последовательности и с образованием тех же продуктов, что и при классическом пути. Альтернативный путь активации системы комплемента также отличается начальными этапами. Активация альтернативным способом осуществляется без участия антител. Инициаторными молекулами выступают компоненты поверх- ностных структур грамположительных и грамотрицательных микроорганизмов, липополисахариды, тейхоевые кислоты клеточных стенок, полисахариды и кле- точные стенки дрожжей и грибов, некоторые вирусы и вирус-инфицированные клетки, клетки простейших.
ЛАБОРАТОРНАЯ ИММУНОЛОГИЯ 23 СЗ — компонент комплемента, который инициирует альтернативную актива- цию всей системы и может подвергаться медленному спонтанному гидролизу тио- эфирной связи молекулы. СЗ с измененной тиоэфирной связью не расщепляется на СЗа и СЗЬ субкомпоненты, но приобретает свойства, делающие его тождественным СЗЬ. Гидролизованный СЗ (СЗ-гидро), как и СЗЬ, взаимодействует с поверхност- ными струк гурами чужеродных клеток. Взаимодействие СЗЬ с клетками отличается определенной избирательностью и легко осуществляется благодаря высокому сродству СЗЬ к поверхностным структу- рам микроорганизмов, липополисахаридам клеточных стенок бактерий, зимозану клеточных стенок дрожжей, полисахаридам чужеродных клеток. Высокое содер- жание сиаловых кислот на мембране клеток человека и других млекопитающих защищает соматические клетки от фиксации на их поверхности СЗЬ и альтерна- тивной активации комплемента. Избирательность в фиксации СЗЬ на мембранах чужеродных клеток, сопровождающаяся активацией системы комплемента аль- тернативным способом, обеспечивает в организме примитивное распознавание чужеродных (микробных) антигенов. Каждый из путей активации системы комплемента регулируется в организме относительно самостоятельно. Регуляцию активности системы осуществляют молекулы, способные связать или инактивировать отдельные белки системы ком- племента или, напротив, пролонгировать их пребывание в организме в активном состоянии (пропердин). В процессе активации системы комплемента образуется множество субкомпо- нентов — продуктов оасщепления отдельных белков. Эти субкомпоненты, оста- ваясь на мембране клетки или поступая в циркуляцию, обладают высокой имму- нобиологической активностью. Рецепторы к субкомпонентам белков системы комплемента есть в основном у клеток, участвующих в воспалительных процессах и в иммунном ответе на антигены. Таким образом, образующиеся при активации комплемента белковые субмолекулы — важные эндогенные регуляторы иммунно- го ответа. У новорожденных гемолитическая активность комплемента НС50 и содержание СЗ и С4 составляет 50-75% взрослых людей, однако содержание в крови С8 и С9 не превышает 10% взрослых. К 3-месячному возрасту гемолитическая активность комплемента в крови сопоставима с таковой у взрослых. Врожденные и пи приобретенные дефекты синтеза отдельных компонентов ком- племента характеризуются высокой чувствительностью к пиогенным и капсуль- ным инфекциям и склонностью к возникновению аутоиммунных заболеваний. Аутоиммунные заболевания при дефиците С4, С2 и СЗ компонентов развиваются из-за нарушения выведения из циркуляции иммунных комплексов, в том числе комплексов аутоантиген-аутоантитело (табл. 16-6). Повышенная активность ком- племента, обусловленная дефектом ингибитора первого компонента комплемента (Ci п11), проявляется развитием ангионевротического отека, решающим фактором в патогенезе которого служат накапливающиеся в результате гиперактивации ком- племента СЗа и С5а анафила токсины. Таблица 16-6. Заболевания, ассоциирующиеся с недостаточностью белков системы комплемента и их рецепторов Белки Клинические проявления Clq Системная красная волчанка и сходные синдромы, уртикарные васкулиты Clr-CIs Системная красная волчанка и сходные синдромы, васкулиты С2 Системная красная волчанка и сходные синдромы, гломерулонефриты. дерматиты, васку- литы
24 ЛАБОРАТОРНАЯ ИММУНОЛОГИЯ Окончание табл. 16-6 Белки Клинические проявления СЗ Аутоиммунные гломерулонефриты, коллагенозы, рецидивирующие пиогенные инфекции С4 Системная красная волчанка и сходные синдромы С5 Частые нейссериальные инсрекции, системная красная волчанка и сходные синдромы С6; 07; С8; С9 Рецидивирующие нейссериальные инфекции Пропердин Рецидивирующие пиогенные инфекции, молниеносное течение менингококкового сепсиса Фактор D Рецидивирующие пиогенные инфекции С1 ь inh Псевдоаллергический ангионевротический отек, склонность к аутоиммунным заболева- ниям Фактор Н Системная красная волчанка и сходные синдромы, гломерулонефриты Фактор I Рецидивирующие пиогенные инфекции и синдромы, подобные системной красной вол- чанке CR1 Системная красная волчанка и сходные синдромы CR3 Позднее отпадение пупочного канатика, рецидивирующие пиогенные инфекции, лейко- цитоз DAF, HRF; CD59 Гемолиз Нарушения синтеза таких ингибиторов системы комплемента, как DAF (англ. decay acceleratingfactor — фактор, ускоряющий разрушение), HRF18 и HRF65 (англ. homology restriction faster — фактор гомологической рестрикции), приводят к повы- шенной активности комплемента в отношении аутологичных эритроцитов, что клинически фиксируют у больных ночной пароксизмальной гемоглобинурией. Именно поэтому лабораторное исследование белков системы комплемента реко- мендуют проводить у лиц с системными аутоиммунными заболеваниями, при хронических инфекциях, отеках и васкулитах неясного генеза. С-реактивный белок и декамерный. протеин РТХЗ — пентраксины, являются представителями гуморального врожденного иммунитета. С-реактивный белок — представитель «коротких» белков семейства пектраксинов (М.м. 115 kDa), его синтезируют гепатоциты под влиянием провоспалительных цитокинов IL-6, IL-1, TNF-a. С-реактивный белок накапливается в крови и тканевых экссудатах больных при острых и хронических инфекциях, травмах и других заболевани- ях. У практически здоровых людей содержание С-реактивного белка в крови не превышает 4 мг/л; при остром воспалении его уровень быстро возрастает в течение первых часов. При бактериальном сепсисе, легионеллезе и тяжелых васкулитах концентрация С-реактивного белка в крови превышает 300 мг/л; при бактериальных инфекциях, острых васкулитах, некоторых лимфомах уровень С-реактивного белка в крови варьирует в пределах 100-300 мг/л. При инфекцион- ном мононуклеозе, цитомегаловирусной, герпетической и аденовирусной инфек- циях, артритах, ревматоидной полимиалгии и большинстве лимфом содержание С-реактивного белка в крови не превышает 100 мг/л. При большинстве вирусных инфекций уровень С-реактивного белка в крови больных существенно не меня- ется. Концентрация С-реактивного белка в крови больных отражает изменения в развитии болезни за последние 6-8 ч. С-реактивный белок способен взаимодействовать с остатками фосфорилхоли- на в молекулах полисахаридов, лецитина, сфингомиелина, а также со свободной ДНК разного происхождения, образуя мульти молекулярные комплексы. В них С-реактивный белок взаимодействует с Clq компонентом комплемента и активи-
ЛАБОРАТОРНАЯ ИММУНОЛОГИЯ 25 рует комплемент классическим способом, а также опсонизирует об ьекты фагоци- тоза и стимулирует активность NK-клеток. РТХЗ — представитель длинных пентраксинов, декамерный протеин с М.м. 40 kDa, продуцируется активированными моноцитами и дендритными клетками, способен взаимодействовать с маннозой гликопротеинов микробного и иного про- исхождения. РТХЗ обладает опсонизирующей активностью, фиксируясь на объ- ектах фагоцитоза, а также в комплексе с полисахаридами взаимодействует с Clq белком комплемента и активирует комплемент классическим путем. Таким образом, клеточные и гуморальные факторы врожденного иммуни- тета обладают разнообразными средствами, позволяющими им противостоять чужеродным агентам и участвовать в защите от внедрения, размножения и рас- пространения в организме «чужого-»'-. Клетки врожденного иммунитета активно взаимодействуют друг с другом и с клетками приобретенного иммунитета, что делает процесс защиты высокоэффективным и надежным. Гуморальные факторы врожденного иммунитета нейтрализуют и разрушают чужеродные агенты, способ- ствуя их быстрому выведению из крови и организма. ПРИОБРЕТЕННЫЙ ИММУНИТЕТ Главные исполнители антиген-специфического иммунного ответа — лимфоци- ты (гетерогенная популяция клеток). Они. не различаясь морфологически, суще- ственно отличаются набором мембранных белков и функциональной активностью. Количество их в крови может существенно меняться в зависимости от патологии (табл. 16-7). Лимфоциты подразделяют на три большие популяции: Т-лимфоциты (тимусзависимые), В-лимфоциты (костномозговые или бурсальные) и NK (нату- ральные киллерные клетки). Таблица 16-7. Основные заболевания и состояния, сопровождающиеся лимфоцитозом Основные причины Интерпретация изменений Вирусные инфекции Инфекционный мононуклеоз (в мазках крови обнаруживают атипичные монону- клеары) Инфекционный гепатит. Лимфоцитоз часто определяют при инфекциях, вызываемых вирусом Эпштейна-Барр, простого герпеса 2 типа, краснухи, адено- и цитомегаловирусом Бактериальные инфекции Лимфоцитоз наблюдают при коклюше, хронических инфекциях (туберкулезе, бру- целлезе) Заболевания крови Лимфаденопатия и спленомегалия сопровождают лимфому, хронический лимфо- пейкоз, волосатоклеточный лейкоз Поспрансфузионный синдром Сопровождает лихорадка и спленомегалия. Причиной этого синдрома считают цитомегаловирус, пеоедающийся через лейкоциты донорской крови Примечание. Количество лимфоцитов в норме имеет возрастные особенности. После второго «возрастного» перекреста в лимфоцитарной формуле за лимфоцитоз принимают увеличение абсолютного числа лимфоцитов в крови от 4,0х10ч/л и более. Абсолютный лимфоцитоз бывает значительно реже относительного, встречающегося при гранулоцитопении. СИСТЕМА Т-ЛИМФОЦИТОВ Среди Т-лимфоцитов различают клетки Т-хелперные (Th), Т-регуляторные (Тг) и Т-цитотоксические (Тс). Они фенотипически могут быстро меняться и трансформироваться в Т-клетки с разными функциями. Тг обеспечивают регуля- цию антиген-специфического иммунного ответа и функциональной активности иммунной системы в целом. Эти клетки, продуцируя множество цитокинов, отве- чают за взаимодействие иммунной системы с другими системами организма. Современные методы идентификации Т-лимфоцитов и определения их принад- лежности к тем или иным субпопуляциям основываются на исследовании мем- бранных белков. Мембранные белки, иммунохимически охарактеризованные в
26 ЛАБОРАТОРНАЯ ИММУНОЛОГИЯ качестве маркеров тех или иных клеток, получили обозначение CD (от англ, cluster of differentiation - скопление дифференцировочных детерминант). Различные суб- популяции Т-лимфоцитов отличаются друг от друга и от В-лимфоцитов набором CD-протеинов, многие из которых — рецепторы клеток к различным лигандам. Отдельные CD-протеины обозначают цифрами, например CD1, CD2, CD3 и т.д. Распознавание антигенов Т-клетками происходит с помощью рецепторов, способных специфически взаимодействовать с антигенными детерминантами и одновременно с молекулами HLA, в комплексе с которыми находятся антигенные детерминанты. В зависимости от строения антигенраспознающих рецепторов (TCR), все Т-лимфоциты подразделяют на две субпопуляции: сфТ- (90-95%) и уЗТ-клетки (5%). По расчетным данным, набор антигенных детерминант, с кото- рыми могут взаимодействовать а|ЗТ-клетки, достигает 1018 вариантов молекул; уЗТ-лимфоциты могут реагировать на антигенные детерминанты относительно ограниченного репертуара (белки теплового шока, некоторые антигены микро- организмов). Т-клетки не реагиру ют на свободно циркулирующие антигены и могут взаимо- действовать с ними только в том случае, если антигены подверглись обработке в других клетках, а отдельные олигопептиды (детерминанты) обработанного анти- гена представляются Т-лимфоцитам на поверхности вспомогательных клеток (дендритных, макрофагов, В-лимфоцитов и др.) Фрагменты антигена на мембра- не вспомогательных клеток представляются Т-клеткам посредством белков глав- ного комплекса гистосовместимости (МНС) I класса для цитотоксических лим- фоцитов или II класса для хелперных-регуляторных лимфоцитов (МНС-белки от англ, major histocompatibility complex). У человека белки МНС обозначены как HLA-белки (англ, human leukocyte antigens). Таким образом, Т-лимфоциты челове- ка реагируют на чужеродные антигены, только если эти антигены ассоциированы с HLA-бслками на мембранах любых клеток организма. Кроме ар или уЗ полипептидных цепей, специфически взаимодействующих с антигенной детерминантой, в построении антигенраспознающих рецепторов Т-клеток участвует также несколько дополнительных полипептидых цепей. Их принято обозначать как CD3 рецепторный комплекс. CD3 белки в антигенраспоз- наюшем рецепторе Т-лимфоцитов выполняют несколько вспомогательных функ- ций, в том числе проводят сигнал от взаимодействующего с антигеном рецептора клетки в ядро Т-лимфоцита. Принадлежащие к разным клонам Т-лимфоциты отличаются строением наружных концевых участков у оф и уЗ гетеродимеров, что позволяет каждой Т-клетке с помощью TCR взаимодействовать лишь с определен- ной, чаще какой-либо одной, антигенной детерминантой. Принципиально важно, что в доантигенной дифференцировке Т-лимфоцитов в тимусе формируется TCR с широким спектром специфичностей к антигенам, с которыми, вероятно, встретят- ся Т-клетки на периферии. В процесс контакта Т-клеток с антигеном с помощью TCR-CD3 рецепторного комплекса вовлекаются также другие мембранные белки клетки, обозначаемые как корецепторы CD4 и CDS. У зрелых Т-клеток экспрессия этих белков альтер- нативная, клетки либо СО4чСП8*или CD4’CD8+. CD4+ белки обнаруживаются у хелперных и регуляторных Т-лимфоцитов, CDS* молекулы — у цитотоксических Т-клеток. CD4 белок на мембране Th-лимфоцитов способствует более прочному связыванию антигенраспознающего рецептора лимфоцита с нагруженными анти- геном белками II класса HLA (HLA-D, -DR, -DP, -DQ) вспомогательных клеток. Белки II класса HLA в достаточных количествах, а также В-лимфоциты, экспресси- руются преимущественно на мембранах антигенпредставляющих клеток иммунной системы (дендритные клетки, макрофаги). Они фагоцитируют чужеродные анти- гены. в эндосомах клеток расщепляют их до олигопептидов из 13-18 аминокислот и образуют комплексы из олигопептидов антигена и белков HLA II класса. Такие
ЛАБОРАТОРНАЯ ИММУНОЛОГИЯ 27 комплексы затем встраиваются в мембрану вспомогательных клеток и, обладая высокой иммуногенностью, представляются CD4 Т-лимфоцитам. Полипептид CD8* обеспечивает более прочное взаимодействие антиген- специфического рецептора Тс-лимфоцитов с антигеном, расположенным на поверхности какой-либо соматической клегки в ассоциации с белками HLA I класса (HLA-A, -В, -С). Поскольку белки HLA-A, -В, -С как трансплантаци- онные антигены находятся на мембранах практически всех клеток организма, любая клетка может представить антиген CD8+ Т-лимфоцитам в виде комплекса из олигопептида антигена и белков HLA-A, -В, -С. В этом случае расщепление молекулы (частицы) антигена до олигопептидов происходит в протеосомах цитоплазмы любой инфицированной антигеном соматической клетки. Там же, в цитоплазме, образуется высокоиммуногенный комплекс из коротких пептидов антигена (8-10 аминокислотных остатков) и белков HLA I класса. На поверхности ядросодержащих клеток содержание белков HLA I класса достигает 105 молекул, так что каждая соматическая клетка может представлять множество антигенных олигопептидов и вызывать против этих детерминант и себя ответ цитотоксических CD8 Т-лимфоцитов. Таким образом, в антигенной активации CD4+ и CD8+ субпопуляций Т-лимфоцитов участвуют разнообразные клетки организма. Показано, что взаи- модействие CD8* или CD4+ на поверхности Т-лимфоцитов соответственно с HLA белками I или II класса вспомогательных клеток способствует образованию на мембранах Т-лимфоцитов полимерных комплексов из TCR-CD3 белкпв и про- ведению сигнала для активации Т-клеток. Несмотря на большое принципиальное сходство в строении TCR-CD3 белков, у офТ- и убТ-клетки эти субпопуляции существенно различаются функционально. У большинства уЗТ-клеток редко или вовсе не экспрессированы белки CD4 и CD8, Эти клетки могут распознавать анти- ген в комплексе с белком CD1 на поверхности антигенпредставляющей клетки. У человека описано пять вариантов белков CD1, которые способны образовывать комплексы и представлять у5Т-лимфоцитам ограниченные наборы антигенов. yST-клетки цитотоксически активны, в качестве интраэпидермальных и интраэпи- телиальных лимфоидных клеток в наибольших количествах представлены в коже, слизистой оболочке тонкого кишечника и урогенитального тракта. У Т-лимфоцитов имеются разнообразные адгезивные молекулы и рецепторы к хемокинам. Посредством этих молекул клетка получает сигналы для направленной миграции и взаимодействует с белками внеклеточного матрикса, с эндотелвалъ ны- ми клетками сосудов лимфатических узлов и мукозных лимфоидных органов, с клетками крови и белками комплемента. Адгезивные молекулы и рецепторы к хемокинам обеспечивают накопление Т-лимфоцитов в очагах воспаления (грану- лемы), лимфоклеточную инфильтрацию тканей, взаимодействие лимфоцитов друг с другом и с клетками и молекулами врожденного иммунитета. Большинство циркулирующих в крови Т-лимфоцитов находится в состоя- нии покоя, но при контакте с соответствующим антигеном или под влиянием других стимулов они активируются. Активированные лимфоциты отличаются от покоящихся клеток возросшим содержанием в цитоплазме свободных ионоь Са”, возросшим кислородным метаболизмом, повышенным синтезом РНК и бел- ков, появлением на мембранах клеток новых белко и изменением содержания ранее представленных. Все это приводит к превоащению покоящегося малого лимфоцита в бластную клетку, которая затем делится 4-5 раз, воспроизводя все фенотипические особенности исходной материнской клетки. При этом дочерние клетки приобретают высокую иммунобиологическую активность, проявляя себя в качест ве регуляторных или эффекторных Т-клеток. Мембранные маркеры акти- вированных Т-клеток — CD25, CD54 (ТСАМ-1), CD69, CD70, CD71, белки 1ILA II класса и некоторые другие молекулы. При активации на поверхности Т клеток
28 ЛАБОРАТОРНАЯ ИММУНОЛОГИЯ увеличивается содержание CD2 и CD3, Из характерных для активированных Т-лимфоцитов молекул выделяют: CD25 — а-иепь рецептора к IL-2, CD54 — инте- грин, обес печивающий взаимодействие активированного Т-лимфоцита с другими клетками иммунной системы, CD69 — ранний маркер активации разнообразных лейкоцитов, CD71 — рецептор к сывороточному трансферрину. Накопившиеся после антигенной активации иммунные лимфоциты по набо- ру мембранных белков отличаются от так называемых наивных покоящихся Т-клеток, которые, поступив из тимуса в кровь и лимфоидные органы, еще не имели контакта с соответствующими антигенами. Маркеры наивных CD4’ или CD8 Т-лимфоцитов — экспрессированные на мембране клеток CD45RA и CD62-L белки. Белок CD45RA — изоформа тирозин-фосфатазы с М.м. 205-220 kDa. У иммунных Т-лимфоцитов другая изоформа фермента — CD45RO с М.м. 180 kDa. Важную роль в антигенной активации Т-клеток играет CD45, поскольку при его отсутствии на поверхности клеток Т-лимфоциты не способны отвечать на анти- генный стимул. CD62L — L-селектин — обеспечивает узнавание наивными Т-лимфоцитами вторичных лимфоидных органов и накопление их там. При антигенной активации наивных Т-лимфоцитов важны костимулирующие сигналы, подаваемые клетке через CD28 мембранный белок, посредством имеющихся белков CD80 и CD86 у антигенпредставляющих клеток. Наивные Т-клетки без антигенной активации редко делятся, а продолжительность их жизни составляет от нескольких недель до 10 лет. Содержание себпопуляций Т-лимфоцитов в крови с учетом возраста пред- ставлено в табл. 16-8. Таблица 16-8. Содержание в крови Т-лимфоцитов основных фенотипов у лиц разного возраста Возраст СОЗ* (общий пул) CD4' (хеллеры/регулятори) CD8* 1киллеры/сулрессоры) % хЮ’/л % хЮ’/Л % хЮ’/л 0-3 мес 53-94 2,5-5,5 35-64 1,640 12-28 0,56-1,7 3-6 мес 51-77 2 5-5,6 35-56 1,840 12-23 0,59-1.6 6-12 мес 49-76 1 9-5,9 31-56 1,443 12-24 0,5-1,7 1-2 года 53-75 2,1-6,2 32-51 1,3—1,3 14-30 0,62-2,0 2-6 лет 56-75 1 4-3,7 28-47 0,7-2,2 16-30 0,49-1,3 6-12 лет 60-76 1,2-2,6 31-47 0,65-1,5 18-35 0,37-1,1 12-18 лет 56-84 1.0-2,2 31-52 0.53-1,3 18-35 0.33-0.92 При антигенной активации наивных и иммунных Т-лимфоцитов связывание антигена с TCR-CD3 белками лимфоцита должно быть дополнено сигналами, подаваемыми Т-клетке через дополнительные костимулирующие рецепторы. У наивных Т-лимфоцитов такой рецептор представлен CD28, а также рецепторами к цитокинам и некоторым другим лигандам. Эти дополнительные команды могут усиливать или угнетать пролиферацию Т-лимфоцитов или регулировать направ- ление их дифференцировки. Популяция CD4* Т-лимфоцитов человека неоднородна, ее подразделяют на несколько субпопуляций регуляторных и хелперных Т-клеток. Среди последних, в зависимости от их способности продуцировать те или иные наборы цитокинов, различают ThO-, Thl- и Th2-, Th-17 и Tfh-клетки. В крови у здоровых и неиммунизировапных людей среди Th-лимфоцитов антиген-специфического клона преобладают ThO-клетки. При вакцинации наи- вные ThO-клетки быстро превращаются в иммунные эффекторные ТЫ- или Th2- лимфоциты. Маркерными цитокинами ТЫ-клеток служат продуцируемые ими IFN-y и IL-2, а ТЬ2-лимфоцитов — IL-4, IL-5, IL-10 и IL-13. Дифференцировку ThO-клеток в Thl- или ТЬ2-клетки определяют многие факторы и условия взаи- модействия наивных ThO-лимфоцитов с антигеном. Важнейшее значение этой
ЛАБОРАТОРНАЯ ИММУНОЛОГИЯ 29 дифференцировки придают цитокинам, в особенности IL-12. Он определяет дифференцировку ThO-клеток в ТЫ-лимфоциты, лишь в его отсутствие возмож- на дифференцировка клеток в ТЬ2-лимфоциты. Продуцирование ТЫ- и Th2- лимфоцитами тех или иных цитокинов определяет роль этих клеток в регуляции анти ген-специфического ответа. ТЫ-лимфоциты ответственны за клеточный антиген-специфический иммун- ный ответ и функцию клеток фагоцитарной системы и NK-клеток, участвуют в регуляции экспрессии генов IgM и IgG2 в В-клетках. Цитокины, продуцируемые ТЬ2-лимфоцитами, поддерживают в организме биосинтез IgE и некоторых дру- гих иммуноглобулинов, участвуют в аллергическом воспалении, активируя туч- ные клетки (IL-9) и эозинофилы (IL-5). Синтезируемый ТЫ-лимфоцитами IFN-y подавляет функцию и продукцию цитокинов ТЙ2-клетками, а продуцируемые ТЬ2-лимфоцитами IL-4 и TL-5 угнетают синтез цитокинов ТЫ-лимфоцитами и макрофагами. Таким образом, эти две популяции Th-лимфоцитов находятся в реципрокных отношениях, каждая из них, поддерживая один оптимальный ари- ант антиген-специфического ответа, угнетает другой. В противовес ТЫ- и ТЬ2-лимфоцитам в крови обнаруживают несколько попу- ляций Т-лимфоцигов, негативно регулирующих функцию врожденных и приоб- ретенных клеточных факторов иммунной системы. Тг-клетки угнетают пролифе- рацию СП4+ Т-лимфоцитов. Супрессия достигается как при прямом контактном взаимодействии Тг-лимфоцитов с клетками, так и благодаря способности этих клеток продуцировать иммуносупрессорные цитокины (TGF-p, IL-10). Тг-клетки, наряду с лимфоцитами, угнетают функцию дендритных клеток и других клеток вр< >жденного иммунитета. Среди Тг-клеток различают две субпопуляции. Первая представлена натуральными клетками тимического происхождения (пТг), вто- рая — адаптивными Т-клетка ми (аТг). Tr-лимфоциты подавляют иммунный ответ на аутоантигены, опухолевые, трансплантационные и некоторые инфекционные антигены. При их недостаточ- ности в организме развиваются аутоиммунные заболевания (рассеянный склероз, аутоиммунный полигландулярный синдром, диабет I типа и др.), аллергии и лимфо-пролиферативная патология. К эффекторным Т-клеткам крови относят Тс. Они вызывают лизис любых кле- ток организма, несущих на поверхности антигенные детерминанты, к которым у Тс-клеток имеется рецепторный комплекс TCR CD3+. Среди Тс-лимфоцитов пре- обладают CD4 , CD8+ и офТ-лимфоциты. Количество их в крови у взрослых людей может достигать 25% общего числа Т-лимфоцитов крови. Около 4% CD4 CD8- Т-лимфоцитов крови имеют TCR-молекулы, построенные с участием у- и 5-пептидных цепей. Эти клетки также обладают цитотоксической активностью, но представление антигена клетками-мишенями в этом случае осу- ществляется посредством CD1 белков. у5Т-клетки способны быстро синтезировать цип окины, вызывающие воспалительную реакцию. При антигенной активации цитотоксических Т-лимфоцитов вторые подтверж- дающие активационные сигналы — сигналы, подаваемые Тс-лимфоцитам через рецептор к IL-2. Источником IL-2 в этом случае служат участвующие в иммун- ном ответе на этот же антиген ГЬ-лимфоциты (того же антиген-специфического клона). Имении поэтому Тс-лимфоцитам для своей активации необходимо взаи- модействие с Th-клеткам и. При получении активирующих и когтимулирующих сигналов антиген-специфический клон Тс-лимфоцитов вступает в пролиферацию и приобретает способность в качестве эффекторных клеток убивать клетки- мишени, несущие антиген. Такой механизм иммунного цитолиза важен для проти- вовирусного иммунитета, поскольку обеспечивает гибель любых клеток, несущих на мембране вирусы или вирусные антигены в ассоциации с белками МНС I класса или CD1 мембранными белками клеток.
30 ЛАБОРАТОРНАЯ ИММУНОЛОГИЯ Цитотоксические лимфоциты активно участвуют в противоопухолевом и транс- плантационном иммунитете, а также в защите от собственных клеток, несущих белки теплового шока или гликолипидные микробные антигены. Тс-лимфоциты осуществляют гибель клеток-мишеней путем выделения в их сторону цитоток- сических белков (лимфотоксинов). К таким лимфотоксинам относят перфо- рин (цитолизин) и некоторые сериновые протеазы. Перфорины напоминают белки мембрано-атакующего комплекса комплемента: встраиваясь в мембрану клетки-мишени, они образуют в ней поры, через которые в клетку-мишень из Тс-лимфоцитов поступают гранзимы, активирующие каспазы. Последние раз- рушают внутриклеточные мембраны, активируют эндонуклеазы и индуцируют гибель клетки-мишени путем апоптоза. Таким образом, для системы Т-лимфоцитов характерно исключительное раз- нообразие образующих ее клеток, которые отличаются не только структурой антигенраспознающих рецепторов, но и наборами ассоциированных с мембрана- ми белков и рецепторов, спектром продуцируемых цитокинов и многими другими признаками, а следовательно, разнятся функционально. Показано, что набор экспрессируемых Th-лимфоцитами фенотипических мар- керов может быстро меняться (при культивировании in vitro через 3-4 сут), клетки могут нести фенотипические маркеры оппозитной популяции Th-клеток. Поэтому при лабораторном анализе лимфоидной системы больных возрастает необхо- димость проведения повторных анализов и осуществления иммунологического мониторирования пациентов. СИСТЕМА В-ЛИМФОЦИТОВ Дифференцировка В-клеток происходит в костном мозге и предназначена для формирования антигенсвязывающего рецептора В-лимфоцитов (BCR), BCR состо- ит из двух тяжелых и двух легких полипептидных цепей, образующих молекулу мембранного иммуноглобулина (mlg). На мембране клетки с молекулами inIg связаны по две молекулы Iga- и IgP-полипептидных цепей, предназначенных для проведения сигнала от BCR в ядро клетки после контакта с антигеном. BCR рас- познает только одну антигенную детерминанту. Весь пул В-клеток обладает широ- ким диапазоном специфичностей к аптигенам (до 109 антигенных детерминант). Главный механизм формирования разнообразия специфичностей BCR — реаран- жиривка (перестановка) вариабельных и константных участков генов тяжелых и легких цепей иммуноглобулинов, постоянно происходящих у незрелых В-клеток в костном мозге. Случайная реорганизация генов иммуноглобулинов приводит к появлению рецепторов, специфичность которых направлена против не только чужеродных антигенов, но и собственных молекул. Удаление таких аутореак- тивных В-клеток происходит посредством апоптоза в костном мозге в процессе негативной селекции, когда незрелые В-лимфоциты взаимодействуют с аутоанти- генами организма. Каждый этап дифференцировки клеток гемопоэтического ряда, в том числе В-лимфоцитов, сопровождается экспрессией или исчезновением функциональных молекул, которые могут служить маркерами стадии дифференцировки клеток и их состояния. Важный маркер всех клеток-предшественников и перифериче- ских В-лимфоцитов — CD 19 (на плазматических клетках он отсутствует) (см. табл. 16-5). Он участвует в активации и пролиферации В-клеток. CD 19 экспресси- руется на всех неопластических клетках при острых лейкозах В-клеточного про- исхождения. В-лимфоциты способны непосредственно взаимодействовать с антигенами. Индуцируемая таким взаимодействием пролиферация и дифференцировка зрелых В-клеток происходит в фолликулах и герминативных центрах вторичных лимфо- идных органов, а также в лимфоидных тканях слизистых оболочек. После контак-
ЛАБОРАТОРНАЯ ИММУНОЛОГИЯ 31 та с антигеном в процессе размножения антиген-специфических В-лимфоцитов повышается специфичность антигенсвязывающих рецепторов, а затем и переклю- чение клеток с биосинтеза антигенраспознающих рецепторов в виде молекул IgM и IgD на иммуноглобулиновые рецепторы иных классов (IgG. IgA, IgE). Антигенная специфичность рецепторов возрастает. Переключение В-клеток на синтез рецеп- торов в виде иммуноглобулинов иных классов осуществляется под влияни- ем различных цитокинов, продуцируемых Th-лимфоцитами при кооперации с В-клетками. Так. IFNy обеспечивает синтез В-клетками IgG2 или IgG3, TGFp — IgA, IL-4 — IgE. В дальнейшем при дифференцировке лимфоцитов в плазматические клетки сохраняется способность продуцировать те же иммуноглобулины, что и их клетки- предшественники. В большинстве случаев плазматические клетки живут в течение 2-3 нед, хотя описана популяция долгоживущих плазматических клеток, сохраняющих жизнеспособность в течение года. Среди зрелых В-клеток различают две субпопуляции. В^клетки маркированы CD5T белками, а на В2-клетках CD5 отсутствует. В^клетки по своим характери- стикам близки к клеткам врожденного иммунитета. Они локализуются в брюшной и плевральной полостях и слизистых оболочках. В2-клетки составляют основной пул циркулирующих в кровотоке и пребывающих в периферических лимфоидных органах В-лимфоцитов. Активированные антигеном В-лимфоциты способны дифференцироваться не только в плазматические клетки, но и в В-клетки — носители иммунологической памяти. Они могут сохраняться в организме в течение 8-10 лет. С возрастом внутри пула периферических В-клеток происходит снижение числа наивных В-лимфоцитов с пропорциональным увеличением В-клеток памяти (CD27+). В связи с этим ответ антител на новый антиген у лиц пожилого и стар- ческого возраста оказывается слабым и непродолжительным. По мере старения в крови у людей возрастает спектр разнообразных аутоантител, представленных, однако, в невысоких титрах. Иммуноглобулины и Fc-рецепторы Иммуноглобулины — белки, об падающие активностью антител, сходные по хими- ческой структуре и по иммунохимической специфичности. Главными клетками- продуцентами иммуноглобулинов считают плазматические клетки. Активность антител выражена в способности иммуноглобулинов к высокоспецифичному взаимодействию с антигеном с образованием мультимолекулярных комплексов «антиген-антитело». Антитела обладают вторичными иммунобиологическими свойствами и способны фиксироваться на клетках, взаимодействовать с белками системы комплемента, усиливать активность макрофагов и цитотоксическое дей- ствие NK-клеток, регулировать функцию лимфоцитов и др. Эндотелиальные клет- ки, циркулирующие и резидентные макрофаги (в особенности печени и селезенки) активно выводят из циркуляции, захватывают и разрушают комплексы «антиген- антитело». Взаимодействуя с антигенами, токсинами и ферментами, антитела блокируют их активные цен гры, нейтрализуют токсичность и угнетают энзимати- ческую активность этих молекул. Микроорганизмы и паразиты с фиксированными на них антителами утрачивают подвижность, если антитела взаимодействуют с их жгутиками. Антитела против возбудителей препятствуют их прикреплению и вне- дрению в различные клетки макроорганизма, в том числе в клетки пограничных тканей, обеспечивая устойчивость к инфекционному заражению. Антительная агрегация возбудителей на поверхности пограничных тканей препятствует перено- су инфекта через слизистые покровы. F большинстве случаев антитела оказывают на возбудителей микробостатическое действие. Иммобилизованные на антигене антитела изменяют свою конформацию, что позволяет им фиксировать и активи-
32 ЛАБОРАТОРНАЯ ИММУНОЛОГИЯ ровать белки системы комплемента, стимулировать активность фагоцитов и цито- токсичность NK-клеток. Фиксированные на тканевых клетках антитела при взаи- модействии с антигеном обеспечивают подачу клеткам активационных сигналов, вовлекая соответствующие клетки в реакцию, направленную против чужеродного агента. Фактически антитела в организме человека обеспечивают избирательное разрушение и нейтрализацию различными факторами иммунитета чужеродных антигенов — молекул и клеток. Иммуноглобулины человека подразделяют на пять i рупп или классов, обозна- чаемых IgG, JgM, IgA, IgD и IgE. Иммуноглобулины разных классов различаются содержанием углеводов, молекулярной массой, первичной структурой, электрофо- ретической подвижностью, продолжительностью жизни и скоростью обновления в организме, способностью к трансплацентарному переносу, иммунобиологиче- ской активностью (табл. 16-9). Таблица 16-9. Некоторые свойства иммуноглобулинов человека Иммуноглобулины IgG IgM IgA igD igE Молекулярное строение: Н-полипептидные цепи у1, у 2, уЗ. у4 ц а 5 £ L-полипептидные цепи кА кА кА кА кА Молекулярная масса, kDa 150 900 160 180 190 Содержание в крови у взрослых людей, г/л 6,0-13 5 6,0-1,5 0,7-3,1 0,03-0,15 1,53-114 IU/мл Т|2 — полупериод обновления, сут 23 5 6 2,8 2,5 Трансплацентарный перенос + - - - - Антибактериальная активность + +++ + - - Антивирусная активность + + +++ - - Антипаразитарная активность iqg4 - - ++ +++ Иммуноглобулины классов G, D и Е представлены в крови м< аномерными моле- кулами. IgM — молекула, состоящая из пя^и мономерных молекул, удерживаемых вместе посредством специальной полипептидной J-цепочки. IgA могут быть в виде двух молекулярных форм — мономерной и димерной. В последнем случае две молекулы IgA удерживаются вместе также посредством J-полипептидной цепочки. Несмотря на различия в свойствах, все мономерные иммуноглобулины и субье- диницы в полимерных молекулах характеризуются единообразием организации. Все они симметричны и состоят из двух тяжелых — «Н» (heavy — тяжелый) и двух легких — «L» (light — легкий) полипептидных цепочек, удерживаемых друг с другом посредством дисульфидных связей. Тяжелые полипептидные цепочки у иммуноглобулинов разных классов обозначены соответствующими греческими буквами: у-ценочки у IgG, ц-цепочки у IgM. Отличающиеся строением вариабельные домены (VH- и VL-домены) у различ- ных молекул иммуноглобулинов не только взаимодействуют с разными антигена- ми, но и сами несут признаки аутоантигенной специфичности. Именно поэтому против иммуноглобулинов могут накапливаться аутоантитела, реагирующие с VH- и VL-доменами других антител как с новыми для организма антигенными детерминантами. Под влиянием протеаз мономерные молекулы иммуноглобули- нов расщепляются на три фрагмента. Два из них идентичны и образованы легкими цепями и частью тяжелой цепи молекулы (Fab-фрагменты), а третий образован
ЛАБОРАТОРНАЯ ИММУНОЛОГИЯ 33 дисульфидными остатками тяжелых цепей иммуноглобулина (Fc-фрагмент). Исследование активности фрагментов иммуноглобулинов, полученных при их ферментативном расщеплении, позволило выявить роль отдельных фрагментов и доменов молекулы в обеспечении различных проявлений иммунобиологической активности антител. Гак, за способность антител взаимодействовать с антигеном ответственен Fab-фрагмент молекулы. Строение и доступность для взаимодей- ствий Fc-фрагмента молекулы определяет цитофильную активность антител, их способность опсонизировать и фиксировать белки системы комплемента, активи- ровать NK-клетки и В-лимфоциты. Способность нативных иммуноглобулинов к вторичной иммунобиологи- ческой активности возрастает при конформационных изменениях структуры Fc-фрагмента, когда скрытые константные участки доменов тяжелой цепи оказы- ваются на поверхности молекулы и доступны для взаимодействия. Такие конфор- мационные изменения иммуноглобулинов в естественных условиях возникают в ре зультате взаимодействия их Fab-фрагментов с соответствующими антигенами. В комплексах с антигеном иммуноглобулины приобретают способность к побочной иммунобиологической активности, стимулируя различные клетки организма и взаимодействуя с разнообразными гуморальными факторами иммунитета. Клетки, взаимодействующие с Fc-фрагментами иммуноглобулинов, имеют соответствующие Fc-рецепторы (Fc-R). Описано три варианта клеточных рецеп- торов к Fc-фрагментам IgG, которые представлены на разных клетках человека и отличаются молекулярной массой и регуляторными свойствами. У моноцитов- макрофагов обнаружен Fcy-RI-гликопротеин (CD64). Этот рецептор с высокой аффинностью может взаимодействовать с субклассами IgG1 и IgG3 и менее активно с IgG4, не взаимодействует с IgG2. Fcy-RII (CD32) обнаруживают у макрофагов, нейтрофилов, эозинофилов, В-лимфоцитов и тромбоцитов. Этот рецептор эффективно взаимодействует только с конфирмационно измененными Fey-фрагментами преимушес гвенно IgGt и IgG3. Сигналы через этот рецепторный белок усиливают фагоцитарную активность, агрегацию и дегрануляцию тромбоцитов и подавляют пролиферацию и дифферен- цировку В-лимфоцитов. Fc-RII нейтрофилов взаимодействуют не только с IgG, но и с IgA. Fcy^RIII (CD16) — гликопротеин, который определяют у NK-клеток, нейтро- фильных лейкоцитов, макрофагов и Т-лимфоцитов. У этого рецептора низкая аффинность, он взаимодействует преимущественно с IgGT и IgG3. Показано участие Fcy-RIII в усилении фагоцитарной активности клеток и в реакциях антителозави- симого цип олиза. Генетические нарушения экспрессии этого рецептора на клетках описаны у больных с пароксизмальной ночной гемоглобинурией, что, как полага- ют, приводит к сниженной активности соответствующих клеток и к повышенной чувствительности больных к инфекции и к замедленному удалению из крови иммунных комплексов. У взрослых при вторичном иммунном ответе основные антитела — IgG, состав- ляющие 75% сывороточных иммуноглобулинов Они наиболее медленно обнов- ляемые: период полураспада их в крови составляет 23 сут. IgG человека подраз- деляют на четыре субкласса (обозначают IgGr IgG2, lgG3 и IgG4), отличающиеся первичной структурой Н-цепей в шарнирной области. Способность IgG разных субкласеов фиксировать комплемент классическим путем убывает в следмющей последовательности: IgG3 > IgG] > IgG,. IgG4 могут активировать комплемент аль- тернативным путем, а не классическим. В ответ на белковые антигены разного происхождения вырабатываются анти- тела субкласса IgG, и в меньшей степени IgG3 и IgG4. Полисахаридные антигены (например, капсульные полисахариды микроорганизмов) вызывают образование
34 ЛАБОРАТОРНАЯ ИММУНОЛОГИЯ антител преимущественно субкласса IgG2. Вирусы вызывают образование антител преимущественно субкласса IgG, и IgG3, а антигены паразитов — ^О4-антитела. Врожденные дефекты биосинтеза иммуноглобулинов у людей могут распро- страняться как на весь класс IgG, так и на отдельные субклассы. Дефект биосин- теза IgG2 у детей выражается отсутствием или низким уровнем антител против полисахаридов капсульных микроорганизмов, в результате чего для них харак- терны хронические рецидивирующие инфекции дыхательных путей, возбудители которых — микроорганизмы, образующие полисахаридные капсулы (в частности, пневмококки и Haemophilus influenzae). Содержание IgM в крови взрослых достигает 10% общего количества иммуно- глобулинов. Антитела класса IgM накапливаются преимущественно при первичном иммунном ответе, в начале продукции антител. Комплекс «IgM-антиген» наибо- лее активно взаимодействует с Clq и эффективно активирует систему комплемента классическим путем. IgM шрают важную роль в антибактериальном иммунитете. Синтез IgM зависит от кооперации В-клеток с Th-лимфоцитами в меньшей сте- пени, чем при продукции иммуноглобулинов других классов. Мономерные моле- кулы IgM, будучи встроенными в мембраны В-лимфоцитов, служат, наряду с IgD, антигенраспознающими рецепторами наивных В-клсток. Содержание IgD в крови составляет 0,1-0.2% сывороточных иммуноглобули- нов. Показано, что антитела против некоторых аутоантигенов (нуклеопротеины, антигены щитовидной железы) — IgD, которые являются протективными анти- телами при некоторых паразитарных инфекциях. Содержание IgA в крови составляет 2,0 г/л (0,3 г/кг массы тела). В различ- ных секретах и в смывах с неповрежденной кожи доминируют секреторные IgA (slgA). Основную массу IgA, циркулирующих в крови, продуцируют плазмати- ческие клетки в костном мозге, а с секретами выделяются синтезируемые плаз- моцитами в лимфоидных органах подслизистых желудочно-кишечного тракта и дыхательных путей. Все внутриклеточные, мембранные и большинство цир- кулирующих в крови молекул IgA представлены в мономерной форме, а секре- тируемые слизистыми оболочками IgA представлены димерными молекулами (150-600 kDa). Секреторный фрагмент в slgA не только обеспечивает трансэпите- лиальный перенос полимерных IgA из подслизистых в полости, но в дальнейшем защищает их от действия протеаз хозяина и микробных протеаз на поверхности слизистых оболочек. У IgA описаны два субкласса — IgA, и IgAr Первый составляют около 80% циркулирующих IgA, они преобладают среди slgA, секретируемых эпителиальны- ми клетками слизистых оболочек дыхательных путей легких и верхних отделов желудочно-кишечного тракта. Большую их концентрацию наблюдают в секрете слизистых оболочек генитального тракта женщин и дистального отдела ЖКТ. Содержание IgE в крови у здоровых индивидуумов составляет около 0,004% общего количества сывороточных иммуноглобулинов. Базофильные лейкоциты и тучные клетки обладают высокоаффинными рецепторами к Fc-фрагменту IgE, поэтому даже при низком содержании IgE в крови эти клетки несут на поверхности IgE, удерживаемый Fce-R. При контакте фиксированных на клетках IgE с соответ- ствующим антигеном конформационно изменяется структура IgE, агрегируются рецепторы к ним, что обеспечивает раздражение и дегрануляцию несущих IgE базо- филов и тучных клеп ок. При этом освобождаются гистамины и другие компоненты содержимого гранул — медиаторы аллергических реакций. IgE участвуют в антипа- разитарном иммунитете, накапливаются при гельмиптозах и других паразитозах. Поликлональные иммунные сыворотки и различные препараты нормальных иммуноглобулинов давно и успешно используют в клинической практике. Так, гомо- и гетерологичные иммунные сыворотки (антитела) применяют для лечения и профилактики интоксикаций и инфекций, вызываемых различными микробами
ЛАБОРАТОРНАЯ ИММУНОЛОГИЯ 35 и вирусами. Внутривенно вводимые препараты иммуноглобулинов ока за пись неза- менимыми при терапии врожденных или приобретенных дефектов их синтеза, при острых и хронических бактериальных и вирусных инфекциях, развивающихся на фоне нарушений функций иммунной и кроветворной систем. Иммуноглобулины, назначаемые внутривенно в особенно высоких дозах, проявляют иммунорегуля- торную активность. Они оказались эффективным средством лечения некоторых аутоиммунных заболеваний (идиопатическая тромбоцитопеническая пурпура, аутоиммунная гемолитическая анемия, полиомиозит, апластическая анемия), гиперактивации макрофагальной системы (эндотоксический шок, токсическое воспаление). Таким образом, приобретенные факторы иммунитета накапливаются и активи- руются при поступлении в организм соответствующих антигенов. Приобретенные факторы иммунной защиты отличаются исключительно высокой специфично- стью и обеспечивают реаю <ии иммунной системы строго на определенные анти- генные детерминанты. Приобретенный иммунитет может сохраняться в течение 8-10 лет, для ею пожизненного поддержания необходима персистенция антигена в организме или реиммунизация. Формирование приобретенного иммунитета осу- ществляется кооперативно при взаимодействии вспомогательных клеток (кпетки врожденного иммунитета) с Т- и В-лимфоцитами. Поэтому недостаточность приобретенного иммунного ответа может быть связана не только с дефицитами антиген-специфических клонов Т- и/или В-лимфоцитов, но и с нарушениями кооперативного взаимодействия между клетками иммунной системы. Иммунная система саморегулируется, для достижения ее нормального функционирования крайне важны соотношение и активность не только эффекторных, но и регулятор- ных антиген-специфических клеток. ПАТОЛОГИЯ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ Первичные иммунодефициты Первичными иммунодефицитами называют дефекты иммунной системы, воз- никающие вследствие генетических поломок. В Международной классификации болезней выделено в качестве нозологических единиц 36 первичных иммуноде- фицитов. Вместе с тем, по данным ВОЗ, существует более 70 первичных иммуно- дефицитных состояний. Для многих из них определен молекулярно-генетический дефект. Членами Консультативного совета и Европейского общества по иммуноде- фицитным заболеваниям ESID были разработаны и одобрены к распространению рекомендации по первичным иммунодефицитным состояниям. Настораживающие признаки: • частые заболевания отитом (не менее 6-8 раз в течение 1 года): • несколько подтвержденных серьезных синуситов (не менее 4-6 раз в течение 1 года); • более двух случаев подтвержденных пневмоний; • повторные глубокие абсцессы кожи или внутренних органов; • потребность в длительной терапии антибактериальными препаратами для купирования инфекции (2 мес или дольше); • потребность во внутривенном вливании антибактериальных препаратов для купирования инфекции; • не менее двух инфекций (таких, как менингит, остеомиелйг, абсцессы подкожно-жировой клетчатки, сепсис); • отставание ребенка грудного возраста в росте и развитии; • персистирующая молочница или грибковое поражение кожи у детей в воз- расте старше 1 года:
36 ЛАБОРАТОРНАЯ ИММУНОЛОГИЯ • наличие у родственников первичных иммунодефицитов, ранних смертей от тяжелых инфекций или одного из вышеперечисленных симптомов. Первичные иммунодефициты — обычно очень серьезные заболевания, но далеко не всегда фатальны, в большинстве случаев их лечение возможно. Диагноз первичного иммунодефицита можно поставить только при специальном обследо- вании с использованием иммунологических, генетических и молекулярных мето- дов анализа. Это очень важно сделать как можно раньше, чтобы предотвратить тяжелые последствия заболевания. Основные синдромы иммунодефицитов: • инфекционный; • аллергический; • аутоиммунный; • пролиферативный. Инфекционный синдром характеризуется тяжелыми рецидивирующими муль- тифокальными инфекциями, не отвечающими адекватно на проводимое лечение. Это мот быть инфекции, вызванные бактериями, вирусами, грибами и парази- тами. Входными воротами инфекции служат кожа, слизистые оболочки верхних дыхательных путей, желудочно-кишечного и урогенитального трактов. Аллергический синдром характеризуется кожными поражениями по типу экс- судативного диатеза, атопического дерматита, нейродермита, повторными брон- хитами с астматическим компонентом. При аутоиммунном синдроме характерны симптомы ревматоидного артрита, васкулита, склеродермии и других системных заболеваний соединительной ткани, аутоиммунной тромбоцитопении, аутоим- мунного тиреоидита, сахарного диабета. Пролиферативный синдром встречается в виде лимфо- и миелопролифератив- ных заболеваний. Он связан с опухолевой трансформацией клеток иммунной системы (лимфомы, лимфосаркомы, лимфогранулематоз, острый и хронический лимфолейкоз). НАРУШЕНИЯ ВРОЖДЕННОГО КЛЕТОЧНОГО ИММУНИТЕТА Недостаточность фагоцитов составляет 10-15% всех первичных иммунодефи- цитов. Она обусловлена нарушением пролиферации, дифференцировки, хемотак- сиса нейтрофилов и макрофагов и собственно нарушением процесса фагоцитоза (табл. 16-10). Клинически недостаточность фагоцитов отмечают со 2-го года жизни, но может впервые диагностироваться существенно позже. Выраженная недостаточность полиморфноядерных лейкоцитов приводит к развитию генера- лизованной бактериальной инфекции. Больные с дефектом системы фагоцитов нуждаются в длительном антибактериальном, противомикотическом и симптома- тическом лечении. Первичные дефекты Т-лимфоцитов Изолированный дефект Т-системы иммуни тета составляет 5-10% всех первич- ных иммунодефицитов. Характерны вирусные и микотические инфекции, которые отмечают с первых дней жизни. Лечебные мероприятия при Т-клеточном иммуно- дефиците определяются ведущим синдромом. Трансплантацией фетального тимуса и введением тимических факторов корригируют Т-клеточные нарушения, связан- ные с гипотрофией тимуса. В обобщенном виде патогенез, клиническая картина, иммуно- и дифференциальная диагностика представлены в табл. 16-11 и 16-12.
