Оглавление
Список сокращений
Глава 1. Гемопоэз. Развитие клеток крови
Глава 2. Клинический подход к пациентам с гематологическими проблемами
Глава 3. Эритроциты
Глава 4. Лейкоциты
Глава 5. Тромбоциты
Глава 6. Гемостаз и тромбоз
Глава 7. Недостаточность костного мозга, апластическая анемия
Глава 8. Трансплантация стволовых клеток
Глава 9. Злокачественные опухоли кроветворной ткани
Глава 10. Гематологические проявления ВИЧ-инфекции
Глава 11. Клиническая лабораторная гематология
Приложение 1. Эритроцитарные индексы
Приложение 2. Время жизни клеток крови
Приложение 3. Порфирии
Приложение 4. Морфологические характеристики лейкоцитов
Предметный указатель
Text
                    Серия Патофизиология
ПАТОФИЗИОЛОГИЯ
КРОВИ


Lippincott's Pathophysiology Series HEMATOLOGIC PATHOPHYSIOLOGY Editor Fred J. Schiffman, MD Professor of Medicine Department of Medicine Brown University School of Medicine The Miriam Hospital Providence, Rhode Island With 16 additional contributors Lippincott - Raven PUBLISHERS Phllmdmlphlm • Nmw York
Фред Дж. Шиффман ПАТОФИЗИОЛОГИЯ КРОВИ Перевод с английского под редакцией д-ра мед. наук, проф. Е. Б. Жибурта, д-ра мед. наук, проф. Ю. Н. Токарева Под общей редакцией акад. Ю. В. Наточина I^binom d8f%& % ^PUBLISHERS ЛГШГАМШЯКШ jum Москва Санкт-Петербург 2001
УДК 612.1+616.15 ББК 53.53+54.11 Ш65 Перевод с англ.: канд. мед. наук Н. Б. Серебряная, В. И. Соловьев ШиффманФ. Дж. Ш65 Патофизиология крови. Пер. с англ.— М.-СПб.: "Издательство БИНОМ"- "Невский Диалект", 2000.- 448 с, ил. Монография является кратким руководством по физиологии и патофизиологии крови и системы кроветворения. В ней представлены современные данные о развитии клеток крови, их функциональных и морфологических особенностях и свойствах. Рассмотрены нормальные и нарушенные механизмы гемостаза; патологические состояния, обусловленные недостаточностью костного мозга, и методы их коррекции; злокачественные опухоли кроветворной ткани; гематологические проявления ВИЧ-инфекции. В книге подробно излагаются методы обследования, в том числе лабораторные, пациентов с болезнями крови, а также современные схемы лечения патологии крови и кроветворения. Для терапевтов, врачей-гематологов и студентов медицинских учебных заведений. Все права защищены. Никакая часть этой книги не может быть воспроизведена в любой форме или любыми средствами, электронными или механическими, включая фотографирование, магнитную запись или иные средства копирования или сохранения информации, без письменного разрешения издательства. © Published by arrangement with Lippincott- Raven Publisher's, Inc., 227 East Washington Square, Philadelphia, PA 19106-3780 U.S.A. ISBN 5-7989-0158-0 (Издательство БИНОМ) © "Издательство БИНОМ", "Невский Диалект", ISBN5-7940-0039-2 (Невский Диалект) 2000 ISBN 0-397-51536-7 (англ.) © Обложка Н. Лозинской, 2000
Оглавление Авторы 8 Предисловие редакторов перевода 10 Предисловие 11 Благодарности 12 Список сокращений 13 Глава 1. Гемопоэз. Развитие клеток крови (Стивен Дж. Эмерсон) 17 Введение 17 Гемопоэз у эмбриона и плода 19 Гемопоэз во взрослом организме 22 Модель гемопоэза стволовых клеток 34 Клиническое использование гемопоэтических факторов роста 38 Глава 2. Клинический подход к пациентам с гематологическими проблемами (ФредДж. Шиффман) 43 Глава 3. Эритроциты (Майкл Дж. Роуз, Нэнси Берлинер) 71 Структура и функции эритроцита 71 Клиническая патофизиология анемии 75 Дифференциальная диагностика гипопролиферативной анемии 86 Анемия с ретикулоцитозом 101 Глава 4. Лейкоциты (АланДж. Розмарин) 123 Нейтрофилы 123 Аномалии гранулоцитов 128 Нарушение функции нейтрофилов.. 129 Нарушение локомоции нейтрофилов и захвата ими микроорганизмов 129 Нарушение бактерицидной активности 132 Нейтрофилия 132 Нейтропения 134 Эозинофилы „ 135 Базофилы 135 Моноциты 136 Лимфоциты 137 В-лимфоциты 138 Образование антител 139 Т-лимфоциты 142 Лимфоцитарные нарушения 145 Глава 5. Тромбоциты (Эрик М. Мазур) 149 Образование и кинетика тромбоцитов 150 Структура тромбоцитов 153 Функции тромбоцитов 154 Лабораторные исследования 156 Тромбоцитопатии .. 161 Тромбоцитопении 167