Таблица 16-10. Некоторые врожденные нарушения клеток фагоцитарной системы Наименование иммунодефицитного состояния Основные патогенетические факторы Клиническая картина Результаты иммунологического исследо- вания Хроническая грануле- матозная болезнь. Тип наследования аутосомно- рецессивный {40%) И Х-сцепленный (60%) Нарушения метаболизма кислорода в гра- нулоцитах и моноцитах, а также образова- ния продуктов оксидативного взрыва и, как следствие, неспособность осуществлять киллинг захваченных микроорганизмов Рецидивирующие инфекционные заболевания, обуслов- ленные грибами и микроорганизмами, продуцирующими каталазу. При заражении обычно возникает чрезмерная воспалительная реакция. Характерны гнойные лимфаде- ниты, абсцессы печени, остеомиелит, поражение кожи и подкожно-жировой клетчатки, гранулемы Анемия, лейкоцитоз, высокая СОЭ, гипо- гаммаглобулинемия, нарушение функцио- нальной активности фагоцитов (НОТ-тест снижен) Синдром Чедиака-Хигаси. Тип наследования аутосомно-рецессивный Нарушение хемотаксиса нейтрофилов, внутриклеточного транспорта протеинов (нарушение слияния фагосом с лизосома- ми), приводящее к неспособности клеток лизировать бактерии и длительной перси- стенции возбудителя внутри клетки Инфекции, вызываемые возбудителями Staphylococcus aureus, Escherichia, Pseudomonas, а также грибами рода Aspergillus и Candida. Часто частичный или полный альби- низм, светобоязнь, гипергидроз, тромбоцитопения, приво- дящая к кровотечениям Лейкопения или панцитопения нарушение хемотаксиса, фагоцитоза и внутрикле- точного киллинга бактерий, снижение уровня лизосомально-катионных белков нейтрофилов. Количество и функция Т- и В-лимфоцитов, уровень С1-компонента комплемента в норме Гипер-1дЕ-синдром. Тип наследования неизвестен Нарушение хемотаксиса нейтрофилов из-за повышенной продукции IgE и осво- бождения гистамина при снижении продук- ции Th-1-зависимых цитокинов Повторные холодные абсцессы кожи, мягких тканей, легких, почек, печени, экзема, поражение костей (остео- миелит) на фоне нарушения обмена кальция и высокого уровня IgE в крови Высокое содержание в крови IgE и IgD, эозинофилия, нейтрофилия, повышенная продукция IL-4, нарушение хемотаксиса гранулоцитов Синдром «ленивых» лейкоцитов. Тип насле- дования аутосомно- рецессивный Дефект рецепторов адгезии фагоцитов CD11 b, CD11с и CD11 а вследствие наруше- ния биосинтеза CD18; отсутствие у нейтро- филов рецептора для Е-селектина (CD15) Поражения пародонта, рецидивирующие пиогенные инфекции кожи, пазух носа, дыхательного тракта, некро- тические инфекции мягких тканей, септицемия Лейкоцитоз, нарушение хемотаксиса ней- трофилов и макрофагов Таблица 16-11. Некоторые первичные иммунодефициты Т-лимфоцитов Иммунодефицитное состояние Основные патогенетические факторы Клиническая картина Врожденная аплазия тимуса (синдром Ди Джорджи, имму- нодефицит с гипопаратиреои- дизмом). Тип наследования неизвестен Нарушение эмбрионального развития (неправильное формирование органов, происходящих из III и IV фарингиальных карманов) до 12 недели гестации. Тимус редуцирован или полностью отсутству- ет, аномальное его расположение Хроническая инфекция вирусной, бактериальной, микотической и паразитарной этиологии; гипопара- тиреоз (гипокальциемия); пороки строения лица (низкопосаженные уши, рыбообразный рот, гиперте- лоризм, выемка ушного бугорка, микрогнотия); пороки сердца, дуги аорты
Окончание табл. 16-11 Иммунодефицитное состояние Основные патогенетические факторы Клиническая каршна Хронический кандидоз кожи и слизистых оболочек. Тил наследования неизвестен Селективный дефицит ответа Т-клеток на антигены Candida Поражение грибами рода Candida слизистых оболочек рта, гениталий, кожи лица, волосистой части головы, туловища, конечностей, ногтей, ногтевых валиков. Молочница становится похожей на плоскую или эрозивную лейкоплакию. Язык утолщается, становится скротальным. формируется макрохеилит. В углах рта появляются трещины, покрытые налетами с инфильтрацией. I вариант — заболевание начинается с хронической кандидозной инфекции. II вариант — заболевание начинается с идиопатической эндокринопатии (гипопаратиреоз, гипокальциемия, тетания, Аддисонова болезнь, диабет сахарный, перницитозная анемия), а инфекция присоединяется позже Таблица 16-12, Дифференциальная диагностика первичных иммунодефицитов Т-лимфоцитов Иммун' дефицитное состояние Результаты иммунологического исследования Дифференциальная диагностика заболевания отличительные признаки Врожденная аплазия тимуса (синдром Ди Джорджи, имму- нодефицит с гипопаратиреои- дизмом) Количество лимфоцитов значительно снижено, Т-лимфоцитов резко снижено, или Т-клетки отсутствуют, реакция бласттранс- формации лимфоцитов на фитогемагглютинин снижена, реакция на аллогенные клетки снижена, количество В-лимфоцитов и обра- зование антител в норме или снижено, кальций в сыворотке крови резко снижен, фосфор в сыворотке крови повышен, активность естественных киллеров в норме Тяжелые врожденные пороки сердца Нет Т-клеточного иммунодефицита, гипокальциемия транзиторная Тяжелая комбинированная иммунологическая недостаточ- ность При одинаковых изменениях Т-клеточного иммуни- тета не характерны гипокальциемия, врожденные пороки лица и сердца Фетальный алкогольный синдром Анамнестические данные Хронический кандидоз кожи и слизистых оболочек Количество Т-лимфоцитов в норме, реакция бласттрансформации лимфоцитов на фитогемагглютинин в норме, реакция на аллоген- ные лимфоциты и антигены в норме (кроме антигенов Candida'). гиперчувствительность замедленного типа на Candida снижена или отсутствует, образование МИФ чд антигены Candida снижено, количество Тс-лимфоцитов снижено, В-лимфоцитов — в норме, иногда IgA снижены или отсутствуют, нейтрофильный хемотаксис снижен, дефект макрофагов, концентрация кальция в сыворотке крови резко снижена, фосфора повышена, паратиреоидных гор- монов снижена Синдром Ди Джорджи Развивается е раннем возрасте, в отличие от хрониче- ского кандидоза кожи и слизистых оболочек, имею- щего постепенно прогрессирующий характер течения Другие микотические пораже- ния кожи (хроническая трихо- фития, микоз, обусловленный Trichophyton rubrum) Определяются другие возбудители Системная красная волчанка Определение специфических показателей (LE-клетки, антинуклеарный фактор, антитела к нативной ДНК и др.) Энтеропатический акродер- матит Сопровождается блефароспазмом и фотофобией, нарушениями стула (стеаторея). В крови — дефицит цинка. Быстрое исчезновение симптоматики при получении препаратов цинка Синдром Ядассона- Левандовского {многоформ- ный кератоз) Наследственный характер заболевания, семейный анамнез
ЛАБОРАТОРНАЯ ИММУНОЛОГИЯ 39 Нарушения воожденного гуморального иммунитета Недостаточность системы комплемента выражена в дефектах эффекторных контролирующих белковых систем, характерно нарушение опсонизации фагоци- тоза и разрушение микроорганизмов. Клиническая картина дефектов комплемен- та — иммунокомплексные заболевания, повышенная чувствительность организма к гнойным инфекциям, а также особая предрасположенность к инфекциям, вызы- ваемым двумя видами Neisseria (N. gonorrhoeae и N. meningitidis'). Наиболее тяжелые последствия при нарушении функции комплемента (связано с недостаточностью ингибитора С1 компонента комплемента), развивается наследственный ангионев- ротический отек (табл. 16-13). Таблица 16-13. Некоторые наследственные дефекты белков системы комплемента Иммунодефицитное состояние Основные пато- генетические факторы Клиническая картина Результаты иммуно- логического иссле- дования Недостаточность компонента комплемента Clq, г, s, компо- нентов комплемента С2 и С4. Тип наследования аутосомно- рецессивный Нарушение способности элиминировать иммунные ком- плексы Поражение кожи как при системной красной волчанке, васкулиты, дерматомиозит, полимиозиг, гломерулонефрит, рецидивирующие гнойные инфекции Количество компле- мента по 50% гемо- лизу нормальное или снижено, количество отдельных компо- нентов комплемента снижено или отсут- ствует, количество С1 ингибитора в норме Недостаточность СЗ компонен- та комплемента. Тип наследо- вания аутосомно-рецессивный Нарушение аль- тернативного и классического пути активации комплемента, опсонизации и фагоцитоза Рецидивирующие гнойные инфекции Недостаточность С5-С9 компонентов комплемента. Тип наследования аутосомно- рецессивный Генетический дефект мембрано- атакующего комплекса компонентов комплемента Рецидивирующая инфекция, вызываемая патогенами семей- ства Neisseria Недостаточность компонента комплемента фактора Н (тип наследования аутосомно- рецессивный) фактора Д (тип наследования аутосомно- доминантный и аутосомно- рецессивный), недостаточность пропердина (Х-сцепленный тип наследования) Нарушение аль- тернативного пути активации комплемента Рецидивирующие гнойные инфекции, менингококковая и гонококковая инфекции, сеп- тицемия Недостаточность С1 ингибитора Активация С2 и С4 компонентов комплемента, приводящая к образованию кининов и повышению сосудистой про- ницаемости Ангионееротический отек — ограниченный по площади, плотный, без ассоциации с крапивницей, особенно опасен при локализации на слизистой оболочке верхних дыхательных путей I вариант — количе- ство С1 ингибитора снижено, его функци- ональная активность в норме; II вари- ант — количество С1 ингибитора в норме, его функциональная активность снижена Нарушения адаптивного гуморального иммунитета Недостаточность гуморального иммунитета составляет около 60% всех пер- вичных иммунодефицитов и характеризуется нарушением продукции антител. Клинические проявления В-клеточных иммунодефицитов отмечают со второй
40 ЛАБОРАТОРНАЯ ИММУНОЛОГИЯ половины первого года жизни, когда утрачиваются трансплацентарные IgG мате- ри. Больные с обшим дефектом В-клеточной функции подвержены рецидивирую- щим пиогенным инфекциям (табл. 16-14 и 16-15) и нуждаются в пожизненной заместительной терапии антителосодержащими препаратами иммуноглобулинов для внутривенного введения, которую проводят как в дозе насыщения, так и в режиме поддерживающей иммунотерапии. Комбинированные (В- и Т-клеточные) иммунодефицитные состояния Комбинированная недостаточность гуморального и клеточного иммунитета составляет 20-25% всех первичных иммунодефицитов. Дефекты функциониро- вания Т-клеток могут быть причиной развития группы заболеваний, получившей общее название «Тяжелые комбинированные иммунодефициты». Многогранное участие Т-лимфоцитов в специфическом реагировании делает их ведущим компо- нентом всей иммунной системы. Именно поэтому поражение Т-клеток приводит к особо тяжелым формам иммунодефицита, при котором иммунная система не способна сформировать адекватную специфическую защиту ко многим инфекци- онным агентам. Больные с комбинированным иммунодефицитом обычно погиба- ют в первые два года жизни. В табл. 16-16 и 16-17 систематизированы данные по патогенезу, клинике, диагностике и дифференциальной диагностике комбиниро- ванных иммунодефицитов. Таблица 16-14. Первичные нарушения созревания и функций В-лимфоцит< в Иммунодефицитное состояние Патогенетические факторы Клинические проявления Сцепленная с Х-хромосомой а(гипо) гаммаглобулинемия (болезнь Брутона). Тип наследования Х-сцепленный Блокада дифференциоовки npeB-лимфоцитов из-за мутации гена, кодирующего тирозинкиназу Рецидивирующие бактериальные инфекции (отиты, бронхиты, пневмонии, менингиты, хронические конъюнктивиты, дерматиты), поражение десен, синдром мальабсорбции развитие ГЗТ. До возраста 9--12 мес болезнь не проявляется Общий вариабельный иммунодефицит. Тип наследования аутосомно- рецессивный, аутосомно- доминантныи Блокада дифференцировки В-лимфоцитов в плазматиче- ские клетки из-за генетиче- ских дефектов Рецидивирующие инфекции носовых пазух, легких, бактериальные конъюнктивиты, синдром мальабсорбции, лямблиоз, холелитиаз, аутоим- мунные заболевания Иммунодефицит с гипериммуноглобули- немией М. Тип наследо- вания Х-сцепленный и аутосомно-рецессивный Дефицит гена, коди- рующего молекулу CD40L на Т-лимфоцитах Вызываемые капсульными микроорганизмами рецидивирующие бактериальные инфекции. Характерны гиперплазия небных миндалин и периферических лимфатических узлов, гепато- спленомегалия, отставание в физическом раз- витии, артриты, агранулоцитоз Селективный дефицит IgA. Тип наследования разный Блокада дифференцировки зрелых В-лимфоцитов в IgA- продуцирующие плазматиче- ские клетки из-за снижения костимуляции со стороны Т-лимфоцитов и клеточного микроокружения, а также дефицита TG-F[3 и IL 15, спо- собствующих выработке IgA Рецидивирующие инфекции слизистых обо- лочек, хронические отиты, бронхо-пневмонии, заболевания желудочно-кишечного тракта (энтериты, язвенный копит), аутоиммунные заболевания (ревматоидный артрит, системная красная волчанка, тиреоидит, пернициозная анемия, целиакия), онкологические заболевания (тимома, ретикуло-клеточная саркома, плоско- клеточный рак пищевода и легких) Селективный дефицит субклассов IgG. Тип наследования неизвестен Депеция генов, отвечающих за константную часть тяже- лых цепей lg Рецидивирующие инфекции респираторного тракта, повторные пиогенные инфекции носо- вых пазух и легких, аутоиммунные заболевания Транзиторная rwnoi ам- маглобулинемия у детей раннего возраста. Тип наследования неизвестен Задержка дифференцировки В-лимфоцитсп в плазматиче- ские клетки при нарушении Рецидивирующие бактериальные инфекции
Таблица 18-15. Дифференциальная диагностика врожденных нарушений адаптивного гуморального иммунитета Иммунодефицитное сое, янье Результаты иммуноло) ического исследования Дифференциальная диагностика заболевание отличительные признаки Сцепленная с Х-хрБиосомой а(гипо) гаммаглобулинемия (болезнь Брутона) Снижение общего уровня иммуноглобулинов в сыворотке крови (до 2 г/л) и всех классов Ig, снижен первичный и вторичный ответ на антигенную стимуляцию и уровень нормальных анти- тел, В-лимфоциты отсутствуют Пролонгированная физиологическая гипо- гаммаглобулинемия При исследьвании в динамике уровень иммуноглобулинов повышается Энтеропатия с потерей белка При интестинальной биопсии в кишечнике и других лим- фоидных тканях определяют нормальное количество В-лимфоцигов и внутриклеточного иммуноглобулина Ювенильный ревматоид- ный артрит Уровень иммуноглобулинов повышен Общий вариабельный иммунодефицит Общий уровень иммуноглобулинов ниже 3 г/л, уровень IgG ниже 2,5 г/л, IgA и IgM снижен до 0 г/л или определяют е следовых количествах, нормальных антител снижен, изогемагглютиьины отсутствуют или резко снижены, снижена способность выраба- тывать антитела на специфическую иммунизацию, количество В-лимфоцитов снижено или в норме, гиперчувстеительность замедленного типа снижена или отсутствует, реакция бласт- трансформации лимфоцитов на фитогемагглютинин снижена, количество Т-лимфоцитов снижено, снижена выработка in vitro IL-2, IL-4, IL-5, соотношение CD4/CD8 снижено, активность есте- ственных киллеров в норме Сцепленная с Х-хромосомой а(гипо) гаммаглобулинемия В интестинальном тракте и в периферических лимфоузлах отсутствуют плазматичские клетки, содержащие иммуно- глобулины, количество В-лимфоцитов резко снижено Энтеропатия с потерей белка Отсутствие дефицита альбуминов, количество В-лимфоцитов нормальное. Диагностика затруднена если энтеропатия сопровождается снижением интестинальных лимфоидных клеток (обычно они в нормальном количе- стве) Аутоиммунные заболе- вания Уровень иммуноглобулинов в норме или повышен Хроническое неспецифи- ческое заболевание легких Проводить исследования на кистозный фиброз, хрониче- скую аллергию, дефицит al-антитрипсина ВИЧ-инфекция Провести лабораторную диагностику Вь4Ч-инфекции Иммунодефицит с гипериммуноглобули- немией М Резко повышен уровень IgM до 10,0 г/л, резко снижен уровень IgG и IgA, есть ответ на специфическую иммунизацию, титры изогемагглютининов снижены, Т-клеточный иммунитет в нозме - - ЛАБОРАТОРНАЯ ИММУНОЛОГИЯ
ГЛАВАте Окончание табл. 16-15 й Иммунодефицитное состояние Результаты иммунологического исследования Дифференциальная диагностика заболевание отличительные признаки Селективный дефи- цит IgA Снижено количество IgA (<0,05 г/л), уровень IgG. IgM. IgD в норме или снижен, иногда снижен уровень !gG2, есть ответ на специфическую иммунизацию, в секрете уровень IgA снижен или равен 0, IgM секреторный повышен, образуются антитела против IgA, количество Т и В-лимфоцитов в норме (иногда количество Т-лимфоцитов снижено), гиперчувствительность замедленного типа, реакция бласпрансформации лимфоцитов на фитогемагглютинин и аллогенные лимфоциты в норме Атаксия-телеангиэктазия Нарушен клеточный иммунитет Хронический кандидоз кожи и слизистых обо- лочек Преобладает специфический дефект клеточного иммуни- тета (на антиген Candida нет ответа Т-лимфоцитов и пода- влена выработка МИФ, выработка антител против Candida повышена) Клеточный иммунодефи- цит с аномальным синте- зом иммуноглобулинов (синдром Незелофа) Дефект Т-клеточного иммунитета, нет выработки антител на специфическую иммунизацию Селективный дефицит igG, Нет способности отвечать на полисахаридный антиген при нормальном ответе на белковые антигены Лекарственный IgA- дефицит (прием противо- судорожных препаратов) Анамнестические данные о приеме лекарств Селективный дефи- цит субклассов IgG Общий уровень иммуноглобулинов в норме или повышен, общий уровень IgG в норме или снижен, снижен уровень отдельных субклассов IgG (lgG2, lgG3, IgGJ, ответ на иммуниза- цию — от нормы до неспособности отвечать на полисахаридный антиген (IgG,), Т-клеточный иммунитет в норме Атаксия-телеангиэктазия Нарушен клеточный иммунитет Селективный дефицит IgA Уровень IgA резко снижен, иногда определяют анти-lgA- антитела Транзиторная гипо- гаммаглобулинемия у детей раннего воз- раста Снижен уровень IgA и IgM существенно снижен уровень IgG, низкий титр изогемагглютининов, снижена способность отве- чать на иммунизацию Сцепленная с Х-хромосомой а(гипо) гаммаглобулинемия Количество В-лимфоцитов резко снижено, в интестиналь- ном тракте и периферических лимфоузлах отсутствуют плазматические клетки, содержащие иммуноглобулины ЛАБОРАТОРНАЯ ИММУНОЛОГИЯ
Таблица 1Б-16. Основные комбинированные (В- и Т-клеточные) иммунодефицитные состояния Иммуш дефицитное состояние Основные патогенетические факторы Клинические проявления Тяжелые комбинированные иммуно- дефицитные нарушения. Тип насле- дования аутосомно-рецессивный или Х-сцепленный Дефект на уровне стволовых клеток. Возможен врожденный дефект тимуса, отсутствие цитоки- нов или факторов дифференцировки Тяжелые хронические инфекции вирусной, бактериальной, микотической и прото- зойной природы (хроническая диарея, пневмонии, персистирующий кандидоз, отиты, сепсис). Гибель на первом году жизни Дефекты проведения Т-клеточных мембранных сигналов и синтеза цито- кинов Врожденный дефект на уровне Т-кпеточных рецепторов, дефицит продукции IL-2 Рецидивирующие инфекции различной степени тяжести Клеточный иммунитете нарушением синтеза иммуноглобулинов (синдром Незелофа, алимфоцитоз). Тип насле- дования аутосомно-рецессивный Нарушение IL-2 рецепторов с вторичным нару- шением развития тимуса Предрасположенность к рецидивирующим микотическим, паразитарным, бактериаль- ным, вирусным инфекциям. Признаки лимфаденопатии и гепатоспленомегалии Иммунодефицит с атаксией- телеаы иэктазией (синдром Луи-Бар). Тип наследования аутосомно- рецессивный Дефект в хромосоме в локусе llq2Z^3 (atm), дефекты репарации ДНК Телеангиэктазии, мозжечковые нарушения и нистагм, неврологическая симпто- матика поражения экстрапирамидных путей задних столбов спинного мозга. Рецидивирующие инфекции дыхательного тракта. В пубертатном периоде развитие эндокринопатии (сахарный диабет). Позже — злокачественные новообразования (карцинома желудка, печени, яичников, лейкемия, неходжкинская лимфома) Иммунодефицит с тромбоцитопенией, экземой, рецидивирующей инфекцией (синдром Вискотта-Олдрича). Тип наследования Х-сцепленный Нарушения в гене WAS в локусе Хр,1г2на корот- ком плече. Х-хромосомы, приводящие к ограни- чению экспрессии CD23 на поверхности клеток и аберрантному протеолизу CD23; дефицит гли- копротеина сиалофорина (CD43), приводящий к быстрому старению клеток Обнаруживают в основном у мальчиков. Склонность к рецидивирующим бактериаль- ным инфекциям (инфекции ЛОР-органов. дыхательного тракта, мочеполовой систе- мы, кожи, ЖКТ), экзема, геморрагический синдром, связанный с тромбоцитопенией Иммунодефицит с тимомой (синдром Гуда). Тип наследования неизвестен Обнаруживают в основном у взрослых. Иммунодефицитное состояние может предше ствовать возникновению тимомы или возникает после ее обнаружения. Характерны рецидивирующие инфекции (носовых пазух, легких, мочеполовой системы, хрониче- ская диарея, дерматит, стоматит, септицемия), тимома, апластическая анемия, тром- боцитопения, сахарный диабет, амилоидоз, хронический гепатит, миастения Иммунодефиците карликовостью из-за коротких конечностей. Тип наследования неизвестен - Предрасположенность к бактериальной, вирусной, микотической и протозойной инфекции. Прогрессирующая вакцинальная инфекция, повышенная чувствительность к инфекциям носовых пазух и легких, (батальной ветряной оспе. Короткие конечно- сти, гипоплазия хрящей и волос (тонкие светлые волосы)
Окончание табл. 16-16 * Иммунодефицитное состояние Основные патогенетические факторы Клинические проявления Иммунодефицит вследствие дефи- цита ферментов. Тип наследования аутосомно-рецессивный Дефицит аденозиндезаминазы и пуриннуклео- зидфосфорилазы приводит к нарушению ката- болизма пуринов с накоплением промежуточ- ных продуктов обмена. Повышенная активность этих продуктов обмена ингибирует функцию лимфоцитов Коррелируют с уровнем нарушения активности ферментов. В 85% случаев клини- ческая картина сходна с симптомами при тяжелых комбинированных иммунодефи- цитных нарушениях. Сочетается с патологией ребер, поперечных отростков и тел позвонков, изменениями в костях таза. При дефиците пуриннуклеозидфосфорила- зы — фатальные вирусные и вакцинальные инфекции Дефицит 5'-нуклеотидазы как дифференци- ровочного маркера В-лимфоцитов. Как след- ствие — нарушение созревания В-лимфоцитов в периферической крови или снижение их количества Дефицит 5'-нуклеотидазы описан в связи с приобретенной гипогаммаглобулинемией. Х-сцепленной гипогаммаглобулинемией, синдромом Вискотта-Олдрича, селективным дефицитом IgA. Клинические проявления соответствуют данным заболеваниям Дефицит транскобаламина II и витамин В-несущего протеина приводит к нарушению транспорта витамина В в клетки, в результате чего развивается гипогаммаглобулинемия При дефиците транскобаламина II и витамин В-несущего протеина отмечают сим- птомы макроцитарной анемии, гранулоцитопении, тромбоцитопении, лимфопении; синдром мальабсорбции Дефицит биотин-зависимой карбоксилазы Кандидоз кожи и слизистых оболочек, атаксия, эпизоды сепсиса Синдром «голых» лимфоцитов. Тип наследования аутосомно-рецессивный Отсутствие или значительное снижение экспрес- сии антигенов I и/или II класса HLA. Считают, что дефект связан с нарушением трансакти- вации регуляторного гена II класса HLA или с дефектом в ДНК-связывающем протеине, регу- лирующим транскрипцию генов II класса Н1А Оппортунистические инфекции, хроническая диарея, рецидивирующие вирусные инфекции, вирусная инфекция ЦНС, апластическая анемия ЛАБОРАТОРНАЯ ИММУНОЛОГИЯ
Таблица 18-17. Дифференциальная диагностика комбинированных (В- и Т-клеточные) иммунодефицитных состояний Иммунодефицитные состояния Результаты иммунологического исследования Дифференциальная диагностика заболевание отличительный признак Тяжелые комбиниро- ванные иммунодефи- цитные нарушения Лимфопения, количество Т-лимфоцитов резко снижено, реакция бласттранс- формации лимфоцитов на фитогемагглютинин отсутствует, число субпопуляций Т-лимфоцитов нарушено, нет ответа на Т-зависимые антигены, количество В-лимфоцигов снижено или отсутствует, активность NK в норме или снижена. При биопсии лимфатических узлов нет корково-медуллярной дифференцирое- ки, фолликулов, лимфоциты угнетены. Пои биопсии кишечника нет плазмати- ческих клеток Дефект преимущественно Т- или В-лимфоцитов Страдает и Т-, и В-клеточный иммунитет Комбинированный иммунодефицит при дефиците аденозиндезаминазы Исследование активности аденозиндезами- назы позволяет провести дифференциаль- ную диагностику Синдром Лет герера—Зиве Иммунологические показатели в норме Синдром Оменна Иммунологические показатели в норме Дефекты проведения Т-клеточных мем- бранных сигналов, дефицит продукции цитокинов Экспрессия Т-клеточных рецепторов снижена, реакция бласттрансформации лимфоцитов на фитогемагглютинин и антигены снижена, продукция IL-2, IL-3, IL-4, IL-5 снижена Тяжелые комбинированные имму- нодефицитные нарушения При стимуляции лимфоцитов in vitro нет экспрессии Т-клеточных рецепторов или не вырабатываются интерлейкины Клеточный иммунитет с нарушением синтеза иммуноглобулинов (синдром Незелофа) Лимфопения или нормальное количество лимфоцитов, количество Т-пимфоцитов снижено, реакция бласттрансформации лимфоцитов на Фито- гемагглютинин и антигены снижена или отсутствует, ответ т-пимфоцитов на аллогенные лимфоциты снижен или отсутствует (иногда в норме), количество В-лимфоцитов в норме, нет выработки антител на специфическую иммуни- зацию, изогемагглютинины — отсутствуют или в норме. В лимфоузлах при- сутствуют плазматические клетки (при биопсии). В увеличенных лимфоузлах гранулемы с гистиоцитами и макрофагами Атаксия-телеангиэктазия а-Фетопротеин (АФП) повышен с первого года жизни Синдром Вискотта-Олдрича Тромбоцитопения с рождения Тяжелые комбинированные имму- нодефицитные нарушения Полное отсутствие Т- и В-лимфоцитов Иммунодефицит при дефиците аденозиндезаминазы Отсутствие или резкое снижение уровня аденозиндезаминазы Иммунодефицит с карликовостью Характерные клинические и рентгенологи- ческие данные Синдром Ди Джорджи Эндокринопатия Кандидоз кожи и слизистых обо- лочек Синтез антител в норме СПИД Обнаружение вируса или антител к нему Иммунодефицит с атаксией- телеангиэктазией (синдром Луи Барр) Реакция бласттрансформации лимфоцитов на фитогемагглютинин, смешанная культура лимфоцитов, Т-лимфоциты — в норме или снижены; лимфопения, ГЗТ отсутствует, количество В-лимфоцитов в норме, lgG2, lgG4, IgA снижено, IpE — снижено или отсутствует \у некоторых пациентов), выработка антител на специфические антигены снижена активность NK в норме, АФП повышен, уровень 17-глюкокортикоида снижен, а ФС гормона повышен, опоеделяются цитотоксические антитела к мозговой ткани и тимусу Синдром Незелофа Нет высокой концентрации АФП Частичная церебральная атаксия Нет иммунологических нарушений Селективный дефицит IgA Концентрация АФП в норме
Окончание табл. 16-17 *! Иммунодефицитные состояния Результаты иммунологического исследования Дифференциальная диагностика заболевание отличительный признак Иммунодефицит с тромбоцитопенией, экземой, рецидиви- рующей инфекцией (синдром Вискотта- Олдрича) Тромбоцитопения, количество В-лимфоцитов и IgG в норме, IgM снижено, IgA и IgE повышено, изогемагглютинины отсутствуют или снижены, нет выработки антител на полисахаридный антиген, Т-клеточный иммунитет сначала в норме, затем снижается Идиопатическая тромбоцитопения Уровень всех иммуноглобулинов и изоге- > магглютининов, выработка антител на поли- р сахаридные антигены — в норме, крупные 5 размеры тромбоцитов р Экзема с рецидивирующей инфек- цией у мальчиков Иммунологические показатели в норме при повышенных IgE, IgA, количество тромбо- £ цитов в норме =| Иммунодефицит с тимомой (синдром Гуда) Количество иммуноглобулинов снижено, выработка антител на специфическую иммунизацию снижена или отсутствует, реакция бласттрансформации лимфо- цитов на фитогемагглютинин снижена, гиперчувстаительность замедленного типа снижена, супрессорная активность лимфоцитов повышена, тромбоцитопе- ния, гранулоцитопения. анемия Эритроцитарная аплазия, миасте- ния гравис Восстановление иммунитета после удаления § тимуса § Иммунодефицит с карликовостью из-за коротких конечностей I вариант: снижено количество Т- и В-лимфоцитов, нет их функциональной активности. II вариант: снижены количество и функциональная активность Т-лимфоцитов, В-клеточный иммунитет в норме. Ill вариант: иммунитет Т-клеточный в норме, В-клеточный — отсутствует — — Иммунодефицит вследствие дефицита ферментов Уровень аденозиндеэаминазы снижен, или фермент отсутствует, Т- и В-клеточный иммунитет (количественный и функциональный) снижен или отсутствует Тяжелые комбинированные имму- нодефицитные нарушения Уровень аденозиндезаминазы в норме Уровень пуриннуклеозидфосфорилазы снижен, Т-клеточный иммунитет снижен, В клеточный иммунитет в норме Тяжелые комбинированные имму- нодефицитные нарушения Уровень пуриннуклеозидфосфорилазы в норме Уровень 5'-нуклеотидазы снижен, количество и функциональная активность В-лимфоцитов снижены Х-сцепленная гипогаммаглобули- немия Нет снижения уровня 5'-нуклеотидазы Синдром Вископа-Олдрича Нет снижения уровня 5'-нуклеотидазы Селективный дефицит IgA Нет снижения уровня 5'-нукпеотидазы Уровень транскобаламина II снижен, количество B-лимфоцитов и lg снижено, тромбоцитопения, анемия, гранулоцитопения СПИД Выявляют специфический вирус или анти- тела к нему В)?-дефицитная анемия Микроцитарная анемия Уровень биотин-зависимой карбоксилазы снижен, Т- и В-клеточный иммунитет (количественный и функциональный) снижен Хронический кандидоз кожи и сли- зистых оболочек Нет дефицита биотин-зависимой карбок- силазы Атаксия Нет эффекта от лечения биотином, нет дефицита биотин-зависимой карбоксилазы Синдром «голых» лимфоцитов Снижение экспрессии HLA (II или обоих классов), лимфопения, количество и функциональная активность Т- лимфоцитов снижены, ответ на антигены сни- жен, на митогены — в норме, количество В-лимфоцитов в норме или повышено Тяжелые комбинированные имму- нодефицитные нарушения При типировании HLA экспрессия антигенов 1 и/или II классов не снижена
ЛАБОРАТОРНАЯ ИММУНОЛОГИЯ 47 Вторичные иммунодефициты Вторичные иммунодефициты обусловлены экзогенными факторами, харак- теризуются стойкими клиническими и лабораторными признаками нарушения функций иммунной системы, количественными и функциональными нарушения - ми гуморального и клеточного иммунитета. По клиническим признакам и лабораторным показателям вторичные и пер- вичные иммунодефициты сходны. Принципиальное различие в том. что дефект иммунной системы при вторичных иммунодефицитах — приобретенный. Причины вторичных иммунодефицитов. • Физиологический иммунодефицит: < > новорожденных; ❖ пубертатного периода; < при беременности: ❖ пожилых людей. • Патологические: ❖ инфекционные: - вирусные инфекции (острые и хронические персистирующие, ВИЧ); - бактериальные инфекции: - микотические инфекции; - паразитарные инфекции; > неинфекционные: - нарушение питания (дефицит белка, витаминов и микроэлементов); - хронические неинфекционные заболевания; - злокачественные новообразования; - аутоиммунные заболевания; - интоксикации (эндогенные и экзогенные); - нарушения метаболизма, дефицит энергопластического обеспечения и нарушение регуляторных процессов (ожирение, кахексия, сахарный диабет, тиреотоксикоз); - стрессорные воздействия (травмы, операции, психические травмы, спортивные перегрузки и др.); - воздействие лекарственных препаратов (иммуносупрессоры, глюкокор- тикоиды. антидепрессанты, химиотерапия); - ожоговая болезнь: - кровотечения; - экологическое неблагополучие (воздействие неблагоприятных факто- ров внешней среды — радиация, ксенобиотики). Вторичные иммунодефициты разделяют по степени тяжести: ♦ компенсированные (с повышенной восприимчивостью к возбудителям инфекций); • субкомпенсированные (со склонностью к хронизации инфекционных про- цессов); • декомпенсированные (происходит развитие генерализованных инфекций, индуцированных условно-патогенной флорой и злокачественными новооб- разованиями). Инфекционный синдром в «чистом виде» встречают в 50% случаев вторич- ного иммунодефицита. Инфекционный анамнез ориентирован на определение у пациента: • упорно рецидивиру ющих вирусных и бактериальных инфекций ЛОР-органов, респираторного и урогенитального тракта, ЖКТ; • персистирующих вирусных инфекций; • внутриклеточных бактериальных инфекций;
48 ЛАБОРАТОРНАЯ ИММУНОЛОГИЯ • микотических инфекций; • упорно рецидивирующих пиогенных инфекций кожи, подкожно-жировой клетчатки и др. локализаций; • генерализованных или тяжелых форм вирусных или бактериальных инфек- ций; • нарушений микробиоценоза открытых и закрытых слизистых оболочек. Клинико-лабораторное обследование пациентов помогает оценить количе- ственные и качественные характеристики, отражающие состояние иммунной системы, выявить иммунодефицит и определить степень тяжести нарушений в иммунной системе. Однако окончательный диагноз базируется, прежде всего, на клинических проявлениях. Выбор лечения и прогноз его эффективности зависит от комплексного подхода к такой патологии, как иммунодефицит. ИММУННАЯ СИСТЕМА И ВОСПАЛЕНИЕ В инфекционной клинике иммунологические обследования больных использу- ют в основном с целью: • диагностики инфекционного заболевания; • прогнозирования характера течения и исхода болезни; • определения у пациентов высокой степени риска возникновения инфекцион- ных заболеваний; • оценки эффективности проводимой терапии. При благоприятном течении заболевания у больных формируется защитный иммунитет. Динамика его выработки и роль факторов иммунной защиты при разных инфекциях (и даже на разных этапах болезни) существенно различаются. Именно поэтому схемы и объем иммунологического обследования больных раз- ными инфекциями должны отличаться. АНТИГЕН-НЕСПЕЦИФИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ ИММУННОЙ ЗАЩИТЫ Антиген-неспецифические факторы иммунной защиты представлены клетками пограничных тканей (кожа, слизистые оболочки дыхательных путей, пищевари- тельного и урогенитального тракта), резидентными клетками разных органов и тканей, эндотелиоцитами, а также клетками крови, различными циркулирующи- ми и выделяемыми с секретами водорастворимыми молекулами. Характеристика основных врожденных антиген-неспецифических факторов иммунной защиты представлена в табл. 16-18. Таблица 16-18. Антиген-неспецифические факторы иммунитета в противоинфекционной защите Компоненты иммун- ной системы Иммунобиологическая активность Клетки пограничных тканей (эпителий слизистых оболочек, кератоциты и др.) Препятствие на пути проникновения инфекционных агентов в организм; про- дукция слизи, микробиотических и микробицидных веществ; перенос антигенов в подслизистые оболочки кишечника и дыхательных путей; транспорт IgA и IgM из подслизистых оболочек в просвет дыхательных путей и кишечника, в секрет слизистых, слюнных, молочных желез; представление лимфоцитам антигенов в высокоиммунной форме Дендритные клетки тканей и лимфоид- ных органов Захват и умерщвление инфекта; ферментативная обработка, транспортировка и представление антигенов лимфоцитам; депонирование антигена; инициация пер- вичного иммунного ответа; регуляция клеточного и/или гуморального иммунного ответа Тучные клетки Инициация, поддержание и регуляция воспаления (в особенности аллергического) и репаоационных процессов; зкзоцитоз; продукция цитокинов и др. медиаторов воспаления
ЛАБОРАТОРНАЯ ИММУНОЛОГИЯ 49 Окончзние табл. 16-18 Компоненты иммун- ной системы Иммунобиологическая активность Клетки разных тканей и органов Продукция цитокинов и гуморальных антиген-неспецифических факторов иммун- ной защиты (белки системы комплемента и острофазные, лизоцим и др.); удале- ние антигенов из циркуляции в организме; репарация повреждений; представление антигена Тс-лимфоцитам Белки системы ком- племента Цитолиз, опсонизация; анафилатоксический и хемотаксический эффекты; регуля- ция воспаления и иммунного ответа; выведение из циркуляции в крови иммунных комплексов С-реактивный белок Активация комплемента, опсонизация; взаимодействие с фосфорил-холиновыми производными полисахаридов и удаление их из крови Нейтрофильные лей- коциты Фагоцитоз внеклеточных инфектов; экзоцитоз; участие в остром воспалении Базофильные лей- коциты Экзоцитоз; поддержание и регуляция воспаления (особенно аллергического) Эозинофильные лей- коциты Фагоцитарная и экзоцитарная антипаразитарная и противоопухолевая активность; участие в аллергическом воспалении; разрешение воспаления Моноциты Фагоцитоз инфицированных соматических клеток; захват, обработка и представ- ление антигенов лимфоцитам; инициация антиген-специфического иммунного ответа; продукция цитокинов и других медиаторов воспаления и иммунного ответа; образование гранулем; удаление циркулирующих иммунных комплексов: репара ция повреждений NK-клетки (есте- ственные киллеры) Антителозависимая клеточная цитотоксичность; продукция цитокинов Эритроциты Сорбция циркулирующих антигенов и удаление их и циркулирующих иммунных комплексов из крови Тромбоциты Уменьшение кровотока и ускорение свертывания крови в очагах воспаления, регу- ляция воспаления и репарации; удаление циркулирующих иммунных комплексов Неповрежденные пограничные ткани — надежная преграда на пути про- никновения инфектов внутрь организма. В слое эпителия слизистых оболочек дыхательных путей и Ж КТ обнаружены М-клетки (от англ, microfold - микро- загонщики), способные захватывать из слизи кишечника или дыхательных путей водорастворимые антигены, вирусы и бактерии и в неизменном виде переносить их в подслизистые. М-клетки со стороны подслизисз ых оболочек экспрессируют на мембране переносимые антигены и обеспечивают взаимодействие с ними ден- дритных клеток и макрофагов подслизистых. В свою очередь, последние не только захватывают чужеродные антигены и микроорганизмы, но и убивают их, под- вергают ферментативному расщеплению до олигопептидов, образуют комплексы пептидов с внутриклеточными белками и представляют комплексы лимфоцитам в высокоиммуногенной форме. При первичном попадании антигенов в организм дендритные клетки захватывают и убиваю г инфекционных агентов. Захват анти- гена стимулирует дифференцировку дендритных клеток и их миграцию из погра- ничных тканей с током лимфы к ближайшим лимфатическим узлам. Таким образом, дендпитные клетки осуществляют не только внутриклеточную обработку антигенов, но и доставку их из пограничной ткани в лимфоидные орга- ны. При первичном иммунном ответе в лимфоидных органах дендритные клетки представляют антиген-специфическим наивным Т- и В-лимфоцитам низкомоле- кулярные фрагменты процессированного антигена в ассоциации с белками HLA II класса, инициируя антиген-специфический иммунный ответ. Проникновение микроорганизмов через пограничные ткани активирует рези- дентные клетки, которые включаются в локальный воспалительный процесс и продуцируют хемотаксические вещества, цитокины, эйкозаноиды и другие медиа- торы воспаления, запуская каскад воспалительных реакций.
50 ЛАБОРАТОРНАЯ ИММУНОЛОГИЯ На ранних этапах развития воспаления с инфекционными агентами и продукта- ми их жизнедеятельности взаимодействуют антиген-неспецифические гумораль- ные факторы. Образующиеся при активации системы комплемента субкомпоненты служат важными эндогенными эффекторами и регуляторами иммунной системы. Фрагменты молекул белков системы комплемента — эндогенные опсонины, уси- ливающие захват и завершенность фагоцитоза. Субкомпоненты комплемента Cis, СЗа, С4а и С5а способны активировать тучные клетки и базофилы, вызывая их дегрануляцию, активацию синтеза и секрецию медиаторов аллергического вос- паления. Субкомпоненты СЗа и С5а вызывают сокращение гладкой мускулатуры и повышают проницаемость сосудистой стенки, что позволяет называть их анафи- лотоксинами. Все клетки крови в той или иной степени участвуют в защите от чужого в каче- стве эффекторных факторов иммунных реакций. Фагоцитарная система крови представлена гранулоцитами и моноцитами. Среди гранулоцитов фагоцитарная активность особенно выражена у нейтрофильных и эозинофильных лейкоцитов. Нейтрофилы способны захватывать, убивать и переваривать разнообразные вне- клеточно размножающиеся инфекционные агенты. Умерщвление захваченных гранулоцитами и моноцитами микроорганизмов осуществляется за счет прямого действия на них радикалов кислорода и множества дезинфектантов, образующих- ся в фагоцитах при кислом pH и в присутствии галогенов хлора и йода с участи- ем миелопероксидазы (хлорноватистая кислота, надйодная кислота, хлорамин и др.). Для гранулоцитов характерна также экзоцитарная активность, в результате которой лейкоциты выделяют в сторону микробной клетки и других объектов содержимое внутриклеточных гранул. В их гранулах содержатся разнообразные антимикробные продукты и активные гидролитические ферменты, а также гиста- мин (базофилы), цитокины и другие медиаторы воспаления. Способность базофи- лов продуцировать и при дегрануляции выделять гистамин, а также наличие у них рецепторов к IgE делаю г базофилы, как и тучные клетки, важнейшими участника- ми аллергического воспаления. Моноциты определяют исход хронического воспаления и освобождают орга- низм от внутриклеточно паразитирующих микроорганизмов. В отличие от поли- морфноядерных лейкоцитов моноциты фагоцитируют инфицированные микро- бами соматические клетки, прерывая размножение внутриклеточных инфектов. Например, при хламидийной инфекции первая реакция иммунной системы в месте внедрения возбудителя обязана нейтрофильным лейкоцитам, а в случае хрониза- ции инфекции уничтожение возбудителя осуществляют моноциты, фагоцитирую- щие инфицированные клетки. Недостаточность фагоцитарной активности моно- цитов — главная причина хронического течения хламидийных инфекций. При вирусных инфекциях решающая роль в уничтожении инфицированных вирусами клеток также принадлежит моноцитам. При хронических гранулематозных инфекциях моноциты крови в инфициро- ванных органах дифференцируются в многоядерные эпителиоидные клетки, кото- рые образуют вокруг возбудителя гранулемы. Гранулема ограничивает размно- жение возбудителя, удерживает его в одном локусе и препятствует диссеминации инфекта в организме. Нарушение способности моноцитов образовывать гранулему (в частности, при ВИЧ-инфекции) делает больного беззащитным в отношении микобактериальных инфекций. Повышенное общее количество нейтрофильных лейкоцитов, появление в крови юных форм этих клеток свидетельствует об остром воспалительном про- цессе. Выявление нейтрофилов с токсической зернистостью или патологически измененных клеток в крови больных указывает на серьезные изменения и даже на несостоятельность этого важного механизма иммунной защиты. Увеличение в крови содержания моноцитов может быть связано с вирусной или какой-либо дру-
ЛАБОРАТОРНАЯ ИММУНОЛОГИЯ 51 гой инфекцией, вызываемой внутриклеточными паразитами, и может свидетель- ствовать о хроническом патологическом процессе. Для диагностики врожденных заболеваний фагоцитарной системы (например, хроническая гранулематозная болезнь) или для прогнозирования течения гнойных инфекций информативным считают исследование миелопероксидазной активности фагоцитов — тест с гра- нулами нитросинего тетразолия (НСТ-тест). Активность фагоцитарной системы крови зависит от опсонизирующей или, наоборот, угнетающей фагоцитоз способ- ности сыворотки крови больного. Накопление в крови эозинофилов может быть следствием аллергической патологии, гельминтозов, онкологического процесса, аутоиммунных заболеваний, врожденных иммунодефицитов и др. К антиген-неспецифическим факторам иммунной защиты относят NK-клетки крови. Основные мишени для них — клетки, инфицированные вирусами, опухо- левые клетки, клетки с размножающимися внутриклеточно микробами. У таких клеток-мишеней подавлена экспрессия и изменена пространственная конфигура- ция ассоциированных с мембранами антигенов HLA (трансплантационные анти- гены), что и активирует против них NK-клетки. Участие NK-клеток в защите от инфекции особенно значимо в первые дни заболевания, когда у больного еще не сформировались антиген-специфические иммунные реакции. Для оценки функ- ции NK-клеток разработаны специальные тесты, получившие название реакций антителозависимого клеточного цитолиза. В этой реакции цитолитическую гибель клеток-мишеней осуществляют NK-клетки, а также соучаствующие в реакции моноциты, эозинофилы и нейтрофилы, несущие Fc-R к IgG. АНТИГЕН-СПЕЦИФИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ ИММУНИТЕТА Антиген-специфические факторы иммунитета распознают и запоминают осо- бенности молекулярной структура чужеродных антигенов и, благодаря этому, узнают антиген при повторных контактах с ним. Антиген-специфические ком- поненты иммунной системы — Т- и В-лимФоциты и антитела. Именно они обе- спечивают формирование приобретенного иммунитета к инфекционным агентам. Из всех клеток иммунной системы только лимфоциты способны распознавать антиген, взаимодействовать с ним и обеспечивать формирование иммунологи- ческой памяти. Антигенная активация лимфоцитов предполагает обязательное взаимодействие нескольких клеток разного типа — антиген-представляющих (А-клетки), Т- и В-лимфоцитов. При первичном иммунном ответе в качестве А-клеток выступают дендритные клетки, эффективное взаимодействие имму- нокомпетентных клеток происходит только во вторичных лимфоидных органах (лимфатические узлы, селезенка, миндалины, пейеровы бляшки и др.). В первич- ном ответе участвуют наивные Т- и В-лимфоциты, ранее не имевшие контакта с антигеном и потому весьма требовательные к условиям, в которых осуществляется представление антигена и ответ на него. В результате взаимодействия с антигенами и пролиферации наивных лимфоцитов соответствующего клона накапливаются иммунные лимфоциты, которые затем распределяются по всему организму. При повторной иммунизации они могут взаимодействовать и отвечать на антиген не только во вторичных лимфоидных органах, но и в любых других opiawax и тка- нях. Всякий раз большая доля клеток размножившегося клона лимфоцитов спустя некоторое время погибает апоптозом, но часть из них может дифференцироваться в малые лимфоциты (клетки — носители иммунологической памяти), способные без деления сохраняться в организме в течение нескольких лет. Вся последующая иммунизация стимулирует быструю дифференцировку и деление соответствую- щих иммунных антиген-специфических лимфоцитов и поддерживает сохранение в организме иммунных лимфоцитов антигенреактивного клона (табл. 16-19). Приобретенный иммунитет сохраняется до тех пор, пока имеется повышенное содержание малых Т- и В-лимфоцитов антигенреактивного клона.
52 ЛАБОРАТОРНАЯ ИММУНОЛОГИЯ Таблица 16-19. Иммунобиологическая активность антиген-специфических компонентов иммун- ной системы (приобретенные факторы иммунной защиты) Компоненты иммунной системы защиты Иммунобиологическая активность Лимфоциты: CD8* Т-клетки Цитотоксическая активность в отношении антиген-специфических клеток- мишеней (вирус-инфицированные, опухолевые, клетки трансплантатов, парази- тов, с поверхностными чужеродными антигенами) CD4+ Т-клетки Контактная и опосредованная цитокинами регуляция функций клеток иммунной системы, участвующих в воспалении и антиген-специфическом клеточном и/или гуморальном иммунном ответе CD19\ CD20+, СО2Г В-клетки Предшественники секретирующих антитела плазматических клеток: продукция цитокинов: эндоцитоз, процессинг и представление антигена Th-лимфоцитам, в особенности при вторичном иммунном ответе Ig разных классов и суб классов Нейтрализация и удаление антигена, агрегация водорастворимых и корпускуляр- ных антигенов, опсонизация, инициация С- и NK-зависимого цитолиза, инициация аллергического воспаления (IgE), регуляция иммунного ответа Популяция Т-лимфоцитов исключительно гетерогенна. Различают CD4-Th- и СП8-Тс-лимфоциты. Тс-лимфоциты имеют рецепторы к антигенам. Взаимодействие с ними активирует Т-лимфоциты и стимулирует их пролиферацию и дифференци- ровку. Активированные Тс-лимфоциты, как и NK-клетки, выделяют в сторону клетки с антигеном перфорины и гранзимы, в результате чего в клетке-мишени образуются отверстия или включается программа их самоубийства (апоптоза). Для накопления в организме Тс-лимфоцитов необходимо определенное время, поэтому они включаются в процесс уничтожения инфицированных клеток позд- нее, чем NK-клетки или другие антиген-неспецифические факторы иммунной защиты. Именно эти клетки обеспечивают высокоспецифическую иммунную реак- цию Т-лимфоцитов при вторичном иммунном ответе. Т-лимфоциты прямым взаимодействием со вспомогательными клетками и с другими лимфоцитами, а также посредством продуцируемых ими цитокинов управляют иммунным ответом. Популяция CD4+ Т-лимфоцитов также весьма неоднородна. В зависимости от того, какие наборы цитокинов они продуцируют, среди Th-лимфоцитов различают субпопуляции клеток ThO, Thl, Th2 и Thl7 (Tri) и Tr-лимфоциты. Дифференцировка ThO в иной тип Th-клеток зависит от многих условий: свойств клеток, представляющих антиген Th-лимфоцитам; соотношения антигенпрезентирующих А-клеток и Th-клеток; количества антигена на поверх- ности А-клеток; набора цитокинов, воздействующих на Th-клетку; характера костимулирующих сигналов, передаваемых Th-клеткам; клеток микроокружения при взаимодействии А-клеток и Th-лимфоцитов. Антигенная активация В-лимфоцитов приводит к их пролиферации и диф- ференцировке в плазматические клетки или малые В-лимфоциты памяти. Плазматические клетки живут в течение 2-3 нед. Плазматическая клетка может продуцировать иммуноглобулины любого, но только какого-либо одного клас- са. Исключение — начальный этап дифференцировки наивных В-лимфоцитов в плазмоциты, когда клетки вначале синтезируют IgM, а затем переключаются на синтез IgG. Некоторое время такие плазматические клетки могут одновременно синтезировать антитела против того же антигена, но классов IgM и IgG. Выбор класса иммуноглобулинов, которые будет продуцировать плазматическая клетка, определяют Th-лимфоциты, секретирующие разные иммунорегуляторные цито- кины. Эти цитокины воздействуют на В-лимфоциты, включая в них гены, контро- лирующие синтез какого-либо определенного класса иммуноглобулинов.
ЛАБОРАТОРНАЯ ИММУНОЛОГИЯ 53 При инфекционных заболеваниях накапливающиеся в крови антитела облада- ют множественной иммунобиологической активностью (табл. 16-20). Антитела при взаимодействии с микробными или иными антигенами-токсинами способны нейтрализовать их токсичность, а также обезвредить другие факторы патоген- ности бактерий и вирусов. Взаимодействуя с чужеродными антигенами, антитела способны образовывать мультимолекулярные иммунные комплексы из антигена и антител, которые быстро выводятся из циркуляции. Таблица 16-20. Участие антител в противоинфекционном иммунитете Класс lg Механизмы защиты Возбудители инфекций IgG, IgM Опсонизация Вирусы, микроорганизмы грибы IgG, IgM, lgA*C Нейтрализация Вирусы IgA Подавление адгезии Микроорганизмы, грибы IgG, IgM'C Цитолиз Вирусы,микроорганизмы, паразиты IgG Нейтрализация токсинов Микроорганизмы, грибы IgG Подавление активности ферментов Вирусы, микроорганизмы IgG, IgA Антителозависимый клеточный цитолиз Вирусы, грибы, паразиты igE Активация тучных клеток Паразиты IgA IgG Микробостатическое действие Микроорганизмы, микоплазмы ОСОБЕНН СТИ ПРОТЕКТИВНОГО ИММУНИТЕТА ПРИ НЕКОТОРЫХ ИНФЕКЦИЯХ В зависимости от свойств возбудителя, количества микроорганизмов, их способ- ности размножаться и противостоять механизмам противоинфекционного иммуни- тета исход заболевания определяет прежде всего активность эффекторных факторов иммунной защиты, играющих при данной инфекции решающую роль. Так, уничто- жение возбудителей гнойных инфекций, патогенов, размножающихся внеклеточно, осуществляют, главным образом, нейтрофильные полиморфноядерные лейкоциты (табл. 16-21). Нейтрофильные лейкоциты играют решающую роль в уничтожении большинства капсульных микроорганизмов. Полисахариды капсул, в свою очередь, угнетают фагоцитарную активность микро- и макрофагов и, таким образом, позво- ляют микробам-возбудигелям избегать фагоцитоза и гибели в организме хозяина. Нейтрализовать ингибирующую фагоцитоз активность капсульных полисахаридов могут антитела к ним. Однако исключительное разнообразие строения капсульных полисахаридов, даже у микроорганизмов одного и того же вида, затрудняет способ- ность антител защищать макроорганизм от различных серовариантов возбудителя. Именно поэтому активность нейтрофильных лейкоцитов и опсонизирующих фак- торов сыворотки (антитела, комплемент, С-реактивный белок и др.) определяет эффективную защиту от размножающихся внеклеточно инфектов. Таблица 16-21. Факторы иммунитета, играющие решающую роль в исходе инфекционных забо- леваний Факторы Примеры инфекций Гранулоциты Стафилококковая, стрептококковая, пневмококковая, менингококко- вая инфекции, гонорея Моноциты,антитела и опсонины Хламидиозы, риккетсиозы, микоплазменная инфекция Антитела Токсикоинфекции (анаэробные, дифтерия, холера) Моноциты, антитела, Т-лимфоциты, NK-клетки Кандидоз, сисрилис, сальмонеллез, листериоз, вирусные инфекции Моноциты, Т-лимфоциты Туберкулез, лепра, кокцидиоидоз
54 ЛАБОРАТОРНАЯ ИММУНОЛОГИЯ Возбудители группы внеклеточных патогенов с помощью разнообразных меха- низмов угнетают фагоцитоз, даже при захвате микроорганизмов фагоцитами противостоят действию микробицидных факторов лейкоцитов. Так, поверх- ностный М-белок и продуцируемые стрептококками А-стрептолизины О и S угнетают фагоцитарную активность лейкоцитов, а лишенные М-белка штаммы стрептококков отличаются низкой вирулентностью. У некоторых экзотокси- нов стафилококков проявляются свойства суперантигенов, они могут активиро- вать 5-25% Th-лимфоцитов крови больного. Такая олигоклональная активация Th-лимфоцитов приводит к гиперпродукции цитокинов и последующей гиперак- тивации моноцитов, что клинически выражено симптомокомплексами токсиче- ского шока. Антитела и другие опсонины играют важную роль в защите от внеклеточных возбудителей инфекций. При нейссериальных инфекциях антитела к поверхност- ным белкам и капсульным полисахаридам обеспечивают опосредованную компле- ментом гибель микроорганизмов. За благоприятный исход пневмоний, бронхитов и диссеминированных инфекций, вызываемых Haemophilus; influenzae, во многом ответ ственны антитела против полисахаридных капсул. Чувс гвительность к инфек- ции обратно коррелирует с уровнем бактерицидных антител. Наследственные дефекты синтеза lgG2 создают условия для возникновения хронических инфекций респираторного тракта. Многие патогенные микроорганизмы (нейссерии, гемофильная палочка), чтобы уменьшить антибактериальную активность антител, продуцируют про- теазы, расщепляющие IgA-молекулы. Псевдомонады вырабатывают эласгазу, которая инактивирует СЗа и С5а, снижая локальное воспаление. Важную роль в регуляции функциональной активности клеток пограничных тканей и нейтро- фильных лейкоцитов крови играют лимфоциты Thl7, продуцирующие IL-17. Несостоятельш >сть CD4+ Th 17 может способствовать высокой чувствительности больных к возбудителям инфекций и хроническому течению заболевания. Таким образом, при пиогенных и других инфекциях, вызываемых внеклеточно паразитирующими возбудителями, прогноз развития заболевания и его исход определены активностью нейтрофильных лейкоцитов, уровнем антимикробных антител и комплемента и других сывороточных опсонинов. В этих случаях целе- сообразно исследовать приведенные факторы иммунной защиты. Вторую группу инфекций составляют риккетсиозы, хламидиозы, легионелле- зы, микоплазмозы. Возбудители этих инфекций размножаются внутриклеточно и, поступая в разных формах из инфицированных клеток в окружающую среду, инфицируют новые клетки. При заражении защиту от инфекции в местах внедре- ния возбудителя осуществляют нейтрофильные лейкоциты. Однако при ее недо- статочности возбудитель распространяется и накапливается в соматических клет- ках. Уничтожение инфицированных клеток и находящихся в них возбудителей осуществляют в основном циркулирующие и тканевые макрофаги. Оказавшиеся в макрофагах возбудители стремятся выжить, подавляя у фагоцитов образование фаголизосом (риккетсии, хламидии) и продукцию супероксида (хламидии). При несостоятельности макрофагальной системы возбудители этой группы инфекций размножаются в фагоцитах. Все это приводит к развитию хронического инфек- ционного процесса. Микробные Т-суперантигены способны фиксироваться на поверхности вспомогательных клеток с помощью HLA-белков II класса и одно- временно взаимодействовать с р-полипептидной цепью антиген-распознающих рецепторов Th-лимфоцитов. Взаимодействие Th-лимфоцитов с Т-суперантигенами ангиген-неспецифично, с каждым Т-суперантигеном могут реагировать 5- 25% клонов Th-клеток. Следствие такой активации — повышенная продукция в организме Th-цитокинов, которые, в свою очередь, вызывают гиперактиваиию с накоплением у больных провоспалительных цитокинов. Клинически это выраже-
ЛАБОРАТОРНАЯ ИММУНОЛОГИЯ 55 но синдромом токсического шока. Олигоклональная активация Th-лимфоцитов может приводить к развитию аутоиммунных процессов (синдром Рейтера) или к апоптотической гибели активированных лимфоцитов. Свойствами Т-клеточных суперантигенов обладают не только белки микоплазм, хламидий, иерсиний. но и пирогенные экзотоксины стрептококков и стафилококков, а также вируса бешен- ства и Эпштейна-Барр, цитомегаловируса. Некоторые микробные белки способны взаимодействовать с иммуноглобули- нами человека (но не с активным центром антител). Такие белки были названы В-суперантигенами. Взаимодействуя с фиксированными на соматических клетках иммуноглобулинами (тучные клетки, базофилы). В-суперантигены активируют их и стимулируют синтез и высвобождение из этих клеток IL-4, IL-13, которые обеспечивают дальнейшее развитие аллергического воспаления (например, кра- пивницы). Свойствами В-суперантигенов обладают белок gp12U ВИЧ, L-протеин клеточных стенок Pepto>treptococcus magnus, А-белок стафилококков. Вирусы гепа- тита А, В, С и Е индуцируют в гепатоцитах синтез и секрецию сиалопротеина FV, который может взаимодействовать с Н- и L-цепями иммуноглобулинов разных классов. Связывание FV-белка с фиксированными на тучных клетках и базофилах IgE приводит к освобождению из клеток гистамина и других медиаторов аллерги- ческого воспаления и имитирует развитие у больных аллерген-опосредовапных реакций. Способность возбудителей инфекций продуцировать В-суперантигены привносит в клиническую картину заболевания симптомы, характерные для аллергического воспаления. При инфекциях, возбудители которых активно продуцируют экзотоксины (анаэробные инфекции, дифтерия), течение и исход заболевания зависят от спо- собности лимфоидной системы продуцировать антитоксические антитела. Такие антитела, главным образом класса IgG, нейтрализуют токсины и обеспечивают благоприятный исход заболевания. Однако формирование антитоксического иммунитета не гарантирует освобождение макроорганизма от носительства, поскольку для устранения бактерионосительства необходимо формирование специфического иммунитета к поверхностным структурам бактерий, ответствен- ным за их колонизацию. Спирохеты, некоторые патогенные грибы и бактерии способны паразитировать как внутриклеточно, так и внеклеточно. Вирусы размножаются только внутри- клеточно, но могут длительное время пребывать и снаружи, и внутри клеток, не оказывая цитопатогенного действия. У некоторых вирусов обнаружены гены, продукты которых обладают антиапоптотическим свойством и способствуют дли- тельной переживаемое™ инфицированных клеток и продукции вирусных частиц. В уничтожении возбудителей инфекций этой группы участвует весь арсенал как врожденных, так и приобретенных факторов иммунной защиты. Значимость антиген-специфических механизмов противоинфекционного иммунитета возрас- тает по мере прогрессирования заболевания, без участия эффекторных антиген- специфических Th- и Тс-лимфоцитов выздоровление не наступает. Особую группу заболеваний представляют инфекции, хроническое течение кото- рых сопровождается образованием гранулем вокруг жизнеспособных возбудителей. К таким гранулематозным инфекциям относят туберкулез, лепру, кокцидиоидный микоз и др. Эти инфекции отличает длительная, часто пожизненная персистенция возбудителей внутри образующихся гранулем. Стенки гранулем образованы эпи- телиоидными или многоядерными клетками и препятствуют диссеминации воз- будителя. Предшественники эпителиоидных клеток гранулем — активированные макрофаги. Возбудители инфекций, будучи захваченными макрофагами, не поги- бают, поскольку способны подавлять образование фаголизосом и противостоять действию микробицидных агентов в макрофагах. В стенке гранулемы в больших количествах представлены активированные ТЫ- и Тс-лимфоциты. Цитокины,
56 ЛАБОРАТОРНАЯ ИММУНОЛОГИЯ продуцируемые Th] - лимфоцитами (INF-y, IL-12) и макрофагами (IL-12), под- держивают высокую активность антиген-специфического Т-клеточного имму- нитета и обеспечивают ремиссию заболевания. Несостоятельность макрофагов и Т- лимфоцитов сопровождается обострением инфекции, диссеминацией возбуди- телей и стимуляцией антиген-специфического гуморального иммунного ответа. Антитела при этом выступают в основном как свидетели контакта иммунной системы хозяина с возбудителем, не оказывают протективного действия и мало влияют на течение и исход заболевания. При кокцидиоидном микозе снижение активности Т-клеточного иммунитета (положительные пробы в реакции повы- шенной чувствительности замедленного типа с кокцидоидином) и накопление циркулирующих антител пролив гриба служат предвестниками скорой смерти больного. При обследовании больных гранулематозными инфекциями прогно- стическое значение имеют показал ели клеточного имму иного ответа: количество и активность антиген-специфических Th]- и Тс-лимфоцитов, содержание локальных и циркулирующих 1 h1 -цитокинов, активность NK-клеток и макрофагов. При острой инфекции первую линию защиты образуют антиген-неспецифические механизмы иммунитета. Так, при вирусной инфекции активное размножение вируса обеспечивает быстрое накопление вирусных частиц в крови (виремия), предшествующее противовирусной реакции иммунной системы. При ранней реак- ции иммунной системы характерна активация в инфицированных клетках синтеза INF-a/p, которые поступают в кровь и обеспечивают защиту еще не инфицирован- ных клеток. В эти же сроки в крови накапливаются активированные NK-клетки, способные к умерщвлению соматических клеток, несущих на своей поверхности измененные вследствие нападения вирусов HLA-антигепы I класса. Накопление в крови антиген-специфических Тс-лимфоцитов и противовирусных ан гител наблю- дают позднее, их максимальное вовлечение в противовирусную защиту по времени совпадает с уменьшением виремии или даже с полным исчезновением вируса. При благоприятном исходе заболевания через 2,5-3 мес после заражения количество Тс-лимфоцитов в крови снижается до исходного уровня, тогда как противовирус- ные антитела могут определяться еще в течение нескольких месяцев. При многих острых бактериальных и вирусных инфекциях антиген- специфические резидентные и циркулирующие клеточные и гуморальные факторы обеспечивают устойчивость к заражению, тогда как исход возникшего заболевания зависит от активности формируемого приобретенного антиген-специфического иммунного ответа. При вирусном гепатите С и ВИЧ-инфекции хороший прогностический пока- затель — накопление в остром периоде заболевания Т-лимфоцитов, специфич- ных в отношении многих эпитопов поверхностных и внутренних белков вируса. Накопление Т-клеток, даже в очень больших количествах, но реагирующих с ограниченным числом эпитопов белков возбудителя, наоборот, свидетельствует о недостаточности противовирусной защиты и предвещает хроническое течение болезни. Высокая иммунная реакция при вакцинации делает организм устойчивым к заражению. Эффективность вакцинации возрастает, если применяют вакцины, вызывающие формирование необходимого для данного заболевания клеточного •/или гуморального иммунного ответа. Современные молекулярно-генетические вакцины, в которых используются носители, доставляющие протективные ан гиге- ны и активирующие определенные популяции регулятооных лимфоцитов, откры- вают новые возможности для специфической профилактики и лечения инфекци- онных заболеваний. Таким образом, при различных заболеваниях и на разных стадиях инфекцион- ного процесса прогностическое значение имеют исследования состояния опреде- ленных антиген-неспецифических и антиген-специфических факторов иммунной
ЛАБОРАТОРНАЯ иммунология 57 защиты, а их оценка в динамике позволяет контролировать эффективность прово- димой терапии. Активность эффекторных механизмов иммунной защиты при инфекциях может нарушаться не только вследствие их собственной несостоятельности, но и в результате цисфункции регуляторных механизмов. Иммунная система располагает множеством ауторегуляторных механизмов Существенную роль среди них имеют регуляторные Th-лимфоциты и дендритные клетки, представляющие им анти- гены. Посредством цитокинов и прямыми межклеточными взаимодействиями Th-лимфоциты обеспечивают развитие антиген-специфического клеточного и/ или гуморального иммунного ответа, а также регулируют активность и участие в противоинфекционном иммунитете разнообразных антиген-специфических факторов. Особенности представляющих антиген дендритных клеток и условия их взаимодействия с Th-лимфоиитами определяют тип первичного иммунно- го ответа на соответствующие антигены (клеточный или гуморальный). При повторном контакте с антигеном в ответе участвуют ранее накопившиеся Thl- или ТЬ2-лимфоциты памяти. Представление антигена Th-клеткам при вторичном иммунном ответе может осуществляться не только дендритными клетками, но и любыми клетками, экспрессирующими белки HLA П класса. Таким образом, при лабиоаторном обследовании больных инфекционны- ми заболеваниями прежде всего необходимо оценить состояние эффекторных антиген-неспецифических и антиген-специфических механизмов иммунитета, играющих решающую роль в уничтожении возбудителей данной инфекции. Лишь после этого исследуют содержание и активность регуляторных клеток и набор продуцируемых ими цитокинов. Для прогнозирования течения инфекционно- го процесса важно не однократное, а мониторинговое обследование больного с оценкой состояния тех компонентов антиген-неспецифической и/или антиген- специфической иммунной защиты, которые при данном заболевании на данном этапе болезни играют решающую роль в уничтожении и выведении из организма возбудителей инфекции. ГИПЕРИММУННЫЕ ВОСПАЛИТЕЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ В воспалительных процессах разной этиологии участвуют как антиген- неспецифические, так и антиген-специфические факторы иммунной защиты. Обычно иммунный ответ при воспалениях протекает субклинически и обеспе- чивает нейтрализацию антигена и удаление его из организма без формирования клинически выраженных повреждений. В некоторых случаях характер и сила иммунной реакции на антиген могут не соответствовать патогенетической актив- ности антигена, при поступлении в организм абсолютно безвредных антигенов формирующаяся антиген-специфическая иммунная реакция может приводить к развитию тяжелых воспалительных процессов, сопровождающихся локальными и генерализованными повреждениями тканей. Такие варианты гиперергических воспалительных процессов принято называть иммунными воспалениями. За пато- генез таких воспалений ответственны как антитела разных классов, так и эффек- торные Т-лимфоциты. Различают четыре типа иммунопатологических процессов. I тип гиперергических иммунопатологических реакций обязан накапливающимся у пациентов IgE антителам к антигенам-аллергенам. От иммуноглобулинов дру- гих классов IgE отличает высокая цитофильность. IgE фиксируются на клетках, взаимодействуя с IgE-специфическими Fce-R. Описано два типа таких рецепто- ров, отличающихся аффинностью взаимодействия с IgE. Если молекулы антигена взаимодействуют с фиксированными на клетках несколькими молекулами IgE, то происходит агрегация рецепторов к IgE, их конформация, активация связанных с рецепторами протеинтирозинкиназ, которые, в свою очередь, фосфорилируют и этим активируют внутриклеточные сигнальные молекулы.
58 ЛАБОРАТОРНАЯ ИММУНОЛОГИЯ В развитии IgE- опосредованных реакций гиперчувст вительности I типа разли- чают две фазы — раннюю и позднюю. Ранняя реакция развивается сразу после вве- дения антигена-аллергена и обязана высвобождению из активированных тучных клеток гистамина, триптазы и других медиаторов. При локальной аллергической реакции через 4-6 ч после контакта с аллергеном развивается поздняя фаза реак- ции (происходит инфильтрация очага воспаления эозинофилами, нейтрофилами и, в меньшей степени, моноцитами, лимфоцитами и базофилами). Симптоматика поздней реакции обязана медиаторам, высвобождаемым из активированных эозинофилов и других клеток крови. При бронхиальной астме поздняя фаза про- должается в течение 1-3 сут. Активированные эозинофилы играют ключевую роль в симптоматике поздней фазы аллергического воспаления, В это время количество эозинофилов в инфильтрате достигает 30% всех локально аккумули- рованных клеток крови Под влиянием хемотактического фактора тучных клеток, цитокинов и других медиаторов эозинофилы активируются, экспрессируют Fc-R к IgE и IgG, рецепторы к цитокинам, компонентам комплемента и другим медиато- рам. Активированные эозинофилы синтезируют и секретируют свойственные им основные белки, ферменты, цитокины и другие молекулы. Активное вовлечение эозинофилов в поздней фазе аллергического воспаления I типа придает реакции некоторые специфические особенности, обязанные повреждению клеток тех или иных тканей продуктами жизнедеятельности активированных эозинофилов. Наряду с эозинофилами в патогенезе поздней фазы реакции участвуют нейтрофи- лы, количество которых может достигать 30% кле гок инфильтрата. Накопление нейтрофилов обязано хемотактическому действию на них нейтрофильного хемо- тактического фактора и IL-8, продуцируемых активированными тучными клетка- ми. В свою очередь нейтрофилы становятся источником разнообразных гидролаз, лейкотриенов, цитокинов и других биологически активных молекул. При бронхиальной астме наблюдаемые на ранней фазе вазодилатация и отек обязаны гистамину, FGD2 и LTD4; бронхоконстрикция и секреция слизи — ЬТС4 и PGD2, высвобождаемые, главным образом, при дегрануляции тучных клеток. Инфильтрация слизистых оболочек бронхов клетками крови в поздней фазе реак- ции происходит в результате активации эндотелиальных клеток интерлейкинами IL4, TNF-a, LTC4. Миграцию лейкоцитов из сосудов в слизистые оболочки вызыва- ют PAR IL-5, IL-8, ЬТВ4, а активацию клеток в инфильтрате — IL-4, IL-5 и TNF-a. Источником всех этих медиаторов поздней фазы служат как тучные клез ки, так и активированные эпителиоциты, эндотелиоциты и лейкоциты. Накапливаемые в очагах гиперактивности лимфоциты представлены преиму- щественно Т-клетками, причем главным образом Тй2-фенотипа. Взаимодействие активированных В-лимфоцитов с антигеном, опосредованное IgE, фиксирован- ными на Fce-RII (CD23), усиливает эндоцитоз антигена и способность В-клеток представлять антиген Т-лимфоцитам, но угнетает пролиферацию В-клеток и синтез IgE. Фагоциты активно синтезируют оксид азота при взаимодействии CD23 молекул лимфоцитов с CDllb c моноцитов. При протеолизе CD,3 внеклеточная часть рецептора может циркулировать в крови в виде солюбилизированного sFce-RII, который сохраняет способность вза- имодействовать с CD21 и mlgE на мембране В-лимфоцитов. Такое взаимодействие стимулирует пролиферацию В-клеток. в особенности клонов клеток, продуци- рующих IgE. Таким образом, сигналы, подаваемые клеткам через низкоаффинные рецепторы к IgE, оказывают регуляторное воздействие на лимфоциты и клетки фагоцитарной системы. Опосредованная IgE гиперреактивность клинически может проявляться в виде локальных и генерализованных патологических процессов. Пример генера- лизованной реакции I типа — анафилактические реакции. IgE-опосредованные анафилактические реакции возникают в результате взаимодействия с антигеном-
ЛАБОРАТОРНАЯ ИММУНОЛОГИЯ 59 аллергеном имеющихся у пациентов IgE-антител против некоторых медикаментов, чужеродной сыворотки крови, морских продуктов, орехов, яда пчел, продуктов ужаливания ос, шершней, москитов, и т.д. Генерализованные анафилактические реакции характеризуются сосудистым коллапсом, изменением тонуса гладкой мускулатуры бронхов, сосудов, сфинктеров, отеками и в случае запоздалого или неправильного лечения могут привести к летальному исходу. Примерами локальных IgE-опосредованных гиперергических реакций I типа могут служить атопические риниты, бронхиальная астма, экзема, пищевая аллер- гия. Антигенами (аллергенами), вызываюшими при этих заболеваниях продукцию антител класса IgE, выступают’ белки и ферменты пыльцы растений, некоторые экзотические пищевые продукты, метаболиты малопатогенных грибов и микро- организмов, белки насекомых и др, Накапливаемые IgE фиксируются на Fce-RI тучных клеток, особенно в пограничных тканях. При повторном поступлении антигена через кожу и слизистые оболочки дыхательных путей и пищеварительно- го тракта аллергены взаимодействуют с фиксированными на тучных клетках IgE, что приводит к активации и дегрануляции тучных клеток. Иммунное воспаление II типа обязано накоплению в организме антител, спо- собных запускать процессы цитотоксического повреждения собственных клеток организма. Примерами такого типа иммунных повреждений могут служить лекар- ственная гемолитическая анемия и посттрансфузионные реакции при переливании несовместимых эритроцитов. Некоторые антибиотики (бензилпенициллин, стреп- томицин. цефалоспорины) в организме адсорбируются на эритроцитах, вызывая против себя гуморальный иммунный ответ с продукцией антител класса IgM и IgG. Антитела взаимодействуют с лекарственным препаратом на поверхности эри- троцитов, образовавшиеся иммунные комплексы фиксируют и активируют белки системы комплемента, В результате происходит опосредованный комплементом лизис эритроцитов (гемолитическая анемия). Повторный контакт пациента с теми же или антигенно сходными веществами поддерживает сформировавшийся иммунно-патологический процесс. Антигены, аналогичные группоспецифическим антигенам эритроцитов, часто присутствуют у микроорганизмов кишечника человека. Против них у человека вырабатываются антитела, чаще класса IgM, взаимодействующие с группоспе- цифическитии антигенами эритроцитов. Против антигенов собственных эри- троцитов, даже если микроорганизмы кишечника несут аналогичные антигены, иммунный ответ не развивается, сохраняется иммунологическая толерантность. При переливании эритроцитов несовместимой группы крови циркулирующие изо- гемагглютинины пациента взаимодействуют с ними и обеспечивают комплементо- посредованный гемолиз. Повторные трансфузии могут усиливать иммунный ответ и стимулировать накопление изогемагглютининов класса IgG. Клинически посттрансфузионные реакции могут развиваться немедленно или отсроченно — через 2-6 сут. Немедленные реакции обычно обязаны анти-АВО группе-специфическим IgM антителам. Отсроченные реакции обычно связаны с иммунным ответом против других эритроцитарных антигенов и обеспечиваются изогемагглютининами класса IgG. При немедленных реакциях лизис эритроцитов происходит в просвете сосудов, сопровождаясь гемоглобинурией и накоплением в крови свободного гемоглобина. Отсроченные реакции, в которых участвуют анти- эритроцитарные антитела класса IgG, менее активно связывают комплемент, чем антитела IgM, поэтому лизис эритроцитов не бывает столь катастрофическим и может сопровождаться фагоцитозом частично поврежденных эритроцитов во вне- сосудистых пространствах. Гемолитическая болезнь новорожденных, развивающа- яся в результате вынашивания резус-негативной матерью резус-полижительного плода, также обязана антиэритроцитарным антителам класса IgG.
60 ЛАБОРАТОРНАЯ ИММУНОЛОГИЯ Третий тип иммунопатологических процессов формируется в результате образо- вания в организме иммунных комплексов «антиген-антитело». В зависимости от массы, размера агрегируемых в комплексы молекул, а также от места депонирова- ния комплексов в организме могут развиваться локальные или генерализованные патологические пооцессы. Антитела в иммунных комплексах способны фиксиро- вать и активировать белки системы комплемента, приводить к гиперпродукции СЗа, С4а, С5а, С5Ь и других субкомпонентов комплемента. Некоторые из этих продуктов обладают активностью анафилотоксинов и способны повышать про- ницаемость сосудов, другие активируют эндотелиоциты и оказывают хемотакси- ческое и активирующее действие на нейтрофильные лейкоциты. В результате зоны фиксации иммунных комплексов оказываются инфильтрированными нейтрофи- лами, которые, в свою очередь, фагоцитируют иммунные комплексы, выделяют в окружающую среду гидролитические ферменты и цитотоксические продукты. При поступлении антигена через пограничные гкани иммунные комплексы образуются в субмукозном и дермальном слое, так что активация там комплемента приводит к вовлечению в патологический процесс тучных клеток. Циркулирующие иммунные комплексы мигут оседать на базальных мембранах кровеносных сосудов и гломерул почек. Более мелкие по размерам иммунные комплексы проникают через базальные мембраны и локализуются в суббазальных слоях. При фиксации иммунных комплексов базальные мембраны подвергаются атаке активированными нейтрофилами и комплементом Это приводит к повреж- дению как клеток базальных мембран, так и близлежащих тканевых клеток. Активация комплемента можрт индуцировать агрегацию тромбоцитов, высвобож- дение факторов свертывания крови и образование микротромбов. Подкожное или внутрикожное введение антигена, против которого присутству- ют циркулирующие антитела в высоких титрах, сопровождается образованием в месте введения иммунных комплексов с развитием в течение 4-6 ч местного вос- паления (феномен Артюса). Тяжесть воспаления может варьировать от локальной гиперемии и отека до некроза тканей. Гиперергическая реакция типа феномена Артюса может развиться в легких при поступлении антигенов (споры грибов и бактерий, протеины животных и птиц) с вдыхаемым воздухом. В этом случае воспаление затрагивает альвеолы и приводит к развитию аллергического альвео- лита. Поступление в кровь антигена вызывает образование в больших количествах циркулирующих иммунных комплексов. Циркулирующие комплексы антиген- антитело накапливаются на синовиальных мембранах суставов, в стенках сосудов и гломерулах почек. Клинические проявления — васкулиты, артриты и гломеру- лонефриты. В качестве антигенов, вызывающих продукцию антител в высоких титрах и образование иммунных комплексов, выступают микроорганизмы про- стейшие. аутологичные и чужеродные белки и нуклеиновые кислоты. Именно поэтому генерализованные иммунопатологические процессы III типа характерны для аутоиммунных заболеваний (системная красная волчанка, ревматоидный артрит), лекарственной аллергии (например, к бензатина бензилпенициллину и сульфаниламиду), инфекционных заболеваний (гепатиты, инфекционный моно- нуклеоз, менингит, малярия) и сывороточной болезни. Сывороточная болезнь развивается у пациентов, которым с лечебной целью вводили лошадиные имму- ноглобулины против микробных токсинов. Внутримышечно введенные белки чужеродной сыворотки поступают в кровь, где взаимодействуют с имеющимися или вновь синтезируемыми антителами. В последнем случае заболевание может развиться через 6-14 сут после пассивной иммунизации пациента. Для сыворо- точной болезни характерны повышение температуры, лимфоаденопатия эритема, артриты, генерализованные васкулиты и отеки, иногда гломерулонефриты.
ЛАБОРАТОРНАЯ ИММУНОЛОГИЯ 61 В отличие от предыдущих вариантов иммунопатологических процессов, IV тип гиперреактивности обязан формированию в организме клеточного иммунного ответа против антигена, в частности накоплению антиген-специфических Thl- и CD8' Тс-лимфоцитов. В местах повторного поступления в организм антигена накапливаются и активируются иммунные антиген-специфические Т-лимфоциты. Активированные Thl клетки продуцируют и секретируют IL-2, IFN-y, факторы, ингибирующие миграцию макрофагов, и другие цитокины. Под влиянием цито- кинов в очаге накапливаются и активируются макрофаги, в свою очередь секрети- рующие ферменты, NO, цитотоксические продукты и др. медиаторы воспаления. Высвобождение этих продуктов приводит к локальному повреждению и некрозу клеток тканей. Эта иммуновоспалительная реакция развивается через 48-72 ч, поскольку требуется время для инфильтрации места введения антигена иммун- ными лимфоцитами и моноцитами и для их активации. В отличие от гиперерги- ческих реакций III типа, в патогенезе которых участвуют нейтрофилы, реакции IV типа обязаны в основном мононуклеарным клеткам. Реакции IV типа имеют особое значение в защите организма от внутриклеточно размножающихся микро- организмов, вирусов и паразитов. В случае если макрофаги и Тс-лимфоциты не в состоянии уничтожить инфицированные клетки и самих возбудителей, моноциты в очаге могут трансформироваться в эпителиоидные клетки (основной клеточный элемент гранулем). Гиперергические реакции IV типа лежат в основе патогенеза контактных дерматитов, развивающихся в результате повторных контактов пациентов с различными химическими веществами и растительными белками (формаль- дегид, тринитрофенол, никель, лаки для волос, компоненты косметических средств и др.). Будучи малыми молекулами, эти вещества поступают транс - кутанно, образуют комплексы с белками кожи, захватываются дендритными и другими иммуно-вспомогательными клетками и вызывают Т-клеточную антиген-специфическую иммунную реакцию. Повторное поступление этих молекул в организм вызывает инфильтрацию места их введения иммунными Т-лимфоцитами и макрофагами. При внутрикожном введении антигена развитие замедленной (через 24-96 ч) гиперергической реакции свидетельствует о наличии у пациента антиген- специфических Т-лимфоцитов, т.е. пациент ранее уже имел контакт с соот- ветствующим антигеном и ответил на него клеточной иммунной реакцией. Внутрикожные тесты с микробными белками используют в клинике для выяв- ления инфицированных ими ранее иммунизированных пациентов и для оценки антиген-специфического клеточного иммунитета у больных. АЛГОРИТМ ЛАБОРАТОРНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ Объем и качество иммунологического лабораторного обследования больных должны быть достаточными для подтверждения диагноза, прогнозирования раз- вития заболевания и контроля эффективности проводимой терапии. Наиболее широко диагностические иммунолабораторные тесты используют для выявления в биологических материалах от больных патогенетически значимых антигенов или для оценки специфической реакции иммунной системы пациента (накопление антиген-специфических лимфоцитов и антител на такие антигены, как опухолевые, трансплантационные, аллергены, рецепторы, гормоны и др.). При первичном контакте с инфекционным антигеном в крови пациентов нака- пливаются антитела — IgM. При повторном контакте с инфекционным агентом накапливаемые в крови антитела — IgG.
62 ЛАБОРАТОРНАЯ ИММУНОЛОГИЯ Методы определения антигенов и антител к ним отличаются исключительно высокой специфичностью и чувствительностью, что позволяет в биологических материалах выявлять исследуемые молекулы, представленные в пико- и нанограм- мовых количествах. Простота и относительная дешевизна серологического обсле- дования больных обеспечили в современной клинике широкое распространение лабораторных методик. Динамика накопления в крови антител к различным анти- генам возбудителей инфекций позволяет прогнозировать течение заболевания и его исход. Наиболее трудоемко и объемно исследование состояния и диагностика заболе- ваний самой иммунной системы. Алгоритм проведения таких исследований опре- деляют клиническая картина заболевания и симптомокомплексы, характерные для тех или иных нарушений функций иммунной системы. На первом этапе таких обследований целесообразны скрининговые исследования, позволяющие выявить количественные и качественные отклонения в состоянии основных компонентов врожденного и приобретенного иммунитета больного (табл. 16-22). Таблица 16-22. Скрининговые иммуно-лабораторные тесты в диагностике нарушений иммунной системы Компоненты иммун- ной системы Тесты Система комплемента Определение активности комплемента в свежей сыворотке крови (CH Г|) Фагоцитарная система Определение в крови содержания и морфологическая характеристика моноцитов и гранулоцитов разного типа (нейтрофильные, эозинофильные, базофильные) Естественные килле- ры (МК-клетки) Определение содержания в крови NK-клеток Система Т-лимфоцитов Определение в периферической крови содержания Т-лимфоцитов и их субпопуля- ций с маркерами: CD3*, С04+ и CD8' Система В-лимфоцитов Определение в периферической крови содержания В-лимфоцитов. Определение з крови концентрации IgM, IgG, IgA и IgE. Определение в периферической крови содержания изогемагглютининов, антител, специфичных к антигенам вакцин, ранее использованных дня иммунизации пациента, а также циркулирующих иммунных комплексов По данным клиник США, эффективность скрининговых исследований заболева- ний иммунной системы достигает 75%, при этом стоимость их проведения и трудо- вые затраты намного ниже, чем при осуществлении дополняющих исследований. Иммунная система рано реагирует на самые разнообразные, особенно неблаго- приятные воздействия на организм. Именно поэтому у больных степень участия в реакции отдельных врожденных или приобретенных компонентов иммунной защиты способствует постановке диагноза и прогнозированию развития патоло- гического процесса (табл. 16-23). Таблица 16-23. Факторы иммунитета, исследуемые при различных клинических проявлениях нарушений иммунной системы Заболевания Факторы врожденного иммунитета Факторы антиген-специфического (адаптивного) иммунитета клеточные гуморальные клеточные гуморальные Вирусные инфекции Содержание в крови NK-клеток и моно- цитов Содержание в крови интерферонов и неоптеринов Содержание в крови лимфоцитов, субпопу- ляций Т-лимфоцитов; исследование мар- керов активации Т-клеток и проли- феративного ответа Т-лимфоцитов на митогены и антигены Содержание IgM, IgG, IgA и антивирусных антител
ЛАБОРАТОРНАЯ ИММУНОЛОГИЯ 63 Поодолжение табл. 16-23 Заболевания Факторы врожденного иммунитета Факторы антиген-специфического {адаптивного) иммунитета клеточные гуморальные клеточные гуморальные Бактериальные инфекции Содержание и морфология ней- трофилов, моно- цитов, фагоцитарная активность нейтро- филов (хемотаксис, бактерицидность), признаки активации нейтрофилов (хеми- люминесценция, НСТ- тест); исследование адгезин.тозитивных клеток (CD11/CD18) Гемолитическая актив- ность комплемента, содержание СЗ и С4, опсонизирующая активность сыворотки крови; содержание в крови и биоматериа- лах провоспалитель- ных и антивоспали- тельных цитокинов, прокальцитонина, дефензинов Содержание в крови лимфоцитов, Т-лимфоцитов разных субпопуляций; иссле- дование маркеров активации Т-клеток и пролиферативного ответа Т-лимфоцитов на митогены и анти- гены; содержание В-лимфоцитов Содержание в крови IgM, IgG, IgA. субклассов IgG. изогемаг- глютининов и антибактериаль- ных антител Микотические инфекции Содержание в крови нейтрофилов, моно- цитов и N КТ-клеток; фагоцитарная актив- ность нейтрофилов (хемотаксис, бактери- цидность), признаки активации нейтрофи- лов (хемилюминес- ценция, НСТ-тест) Содержание в крови дефензинов, гемо- литическая актив- ность комплемента, содержание СЗ и С4, опсонизирующая активность сыворотки крови; содержание провоспалительных цитокинов в биома- териалр Содержание в крови лимфоцитов. Т-лимфоцитов разных субпопуляций; иссле- дование маркеров активации Т-клеток и пролиферативного ответа Т-лимфоцитов на митогены и анти- гены Содержание антител и имму- ноглобулинов разных классов Паразитарные инфекции Содержание в крови эозинофилов Содержание в крови эозинофильных про- теинов Содержание в крови лимфоцитов, субпопу- ляций Т-лимфоцитов, маркеры активации Т-клеток Содержание IgM IgG, IgA; содержание в крови общего и антиген- специфического IgE Аллергические заболевания* Содержание в крови и бииматериалах эозинофилов, базо- филов аллерген- индуцированная активация- дегрануляция базо- филов Содержание в крови и биоматериалах и освобождение из кле- ток медиаторов аллер- гического воспаления (гистамин, триптаза, эйкозаноиды, основ- ные белки эозинофи- лов, цитокины — IL-4, IL-5, IL-13) Содержание в крови лимфоцитов, Т-лимфоцитов разных субпопуляций; иссле- дование маркеров активации Т-клеток и пролиферативного ответа Т-лимфоцитов на митогены и аллер- гены Содержание в крови общего и антиген- специфического igE Аутоиммунная патология Содержание ней- трофилов (нейтро- филез — признак острой фазы вос- паления, нейтро- пения — признак аутоиммунного пора- жения нейтрофилов) Гемолитическая актив- ность комплемента, содержание СЗ и С4 компонентов компле- мента; содержание цитокинов Содержание в крови лимфоцитов, Т-лимфоцитов разных субпопуляций; иссле- дование маркеров активации у Т-клегок и пролиферативного ответа Т-лимфоцитов на митогены и специ- фические антигены Содержание антител к раз- нообразным аутоантигенам; исследование циркулирующих иммунных ком- плексов
64 ЛАБОРАТОРНАЯ ИММУНОЛОГИЯ Окончание табл. 16-23 Заболевания Факторы врожденного иммунитета Факторы антиген-специфического (адаптивного) иммунитета клеточные гуморальные клеточные гуморальные Пролифера- тивные заболе- вания Содержание эозино- филов, нейтрофилов, моноцитов: имму- нофенотипирование лейкоцитов Содержание опухоле- вых маркеров в био- логическом материале Содержание в крови лимфоцитов, Т- и В-лимфоцитов и их субпопуляций, иссле- дование маркеров активации, проли- феративного ответа лимфоцитов на мито- гены и специфические антигены; иммунофе- нотипирование Содержание иммуноглобули- нов, М-протеина и парапротеинов в крови;иссле- дование белка Бенс-Джонса в моче * Для диагностики аллергических заболеваний также оценивают реакции больного на различные аллергены. О вовлечении иммунной системы в острый процесс можно судить уже при рас- смотрении результатов общего клинического анализа крови. На это указывает увеличение в крови количества полинуклеарных лейкоцитов, повышение доли юных клеток и ускоренная реакция оседания эритроцитов. Повышение в крови содержания С-реактивного белка и других белков острой фазы, лизоцима, про- кальцитонина также указывает на острое воспаление, причем накопление в крови прокальцитонина особенно характерно для системных бактериальных инфекций и бактериального сепсиса. На вирусную природу острого воспаления указывает увеличение в крови содер- жания NK-клеток и моноцитов, при котором моноциты отвечают на вирусы еще и накоплением в крови неоптерина. Хронические инфекции, в особенности вызыва- емые внутриклеточно размножающимися микроорганизмами или возбудителями гранулематозных инфекций, также сопровождаются активацией и накоплением моноцитов. При наличии у больных симптомокомплексов, характерных для нарушений приобретенного иммунитета, лабораторное обследование больных начинают со скрининговых исследований, включающих оценку’ у больного общего количества лимфоцитов, а также исследование содержания Т- и В-клеток. На скрининговом уровне достаточно исследовать в крови у больных содержание Т-клеток с фено- типическими маркерами CD3+, CD4~ (хелперные и регуляторые клетки), CD8+ (цитотоксические клетки). О состоянии В-клеточного звена иммунитета можно судить косвенно по содер- жанию в сыворотке крови обследованных иммуноглобулинов, изогемагглютини- нов и антител к антигенам вакцин, ранее вводимых обследуемому. Для уточнения причип и механизмов нарушения функций иммунной систе- мы больного необходимо проведение аналитических диагностических тестов. Анализы этого уровня предполагают оснащение лаборатории оборудованием и обеспечение реагентами, позволяющими в автоматическом режиме исследовать клетки крови больного по многим показателям и осуществить функциональные тесты, оценивающие активность соответствующих клеток. Аналитические исследования позволяют оценить у больного не только содер- жание клеток определенного фенотипа, охарактеризовать их функциональную активность, но и определить состояние центральных органов иммунной системы и ассоциированной со слизистыми оболочками лимфоидной ткани (выход в кровь наивных Т- и В-лимфоцитов) (табл. 16-24).
ЛАБОРАТОРНАЯ ИММУНОЛОГИЯ 65 Таблица 16-24. Аналитические тесты в диагностике нарушений иммунной системы Показатели Тесты Система ком- племента Определение в сыворотке крови содержания и активности компонентов комплемента (в особенности СЗ и С4) и ингибиторов комплемента (С1|п|1) Фагоцитарная система Исследование микробицидной активности нейтрофилов и мононоцитов в крови; качественное и количественное исследование восстановления гранулоцитами и моно- ноцитами (НСТ-тест); количественное исследование отдельных этапов фагоцитарной активности лейкоцитов (подвижность и хемотаксис, адгезия, захват, образование фаго- лизосом, внутриклеточный киллинг, дегрануляция); исследование в очагах воспаления и в крови цитокинов — эффектооов и регуляторов воспаления; исследование аллерген- индуцированно! о высвобождения гистамина или лейкотриенов базофилами крови; исследование в крови эозинофильных протеинов (основного эозинофильного белка, катионного нейротоксина, эозинофильной пероксидазы, эозинофильного катионного белка) Естественные киллеры (NK-клетки) Исследование общего количества NK-клеток и отличающихся высокой цитотоксичностью по отношению к клеткам миелоидной линии К-562 (CD16+M0ftf CD56'(//m), или активно продуцирующих цитокины (CD16'o7m СЕ 5frbrigh) Система Т-лимфоцитов Определение в периферической крови содержания субпопуляций CD4+ и CD84 Т-клеток, различающихся функционально (активированные, наивные, иммунные, зрелые, незре- лые, памяти, апоптотические, с антигенраспознающими рецепторами типов у8 и ос(3 и др.); исследование содержания регуляторных Т-клеток (CD4+, CD25\ foxpj, Тг, клеток, Th1, Th2, Th17 и др. субпопуляций); исследование функциональной активности Т-клеток крови и их субпопуляций (пролиферативная активность, продукция цитокинов, цитоток- сическая активность и др.); исследование содеожания и функциональной активности антигенореакгивных (в том числе аутореактивных) Т-лимфоцитов периферической крови; исследование в крови определенных цитокинов и растворимых цитокиновых рецепторов Система В-лимфоцитов Определение в периферической крови содержания функционально отличающихся субпопуляоий В-лимфоцигов (наивные, иммунные, активированные, зрелые, незрелые, памяти, апоптотические, несущие поверхностные иммуноглобулины разных классов); исследование функциональной активности В-лимфоцитов, парапротеинов и криоглобули- нов, определение в сыворотке крови содержания IgG и IgA разных субклассов, аллерген- специфических IgE; определение в секретах и смывах содержания секреторного IgA и иммуноглобулинов иных классов При углубленном (аналитическом) исследовании лимфоидной системы оцени- вают содержание в крови наивных и иммунных, покоящихся и активированных клеток, хелперных, регуляторных и цитотоксических лимфоцитов, долгоживущих клеток памяти и клеток, реализующих программу апоптоза. При лабораторном исследовании лимфоидной системы возможно не только определить содержание соответствующих клеток в крови и других биоматериалах, но и оценить выраженность экспрессии на клетках соответствующих маркеров. Оба этих показателя исследуют при анализе пула клеток с помощью набора моно- клональных антител против мембранных молекул клеток с использованием про- точного цитофлюориметра. Уточнение причин и механизмов врожденной и приобретенной несостоятельно- сти иммунной системы больного может потребовать постановки in vitro функцио- нальных клеточных тестов, в которых оценивают способность различных клеток иммунной системы реагировать на митогены, антигены и др. агенты, активируясь, пролиферируя и дифференцируясь, продуцируя цитокины, хемокины, адгезивные молекулы и экспрессируя разнообразные рецепторы к ним.
Глава 17 Диагностика аутоиммунных заболеваний КРИТЕРИИ, КЛАССИФИКАЦИЯ И ЭПИДЕМИОЛОГИЯ АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ Ведущий патогенетический механизм развития аутоиммунных заболеваний — иммунный ответ по отношению к компонентам нор- мальной человеческой ткани и органов. Для классификации ауто- иммунных процессов применяют медико-биологические критерии (табл. 17-1), но их сложно использовать в клинической практике, поскольку для их понимания требуется большой объем научных Таблица 17-1. Основы критериев аутоиммунных заболеваний (Rose—Вопа,1993) ________________________________________________________________________Прямые свидетельства____________________________________________________ Антитело-опосредованные__________________________________________________ ♦ Аутоантитело в крови, влияющее на функции органа_____________________ • Аутоантитело, фиксированное в ткани__________________________________ • Иммунный комплекс, локализованный в ткани____________________________ • Воспроизведение заболевания при пассивном переносе lg________________ Клеточно-опосредованные ___ ________________ ___________________________ • Перенос Т-клеток в SCID-мышь с । каневым имплантатом_________________ • Цитотоксичность аутоагрессивных Т клеток in vitro ___ _________ ___________________________Непрямые свидетельства______________________ Экспериментальная иммунизация _ _ Иммунизация антиидиотипическим антителом________________________________ Экспериментальмая дизрегуляция иммунной системы у животных______________ ________________________Дополнительные свидетельства_____________________ Аутоантитела в крови______________________________________________________ Ассоциация с другими аутоиммунными заболеваниями________________________ Ассоциация с HLA-генотипом______________________________________________ Лимфоцитарная инфильтрация органа_______________________________________ Ответ на иммуносупрессивную терапию_____________________________________ Примечание. SCID — severe combinedimmunodefit iency (англ. - «тяжелый комби- нированный иммунодефицит»). данных. В то же время аутоиммунные заболевания (АИЗ) обладают рядом четких клинических характеристик, к которым относятся следующие:
ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ 67 ❖ процессы неизвестной этиологии с хроническим системным/локальным вос- палением; о возникают у лиц с набором генов иммунного генеза (генов системы HLA); заболевания поддаются терапии иммуносупрессивными препаратами; ❖ в крови и биологических жидкостях обнаруживают аутоантитела. Аутоантитела, направленные против собственных молекул организма, зачастую не связаны с непосредственным повреждением ткани. Чаще всего они являются «свидетелями» аутоиммунного процесса. Поэтому определение аутоантител при аутоиммунных заболеваниях служит важным инструментом в установлении и последующем ведении потенциальных пациентов. Особое значение приобретает обнаружение аутоантител на ранних этапах заболевания, когда морфологические признаки разрушения ткани еще отсутствуют. Наиболее известная классификация подразделяет АИЗ на органонеспецифи- ческие и органоспецифические (табл. 17-2). Специфические АИЗ поражают кон- кретные органы или ткани, это происходит при тиреоидите Хашимото или сахар- ном диабете I типа. Органонеспецифические иммунные реакции могут поражать несколько систем органов, как это происходит при ревматических заболеваниях. В последнем случае нередко клиницисты определяют аутоиммунный ответ как «системный», примером которого служит системная красная волчанка (СКВ). Таблица 17-2. Классификация аутоиммунных заболеваний Органоспецифические заболевания Рассеянный склероз Зоб Хашимото Первичная микседема Тиреотоксикоз (болезнь Грейвса) Пернициозная анемия Первичный билиарный цирпоз Аутоиммунный гепатит Сахарный диабет I типа Болезнь Крона Язвенный колит Аутоиммунная гемолитическая анемия __________________________________Идиопатическая тромбоцитопеническая пурпура___________ Органонеспецифические заболевания Системная красная волчанка Гранулематоз Вегенера Склеродермия Смешанное заболевание соединительной ткани Дерматомиозит Ревматоидный артрит___________________________________ По мере понимания механизмов развития аутоиммунных заболеваний эта клас- сификация постепенно утрачивает свое значение, так как не отражает современно- го представления об АИЗ. АИЗ относят к редким патологиям, хотя их встречаемость достигает 10-20% всех общетерапевтических заболеваний. К частым АИЗ, которые поражают 0,1-1% популяции, относят диффузный токсический зоб, тиреоидит, ревмато- идный артрит, аутоиммунный гастрит, псориаз. Более редкие АИЗ встречаются у 0.001-0,01% популяции, системные ревматические заболевания, первичные гломерулонефриты, рассеянный склероз, витилиго, миастения, аутоиммунные заболевания печени, аутоиммунная тромбоцитопения, пернициозная и гемоли- тическая анемия, инсулин-зависимый диабет, саркоидоз, идиопатические увеиты. Ряд клинических синдромов с классическим аутоиммунным патогенезом отме- чают менее чем у 0,001% населения. Последняя группа представлена болезнью Аддисона, синдромом Гудпасчера, синдромом Гийена-Барре. АИЗ могут возникать в любом возрасте, хотя для каждой нозологической формы имеются свои пики заболеваемости. Отдельно выделяют синдромы, которые воз-
68 ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ никают у новорожденных от матерей с А ИЗ, обусловленные трансплацентарным переносом патогенных аутоантител из организма матери. К таким транзиторным состояниям относят врожденный гипертиреоз, неонатальную миастению и неона- тальную красную волчанку. Примечательно, что женщины чаще болеют АЙЗ, составляя, по разным оценкам, более 75% всех больных. Несмотря на множество существующих теорий, причина выраженной половой предрасположенности оста- ется малопонятной. Определение термина «аутоантитело» и роль аутоантител при аутоиммунных заболеваниях Дать строгое определение термину «аутоантитело» далеко не так легко, как кажется. Это связано с тем, что как направленность аутоиммунной реакции, вызывающей синтез аутоантител, так и методы обнаружения аутоантител имеют ряд условностей. С иммунологической точки зрения, «аутоантителами» являются иммуноглобулины человека, способные специфически связывать антигенные эпи- топы молекул собственного организма. Иммунный ответ, который лежит в основе этой реакции, направлен на антигены вирусов, бактерий, экзогенных веществ, а эпитопы собственных молекул становятся мишенями лишь в силу антигенного сходства. Таким образом, сложно точно отделить аутоиммунный ответ от есте- ственных реакций иммунной системы. Данный парадокс еще больше усложняется тем фактом, что для обнаружения аутоантител в лаборатории в большинстве случаев используют антигены, отли- чающиеся от антигенов человеческого происхождения. Так, в качестве антиген- содержащего субстрата применяют ткани или очищенные антигены животных, перевиваемые клеточные линии и рекомбинантные белки, полученные на основе человеческих генов в различных системах экспрессии белка. По своей антигенной структуре рекомбинантные антигены значительно отличаются от нативных белков тканей человека. Это обусловлено их третичной структурой гликозилированием, а также присутствием аминокислотных последовательностей для эффективного синтеза белка и его очистки. Именно поэтому одновременно с «аутоантителами» при применении иммунологических методов часто определяют и иммуноглобу- лины. реагирующие с чужеродными эпитопами. Более совершенным подходом при выявлении аутоантител считают использование модельных «дизайнерских» антигенов, структура которых основана на изучении иммунодоминантных моле- кул аутоантигенов человека. В этом случае они могут сильно отличаться от исходных мишеней. Наиболее революционным примером служит создание цикли- ческого цитруллинированного пептида для диагностики ревматоидного артрита. Используемый в качестве антигена цитруллиновый пептид был выбран в ходе скрининга случайных пептидных библиотек, которые че имели ничего общего с исходной последовательностью белка филлагрина, изучение которой позволило установить характеристики иммунодоминантного эпитопа антицитруллиновых антител. Для создания тест-системы все шире используют рекомбинантные модельные белки, аминокислотная последовательность которых состоит из чере- дования иммунодоминантных эпитопов антигена. В этом случае серологическая реакция иммуноглобулина человека с таким «модельным» исскуственным анти- геном уже не является аутоантителом в полном смысле этого слова. Поэтому термин «аутоантитело» подразумевает определенную «серологическую» реакцию, присущую тому или другому' аутоиммунному заболеванию. Результат этой серо- логической реакции зависит от используемых лабораторных методов, каждый из которых имеет свои особенности и ограничения.
ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ 69 Благодаря тому, что аутоантитела связываются с молекулами сходной структу- ры или молекулами в составе одной ткани, клетки, органеллы или молекулярного комплекса, их подразделяют на семейства. В большинстве случаев АИЗ, сопро- вождающиеся образованием аутоантител одного семейства, имеют сходную кли- ническую симптоматику и патогенез. Например, семейство антител к антигенам цитоплазмы нейтрофилов направлено на разнородные по структуре и свойствам белки гранул цитоплазмы лейкоцитов. В то же время большинство конкретных разновидностей аутоантител этого семейства встречаются при системных васку- литах. Наличие аутоантител на фоне АИЗ указывает на участие аутоантител в механизмах аутоиммунной реакции. Однако прямое участие аутоантител в раз- витии патофизиологических процессов, характерных для данного АИЗ, не всегда представляется доказанным. В таком случае принято говорить об аутоантителах как «свидетелях» иммунологических реакций. Большинство разновидностей аутоантител сравнительно часто может быть обнаружено у клинически здоровых лиц. К аутоантителам, которые могут стать случайной находкой у клинически здоровых лиц, относят антинуклеарный фактор (3%). ревматоидный фактор (3%), антитела к тиреопероксидазе (4%), антитела к кардиолипину (1%). антитела к миокарду (5%), антитела к скелетной муску- латуре (3%). Частота встречаемости многих аутоантител нарастает с возрастом. Аутоантитела образуются на фоне инфекций, травмы и при новообразованиях, которые не сопровождаются аутоиммунными проявлениями. В этом случае ауто- антитела могут нести самостоятельную иммунную функцию, например участво- вать в клиренсе тканевых антигенов. Антинуклеарный фактор часто диагностиру- ют при болезни «трансплантат против хозяина» и солидных опухолях, что можно объяснить аллоиммунным или противоопухолевым иммунным ответом. Это доказывает, что в определенном смысле аутоантитела — компонент естественного иммунного ответа, участвующий в удалении из системы циркуляции «состарен- ных» белков Высокое содержание аутоантител не всегда сопровождается высокой клиниче- ской активностью АИЗ. Это указывает на то, что ряд характеристик аутоантител, в том числе аффинность, количество, присутствие тканевого воспаления и других реакций иммунной системы, крайне важны для проявления патогенетического действия аутоантител. С другой стороны, при АИЗ может наблюдаться ситуация, при которой антитела постепенно исчезают из сыворотки с увеличением длитель- ности болезни. Так, антитела к островковым клеткам поджелудочной железы у большинства больных сахарным диабетом I типа исчезают через 1 год после кли- нического дебюта заболевания. Для доказательства принципиальной роли аутоантител в развитии АИЗ необ- ходимо соблюдение ряда формальных условий. Предполагают, что в пораженной ткани можно обнаружить иммунные комплексы, состоящие из аутоантитела и соответствующего аутоантигена. При моделировании заболевания на экспери- ментальных животных сыворотка из организма больного животного или челове- ка, перенесенная здоровому животному, или аутоантитело, полученное иммуни- зацией аутоантигеном, приводит к изменению структуры и функции, схожему с таковыми при оригинальном АИЗ. Аутоантитело должно оказывать действие на клетки клеточных культур или изолированной ткани ex vivo. И, наконец, должна существовать корреляция между титрами аутоантитела и активностью заболева- ния. Далеко не для всех аутоантител могут быть соблюдены все эти требования. Изученные механизмы участия аутоантител в иммунопатогенезе АИЗ представ- лены в табл. 17-3.
70 ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ Таблица 17-3. Патогенетические механизмы действия аутоантител при аутоиммунных заболева- ниях Механизм Основные аутоантитела Взаимодействие с белковыми системами крови и биологических жидкостей Волчаночный антикоагулянт Антитела к C1q и C1INH Антитела к внутреннему фактору Касла Взаимодействие с рецептором (слущивание, блокада или стимуляция) Антитела к ацетилхолиновому рецептору Антитела к рецептору тиреотропного гормона Антитела к ионным каналам Комплемент-опосредованное разрушение ком- понентов клеток и ткани Антитела к эритроцитам Антитела к антигенам десмосом Антитела к антигенам базальной мембраны кожи Антитела к базальной мембране клубочка Антитела к ганглиозидам Перекрестное связывание молекул и актива- ция клетки Антинейтрофильные цитоплазматические антитела Отложение иммунных комплексов с реактив- ным воспалением Антитела к дсДНК и нуклеосомам Ревматоидный фактор Отложения полимерного Ig и комплемента в мезангии клубочка и стенках сосудов почки при IgA-нефропатии Трансплацентарный перенос с возникнове- нием транзиторной врожденной клинической картины заболевания Антитела к SSA при СКВ Антитела к рецептору тиреотропного гормона Антитела к десмосомам Антитела к ацетилхолиновому рецептору Опсонизация, фагоцитоз и изменение клирен- са молекул и клеток Антитела к гликопротеинам Hb/llla Антитела к окисленным липопротеинам АНТИТЕЛА И АУТОИММУННЫЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ Ряд особенностей отличают методы обнаружения аутоантител от оцен- ки содержания других биологических молекул в биологических жидкостях. Аутоантитела представляют собой иммуноглобулины классов IgG, IgA, IgM, специфически связывающиеся с антигенными эпитопами молекул человеческого организма. Образование аутоантител представляет собой нормальный биологи- ческий феномен, а связывание иммуноглобулинов с собственными антигенами можно зафиксировать в сыворотке любого человека. В норме существует оха- рактеризованная популяция СО5+ В-клеток, синтезирующая полиреактивные низкоаффинные иммуноглобулины, способные связываться со многими антиге- нами. Роль аутоантител в норме и причина их появления изучена недостаточно. Вероятнее всего причиной образования аутоантител является перекрестная реак- тивность иммуногенных эпитопов между антигенами инфекционных агентов и собственными молекулами организма. Спектр антигенных стимулов, окружаю- щих человека, постоянно меняется, что ведет к образованию низкоаффинных непатогенных аутоантител. Аутоантитела обнаруживают при инфекционных и онкологических заболева- ниях, воспалительных процессах различного генеза, хроничес ких интоксикациях (алкоголизме) либо на фоне приема лекарственных препаратов. Наличие ревма- тоидного фактора при вирусном гепатите С, антимиокардиальных антител при вирусных миокардитах указывает на большое значение инфекции в генезе аутоим- мунных процессов. Встречаемость АНА несколько возрастает у пациентов с онко- логическими заболеваниями, причем индукция АНА на фоне опухоли указывает на лучший прогноз у онкологических больных. Встречаемость ряда аутоантител, в частности ревматоидного и антинуклеарного фактора, нарастает в пожилом воз- расте. Однако титры аутоантител, присутствующих в норме, низки и сравнительно нестойки.
ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ 71 Возможность использования конкретной разновидности аутоантител в качестве диагностического показателя определяется их встречаемостью при аутоиммунном заболевании. Встречаемость тех аутоантител, которые используются для клини- ческой диагностики, обычно составляет более 60-70% при патологии, менее 1% в норме и при других заболеваниях. Хорошие клинике-лабораторные параметры многих разновидностей аутоантител позволяют рассматривать их в качестве лабораторных маркеров этих заболеваний, т.е. высокоспецифичных лаборатор- ных тестов, обладающих исключительной диагностической информативностью. Высокоспенифичными серологическими маркерами называют те разновидности аутоантител, которые встречаются исключительно при этом заболевании. Так, к высокоспецифичным серологическим маркерам относят анти-дсДНК и анти-Sm при СКВ, антитела к Scl-70-антигену при склеродермии. Некоторые аутоантитела могут быть высокоспецифичными маркерами одновременно нескольких групп заболеваний. Например, антитела к цитоплазме нейтрофилов образуются как при гранулематозных васкулитах, так и при воспалительных заболеваниях кишечни- ка. Ряд аутоантител, характерных для аутоиммунных заболеваний, сравнительно часто регистрируют у здоровых лиц без признаков аутоиммунного заболевания, что значительно ограничивает их диагностическое использование. К примеру, клиническое использование антител к скелетным мышцам при миастении или антител к миокарду ограничено, поскольку они могут часто встречаться в норме либо при неиммунных заболеваниях. Обычно появление высоких титров специфических аутоантител у клинически здоровых лиц рассматривается в качестве фактора риска развития аутоиммунного заболевания. Аутоантитела в сыворотке крови могут обнаруживаться за несколько месяцев до первых клинических проявлений заболевания. Так, при ревматоид- ном артрите антицигруллиновые антитела MOiyr быть обнаружены за 1,5 года до дебюта артрита, обнаружение антинейтрофильных антител предваряет развитие гломерулонефрита на несколько месяцев. Клиническое значение обнаружения аутоантител отчасти зависит от титров содержания аутоантител в сыворотке обследуемого. Обычно высокое содержа- ние антител указывает на высокую аффинность последних. Это, в свою очередь, характеризует специфичность и выраженность иммунного ответа. Обнаружение высоких титров антител, как правило, указывает на аутоиммунное заболевание, в то время как низкие титры часто отмечаются в норме и не специфичны. В отсут- ствие иммуносупрессивного лечения при аутоиммунных заболеваниях содержа- ние аутоантител обычно сохраняется на высоком уровне в течение длительного времени. При наличии антител на фоне инфекции или неиммунного воспаления титры антител обычно нестойки. Аутоантитела могут быть индуцированы вос- палительным, инфекционным, онкологическим процессом или спровоцированы назначением определенных препаратов. Для того, чтобы отличить транзиторную индукцию аутоантител от хронического присутствия аутоантител при аутоиммун- ном заболевании, может потребоваться проведение повторного исследования. Учитывая, что время полужизни сывороточных иммуноглобулинов составляет около 3 мес, минимальное время между повторными исследованиями должно пре- вышать полгода. В то же время продукция аутоантител при аутоиммунных заболеваниях не является постоянной величиной. Встречаемость аутоантител может нарастать с увеличением длительности аутоиммунного заболевания, как это происходит при ревматоидном артрите, или снижаться ниже порога детекции в течение первого года заболевания при сахарном диабете. Аутоантитела синтезируются в составе нормального пула иммуноглобулинов сыворотки крови плазмоцитами костно- го мозга, лимфатических узлов и селезенки, однако в ходе иммунного ответа при аутоиммунном процессе продукция антител в очаге воспаления может при-
72 ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ обретать особые характеристики, например может измениться клональность иммуноглобулинов. Например, при рассеянном склерозе отмечается выраженное увеличение местного синтеза антител и иммунный ответ в ликворе становится олигоклональным, а при смешанной криоглобулинемии в состав кпиоглобулинов сыворотки входит моноклональный ревматоидный фактор. Хотя большинство аутоантител служат свидетелями аутоиммунного воспале- ния и их содержание не коррелируют с активностью заболевания, обнаружение определенных типов аутоантител при ревматических заболеваниях указывает на характерные особенности клинического течения. Так, у пациентов, имеющих в сыворотке специфический набор антител, наблюдается особенное течение заболе- вания, отличное от симптоматики больных, не имеющих этих антител. При СКВ. сопровождающейся образованием антител к Ro/SS-A, гломерулонефрит встреча- ется реже, чем у больных, имеющих высокий титр антител к дсДНК, но имеется определенный риск развития поражений кожи и склонность к повышенной фото- чувствительности. В связи с этим определение антинуклеарных антител (АНА) позволяет врачу предсказать, а иногда и предотвратить развитие осложнений. Динамика титра определенных видов антител в ходе заболевания имеет прогно- стическое значение. Увеличение концентрации антител к дсДНК предшествует вспышке СКВ, и ранняя патогенетическая терапия может уберечь больного от развития клинических симптомов или уменьшить их остроту; Выделение больных с тем или иным типом аутоантител в отдельную, часто клинически гомогенную, группу подтверждается обнаружением определенно- го HLA-генотипа больных с конкретным типом АНА. К примеру, пациенты с дерматомиозитом, у которых в сыворотке крови обнаруживают антитела к Jo-1, характеризуются исключительно HLA-DR3 (DRwl7) и HLA-DRw52-генотипом. Таким образом, результаты исследования содержания аутоантител и их спектра указывают на особенности функционирования иммунной системы и отражают ее особую предрасположенность к формированию аутоиммунных ответов. Благодаря единому патогенетическому механизму индукции аутоантител, кон- кретные их разновидности могут быть сгруппированы в семейства, реагирующие с мишенями одного рода. Например, все представители семейства АНА реагируют с рибонуклеопротеиновыми антигенами ядер; аутоантитела, относящиеся к семей- ству антинейтрофильных цитоплазматических антител, реагируют с набором антигенов, локализованных в азурофильных гранулах цитоплазмы нейтрофилов. Каждая разновидность аутоантител, даже направленная к одному’ антигену, пред- ставляет собой поликлональную популяцию антител, представленную молекулами иммуноглобулинов с разными физико-химическими свойствами. Это обусловлено тем. что поликлональные антитела реагируют с разными эпитопами на поверх- ности молекулы-антигена, причем сила связи каждой молекулы антитела с анти- геном (аффинность) различна. Естественно, что в идеале иммунологический лабо- раторный метод должен позволять установить не одну разновидность молекул (как это происходит в большинстве традиционных лабораторных тестов), а спектр аутоантител, направленных на разные антигены. Причем каждое антитело значи- тельно отличается от других по заряду, молекулярной массе и силе связывания с антигеном, которая зависит от условий реакции. Такого идеального метода не существует. На практике для точного описания спектра аутоантител используют несколько методов, каждый из которых имеет свои достоинства и недостатки. В результате интерпретация результатов исследования одного лабораторного пока- зателя зависит от метода, с помощью которого он определен. Особенности обнаружения аутоантител приводят к тому, что один тест может иметь до 10 вариантов ответов, включающих наличие аутоантитела, его титр, а также несколько разнообразных типов связывания антител с субстратом. Обычно на первом этапе тестирования применяют метод, обладающий максимальной
ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ 73 чувствительностью, в котором присутст вует максимально широкий спектр анти- генов. Уточнение специфичности обнаруженных аутоантител возможно при использовании подтверждающих тестов, назначенных по результатам первичного тестирования. Еще одной особенностью практического обнаружения аутоантител, вытекаю- щей из биологической природы этого феномена, является то, что не существует абсолютно корректного подхода к измерению содержания аутоантител. Дело в том, что большинство иммунологических тестов построено на связывании аутоантитела и антигена-мишени. Результат теста зависит как от концентрации аутоантител, так и от аффинности аутоантитела и антигена. При аутоиммунных заболеваниях специфические антитела обычно обладают большой аффинностью. Однако большая концентрация низкоаффинных аутоантител может дать сигнал более сильный, чем малая концентрации высокоаффинных специфических ауто- антител. У больных с СКВ. у которых в результате поликлональной активации В-клеток синтезируется большое количество полиспецифичных антител, наблюда- ют ложноположительные реакции в серологических тестах для обнаружения анти- тел к вирусу гепатита С. В то же время при волчаночном нефрите с нефротическим синдромом в результате неселективной протеинурии утрачивается сывороточный IgG. В результате при низком содержании IgG тесты по обнаружению аутоантител могут быть ложноотрицательны. Обнаружение неспецифического и перекрестного связывания аутоантител в некоторых иммунологических тестах, наличие низких титров аутоантител в норме нередко требует выделения «серой зоны», или «зоны сомнительных результатов». В случае невысоких титров аутоантител, которые могут быть обусловлены неспецифическим связыванием аутоантител или присутствием специфических серологических маркеров, но в низкой концентрации, интерпретация результата зависит от постановки клинической задачи. Если речь идет об исключении ревма- тической природы заболевания в дифференциальной диагностике неревматиче- ской патологии, то результат может быть интерпретирован как отрицательный. В случае, когда тест используют для подтверждения ревматического заболевания у больного с другими клиническими признаками ревматической патологии, резуль- тат теста должен рассматрива гься как положительный. Несмотря на определенные трудности в интерпретации результатов имму- нологического обследования, а также большой объем информации, который необходимо поинимать во внимание при анализе результатов обследования, информативность иммунологических тестов очень высока. Особенности поста- новки диагностической задачи и планирования иммунологического обследования приведены в табл. 17-4. Таблица 17-4. Постановка и решение задач лабораторной диагностики аутоиммунных заболева- ний с помощью иммунологических методов Клинический вопрос Диагностическая задача Назначение обследования Как исключить диагноз? Ранняя диагностика и оценка риска Скрининговый тест, обладающий высокой чувствительностью Как подтвердить диагноз? Дифференциальная диа- гностика Подтверждающий тест, обладающий высокой специфичностью Границы нормы и патологии? Классификация заболе- вания Устанавливаются индивидуально на основа- нии опыта лаборатории и результатов контро- ля качества Что значит для больного результат обследования? Прогноз исхода заболе- вания Данные литературы при анализе больших когорт больных Как часто повторять тест? Контроль терапии Учитывать время клиренса исследуемых молекул
74 ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ Планирование серологического обследования зависит от клинической задачи, которую требуется решить клиницисту. В сьою очередь, назначение конкретных тестов зависит от их клинико-лабораторных параметров. Для скрининга используют тесты, отрицательный результат которых с большой вероятностью позволяет исключить заболевание. Обычно такими параметрами обладают методы, позволяющие одновременно определять антитела к антигенам одного семейства. Так, назначение антинуклеарного фактора (АНФ) целесообраз- но на этапе скрининга ревматических заболеваний, поскольку обычно диффуз- ные заболевания соединительной ткани сопровождаются обнаружением АНА. Отрицательный результат выявления АНФ делает диагноз СКВ или системной склеродермии маловероятным. Часто уже на этапе скрининга необходимо выполнять комбинации тестов, параллельное назначение которых значительно снижает вероятность ошибочно- го исключения диагноза. К примеру, в диагностике ревматоидного артрита уже в дебюте этого заболевания рационально назначать определение ревматоидного фактора (РФ) и антицитруллиновых антител. Дифференциальная диагностика требует проведения тестов, обладающих боль- шей специфичностью. Например, при обнаружении низких титров АНФ выявление антител к дсДНК указывает на диагноз СКВ. Не менее важен вопрос о результатах тестов, которые находятся в «серой зона». В случае скринингового теста результат, находящийся в «серой зоне», следует интерпретировать как неспецифический, в то время как у пациента с уже определенным диагнозом тот же результат следует отнести к низкой, но значимой концентрации аутоантител. При решении задач дифференциальной диагнос гики комбинации тестов делают результат обследова- ния более убедительным. Так, диагностика анаифосфолипидного синдрома (АФС) с помощью антифосфолипидных антител должна расширяться за счет параллель- ного обследования для диагностики СКВ. Комбинированное тестирование несомненно улучшает информативность обсле- дования пациентов. Комбинированное тестирование, включающее параллельный скрининг разных аутоиммунных заболеваний, имеющих общие черты, крайне информативно при дифференциальной диагностике системных ревматических заболеваний. Такой подход позволяет рекомендовать наборы тестов и комплекс- ные алгоритмы обследования, что в итоге приводит к росту числа диагностических находок. ЛАБОРАТОРНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПРИ АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЯХ Выявление LE-клеток В диагност ике аутоиммунных заболеваний к функциональным тестам относят те, при которых измерение аутоантител основано на влиянии аутоантител на био- логическую реакцию. Присутствие биологической активности антител представ- ляет собой объективный показатель, в меньшей степени подверженный артефак- там иммунометрических тестов. Недостатком функциональных методов является плохая стандартизация и низкая воспроизводимость, трудоемкость и короткий срок годности компонентов тест-системы. В результате практически всегда функ- циональные тесты с течением времени заменяются на более простые и надежные иммунометрические и серологические методы. Классическим функциональным тестом детекции аутоантител считают обнару- жение АНА с помощью метода выявления LE-клеток (клеток красной волчанки). LE-клетки представляют собой лейкоциты крови, фагоцитировавшие ядра лимфо-
ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ 75 цитов. В основе этого феномена при СКВ лежит несколько механизмов. Прежде всего при СКВ лимфоциты периферической крови претерпевают ускоренный апоптоз, который рассматривается как попытка восстановления утраченной имму- нотолерантности при этом заболевании. Фагоцитоз ядер лимфоцитов лейкоцитам обусловлен наличием АЛА в сыворотке крови больных, которые опсонизируют фрагменты ядер лимфоцитов для их поглощения лейкоцитами. Присутствие в тесте сыворотки больного, содержащей АНА, является принципиальным для обнаружения LE-клеток, что позволяет рассматривать этот тест среди других мето- дов диагностики АНА. Еще в начале XX в. в пунктатах костного мозга больных с СКВ были описаны гиалиновые i ельца в цитоплазме фагоци тирующих клеток и лейкоциты перифе- рической крови, нагруженные клеточным материалом. Этот феномен был смо- делирован in vitro что привело к созданию лабораторного теста по определению LE-клеток. Учет LE-клеток осуществлялся в мазке крови с помощью светового микроскопа и гематологических красителей. За счет простоты и дешевизны со временем этот метод получил широкое распространение. Однако не существует единого рекомендуемого протокола обнаружения LE-клеток; из-за низкой чув- ствительности и сложности стандартизации не рекомендуется его выполнение в клинических целях. Учитывая низкие аналитические параметры метода, отсут- ствие LE-клеюк при повторных анализах не может рассматриваться в качестве повода для исключения возможного диагноза диффузной болезни соединительной ткани. Выявление АНА с помощью АНФ полностью исключает необходимость использования это! о устаревшего теста. В середине прошлого века был описан сывороточный фактор, ответственный за образование LE-клеток и стимулирующий фагоцитоз ядер клеток монону- клеарами крови. Активность фактора наблюдалась во фракции гаммаглобули- нов сыворотки крови. Это позволило для выявления АНА применить реакцию непрямой иммунофлюоресценции или метод Кунса с использованием тканей человека в качестве субстрата. Этот модифицированный тест на сегодняшний день считают основным методом обнаружения АНФ в клинической практике. Несмотря на то, что в аутоиммунной диагностике используют единичные функ- циональные тесты, их роль остается значительной в исследовании патогенетиче- ского действия аутоантител. Антинуклеарный фактор Определение АНФ — самое часто выполняемое лабораторное исследование в практических иммунологических лабораториях, что отражает его значение для диагностики аутоиммунных заболеваний. АНФ — семейство аутоантител, связывающихся с рибонуклеиновыми кислотами и ассоциированными с ними белками, Они встречаются более чем у 90% больных с диффузными болезнями соединительной ткани, такими как СКВ, системный склероз (СС), смешанное заболевание соединительной ткани (СЗСТ), синдром Шегрена (СШ) (табл. 17-5). Представители этого семейства аутоантител могут быть обнаружены при инфек- ционных, воспалительных и онкологических заболеваниях. Разнообразие пато- логий, сопровождающихся появлением АНФ, заставляет заподозрить единство иммунологических реакций в их патогенезе. В то же время встречаемость АНФ достигает 1-5% у клинически здоровых лиц и несколько возрастает в пожилом возрасте.
76 ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ Таблица 17-5. Краткий перечень заболеваний, сопровождающихся наличием анти нуклеарного фактора Заболевания Встречаемость АНФ, % Системная красная волчанка 95 Системный склероз 95 Синдром Шегрена 95 Дерматомиозиг, полимиозит 30-50 Смешанное заболевание соединительной ткани 100 Дискоидная красная волчанка 50-60 Локализованная склеродермия 50 Ревматоидный артрит 3(М0 Юношеский ревматоидный артрит (олиго- и полиартритная форма) 50-90 Аутоиммунный гепатит 95-100 Первичный билиарный цирроз 95-100 Узелковый полиартериит 10-20 Злокачественные заболевания 10-20 Хроническое невынашивание беременности 10-15 Пожилые (>65 лет) 10 Здоровые женщины 5 Общее содержание АНА в сыворотке крови больных обозначается как «анти- нуклеарный фактор». Учитывая высокую чувствительность метода обнаружения АНФ, нередко проводят равенство между присутствием АНА в крови больных определенными заболеваниями и положительным результатом обнаружения АНФ. Однако традиционно под названием «АНФ» подразумевают положитель- ный результат иммунофлюоресцентного теста для обнаружения АНА. Другие методы обнаружения АНА, например ИФА, значительно уступают непрямой иммунофлюоресценции по чувствительности. Не рекомендуется называть терми- ном «антинуклеарный фактор» показатели, определяемые другими методами. Основным механизмом индукции АНА, по-видимому, является патологиче- ский апоптоз кератиноцитов, лимфоцитов и других клеток, который возникает при диффузных заболеваниях соединительной ткани. Апоптотические тельца, содержащие в своем составе антигены АНА, напоминают по структуре вирусные частицы и способны индуцировать специфические иммунные ответы. Антитела могут иметь патогенетическое значение, что показано по отношению к антителам к дсДНК при СКВ с поражением почек, но большинство разновидностей АНА является, скорее, вторичным феноменом по отношению к деструкции ткани при аутоиммунных заболеваниях. К настоящему времени описано более 100 разновидностей АНА, направленных против нуклеиновых кислот, гистонов, белков ядерной мембраны, компонентов сплайсосомы, рибонуклеопротеинов, белков ядрышек и центромер Антитела к цитоплазматическим антигенам, диагностируемые при поли- и дерматомиозите взрослых, также причисляют к АНА. так как они направлены против рибопро- теиновых структур, и в их возникновении предположительно участвуют сходные патогенетические механизмы. Разнообразие типов АНА и уточнение клинико- лабораторных корреляций позволило использовать АНА как показатель, позво- ляющий клиницисту уточнить прогноз, течение и, зачастую, предупредить обо- стрение заболевания. Для обнаружения АНА применяют ряд показателей, которые могут измеряться при помощи разных методов (табл. 17-6).
ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ 77 Таблица 17-6. Показатели и методы определения антинуклеарных антител Показатель Определение Метод Цель определения LE-клетки Опсонизирующие АНА к ядрам клеток Функциональный тест Скрининг АНА АНФ АНА против нераство- римых и конформаци- онных антигенов ядра Непрямая иммунофлюорес- ценция Скрининг АНА Антитела к экстрагируе- мому ядерному антигену АНА против раствори- мых антигенов, выде- ленных из клетки Двойная иммунодиффузия, контрэлектрофорез, ИФА Скрининг АНА Антитела к дсДНК АНА против нуклеино- вых кислот ИФА, непрямая иммуно- флюоресценция, радиоиммун- ный анализ Определение кон- кретных разновид- ностей АНА Антитела к рибонуклео- протеинам Ядерные мишени АНА: Sm, RNP, SS-A, SS-B. Jo-У, Sc/-70 и др. Двойная иммунодиффузия, контрэлектрофорез, ИФА, имму- ноблоттинг, радиоиммунный анализ Определение кон- кретных разновид- ностей АНА Присутствие в сыворотке крови АНФ обусловливает обнаружение в крови кле- ток красной волчанки (LE-клеток). Таким образом, LE-клетки можно рассматри- вать в качестве вторичного показателя, указывающего на наличие АНА. Низкая чувствительность и плохая воспроизводимость тестов, используемых для обнару- жения LE-клеток, не позволяет им конкурировать с АНФ, постепенно эти тесты полностью вытесняются серологическими методами обнаружения АНА. АНТИНУКЛЕАРНЫЙ ФАКТОР И ТИПЫ СВЕЧЕНИЯ ЯДРА Определение АНФ — основной метод обнаружения АНА. Результатом опреде- ления АНФ является факт присутствия аутоантител в диагностическом титре, конечный титр разведения сыворотки, отражающий аффинность и концентрацию аутоантител, а также тип свечения ядра клетки. Характеристики конкретной мето- дики зависят от субстрата, который может варьировать от криосцезов (крысиных печени или почки) до культивируемых пролиферирующих клеточных линий (КЬ. HeLa), а также метода фиксации ткани, который может влиять на сохранность ряда ядерных антигенов АНА. Криосрезы тканей крысы в качестве субстрата непрямой иммунофлюоресцен- ции для обнаружения АНФ позволяют получить полуколичественный результат, определяющий максимальный титр разведения сыворотки пациента, при котором сохраняется свечение ядер. Это основной тест, который использовался для обнару- жения АНА в клинической практике в течение многих лет, наряду с обнаружением LE клеток. Основным недостатком использования данного метода считают отсут- ствие в тканях грызунов ряда антигенов человека, что снижает чувствительность теста. В последнее время его вытеснил ИФА. Последующая модификация метода обнаружения АНФ связана с использова- нием в качестве субстрата человеческой перевиваемой эпителиоидной клеточной линии НЕр-2. Эта клеточная линия, полученная из аденокарциномы гортани человека, представляет собой крупные полиплоидные неороговевающие плоские эпителиоциты, образующие монослой на пласгике и стекле. Крупные ядра и при- сутствие человеческих антигенов сделали метод непрямой иммунофлюоресценции с использованием перевиваемой клеточной линии НЕр-2 основным методом обна- ружения АНФ. В англоязычной литературе отсутствует единое название для этого метода, иногда его для краткости обозначают как FANA (Fluorescent AnliNuclear Antibody detection), в нашей стране сохраняется название этого показателя — АНФ. В качестве субстратов могут применяться и другие человеческие клеточные линии, однако благодаря хорошей морфологии и удобству культивирования
78 ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ именно линия НЕр-2 ст ала общепризнанным субстратом непрямой иммунофлюо- ресценции. Ее применение улучшает чувствительность теста за счет яркой флюо- ресценции даже при значительных разведениях сыворотки больного, а большое, богатое эухроматином ядро позволяет точно описать тип свечения. Кроме того, применение клеточной линии НЕр-2 способствует обнаружению антител Ro/ SS-A, а также антител к антигенам ядрышка, которые не выявляются при исполь- зовании ткани лабораторных животных. Среди преимуществ НЕр-2 — высокая частота деления клеток, позволяющая определять антитела к антигенам, экс- прессирующимся только при делении клетки, и отсутствие клеточного матрикса ткани, затрудняющего визуализацию специфического свечения, что характерно для гистологических срезов. При использовании тканей лабораторных животных диагностический титр АНФ составляет 1:8-1:10, в случае применения клеточной линии НЕр-2 реко- мендуется использовать исходный титр 1:40-1:80. При работе с такими титрами частота встречаемости слабоположительных резульгатов у клинически здоровых лиц составит не более 5% и в то же время не позволит пропустить значимые п итры АНА у больных диффузными болезнями соединительной ткани. На фоне обостре- ния ревматических заболеваний отмечают титры АНФ более 1'640, при ремиссии титры снижаются до 1:160-1:320. Существуют рекомендации по балльной оценке результатов выявления АНФ, указывающей содержание «в крестах». Это позволяет лабораториям экономить реактивы и уменьшить трудозатраты на выполнение исследований. Однако конечный титр имеет более важное значение по сравнению с количеством связав- шихся с субстратом аутоантител, так как непосредственно связан с аффинностью их взаимодействия с антигеном. Желательно установить конечный титр у всех «положительных больных», что позволяет уточнять присутствие в сыворотке высокоаффинных аутоантител, которые более тегно связаны с активностью про- цесса. Необходимо определять АНФ класса IgG. поскольку выявление АНФ, пред- ставленных другими классами иммуноглобулинов, не имеет самостоятельного диагностического значения. Тип свечения ядра клетки значительно увеличивает информативность выявле- ния АНФ. Использование клеток линии НЕр-2 позволяет охарактеризовать более 20 различных вариантов окрашивания ядра, которые зависят от спектра АНА, присутствующих в исследуемой сыворотке. Однако для практической лаборатории достаточно различать 6 основных вариантов свызывания аутоантител с антигенсо- держащими структурами клетки. Выделяют гомогенный, периферический, гранулярный (мелко-/кр\шно-), ядрышковый, центромерный и цитоплазматический тип свечения ядра. Каждому типу свечения присущи характерные признаки, которые позволяют отличить один вариант от другого, а также набор антигенов, с которыми реагируют аутоантитела в сыворотках больных. Описание типов свечения представляет ценную клини- ческую информацию само по себе, кроме того, тип свечения может указывать на необходимость проведения определенных лабораторных тестов в дальнейшем (табл, 17-7). Гомогенный тип свечения — аутоантитела реагируют с теми антигенами, кото- рые распределены в ядре диффузно, т.е. входят в состав хроматина. Характерно, что при обнаружении гомогенного типа свечения в делящихся клетках ярко окра- шиваются конденсированные хромосомы. Основными структурными единицами хроматина являются нуклеосомы — комплексы ДНК и гистонов. Таким образом, гомогенный тип свечения предполагает наличие антител против нуклеосом, дсДНК и антител к гистонам. Он встречается у больных с СКВ и лекарственной волчанкой,
ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ 79 а также у больных со склеродермией. Обычно обнаружение высокого титра АНФ с гомогенным типом свечения свидетельствует о диагнозе СКВ. Таблица 17-7. Тип свечения при непрямой иммунофлюоресценции и наличие антинуклеарных антител Тил свечения Специфичность антитела Характеристика антигена Заболевание Гомогенный/перифе- рический дсднк ДНК хроматина СКВ Гистоны НгН2Д,Н2в,Н3иН4 । Лекарственная СКВ Атипический гомо- генный Ламины ядра Ламины А, В, С Аутоиммунный гепатит Гранулярный Sm Белки В', В, D. Е. F, связанные с U, U8 RNP Маркер СКВ RNP Белки А и С. связанные с U1 RNP СКВ.СЗСТ PCNA'Ga 36 кДа-белок, связанный с ДНК- полимеразой 5 СКВ Атипический грану- лярный Ro/SS-A 52, 60 кДа-белок. связанный с Y1-Y5 РНК СШ, СКВ La/SS-B 48 кДа, связан с РНК-полимеразой 3 сш Scl-70 70 кДа-антиген склеродермии сс PCNA Белок, ассоциированный с ДНК полимеразой 6 СКВ Центромерный Антицентромерный CENP А, В, С CREST Ядрышковый Крупногранулярный Фибрилляции СС Мелкогранулярный РНК-полимераза 1 сс Мелкогранулярный РМ-1 (PM/Scl) пм/дм, сс Ядрышковый, в зави- симости от клеточного цикла Ku Белки ядерного матрикса 70 и 80 кДа СКВ Цитоплазматический ASM F-актин Аутоиммунный гепатит AMA Пируват-декарбоксилазный ком- плекс Первичный билиар- ный цирроз Анти Jo-1, PL-7. PL-12 и др. тРНК-сингетаэы ПМ/ДМ Периферический тип свечения часто выделяют отдельно, хотя он являет- ся разновидностью гомогенного типа свечения. Его обнаружение — артефакт фиксации клеток, который приводит к перераспределению хроматина в ядре на периферию Важно отличать периферический тип свечения от окрашивания ядерной мембраны, которое встречается при аутоиммунных заболеваниях печени. Периферический тин свечения характерен дпя больных с антителами к двуспи- ральной ДНК и отмечается преимущественно у больных с СКВ. Гранулярный тип встречается наиболее часто, но он нсспецифический. Иногда этот тип свечения называют «крапчатым» или «сетчатым». Название «грануляр- ный» более точно отражает этот феномен, поскольку в этом случае аутоантитела реагируют с гранулами в ядре, представляющими надмолекулярные нуклеопроте- иновые комплексы. Такие комплексы белков и нуклеиновых кислот осуществляют в ядре ряд функций, необходимых для нормальной жизнедеятельности клетки. К таким комплексам, в частности, относят сплайсосомы, которые осуществляют пост транскрипционную перестройку мРНК, необходимую для синтеза белка на рибосомах. В составе присутствует множество различных нуклеопротеинов, что обусловливает многообразие антигенных мишеней при обнаружении грануляр- ного типа свечения. К основным аутоантигенам, антитела к которым приводят к
80 ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЬВАНИЙ визуализации гранулярного типа свечения, относят Sm, Ur-RNP, SS-A, SS-B анти- гены и PCNA. Клетки в процессе деления утрачивают большинство сформирован- ных нуклеопротеиновых комплексов, поэтому митотические фигуры в клеточной линии при гранулярном типе свечения не окрашиваются. Гранулярный тип свечения ядра отмечается у больных СКВ, СШ, СС, ДМ/ПМ, РА и при ряде других аутоиммунных заболеваний. Низкие титры АНФ с грануляр- ным типом преобладают в сыворотках крови у клинически здоровых лиц с АНФ без признаков системного заболевания. Ядрышковый тип флюоресценции бывает в тех случаях, когда антигены ядрышка выступают в качестве мишеней АНА. Ядрышковый тип свечения харак- терен для склеродермии и ее разновидностей. Ядрышковый тип флюоресценции определяется у больных при наличии антител к компонентам ядрышка, таким как РНК-полимераза 1, NOR, U3RNP, PM/Scl. Центромерный тип флюоресценции наблюдают при образовании анти- тел к центромерам хромосом, он обнаруживается только в делящихся клетках. Присутствие данного типа флюоресценции характерно при CREST-варианте скле- родермии. Цитоплазматический тип свечения указывает на антитела к тРНК-синтетазам, в частности к Jo-1, которые образуются при полимиозите. Кроме того, он выявля- ется у больных с АНА, направленными против других компонентов цитоплазмы клетки: антитела к актину при аутоиммунном гепатите, антитела к митохондриям при первичном билиарном циррозе. Нередко может встречаться сочетание нескольких типов свечения, к примеру мелкогранулярного и ядрышкового, что характерно для антител к Scl-70. Более того, часто в низких разведениях преобладает один тип свечения, например грану- лярный, а при дальнейших разведениях проявляется гомогенный или центромер- ный тип флюоресценции, что свидетельствует о наличии в сыворотке больного различных видов АНА. Хотя тип свечения дает врачу определенные данные в пользу того или иного диагноза, необходимо принимать во внимание сравнитель- но низкую его специфичность и разнообразие встречающихся феноменов, что требует проведения дальнейшего лабораторного обследования. Обнаружение АНФ — основа для использования других лабораторных тестов, уточняющих спектр АНА в крови больных. Учитывая крайнюю информативность этого теста, дальнейшее тестирование и анализ результатов поел едущего обсле- дования должны интерпретироваться в зависимости от результатов оценки типа свечения и титра АНФ. При использовании тканей лабораторных животных, таких как почка или печень крысы, у 10% больных СКВ АНА не определяются или титры их очень низки. Этих больных условно относят к группе «АНФ-негативной СКВ», для уточнения диагноза у таких больных требуется дальнейшее обследование, прежде всего определение антител к SS-A антигенам. Эти антигены обладают хорошей растворимостью и могут утрачиваться из ядер клеток. Применение в качестве субстрата клеточной линии НЕр-2 сокращает численность данной категории паци- ентов, но не более чем на 5%. Необходимо учитывать, что при использовании тра- диционной метанол-ацетоновой фиксации клеточной линии SS-A-антиген может диффундировать в цитоплазму клетки, в результате чего титры АНФ значительно снижаются. Для устранения этих недостатков была создана трансгенная клеточная линия НЕр-2000, в генотип которой был искусственно внесен ген SS-A антигена. За счет этого в ее ядре отмечается гиперэкспрессия SS-A-антигена. что несколько уве- личивает чувствительность выявления АНА. Однако даже использование транс- генных клеточных линий не позволяет окончательно избавиться от проблемы «АНФ-негативной СКВ». Даже при максимально скрупулезном обследовании до
ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ 81 2-3% пациентов с клинически очевидной СКВ не имеют диагностических концен- траций АНФ. Антинуклеарные антитела Номенклатура конкретных разновидностей АНА зависит как от ядерных мише- ней аутоантител, так и от методов, с помощью которых их определяют. Отдельно выделяют АНА, реагирующие с нуклеиновыми кислотами, прежде всего ДНК: антитела к водорастворимым антигенам, которые могут быть экстрагированы водно-солевыми растворами, — антитела к экстрагируемому ядерному антигену (ЭНА); антитела к нерастворимым в воде антигенам, а также конформационные антигены, которые разрушаются при препаративном выделении из ядра клетки. Уточнение антигенных мишеней АНА зависит от антигенного субстрата, который применяется в иммунологических тесгах. Антигенсодержащий субстрат может быть нативным, т.е. полученным при минимальной очистке, либо высокоочищен- ным. Белки-антигены могут быть получены методами генной инженерии либо получены химическими методами пептидного синтеза. Использование того или другого метода очистки или синтеза аутоантигена зависит от его биохимической природы и особенностей связывания с ним аутоантител. Рекомбинантные белки и синтетические пептиды более удобны в работе, так как методы их получения легко стандартизируются. Однако чем менее очищен антиген, тем больше он сохраняет третичную структуру, поэтому взаимодействие аутоантитела более приближено к условиям взаимодействия w vivo. Большинство видов АНА направлено к сложным комплексам рибонуклеиновых кислот и белков. Изучение АНА зачастую опережало открытие функциональных белков и рибопротеиновых комплексов, что привело к возникновению двойной номенклатуры при описании некоторых видов АНА, включающей как общепри- нятое название аутоантитела, так и указание конкретного ядерного белка. Обычно тип АНА получал название, в основе которого лежит имя пациента, у которого данная разновидность АНА была впервые обнаружена. В основе более совре- менной номенклатуры лежат клеточные мишени аутоантител, с которыми они взаимодействуют. Так, антитела к антигену Ro/SS-A (Ro — по фамилии больного, Robair, SS-A — Sjogren’s Syndrome A antigen) направлены против белков массой 52 и 60 кДа, связанных с РНК в составе сплайсосомы, а антитела к антигену La/SS-B (La — по фамилии больного, Lapiere, Sjogren’s Syndrome В antigen) направ- лены против белка, связанного с РНК-полимеразой 3. Номенклатура аутоантител, основанная на фамилиях пациентов, постепенно уходит в прошлое, в современной литературе доминирует название антигенов с указанием молекулярной массы, например SS-A антиген молекулярной массы 52 и 60 кДа. Может сложиться ситуация, что в одной сыворотке одновременно обнаружи- вают антитела разных специфичностей, направленные к нескольким антинукле- арным антигенам. Некоторые антитела часто определяются совместно, например антитела к SS-A и SS-B либо IJ-RNP и Sm-антигенам. Эти ассоциации обуслов- лены тем, что антигены входят в состав одного белкового комплекса, с которым реагируют аутоантитела. Некоторые разновидности АНА могут часто встречаться совместно за счет того, что они имеются при одном заболевании или при пере- крестных синдромах. Антитела к экстрагируемому нуклеарному антигену В состав ЭНА входит фракция растворимых ядерных белков, которые могут быть получены из ядра клетки. В его состав входит 6 основных рибонуклеопро- теиновых антигенов АНА, таких как SS-A, SS-B, Sm, LJ-RNP, 5(7-70 и Jo-1, а также ряд других минорных антигенов.
82 ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ Использование ЭНА в методах «двойная иммунодиффузия» и «контрэлектро- форез» может быть применено для скрининга этих специфичностей аутоантител. Скрининговые методы с использованием ЭНА низкочувствительны и при сопо- ставлении с АНФ позволяют диагностировать только 50-60% положительных сывороток. Тем не менее высокая специфичность методов позволяет использовать их в качестве методов сравнения по отношению к другим, более чувствительным тестам. Обычно обнаружение антител к ЭН А проводят совместно с определением АНФ для того, чтобы не пропустить случаев «АНФ-негативной СКВ». Необходимо отметить, что ИФА тест-системы позволяют проводить скрининговое обследо- вание для обнаружения антител к ЭНА у ревматологических больных. Отличие тест-систем для скрининга состоит в том, что в инкубационную лунку помещается смесь антигенов, и положительный результат теста указывает на наличие у боль- ного одной или одновременно нескольких разновидностей АНА. С учетом большой чувствительности метода ИФА в целом его применение более оправдано для скрининга АНА, однако необходимо помнить о большой частоте развития неспецифических реакций при его применении. Существует 2 основные разновидности ИФА для скринингового обнаружения антител к ЭНА. В одном случае в лунку вносят тотальный ядерный экстракт, а в другом — смесь реком- бинантных очищенных белков, представляющих собой основные разновидности рибонуклеопротеиновых антигенов. Использование смеси рекомбинантных бел- ков делает обследование более специфичным и улучшает стандартизацию выявле- ния аутоантител. В то же время далеко не все антигены АНА могут быть нанесены на ИФА-планшет, в результате чего комбинированные тесты пропускают до 40% положительных результатов. Антитела к двуспиральной ДНК При СКВ антитела к двуспиральной ДНК (дсДНК) могут быть обнаружены у 40 -50% больных, они характеризуются гомогенным типом свечения ядра НЕр-2- клеток при выявлении АНФ. Причиной их образования служит сенсибилизация к компонентам ядерного материала, высвобождающегося из ядер клеток в ходе апоптоза. Обнаружение антител к дсДНК способно «предсказать» развитие СКВ еще до проявления развернутой картины заболевания. Так, при проспективном наблюдении СКВ развивается в течение одного года после обнаружения антител к дсДНК в радиоиммунном гесте у 70% пациентов, и только 15% таких пациентов остаются здоровыми через 5 лет. Антитела к дсДНК направлены на фосфодиэфирный скелет молекулы, связыва- ние антител не зависит от ее конформации и нуклеотидной последовательности. Взаимодействие основано на электростатических связях, которые чрезвычайно чувствительны к pH и концентрации солей в растворе. В то же время антитела к дсДНК (нативной) перекрестно реагируют с осДНК (денатурированной), что затрудняет интерпретацию результатов теста, если в качестве антигена выступает дсДНК, загрязненная осДНК. Низкоспецифичные антитела к осДНК, встречающи- еся при различных аутоиммунных и инфекционных заболеваниях, включая СКВ. лекарственную волчанку, ревматоидный артрит, хронический активный гепатит и инфекционный мононуклеоз, распознают денатурированные одноцепочечные фрагменты дсДНК. Их способность связываться со свободными пуриновыми и пиримидиновыми основаниями в составе дсДНК приводит к тому, что антитела к осДНК нередко определяют в тестах, направленных на определение антител к дсДНК. Поэтому для обнаружения антител к дсДНК, которые встречаются только при СКВ и входят в число наиболее специфичных маркеров этого заболевания, требуется использовать тесты, которые позволили бы выявлять связывание анти- тел только с дсДНК.
ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ 83 Для определения антител к дсДНК методом ИФА сложно сохранить нативную структуру молекулы. Молекула дсДНК несет отрицательный заряд и не может быть непосредственно нанесена на отрицательно зацяженный пластик иммукофермент- ного планшета. Для того, чтобы нанести дсДНК на дно лунок, необходимо исполь- зовать положительно заряженный белок протамин. С другой стороны, облучение дсДНК позволяет сделать ее более реактоспособной и сенсибилизировать ИФА- планшеты. Оба этих метода сенсибилизации приводят к деспирализации дсДНК с образованием значительного числа односпиральных молекул. Это приводит к тому, что большинство твердофазных иммуноферментных систем для обнаруже- ния антител к дсДНК оказываются относительно неспецифичными. Практическим ревматологам необходимо знать об этой особенности выявления антител к дсДНК и с осторожностью интерпретировать низкие титры данного показателя. Для решения проблемы специфичности обследования были разработаны мето- ды НРИФ и радиоиммунный метод, которые обладают значительно более высо- кой специфичностью. Метод НРИФ основан на использовании клеток простейшего жгутикового микроорганизма Crithidia tectUae* которые содержат неизмеренную молекулу дсДНК. Этот микроорганизм относится к роду трипаносом, он неприхотлив и хорошо поддается культивированию в лабораторных условиях. В основании жгу- тика имеется кинетопласт, состоящий из гигантской митохондрии, содержащей плотно упакованную кольцевую ДНК. Эта молекула митохондриальной дсДНК без ассоциированной РНК и нуклеопротеинов — идеальный субстрат для непрямой иммунофлюоресценции. При наличии у больного антител к дсДНК определяется яркая флюоресценция в основании жгутика. Наличие гистонов в составе ДНК кинетопласта может привести к ложноположителыюму результату у больного, имеющего антитела к гистонам. Как и другие иммунофлюоресцентные методы, тест с использованием С. lucilia позволяет получить только полуколичественный результат, поэтому его целесообразно комбинировать с методом ИФА. Наилучшим методом обнаружения антител к дсДНК считают метод радиоим- мунного анализа, известного как тест Фарра (Farr test). Метод Фарра относится к классическим методам, с помощью которых исследуют аффинность связывания антитела с антигеном. Реакция связывания антител с дсДНК, меченной радиоак- тивным изотопом, протекает в растворе, что позволяет предотвратить деспирали- зацию ДНК. Образовавшиеся иммунные комплексы дсДНК и анти-дсДНК-антител осаждаются с помощью насыщенного раствора сульфата аммония. Преципитат многократно отмывается, я содержание радиоактивной метки считывают в счет- чике радиоактивности. Результат теста выражают либо в процентном отношении связывания дсДНК, либо в единицах радиоактивности. Благодаря высокой точ- ности, тест Фарра применяют в качестве «золотого стандарта» количественного определения антител к дсДНК. Большая часть исследований, указывающих на роль концентраций антител к дсДНК в мониторинге активности заболевания, выполнена с помощью радиоиммунного теста Фарра, но не всегда эти результаты могут быть полностью подтверждены при использовании других тестов. Новое поколение ИФА тест-систем для выявления антител к дсДНК позволяет отчасти преодолеть проблему деспирализации молекул. К примеру, д чя сенсибили- зации планшетов используют биотинилирование кольцевых плазмидных дсДНК, в то время как дно планшетов покрывают авидином. Другой подход заключается в обработке планшетов З^экзонуклеазой. разрушающей односпиральныс участки Д1IK. Эти подходы позволяют добиться специфичности, близкой к 90-95%. Методы ИФА имеют чувствительность около 45%, в то время как положительный тест Фарра отмечается у 30% обследуемых, а НРИФ на С. luciha положителен менее чем у 20% пациентов. Ряд практических лабораторий использует ИФА для скрининга аутоантител, а специфичность связывания подтверждается посредством НРИФ.