6 Оглавление Переливание тромбоцитов 173 Тромбоцитоз 183 Глава 6. Гемостаз и тромбоз (Анджелина К. А. Карвальхо) 191 Нормальный гемостаз 191 Нарушения гемостаза 214 Нарушения тромбообразования 253 Глава 7. Недостаточность костного мозга, апластическая анемия (Даниель Е. Дани) 283 Приобретенная апластическая анемия 283 Приобретенная парциальная красноклеточная аплазия 290 Приобретенная амегакариоцитарная тромбоцитопеническая пурпура 293 Агранулоцитоз и другие нейтропенические синдромы 293 Наследственные синдромы недостаточности костного мозга 301 Глава 8. Трансплантация стволовых клеток (Митчелл Е. Горовиц, Синтия Е. Данбар) 307 Введение 307 Аллогенная трансплантация 309 Аутологичная трансплантация 327 Глава 9. Злокачественные опухоли кроветворной ткани (Лоуренс Н. Шульман) 335 Молекулярные основы возникновения злокачественных опухолей кроветворной ткани 335 Острые лейкозы 336 Миелопролиферативные заболевания 343 Миелодиспластические синдромы 347 Лимфомы 349 Глава 10. Гематологические проявления ВИЧ-инфекции (Бхарат Рамратнан, Джанти Парамесварап, Тимоти П. Фланиган, Джеймс А. Хокси) 365 Патология клеток красной крови 366 Патология клеток белой крови 371 Патология тромбоцитов 372 Патология свертывания 374 Злокачественные опухоли кроветворной ткани 375 Глава 11 ♦ Клиническая лабораторная гематология (Питер Мак-Федран, Натали Ортоли-Дрю) 379 Приложение 1. Эритроцитарные индексы 425 Приложение 2. Время жизни клеток крови 426 Приложение 3. Порфирии 427 Приложение 4. Морфологические характеристики лейкоцитов (окраска по Райту) 428 Предметный указатель 432
Моему отцу Генри, матери Белл и брату Роберту — первым постоянным и лучшим учителям Докторам Солу Фарберу, Самюэлю Тьеру и Чарльзу Карпентеру — моим наставникам Джерри, Джошуа, Джессике, Джейку и Джудит — детям
Авторы Nancy Berliner, M.D. (Нэнси Берлинер) Associate Professor of Medicine Department of Internal Medicine Yale University School of Medicine 333 Cedar Street New Haven, Connecticut 06520-8021 Angelina C. A. Carvalho, M.D. (Анджелина К. А. Карвапьхо) Professor of Medicine Department of Medicine Brown University School of Medicine Chief of Hematology Providence Veterans Administration Medical Center 830 Chalkstone Avenue Providence, Rhode Island 02908-4799 Cynthia E. Dunbar, M.D. (Синтия Е. Данбар) Senior Investigator Hematology Branch National Heart, Lung, and Blood Institute 9000 Rockville Pike Bethesda, Maryland 20892-1652 Daniel E. Dunn, M.D., Ph.D. (ДаниельЕ. Данн) Attending, Hematology and BMT Services Hematology Branch National Heart, Lung, and Blood Institute National Institute of Health 9000 Rockville Pike Bethesda, Maryland 20892-1652 Stephen G. Emerson, M.D., Ph. D. (Стивен Дж. Эмерсон) Francis С. Wood Professor of Medicine Chif, Hematology-Oncology Division Department of Medicine University of Pennsylvania School of Medicine 3600 Spruce Street Philadelphia, Pennsylvania 19104-4283 Timothy P. Flanigan, M.D. (Тимоти П. Фланиган) Associate Professor of Medicine Department of Medicine Brown University School of Medicine The Miriam Hospital 164 Summit Avenue Providence, Rhode Island 02906 Mitchell E. Horwitz, M.D. (Митчелл Е. Горовиц) Clinical Associate Department of Hematology National Heart, Lung, and Blood Institute National Institute of Health 9000 Rockville Pike Bethesda, Maryland 20892-1652 James A. Hoxie, M.D. (Джеймс А. Хокси) Professor of Medicine Department of Medicine University of Pennsylvania School of Medicine 415 Curie Boulevard Philadelphia, Pennsylvania 19104 EricM. Mazur, M.D. (ЭрикМ. Мазур) Associate Clinical Professor of Medicine Department of Internal Medicine Yale University School of Medicine 333 Cedar Street New Haven, Connecticut 06520-8021 Peter McPhedram, M.D. (Питер Мак-Федран) Professor of Laboratory Medicine and Medicine Department of Labolatory Medicine and Internal Medicine Yale University School of Medicine Yale-New Haven Hospital 20 York Street New Haven, Connecticut 06504