84 ДИАГНОС ГИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ Антитела к дсДНК участвуют в патогенезе развития волчаночных васкулитов и люпус-нефрита. Титры антител к дсДНК тесно коррелируют с концентрацией IgG-содержащих циркулирующих иммунных комплексов (ЦИК) в сыворотке крови больных СКВ. Исследования элюатов из почечных клубочков больных, умерших от СКВ указывают на большую концентрацию антител к дсДНК в элюате по сравнению с их концентрацией в сыворотке. Это позволило заподо- зрить значение иммунных комплексов, содержащих антитела к дсДНК, в патоге- незе поражения почек при СКВ. Обнаружение способности дсДНК связываться с базальной мембраной клубочка способствовало укреплению теории об имму- нокомплексном поражении почки при СКВ. приводящем к образованию иммун- ных комплексов в клубочке in citu с активацией комплемента, потреблением его сывороточных резервов и формированием воспалительных инфильтратов. У большинства больных с активными почечными формами СКВ имеются антитела к дсДНК. Для определения риска поражения почек рекомендуется обследование всех больных СКВ на предмет выявления антител к дсДНК и гипокомплементе- мии. Аффинность антител к дсДНК в сыворотке представляет собой постоянно меняющуюся величину. Так, при обострении гломерулонефрита содержание высокоаффинных антител в сыворотке больного весьма незначительно, однако в элюатах из почечных клубочков содержание высокоаффинных антител очень высоко. Во время ремиссии титры высокоаффинных антител к дсДНК в сыворотке постепенно возрастают, их уровни максимальны непосредственно перед вспышкой гломерулонефрита. Поэтому динамике концентрации антител к дсДНК придают большее прогностическое значение даже по сравнению с их абсолютным содер- жанием. Нарастание титра антител к дсДНК (удвоение титра в течение 3 мес) и гипокомплементемия предшествуют развитию гематурии и протеинурии в 90% наблюдений. При выполнении биопсии почек у таких больных почти всегда обна- руживают наличие значительных иммуноопосредованных изменений даже при отсутствии клинических признаков обострения. Увеличение титра анти-дсДНК- антител в течение нескольких недель служит предвестником вспышки СКВ. Раннее распознавание таких состояний и активная стероидная/иммуносупрессивная тера- пия играют существенную роль в снижении смертности и инвалидизации среди больных с поражением почек при СКВ. У пациентов с СКВ с высоким содержанием низкоаффинных антител в методе ИФА чаще отмечается поражение центральной нервной системы. Антитела к односпиральной ДНК Антитела к осДНК встречаются при СКВ даже чаще, чем антитела к дсДНК, и MOiyr быть обнаружены приблизительно у 70% больных с СКВ. Хотя они неспецифичны для СКВ, их обнаружение в элюатах больных, умерших от гломе- рулонефрита, может свидетельствовать о роли антител к осДНК в патогенезе пора- жения почек при волчаночном нефрите. При других заболеваниях соединительной ткани их наличие диагностируют с похожей частотой. Антитела к осДНК могут быть обнаружены при множестве других патологических состояний, массивной травме, инфекциях и у клинически здоровых лиц. Высока встречаемость антител к осДНК у онкологических пациентов, получающих цитотоксическую терапию. Неспепифичность обнаружения этих аутоантител в значительной степени ограни- чивает их применение в клинической практике. Определение в сыворотке больного антител к осДНК класса IgM имеет зна- чение для диагностики дискоидной красной волчанки. При кожной форме вол- чанки, сопровождающейся образованием антител к осДНК, отмечается высокая частота развития системного заболевания в виде генерализованной формы СКВ. Приблизительно 20% больных с кожной формой волчанки, негативных по АНФ при
ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ 85 проведении непрямой иммунофлюоресценции, имеют значительный титр антител к осДНК класса IgM, Таких пациентов относят к группе «АНА-негативной СКВ». Антитела к гистонам Эти антитела реагируют с протеиновыми составляющими нуклеосом ДНК- протеиновых комплексов. Антитела к гистонам реагируют с хроматином, диф- фузно распределенным в ядре клетки, что приводит к гомогенному типу свече- ния ядра при использовании клеток линии НЕр-2. Каждая нуклеосома состоит приблизительно из 140 пар оснований! ДНК, обернутой вокруг ядра, из белков- гистонов Н, , Н2В, Н3 и Н4; Нх покрывает ДНК в промежутках между нуклеосомами. У 70% больных СКВ аутоантитела направлены на гисгоны Ц и Н2В, в то время как А Н \ к другим типам гистонов встречаются значительно реже. Высокие титры антител к гистонам характерны для лекарственной волчанки, хотя эта зависимость не абсолютная. Они могут быть обнаружены совместно с антителами к осДНК и использованы в целях ее диагностики, однако опреде- ление антител к гистонам не входит в число распространенных лабораторных тестов. Лекарственно-индуцированная волчанка является результатом побочного действия фармацевтических препаратов. Список препаратов, при которых была описана лекарственная волчанка, достаточно широк. Наиболее часто синдром лекарственной волчанки отмечается на фоне приема фенитоина, хинидина, гидралазина, метилдопы, прокаинамида, хлорпромазина и изониазида. Синдром характеризуется развитием люпоидноподобною заболевания с лихорадкой и полисерозитом. Лекарственно-индуцированная волчанка протекает, как правило, без поражения почек. Лишь при приеме D-пенициллинамина^ описано развитие гломерулонефрита, поражение кожи и появление антител к дсДНК. Для больных лекарственной СКВ характерны очень высокие титры АНА, и почти у всех паци- ентов имеются антитела к гистонам. Отмена лекарственного препарата приводит к постепенному снижению титров аутоантител и их исчезновению из сыворотки крови в течение 6 мес. Это позволяет рекомендовать при дифференциальной диа- гностике лекарственной СКВ исследование парных титров АНФ в течение полу- года после отмены препарата. Необходимо учитывать, что проявления васкулита при лекарственных реакциях также могут быть обусловлены индукцией антиней- трофил ьных цитоплазматических антител (АНЦА). Антитела к гистонам в высоком титре диагностируют у больных со склеродер- мией, а также у пациентов с аутоиммунным гепатитом, В низких титрах возможно их обнаружение при ревматоидном и юношеском артрите, первичном билиарном циррозе, инфекции вирусом Эпштейна-Барр, шизофрении, сенсорных нефропа- тиях, моноклональных гаммапатиях и злокачественных новообразованиях. Они часто встречаются у пожилых людей. Клинических особенностей у больных с этой разновидностью АНА не обнаружено. Антитела к нуклеосомам Нуклеосомы представляют собой универсальные структуры хроматина и явля- ются основной формой хранения эукариотической ДНК. Значительное содержа- ние циркулирующих нуклеосом обнаруживается у больных с онкологическими заболеваниями при цитостатической терапии, при септических состояниях, а также у больных СКВ. Предполагается, что в основе этого явления лежит индук- ция клеточного апоптоза. При СКВ установлен факт избыточного апоптоза ряда клеток, в частности лимфоцитов периферической крови, эн цотелиальных клеток и кератиноцигов. При апоптозе эндонуклеазы разрывают ДНК в промежутках между нуклеосомами, последние выделяются в кровоток. Свободная дсДНК обнаружи- вается в периферической крови только в составе нуклеосом. В настоящее время нуклеосомы рассматривают в качестве основного иммуногена, стимулирующего
86 ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ иммунный ответ Т- и В-клеток при СКВ. Из пула лимфоцитов периферической крови больных можно выделить CD4+ клоны Т-клеток, специфичные к нуклео- сомальным антигенам. Установлен ряд иммунодоминантных пептидов в составе гистонов, индуцирующих пролиферативные ответы и секрецию цитокинов в куль- турах лимфоцитов из крови больных СКВ. При контакте антиген-специфичных CD4+ лимфоцитов с В-клетками в культурах in vitro наблюдается продукция специфических ан гинуклеосомальных антител и антител к дсДНК. Антигены некоторых вирусов способны ассоциироваться с нуклеосомами с образованием иммуногенных комплексов, которые могут индуцировать бласттрансформацию в культурах лимфоцитов периферической крови больных СКВ. Иммунизация нуклеосомами лабораторных животных приводит к образованию АНА, антител к ДНК, антифосфолипидных антител и появлению ряда морфологических призна- ков волчаночного нефрита. Антитела к нуклеосомам встречаются у 70% больных СКВ. Сравнительно редко их обнаруживают у больных СШ и при СЗСТ (5-8%). Этот тип АНА не диагно- стируют у больных другими заболеваниями соединительной ткани и здоровых доноров, что позволяет отнести антинуклеосомные антитела в разряд высокоспе- цифических маркеров СКВ. Высокие титры антинуклеосомных антител характер- ны исключительно для больных активной СКВ, сопровождающейся нефритом, их уровень положительно коррелирует с показателями активности заболевания. При мониторинге их содержания было установлено, что титры антител к нуклеосомам увеличиваются непосредственно перед вспышкой заболевания параллельно с раз- витием гломерулонефрита. Нуклеосомы, находящиеся в крови, обладают высокой аффинностью к гепарансульфату базальной мембраны клубочков и способны откладываться на ней. приводя к связыванию антинуклеосомальных антител и антител к дсДНК с последующим развитием гломерулонефрита. При использовании ИФА тест-систем к нуклеосомам чувствительность состав- ляет 50-60% при специфичности более 95%. Для диагностики СКВ у больных с высокими титрами АНФ можно рекомендовать сочетанное обнаружение антител к дсДНК и антител к нуклеосомам. Антитела к рибонуклеопротеинам Антитела к рибонуклеопротеинам (реагируют с комплексами полипептидов и PH К) представляют собой подсемейство АНА, включающие анти-Sm, анти-от^АР (U^-RNP), антн-Ro/SS-A, анти-Lc/SS-B. Все эти белки входят в состав сплайсо- сом — надмолекулярных комплексов, осуществляющих перестройку мРНК. Эти разновидности АНА суммарно встречаются при СКВ чаще, чем антитела к дсДНК. Для всех АНА к рибонуклеопротеинам характерен гранулярный тип свечения АНФ на клетках линии НЕр-2. Концентрация антител к рибонуклеопротеинам в сыворотке больных диф- фузными болезнями соединительной ткани (ДБСТ) необычайно высока. Если антитела к дсДНК выявляются высокочувствительными методами, такими как иммунофлюоресценция, радиииммунопреципитация и иммуноферментный метод, то антитела к рибонуклеопротеинам определяются специфичными, но нечувстви- тельными мет одами иммунодиффузии и контрэлектрофореза, В сыворотке боль- ных антитела к рибонуклеопротеинам могут присутствовать как изолированно, так и наряду с антителами к дсДНК. Клиническое значение антител к рибопротеи- нам сложно переоценить в связи с их прогностическим значением. Они определя- ют группу больных СКВ, у которых ведущим клиническим симптомом является поражение кожи. Хотя поражения почек у этих больных не исключены, но частота волчаночного гломерулонефрита в этой группе больных гораздо ниже, чем при анти-дсДНК позитивной волчанке. Обнаружение рибонуклеопротеиновых АНА при СШ указывает на вероят ность экстрагландулярных симптомов заболевания,
ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ 87 а наличие U^RNP позволяет отнести пациентов в группу смешанного заболевания соединительной ткани. Антитела к Sm-антигену В 1966 г. Tan и Kunkel описали систему Sm-антигенов, реагирующих с антитела- ми из сыворотки больной с фамилией Smith. Sm-антиген образует около 9 белков, составляющих ядро snRNP (small nuclear ribonudeoprotdn) — рибопротеиновых комплексов, включающих молекулы малой ядерной РНК (snRNA), и 10 ассоции- рованных белков. Ядро комплекса, в которое входит Sm-антиген, покрыто белками Ц-RNP-антигена. Антитела к белкам Sm-антигена (В/В’, D) встречаются изолиро- ванно, в то время как антитела к белкам UX-RNP (70 кДа, А, С) могут встречаться совместно с антителами к Sm. Как для антител к Sm, так и антител к U^RNP харак- терен гранулярный тип свечения АНФ, который требует определения конкретных мишеней АНА с помощью уточняющих тестов. Антитела к Sm-антигену представляют высокоспецифичный, но сравнитель- но редко встречающийся маркер СКВ (20-30% больных СКВ). Антитела к Sm обнаруживают у 30-40% пациентов — представителей африканской и азиатской расы, в европейской популяции встречаемость среди больных СКВ не выше 20%. Важность обнаружения антител к Sm-антигену при СКВ обусловлена их абсолют- ной специфичностью, что явилось причиной включения этой разновидности АНА, наряду с антителами к дсДНК и LE-клетками, в классификационные критерии СКВ Американской ассоциации ревматологов. Клиническими признаками, связанными с наличием Sm-антител, являются прежде всего более агрессг Е ное течение забо- левания, поражение ЦНС, волчаночные психозы и относительная сохранность функции почек. Вопрос о необходимости мониторинга для прогнозирования обо- стрения заболевания окончательно не решен, но в связи с низкой встречаемостью антител к Sm практически не выполняется. Антитела к snRNP (U}-RNP) Антитела к snRNP направлены против белков А, С и 70 кДа, входящих в состав рибонуклеопротеина, содержащего Ц-малую ядерную РНК. Антитела к snRNP встречаются приблизительно у 30% больных СКВ (табл. 17-8), причем они обычно встречаются совместно с антителами к Sm-антигену. Изолированное обнаружение высоких титров этих антител характерно для гетерогенной группы больных с при- знаками прогрессивного СС, СКВ и дерматомиозита. Это заболевание носит назва- ние СЗСТ (mixed, connective tissue disease) или синдром Шарпа. Клиническая картина при СЗСТ представлена разнообразными признаками склеродермии, включая синдром Рейно, склеродактилию, нарушением моторики пищевода и фиброзирую- щим поражением легких, миозитом, напоминающим таковой при полимиозите, недеформирующим артритом и полисерозитом. СЗСТ характеризуется редкостью поражения ЦНС и сохранностью функции почек, хорошим ответом на низкие дозы глюкокортикоидов и. в целом, благоприятным прогнозом. СЗСТ представля- ет собой частный случай так называемых перекрестных синдромов, сочетающих клиническую картину различных заболеваний соединительной ткани. Таблица 17-8. Диагностическое значение антител к sn-RNP (U^-RNP) Л -луляция больных Комментарий СЗСТ Сочетание миозита, склеродермии и волчанки СКВ Часто развивается синдром Рейно, реже — поражение почек Синдром врожденной красной волчанки (Жблокадй) Ребенок от $лЯЛ/Р-позитивной матери Склеродермия Около 5% больных snRNP-позитивны Полимиозит Около 10% больных S/JR/VP-ПОЗИТИВНЫ
88 ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ Существует несколько диагностических критериев СЗСТ, основным из которых является обнаружение антител к snRNP в сыворотке крови. Однако большинство исследователей склоняются к тому, что клинические признаки большей части больных с антителами к snRNP удовлетворяют классификационным критериям СКВ, однако у них наблюдаются своеобразные клинические формы ее течения. Характерно, что у 30-50% больных СЗСТ отмечается позитивный тест волчаноч- ной полоски (ТВП) при иммунофлюоресцентном обследовании биопсий кожи. Этот тест высокоспецифичен для СКВ, что лишний раз подчеркивает родство СЗСТ и классической СКВ. У больных СКВ с антителами к snRNP обычно присутствует синдром Рейно, признаки миозита и склеродактилия. Приблизительно у 5—10% больных с классическими признаками прогрессивного СС и некоторых больных с полимиозитом также присутствуют антитела к snRNP. У s/zWP-позитивных матерей наблюдается высокий риск рождения ребенка с кожными признаками врожденного люпоидного синдрома и врожденной AV-блокады. Поражение почек также может встречаться у больных СКВ с антителами к snRNP, хотя ее встречае- мое! ь значительно ниже, чем частота поражения почек, у больных с антителами к дсДНК. По всей видимости, СЗСТ — некий этап в развитии заболевания, после чего про- исходит трансформация в определенную клиническую форму. Антитела к snRNP могут встречаться у больных с клинической картиной диффузной склеродермии или полимиозита. Так, при воспалительных миопатиях антитела к snRNP обна- руживают приблизительно у 10% больных. У этих пациентов заболевание может начаться с субфебрилитета, артрита и синдрома Рейно, в дальнейшем наблюдается постепенная его прогрессия с развитием полимиозита. Схожая картина наблюда- ется у больных ПМ при наличии антител к Ro/SS-A, что сопровождается клиниче- ской картиной полимиозига, несущего черты СКВ и СШ. В свою очередь, у больных с диагнозом СЗСТ имеются антитела к осДНК, гисто- нам и антикардиолипиновые антитела с частотой, соответствующей таковой при СКВ. РФ встречается приблизительно у 30% этих пациентов. Тесты, направленные на обнаружение антител к snRNP, следует выполнять всем больным, позитивным в иммунофлюоресцентном тесте, особенно с крупнограну- лярным типом свечения. Поскольку нет данных, свидетельствующи к об изменении их концентрации при обострении заболевания, определение их титра в динамике не имеет важного клинического значения. Совместно с антителами к snRNP в 50?/» случаев выявляются РФ и реже — антитела к другим рибонуклеопротеинам, таким как Sm, SS-A и SS-B, а также антитела к дсДНК и к центромерам хромосом. Антитела к snRNP способны проникать внутрь живых клеток и связываться с внутриклеточными мишенями in vivo. При использовании метода проточной цитометрии было показано, что антитела к snRNP способны проникнуть в ядра половины живых клеток периферической крови, причем этот процесс не является обычным захватом сывороточного IgG и зависит от сохранности Fc-фрагмента молекулы иммуноглобулина. Аутоантитела могут проникать внутрь клетки путем нарушения проницаемости клеточной мембраны либо в результате микропи- ноцитоза иммуноглобулинов, связавшихся с антигенами, экспонированными на поверхности клетки. В любом случае этот еще не изученный механизм про- никновения антител в живые клетки, доказанный также в отношении антител к топоизомеразе-1 при склеродермии, по-видимому, играет определенную роль в иммунопатогенезе ДБСТ. Антиуела к Ro/SS-A Сывороточный фактор у больных с СШ, связывающийся с экстрактами слюн- ных и слезных желез, был идентифицирован под названиями Ro и La, в соответ- ствии с именами больных, у которых антитела были впервые выделены. Согласно
ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ g9 современной номенклатуре, эти разновидности антител получили названия SS-A и SS-B (Sjogren's syndrome A and В antigens). Антитела Ro/SS-A направлены против ядерных рибонуклеопротеинов 60 и 52 кДа, с которым связаны цитоплаз- матические РНК, транскрибируемые РНК-полимеразой III. Антиген SS-А при- сутствует в большинстве клеток человеческого организма, однако в наибольших количествах в лимфоидных тканях, таких как тимус и селезенка. Антитела к Ro/ SS-A могут быть диагностированы всеми стандартными тестами, применяемыми для обнаружения АНА. Контрэлектрофорез превосходит другие методы по чув- ствительности (в том числе ИФА) и специфичности, которая достигает 100%, и представляет собой оптимальный метод для выявления этой разновидности АНА в клинической практике. Если субстратом для определения АНФ служат криосрезы печени или почек крыс, то большинство больных с антителами к Ro/SS-A будут негативны при проведении непрямой иммунофлюоресценции, что входит в поня- тие «АНФ-негативная СКВ». Антитела к Ro/SS-A имеются приблизительно у 50% больных СКВ, 70% боль- ных дискоидной красной волчанкой (ДКВ), 60% больных с СШ и примерно 30-40% больных РА. Диагностически значимые титры этих антител могут встре- чаться у 1% здоровых женщин в возрасте 20-45 лет. Антитела к антигену массой 60 кДа сравнительно чаще выявляют у больных СКВ, тогда как при СШ определя- ют антитела против обоих антигенов массами 60 и 52 кДа. Антитела к Ro/SS-A обычно встречаются в популяции больных СКВ с выра- женной симптоматикой фотосенситивных кожных проявлений, близких ДКВ, что обусловливает целесообразность активного поиска антител к Ro/SS-A при обсле- довании больных с предполагаемой СКВ с выраженными проявлениями фото- чувствительности (табл. 17-9). Часто такие больные описывают ожоги «сквозь оконное стекло», что свидетельствует о фоточувствительности к низкоэнергетиче- ским длинноволновым ультрафиолетовым волнам. Клинические проявления при классической СКВ, сопровождающейся присутствием антител к Ro/SS-A, включа- ют симптомы фоточувствительности, вторичный СШ у 10% больных, поражение легких, лимфопению, реже — нефрит, тромбоцитопению и наличие РФ. Отмечено, что антитела к Ro/SS-A встречаются при сравнительно позднем начале развития СКВ после 50 лет, протекающей с вторичным СШ. Эта разновидность заболевания характеризуется поражением легких, нейропсихическими проявлениями и реак- циями фоточувствительности на фоне нормальной функции почек. Таблица 17-9. Клинические формы системной красной волчанки, сопровождающиеся образова- нием антител к Ro/SS-A массой 60 кДа Клиническая форма Комментарий АНА-негативная волчанка При прицельном обследовании 75% этих больных имеют антитела к Ro/SS-A Подострая кожная волчанка Характерна выраженная фоточувствительность До 70% больных /to/SS-4-позитивны, нередко отмечается симптома- - тика СШ Волчаноподобный синдром, свя- занный с недостаточностью фак- торов комплемента С, или С4 50-75% больных /to/SS-A-позитивны, часто обнаруживают фоточув- ствительные поражения кожи, низкая частота встречаемости антител к дсДНК СКВ с поздним началом Начало волчанки в возрасте 55 лет, почти 90% больных Ro/SS-A- позитивны. Характерны кожные, нейропсихические и легочные про- явления СКВ СКВсСШ Клинические признаки СКВ и СШ, низкая частота поражения почек, часто — выраженная фоточувствительность и кожные высыпания Врожденная красная волчанка Антитела к Ro/SS-A обнаруживают у 100% матерей Миозит У 5% больных с поли миозитом имеются антитела к Ro/SS-A
90 ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ При классической ДКВ антитела к Ro/SS-A обнаруживают в 75% наблюдений. У таких пациентов поражения кожи располагаются преимущественно в местах подвергшихся инсоляции. Они представляют собой небольшие эритематозные папуллы или бляшки, либо замкнутые циркулярные эритематозные высыпания. У больных ДКВ отмечают наличие мышечно-суставного синдрома,, проявляющегося артралгиями либо артритом. Антитела к Ro/SS-A определяют у 98% матерей, дети которых страдают син- дромом врожденной волчанки. В основе этого заболевания лежит проникновение в кровь новорожденного через плаценту антител к Ro/SS-A. Основным признаком врожденной волчанки является дерматоз, напоминающий ДЛЕ, и множество системных и гематологических синдромов, включающих врожденную поперечную АУ-блокаду, гепатит, гемолитическую анемию и тромбоцитопению. Среди клини- ческих манифестаций врожденная атриовентрикулярная блокада — самое тяжелое и необратимое осложнение, требует установки искусственного водителя ритма непосредственно после рождения ребенка. Другие внесердечные проявления носят транзиторный характер и разрешаются после Ь мес, что соответствует времени истощения пула материнского IgG в крови ребенка. В эксперименте человеческий иммуноглобулин, содержащий антитела Ro/SS-A, обладает прямым кардиотоксич- ным действием в животных моделях ex vivo. Около половины матерей детей с врожденной волчанкой обычно асимптомны во время рождения ребенка или лишь изредка имеют проявления СШ, СКВ или СЗСТ. После рождения детей у большинства асимптомных матерей через некото- рое время разворачивается картина того или иного заболевания соединительной ткани. Таким образом, все беременные с подозрением на системное заболевание соединительной гкани должны быть лабораторно обследованы для выявления группы риска врожденной красной волчанки. Установлено, что у больных СШ имеющих антитела к Ro/SS-A, больных с позд- ним началом СКВ, сопровождающимся наличием Ro/SS-А-антител и признаками вторичного СШ, а также у больных с подострой кожной волчанкой отмечается повышенная частота встречаемости определенных аллельных форм генов главно- го комплекса гистосовместимости, в частности HLA-B8, DR3, DQ1/2, что может указывать на общность генеза этих заболеваний. Антитела к La/SS-B Антитела к SS-B-антигену встречаются приблизительно у 10-15% больных с СКВ и примерно у 50% больных с СШ. Антитела к La/SS-B направлены на белки массой 48 и 43 кДа, связанные с транскриптами РНК-полимеразы 3. La/ SS-B-макромолекула связывает Ro/58-А-ассоциированные Y,_5 РНК, т.е. в ряде случаев La/SS-B и Ro/SS-A представляют собой один антиген. Для антитела к La/ SS-B характерен крупногранулярный тип флюоресценции АНФ на линии HFp-2. Антитела к La/SS-B в подавляющем большинстве случаев наблюдаются совместно с антителами к Ro/SS-A, в то время как последние могут встречаться изолирован- но. Совместное обнаружение этих видов АНА является основой лабораторной диагностики СШ и обладает высокой специфичностью при данном заболевании. СШ — ревматическое заболевание, поражающее слюнные и слезные железы, приводящее к ксеростомии и ксерофтальмии. Его встречаемость у лиц 50-70- летнего возраста достигает 5% всей популяции, в подавляющем большинстве СШ поражает женщин. Часто СШ сопровождается экстрагландулярными проявле- ниями, такими как васкулиты, а также на его фоне нередко отмечается развитие лимфом. Первичный СШ встречается изолированно, но признаки СШ обнару- живаются при РА, СКВ и других аутоиммунных заболеваниях в виде сочетания ксеростомии и ксерофтальмии.
ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ 91 Предполагается, что антигены Ro/SS-A и La/SS-B концентрируются на поверх- ности клеток эпителия конъюнктивы и желез у больных СШ, Сходное распреде- ление этих антигенов отмечается в клетках перевиваемых линий, пораженных ретровирусами, что позволяв т с определенной уверенностью предполагать вирус- ную этиологию данного заболевания. У больных с антителами к La/SS-B отмечает- ся выраженная инфильтрация слюнных желез иммуноглобулин-секретирующими В-клегками, синтезирующими аутоантитела. Хотя данных за непосредственное цитопатическое действие АНА при СШ не получено, слюнные железы, без сомне- ния, являются основным местом продукции аутоантител, участвующих в образо- вании ЦИК и развитии иммунокомплексной патологии. Если антитела к Ro/SS-A встречаются при разных аутоиммунных заболеваниях, то La/SS-B обычно указывают на наличие у больного СШ. Антитела к La/SS-B крайне редко встречаются при СКВ, протекающей с выраженными проявлениями вторичного СШ и сравнительной сохранностью функции почек. Комбинация Ro/ SS-A и La/SS-B нередко отмечается в сочетании с высокими титрами РФ, гипер- гаммаглобулинемией и криоглобулинемией. Для больных с антителами к Ro/ SS-A и La/SS-B характерно раннее начало и большая длительность заболевания, выраженное увеличение околоушных слюнных желез и значительная степень лимфоцитарной инфильтрации слюнных желез. Титр антител к Ro/SS-A и La/SS-B коррелирует со степенью лимфоцитарной инфильтрации малых желез. Их обнару- жение у больного СШ может прогнозировать развитие таких экстрагландулярных проявлений заболевания, как васкулит, лимфаденопатия, спленомегалия, анемия и лейкопения. Таким образом, антитела к Ro/SS-A и La/SS-B отражают выражен- ность патологического процесса при СШ и риск развития экстрагландулярных проявлений. Однако обнаружение Ro/SS-A и La/SS-B при СШ характеризуется сравнительно низкой чувствительностью. Существенное значение в диагностике СШ играет определение антител к про- токам слюнных желез, которые встречаются у 50-90% больных СШ Эти антитела реагируют с цитоплазмой эпителиальной клетки Для их обнаружения применяют метод НРИФ с использованием в качестве субстрата аутопсийных человеческих тканей. Обычно у больного СШ, наряду с антителами к протокам, имеются анти- тела к Ro/SS-A, La/SS-B, РФ и другие разновидности АНА. Среди признаков аутоиммунного процесса при СШ характерно наличие антител к париетальным клеткам слизистой оболочки желудка, нейтрофильным цитоплаз- матическим антигенам и антител к митохондриям, что связано с поликлональной активацией В-клеточного звена иммунитета, индуцирующей образование аутоа- грессивных клонов плазмоцитов. Гиперстимуляция В-клеток при СШ является причиной частого возникновения лимфопролиферативной патологии. Признаки моноклональной В-клеточной пролиферации в виде образования моноклональ- ного иммуноглобулина отмена ют у 60% больных с экстрагландулярными прояв- лениями СШ и практически у всех больных обнаруживают свободные легкие цепи иммуноглобулинов в моче. Антитела к ядерному антигену пролиферирующих клеток (PCNA) Антитела к PCNA-1 (proliferating cell nuclear antigen 1) взаимодействуют с белком циклином массой 36 кДа, участвующим в контроле клеточного цикла. Этот белок появляется в клетке перед митозом и подвергается деградации после деления. Антитела при СКВ дают характерное гранулярное окрашивание митотических клеток и характерную линию иммунопреципитации в геле. В экспериментах in vitro антитела к PCNA способны ингибировать синтез ДНК в митотических клетках, что указывает на их возможное патогенетическое значение при СКВ. Данную группу антител обнаруживают у 3-5% больных СКВ. Они могут встре- чаться при РА, при других ревматических заболеваниях их не диагностируют.
92 ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ У больных СКВ с антителами к PCNA, наряду с типичными признаками волчан- ки, выявляется диффузно-пролиферативный гломерулонефрит, поражение ЦНС и тромбоцитопения. Характерно, что у больных с нейропатией и антителами к PCNA-1 нет антител к дсДНК. Мониторинг содержания антител показал, что увеличение титра антител к PCNA-1 сопутствует обострению гломерулонефрита, стероидная терапия снижает их титр, У больных волча нкой отмечают увеличение экспрессии PCNA-1 на мононуклеарах крови, преимущественно на CD4J и CD8+- клетках. Процентное соотношение PCNA- 1-позитивных клеток коррелирует с активностью заболевания. Антитела к рибосомам и рибосомальному белку Р (RiboP) Рибосомы явл яютс я цитоплазматическими органеллами, однако антитела к ним причисляют к семейству АНА. Рибосомы — органеллы, состоящие из комплексов белков и нуклеиновых кислот, их основная функция заключается в синтезе белка на основании последовательности матричной РНК. При СКВ основными антиге- нами служат фосфопротеиновые компоненты рибосом, прежде всего рибосомаль- ные белки Ри, Рт и Р,. Антитела к рибосомам могут выявляться при использовании флюоресцентного теста и характеризуются типичным свечением цитоплазмы клетки. Иногда цитоплазматическое свечение может быть пропущено, больные могут попадать в группу «АНФ-негативной СКВ», что требует более детального обследования для обнаружения этой разновидности АНА. Антитела к рибосомальному белку Р высокоспецифичны для СКВ, имеются у 10-20% больных. Антитела к рибосомам часто встречаются совместно с анти тела- ми к 5?л-антигену. Антирибосомальные антитела обнаруживают преимущественно у больных с обострением СКВ, с поражением ЦНС, особенно при волчаночном психозе и депрессии, встречаемость антирибосомальных антител при этих состоя- ниях составляет 50-80%. В диагностике поражения ЦНС при СКВ выявление антител к рибосомальному белку Р целесообразно дополнять исследованием ликвора для обнаружения олигоклонального IgG, который отражает иммуноо- посредованное воспаление в ЦНС. Определение этих антител позволяет отличить поражение ЦНС на фоне СКВ от психоза, вызванного приемом высоких доз кор- тикостероидных гормонов. Другие клинико-лабораторные взаимосвязи между обнаружением антител к рибосомам и клинической картиной СКВ включают развитие дискоидных высы- паний, фоточувствительность и афтозный стоматит, поражение печени у пациен- тов с высокими титрами антирибосомальных антител. Антитела к Ku/Ki и антитела к МАт-антигену Ант и гела к Ku (Ki) взаимодействуют с белками ядерного матрикса массой 70 и 80 к Да. Они были впервые обнаружены у больных с перекрестным синдромом с проявлениями полимиозита и склеродермии. Эти антитела встречаются у 10-40% населения европейской популяции больных СКВ, причем в высоких титрах, пре- вышающих 1:10 000. Их наличие диагностируют при СЗСТ, склеродермии и зна- чительно реже - при полимиозите, РА, СШ, болезни Грейвса (30%) и первичной легочной гипертензии (20%). Антитела к МАт направлены на нуклеарный кислый антиген, чувствительный к протеолизу под воздействием трипсина, но устойчивый к РНКазе и ДНКазе. Эта разновидность АНА встречается у 3-18% больных СКВ, возможно, у больных с более активным течением заболевания. Антитела к антигену Scl-70 (топоизомеразе-1) При СС основной разновидностью АНА являются аутоантитела против анти- гена ScZ-70. Эти антитела имеют основной мишенью топоизомеразу-1 массой 70 кДа. Топоизомераза представляет собой один из ферментов, участвующих в механизмах деспирализации суперскрученной ДНК, необходимой для транс-
ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ 93 кринции генов. Антит енпая структура топоизомеразы хорошо изучена, основным антигеном, который используют в методах ИФА и иммщюблота, является реком- бинантный белок. Любой метод, применяемый для обнаружения антител к Scl-70, может быть подтвержден непрямой иммунофлюоресценцией на клетках НЕр-2, благодаря характерному двойному типу свечения, включающему мелкогрануляр- ный и ядрышковый тип флюоресценции. Это обусловливает целесообразность определения АНФ в качестве скринингового теста перед определением антител к Scl-70. Антитела к Sc/-70 представлены иммуноглобулинами классов IgG и IgA, однако рутин ные лабораторные тесты позволяют обнаружить преимущественно антитела класса IgG. Антитела к топоизомеразе встречаются при диффузной склеродермии с поражением внутренних органов (СС). однако их наличие не исключает присут- ствия перекрестных синдромов склеродермии с СКВ или СШ. Антитела к Scl-70 присутствуют у 70% больных СС. у 30% больных диффузной склеродермией и у 10% больных с локализованными формами этого заболевания. В единичных слу- чаях могут встречаться у онкологических больных без признаков СС или склеро- дермии У больных с диффузной склеродермией с антителами к Scl-70 чаще встре- чаются рубцовые изменения на коже пальцев, развитие центрального склероза и поражение почек и сердца. Антитела к центромерам Основным антигеном является центромерный белок CENP-B, который входит в состав центромер — частей хромосомы эукариот, необходимых для образования веретена деления при митозе. Ткани лабораторных животных слабо экспресси- руют антигены центромерных антител, поэтому АНФ на клеточной линии НЕр-2 является основным методом обнаружения этих антител в клинической практике. Антитела к центромерам хорошо визуализируются на НЕр-2-клетках благодаря свечению в делящихся клетках, в которых хромосомы компактны. Если хромосомы находятся в стадии спирализации, в ядре клетки флюоресцируют мелкие гранулы либо наблюдается картина веретена деления, подчеркнутого свечением центро- мер. Антицентромерные антитела обнаруживают в высоких титрах при использо- вании линии НЕр-2, для которых типична большая частота клеточных делений. Иммуноблоттинг имеет лишь незначительные преимущества в связи с большей объ- ективизацией результатов теста. Антитела к центромерам и антитела к Scl-70 редко встречаются совместно. Иммуноблоттнг показывает, что в 10% случаев у больных с Scl-70 также имеются антицентромерные антитела. Часто у этих больных диагно- стируют Ro/SS-A и La/SS-B, PM-Scl, антимитохондриальные антитела. Антитела к центромерам являются серологическим маркером CREST-синдрома, представляющего собой сравнительно доброкачественную форму диффузной склеродермии, которая характеризуется подкожными кальцинатами, синдромом Рейно, эзофагитом, склеродактилией и телеангиэктазиями на коже туловища. Титры антител к центромерам не отражают активности заболевания Антитела к центромерам выявляют у 50% больных с CREST, у 20% больных с СС и у 10% больных с изолированным синдромом Рейно. В этой группе пациентов присутствуют типичные клинические признаки CREST-синдрома: отсутствие рубцовых контрактур пальцев, более выраженный отек пальцев (по сравнению со склерозом), кальциноз фасций и сухожилий. Больные с антителами к центро- мерам старше, длительность заболевания у них обычно больше, чем у больных со склеродермией без этих антител. Это связывают с тем. что у таких больных реже отмечается поражение внутренних органов, реже встречаются атрофические про- цессы на коже, но часто присутствует кальциноз и ишемическая гангрена пальцев кисти. Практически у всех больных с антицентромерными антителами имеется выраженный синдром Рейно.
94 ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ Антицентромерные антитела присутствуют в сыворотке 20% больных с идио- патическим синдромом Рейно, сопровождающимся артралгиями. У половины из них через несколько лет развивается полная клиническая картина склеродер- мии. Таким образом, антицентромерные антитела могут служить предвестником склеродермии и могут быть использованы при дифференциальной диагностике синдрома Рейно. Антицентромерные антитела не выявляют у здоровых лиц даже в низких титрах, что позволяет рассматривать их обнаружение как предиктор разви- тия заболевания. Патогенетическая роль аутоантител при склеродермии остается под вопросом, изменения их титра не отражаются на активности аутоиммунного процесса, однако указывают на определенные клинические проявления этого заболевания. Антитела к центромерам изредка встречаются при ряде других заболеваний, сопровождающихся синдромом Рейно: СКВ, РА. тиреоидите Хашимото. первич- ном билиарном циррозе. Антитела к PM-Scl и другим антигенам ядрышка АНА, направленные против компонентов ядрышка, таких как PM-Scl, U^-RNP (фибрилларин), РНК-полимераза I, NOR90, часто обнаруживают при СС. Основным методом обнаружения этих разновидностей АНА является прицельное определе- ние АНФ с ядрышковым типом свечения. Антитела к PM-Scl-антигену обнаруживают при сочетании клинических признаков СС и НМ. Эта разновидность АНА направлена к антигенной системе ядрышка, включающей более 16 белков с молекулярным весом от 20 до 110 кДа. В случае наличия антител к PM/Scl приблизительно у 50% больных имеет место сочетание миозита и СС, реже антитела встречаются на фоне классической кар- тины ПМ или СС. Это сочетание получило название «склеромиозит», характе- ризующийся миозитом и миалгиями в сочетании с кожными признаками дерма- томиозита (периорбитальным отеком и папулами Готрона), наряду с синдромом Рейно, склеродактилией и интерстициальным пневмонитом. У больных с анти- телами к PM-Scl высок риск идиопатической легочной гипертензии, что приводит к быстрой декомпенсации пациентов, поэтому такие больные требуют особого внимания при оценке функции легких. Антитела к РНК-полимеразам I, II и III встречаются у 20% больных с СС, CREST и другими перекрестными синдромами. В иммунофлюоресцентном тесте отмечают своеобразный точечный ядрышковый тип свечения. Их обнаруживают изолированно, без антител к центромерам и Sd-70. Антитела к полимеразам свя- заны с диффузным поражением кожи и внутренних органов, в том числе сердца и почек. Антитела к фибриллярину (U^noRNP) — одному из основных ядрышко- вых рибонуклеопротеинов — диагностируют у 6-8% больных склеродермией. Иммунофлюоресценция фиксирует анти ядрышковый тип свечения со значитель- ной конденсацией и интенсивным свечением хроматина в клетках, находящихся в процессе митоза. Антитела к фибриллярину встречаются у больных с агрессивным прогрессирующим системным склерозом с вовлечением внутренних органов, в том числе с поражением тонкого кишечника, легочной гипертензией, миозитом, и указывают на неблагоприятный прогноз. Антитела к РНКазе (RNAse MPR, Th snoRNP) направлены на один из ядрыш- ковых рибонуклеопротеинов, связанных с процессингом митохондриальной РНК. Они встречаются у 4—11*>о больных склеродермией. Их присутствие в сыворотке типично для поражения тонкого кишечника, гипотиреоза, артрита и локализован- ной кожной формы склеродермии. Антитела к NOR90 взаимодействуют с белком массой 90 кДа, компонентом ядрышкового организатора, участвующим в сборке ядрышка после митоза. При
ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ 95 выявлении АНФ в ядре обнаруживают 10-20 мелких дискретных точек, причем интенсивность окраски меняется в зависимости от фазы жизненного цикла клетки. Этот тип АНА неспецифичен при склеродермии и встречается при СКВ. РА, неко- торых формах онкологических заболс ваний. Миозмт-специфические антинуклеарные антитела: антитела к тРНК-синтетазам (анти-Jo-l, PL-7, PL-12, EJ и 0J), антитела к Mi-2 антигену, SRP и р56 Заболевания, характеризующиеся воспалительным миозитом, представляют полиморфную группу, характеризующуюся цитотоксическим ответом к компонен- там поперечнополосатой мускулатуры. Их часто объединяют под названием «вос- палительные миопатии». Среди наиболее часто выявляемых заболеваний, отно- сящихся к воспалительным миопатиям, выделяют классический дерматомиозит, миозит в рамках перекрестных синдромов, полимиозит и паранеопластический полимиозит, а также миозит с внутриклеточными включениями. Конкретные разновидности АНА при ПМ/ДМ условно подразделяют на миозит- спсцифичные и миозит-ассоциированные, т.е. АНА, которые встречаются также при других формах ДБСТ в рамках перекрестных синдромов. Классификация аутоантител при миозите приведена в табл. 17-10. При воспалительных миопа- тиях миозит-специфические антитела могут быть обнаружены в 40% случаев, в то время как миозит-ассоциированные АНА обнаруживают у 20-30% больных. Общая частота встречаемости АНА даже при развернутых фирмах с классической картиной полимиозита не превышает 60%. Таблица 17-10. Классификация антинуклеарных антител при воспалительных миопатиях Разновидности АНА % обнару- жения Комментарий Миозит- специфические антитела Антитела к тРНК- синтетазам (Jo-1, PL-7, PL-V2,EJ\aOS) 25 Маркеры «антисинтетазного синдрома», сочетающего характерные кожные и систем- ные проявления Антитела к белку Mi-2 10 Встречаются при классическом дерматомио- зите с выраженными кожными проявлениями Антитела к компонентам сигналраспознающей частицы SRP 3 Характерно тяжелое течение полимиозита с поражением дыхательных мышц и миокар- дитом Миозит- ассоциированные антитела Антитела к PM-Scl 10 Встречаются у больных с перекрестным син- дромом, объединяющим признаки диффуз- ной склеродермии и полимиозита Антитела к J-RNP 10 Маркер СЗСТ Антитела к SS-A 3 0 К семейству миозит-спефицифических АНА относят 3 основные разновидности аутоантител: антитела к аминоацил-тРНК-синтетазам, антитела к белку Mi-2 и антитела к компонентам сигнал-распознающей частицы SRP. Антисинтетазные антитела — наиболее обширное семейство миозит- специфических аутоантител, насчитывает 5 основных представителей: Jo-1, PL-7, PL-1'2, EJ и OJ, которые совместно встречаются у 20-30% больных ДМ/ПМ. Антитела, взаимодействующие с Jo-1-антигеном, обнаруживают в несколько раз чаще, чем другие антисинтетазные антитела. Эти антитела реагируют с гистидил- тРНК-синтетазой; остальные антисинтетазные антитела направлены против 4-х различных типов тРНК-синтетаз: треониновой, аланиновой, глициновой, изо- лейциновой. Антитела Jo-1 выявляют при использовании контрэлектрофореза и ИФА, что позволяет широко применять определение этого типа АНА в лабора- торной практике. Контрэлектрофорез обладает достаточной чувствительностью и специфичностью для рутинной работы. Хотя антисинтетазные антитела не вклю- чены в классификационные критерии ДМ. их обнаружение при соответствующей
96 ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ клинической картине с высокой достоверностью подтверждает диагноз и, в ряде случаев, делает ненужной биопсию ткани. Поскольку антитела к тРНК-синтетазам обладают низкой чувствительностью при ДМ/ПМ, их отсутствие не может опро- вергнуть диагноз ДМ или ПМ. Антитела к Jo-1 имеются у 15-20% больных ДМ/ ПМ. Предполагают, что более широкое внедрение тестирования в отношении дру- гих антисинтетазных антител может удвоить эту цифру. У всех больных с антисинтетазными антителами наблюдают очень сходную клиническую картину, что привело к выделению особой клинико-лабораторной рубрики — так называемого антисинтетазного синдрома, одной из разновидностей перекрестных синдромов. Он характеризуется клинической картиной дермато- миозита, но протекает более активно и требует назначения активной иммуносу- прессивной терапии. Около 90% больных с антисинтетазным синдромом страдают симметричным полиартритом, часто отмечается синдром Рейно. Для этих боль- ных характерна особая форма поражения кожи, так называемая рука механика, с гиперпигментацирй, гиперкератозом и трещинами по латеральным и пальмарной поверхностям пальцев, напоминающая забитые грязью складки на коже рабочего. Интерстициальное поражение легких или фиброзирующий альвеолиз присут- ствуют у 50-75% больных с антителами к тРНК-синтетазам. Приблизительно у 1/5 больных с антисинтетазными антителами отмечают признаки другого забо- левания соединительной ткани. Больные с антисинтетазными антителами хуже поддаются терапии, и у них чаще возникают обостпения при снижении доз имму- носупрессивных препаратов, Антитела к Mi-2-антигену реагируют с ядерным антигеном, входящим в состав ЭНА. Антитела к Mi-2 являются наиболее специфичным серологическим маркером ДМ, а также встречаются при ювенильном ДМ. Эта разновидность АНА может быть обнаружена благодаря гомогенному типу свечения АНФ. Данный тип АНА обнаруживают у 10-20% больных ДМ с выраженными признаками пораже- ния кожи. У таких больных наблюдают в целом благоприя гное течение заболева- ния и хороший ответ на иммуносупрессивную терапию. Антифосфолипидные антитела ЛОЖНОПОЛОЖИТЕЛЬНАЯ РЕАКЦИЯ ВАССЕРМАНА ПРИ АНТИФОСФОЛИПИДНОМ СИНДРОМЕ Первым методом обнаружения антифосфолипидных антител стал серологи- ческий тест для диагностики сифилиса, который был разработан Вассерманом в Ш06 г. Основным антигеном экстракта бычьих сердец, требуемым для проведе- ния реакции Вассермана (РВ), является фосфолипид, который выделен и назван кардиолипином. Активное внедрение РВ для серодиагностики сифилиса приве- ло к тому, чти была выделена категория пациентов с положительной реакцией, однако признаков сифилиса у них не отмечалось. В то же время у этой категории лиц с ложноположительным серологическим тестом была отмечена повышенная частота встречаемости аутоиммунных заболеваний, прежде всего ДБСТ и СШ. Этот феномен получил название «биологически ложноположительный тест на сифилис». Одновременно с ложноположительной РВ при СКВ в крови этих пациентов был обнаружен сывороточный фактор., ко горый препятствовал свертыванию крови и получил название «волчаночный антикоагулянт». Волчаночный антикоагулянт (ВА) отсутствовал в плазме больных сифилисом и часто отмечался у пациентов с СКВ. У больных с ВА был установлен характерный набор клинических признаков, среди которых ведущими являются тромбозы артерий и вен, повторные выкиды- ши и тромбоцитопения, составляющие симптомокомплекс антифосфолипидного
ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ 97 синдрома (АФС). Интерес к диагностике этого аутоиммунного заболевания зна- чительно возрос в связи с разработкой тестов для выявления антифосфолипидных антител (АФА). АНТИТЕЛА К ФОСФОЛИПИДАМ И АНТИТЕЛА К КАРДИОЛИПИНУ АФС представляет собой аутоиммунное нарушение коагуляции, составляющее основную причину тромбозов у молодых людей и одну из ведущих причин при- вычного невынашивания беременности. В основе АФС лежит образование АФА, представляющих собой гетерогенную популяцию иммуноглобулинов, взаимодей- ствующих с отрицательно заряженными, реже — с нейтральными фосфолипидами. Эти антитела in vitro нарушают образование протромбинового комплекса (про- тромбчназы), который состоит из фактора X, фактора V, фосфолипидов и кальция, что приводит к гипокоагуляции и удлинению времени основных коагуляционных тестов. При этом in vivo у больных АФС имеет место усиленное тромбообразование. Нарушение функции протромбинового комплекса ведет к развитию тромбо- тического состояния с изменением сосудисто-тромбоцитарного гемостаза и хро- ническим потреблением факторов коагуляции, напоминающего ДВС-синдром. При АФС тромбоз происходит на фоне обезвоживания, инфекции или венозного застоя. Помимо коагулопатии, АФС сопровождается нарушениями микроциркуля- ции. проявляющимися язвами кожи, микроангиопатией почек, кожным ливедо. Название «антифосфолипидные антитела» не отражает самой сущности взаи- модействия антифосфолипидных антител со своими антигенами, в котором наряду с фосфолипидами важную роль играют белковые кофакторы этих аутоантител, одним из которых является |3.,-гликопротеин-I ф2-ГП). Другими белковыми кофакторами фосфолипидов могут быть протромбин, тромбомодулин, протеи- ны С и S, фактор XI, аннексии V, кининоген, мембранные белки тромбоцитов и эндотелиоцитов. Кроме того, антикардиолипиновые антитела (АКЛА) пере- крестно реагируют с фосфатидилсерином и другими отрицательно заряженными фосфолипидами, антителами к тромбоцитам, антителами к окисленным липопро- теидам низкой плотности и с протромбином. Таким образом, АФа реагируют с гетерогенной группой фосфолипидов и белковых антигенов сосудистого русла. Предпочтительным тестом для обнаружения АКЛА служит метод ИФА. При детекции АКЛА обязательным является наличие в тестируемом фосфолипидном субстрате р2-ГП, который представляет собой белковый кофактор. Обычно он при- сутствует в составе буферов для разведения сыворотки больных. С методической точки зрения, метод определения АКЛА для диагностики АФС более корректно было бы называть <ф2-ГП-зависимые антикардиолипиновые антитела», поскольку действительной мишенью аутоантител является неоантиген, образующийся при взаимодействии кардиолипина и р2-ГП. АКЛА имеют несомненное патогенетическое значение в развитии коагулопатии. В культурах АКЛА стимулируют выработку внутреннего фактора макрофагами. АКЛА реагируют с тромбоцитами с их активацией, являются причиной тромбоци- топений у большинства больных АФС. АКЛА активируют эндотелиальные клетки с экспрессией факторов адгезии. Под действием АКЛА снижается антикоагулянт- ная активность протеина С. Наконец, АКЛА увеличивают частичное тромбопла- стиновое время in vitro — феномен, известный под названием «волчаночный анти- коагулянт». В качестве антигена могут быть использованы другие отрицательно заряженные фосфолипиды, в частности фосфатидилсерин или фосфатидилино- зитол. Кардиолипин (дифосфатидил-глицерол) имеет значительную структурную гомологию с другими фосфолипидами, поэтому в случае, если отсутствуют АКЛА, обычно отсутствуют другие АФА, Целесообразность определения антител к другим представителям фосфолипидов (фосфа гидилэтаноламину и протромбину) в прак- тической диат ностике пока не доказана.
98 ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИИ Определение АКЛА более стандартизовано по сравнению с другими АФА: соз- даны стандарты сывороток, содержащих АКЛА. Иногда эти стандарты называют стандартами Harris, по имени ученого, который разработал единицы GPL для АКЛА класса IgG и единицы MPL для АКЛА IgM. Одна единица представляет связывающую активность 1 мкг аффинно очищенных поликлональных АКЛА. Вторичный стандарт калибруется против первичных стандартов. Аутоантитела каждого класса можно определять независимо друг от друга. Результаты обследо- вания интерпретируют с помощью градации на низкие (менее 40 единиц), средние (от 40 до 80 единиц) и высокие (более 80 единиц) титры антител. АКЛА могут быть обнаружены как в сыворотке, так и в плазме крови. Положительный резуль- тат определяется при среднем или высоком их титре, ее. при титре более 40 GPL и MPL единиц. Наличие гетерогенных поликлональных АКЛА от различных пациентов в стандартах приводит к различиям между коммерческими наборами. Инактивация комплемента нагреванием может приводить к получению ложно- положительных результатов, а повторное замораживание приводит к снижению титров аутоантител. Согласно лабораторным классификационным критериям АФС, пациент должен быть «положительным» как минимум по одному из тестов (кардиолипину, [3,-ГП-1 или В А) при повторном определении по меньшей мере через 12 нед. Наличие постоянно повышенных АКЛА в титре более 60 GPL может предсказать присутствие у пациента ВА и положительных результатов при иссле- довании на наличие антител к Р2-ГП-1. Подавляющее число тест-систем для обнаружения АКЛА. на отечественном рынке по-прежнему калибровано в единицах Harris. Очевидны недостатки единиц Harris для стандартизации тест-систем. Фактически реактивы разных производи- телей представляют собой разные методы, результаты которых сложно сопоста- вить друг с другом. Для преодоления этих расхождений были предложены новые стандарты АКЛА, основанные на моноклональных очеловеченных антителах HCAL и EY2C9. АКЛА в низких и средних титрах определяют у 30-40% пациентов с СКВ, что позволяет использовать их в качестве одного из серологических маркеров этого заболевания. Их выявление не коррелирует с возрастом больных, длительностью заболевания или особыми чертами его течения, включая наличие полиартрита, серозита или васкулита. В то же время наличие высоких титров АКЛА указывает на риск развития вторичного АФС у больного СКВ. Однако СКВ не единственное ревматол отческое заболевание, сопровождающееся АКЛА. Сравнительно часто АКЛА диагностируют у больных СС, васкулитами и васкулитоподобными состоя- ниями, например при синдроме Бехчета и болезни Крона. При отсутствии ДБСТ заболевание рассматривают как первичный АФС. АКЛА, относящиеся к изотипу IgG2, как правило, имеют максимальный титр непосредственно перед развитием тромбоза и несколько снижаются сразу после его возникновения, что свидетельствует об их потреблении в процессе коагуляции. Увеличение титра АКЛА при развитии клинической картины тромбоза указывает на АФС. В то же время АКЛА являются одними из наиболее распространенных аутоантител, присутствующих у клинически здоровых лиц. Частота их обнару- жения значительно выше частоты обнаружения АФС. Значимые концентрации АКЛА возникают на фоне широкого ряда инфекционных заболеваний. Среди наиболее частых индукторов АКЛА известны инфекции вирусами гепатита С, ВИЧ. Эпштейна-Барр, парвовирусом В19, аденовирусом, стрептококком, спирохе- тами, хеликобактером, сальмонеллами, лептоспирами, токсоплазмой. Обычно при инфекциях появляются АКЛА класса IgM в низком титре, который плавно сни- жается после выздоровления. Это требует повторных определений АКЛА с пере- рывом в 1,5 мес, что соответствует времени обновления пула иммуноглобулинов сыворотки. Онкологические заболевания, хронические интоксикации, в том числе
ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ Q9 алкоголизм, индуцируют образование АКЛА, что обусловливает сложность интер- претации этого показателя. При этом не находят антител к р2-ГП-1 и не бывает зафиксировано тромбозов. АНТИТЕЛА К Р2-ГЛИК0ПР0ТЕИНУ-1 Р2-ГП-1 представляет собой гликозилированный белок плазмы крови, содержа- ние которого в норме составляет 150-300 мкг/мл. Он обладает антикоагулянтной активностью, способен связываться с апоптотическими тельцами и участвует в их клиренсе из кровотока. Определение антител к |3?-ГП-1 было в 2006 г. включено в лабораторные классификационные критерии АФС. р2-ГП-1 обладает непрямой антикоагулянтной активностью за счет ингибирования протромбинового ком- плекса и подавления активации тромбоцитов. Большую роль отводят р2-ГП-1 в фагоцитозе апоптотических клеток и окисленных липопротеинов. При иммуни- зации лабораторных животных р,-ГП происходит образование АФА, в результате часто возникает резорбция плода, тромбоцитопения и увеличение активированно- го частичного тромбопластинового времени (АЧТВ). Антитела к р,-ГП-1 распознают исключительно человеческий белок и встреча- ются у 70-80% больных с АФС. Антитела к Р2-ГП-1 низкоаффинны. их содержа- ние обычно невелико. Связывание Р2ТП-1 на пластике ИФА-планшета приводит к экспозиции скрытых эпитопов. Одной из основных проблем использования этого маркера являются недостаточно сопоставимые результаты обследования, связан- ные с отсутствием стандартизованных калибраторов. Коммерческие наборы кали- бруются собственными калибраторами производителей, и результаты выражаются в произвольных единицах. Несмотря на отсутствие стандартизации, в выявлении антител к Р2-ГП наблюдается лучший межлабораторный консенсус относительно точности этой методики по сравнению с определением АКЛА. На сегодняшний день определение антител к р2-ГП-1 — полноправный лабораторный метод диа- гностики АФС. ВОЛЧАНОЧНЫЙ АНТИКОАГУЛЯНТ АФА индуцируют тромбозы in vivo, но in vitro они приводят к замедлению фосфолипид-зависимых коагуляционных тестов, прежде всего АЧТВ, и, в меньшей степени, протромбинового времени. Выявление ВА — функциональный тест, кото- рый позволяет оценить действие антител на каскад коагуляции, которые, в свою очередь, предупреждая коагуляцию in vitro, сами ассоциируются с тромбозом. Коагулогические тесты для обнаружения ВА подразделяют на скрининговые, коррекционные и подтверждающие. Крайне важно соблюдение точности на преа- налитическом этапе методики, поскольку присутствие тромбоцитов в исследуемой плазме (они являются эндогенным источником фосфолипидов) может привести к получению ложноотрицательных результатов теста. В качестве скрининговых тестов используют АЧТВ с фосфолипид-зависимым субстратом, коалиновое время свертывания и тест с ядом гадюки Рассела. Положительным результатом считают удлинение фосфолипид-зависимого вре- мени свертывания крови свыше нормы. Необходимо использование, по крайней мере, двух коагуляционных тестов. В случае, если оба или хотя бы один из них ука- зывает на наличие ВА, необходимо выполнить коррекционный (смешанный) тест, т.е. повторить тест с добавлением плазмы здорового донора в соотношении 1:1. Если удлинение времени свертывания есть результат недостаточности факторов коагуляции, оно будет скорректировано до нормальных значений, в то время как при наличии ВА коррекции не произойдет. Отсутствие коррекционного действия плазмы здорового донора на время свертывания позволяет отличить действие ВА от дефицита факторов свертывания.
100 ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ Присутствие у больного специфического В А, зависимого от фосфолипидов, и отсутствие в сыворотке других ингибиторов коагуляции проводят подтверж- дающим тестом с добавлением избытка фосфолипидов. В качестве источника фос- фолипидов применяют разрушенные повторным замораживанием-оттаиванием отмытые тромбоциты, либо модифицированный аРТТ-реагент, в котором содер- жится нейтральный фосфолипид в гексагональной форме, специфически связы- вающий ВА. Имеются значительные межлабораторные вариации в выполнении данного типа исследований, поэтому референсные значения должны быть установлены для каждого метода определения ВА и для каждого коагулометра. Независимо от выбранных методов тестирования при определении ВА важно проведение внутреннего лабораторного контроля качества с положительным и отрицатель- ным BA-контролем для каждой партии реагентов. Стандартизация определения ВА — насущная потребность, которую предполагается решить с разработкой моно- клональных антител либо приготовлением референтных стандартов из лиофи- лизированной плазмы больных. Как и в случае обнаружения АКЛА, необходимо подтвердить стойкое присутствие ВА в сыворотке больного АФС во времени, так как ВА может появляться на фоне вирусных и бактериальных инфекций либо под действием ряда лекарственных препаратов. Проводимая терапия антикоагулянтами, прежде всего гепарином*, ведет к удлинению АЧТВ и других скрининговых тестов. Это затрудняет выявление ВА у пациентов, у которых антикоагулянтная терапия была начата по жизненным пока- заниям, В данном случае большую специфичность при диагностике АФС имеют серологические тесты, основанные на определении анти-р2ТП-1-(зависимый ВА). Этот тест признают в качестве наиболее перспективного подхода для оценки риска тромбоза по сравнению с классическими методами определения ВА. Ревматоидный фактор При РА может быть обнаружено до 50 различных видов аутоантител, кото- рые встречаются с различной частотой (табл. 17-11). Первой разновидностью аутоантител, обнаруженных при РА, стал РФ. Основной мишенью РФ является эпитоп Ga, расположенный в С^-С^ районе тяжелой цепи молекулы IgG под- классов IgGp IgG2, IgG4, недалеко от сайта связывания со стафилококковым про- теином А. К РФ причисляют антитела против IgG, представленные основными классами иммуноглобулинов — IgG, IgM и IgA. Хотя РФ может быть представлен любым классом иммуноглобулинов, однако турбидиметрические и агглютина- ционные тесты помогают обнаружить в основном IgM-РФ. В латексном тесте агрегированный человеческий IgG прикреплен к латексным частицам, которые агглютинируют в присутствии РФ, Это быстрый легковыполнимый тест, однако он дает большое количество ложнопозитивных результатов. Среди агглюти- национных тестов классический тест Ваалера-Розе, основанный на пассивной гемагглютинации с использованием эритроцитов барана, покрытых антиэритро- цитарной сывороткой крови кролика, до сих пор не утратил своего значения. По сравнению с латексным и другими агглютинационными тестами положительный тест Ваалера-Розе является более специфичным для РА, поскольку аллотипиче- ские антитела, образующиеся при беременности или после гемотрансфузий, не взаимодействуют с кроличьим IgG. В ряде случаев, тем не менее, гетерофильные антитела к эритроцитам барана, встречающиеся при инфекционном мононуклео- зе и ряде других острых инфекций, способны привести к получению ложнополо- жительного результата этого теста.
ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ 1 Q1 Таблица 17-11. Аутоантитела в лабораторной диагностике ревматоидного артрита Название Источник антигена Мишень антитела Ревматоидный фактор Иммуноглобулин IgG Ga-эпитоп в Рс-фрагменте АНА Клетки линии НЕр-2 Анти-SS-A (52 кДа) Антикератиновые антитела Ороговевающий слой эпите- лия пищевода Профилаггрин крысы Антиперинуклеарный фактор Кератогиалиновые гранулы Филаггрин человека Антифилаггриновые антитела Рекомбинантный Филлагрин человека Антитела к циклическому цитруллин- содержащему пептиду (АЦЦП) Пептидный синтез Цитруллинированный кольцевой пептид Цитруллинированные пептиды Пептидный синтез Несколько линейных пептидов Модифицированный цитруллиниро- ванный виментин (MCV) Рекомбинантный Цитруллинированный виментин Антитела к RA33 Рекомбинантный Рибонуклеопротеины ядра Нефелометрическое и турбидиметрическое определение РФ — наиболее точ- ный аналитический метод. Рассеивание света на формирующихся комплексах «антиген-антитело» позволяет установить их концентрацию в сыворотке крови. Этот тест является наиболее стандартизированным среди всех иммунологических тестов, его применение позволяет быстро и точно получить результат в Ш/мл. Результаты нефелометрического определения РФ хорошо согласуются с традици- онным латексным тестом. Точное определение класса иммуноглобулинов, которым представлен РФ, может быть выполнено с помощью метода ИФА. Убедительных данных о целесообразности определения классов РФ в клинической практике нет. Тем не менее отмечают, что IgG-РФ встречается при васкулитах, сопутствующих РА и синдрому повышенной вязкости крови, поскольку он может участвовать в образовании самоассоциирующихся иммунных комплексов. Для больных с IgA- РФ характерно быстро прогрессирующее течение заболевания. Для стандартизации тестов по обнаружению РФ ВОЗ разработан междуна- родный стандарт сыворотки WHO1066, содержащий 100 IU/мл (international units) РФ. Существующие стандарты сыворотки учитывают РФ класса IgM., таким образом, в международных единицах (Ш/мл) может быть получен ответ для РФ, представленного этим классом антител. В качестве популяционной нормы реко- мендовано рассматривать концентрации РФ ниже 20 IU/мл. Частота встречаемо- сти концентраций РФ, превышающих 20 IU/мл, у здоровых людей среднего воз- раста составляет около 3% и увеличивается до 10-15% у пожилых старше 65 лет. Концентрация РФ в сыворотке крови больного, превышающая 40 IU/мл, должна рассматриваться как высокая и является высокоспецифичной для диагностики РА. Обнаружение титров РФ более 40-50 Ш/мл указывает на высокий риск раз- вития эрозивного артрита. У тех лиц, у которых был обнаружен высокий титр РФ, отмечают значительный риск развития РА, так как обнаружение диагностических титров РФ может предшествовать на несколько лет клиническим проявлениям заболевания. Определение РФ до сих пор является основным лабораторным методом диа- гностики РА и служит основанием для выделения двух его основных клинике - иммунологических разновидностей: серонегативного и серопозитивного РА. Более того, отсутствие РФ при ряде воспалительных артритов позволяет выделить кли- ническую группу серонегативных спондилоартропатий. РФ обладает достаточно высокой чувствительностью и имеется у 60-80% боль- ных РА. Однако в дебюте заболевания, на раннем этапе, РФ обнаруживают менее чем у 25% больных, что существенно снижает его значение для ранней диагности- ки этого заболевания. Однократного определения РФ на ранней стадии РА с отри- цательным результатом недостаточно для того, чтобы исключить серопозитивную
102 ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ клинико-иммунологическую форму РА.. Если диагноз РА подозревают или даже он клинически подтвержден, при отрицательном результате теста по определению РФ требуются повторные определения его титра каждые 6 или 12 мес. Этот срок приблизительно соответствует времени обновления пула плазматических клеток, способных синтезировать аутоантитела. Если же будет получен положительный результат, то нет реальных предпосылок повторять определение РФ с течением времени, поскольку титры аутоантител плохо отражают активность заболевания. Значение повторных определений содержания РФ для контроля над течением заболевания имеет несравненно меньшее значение, чем мониторинг острофазо- вого ответа. Снижение титра РФ в плазме крови при успешной терапии может отчасти объясняться цитостатическим эффектом применяемых препаратов. Тем не менее у больных РА возможна сероконверсия как в одну, так и в другую сторону в зависимости от активности и длительности заболевания, а также от проводимого лечения. Сероконверсия из серопозитивной в серонегативную группу встречается редко и обычно сопутствует полной клинической ремиссии заболевания. Кроме низкой встречаемости РФ в дебюте заболевания, очевидным недостатком РФ в качестве маркера РА является его сравнительно низкая специфичность, кото- рая не превышает 60% (табл. 17-12). Фактически это означает, что каждый 3-4-й положительный тест обнаруживается у больного без РА. Так, частота выявления концентраций РФ, превышающих 20 МЕ/мл, у здоровых людей среднего возраста составляет около 3% и увеличивается до 10-15% у пожилых лиц старше 65 лет. Диагностические уровни РФ часто в< тречаются при СШ, гранулематозе Вегенера, аутоиммунных поражениях печени. СКВ, криоглобулинемии, реже — при других аутоиммунных заболеваниях, а также при хронических инфекциях (подостром септическом эндокардите, туберкулезе, вирусном гепатите С). Хотя РФ входит в классификационные критерии РА, его обнаружение не позволяет доказать нали- чия РА при атипичной клинической картине, а отсутствие РФ в сыворотке боль- ного не позволяет исключить диагноз РА. Таблица 17 12. Частота встречаемости ревматоидного фактора при различных заболеваниях Заболевание Приблизительная частота', % Ревматоидный артрит 80 Синдром Шегрена 70 Смешанная криоглобулинемия 70 Системная красная волчанка 30 Полимиозит 20 Системный склероз 20 Подострый септический эндокардит 40 Цирроз печени 25 Инфекционный гепатит 25 Туберкулез 15 Саркоидоз 10 Сифилис 10 Здоровый контроль <5 Старость (>70 пет) 15 ' — более 25 МЕ/мл. Антицитруллиновые антитела Антицитруллиновые антитела (АЦА), или антитела к циклическому цитруллин- содержащему пептиду (АЦЦП), направлены против антигенных эпитопов, содержа- щих аминокислоту цитруллин, которые возникают в белках синовиальной оболочки
ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ 1 (J3 под действием воспалительных ферментов нейтрофилов. Это семейство активно расширяется, что обусловлено эффективностью АЦЦП для диагностики РА. Антифилаггриновые антитела Антифилаггриновые антитела (АнФА) исторически выделяют среди АЦА, к которым относят антиперинуклеарный фактор (АПФ) и антикератиновые анти- тела (АКА), — показатели, определение которых основано на НРИФ. Основной антигенной мишенью АнФА является белок профилаггрин, который синтезирует- ся в виде фосфорилированного полипептида, содержащего около 10 филаггрино- вых повторов. Белок хранится в гранулах и подвергается ограниченному протео- лизу, после чего положительно заряженные полипептиды филаггрина участвуют в сборке цитокератинового скелета эпителиоцита. АнФА связываются с разными антигенными мишенями, содержащими аминокис лоту' цитруллин, образующуюся при дезаминировании аргинина с помощью фермента пептидиларгининдезамина- зы (ПАД). К таким мишеням относят филаггрин, виментин, а также Sa-антиген, выделенный из ткани плаценты, антитела к которому также причисляют к семей- ству АЦА. Высокая активность ПАД наблюдается в воспаленной синовиальной оболочке, что было показано при исследовании ее биоптатов у больных РА и на моделях этого заболевания у лабораторных животных. Основным источником ПАД в синовиальной оболочке могут быть полиморфноядерные лейкоциты, содержащие этот фермент в цитоплазме, которые в значительном количестве появляются в синовиальной жидкости при РА. Их разрушение приводит к высво- бождению свободного фермента и его активации в присутствии ионов кальция. Наличие цитруллинированных белков особенно характерно для воспалительно- измененной синовиальной оболочки при РА, где они выслушают и в качестве основной мишени АЦА. В качестве основного индуктора образования АЦА рас- сматривают о,- и [1-цепи дезиминированного фибрина, которые в большом коли- честве накапливаются в воспаленной синовиальной оболочке и локализуются с отложениями цитруллинированных белков. Антиперинуклеарный фактор (АПФ) был первым исследованным аутоан- тителом относящимся к семейству АФА. Эта разновидность аутоантител получила название из-за способности к связыванию с кератогиалиновыми гранулами в цитоплазме клеток эпителия щеки человека, расположенными перинуклеарно. Основным методом выявления АПФ служит НРИФ. Оптимальным тест-субстратом для обнаружения АПФ считают эпителиальные клетки слизистой оболочки щеки человека, в которых присутствует специфическое свечение крупных округлых гранул (3- 8 на клетку), расположенных вокруг ядра. Выявление АПФ сопряжено с рядом технических сложностей, что ограничивает широкое практическое при- менение этого метода. Прежде всего, лишь около 5-10% здоровых лиц обладают достаточным содержанием кератогиалиновых гранул в клетках эпителия щеки, и для стандартизации метода необходим подбор подходящего донора. Кроме того, кератогиалиновые гранулы быстро утрачивают свою антигенность при длитель- ном высушивании клеток, большинстве типов химической фиксации, обработке ферментами и детергентами. Антикератиновые антитела (АКА) — другой представитель семейства анти- филаггриновых антител. Их также определяют при помощи НРИФ, они реагиру- ют с роговым слоем многослойного плоского ороговевающего эпителия средней трети пищевода крысы. При использовании пищевода крысы в НРИФ выявляется несколько типов окрашивания эпителия. Может визуализироваться окрашивание клеток базального слоя эпителия, наблюдаться сетчатое окрашивание неорого- вевающих слоев эпи гелия, а также гранулярное окрашивание stratum сотеит. Для АКА характерен особый, линейный, тип окрашивания ороговевающих слоев эпителия пищевода крысы, в то время как остальные типы окрашивания специфи-
104 ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ ческого диагностического значения не имеют. Необходимо учитывать, что на пищеводе могут1 быть также обнаружены аутоантитела к десмосомам и антитела к базальной мембране, которые являются специфическими маркерами буллезных дерматозов. Эти антитела также способны интерферировать с выявлением АКА и должны быть дифференцированы от АКА. Со времени первого описания АКА при РА, их диагностическое значение неод- нократно подтверждалось. Встречаемость АКА в сыворотке крови больных РА составляет около 45% при серопозитивном и 30% при серонегативном результате, при специфичности, близкой к 100%. Несколько чаще обнаруживается АПФ, его встречаемость составляет 45-61%. По сравнению с РФ для АКА и АПФ характер- на более высокая специфичность, которая составляет 88-99%, при более низкой чувствительности, не превышающей 60%. Полагают, что АПФ менее специфичен по сравнению с АКА и чаще встречается при других ревматологических заболева- ниях. Содержание АКА и АПФ у больных РА не коррелирует с титрами РФ, что позволяет рассматривать эти антитела в качестве независимых серологических маркеров заболевания. АФА встречаются у пациентов с серонегативным РА, что значительно сокращает группу больных РА, у которых не выявляются специфиче- ские серологические маркеры заболевания. При РА описаны еще 2 представителя АФА — антитела к очищенному филаггри- ну и антитела к Sa-антигену. Антитела к филаггрину могул быть определены при помощи иммуноблот- тинга с использованием нативных экстрактов человеческого или животного филаггрина. Однако содержание цитруллина в антигенных экстрактах филаггрина значительно различается, что обусловливает их антигенную гетерогенность и не позволяет стандартизировать тесты для выявления АФА. Антитела к Sa-антигену встречаются при РА приблизительно у 40% больных. Их специфичность составляет 98%, что сближает их с АКА. Sa-аптиген пред- ставляет собой белок с молекулярной массой 48-50 кДа, встречается в экстракте человеческой плаценты, а также в тканях селезенки и ревматоидного паннуса. Установлено, что Sa-антигену соответствует цитруллин-содержащая форма вимен- тина — компонента цитоскелета клетки. В связи с этим антитела к Sa-антигену стали относить к группе антицитруллиновых антител. Антитела к циклическому цитруллиновому пептиду Значительным достижением в изучении роли цитруллин-содержащих антиге- нов при РА стало описание линейных иммунодоминантных пептидов филаггрина, содержащих цитруллин. Всего было проанализировано 40 цитруллинированных пептидов, результат исследований позволил выделить основной иммунодоминант - ный пептид cfcl, в состав которого входит 19 аминокислот (306-324, Arg.?0—>Cit). За счет замены серина на цистеин был создан cfcl-cyc — пептид, содержащий цистеиновый мостик, или циклический цитруллинированный пептид (cyclic citrul- linated peptide — ССР), более точно отражающий конформационную структуру нативного белка, что увеличило сродство АЦЦП к этому антигену. Это позволило использовать данный «неоантиген» для обнаружения АЦЦП. Этот случай стал одним из первых примеров разработки диагностических антигенов для сероди- агностики. В действительности циклический цитруллиновый пептид в организме больного РА отсутствует, однако аутоантитела из сыворотки больного связыва- ются с ним л vitro. Второе поколение тест-систем было создано с использованием случайных пептидных библиотек, которые облегчили отбор цитруллинированно- го антигена с улучшенными свойствами. Эти исследования позволили разработать иммуноферментную тест-систему для выявления АЦЦП, Иммуноферментпые тест-системы второго поколения стали золотым стандартом определения АЦА в клинических лабораториях. Особенностью всех тест-систем для
ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ 105 обнаружения АЦЦП служит то. что антиген доступен коммерчески. Это стандарти- зирует выявление АЦЦП, результаты международных программ внешнего контроля качества, а также исследования, посвященные сопоставлению тест-систем АЦЦП разных производителей, указывают на высокую сходимость параметров. Метод второй генерации для выявления АЦЦП практически не уступает по чувствительности РФ и позволяет обнаружить антитела у 70-75% пациентов с РА. Таким образом, по чувствительности этот метод сопоставим с определением РФ, однако он значительно превосходит последний благодаря специфичности, состав- ляющей около 95%. Специфичность АЦЦП крайне высока, так как при других воспалительных артропатиях и ревматических заболеваниях АЦЦП встречается не чаще чем в 2-3% случаев. Среднее содержание у здоровых доноров крови в 10 раз меньше, чем рекомендуемая производителем граница нормы в 5 U/'мл. Болыпим преимуществом АЦА является их образование до клинических симпто- мов заболевания. Популяционные исследования, посвященные времени появления аутоантител АЦЦП в ходе РА, показали, что АЦЦП могут быть обнаружены задолго до развития клинических симптомов заболевания. Этот феномен был впервые отмечен для АКА и позже подтвержден для АЦЦП. До появления клинических сим- птомов заболевания в 34% случаев были обнаружены АЦЦП. У 19% здоровых на момент обследования людей был обнаружен РФ класса IgM, причем в нескольких случаях наличие антител предсказывало РА за 20 лет до появления первых симпто- мов заболевания. Частота обнаружения антител значительно нарастала к момен- ту; соответствующему 1,5 годам до постановки диагноза РА. После определения минимального диагностического титра содержание антител обычно увеличивалось вплоть до срока постановки диагноза. Ко времени постановки диагноза раннего РА частота обнаружения АЦЦП и IgM-РФ сравнялась и достигла 70%. АЦЦП не только обнаруживаются на ранних стадиях РА, но и отмечаются у больных РА с быстрым рентгенологическим прогрессированием. АЦЦП позволяют предсказать развитие деструкций приблизительно у 80% пациентов с РА и в сочетании с РФ представляют важный инструмент для раннего распознавания больных РА с неблагоприятным прогнозом заболевания уже на этапе постановки диагноза. Антитела к модифицированному виментину Основным конкурентом АЦЦП в лабораторной диагностике РА является дру- гой представитель семейства АЦА — антитела к модифицированному цитрулли- нированному виментину (АМЦВ), или anti-MCV. Тесты основаны на рекомби- нантном белке виментине, одном из промежуточных цитофиламентов клетки. Цитруллинирование виментина in vitro приводит к образованию большого коли- чества иммунодоминантных эпитопов, число которых теоретически обеспечивает лучшее связывание аутоантител и большую чувствительность тест-системы. Тест-системы для обнаружения АМЦВ имеют чувствительность для выявления РА 85%, что несколько превосходит чувствительность выявления РА с использо- ванием АЦЦП. Последующие исследования различных групп ревматологических больных с использованием АМЦВ обнаружили, что данные антитела встречаются у 15-25% больных с системными заболеваниями, отмечаются у 5-10% больных псориатическим артритом, могут встречаться у 20% пожилых лиц без признаков РА. Таким образом, реальная специфичность при исследовании смешанных попу- ляций для АМЦВ составляет не более 85-90%. Проблему низкой специфичности можно отчасти решить при увеличении границы нормы тест-системы до 25-30 U/мл при заявленной производителем норме в 20 U/мл. При таком изменении специ- фичность обследования возрастает до 90-92%, однако чувствительность снижает- ся до 60-70%. Таким образом, по основным клинике-лабораторным параметрам anti-MCV близки АЦЦП, однако несколько менее специфичны, чаще встречаются при других формах артритов.
106 ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИИ АНТИТЕЛА К ЯЛ-33 Для антител к RA-33 антигеном являются белки гетерогенных ядерных рибону- клеопротеинов (hnRNP). Эти белки входят в состав сплайсосом наряду с антигена- ми других рибонуклеопротеиновых АНА, в частности Sm и RNP. Антитела к RA-33 встречаются при РА в 30% случаев, а также отмечаются при СКВ и СЗСТ с частотой 10-15%. При СКВ и СЗСТ практически всегда они присутствуют совместно с анти- телами к U^RNP. При других ревматических заболеваниях антитела к RA-33 прак- тически не обнаруживают. В НРИФ при использовании клеток НЕр-2 они обычно характеризуются мелко! ранулярным окрашиванием ядра, неотличимым от других разновидностей АНФ. Определение АНФ не является надежным методом обнару- жения данных аутоантител, так как антитела к RA-33 часто имеются в сыворотках, в которых АНФ отсутствует. Оптимальным методом диагностики антител к RA-33 считают иммуноблоттинг, причем этот тип АНА содержится в сыворотке крови больных в невысоких титрах (1:100), однако данные антитела могут быть выявле- ны с помощью ИФА с использованием очищенного антигена. Они присутствуют в сыворотке крови приблизительно у 20-30% больных с серонегативным РА независимо от других серологических маркеров. Антитела к RA-33 отмечаются на этапе раннего РА, могут встречаться до появления клини- ческих признаков РА. При РА наличие этой разновидности АНА не зависит от длительности заболевания, возраста и пола больных, а также от эффективности проводимой терапии. Имеются данные, что у больных РА с антителами к RA-33 заболевание течет менее агрессивно и характеризуется лучшим прогнозом, что позволяет использовать присутствие этих антител в прогнозировании исхода РА. Аутоиммунологические показатели при васкулитах Под аутоиммунными васкулитами понимают заболевания, связанные с вос- палительным процессом в сосудистой стенке, без инфекционной или токсической причины. Васкулиты подразделяют на первичные и вторичные, которые воз- никают на фоне другого аутоиммунного заболевания. Общепринятой является международная классификация первичных васкулитов, которая дала определение 10 формам первичных васкулитов и подразделила их в соответствии с калибром поражаемых сосудов (табл. 17-13). Таблица 17-13. Классификация васкулитов Chapel-Hill Consensus Conference (1994) Тип васкулита Определение Васкулиты крупных сосудов Гигантоклеточный (височ- ный) васкулит Гранулематозный васкулит аорты и ее основных ветвей с поражением вет- вей наружной a. carotis. Больные старше 50 лет. Характерен выраженный острофазовый огвет Болезнь Такаясу Гранулематозное воспаление аорты и ее основных ветвей. Больные младше 50 лет Васкулиты сосудов среднего калибра Узелковый полиартериит Некротизирующее воспаление артерий среднего и мелкого калибра, не сопровождающееся гломерулонефритом Болезнь Кавасаки Артериит, поражающий артерии всех калибров. Характерно поражение коронарных сосудов. Чаще всего болеют дети Васкулиты мелких сосуда Гранулематоз Вегенера Гранулематозное воспаление, поражающее респираторный тракт и сопрово- ждающееся некротическим васкулитом мелких сосудов Характерен некро- тизирующий гломерулонефрит Синдром Черджа-Сгоосс Богатое эозинофилами гранулематозное воспаление, поражающее респи- раторный тракт. Картина легочного некротизирующего васкулита, астмы и эозинофилии
ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ f 07 Окончание табл. 17-13 Тип васкулита Определение Микроскопический поли- ангиит Некротизирующий васкулит с поражением мелких сосудов. Реже — признаки некротизирующего артериита с поражением мелких артерий. Некротизирующий гломерулонефрит и пульмонарный капиллярит Пурпура Шенлейна-Геноха Васкулит с отложениями IgA, поражающий мелкие сосуды. Поражает кожу, суставы, ЖКТ и почки Эссенциальный криоглобу- линемический васкулит Васкулит, сопровождающийся появлением криоглобулинов в сыворотке. Поражения кожи и почек Кожный лейкоцитокластиче- ский васкулит Изолированный кожный ЦИК-васкулит без системных и почечных проявле- ний Патогенез васкулитов крупных и средних сосудов опосредован преимуще- ственно Т-клетками. абсолютно специфических серологических маркеров при этих заболеваниях не описано. Антиэндотелиальные антитела с различной часто- той встречаются при аортоартериите Такаясу и болезни Кавасаки, а также при ряде васкулопатий, таких как гемолитико-уремический синдром, тромботическая тромбоцитопеническая пурпура, болезнь Бехчета. Васкулиты крупных и средних сосудов сопровождаются выраженным воспалением, выявление которого пред- ставляет основную задачу лабораторных методов диагностики. В соответствии с иммунопатогенезом васкулиты мелких сосудов могут быть подразделены на гранулематозные и иммунокомплексные. Гранулематозные васкулиты мелких сосудов, включающие синдром Вегенера, микроскопический полиангиит, синдром Черджа-Стросс, имеют ряд общих черт, к которым относят поражение почек по типу олигоиммунного экстра- капиллярного гломерулонефрита с полулуниями, полиневрит и легочный капилля- рит. Основным методом серологической диагностики гранулематозных васкулитов является обнаружение АНЦА. Антитела этого семейства реагируют с белками азу- рсфильных гранул нейтрофильных гранулоцитов. Значение АНПА в патогенезе и диагностике гранулематозных васкулитов позволило выделить отдельную группу, обобщенную под названием «АНЦА-ассоциированные васкулитьь. К ним относят гранулематоз Вегенера, синдром Черджа-Стросс, микроскопический полиартери- ит, быстропрогрессирующий гломерулонефрит с полулуниями. К этой группе забо- леваний иногда причисляют синдром Гудпасчера, так как АНЦА могут отмечаться у 10-15% пациентов с этим заболеванием, совместно с антителами к базальной мембране клубочка, выявление которых — основной лабораторный метод его диагностики. Хотя синдром Гудпасчера не относится к системным васкулитам, он характеризуется геморрагическим альвеолитом и быстропрогрессирующим гломе- рулонефритом, который сложно отличить от АНЦА-ассоциированного поражения почек. В связи с этим определение АНЦА и антител к базальной мембране обычно используют совместно. Иммунокомплексные васкулиты обусловлены образованием иммунных ком- плексов между аутоантителами и их антигенами в крови и сосудистой стенке. Иммунные комплексы, которые можно обнаружить в сыворотке крови, называют циркулирующими иммунными комплексами (ЦИК). Предполагается, что сниже- ние растворимости ЦИК приводит к их отложению в сосудистой стенке и разви- тию воспаления. Снижение растворимости при замедлении скорости кровотока и температуры приводит к тому, что иммунными комплексами поражаются преиму- щественно капилляры, прежде всего капилляры кожи. Криоглобулинемический васкулит сопровождается появлением в крови особой разновидности ЦИК, кото- рая требует особых методических подходов для их обнаружения. Отдельно выделяют методы, позволяющие обнаружить отложения иммунных комплексов и комплемента непосредственно в пораженной ткани. Обнаружение отложений иммунных комплексов позволяет объективизировать иммуноком-
1 08 ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ плексный процесс и обладает большей достоверностью по сравнению с методами определения ЦИК. АНТИЭНДОТЕЛИАЛЬНЫЕ АНТИТЕЛА Антиэндотелиальные антитела (АЭТА) составляют гетерогенную группу анти- тел, направленных к антигенным детерминантам эндотелиальных клеток. АЭТА были впервые обнаружены у больных СКВ при использовании метода непрямой иммунофлюоресценции на тканях лабораторных животных. При СКВ частота встречаемости АЭТА составляет от 30 до 80%, в зависимости от используемого метода и категорий больных. Методология обнаружения АЭТА далека от стан- дартизации. Основные методы: непрямая иммунофлюоресценция на кратковре- менных культ}-рах клеток эндотелия пуповины (HUVEC), а также методы ИФА и иммуноблот. АЭТА были обнаружены при многих первичных васкулитах и васкулопатиях. Сравнительно часто их выявление связывают с болезнью Кавасаки, гранулематоз- ными васкулитами, пурпурой Шенлейна-Геноха и вторичными васкулопатиями, в частности с облитерирующим тромбангиитом (болезнь Бюргера), гемолитической тромбоцитопенической пурпурой, антифосфолипидным синдромом. Наличие АЭТА сравнительно неспецифично для определенной формы васкулита и рассма- тривается в качестве общего диагностического маркера васкулитов и васкулопа- тий. Целесообразность детекции АЭТА в клинической практике определяется их выявлением только на фоне выраженной клинической активности заболевания, что позволяет ориентироваться на их содержание для определения фазы заболе- вания. Они могут играть определенную роль в патогенезе васкулитов в связи с тем, что способны модулировать экспрессию эндотелиальных молекул адгезии и фак- торов воспаления. АЭТА, обнаруженные в сыворотке крови больных СКВ, способ- ны усиливать высвобождение IL-6 из эндотелиоцитов, таким способом участвуя в патогенезе системной воспалительной реакции. АЭТА имеются у большинства больных с активной формой АНЦА- ассоциированных васкулитов. У детей с пурпурой Шенлейна-Геноха наличие АЭТА класса IgA коррелирует с частотой поражения почек. Показано, что АЭТА служат надежным маркером активности процесса при облитерирующем тромбан- гиите. При синдроме Бехчета они встречаются у 50% больных, особенно у боль- ных с выраженным кожным васкулитом. Васкулиты и васкулопатии на фоне системных заболеваний соединительной ткани также сопровождаются высокими титрами АЭТА. У больных СКВ при выявлении высоких титров АЭТА чаще отмечают кожные признаки васкулита и тяжелый синдром Рейно. У большинства больных с волчаночным нефритом и гипокомплементемией имеются высокие титры АЭТА, что, по всей видимости, обусловлено способностью аутоантител непосредственно взаимодействовать с эпителиальными клетками почечного клубочка. Содержание АЭТА снижается при успешной иммуносупрессивной терапии. Склеродермия обычно сопровождается признаками генерализованной васку- лопатии. Предполагают, что одной из причин развития микроангиопатии при склеродермии могут являться АЭТА, отмечающиеся у 40-60% больных. Антиэндотелиальные антитела при диффузных формах склеродермии ассоции- рованы с высоким риском поражения легких, характеризующимся развитием интерстициального фиброза и легочной гипертензии. У больных с АЭТА часто отмечается выраженная ишемия пальцев и сосудисто-некротические изменения кожи кисти. Существует определенная связь между антифосфолипидными и антиэндоте- лиальными антителами. АЭТА часто диагностируют у больных с АФС, невына- шиванием беременности и идиопатическим ливедо. Антигены АКА, в частности
ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ *| Q9 комплексы фосфолипидов и Р2-ГП-1, способны связываться с поверхностью эндо- телиальных клеток, что ведет к повреждению эндотелия, У женщин с повторными выкидышами в анамнезе и предполагаемым АФС также обнаруживают АЭТА. Наличие АЭТА характерно для вторичных ангиопатий: диабетической микроан- гиопатии, сосудистого отторжения трасплантата. Таким образом, АЭТА могут служить неспецифическим маркером ангиопатий различного генеза, мониторинг их содержания в сывооотке крови больного с тече- нием времени позволяет установить активность патологического процесса. АНТИНЕЙТРОФИЛЬНЫЕ ЦИТОПЛАЗМАТИЧЕСКИЕ АНТИТЕЛА Впервые в цитоплазме нейтрофилов антитела были обнаружены у больного с быстропрогрессирующим гломерулонефритом. Затем АНЦА были идентифици- рованы в качестве наиболее специфичного и чувствительного лабораторного мар- кера гранулематоза Вегенера, что привело к активному изучению этого семейства аутоантител и определению клинического значения их выявления при системных васкулитах. Было обнаружено, что в качестве антигенов АНЦА выступают фер- менты азурофнльных гранул нейтрофилов. К известным антигенным мишеням АНЦА относят протеиназу-3, миелопероксидазу, лактоферрин, эластазу, белок BPI и катепсин G. Хотя механизм индукции АНЦА остается неизвестным, доказано, что связыва- ние антинейтрофильных антител с соответствующими мишенями на активирован- ных гранулоцитах приводит к преждевременной дегра нулянии клеток. Это нару- шает трансэндотелиальную миграцию лейкоцитов из сосудистого русла и ведет к образованию воспалительной гранулемы, составляющей основу морфологической картины гранулематозных васкулитов. Основным методом определения АНЦА является метод непрямой иммуноф- люоресценции с использованием нейтрофилов донора, фиксированных этанолом, что позволяет дифференцировать основные типы свечения аутоантител. По ана- логии с диагностикой АНФ, при флюоресцентной микроскопии для обнаружения АНЦА можно отметить несколько типов свечения цитоплазмы клеток. Каждому из типов свечения соответствуют свои антигенные мишени. Диагностическим титром АНЦА считают обнаружение антител при разведении сыворотки 1:40 и более. Учитывая, что содержание АНЦА коррелирует с активностью заболевания, в методе непрямой иммунофлюоресценции должен быть определен конечный титр. При обострении гранулематозных васкулитов обычно отмечаются титры АНЦА, превышающие 1:320. Одновременно с титром должен быть установлен тип свечения цитоплазмы клетки. Выделяют два основных типа свечения АНЦА — цитоплазматический и перину- клеарный. Цитоплазматический тип АНЦА (цАНЦА) получил название благодаря флюоресценции гранул, локализующихся в цитоплазме клетки между долями ядра лейкоцита. При выявлении перинуклеарного типа свечения (пАНЦА) свечение как бы очерчивает доли ядра лейкоцита, оставляя неокрашенным ядро клетки. Обнаружение пАНЦА представляет собой последствие фиксации нейтрофилов этанолом, которая ведет к преоаспределению гранул в цитоплазме, клетки, в результате чего положительно заряженные антигены гранул притягивают отрица- тельно заряженную ДНК ядра. Похожее свечение обнаруживается в присутствии АНА, прежде всего антител к дсДНК и гистоновых белков. Нейтрофилы обладают большинством антигенов АНА и являются субстратом для обнаружения АНФ, Для того, чтобы отличить АНФ от специфического свечения АНЦА, необходимо параллельно тестировать все сыворотки, положительные по антинейтрофильным антигенам в отношении АНФ, что обеспечивает большую специфичность выявле- ния антинейтрофильных аутоантител. Кроме двух основных типов свечения могут быть отмечены атипичные варианты окрашивания клетки, которые обозначают
110 ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ как Х-АНЦА. Обнаружение атипичных вариантов свечения АНЦА используют в диагностике воспалительных заболеваний кишечника. Атипичные варианты АНЦА описаны при язвенном колите (70%). болезни Крона (10%), аутоиммунном гепатите (50%). первичном склерозирующем холангите (40%), первичном били- арном циррозе (5%) и васкулитах при РА (5-10%). Антигенная специфичность АНЦА может быть установлена не во всех сыво- ротках, содержащих антинейтрофильные антитела, обнаруженные при помо- щи непрямой иммунофлюоресценции. В соответствии с рекомендациями Интернационального консенсуса (Savige, 1999), целесообразно определение спец- ифичности АНЦА только после определения аутоантител с помощью непрямой иммунофлюоресценции, что обеспечивает максимальную чувствительность опре- деления антинейтр! (фильных антител (табл. 17-14). Таблица 17-14. Антигенная специфичность основных типов антинейтрофильных цитоплазматиче- ских антител и приблизительная частота их обнаружения цАНЦА Протеиназа-3 90% Миелопероксидаза 5% Белок BPI 4% лАНЦА Миелопероксидаза 70% Лактоферрин 10% Эластаза 8% Катепсин G 5% Протеиназа-3 2% хАНЦА Лактоферрин 10% Эластаза 10% Неуточненные ангигены Антитела к протеиназе 3 (ПР-3) преимущественно обнаруживаются при цАНЦА-типе свечения. ПР-3 представляет собой сериновую протеиназу массой 29 кДа, которая локализуется в азурофильных гранулах нейтрофила наряду с другими сериновыми протеиназами. Редко при выявлении цАНЦА-типа све- чения отмечаются антитела к другим ферментам гранул, прежде всего к белку BPI. цАНЦА/анти-ПР-3 антитела являются основной разновидностью антиней- трофильных антител в сыворотке больных гранулематозом Вегенера. При этом заболевании титр цАНЦА связан с его клинической активностью, и успешная иммуносупрессивная терапия гранулематоза приводит к снижению содержания антител ниже порога детекции. Антитела к миелопероксидазе (МПО) определяются при перинуклеар- ном типе иммунофлюоресценции. МПО — основной микробицидный фермент азурофильных гранул, генерирующий кислородные радикалы. МПО обладает выраженным положительным зарядом, что обусловливает ее перераспределение к ядру при фиксации нейтрофилов этанолом. Кроме того, при перинуклеарном типе флюоресценции часто отмечают образование АНЦА, направленных против других ферментов нейтрофильных гранул, таких как лактоферрин, эластаза и катепсин G. Антитела к МПО были впервые описаны у больных с идиопатическим быстро- прогрессирующим олигоиммунным гломерулонефритом с полулуниями, который представляет собой клиническую разновидность микроскопического полиангиита. В отличие от антител к ПР-3, пАНЦ А/анти-МПО не обладают высокой специ- фичностью для диагностики какого-либо конкретного васкулита и выявляются при всех АНЦА-ассоциированных васкулитах и родственных им заболеваниях. Антитела к МПО встречаются у большинства больных идиопатическим некро- тизирующим васкулитом с полулуниями, при микроскопическом полиангиите, а также при герпесвирусах без антител против ПР-3/цАНЦА.
ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ 111 При СКВ, благодаря высокой аффинности ДНК к МПО, циркулирующие в криви рибонуклеиновые кислоты из разрушенных клеток способны связываться с МПО-субстратом в иммуноферментных тестах для определения пАНЦА. что при- водит к высокой частоте ложноположительных результатов. Антинейтрофильные антитела к BPI (bactericidal permeability increasing protein} диагностируют у 60% пациентов с муковисцидозом, при иммунофлюоресценции они обладают цАНЦА-типом свечения. В качестве основного индуктора антител к BPI рассматривают псевдомонадную инфекцию, которая часто сопутствует муко- висцидозу. Антитела к лактоферрину и катепсину G встречаются при васкулитах на фоне РА, СКВ и при васкулитах при хроническом гранулематозном воспалении в случае заболеваний кишечника. Высокая встречаемость антител к лактоферрину наблю- дается у больных с аутоиммунными заболеваниями печени, такими как аутоим- мунный гепатит и первичный билиарный цирроз. АНЦА, которые встречаются у 30-40% больных с первичным склерозирующим холангитом, обусловлены при- сутствием антител к лактоферрину. Антитела к нейтрофильной эластазе обнаруживают при СКВ, особенно при неврологических проявлениях этого заболевания, а также они имеются у больных РА и у больных с неспецифическим язвенным колитом. АНТИТЕЛА К БАЗАЛЬНОЙ МЕМБРАНЕ КЛУБОЧКА Антитела к базальной мембране клубочка направлены против неколлагеново- го участка а3-цепи коллагена IV типа, антиген которого может быть обнаружен в почках, легких, хрусталике, улитке, мозге и яичке. Коллаген IV типа является основным компонентом базальных мембран альвеол и клубочка почки, что обу- словливает специфическую клиническую картину синдрома Гудпасчера, сочетаю- щую гломерулонефрит и геморрагический альвеолит. Поражение почек обычно преобладает в клинической картине, что позволяет выделять лимитированную форму синдрома Гудпасчера, сопровождающуюся развитием быстропрогресси- рующего гломерулонефрита. Антитела к базальной мембране непосредственно участвуют в патогенезе поражения почек при этом заболевании, их введение лабораторному животному приводит к развитию экстракапиллярного гломерулонефрита. Их высокие титры могут быть обнаружены в элюатах из почек, а содержание антител в сыворотке коррелирует с клинической активностью заболевания. При иммунофлюоресцент- ном исследовании биопсий почек при синдроме Гудпасчера аутоантитела могут быть обнаружены в виде линейных отложений иммуноглобулинов на базальной мембране клубочков. Основным методом определения антител к базальной мембране является ИФА с использованием очищенного антигена. Обнаружение антител является диагно- стическим для этого заболевания и позволяет дифференцировать от других при- чин легочных кровотечений и гломерулонефрита. Раннее обследование больных с синдромом Гудпасчера крайне важно для прогноза больных с этим заболеванием, поскольку только назначение специфической терапии позволяет сохранить функ- цию почек, а зачастую предотвратить гибель больного. Высокие титры антител к базальной мембране могут сохраняться на этапе клинической ремиссии и посте- пенно снижаются в течение нескольких месяцев. Пересадка почки может быть рекомендована только серонегативным пациентам, так как при сохранении зна- чимых титров антител к базальной мембране сохраняется высокий риск рецидива заболевания в трансплантате. Антитела к базатьной мембране почки могут сочетаться у пациентов с анти- телами к МПО; клинически — с быстропрогпессирующим гломерулонефритом и системными васкулитами.
112 ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ Циркулирующие иммунные комплексы Кожа, благодаря ее обильной васкуляризации и мелкому калибру сосудов, пора- жается иммунокомплексными, лейкоцитокластическими васкулитами, названны- ми васкулитами гиперчувствительности. Морфологическими признаками лей- коцитокластического васкулита являются фибриноидный некроз стенок сосуда с инфильтрацией полиморфноядерными нейтрофилами, которые разрушаются с образованием характерного ядерного дебриса. Разновидность лейкоцитокласти- ческих васкулитов — лимфоцитокластический вариант, при котором преобладает лимфоцитарная инфильтрация. Обычно лейкоцитокластический васкулит развивается на фоне другого ауто- иммунного заболевания или представляет собой реакцию гиперчувствитель- ности в отношении экзогенного агента. Все эти состояния характеризуются появлением в сыворотке крови больного ЦИК, оседающих на стенках мелких сосудов. Образование иммунных комплексов — часть нормальных процессов взаимодействия антитела с антигеном. Появление экзогенного антигена в крови и гуморальный иммунный ответ служат основной причиной формирования ЦИК. В то же время иммунные комплексы могут состоять исключительно из иммуно- глобулинов, например, при криоглобулинемиях и болезни Шенлейна-Геноха, что обусловлено нарушением синтеза антител при этих заболеваниях. Связывание экзогенного антигена со специфическими антителами приводит к образованию иммунных комплексов, которые могут захватываться рецепторами к Fc-фрагментам молекул иммуноглобулинов и к комплементу на клетках рети- кулоэндотелиальной системы, обеспечивающих клиренс иммунных комплексов. Иммунокомплексный васкулит может быть следствием образования избыточного количества ЦИК, нарушения нормального клиренса ЦИК, а также сниженной растворимости образующихся иммунных комплексов. В результате этого ЦИК откладываются в стенке мелких сосудов, что приводит к активации системы ком- племента, синтезу анафилотоксинов и цитокинов и к последующему образованию лейкоцитарного инфильтрата. Существует много лабораторных тест ов, направленных на обнаружение ЦИК (табл. 17-15), но оптимального пока не существует. Это связано с полиморфизмом иммунных комплексов, состав, масса и заряд которых непостоянны. Кроме того, стандартизация ряда биологических тестов затруднена, в связи с чем чаще исполь- зуют менее информативные физико-химические и биохимические методы. Хотя выявление ЦИК признано полезным дополнительным лабораторным парам* тром при СКВ и РА, использование конкретных тестов затруднено из-за их плохой воспроизводимости, трудоемкости и низкой специфичности. В нашей стране в подавляющем числе лабораторий применяют метод осаждения ЦИК при помо- щи полиэтиленгликоля. Это грубый тест, позволяющий установить присутствие в сыворотке комплексов большой молекулярной массы, Наилучшим тестом для обнаружения ЦИК считают реакцию связывания Clq-компонента комплемента. Таблица 17-15. Методы определения циркулирующих иммунных комплексов Основа метода Тест Физико-химические свойства Криопреципитация Преципитация полиэтиленгликолем Ультрацентрифугирование Морфология и размер Непрямой фагоцитоз гранулоцитами Связывание комплемента Связывание C1q Связывание конглютинина Антикомплементарная активность
ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ 11 3 Окончание табл. 17-15 Основа метода Тест Связывание с антиглобулином Ингибирование активности РФ Связывание рецепторами клеток крови {через Ес) Активация тромбоцитов Связывание с рецепторами культур клеток (через Ес и рецептор комплемента) Тест на клетках Raji Недостаточная надежность методов определения ЦИК в сыворотке приводит к определенному скепсису использования этих методов. Кроме того, высокое содер- жание ЦИК может обнаруживаться у клинически здоровых людей. Альтернативным вариантом определения ЦИК является морфологическое исследование биоптата ткани с помощью прямой иммунофлюоресценции для обнаружения отложений иммуноглобулинов и компонентов комплемента. Если в развитии заболевания подозревается иммунокомплексный процесс, то следует рекомендовать проведение биопсии ткани с прямым иммунофлюоресцентным исследованием. КРИОГЛОБУЛИНЫ Определение криоглобул инов стоит особняком среди других методов обнару- жения ЦИК, поскольку является надежным методом диагностики криоглобулине- мий с развитием иммунокомплесного васкулита. Криоглобулины представляют собой ЦИК, состоящие исключительно из имму- ноглобулинов и способные образовывать нерастворимые конъюгаты при темпе- ратурах ниже температуры ядра человеческого тела. Их преципитация в мелких сосудах кожи приводит к клинической картине криоглобулинемии, характеризую- щейся геморрагическим васкулитом на конечностях, слабостью и артралгиями. Реже при криоглобулинемиях наблюдается гломерулонефрит, лимфаденопатия и спленомегалия, периферическая нейропатия и синдром Рейно. Наиболее часто этот вид патологии встречается у 40 -50-летних людей, причем женщины болеют в 3 раза чаще мужчин. Определение криоглобулинов следует проводить в сыворотке, а не в плазме крови, чтобы избежать возможной ошибки при обнаружении криофибриногена, особого типа фибриногена, коагулирующего при низких температурах. Кровь должна быть получена от больного непосредственно в лаборатории для того, чтобы не допустить ее охлаждения; образование кровяного сгустка и центрифугирование осуществляют при температуре 37 °C. Для обнаружения выпавшего криопреци- питата в сыворотке крови требуется более 48 ч. Преципитация криоглобулинов 3 типа может занять до 5 дней. Поскольку даже нормальная сыворотка способна за такое время образовывать нерастворимые преципитаты, то после обнаруже- ния криопреципитата необходимо достичь его растворения путем повторного нагревания до 37 °C. Результат преципитации криоглобулинов не всегда очевиден. Агрегация криоглобулинов может происходить с образованием кристаллов белка, хлопьев, геля. Для унификации содержания криоглобулинов после образования осадка, преципитат необходимо отцентрифугировать в стандартных условиях, что позволяет полуколичественно оценить объем криоглобулинов в виде криокрита. Оценка криокрита может быть использована при контроле эффективности тера- пии кри о гл о бул и нем и и. Выделяют 3 типа криоглобулинемий. Криоглобулины первого типа характеризу- ются присутствием в плазме моноклонального иммуноглобулина, обычно IgM или IgG. Основными причинами его возникновения являются лимфопролифератив- ные заболевания, прежде всего миелома, макроглобулинемия Вальденстрема. хро- нический лимфоцитарный лейкоз и различные формы лимфом. Криоглобулины имеются у 40% больных с миеломой, однако только у половины больных с
114 ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ криоглобулинемией первого типа отмечают клинические проявления, связанные прежде всего с увеличением вязкости крови, такие как головные боли, нарушения зрения, геморрагии сосудов сетчатки и синдром Рейно. При вторим типе описывают криоглобулины смешанного состава, включающие моноклональный, компонент, обычно РФ класса IgM, и поликлональный IgG. Этот тип криоглобулинемий часто встречается изолированно, представляя собой эссен- циальную (смешанную) криоглобулинемию. Реже смешанная криоглобулинемия является вторичной находкой у больных с вирусными инфекциями, заболеваниями соединительной ткани, лимфопролиферативными процессами и скрытыми инфек- циями. Основным инфекционным агентом, приводящим к развитию смешанной криоглобулинемии, является гепатит С. Среди больных вирусным гепатитом С с экстрапеченочными проявлениями значимые титры криоглобулинов обнаружива- ются у 42% больных, у подавляющего большинства из них в сыворотке отмечают- ся диагностические титры РФ. Криоглобулины диагностировали преимуществен- но у больных с цирротической стадией вирусного гепатита. У 50% обследуемых с криоглобулинемией отмечали клинические признаки геморрагического васкулита, у 10% больных — мочевой синдром. Таким образом, смешанная криоглобулине- мия характеризуется тяжелыми клиническими проявлениями, напоминающими системный васкулит с триадой, сочетающей разнообразные поражения кожи — от пурпуры до геморрагического некроза кожи, боли в суставах и гломерулонефрит, встречающийся у 50% больных с криокритом. превышающим 3%. Криоглобулинемия третьего типа является наиболее часто встречающейся раз- новидностью данной патологии и представлена смешанными иммунными ком- плексами поликлональных криоглобулинов, в составе которых обычно отмечается поликлональный РФ класса IgM. Третий тип встречается у больных с ДБСТ, в частности с СКВ, РА, СШ, аутоиммунными заболеваниями ЖКТ, постстрептокок- ковым гломерулонефритом, подострым бактериальным эндокардитом, цитоме- галовирусными инфекциями, инфекционным мононуклеозом. Особенно часто ее обнаруживают у больных с хроническими вирусными гепатитами. Картина васку- лита, сопровождающаяся обнаружением криоглобулинов третьего типа, может стать первым симптомом этого заболевания. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОТЛОЖЕНИЙ ИММУННЫХ КОМПЛЕКСОВ В БИОПТАТАХ КОЖИ И ТЕСТ ВОЛЧАНОЧНОЙ ПОЛОСКИ Прямая иммунофлюоресценция позволяет обнаруживать отложения иммунных комплексов в ткани органов-мишеней. В диагностических целях наиболее часто используют биопсию почек и/или биопсию кожи. Исследование биоптатов ткани имеет четкое диагностическое значение и зачастую оказывается единственным методом подтверждения диагноза при неоднозначной клинической и серологи- ческой картине. При прямом иммунофлюоресцентном исследовании биоптатов кожи при диффузной болезни соединительной ткани (ДБСТ) наблюдают 3 основ- ных типа отложены*' иммуноглобулинов и комплемента: AHA in vivo, волчаноч- ную полоску и отложения в стенках сосудов дермы. Феномен обнаружения АНА, фиксированных непосредственно в ткани, обозначают как «антинуклеарные анти- тела ш v/vo>>. AHA in vivo обычно представлены иммуноглобулинами класса IgG, окрашивают ядра клеток эпидермиса кожи. Постоянно этот феномен встречается при СКВ и СС. В основе AHA in vivo лежит способность проникновения аутоантител в живую клетку, что характерно именно для рибонуклеопротеиновых аутоантител. По ана- логии с выявлением АНФ может быть исследован тип флюоресценции. Тип флюо- ресценции дает дополнительные сведения: гранулярный тип свечения отмечается при всех аутоиммунных заболеваниях, нуклеолярный тип свечения отмечается только при склеродермии, а гомогенный тип свечения наблюдают преимуществен-
ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИИ 11 5 но при СКВ. Обнаружение АНА в эпидермисе обычно связано с присутствием антител к рибонуклеопротеинам, но не антител к дсДНК. При СШ характерный тип нуклеарных/цитоплазматических депозитов IgG сопровождается наличием аутоантител к Ro/SS-A и La/SS-B. Несмотря на то, что определение АНА в ткани позволяет заподозрить СКВ, встречаемость этого феномена очень низка и не пре- вышает 10% при исследовании биоптатов кожи. Другим крайне характерным и постоянным признаком, который может быто обнаружен при иммунофлюоресцентном исследовании биоптатов кожи, являются крупно-гранулярные отложения иммуноглобулинов и комплемента под базаль- ной мембраной эпидермиса. Обнаружение этого феномена в материале биопсий клинически здоровой кожи больных СКВ носит название «тест волчаночной полоски» (от англ, lupus band test} и отмечается только при СКВ. Благодаря частой встречаемости и высокой специфичности ТВП прямое иммунофлюоресцентное исследование биоптатов кожи при СКВ рекомендуется широко использовать для диагностики этого заболевания. ТВП представляет собой накопление иммунных комплексов in situ. Апоптоз кератиноцитов при СКВ рассматривают в качестве источников иммуногенно- го апоптотического материала, вызывающего гуморальный иммунный ответ. Апоптотические тельца, которые образуются при разрушении базальных слоев кератиноцитов, через базальную мембрану эпителия поступают в дерму, где они связываются с аутоантителами, циркулирующими в крови. При окрашивании ткани античеловеческой антисывороткой к иммуноглобулинам и факторам ком- племента. меченной флюоресцентной меткой, при микроскопии выявляется яркая прослойка крупных гранул иммунных комплексов. Набор иммуноглобулинов в составе ТВП варьирует, более часто фиксируют отложения IgM, реже — IgG и IgA. Факторы комплемента, прежде всего С3 ком- понент, отмечаются чаще с отложениями IgM. Выраженность результатов ТВП непостоянна и неоднородна на разных участках кожи. Частота выявления положи- тельного ТВП выше при биопсии кожи открытых участков тела, подвергающихся действию солнечных лучей, таких как предплечье, плечо и грудь. Рекомендуется биопсировать неизмененную кожу, поскольку воспаление и рубцевание затрудня- ют описание ТВП. Положительный ТВП чаще отмечается у больных СКВ, и его чувствитель- ность достигает 98% в диагностике тяжелых системных форм этого заболевания. Выраженность депозитов IgG коррелирует с общей тяжестью заболевания, титром антител к дсДНК и поражением почек. При дискоидной волчанке и формах СКВ с преимущественным поражением кожи частота встречаемости ТВП ниже и состав- ляет 50-60%, что превышает частоту обнаружения АНФ при дискоидной волчан- ке. Морфологическая достоверность, легкость получения материала и высокая специфичность этого метода делают его очень привлекательным для клинического использования. При диагностике ДКВ ТВП оказался более чувствительным по сравнению с обнаружением АНФ В 70% случаев основным иммуноглобулином, который составляет 1ВП, оказывается IgM, реже выявляют IgG и IgA. Наличие ТВП в редких случаях следует отличать от специфических отложений IgA при герпетиформном дерматите Дюринга, который представляет собой раз- новидность буллезных дерматозов и отмечается преимущественно у пациентов с целиакией. При этом заболевании имеют место гранулярные отложения IgA под базальной мембраной эпидермиса, располагающиеся на вершине сосочков дермы. При исследовании биоптатов кожи при ревматических заболеваниях могут быть обнаружены гранулярные отложения иммуноглобулинов в стенках сосудов, которые могут располагаться как в поверхностных, так и в глубоких сосудах. Отложения иммуноглобулинов и факторов комплемента в сосудах дермы возмож-
116 ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ ны при пурпуре Шенлейна -Геноха. герпетиформном дерматите Дюринга, лейко- цитокластическом и криоглобулинемическом васкулите, СКВ и дерматомиозите При дерматомиозите метод прямой иммунофлюоресценции позволяет обна- ружить сложения мембраноатакующего комплекса (МАК) комплемента, пред- ставленного отложениями терминальных компонентов системы комплемента (С5Ь 9) в микроциркуляторном русле кожи. По диагностической значимости МАК в капиллярах кожи под базальной мембраной может сравнит ься с ТВП при СКВ, обладая специфичностью, достигающей 90% при сопоставимой чувствительности. Сходные отложения МАК при дерматомиозите определяют в сосудах скелетных мышц. Гистологическая картина поражения мышечной ткани при дерматомиозите характеризуется выраженным васкулитом с периваскулярными инфильтратами, состоящими из CD^-лимфоцитов. Некроз миоцитов происходит по периферии мышечных волокон и возникает на фоне поражения сосудов. В мышечной ткани отложения МАК характерны для зон с сохраненной гистологической структурой мышечной ткани, в которой протекает активный воспалительный процесс. В районах тотального фиброза мышцы отложения МАК не выявляются. По всей видимости, разрушение капилляров под действием компонентов комплемента приводит к склерозированию и разрушению мышечной ткани. Причиной образо- вания МАК при дерматомиозите в сосудах кожи и мышц могут быть комплемент- связывающие антиэндотелиальные антитела, которые диагностируют у 50% больных дерматомиозитом. Образование МАК и антиэндотелиальных антител с антигенами на поверхности эндотелиоцитов ведет к развитию васкулита в сосудах кожи и мышц. ДРУГИЕ ИММУНОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПРИ ВАСКУЛИТАХ Помимо АЭТА, в качестве неспецифического маркера васкулитов разной этио- логии применяют исследования факторов, продуцируемых поврежденной клеточ- ной стенкой в ответ на иммунное поражение. С этой целью используют монитори- рование содержания фактора VIII (фактора Виллебранда), тромбомодулина и фибронектина — сывороточных белков, синтезируемых эядотелиоцитами в ответ на повреждение. Практически у всех больных с активными формами васкулитов отмечают повышенные уровни этих маркеров, что позволяет использовать их с диагностической целью, нарастание их содержания в плазме крови свидетельству- ет об активности васкулита. Содержание фактора Виллебранда отражает непосредственное повреждение эндотелиальных клеток. Однако результаты его определения у больных с васкули- тами оказались неопределенными. Показано, что высокие уровни отмечаются при активном заболевании и могут сохраняться в последующем, несмотря на клиниче- ское улучшение. Последующие эксперименты in vitro показали, что фактор высво- бождается как поврежденными, так и интенсивно делящимися эндотелиоцитами. Это в какой-то степени объясняет неоднозначные клинические результаты. Фибронектин представляет собой высокомолекулярный гликопротеин матрикса соединительной ткани, включа ющийся в состав иммунных комплексов и участвующий в их клиренсе. Его высокое содержание фиксируют при васкули- тах, связанных с РА, СКВ, синдроме Кавасаки, васкулите при синдроме Бехчета, оно отражает разрушение сосудистой стенки. Содержание фибронектина плазмы снижено при эссенциальной смешанной криоглобулинемии, что говорит о его свя- зывании в составе криоглобулинов. Тромбомодулин — мембранный гликопротеин эндотелиоцита, и его выделе- ние в кровоток сопутствует повреждению сосудистой стенки В качестве маркера активности СКВ тромбомодулин превосходит растворимые молекулы адгезии, SIL-2R, сывороточные IL-6, IL-10. антитела к дсДНК, острофазовые белки, СОЭ, комплемент и иммуноглобулины, креатинин и АНА. Его высокое содержание в
ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ 117 плазме крови отмечается при пурпуре Шенлейна -Геноха, СЧШ и других АНЦА- ассоциированных васкулитах. Растворимые формы адгезионных молекул являются также продуктами эндотелиальных клеток. Они выделяются при активации эндотелиальных клеток при воспалении и потенциально могут использоваться в качестве показателей активности васкулитов и близких васкулитам состояний. ICAM-1 — одна из основных межклеточных молекул адгезии, осуществляющих взаимодействие лей- коцитов и эндотелиоцитов. Ее экспрессия на мембране эндотелиоцита индуциру- ется при воспалении. Кроме того, при активации клетки происходит слущивание этих молекул с мембран клеток, приводящее к образованию растворимой формы sICAM-1. Повышенные уровни sICAM-1 в сыворотке наблюдают при височном васкулите, пурпуре Шенлейна-Геноха, АНЦА-ассоциированных и лейкоцито- кластических васкулитах, активной СКВ, синдроме Бехчета, септическом шоке, злокачественных новообразованиях и инфаркте миокарда. Васкулит, сопрово- ждающий системные заболевания соединительной ткани, также приводит к уве- личению содержания sICAM-1 У больных РА диагностируют значительно увели- ченное содержание sICAM-1 в сыворотке крови, особенно высокие концентрации sICAM-1 наблюдались у больных с клинической картиной иммунокомплексного васкулита. Серологические маркеры при аутоиммунных поражениях печени АНТИТЕЛА К ГЛАДКИМ МЫШЦАМ (F-АКТИНУ) Антитела к гладким мышцам (АГМА) реагируют с миофиламентами в цито- плазме гладкомышечных клеток. Существует несколько видов антител к гладким мышцам, в том числе к фибриллярному (F) актину, тубулину и десмину. Среди них только антитела к F-актину являются маркером аутоиммунного гепатита, в то время как антитела к тубулину, десмину и виментину встречаются при ревма- тических заболеваниях и вирусных инфекциях и самостоятельного клинического значения не имеют. Актин — глобулярный белок массой 46 кДа, который относят к микрифила- ментам. Актин может существовать как в мономерной (М), так и в полимеризо- ванной фибриллярной (F) форме. Связывание аутоантител зависит от конформа- ции эпитопов в составе F-формы, поэтому выделение F-актина в нативном виде затруднено. Это объясняет необходимость использования в НРИФ минимально фиксированных криосрезов и сложность в разработке иммунохимических методов для выявления аутоантител. Стандартом выявления АГМА служит НРИФ на тройном субстрате, вклю- чающем криосрезы желудка, почки и печени крысы. Антитела к актину окра- шивают цитоплазму мышечных волокон, включая наружные мышцы желудка, lamina muscular® mucosae, межгландулярные мышечные пучки слизистой оболочки, стенки сосудов в подслизистом слое и почке, мезангиальные клетки клубочков. Характерно, что антитела к актину обычно представлены классом IgG и встреча- ются в титре, равном или более 1:80. Актиновые филаменты плохо экспрессиро- ваны в НЕр-2 клетках, поэтому цитоплазматический тип свечения при наличии антител к актину определяют редко. В отличие от него, филаменты виментина и десмина обычно видны на НЕр-2 клетках и встречаются в титрах 1:20-1:40. Для подтверждения антигенной специфичности антител к актину могут быть использованы дополнительные субстраты, в том числе культуры фибробластов или фибробластоподобных клеточных линий, обработанных винбластином, кото- рый разрушает «неактиновые» филаменты.
118 ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ Антитела к гладким мышцам с помощью НРИФ были обнаружены у пациентов с хроническим активным гепатитом; у этих больных часто выявляют и другие маркеры системных заболеваний — LE-клетки, АНФ, гипергаммаглобулинемию. Определение АГМА позволило отделить эту форму гепатита от системных ревма- тических заболеваний и дать название «аутоиммунный гепатит». На сегодняшний день АГМА. направленные против F-актина, рассматривают в качестве наиболее чувствительного маркера аутоиммунного гепатита I типа, хотя их встречаемость при этом заболевании составляет только 55-70%. АНТИТЕЛА К МИКРОСОМАМ ПЕЧЕНИ-ПОЧЕК Антитела к микросомам печени/почек (liver-kidney microsomal autoantibodies — LKM) образуются на фоне аутоиммунного гепатита II типа. Эта разновидность аутоантител реагирует с проксимальными канальцами почки и цитоплазмой гепатоцитов. В зависимости от антигенной мишени и связи с заболеванием LKM разделяют на 3 типа, хотя в подавляющем большинстве случаев необходимым и достаточным является определение основных аутоантител 1 типа. Антигенной мишенью LKM-1 служит микросомальный цитохром системы р450 2D6. Антитела 2 и 3 типов крайне редко встречаются при лекарственно-индуцированных и вирус- ных гепатитах и самостоятельного клинического значения не имеют. Их антиген- ными мишенями также являются цитохромы и микросомальные ферменты. Рекомендуемый метод обнаружения LKM-1 — НРИФ на тройном субстрате, включающем криосрезы почки, печени и желудка крысы. На тканевом субстра- те крысы LKM-1 антитела связываются с проксимальными канальцами почки и клетками печени, однако, в отличие от митохондриальных антител, не реагируют с эпителиальными клетками слизистой оболочки желудка и не окрашивают дис- тальные канальцы почки. Кроме того, при сравнении с антителами к митохондри- ям LKM-1 более выраженно связываются с тканью печени. Существуют методы определения LKM-аутоантител с помощью ИФА и иммуноблоттинга. Антитела к LKM-1 — основной серологический маркер аутоиммунного гепа- тита II типа, которым болеют преимущественно дети старше 1 года и подростки. АИГ-2, в отличие от АИГ I, чаще отмечается у девочек, заболевание протекает более активно, чаще ведет к циррозу и нередко сопровождается другими ауто- иммунными заболеваниями, в том числе диабетом, витилиго и аутоиммунными тиреопатиями. Нередко фиксируют фульминантное начало, течение с периодами обострения и затухания, в течение 2 лет развивается цирроз. В анализах крови характерно умеренное повышение трансаминаз, снижение IgA сыворотки. По сравнению с другими аутоантителами, которые используют для диагностики аутоиммунных заболеваний печени, антитела к LKM-1 встречаются сравнительно редко. Крайне редко антитела к LKM встречаются при вирусном гепатите С (1-4%) и гепатите D. Совместно с антителами к LKM-1 при аутоиммунном гепатите И типа обнаруживают антитела к цитозольному антигену печени (LC-1). Эти антитела направлены к одному из белков цитоплазмы гепатоцита массой 230 кДа. Для их определения может использоваться НРИФ на тройном субстрате тканей крысы, однако антитела против LC-1 очень сложно обнаружить на фоне высоких титров анти-LKM-l антител. Для диагностики этой разновидности аутоантител в практи- ческой работе целесообразно использовать метод ИФА и иммуноблоттинг. Для диагностики АИГ используют еще один редко встречающийся, но очень специфичный серологический маркер, который представляет собой антитела к растворимому печеночному антигену (soluble liver antigen — SLA). Аутоантитела к SLA отмечаются в 10-20% всех случаев АИГ, при их наличии АИГ хуже поддается иммуносупрессивному лечению.
ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ 119 АНТИТЕЛА К МИТОХОНДРИЯМ Аутоантитела к митохондриям — семейство ан гимитохондриальных антител, направленных против ферментов окислительного фосфорилирования вну гренней мембраны митохондрий, впервые описаны при первичном билиарном циррозе (ПБЦ). Основным антигеном является Е -субъединица 2-оксодегидрогеназного комплекса, который участвует в цикле трикарбоновых кислот и синтезе жир- ных кислот. Большинство митохондриальных аутоантигенов расположено на внутренней митохондриальной мембране эукариотических и прокариотических клеток. В процессе эволюции ферменты окислительного каскада не изменялись, что позволяет использовать антигены крысы и скота в тестах для определения антимитохондриальных антител (АМА). Субъединица Е2 — общая для нескольких гликолитических ферментов (PDC, BCOADC, OGDC), в ее аминокислотной после- довательности выделено 3 линейных иммунодоминантных эпитопа АМА, харак- терных для ПБЦ. Пируват-декарбоксилазный комплекс осуществляет расщепление липидов и подвержен действию многих гепатотоксичных веществ. Его антигенная модификация играет ведущую роль в развитии аутоиммунного ответа при ПБЦ. В то же время роль АМА в патогенезе заболевания не установлена, так как иммуни- зация антигеном лабораторных животных не приводит к развитию ПБЦ. Основным методом определения АМА является НРИФ на тройном субстрате, включающем почку, желудок и печень крысы. При использовании тройного тка- невого комплекса митохондриальные антитела окрашивают все богатые митохон- дриями структуры — клетки канальцев почки и слизистой оболочки желудка, а также цитоплазму гепатоцитов. Обработка мочевиной срезов слизистой оболочки желудка уничтожает антигены митохондрий, что позволяет дифференцировать АМА от антител к обкладочным клеткам желудка, которые также реагируют со слизистой оболочкой. Цитоплазма Нер-2-клеток богата митохондриями, поэтому уже на этапе выяв- ления АНФ можно заподозрить присутствие АМА. Гранулярный тип свечения АНФ отмечается у 30% больных с ПБЦ и может затруднять обнаружение цитоплаз- матического свечения. Для определения антигенной специфичности АМА исполь- зуют ИФА и иммуноблот. Исторически выделяют 9 разновидностей аутоантител к антигенам митохон- дрий, причем каждая разновидность обладает особенностями связывания с гисто- логическими структурами на тройном тканевом субстрате (табл. 17-16). Антигены митохондриальных антител разнообразны по природе. Так, AMA-Mt представля- ют собой АФА, которые реагируют с внутренней мембраной митохондрий, богатой кардиолипином. Для первичного билиарного цирроза наиболее характерны антитела к М2, М4, М,. и М9. Среди них АМА-М2 отмечаются у большинства больных билиарным циррозом, поэтому обнаружение других антител представляет только научный интерес. АМА-М2 обычно определяется в высоких титрах. Высокая диагностиче- ская специфичность АМА обеспечивается их редким обнаружением при других аутоиммунных заболеваниях, причем при ревматических процессах титры АМА не превышают 1:80. АМА-М7 встречаются при миокардитах. Существует ряд минорных серологических маркеров ПБЦ, которые относят к семейству АНА, в том числе sp 100 и PML, а также gp210. Антитела к splOO и PML являются антигенами АНФ со свечением точек в ядре, которые часто отмечаются при ПБЦ. Антитела к gp2J0 реагируют с порами ядерной мембраны, в методе НРИФ на НЕр-2 клетках обусловливают периферический тип свечения ядра. Эти аутоантитела имеются у 10- 30% больных ПБЦ.
120 ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ Таблица 17-16. Антитела к митохондриям Разновидность АМА Основной антиген Особенности при проведении НРИФ на тройном субстрате Нозологическая форма М, Кардиолипин Только дистальные канальцы почки АФС, СКВ и другие ревма- тические заболевания Е,-субъединица пируват- декарбоксилазного комплекса (PDC-EJ Проксимальные и дистальные канальцы и слизистая оболочка желудка Первичный билиарный цирроз м3 Не уточнен Клубочки, канальцы почки и слизи- стая оболочка желудка Лекарственная СКВ Сульфит-оксидаза Неотличим от М2 Первичный билиарный цирроз м5 Не уточнен Только проксимальные канальцы АФС и др. ревматические заболевания Ч. Монамин-оксидаза В Связывается с клетками петли Генле Лекарственно- индуцированный гепатит Саркозин- дегидрогеназа Окрашивает канальцы почки, но не связывается со слизистой оболоч- кой желудка Миокардит и кардиомио- патии м. Не уточнен Преимущественно реакция со слизи- стой оболочкой желудка Первичный билиарный цирроз м3 Гликоген- фосфорилаза Реакция только со слизистой обо- лочкой желудка Первичный билиарный цирроз Серологические маркеры при аутоиммунных поражениях желудочно-кишечного тракта АНТИТЕЛА К ОБКЛАДОЧНЫМ (ПАРИЕТАЛЬНЫМ) КЛЕТКАМ ЖЕЛУДКА И ФАКТОРУ КАСТЛА Аутоиммунный гастрит (тип А) относится к частым аутоиммунным заболе- ваниям ЖКТ. В 30% случаев он сопутствует аутоиммунным процессам в щито- видной железе, алопеции и витилиго, хотя может встречаться самостоятельно. Аутоиммунный гастрит протекает субклинически и редко является поводом для обращения пациентов к врачу. В его основе лежит аутоиммунная реакция, направленная против обкладочных (париетальных) клеток желудка. Обкладочных клеток больше в теле желудка, поэтому обычно аутоиммунный гастрит характери- зуется атрофией фундальных отделов по сравнению с антральным гастритом при хеликобактерной инфекции. Антитела к обкладочным клеткам желудка (АПКЖ) отмечаются у 90% больных с атрофическим гастритом и пернициозной анемией. Обкладочные клетки желудка вырабатывают соляную кислоту и внутрен- ний фактор Кастла, необходимый для всасывания витамина В12 в кишечнике. Аутоантитела являются комплемент-фиксирующими и непосредственно уча- ствуют в разрушении популяции обкладочных клеток и развитии атрофического гастрита. Уничтожение популяции обкладочных клеток ведет к гипоацидному гастриту, мальабсорбции, железодефицитной и пернициозной анемиям. Не отме- чается взаимосвязи между обнаружением аутоантител к париетальным клеткам желудка и антральным гастритом. Титры аутоантител не коррелируют с тяжестью атрофии слизистой оболочки желудка, поэтому их мониторинг нецелесообразен. Для выявления АПКЖ используют метод НРИФ на криосрезах фундальной части желудка крысы или мыши. Антитела реагируют только с обкладочными клетками желудка и проявляются характерным цитоплазматическим окрашивани ем, которое соответствует расположению внутриклеточных канальцев. Основной
ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ f 21 антиген АПКЖ — [3-субъединица Н-, К-АТФазы, которая участвует в закислении содержимого желудка. Рекомендуется использовать начальный титр сыворотки 1:40. Слизистая оболочка желудка богата митохондриями, поэтому она окраши- вается антимитохондриальными антителами. Для дифференцировки АПКЖ и АМА целесообразно параллельно использовать в качестве субстрата почку крысы, с которой связываются только АМА. Существует метод с использованием 2М рас- твора мочевины, которая, разрешая антигены АМА, позволяет дифференцировать их от АПКЖ на слизистой оболочке желудка крысы. Внутренний фактор (фактор Кастла) представляет собой гликопротеин массой 72 кДа, который секретируется в просвет желудка и служит для связывания и транспорта в стенку кишки витамина В12. Аутоантитела к внутреннему фактору способны вызывать нарушение его функции за счет блокады его связывания с витамином, таким образом препятствуя адсорбции комплекса в тонком кишеч- нике. Антитела к внутреннему фактору являются более специфичными по срав- нению с АПКЖ при диагностике пернициозной анемии и дефицита витамина Вр. Основным методом определения антител к внутреннему фактору является ИФА. ~ АНТИТЕЛА К ЭНДОМИЗИЮ И ТКАНЕВОЙ ТРАНСГЛУТАМИНАЗЕ Антитела к эндомизию (АЭА) используются при диагностике целиакии; это основной метод серологической диагностики целиакии, более надежный, чем определение антител к глиадину. Основным антигеном АЭА служит тканевая трансглутаминаза (ТкТГ), которая представляет собой кальций-связывающий фермент. Основной функцией ГкТГ является образование перекрестных связей между белками за счет реакции между глутамином в одном белке и лизином — в другом. Существует 8 изоформ этого фермента, которые различаются по тканевой локализации. В желудке преимущественно экспрессируется 2 тип Тк ГГ. Мишенью антител при герпетиформном дерматите, который тесно связан с целиакией, явля- ется 3 тип ТкТГ, который экспрессируется в коже. В норме активность этого фер- мента максимальна в клетках базального слоя кишечного эпителия, а также в под- слизистом слое. У больных целиакией отмечается повышенная экспрессия ТкТГ во всех слоях слизистой оболочки кишечника. а-Глиадин на 60% состоит из амино- кислоты глутамина, который подвергается дезаминированию под действием ТкТГ. Дезаминирование глиадина приводит к образованию неоэпитопов, содержащих отрицательно заряженную аминокислоту глутамат и имеющих высокое сродство к HLA-DQ и OQg, носительство которых предрасполагает к развитию целиакии. Тем не менее генотип HLA-DQ^ присутствует у 25-30% европейцев, однако далеко не у всех развивается целиакия. ТкТГ дезаминирует ряд белков соединительной ткани в составе эндомизиаль- ных и ретикулиновых волокон. Таким образом, иммунный ответ на экзогенный антиген ведет к образованию антител к а-глиадину, а также аутоантител против аутоантигенов эндомизия, ретикулина и ТкТГ. АЭА могут быть определены с помощью НРИФ на множестве антигенсодер- жащих субстратов. Могут использоваться криосрезы пищевода, печени, желудка, стенки мочевого пузыря обезьяны, крысиные почки и тонкая кишка. Еще одним субстратом для обнаружения АЭА являются криосрезы человеческой пуповины. Стандартным субстратом для НРИФ считают криостатные срезы пищевода обе- зьяны. Обычно используют разведение сыворотки 1:5 и антисыворотку класса IgA. Сыворотки с высокими титрами АЭА дают типичное окрашивание, которое напоминает пчелиные соты. Первоначально в ИФА-системах для определения антител к ТкТГ использовали антигены животных. Однако низкий уровень очист - ки белка, а также наличие видоспецифичных эпитопов снижали специфичность теста. Второе поколение ИФА было основано на рекомбинантной ТкТГ человека. За счет высоких аналитических параметров эти ИФА-тесты в значительной сте-
122 ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ пени вытеснили метод НРИФ для диагностики АЭА. Высокая чувствительность ИФА тест-систем улучшает диагностику целиакии, однако тест-системы многих производителей имеют низкую специфичность, особенно при дифференциальной диагностике целиакии и других заболеваний ЖКТ. Изучение антигенной структу- ры молекулы ТкТГ показало, что основной эпитоп антител при целиакии является конформационным и образован ядром молекулы фермента. Аутоантитела к ТкТГ. характерные для целиакии, подавляют активность фермента. В то же время анти- тела к ТкТГ, встречающиеся у больных с аутоиммунным гепатитом, циррозом, вирусными инфекциями, направлены к внешним доменам молекулы ТкТГ. Этим может объясняться меньшая специфичность антител к ТкТГ по сравнению с определением АЭА. Для лабораторной диагностики целиакии применяют определение антител к ТкТГ классов IgA и IgG. Наиболее специфичен тест для выявления антител к ТкТГ класса IgA, которые имеются у 95% больных с дебютом целиакии. Аутоантитела класса IgA могут быть обнаружены в крови, а также в других биологических жид- костях, в том числе в слюне и желчи. Определение аутоантител класса IgG менее специфично, так как они встречаются при других воспалительных заболеваниях ЖКТ, однако они могут быть использованы для диагностики целиакии у лиц с селективных дефицитом IgA. АНТИТЕЛА К А-ГЛИАДИНУ КЛАССОВ IgG И IgA Антитела к глиадину были основным методом иммунологической диагностики целиакии. Строго говоря, глиадин не является аутоантигеном, однако иммунная реакция против глиадина запускает каскад иммунных реакций, в результате кото- рых образуются аутоантитела и развивается аутоиммунное заболевание. Глиадин представляет собой алкогольрастворимую фракцию глютена, кото- рый, в свою очередь, является компонентом глютенопектина злаковых. Глютен обеспечивает эластичность мучного теста и. благодаря этому свойству, широко используется для приготовления многих пищевых продуктов. В состав глютена злаковых входит более 50 различных глиадиновых белков, которые подразделя- ются на ос-, [%, у- и co-фракции. В связи с высоким содержанием пролина глиадины сравнительно устойчивы к энзиматическому разрушению в ЖКТ. Изучение моле- кулярной структуры белков в составе глютена привело к идентификации общей для них линейной иммунодоминантной аминокислотной последовательности QPFQPFP. Последний остаток глутамина в этой структуре служит мишенью для фермента тканевой трансглутаминазы, под действием которой он превращается в глутамат. Изменение заряда молекулы приводит к лучшему связыванию ее с HLA- DQ^ и стимуляции иммунного ответа. Для определения антител к глиадину используют метод ИФА. Антиген получа- ется из алкогольрастворимой фракции глютена зерновых культур. В состав этой фракции входит множество различных белков и последовательностей глиадина. Значительные вариации в белковом составе, а также разнообразие антигенов объ- ясняют отличия тест-систем различных производителей и низкую специфичность этих тестов. Это ведет к тому, что антитела к глиадину значительно уступают по клинико-лабораторной информативности АЭА и антителам к тканевой транс- глутаминазе. Для диагностики целиакии применяют определение антител к глиа- дину классов IgA и IgG. Антиглиадиновые антитела класса IgG чувствительны, но очень неспецифичны, и их можно рассматривать как показатель, отражающий воспаление в ЖКТ Антитела класса IgA имеются у 30-40% больных с целиакией. Концентрация антител к сх-глиадину прогрессивно снижается после назначения и соблюдения безглютеновой диеты. Сравнительно недавно появились коммерческие тест-системы, основанные на «модельном» антигене, содержащем многократно повторенные линейные имму-
ЦИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ 123 нодоминантные последовательности глиадина. Предполагается, что такой подход значительно повысит диагностическую специфичность антител к глиадину и улуч- шит стандартизацию определения этого показателя. Антитела к Saccharomyces cerevisiae В основе патогенеза болезни Крона лежит утрата толерантности к антигенам пищи, в результате чего развивается иммунный ответ на антигены пищи и антиге- ны содержимого кишки. Для диагностики болезни Крона используют определение антител к пекарским дрожжам Saccharomyces cerevisiae (ASCA), которые являют- ся естественным антигеном. Помимо антител к антигенам пекарских дрожжей, при болезни Крона образуются антитела к мембранному белку ОгпрС кишечной палочки и Pseudomonas fluorescens, При болезни Крона обнаруживают антитела к полисахаридным последовательностям, входящим в состав клеточной стенки многих организмов. Полисахаридные антитела называют ALCA, АМСА и АССА. Их объединяют термином «антигликановые антитела». Встречаемость каждого из этих маркеров не превышает 20%, поэтому их использование в диагностике болезни Крона малоэффективно. Основными иммуногенными эпитопами ASCA являются также компоненты полисахаридов, в том числе маннотетроза и маннотриоза. Наличие ASCA может объясняться перекрестной реакцией с распространенным дрожжевым грибком С. albicans. Характерно, что С. albicans чаще высевают у больных воспалительными заболеваниями кишечника и членов их семей. Основным методом определения ASCA служит НРИФ на клетках дрожжей, хотя также могут быть использованы тест-системы, основанные на методе ИФА. Независимо от географического района и расовой принадлежности обследуе- мых антитела к дрожжевым грибкам выявляют при болезни Крона с одинаковой частотой, составляющей около 50% (40-70%). Характерно, что антитела к ASCA чаще встречаются у родственников больных воспалительными заболеваниями кишечника (20-25%), по сравнению с частотой показателя в здоровой популя- ции (0-5%), и больных с неспсцифическим язвенным колитом (НЯК) (10-15%). Антитела могут быть представлены IgG или IgA, обладая общей специфичностью 93%. При болезни Крона у пациентов с ASCA заболевание протекает тяжелее, что связано с частыми эпизодами кишечной непроходимости, а также лучше отвечает на терапию блокаторами TNF-a. Антитела к бокаловидным клеткам Антитела к бокаловидным клеткам (АБК) являются серологическим маркером НЯК. Бокаловидные клетки кишечника производят муцин, который состоит из осевого белка, покрытого полисахаридами. Его функция заключается в увлажне- нии слизистой оболочки и обеспечении водно-солевого баланса. Муцин — основ- ной антиген АБК, причем иммунодоминантные эпитопы обнаружены как в поли- сахаридных остатках, так и в осевом белке муцина. Антитела могут играть определенную роль в патогенезе НЯК, так как распро- странение воспалительного поражения кишечника при НЯК отражает анатомиче- ское распределение бокаловидных клеток в кишечнике. Их число минимально в двенадцатиперстной кишке и увеличивается по направлению к прямой кишке, где их число максимально. НЯК поражает прямую кишку и распространяется вверх при увеличении активности заболевания. В норме бокаловидные клетки преоб- ладают в криптах кишечника, а именно — в абсцессах крипт, очень характерных для этого заболевания В то же время АБК отмечаются не у всех больных НЯК, поэтому их рассматривают как вторичный феномен. Стандартным методом диагностики АБК считают НРИФ на тонком кишечнике приматов или новорожденных обезьян. Применение тонкого кишечника крысы
124 ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ более чувствительно, однако приводит к увеличению числа ложноположительных результатов. Характерное окрашивание проявляется дымчатыми «облачками» на фоне слизистой оболочки кишечника. В качестве антигена может использоваться перевиваемая клеточная линия муцин-продуцирующих бокаловидных клеток HT29-18-N, Встречаемость АБК при НЯК составляет 30-60% в зависимости от типа суб- страта. При использовании совместно с АНЦА диагностическая чувствительность достигает 60-70%. Серологические маркеры при аутоиммунных эндокринопатиях АНТИТЕЛА К ПЕРОКСИДАЗЕ ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ Тиреоидная пероксидаза (ТПО) — основной фермент гормоногенеза щитовид- ной железы, изначально описана под названием «микросомальный антшен». До сих пор существует название «антитела к микросомальной фракции щитовидной железы», которое интерпретируется как антитела к слабо очищенной ТПО, хотя микросомальная фракция содержит также белки митохондрий и ряд цитоплазма- тических разновидностей АНА. В современных тест-системах используют высо- коочищенный белок или рекомбинантную ТПО. Пероксидаза находится на апикальной поверхности тиреоидных фолликуляр- ных клеток. Она представляет собой основную антигенную мишень при тиреои- дите Хашимото, против которой направлено большинство клеточных ответов при этом заболевании. До развития клинической картины заболевания в щитовидной железе можно обнаружить выраженную клеточную инфильтрацию. Мононуклеарные инфильтра- ты содержат большое количество В-клеток, Т-клеток и макрофагов. Формирование инфильтратов сопровождается постепенной деструкцией этих фолликулов и «попытками» железы регенерировать, что приводит к ее диффузному или узлово- му увеличению и появлению зоба. Показана связь между антителами к ТПО и кли- ническими особенностями заболевания: антитела чаще обнаруживают у субъектов с узлами по сравнению с пациентами без узлов щитовидной железы. Характерно, что аутоантитела к ТПО продуцируются главным образом лим- фоцитарными инфильтратами щитовидной железы и только в малой степени — клетками регионарных лимфатических узлов и костного мозга. Именно поэтому аутоантитела к ТПО коррелируют с гистологической тяжестью тиреоидита и увеличенными размерами железы на ранних стадиях заболевания. У больных с высокой активностью аутоантител отмечается склонность к гипотиреозу. Титр аутоантител к ТПО соотносится с продукцией в воспалительном инфильтрате классических провоспалительных цитокинов, таких как IFN-y и TNF-oc, которые могут быть связаны с повреждением щитовидной железы. Большинство антител к ТПО относится к IgGj-субклассу, который считают хорошим активатором компле- мента: продемонстрирована комплементопосредованная цитотоксичность на изо- лированных тиреоидных клетках. Найдены отложения компонентов комплемента в щитовидной железе больных, обусловленные его активацией под действием антител к ТПО. В подавляющем числе лабораторий для определения аутоантител к ТПО используют ИФА и иммунохимические методы. Основным показанием к обследо- ванию считают диагностику аутоиммунных заболеваний щитовидной железы. По сравнению с антителами к тиреоглобулину антитела к ТПО более чувствительны и специфичны, поэтому существует мнение, что дополнительное выявление антител к тиреоглобулину только увеличивает цену обследования, не добавляя диагности- ческой информативности. Антитела присутствуют у 75-90% пациентов с тиреои-
ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ 125 дитом Хашимото, у 60% пациентов с послеродовым тиреоидитом и примерно у 75% пациентов с болезнью Грейвса. Поскольку ТПО-антитела обнаруживают при всех формах аутоиммунных заболеваний щитовидной железы, то они не могут быть использованы для дифференциальной диагностики аутоиммунного тиреои- дита и болезни Грейвса. Другим показанием к определению этих антител является исключение ауто- иммунного гипотиреоза во время беременности. Примерно 2% беременностей протекает при пониженной тиреоидной функции. Беременность может «предъ- являть» повышенные требования к тироксину, поэтому субклинический гипоти- реоз обычно проявляется на ее фоне. Повышение уровня тиреостимулирующего гормона или понижение свободного Т4 во время I триместра беременности может сочетаться с нарушением нейропсихологического развития плода. Присутствие антител к ТПО во время беременности указывает на увеличение риска развития клинически значимого гипотиреоза и может рассматриваться как показание к выполнению повторных измерений тиреостимулирующего гормона. Наличие аутоантител к ТПО также увеличивает риск послеродовой тиреоидной дисфунк- ции, Послеродовой гипотиреоз наблюдается примерно у 5% рожениц и характери- зуется наличием аутоантител к ТПО. Это нарушение обычно наблюдают в первые месяцы после родов, часто оно начинается с тиреотоксической фазы, сменяемой пролонгированным гипотиреозом. Он может персистировать в течение многих месяцев и примерно в 30% случаев может стать перманентным. Женщины с анти- телами к ТПО во время беременности имеют 50% вероятность развития послеро- довой тиреоидной дисфункции в сравнении только с 2% вероятностью у женщин с негативными результатами исследования. Если антитела к ТПО выявляют в Щ триместре беременности, то риск послеродовой тиреоидной дисфункции уве- личивается и достигает 80%. Достаточно противоречиво определение аутоантител для оценки субклиниче- ского тиреоидита и гипотиреоза. Так же, как другие часто встречающиеся аутоан- титела, например АНФ или РФ, антитела к ТПО часто обнаруживают у клинически здоровых лиц. преимущественно у женщин среднего и пожилого возраста. Частота таких находок варьирует в зависимости от возраста, географического и демогра- фического состава популяции. Ряд исследователей указывают на встречаемость аутоантител у 20% женск< >го населения. Этот феномен предлагается использовать для выявления лиц с предрасположенностью к тиреоидиту и гипотиреозу. Наличие антител к ТПО у клинически здоровых лиц может быть использовано как показа- ние для обследования с целью диагностирования субклинического гипотиреоза, характеризуемого повышенным уровнем тиреостимулирующего гормона при нормальной концентрации свободного Т4. Имеются результаты популяционных исследований, указывающих на то, что ежегодный риск развития гипотиреоза у здо- ровых субъектов значительно увеличивается в присутствии аутоантител к ТПО. Эти индивидуумы могут иметь повышенный риск развития явного гипотиреоза и/или кардиоваскулярных болезней. Б связи с этим нужно проводить регулярное исследо- вание функции щитовидной железы у лиц с высоким содержанием антител к ТПО. Методов первичной профилактики тиреоидита не существует, а целесообраз- ность регулярных гормональных обследований у лиц без клинических признаков гипотиреоза представляется сомнительной с финансовой точки зрения, учитывая естественную динамику функции щитовидной железы с течением времени. Антитела к ТПО часто находят у больных другими аутоиммунными забо- леваниями, такими как СКВ, РА, сахарный диабет I типа и болезнь Аддисона. Гипофункция щитовидной железы присутствует примерно у 15% больных, полу- чающих кордарон, и наличие антител к ТПО увеличивает риск развития гипо- тиреоза. Кроме того, наличие антител к ТПО является фактором риска развития гипотиреоза на фоне терапии литием. &
126 ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ АНТИТЕЛА К ТИРЕОГЛОБУЛИНУ Исследования аутоиммунной реакции против тиреоглобулина (ТГ) в значитель- ной степени определили понимание патогенеза всех аутоиммунных эндокринных заболеваний. Доказано, что иммунизация кроликов, морских свинок или собак очищенным ТГ того же вида или даже того же животного способна вызывать лим- фоцитарный тиреоидит и образование аутоантител к ТГ. Аутоантитела к тирео- глобулину были найдены у больных с болезнью Грейвса, тиреоидитом Хашимото, раком щитовидной железы, некоторыми другими аутоиммуными заболеваниями, а также они были обнаружены у значительного числа здоровых людей. ТГ — главный компонент коллоида фолликул щитовидной железы. Он играет основную роль в фиксации железой атомарного йода и синтезе йодированных тиреоидных гормонов тироксина (Т4) и трийодтиронина (Тч). В норме йодируется не более 25% тирозиновых остатков в составе тиреоглобулина. Доказано, что йод пищи играет роль в модулировании аутоиммунного тире- оидита, что базируется на клинических и эпидемиологических доказательствах и экспериментальных исследованиях на животных, склонных к тиреоидиту. Содержание йода в тиреоглобулине зависит от его поступлен ия с пищей. У экспери- ментальных животных повышенное содержание йода в диете увеличивает тяжесть тиреоидита. Роль йода в качестве одного из факторов развития аутоиммунного процесса связана с его способностью менять конформационную структуру белка. Высокойодированный ТГ представляется более антигенным, чем тиреоглобулин с меньшим количеством йода. Аутоантитела к ТГ рассматривают как непатогенные, главным образом, пото- му. что введение сыворотки больных лабораторным животным не приводит к тиреоидиту. Титр антител к тиреоглобулину обычно не коррелирует со степенью тиреоидной дисфункции. В то же время сыворотка, содержащая антитела к ТГ, может переносить заболевание при специальных условиях. Инъекция иммунной сыворотки в щитовидную железу здоровых кроликов способна переносить ауто- иммунный тиреоидит. По всей видимости, разрушение части клеток под действием антителозависимой цитотоксичности способно привести к аутоиммунизации орга- низма собственным ТГ. Аутоантитела к ТГ представлены иммуноглобулином IgG и распределены среди всех его 4 субклассов. Антитела класса IgG2 доминируют при тиреоидите Хашимото, в то время как антитела класса IgG4 в большем объеме представлены при болезни Грейвса, нетоксическом зобе и дифференцированной карциноме щитовидной железы. Исторически антитела к ТГ измеряли многими иммунологи- ческими методами, однако в настоящее время иммунохимические тесты и прежде всего ИФА вытеснили все другие подходы. Аутоантитела к ТГ чаще всего используют для подтверждения клинического подозрения на тиреоидит Хашимото. их обычно определяют вместе с антитела- ми к ТПО. Антитела к ТГ менее постоянны и ниже титром, чем антитела к ТПО. Поскольку у всех больных тиреоидитом Хашимото в присутствии антител к ТГ отмечаются и антитела к ТПО, последние являются наилучшим тестом для диа- гностики тиреоидита. Чувствительность метода составляет 95-98%, поэтому негативные результаты имеют высокое отрицательное предсказательное значение и позволяют исключить диагноз тиреоидита. Антитела к ТГ обладают низкой специфичностью, Они присутствуют в 40-50% случаев болезни Грейвса, 20% случаев нетоксического зоба и при раке щитовидной железы, а также у здоровых индивидуумов, особенно у пожилых женщин, у кото- рых встречаемость аутоантител доходит до 10% случаев. Антитела были найдены при нетиреоидных аутоиммунных болезнях таких как СШ, миастения, целиакия, сахарный диабет I типа. Косвенно эти данные подтверждают, что тиреоидная аутоиммунность — более распространенное явление, чем тиреоидит Хашимото.
ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ 127 Действительно, антитела к ТГ могут позволить оценить риск развития аутоим- мунного тиреоидита. Когортное 20-летнее исследование, проведенное в Англии, показало, что наличие тиреоидных антител является ведущим фактором риска при идентификации лиц, которые имеют риск тиреоидита. Риск заболевания тиреои- дитом в случае наличия аутоантител составляет около 3-5%. Кроме того, антитела к ТГ полезны для определения риска развития послеродового тиреоидита. Узкой областью клинического применения исследования на наличие антител к ТГ является постоперационный мониторинг пациентов с дифференцированным раком щитовидной железы. После тиреоидэктомии и абляции радиоактивным йодом больных рецидив заболевания сопровождается увеличением свободного тиреоглобулина в сыворотке. Поскольку тиреоглобулин — тканеспецифичный белок, экспрессируемый исключительно тиреоидными клетками, повышенная концентрация тиреоглобулина после операции указывает на рецидив рака или метастазы. В этом случае антитела к ТГ приводят к заниженным концентрациям свободного тиреоглобулина. АНТИТЕЛА К РЕЦЕПТОРУ ТИРЕОТРОПНОГО ГОРМОНА Рецептор тиреотропного гормона (рТТГ) экспрессируется преимущественно на поверхности тиреоидных фолликулярных клеток, но также на лимфоцитах, адипоцитах и фибробластах. Тиреотропный гормон (ТТГ) является регулятором активности щитовидной железы. Сигнал от рТТГ запускает продукцию тиреоид- ных гормонов и рост тиреоидных фолликулярных клеток. Избыточная активация рТТГ при болезни Грейвса объясняет наличие тиреотоксикоза и зоба при этом заболевании. Молекула рТТГ состоит из двух (А и Б) субъединиц гликопротеина. Эффект связывания аутоантител с рТТГ может быть разнонаправленным. Так, экстрацеллюлярная А-субъединица рецептора распознается тиреоидными стиму- лирующими антителами, в то время как антитела, распознающие субъединицу Б, локализованную вблизи клеточной поверхности, действуют как функционально блокирующие антитела. Стимулирующие антитела составляют основу болезни Грейвса — диффузно- го токсического зоба. Блокирующие антитела связываются с рецептором, но не вызывают его конформационных изменений, требуемых для сигнальной транс- дукции. Они препятствуют связыванию ТТГ с рецептором, в результате чего воз- никает снижение тиреоидной функции. Блокирующие антитела были обнаружены у пациентов с атрофическим тиреоидитом Хашимото и у больных с болезнью Грейвса, протекающей с офтальмопатией. Блокирующая активность аутоанти- тел может отчасти объяснить колебания тиреоидной функции, наблюдаемой у пациентов с болезнью Грейвса, и отсутствие корреляции между титром антител к рецептору тиреотропина и тиреоидной функцией. Блокирующие антитела могут проходить сквозь плаценту и вызвать транзиторный врожденный гипотиреоз. Наконец, установлены нейтральные аутоантитела к рТТГ, которые связываются с рецептором, но блокируют связывание тиреотропина или других рецепторных антител. Нейтральные антитела определяют у пациентов с болезнью Грейвса. Их патогенетическое значение остается неустановленным. Нет сомнения в том, что антитела к рецептору являются патогенетически зна- чимыми. Действительно, болезнь Грейвса — одно из немногих аутоиммунных заболеваний, при котором имеются прямые доказательства его аутоиммунной природы. Эти доказательства происходят от способности аутоантител переносить болезнь. D.D. Adams, который обнаружил эти антитела, продемонстрировал повы- шение функции собственной щитовидной железы после инъекции себе плазмы от пациентов с болезнью Грейвса. Опосредованный перенос болезни Грейвса анти- телами доказан также в периназ альном периоде, когда матери, страдающие болез-
128 ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ нью Грейвса, передавали ее новорожденным, у которых транзиторно развивались зоб и тиреотоксикоз. Для определения аутоантител к рТТГ применяют радиоиммунный, ИФА и иммунохимический методы. Ни один из этих методов не позволяет уточнить присутствие в сыворотке крови стимулирующих или блокирующих антител. Для этой цели был разработан функциональный тест на культурах тиреоцитов животных, или LATS-тест (от англ, long acting thyroid stimulator). В его основе лежит увеличение концентрации цАМФ в тиреоцитах под действием сыворот- ки больного, добавляемой в культуральную среду. В связи с трудоемкостью и сложностью стандартизации метод LAIS используют только в исследовательских лабораториях. Существует 4 возможных клинических показания для определения антител к рецептору тиреотропина: ❖ диагностика транзиторной тиреоидной дисфункции у новорожденных от матерей с тиреотоксикозом и прогнозирование неонатальной болезни Грейвса; • о определение антител аутоиммунного генеза у больных с изолированной офтальмопатией без классических тиреоидных признаков (эутиреоидная болезнь 1рейвса); ❖ предсказание рецидива тиреотоксикоза после прекращения 12-месячного цикла антитиреоидной терапии; о определение причины послеродового тиреотоксикоза. Антитела к рТТГ высокоспецифичны, они крайне редко встречаются у здоровых людей. Клиническая чувствительность составляет около 80%, то есть негативный результат определения аутоантител не позволяет исключить заболевание. Низкая чувствительность методов связана с тем, что аутоантитела к рецептору присутству- ют в сыворотке в очень малой концентрации, на несколько порядков ниже, чем уровни аутоантител к ТГ и ТПО. АНТИТЕЛА К ОСТРОВКОВЫМ КЛЕТКАМ Антитела к островковым клеткам (АОК) были впервые обнаружены у боль- ных сахарным диабетом I типа (СД I) методом НРИФ на криостатных срезах аутопсийной поджелудочной железы человека с 0 группой крови. Этот метод для определения антиостровковых антител (от англ, islet cell antibodies — ICA) имеет хорошую чувствительность и специфичность для СД I, но значительную межла- бораторную вариацию. Поэтому был разработан стандарт сыворотки JDF (Juvenile Diabetes Foundation), который стали использовать для стандартизации всех методов выявления АОК. АОК представляют собой гетерогенную группу антител, реагирующих с раз- личными аутоантигенами в островковых р-клетках. Антигенами АОК является обширная группа мембранно-ассоциированных и цитоплазматических белков островковых клеток, причем ряд антигенов — общие для эндокринной и нерв- ной ткани. В семействе АОК изучено несколько основных антигенов, таких как глутамат-декарбоксилаза (ГДК), эндогенный инсулин, тирозиназа (IA-2), и около 20 минорных антигенов. Непосредственная роль АОК в разрушении островковых клеток при сахарном диабете остается спорной, однако была подтверждена способность антител фик- сировать комплемент на островковых клетках, а также нарушать высвобождение инсулина. В то же время АОК могут быть обнаружены у 0,5-2% контрольной популяции. Терапевтический плазмаферез не оказывает действия на выработку эндогенного инсулина в дебюте диабета. У новорожденных от матерей, больных СД I, в крови которых присутствуют АОК, диабет не развивается.
ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ 129 Определение АО К — наиболее чувствительный серологический тест в диагно- стике впервые выявленного СД I. Островковые антитела находят в 75-85% слу- чаев СД I во время установления диагноза. Встречаемость значительно снижается с увеличением возраста дебюта заболевания. Примерно 5-10% пациентов с сим- птоматикой СД II могут иметь АОК на фоне инсулинозависимой формы диабета взрослых, которая является разновидностью аутоиммунного диабета. АОК могу г служить важным предиктором заболевания для родственнников первой степени больных СД I. Среди них 2-5% оказываются положительными по АОК, в то время как в контроле всего 0,4% испытуемых. Риск заболевания брата или сестры максимален в течение 5 лет от момента заболевания пробанда. АУТОАНТИТЕЛА К ИНСУЛИНУ И ТИРОЗИНАЗЕ IA-2 Антитела к инсулину у пациентов с СД I, не получавших экзогенный инсулин, долгое время казались случайной находкой. Для диагностики СД I они были впервые использованы у детей с впервые выявленным СД I до начала инсулиноте- рапии. Антитела к инсулину у больных, уже получающих препараты инсулина, не являются специфичными для СД I, поскольку в этом случае антигенные эпитопы эндогенного и экзогенного инсулина несколько отличаются. Экзогенный челове- ческий инсулин — плохой иммуноген, однако рекомбинантный инсулин, который вводят в смеси с протамином или цинком, выражение иммуногенен и быстро вызывает образование антител. Аутоантитела, определяемые до назначения препаратов инсулина, т.е. к эндо- генному инсулину, присутствуют у 20-40% больных с клиническим дебютом СД I. Титр антител обратно пропорционален возрасту и уменьшается по мере разруше- ния |3-клеток. В отличие от .других аутоантител к островковым антигенам, значе- ние антител к инсулину максимально в возрасте до 10 лет, после чего аутоантитела обнаруживают крайне редко. Антитела к инсулину присутствуют у большинства детей до 5 лет, но только у 4% при начале СД I после 19-летнего возраста. Высокий титр у малолетних детей связывают с тем обстоятельстом, что у них заболевание протекает более агрессивно, с быстрым развитием зависимости от экзогенного инсулина. При прогнозировании заболевания у близких родственников больных отмечается слабая корреляция между определением антител к инсулину и риском развития СД I, но она увеличивается, если они выявляются в комбинации с други- ми антителами к островковым антигенам. Антитела к инсулину находят при ауто- иммунных полиэндокринопатиях, при других аутоиммунных заболеваниях и при назначении препаратов, содержащих тиоловое кольцо, таких как пеницилламин. Долгое время основным методом обнаружения антител к инсулину был радио- иммунный метод. Широкое внедрение ИФА привело к разработке соответ- ствующих тест-систем, однако результаты сравнения методов показали, что радиоиммунный метод имеет значительные преимущества, благодаря сохранению нативной конформации белков. Нейроэндокринный антиген IA-2 (ICA512) стал последним из обнаруженных островковых антигенов, аутоантитела к которому используют в диагностике и про- гнозировании сахарного диабета. Распространенный в нейроэндокринной ткани белок IA-2 и его гомолог IA-2J3 (белок фо^рин) принадлежат к энзиматически неактивным представителям семейства тирозинфосфатазы, участвующим в регу- ляции секреции инсулина. Обе молекулы локализуются в секреторных гранулах нейроэндокринных клеток и регулируют секрецию инсулина. Определение анти- тел к IA-2 используют в прогнозировании развития СД I у родственников больных. Основным методом выявления аутоантител к IA-2 служит иммунопреципитация с 358-метионин-меченого рекомбинантного человеческого IA-2 или конкурентный радиоиммунный анализ. Метод ИФА малоспецифичен и не рекомендован для клинического применения.
130 ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ АНТИТЕЛА К ГЛУТАМАТ-ДЕКАРБОКСИЛАЗЕ Аутоантитела к глутамат-декарбоксилазе (ГДК) были впервые обнаружены у пациента с редким неврологическим заболеванием и СД I. Это неврологическое заболевание носит название «синдром скованного человека» (англ, stiff-person syndrome). Оно характеризуется прогрессирующей ригидностью нижних конеч- ностей. Болезненные спазмы мышц при этом синдроме вызываются внезапными стимулами, 10% больных страдают эпилепсией- Методом иммунопреципитации антитела к ГДК были обнаружены в сыворотке у больных СД I, а также у экспе- риментальных животных с диабетом. Антитела к ГДК были найдены при других неврологических заболеваниях, таких как церебральная атаксия, рефрактерная к лекарствам эпилепсия, небный миоклонус и болезнь Баттона. Кроме того, антите- ла к ГДК обнаружили при тиреоидите Хашимото и диффузном токсическом зобе, целиакии, болезни Аддисона и аутоиммунных полиэндокринопатиях. Глутамат-декаобоксилаза — фермент, участвующий в синтезе у-оксибутировой кислоты, которая контролирует высвобождение инсулина из секреторных гранул р-клеток поджелудочной железы. ГДК не является специфичной для р-клеток поджелудочной железы, поскольку присутствует в нервной системе и семенных железах. Фермент присутствует в организме в двух изоформах: растворимая форма — ГДК 67 (67 кДа) — распространена главным образом в нейронах, а нерас- творимая — ГДК 65 (65 кДа) — присутствует в р-клетках поджелудочной железы. ГДК65 — основная мишень аутоантител у пациентов с СД I, латентным аутоим- мунным диабетом у взрослых, диабетом беременных и при синдроме скованного человека. Помимо того, что она вызывает развитие гуморального иммунного ответа, ГДК65 является мишенью для Т-клеточных ответов, обнаруживаемых как у заболевших людей, так и на экспериментальных моделях диабета. Деструкция р-клеток при диабете обусловлена активностью цитотоксических Т-клеток, чьи антигенспецифичные рецепторы распознают р-клеточные пептиды, происходя- щие из ГДК65. В начале заболевания (при ювенильном начале) СД I 70-90% пациентов поло- жительны по антителам к ГДК65. Распространенность антител к ГДК при диабете беременных составляет 0-50% в разных исследованиях. Встречаемость аутоан- тител в общей популяции составляет 1-2%, при этом у детей без клинических признаков СД встречаемость аутоантител составляет до 4%, Определение антител к ГДК в сыворотке может быть применено для идентификации лиц с риском раз- вития СД I и для дифференциальной диагностики СД I и СД II. Остается неясным, действительно ли наличие антител к ГДК у пациентов с СД II влияет на клиническое течение заболевания. В некоторых исследованиях не было найдено связи между антителами к ГДК и диабетическими осложнениями, в том числе со стадией или тяжестью ретинопатии. Несколько исследований пациентов с СД I и латентным аутоиммунным диабетом взрослых показали, что антитела к ГДК после начала заболевания сохраняются в крови заболевших в течение 12 лет и более. Снижение титров антител с течением времени отражает прогрессивную потерю функции островковых клеток и снижение аутоиммунной реакции. Низки.! уровень аутоантител указывает на большую давность заболевания с меньшей агрессивностью аутоиммунного процесса. Высокая концентрация антител к ГДК65 у пациентов с латентным аутоиммунным диабетом указывает на высокий риск раз- вития инсулиновой зависимости. Предсказательное значение антител для диагно- за инсулиновой зависимости в пределах 6 лет наблюдения от начала заболевания варьировало от 34% у лиц старше 55 лет до 84% у лиц моложе 34 лет. У родствен- ников первой степени больных СД I частота обнаружения антител к ГДК65 варьи- рует от 4 до 13%, В то же время предсказательное значение выявления аутоантител при определении риска развития СД I не очень надежно: у родственников первой степени родства оно варьирует от 20 до 60%. В крайнем варианте за 12-летнее
ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ 131 наблюдение за неидентичными близнецами в случае обнаружения антител к ГДК65 риск развития СД I составил 88%. Идентификация и молекулярное клонирование ГДК65 привели к разработке метода определения антител к ГДК, который был стандартизован под руковод- ством Immunology of Diabetes Society (IDS) и Centers for Disease Control and Prevention (CDC). Разработан стандарт сыворотки ВОЗ для сравнения результатов в разных лечебных учреждениях. Наилучшие параметры имеет конкурентный радиоиммун- ный метод, использующий 3-’S- или 1251-меченую человеческую рекомбинантную ГДК65: появились конкурентные иммунометрические системы для определения антител к ГДК. АУТОАНТИТЕЛА К КОРЕ НАДПОЧЕЧНИКОВ И К СТЕРОИДНОЙ 21 -ГИДРОКСИЛАЗЕ Аутоиммунная болезнь надпочечников может развиваться как изолированная форма болезни Аддисона или быть частью аутоиммунного полиэндокринного син- дрома. Серологическим маркером поражения надпочечников являются аутоанти- тела, реагирующие с ферментами стероидогенеза коры надпочечников. Ферменты стероидогенеза относят к микросомальной фракции. Они обеспечивают окисление гормональных предшественников и локализуются в цитоплазме клеток всех трех слоев коры надпочечников. Основным методом определения антител к коре над- почечников является НРИФ на нефиксированных криостатных срезах надпочеч- ников человека и животных. Эти антитела представлены иммуноглобулинами IgG и способны фиксировать комплемент. Мишенью антител к коре надпочечников является 21-гидроксилаза. Инкубация сыворотки пациентов с болезнью Аддисона с очищенной рекомбинантной 21-гидроксилазой человека приводит к потере реактивности аутоантител к коре надпочечников. Разработаны методы радио- иммунопреципитации и иммуноблоттинга, однако их использование ограничено исследовательскими лабораториями, а для клинической диагностики их результа- ты сопоставимы с результатами НРИФ. Чувствительность серологического иссле- дования при болезни Аддисона в зависимости от длительности заболевания оце- нивают примерно в 60-80%, а специфичность — в 98-100%. Определение антител к стероидной 21-гидроксилазе у больных с дебютом болезни Аддисона чаще дает положительный результат, чем у больных с длительным течением заболевания. Кроме того, антитела к коре надпочечников и антитела к 21-гидроксилазе выявля- ют при аутоиммунных полиэндокринопатиях 1 и 2 типа. При применении НРИФ аутоантитела к коре надпочечников встречаются в 61% наблюдений среди пациентов с аутоиммунной болезнью Аддисона разной дли- тельности заболевания, у 6,7% пациентов с надпочечниковой недостаточностью в результате туберкулеза и у 0,6% здоровых людей. Особое значение имеет определение аутоантител у пациентов с полиэндокри- нопатиями для прогнозирования развития надпочечниковой недостаточности. Может быть рекомендовано выявление аутоантител к коре надпочечников у боль- ных СД I моложе 10 лет, у родственников первой степени родства лиц, страдаю- щих болезнью Аддисона, и у больных с первичной недостаточностью яичников. Повышенный титр аутоантител к коре надпочечников, наличие хронического кан- дидоза кожи и слизистых оболочек и/или гипопаратиреоза указывают на высокий риск развития надпочечниковой недостаточности как компонента полиэндо- кринопатии I или 2 типа. У этих пациентов необходимо регулярно обследовать функцию коры надпочечников с интервалами каждые 6-12 мес для того, чтобы предупредить жизнеугрожающие адреналовые кризы и вовремя начать замести- тельную терапию.
132 ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ АУТОАНТИТЕЛА К СТЕРОИДПРОДУЦИРУЮЩИМ КЛЕТКАМ ЯИЧКА, ЯИЧНИКА И ПЛАЦЕНТЫ Аутоантитела к стероидпродуцирующим клеткам — это иммуноглобулины класса IgG, реагирующие с цитоплазматическими микросомальными антигенами стероидпродуцирующих клеток. Окислительные ферменты, которые участвуют в метаболизме стероидных гормонов, состоят из различных субъединиц цитох- рома р450. Всего выделяют 3 фермента, которые являются мишенями аутоан- тител: р450с21 (21-гидроксилаза), а также р450с17 (17-гидроксилаза) и p450scc (табл. 17-17). Таблица 17-17. Основные аутоантитела к ферментам стероидогенеза в эндокринных тканях Фермент Кора надпочечник. Клетки Лейдига в яичке Клетки фолликулов яичника Плацента Заболевание гломеруляоный слой ретикулярный слой р450с17 - + + + Гипогонадизм у жен- щин, ПЭП 1 р450с21 + + - - + Болезнь Аддисона, ПЭП 2 p4t>0scc 4- + + + - Гипогонадизм у мужчин Аутоантитела к стероидпродуцирующим клеткам могут играть определенную роль в патогенезе аутоиммунных эндокринопатий. Так, сыворотки пациентов с аутоиммунной боленью Аддисона, содержащие аутоантитела к стероидпродуци- рующим клеткам, способны вызвать комплемент-зависимую цитотоксичность при воздействии на текальные клетки яичников in vitro. Гистологическое исследование яичников пациентов с аутоантителами к стероидпродуцирующим клеткам позво- ляет обнаружить оофорит с лимфоцитарными инфильтратами. Аутоантитела к стероидпродуцирующим клеткам реагируют с цитоплазмой Лейдиговских клеток яичек, текальных клеток яичников, синцитиотрофобластами плаценты, а также с желтым телом. Все позитивные сыворотки реагируют также с корой надпочечников, которая содержит все разновидности стероидных фермен- тов. Антитела к стероидпродуцирующим клеткам находят в 100% случаев у боль- ных с нормальным хромосомным набором и первичной аменореей (гипергонадо- тропньш гипогонадизм) или вторичной аменореей в сочетании с аутоиммунной болезнью Аддисона. Аутоантитела можно изредка обнаружить у лиц с вторичной аменореей без признаков болезни Аддисона. Однако у этих больных обычно выявляют аутоантитела к коре надпочечников, которые указывают на высокий риск развития аутоиммунной болезни Аддисона. Аутоантитела к стероидпродуци- рующим клеткам у мужчин, направленные к p450scc. применяют для диагностики аутоиммунной тестикулярной недостаточности и задержки полового развития. Основным подходом к определению аутоантител к стероидпродуцирующим клеткам в практических лабораториях является НРИФ. Методом точной иденти- фикации молекулярной мишени аутоантител служит радиоиммунопреципитация и вестерн-блот. Оба этих метода используют преимущественно в научных лаборато- риях. Помимо р450с17 и p450scc был описан ряд других аутоантител к антигенам половых желез, но ни одно из них не имеет клинического или диагностического значения. При отсутствии болезни Аддисона у больных с идиопатической первичной недо- статочностью яичников аутоантитела к стероидпродуцирующим клеткам опреде- ляются крайне редко. Если они определяются, то это может служить предиктором развития болезни Аддисона в дальнейшем. Кроме того, антитела к р450с17 связаны с типом 1 полиэндокринопатий, протекающих с болезнью Аддисона, гипопарати-
ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ 133 роидизмом и слизистокожным кандидозом. Антитела к р450с21 присутствуют при 2 типе полиэндокринопатии, клиническая картина которого включает поражение щитовидной железы, надпочечниковую недостаточность и аутоиммунный сахар- ный диабет. Антитела к p450scc являются общим маркером задержки полового развития и гипергонадотропного гипогонадизма. Обнаружение аутоантител у лиц в группах риска позволяет использовать аутоантитела к стероидпродуцирующим клеткам для оценки риска развития эндокрипопатии. У больных с различными эндокринными заболеваниями, у которых были обнаружены аутоантитела к стероидпродуцирующим клеткам надпочечника, имеется высокий риск развития недостаточности половых желез и болезни Аддисона. У 35-40% женщин при обна- ружении аутоантител к р450с17 и p4.50scc развивается недостаточность функции яичников, что требует определения гормонсинтетической функции половых желез в динамике. СЕРОЛОГИЧЕСКИЕ МАРКЕРЫ ПРИ НЕВРОЛОГИЧЕСКИХ ЗАБОЛЕВАНИЯХ Рассеянный склероз (PC) — наиболее частое аутоиммунное заболевание ЦНС. В основе его патогенеза лежит выраженная активация забарьерной иммунной системы, которая приводит к появлению фокусов инфильтрации в белом веществе головного и спинного мозга с демиелинизацией нервных проводников и глио- зом (склерозом). Очаги глиоза могут быть обнаружены магнитно-резонансной томографией. Заболевание имеет разнообразную клиническую симптоматику, типичным признаком которой является быстрая динамика неврологических про- явлений. по мере прогрессирования процесса нарастает необратимый неврологи- ческий дефицит. Системная воспалительная реакция при PC отсутствует, поэтому для оценки иммунного воспаления необходим анализ цереброспинальной жид- кости (СМЖ). Особенностью воспаления при демиелинизирующих заболеваниях является то, что оно протекает за гематоэнцефалическим барьером (интратекаль- но). Интратекальный иммунный ответ сопровождается рядом иммунологических феноменов, в том числе изолированным синтезом иммуноглобулинов, появлением неспецифических серологических реакций против распространенных вирусов, а также синтезом олигоклонального иммуноглобулина. Анализ СМЖ явлется основой для диагностики аутоиммунных и воспалитель- ных заболеваний ЦНС (табл 17-18). Анализ СМЖ должен быть проведен в срок до 3 ч с момента взятия биоматериала. Для полноценной иммунологической оценки необходимо получение парной пробы СМЖ и периферической крови. Таблица 17-18. Лабораторною показатели при иммунологическом анализе цереброспинальной жидкости Показатель (единицы) Общий цитоз, кл/мкл Дифф, подсчет (Л/М/Н/П') Альбумин, Местный синтез lg, % обнаружения Олиго IgG, % обнару- жения Норма <5 л >м <8 0 0 Рассеянный склероз 5-30 л >м >п <10 70 98 Бактериальный менингит 1000-30000 г »м, л 50-100 0 0 Туберкулезный менингит 50-2000 л = г = м 20-100 25 25 Нейроборрелиоз 50-1000 л >м >п 5-50 50 50 Вирусный энцефалит (HSV. VZV1 10-300 л >м >п <20 10 10 Ишемия 2-10 л >м <10 0 0 СКВ. болезнь Бехчета, нейросаркоидоз 50-200 л >м>п 5-50 50 50 'Л/М/Н/П — тип преобладающих клеток в ликворе (лимфоциты, моноциты, ней грофилы, плаз- матические клетки).
134 ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ ОЦЕНКА ИНТРАТЕКАЛЬНОГО ВОСПАЛЕНИЯ ПРИ ДЕМИЕЛИНИЗИРУЮЩИХ ЗАБОЛЕВАНИЯХ Первым признаком наличия интратекального воспаления считают умеренное увеличение общего белка СМЖ. обусловленное увеличением местной продукции иммуноглобулинов. Увеличение количества общего белка нередко не превышает верхней границы нормы (>900 мг/л), поэтому требует использования более чув- ствительных диагностических методов. Поликлональная и олигоклональная активация синтеза иммуноглобулинов является одной из форм подострого иммунного ответа, однако при большинстве аутоиммунных заболеваний (СКВ, СШ и т.д.) она имеет системный характер. При PC продукция иммуноглобулинов обусловлена неспецифической стимуля- цией В-клеток, значительное содержание которых отмечают при цитологической оценке состава СМЖ. Важным признаком, отражающим локальную индукцию гуморального ответа в СМЖ при PC, является одновременное образование IgG- антител к антигенам распространенных вирусов. Для обнаружения этой реакции используют определение антител к антигенам вируса кори, герпеса зостер и вирусу ветряной оспы. Этот феномен получил название «MZ\ реакция» (от первых букв английских названий вирусов). Эти агенты могут рассматриваться в качестве этиологической причины PC. однако одновременное появление антител против них при отсутствии вирусов в организме указывает на анамнестическую реакцию иммунной системы при неспецифической активации. Обнаружение MZV-реакции многими исследователями рассматривается в качестве наиболее специфичного лабораторного теста при PC, который положителен у 94% больных. Для оценки MZV-реакции рекомендовано одновременное определение инфекционной серо- логии в парных пробах СМЖ и сыворотки периферической крови, что позволяет рассчитать индекс активности антител. Положительный результат оценивают как индекс, указывающий на преобладание антивирусных антител в СМЖ по сравне- нию с сывороткой (>1,5). Сложности интерпретации реакции как положительной могут возникать, если обнаруживаются антитела лишь к одному возбудителю. Несмотря на ценность данного теста, сложности в его выполнении и интерпрета- ции затрудняют его широкое распространение для практической диагностики, он остается вспомогательным методом даже в высокоспециализированных лабора- ториях. Более простой и надежный метод оценки неспецифической активации интрате- кального гуморального ответа — определение относительных параметров секреции иммуноглобулинов СМЖ. Метод изучения интратекальной продукции иммуно- глобулинов СМЖ основан на общих иммунологических принципах исследования проницаемости гематотканевых барьеров, определяющих местный иммунитет. Для оценки состояния гематоэнцефалического барьера применяют изме- рение альбумина ликвора и сывороточной его концентрации. Коэффициент про- ницаемостх1 0,м1б определяют как отношение содержания альбумина в СМЖ к его концентрации в сыворотке крови. Использование расчетного коэффициента обу- словлено необходимостью нормализации концентраций альбумина СМЖ в связи со значительной биологической вариацией уровней альбумина сыворотки. Этот коэффициент позволяет оценить проницаемость тканевых барьеров и стандар- тизировать определение локального синтеза других молекул воспаления, прежде всего иммуноглобулинов. Нормальное значение этого показателя зависит от воз- раста, составляет менее 5x10 3 в возрасте 20 лет и увеличивается до 8х10’3 в 60 лет. Для PC изменения проницаемости гематоэнцефалического барьера не характерны, и 0^пьб не превышает 10x10 3. Увеличение показателя 0яль6 отмечают при ряде вос- палительных заболеваний, таких как гнойный бактериальный менингит, острый нейроборрелиоз, синдром Гийена-Барре. Умеренное увеличение проницаемости характерно для вирусных менингитов и полинейцопатий.
ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ 135 В отличие от альбумина, иммуноглобулины могут синтезироваться как внутри ЦНС, так и вне ее. Для определения интратекального синтеза иммуноглобулинов используют расчет коэффициентов для основных классов иммуноглобулинов (Q{gG’ OjgA’ QigKf) на основе их концентраций в сыворотке крови и СМЖ. На прак- тике достаточным является определение QgG, в то время как определение других индексов самостоятельного значения не имеет. Для оценки локального синтеза IgG применяют номограммы зависимости и Q основанные на математиче- ской модели проницаемости гематоэнцефалического барьера. Номограмма позво- ляет от нести результаты определения и Qj ( к одному из 4 вариантов, которые соответствуют норме, локальному синтезу Igfe, нарушению функции барьера и комбинации нарушений. PC обычно сопровождается выраженным увеличением локального синтеза IgG при сохранности функций гематоэнцефалического барье- ра. Выраженный локальный синтез IgG можно обнаружить у 70% больных с PC. Очевидным преимуществом этого подхода к оценке местного иммунитета ЦНС является его доступность для практических биохимических лабораторий, осна- щенных анализаторами с возможностью турбидиметрии и нефелометрии. Олигоклональный IgG и другие маркеры иммунного воспаления центральной нервной системы По мере хронизации любой специфический иммунный ответ из поликлональ- ного становится олигоклональным, что о сражает клональную природу иммунной системы с увеличением аффинности иммуноглобулинов по мере персистенции антигена. Большая концентрация иммуноглобулинов плазмы крови маскирует олигоклональные иммуноглобулины в периферической крови, хотя очевидно, что олигоклональный синтез возникает при всех вариантах хронического или подо- строго воспаления. В редких случаях олигоклональный IgG можно обнаружить в у-фракции при электрофорезе белков крови при появлении трех и более моно- клональных пиков. Значительно чаще олигоклональный иммунный ответ обнаруживают при ана- лизе биологических жидкостей с низкой концентрацией иммуноглобулинов. Так, он может быть идентифицирован в слезной жидкости и в слюне больных с СШ, в синовиальной жидкости при реактивных артритах. Сужение спектра иммунного ответа возникает под действием хронической аутоантигенной стимуляции на фоне аутоиммунного воспаления. Антигенная направленность олигоклональных имму- ноглобулинов остается плохо изученной. Метод изоэлектрофокусирования с последующим иммуноблоттингом — золо- той стандарт иммунологической диагностики PC, признанный большинством международных экспертов. Хорошие аналитические параметры этого теста делают его наиболее удобным и надежным методом диагностики демиелинизирующих заболеваний. В его основе определения клональности иммуноглобулинов СМЖ методом электрофоретического изофокусирования лежит разделение белков в соответствии с их изоэлектрической точкой в градиенте амфолитов — веществ, которые под действием электрического тока формируют непрерывный градиент pH. Молекулы фокусируются в формируемом градиенте, что позволяет отличить молекулы одной молекулярной массы с небольшой разницей в заряде. Молекулы человеческого IgG обладают зарядом в пределах от 6 до 9 единиц pH, который определяется количеством остатков сиаловых кислот на Fc-домене молекулы. Поскольку молекулы IgG, синтезируемые одним клоном плазмоцитов, идеи гичпы, они накапливаются в одной тонкой полосе. При олигоклональном или монокло- нальном синтезе количество идентичных молекул настолько велико, что полоску можно различить на поликлональном фоне. Для детекции фокусированного
136 ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ IgG применяют метод иммуноблота с окраской антисывороткой к IgG человека. Иногда для лучшей визуализации типа синтеза может быть использована окраска на к- и Х-легкие цепи. Результат выявления олигоклонального IgG при рассеянном склерозе с помо- щью изоэлектрофокусирования: в сыворотке крови определяется нормальный поликлональный IgG, в ликворе отмечается выраженный олигоклональный иммунный ответ, сопровождающийся синтезом олигоклонального IgG. Тест является качественным, так как подсчитать число полос при олигоклональ- ном типе крайне затруднительно, но это число не имеет клинического значения Важной дополнительной информацией может служить изучение парной пробы сыворотки крови. Результат оценивают на основании описания типа синтеза в каждой из парных проб. Всего выделяют 5 вариантов синтеза иммуноглобулинов. Для PC наиболее характерен 2-й тип синтеза, в то время как 3-й тип может встре- чаться на фоне других аутоиммунных заболеваний, затрагивающих ЦНС, с мини- мальной системной продукцией олигоклонального IgG (табл. 17-19). Таблица 17-19. Типы синтеза IgG в цереброспинальной жидкости и сыворотке в дифференциаль- ной диагностике демиелинизирующих заболеваний центральной нервной системы Тип синтеза Синтез в ликворе Синтез f сыворотке Нозологическая форма 1 Поли- Поли- Норма или острое воспалительное заболевание 2 Олиго- Поли- PC в 85-95% случаев в дебюте заболевания 3 Олиго- Олиго- (меньше полос) PC, реже — СКВ, постинфекционные энцефалиты, саркоидоз 4 Олиго Олиго- (идентично ликвору) Генерализованные процессы с вовлечением ГЭБ: боррелиоз, нейросифилис, синдром Гийена—Барре, ВИЧ, грибковый менин- гоэнцефалит 5 Моно- Моно- Моноклональные гаммапатии Примечание. PC — рассеянный склероз, СКВ — системная красная волчанка, ГЭБ — гематоэн- цефалический барьер. Олигоклональный IgG имеется у 93-98% больных с PC, его отсутствие с высо- кой вероятностью исключает диагноз. Особенностью феномена олигоклонального IgG является его стабильность Ни характер, ни число олигоклональных полос не меняются с течением времени, поэтому мониторинг не требуется Тест может быть отрицательным у единичных больных с глубоким залеганием очагов демиелини- зации. Олигоклональный IgG обнаруживают у органиченного числа больных с другими заболеваниями ЦНС. АНТИТЕЛА К НЕЙРОНАМ ПРИ ПАРАНЕОПЛАСТИЧЕСКИХ ЭНЦЕФАЛИТАХ Паранеопластические энцефалиты — группа редких синдромов, при которых онкологические процессы (рак яичника, легкого) приводят к иммуноопосредо- ванному энцефалиту, не связанному с объемным процессом и протекающему как мозжечковая атаксия, энцефалит, рацикулоневропатия. Хотя эти заболевания редки, эффективная их диагностика позволяет обнаружить опухоль на ранних стадиях развития. У 70% больных неврологическая симптоматика опережает диагноз онкологического заболевания. В основе образования аутоантител при опухоли лежит перекрестная экспрессия опухолью антигенов нервной ткани. Аутоантитела синтезируются местно, за гематоэнцефалическим барьером, поэто- му в дебюте заболевания титры аутоантител в СМЖ выше, чем в сыворотке крови. Антитела обладают цитотоксическим действем, с чем может быть связано выявле- ние инфильтратов нервной ткани, а также дистрофия мозжечка и других отделов мозга. В то же время экспрессия невральных антигенов в опухоли далеко не всегда сопровождается паранеопластическим синдромом, что указывает на наличие дру-
ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ 137 гих факторов, определяющих аутоиммунную реакцию. Так, антитела к клеткам Пуркинье мозжечка (Yo-1) присутствуют только у женщин. Среди аутоантител к нейронам наиболее часто встречаются Yo, Hu и Ri-аутоантитела (табл. 17-20). К другим часто встречающимся «паранеопла- стическим» антителам относят антитела к кальциевым каналам при синдроме Ламберта-Итона и антитела к скелетным мышцам при миастении на фоне опухоли тимуса. Таблица 17-20. Аутоантитела к нейронам при ларанеопластических нейропатиях Аутоантитело Неврологическая симптоматика Опухоли Анти Yo-1 (62 кДа) Мозжечковая дегенерация (атаксия), болеют исключительно женщины Яичник, молочная железа Антитела к клеткам Пуркинье (не Yo-1) Мозжечковая дегенерация, мягко выраженная, мужчины поражаются чаще Лимфогранулематоз Ходжкина Анти-Hu Сенсорная невропатия, кишечная непроходимость, энцефаломиелит, чаще болеют женщины Мелкоклеточный рак легкого Анти-Ri Энцефалит ствола мозга Молочная железа, мелкоклеточ- ный рак легкого Анти-CV, Хорея, атаксия, невропатия Рак бронха, тимома Анти-Ма? Энцефалит ствола мозга, атаксия Семинома Амфифизин Синдром «ригидного человека» Молочная железа Для определения нейрональных антител используют НРИФ либо иммуно- гистохимическую технику на криосрезах мозжечка обезьяны. Антитела диффе- ренцированно связываются с нейронами разных отделов нервной системы. Так, антитела к ядрам нейронов 1 типа (анти-Hu) направлены против ядер нейронов центральной и периферической нервной системы, однако не окрашивают ядрыш- ко и не реагируют с ядрами астродендроглии. Антитела к ядрам нейронов 2 типа (анти-Ri) очень похожи на анти-Hu, однако реагируют только с ядрами нейронов центральной нервной системы. Антитела к Yo-1-антигену окрашивают цитоплазму гигантских грушевидных нейронов мозжечка (клеток Пуркинье). Для комплексной оценки ларанеопластических аутоантител рекомендуется использовать тканевой комплекс, включающий мозжечок обезьяны, желудок и печень крысы. При оценке окрашивания желудка необходимо обращать внимание на реакцию аутоантител с клетками мезентериального нервного сплетения, кото- рая очень характерна для Hu-антител. Печень крысы используется для выявления АНА, которые затрудняют исследование антител к ядрам нейронов. После получения положительного результата НРИФ-теста можно рекомендо- вать выполнение иммуноблота, который позволяет подтвердить наличие пара- неопластических аутоантител. Анти-Ни-антитела реагируют с РНК-связывающим белком HuD. Мишенью анти-КЬантител является белок массой 55 кДа — Nova- антиген. Антигеном Yo-1 ан гител служит гидрофобный цитоплазматический белок массой 62 кДа, однако при лимфогранулематозе образуются антитела к цитоплаз- ме клеток Пуркинье, направленные против других белков цитоплазмы (не Yo-1). АНТИТЕЛА К ГАНГЛИОЗИДАМ ПРИ ПОЛИНЕЙРОЛАТИЯХ Гликолипидная оболочка миелинизированных нервных волокон служит мише- нью антител к ганглиозидам, которые являются серологическими маркерами вос- палительных полиневритов (табл. 17-21). Антитела к ганглиозидам направлены против гликофосфолипидов, состоящих из липида церамида и полисахаридной части 1-5 остатков гексоз, хотя бы одна из которых несет остаток сиаловой кис- лоты. Именно остаток сиаловой кислоты позволяет отнести данный гликолипид к ганглиозидам. Церамид заякорен в мембране клетки, в то время как гидрофильная полисахаридная часть направлена кнаружи от клеточной мембраны. В организ-
138 ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ ме человека насчитывается 15 основных разновидностей ганглиозидов. Спектр ганглиозидов разный в ЦНС и периферических нервах, Ганглиозиды GMT и GDla экспрессированы на моторных нервах и аксонах. На черепно-мозговых нервах много ганглиозида GQlb, сенсорные нервы богаты GDlb. Ганглиозиды выполняют множество функций, кроме того, они служат рецепторами для ряда микроорганиз- мов, в том числе для токсина холеры (GMJ, энтеротоксина Campylobacter (GMT), Haemophilus influenzae (G A^GMJ. Таблица 17-21. Антитела к ганглиозидам при острых и хронических демиелинизирующих пораже- ниях периферической нервной системы Заболевание Антиген Частота встре- чаемости аутоан- тител, % Класс lg Острая воспалительная демиелинизирующая нейро- патия (синдром Гийена-Барре) GM? 20 IgG Острая моторно-аксональная и острая моторно сенсорная аксональная нейропатия GMr G0.a 40 Синдром Миллера-Фишера ет1а 90 Хроническая воспалительная демиелинизирующая невропатия GD1a.b’ GM3’ СУЛЬ’ фатид 20 IgM Мультифокальная моторная невропатия ем,.,, GD1ab 50 Хроническая сенсорная невропатия GD1b, GT1b, GQ1b 100 Парапротеинемическая сенсорная невропатия IgM MAG/SGPG сульфа- тид. GM2, GDla b 70 Несмотря на значительный объем экспериментальных данных, вопрос об участии антител к ганглиозидам в патогенезе нарушений нервной проводимости остается открытым. Далеко не у всех больных с типичной клинической картиной полиневритов и изменениями при нейромиографии обнаруживают антитела к ган- глиозидам, иногда антитела могут выявляться у лиц без полинейропатии. Тем не менее значение серологического ответа в патогенезе острых полирадикулоневри- тов подчеркивается клинической эффективностью плазмафереза и использования человеческого иммуноглобулина для лечения при этом заболевании. В экспери- ментальных моделях аутоантитела к ганглиозидам блокируют проводимость в изолированных препаратах нервов. Синдром Гийена-Барре относится к группе острых воспалительных полира- дикулоневропатий, часто разрешающихся спонтанно. Это заболевание развива- ется на фоне или после перенесенной респираторной или кишечной инфекции в течение 10-14 дней с момента ее начала, поэтому образование аутоантител часто рассматривают как компонент первичного иммунного ответа против возбудителя инфекции. После достижения ремиссии заболевания титры антител постепенно снижаются и нарастают в случае повторного обострения. Синдром Гийена- Барре характеризуется демиелинизацией и аксональной деге- нерацией моторных, сенсорных, автономных нервов и нервных корешков спинно- го мозга. В него включаю г острую воспалительную демиелинизирующую полиней- ропатию, острую моторно-аксональную нейропатию и острую моторно-сенсорную аксональную нейропатию. Синдром Миллера-Фишера часто выделяют из группы синдрома Пгйена- Барре по причине особых клинических проя влений, включаю- щих атаксию, арефлексию и офтальмоплегию. Аутоантителами чаще сопровожда- ются аксональные нейропатии и синдром Миллера-Фишера, в то время как при классической демиелинизирующей форме антитела диагностируют редко. При острых полирадикулоневропатиях и синдроме Миллера-Фишера выявля- ют антитела к ганглиозидам GM} и GQlb класса IgG. Антитела класса IgM могут встречаться, однако их титры низки. Предполагается, что в силу особенностей
ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ 139 иммунного ответа возникает переключение классов тяжелой цепи иммуноглобу- линов с синтезом патогенного IgG. Исследование генов тяжелых цепей иммуно- глобулина G, направленных против GM ^ганглиозида, показало высокую частоту соматических мутаций, что указывает на антигенспецифическую дифференциров- ку иммунного ответа. В качестве основной причины сенсибилизации иммунной системы к антигенам ганглиозидов при острых полинейропатиях предполагается перекрестная иммун- ная реакция с липополисахаридами бактерий ЖКТ. Синдрому Гийена-Барре часто предшествует энтерит, вызванный Campylobacter jejuni Липополисахаиид С. jejuni содержит ганглиозидподобную структуру, напоминающую по структуре моле- кулу ганглиозида GMp которая способна стимулировать аутоиммунные ответы. Другими известными индукторами синдрома Гийена-Барре являются цитомегало- вирус, вирус Эпштейна-Барр, Mycoplasma pneumoniae и Haemophilus influenzae. При хронических периферических нейропатиях антиганглиозидн ые антитела представлены преимущественно IgM. Часто аутоантитела входят в состав моно- клонального IgM-компонента на фоне «моноклональной гаммапатии неясного значения». Моноклональный компонент может не обнаруживаться с помощью электрофореза белков сыворотки, однако может быть определен при использова- нии более чувствительного изоэлектрофокусирования. Так называемый парапротеинемический нейропатический синдром, возни- кающий на фоне парапротеинемии IgM, характеризуется клинической картиной сенсорной полиневропатии с атаксией и офтальмоплегией. Невропатия является основным клинически значимым признаком «моноклональной гаммапатии неяс- ного значения» и может отмечаться у 5-20% больных. Хроническая сенсорная невропатия при этом заболевании схожа с симптоматикой синдрома Миллера- Фишера. При парапротеинемический невропатии отмечается присутствие в сыво- ротке моноклонального IgM, направленною против ряда ганглиозидов, включая GD]b, GQlb и GTlb, других гликолипидов, а также против миелин-ассоциированного гликопротеина. Парапротеинемическая невропатия может сочетаться с парок- сизмальной ночной гемоглобинурией, обусловленной образованием антител к сиаловым остаткам гликолипидных антигенов эритроцитов (холодовыми агглю- тининами). Мультифокальная моторная невропатия с блоком проведения также относится к редким хроническим полинейропатиям и сопровождается антителами к ган- глиозиду GM, класса IgM в 50% случаев. Характеризуется асимметричным поли- невритом с характерной нейромиографической картиной фокального нарушения проводимости по моторным нервам. Хроническая воспалительная демиелинизирующая полинеиропатия (CIPD) представляет собой аналог хронического синдрома Гийена-Барре и только в 20% случаев сопровождается антителами к СМ^ганглиозиду класса IgM. Основным методом детекции антител к ганглиозидам является ИФАг. В каче- стве более точного исследовательского метода может применяться тонкослойная хроматография. Определение антиганглиозидных антител характеризуется низкой чувствительностью, причина кроется в составе антигена. Примеси жирных кислот в препаратах ганглиозидов повышают чувствительность тестов. Общепризнанных стандартов антигена и стандартов аутоантител не существует, поэтому тесты раз- личаются между собой. Антитела к ганглиозидам можно рассматривать как одну из разновидностей «антител к гликолипидам». Гликолипиды (точнее, гликосфинголипиды) представ- ляют собой обширное семейство мембранных молекул. Гликолипиды имеют мно- жество функций, в том числе ими представлены антигены групп крови, факторы адгезии клеток, упаковка структуры миелина. Среди этой большой группы антиге- нов при полиневритах обнаруживают антитела к сульфатированному глюкуронид-
140 ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ пара глобозиду (SGPG), сульфатиду и галактоцереброзиду, которые не являются ганглиозидами по химическому строению. Антитела к сульфатиду встречаются при диабетической нейропатии, хронической воспалительной демиелинизирую- щей полинейропатии и парапротеинемической сенсорной нейропатии. Антитела к SGPG класса IgM встречаются при парапротеинемической сенсорной нейропатии. По структуре полисахаридного остатка SGPG близок к миелин-ассоциированному гликопротеину (MAG), поэтому антитела к двум молекулам часто диагностируют вместе при парапротеинемической нейропатии. Системные аутоиммунные заболевания — немаловажная причина развития воспалительных полиневритов. Среди них выделяют системные ревматические заболевания, васкулиты, АФС, аутоиммунные эндокринопатии, аутоиммунный гастрит, парапротеинемии. Лабораторная и серологическая диагностика основно- го заболевания — один из методов постановки диагноза. АНТИТЕЛА К АЦЕТИЛХОЛИНОВОМУ РЕЦЕПТОРУ Нарушение нервно-мышечной передачи при миастении обусловлено аутоанти- телами, которые связываются с рецептором ацетилхолина на постсинаптической мембране нервно-мышечного окончания (моторной пластинки). Никотиновый (N-) ацетилхолиновый рецептор (АхР) является олигомерным трансмембранным ионным каналом, который состоит из 6 субъединиц. При связывании ацетилхо- лина на двух а-субъединицах рецептора открывается ионный канал, который позволяет катионам (прежде всего натрию) поступать внутрь мышечной клетки. Ток ионов обеспечивает возбуждение мембраны клетки, снижение трансмембран- ного потенциала, открытие кальциевых каналов и, в конечном итоге, сокращение мышечного волокна. При миастении антитела непосредственно участвуют в патогенезе заболевания. Введение сыворотки, содержащей антитела к АхР, лабораторному животному воспроизводит клиническую картину миастении. У ряда лабораторных живот- ных можно воспроизвести заболевание путем их иммунизации очищенным АхР. Новорожденные от матерей, больных миастенией, в большинстве случаев перено- сят транзиторную неонатальную форму заболевания, которая проходит в течение месяца после истощения пула материнских антител к АхР. Антитела к АхР снижают количество АхР нервно-мышечного окончания за счет нескольких механизмов. Отмечается комплемент-опосредованный лизис пост- синаптической мембраны со снижением числа моторных пластинок на мышце. Под действием антител происходит димеризация и интернализация рецептора, что сокращает его мембранный пул. В небольшой степени аутоантитела способ- ны связываться с а-субъединицей АхР, приводя к его функциональной блокаде. Эпитоп антител к АхР является конформационным, и хотя он локализован на а-субъединице, только небольшое число аутоантител направлено на сайт связы- вания ацет илхолина. Основным методом определения антител к АхР служит радиоиммунопреципи- тация, основанная на способности меченного 1251 а-бунгаротоксипа связываться с ацетилхолиновым рецептором скелетной мышцы. Источником человеческого АхР является оперативный материал или клетки перевиваемых клеточных линий рабдомиосаркомы ТЕ671, которая содержит фетальный АхР. Несмотря на значи- тельную гомологию гена АхР, достаточную чувствительность тестов обеспечивает использование АхР человека или высших приматов. Тесты, основанные на методе ИФА, не обеспечивают нативную укладку АхР, а потому недостаточно чувстви- тельны. У 15% больных миастенией антитела к АхР не обнаруживают. В то же время у большинства серонегативных больных плазмаферез и иммуносупрессия оказы- ваются высокоэффективными. Несмотря на отсутствие антител к АхР, введение
ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ 1 41 сыворотки крови этих больных лабораторным животным приводит к проявле- ниям миастении. Это позволяет предположить присутствие в этих сыворотках еще не изученных аутоантител, также влияющих на нервно-мышечную передачу. Сравнительно недавно была обнаружена новая мишень аутоантител при сероне- гативной миастении — MUSK-рецептор. Аутоантитела к ЛШЗК-рецептору явля- ются показателем выбора при подозрении на серонегативную миастению. Для их определения применяют метод радиоиммунного анализа. Миастения — аутоиммунное заболевание, имеет два возрастных пика, один из которых приходится на 15 лет, а другой начинается после 40. В 15% случаев отмечается окулярная форма миастении, которая редко прогрессирует в генера- лизованную форму. В остальных 85% случаев течение заболевания варьирует от окулярной до генерализованной формы. Нередким симптомом миастении явля- ются миастенические кризы, возникающие в результате инфекции или приема препарата, с развитием острой мышечной слабости. Антитела к АхР диагностируют у 80-85% больных миастенией, они обладают высокой специфичностью. Содержание аутоантител к АхР снижается параллельно эффективной терапии, уменьшение на 50% обычно соответствует выраженному клиническому улучшению. У больных в стадии ремиссии могут сохраняться титры антител выше диагностических. У 15% пациентов можно обнаружить опухоль тимуса, а гиперплазия тимуса отмечается в 30-40% случаев. Тимэктомия является операцией выбора при миастении в случае плохого ответа на иммуносупрессивную терапию и в большинстве случаев улучшает клиническое течение заболевания. Более 95% больных с тимомой имеют антитела к АхР, кроме того, в 30-50% из них можно обнаружить антитела к скелетным мышцам. При рецидиве тимомы отмечается нарастание титров антител к АхР и скелетным мышцам. Еще одним нервно-мышечным заболеванием, имеющим паранеопластиче- ский генез, является миастенический синдром Ламберта-Итона. Как и миасте- ния, это заболевание характеризуется мышечной слабостью, сухостью во рту, однако, в отличие от миастении, при нагрузке наблюдается «врабатывание» с уменьшением мышечной слабости. Основной причиной развития этого миасте- нического синдрома являются опухоли легких, молочной железы и яичников. Нарушение нервно-мышечной проводимости обусловлено образованием анти- тел к вольтажзависимым кальциевым каналам нервной ткани на пресинапти- ческой стороне нервно-мышечного окончания. Вольтажзависимые кальциевые каналы относят к трансмембранным белкам, состоящим из нескольких субъе- диниц. Выделяют несколько субтипов и классов кальциевых каналов. При син- дроме Ламберта-Итона имеют место антитела к P/Q-типам каналов, которые контролируют высвобождение ацетилхолина в нервно-мышечном окончании, а также каналам N-типа, которые участвуют в нейротрансмиссии в пределах ЦНС. Последние встречаются почти исключительно на фоне мелкоклеточного рака легкого. Антитела к P/Q-каналам — маркер синдрома Ламберта-Итона, который обла- дает чувствительностью около 95%. Они замедляют выделение ацетилхолина в нервно-мышечном окончании, что нарушает работу моторной пластинки. Метод определения антител к кальциевым каналам — радиоиммунный анализ экстрактов нервной ткани с лигандом, меченным радиоактивной меткой. Техническая слож- ность метода ограничивает его клиническое применение. Антитела к ионным каналам могут встречаться совместно с другими паранео- пластическими антителами. В 20-30% случаев антитела к кальциевым каналам P/Q-типа обнаруживают при боковом амиотрофическом склерозе, однако их роль при этом заболевании не установлена.
142 ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ АНТИТЕЛА К СКЕЛЕТНЫМ МЫШЦАМ И МИОКАРДУ Хотя антитела к скелетным мышцам и миокарду обнаруживают при разных патологических процессах, основными антигенами выступают сократительные белки и поверхностные рецепторы поперечнополосатой мускулатуры. Обе раз- новидности аутоантител обладают выраженной перекрестной реактивностью и требуют сочетаного определения. Антитела к скелетным мышцам при миастении были впервые описаны как комплемент-фиксирующие антитела, направленные против сократительных эле- ментов скелетной мышцы. Исследование молекулярных мишеней аутоантител показало их значительную гетерогенность. Аутоантитела связывают множество сократительных белков, включая актин, актинин. миозин, титин (коннектин), а также рианодиновый рецептор, представляющий собой кальциевый канал сарко- плазматического ретикулума. Появление аутоантител к скелетной мышце связано с аутоиммунной реакцией против клеток тимуса. Поликлональные сыворотки и моноклональные антитела, синтезированные на основе антительного спектра при миастении, связываются как с антигенами скелетных мышц, так и с миоэпителиальными клетками тимомы. Эта разновидност ь низкодифференцированных клеток тимуса сохраняет миоид- ные элементы в цитоплазме, а также экспрессирует фетальный АхР. Экспрессия а-субъединицы АхР возрастает при тимоме, причем ее синтез отмечается в кор- тикальных эпителиальных клетках, окруженных незрелыми тимоцитами. Именно нарушение цитоархитектоники тимуса с дефектом негативной селекции незрелых CD1' Т-клеток и их постоянный контакт с миоэпителиальными клетками могут лежать в основе возникновения аутоиммунных ответов при тимоме. Основным методом определения антител к скелетным мышцам является НРИФ на криосрезах мышц грызунов или человека. Другие методы обнаружения аутоан- тител не позволяют охватить широкий спектр антигенов, поэтому используются лишь для подтверждения. Определение конкретных мишеней аутоантител в кли- нической диагностике в настоящее время не применяют. Пока гано, что антитела к титину являются наиболее специфичным маркером пара неопластической миа- стении, а антитела к рианодиновому рецептору указывают на тяжелое течение и плохой прогноз заболевания. Антитела к скелетным мышцам диагностируют методом НРИФ у 30-40% боль- ных с классической миастенией, при паран еопл логической миастении и на фоне тимомы они встречаются у 70-80% пациентов. Результат теста является положи- тельным при обнаружении характерного окрашивания сократительных элементов скелетной мышиы в титре более 1:20. В пожилом возрасте встречаемость аутоантител постепенно нарастает, в то время как у молодых больных миастенией антитела к скелетным мышцам регистрируют редко (<10%). Поскольку при миастении существует надежный и чувствительный серологический маркер, такой как антитела к АхР, то антитела к скелетным мыш- цам имеют вспомогательное значение и используются только в серодиагностике тимомы. Высокая чувствительность этих ауимнтител позволяет использовать их для диагностирования тимомы на фоне миастении. Отрицательный результат серологического теста позволяет с большой вероятностью исключить тимому у лиц в возрасте 20-60 лет. Антитела к скелетным мышцам обнаруживают у части пациентов с хронической болезнью «трансплантат против хозяина» при пересадке костного мозга. Антитела к миокарду отмечаются при поствирусных миокардитах, дилата- ционной кардиомиопатии, синдроме Дресслера и ревмокардите. Спектр антиге- нов антимиокардиальных антител по своей широте сопоставим с разнообразием антигенов и антител к скелетным мышцам. Основными антигенами являются а- и [3-изоформы тяжелой цепи сердечного миозина, тропомиозин, ряд митохон-
ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ 1 43 дриальных антигенов, в том числе белок-переносчик аденина (ANT) и ферменты синтеза жирных кислот (BCKD). Рецепторный аппарат миокарда также становится мишенью антител. Выявляют антитела к р, - адренорецепторам и М2-мускариновым рецепторам. Ведущая роль вирусной инфекции в патогенезе аутоиммунного поражения мио- карда многократно подтверждена. Помимо результатов множества клинических исследований, посвященных определению нуклеиновых кислот и антигенов в мио- карде, разработано несколько животных моделей вирусиндуцированного миокар- дита и дилатационной кардиомиопатии. Классическая модель миокардита, вызы- ваемого вирусом Коксаки Вг сопровождается индукцией аутоантител к миозину. При ряде бактериальных инфекционных заболеваний, таких как болезнь Чагаса и стрептококковая инфекция, наблюдают образование лерекрестно-реагирующих антител к соединительной ткани и миозину сердца. Участие аутоантител в патогенезе миокардитов и миокардиопатии остается спорным. Большая часть антигенов аутоантител является внутриклеточными, поэтому они недосягаемы для циркулирующих аутоантител. Вероятным пато- генетическим механизмом представляется стимуляция кардиомиоцитов через ^-адренорецептор, что приводит к нарушению их сократительной функции и раз- витию тахиаритмий. Частота встречаемости антител к рх-адренорецептору выше у носителей HLA-DR4, носительство которого ассоциировано с развитием идиопа- тической дилатационной кардиомиопатии. Основным клиническим методом обнаружения антител к миокарду счита- ют непрямую иммунофлюоресценцию на миокарде грызунов или человека. Выявление титров более 1:20 указывает на наличие клинически значимых ауто- антител. Аутоантитела по-разному реагируют с миокардиальной тканью, поэтому выделяют 2 типа окрашивания: сарколеммный и миофибриллярный. Антитела к скелетной мышце, часто встречающиеся у пожилых лиц, при НРИФ также реагиру- ют с сократительными белками миокарда и неотличимы от антимиокардиальных антител. Целесообразно параллельное использование двух субстратов (мышцы и миокарда) для дифференцировки этих специфичностей. Аутоантитела к миокарду встречаются часто, чувствительность при дилата- ционной кардиомиопатии достигает 90%. Однако встречаемость аутоантител у здоровых доноров крови может достигать 10-20%, что затрудняет использование аутоантител к миокарду в качестве подхода к дифференциальной диагностике миокардиопатий. Отсутствие коммерчески доступных тест-систем для определения антител к миокардиальному миозину, ANT и p-адренорецептору не позволяет использовать эти потенциально более специфичные маркеры в клинической практике. Серологические маркеры при аутоиммунных поражениях кожи АУТОАНТИТЕЛА ПРИ ПУЗЫРЧАТКЕ Различают простую (вульгарную), листовидную, эритематозную и вегети- рующую форму пузырчатки. В основе заболеваний этой группы пузырчатки лежит образование внутриэпидермальных пузырьков, причиной которых явля- ется антитело-опосредованное разрушение десмосом — межклеточных структур, которые объединяют между собой клетки кожи. Десмосомы представляют собой плотные межклеточные контакты, разрушение которых приводит к образованию интраэпителиальных полостей и отделению клеток друг от друга (акантолитиче- ские клетки). Особенностью аутоантител при пузырчатке является способность активировать систему комплемента, в результате чего антитела имеют прямое цитотоксическое действие.
144 ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ При выполнении прямой РИФ в биоптатах кожи отмечаются инт раэпидермаль- ные отложения IgG и Сч-компонента комплемента по межклеточным контактам (десомомам) эпителиоцитов базальных слоев. Эти отложения напоминают ячейки рыболовной сети, они обычно линейные, на большом увеличении можно отметить мелкую гранулярность, которая соответствует морфологическому распределению «плотных контактов» эпидермиса. Прямая РИФ является золотым стандартом, поскольку позволяет обнаружить аутоантитела у всех пациентов с пузырчаткой, в то время как НРИФ имеет чувствительность, не превышающую 90%. Биопсию целесообразно проводить в области непораженной кожи на границе или рядом с высыпным элементом. В биоптатах клинически не пораженной кожи часто отме- чают интраэпидермальные полости с акантолитическими клетками, цитоплазма которых особенно ярко окрашена иммуноглобулином. Среди антигенов антидесмосомальных антител наиболее хорошо изучены гли- копротеины десмосом: десмоглеин 1 и 3. Пациенты с листовидной пузырчаткой имеют антитела против десмоглеина 1. При вульгарной пузырчатке и при ее гипер- пролиферативном варианте (вегетирующая пузырчатка) образуются аутоантитела к десмоглеину 3. Отличия в морфологии и клинической картине листовидной и вульгарной пузырчатки обусловлены различиями в экспрессии двух основных антигенов. Так, локализация пузырьков между верхними слоями эпидермиса при листовидной и нижними слоями при вульгарной пузырчатке обусловлена экспрес- сией десмоглеина 3 в преимущественно верхних слоях эпидермиса. В то же время десмоглеин 1 отсутствует в эпидермисе слизистых оболочек, что обусловливает отсутствие высыпаний на них при листовидной пузырчатке. При пузырчатке выявляют широкий спектр аутоантител других специфично- стей, в том числе десмоколлины 1-3, десмоплакины I и II, плакоглобин. аннек- сины, Е-кадхерин и коллаген XVII. Перспективными аутоантигенами при пузыр- чатке могут быть ацетилхолиновые рецепторы кератинопитов. Ряд исследований показывает принципиальную роль этих антител в воспроизведении эксперимен- тальных моделей пузырчатки. Два редких пузырных заболевания кожи связаны с интраэпителиальными отло- жениями IgA. К ним относят субкорнеальный пустулярный дерматоз и интраэ- пидермальный нейтрофильный дерматоз. При этих заболеваниях основными антидесмосомальными антигенами являются десмоглеины 1, 3 и десмоколлин 1. Антитела класса IgA могут быть выявлены с помощью НРИФ на пищеводе обе- зьяны в 50% случаев. АУТОАНТИТЕЛА ПРИ БУЛЛЕЗНОМ ПЕМФИГОИДЕ Пемфигоид представляет собой группу буллезных заболеваний кожи, включаю- щую собственно буллезный пемфигоид, а также пемфигоид слизистых оболочек, пемфигоид беременных, IgA-пемфигоид. В отличие от пузырчатки, при пемфигои- де образуются антитела к гемидесмосомам базального слоя. Эти структуры связы- вают между собой эпидермис и дерму. Как и при пузырчатке, антитела обладают способностью фиксировать комплемент. В результате при разрушении гемидес- мосом полости образуются на границе эпидермиса и дермы. Поскольку структуры эпидермиса не нарушены, акантолитические клетки отсутствуют. При прямой РИФ в биоптатах кожи отмечаются линейные отложения IgG по базальной мембране кожи. Основными антигенами с тужат 2 белка гемидесмосом массой 230 и 180 кДа. которые получили название BPAG1 и BPAG2 (от англ, bullous pemphigus antigen). Вопрос о патогенетическом значении аутоантител не решен, хотя показана возможность пассивного переноса пемфигоида животным с помо- щью введения аутоантител человека. Тем не менее для образования субэпидер- мальных полостей необходимо нейтрофильное воспаление с синтезом протеазных ферментов. Вероятно, основной ролью аутоантител к антигенам гемидесмосом
ДИАГНОСТИКА АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ 145 является привлечение воспалительных клеток. Антитела к базальной мембране кожи не коррелируют с активностью заболевания, поэтому их мониторинг не осу- ществляется. Для определения антител в сыворотке крови применяют метод НРИФ на криосрезах пищевода обезьяны. Положительное окрашивание базальной мем- браны кожи проявляется в виде яркой линии под клетками базального слоя. Серологически обнаруживаются антитела у 75% больных с пузырными дерматоза- ми, в то время как у большинства больных с начальными формами и поражением слизистых оболочек антитела в крови отсутствуют. Основной класс иммуноглобулинов при пемфигоиде — IgG (IgGT и IgG4). При более редкой разновид