Авторы 9 Natalie Ortoli-Drew, B.S,M.T.(A.S.C.R) (Натали Ортоли-Дрю) Supervisor of Clinical Hematology and Lecturer in Laboratory Medicine Department of Labolatory Medicine and Clinical Hematology Yale University School of Medicine Yale-New Haven Hospital 20 York Street New Haven, Connecticut 06504 Jayanthi Parameswaran, M.D. (Джанти Парамесваран) Attending Physician Department of Medicine Newport Hospital/Aquidneck Medical Associates Memorial Boulevard Newport, Rhode Island 02840 Bharat Ram rat nan, M.D. (Бхарат Рамратнан) Assistant Instructor of Medicine Department of Medicine Brown University School of Medicine Chief Medical Resident The Miriam Hospital 164 Summit Avenue Providence, Rhode Island 02906 Michael G. Rose, M.D. (Майкл Дж. Роуз) Post Doctorant Fellow in Hematology Department of Medicine Yale University School of Medicine 333 Cedar Street New Haven, Connecticut 06520-8021 Alan G. Rosmarin, M.D. (Алан Дж. Розмарин) Associate Professor of Medicine Department of Medicine Brown University School of Medicine The Miriam Hospital 164 Summit Avenue Providence, Rhode Island 02906 Fred J. Schiffman, M.D. (Фред Дж. Шиффман) Professor of Medicine Department of Medicine Brown University School of Medicine The Miriam Hospital 164 Summit Avenue Providence, Rhode Island 02906 Lawrence N. Shulman, M.D. (Лоуренс Н. Шульман) Associate Professor of Clinical Medicine Harvard Medical School; Department of Adult Oncology Dana-Farber Cancer Institute 44 Binney Street Boston, Massachusetts 02 115
Предисловие редакторов перевода Достижения клинической гематологии последних лет являются ярким примером прогресса современной биологической и медицинской науки. Возможность радикального излечения злокачественных опухолей кроветворной ткани, увеличение продолжительности и улучшение качества жизни пациентов практически при всех гематологических заболеваниях, профилактика наследственных заболеваний системы крови обусловлены внедрением в практику здравоохранения достижений: генетики, цитологии, иммунологии, фармакологии и биотехнологии. Отечественная медицинская традиция предполагает понимание патофизиологических процессов как основу диагностики и лечения. Соответственно, формирование правильного клинического мышления невозможно без знания механизмов развития и течения заболеваний на молекулярном уровне. Именно современное представление о патофизиологии системы крови и кроветворения составляет основную ценность данной книги для российского читателя. Вторым важным достоинством является сочетание простоты и доступности информации с ее значительным объемом. Издание может служить как учебным пособием для студентов, так и,настольной книгой для практических врачей. Иллюстрация сведений о клинической патофизиологии примерами из врачебной практики наглядно демонстрирует внедрение в жизнь "медицины, основанной на доказательствах". Невозможно в одной компактной монографии охватить весь круг проблем частной гематологии и гемокомпонентной терапии. В связи с этим можно адресовать читателя к книге А. Г. Румянцева и В. А. Аграненко "Клиническая трансфузиоло- гия" (1997) и другим специальным изданиям. К сожалению, современного руководства по гематологии в России пока нет. Интегрирующая роль системы крови делает настоящую монографию полезной не только для гематологов, онкологов, трансфузиологов, но и для специалистов в разных областях биологии и медицины. Д-р мед. наук, проф. Е. Б. Жибурт Д-р мед. наук, проф. Ю. Н. Токарев
Предисловие Патофизиология крови предназначена для студентов или врачей, желающих получить общее представление о гематологии. Основу книги составляет изложение принципов патофизиологии, дополненное описаниями историй болезни и обсуждением клинических проблем. Авторы считают, что такое представление материала, когда данные гематологии подкрепляются изучением проблем конкретного пациента, принесет существенную пользу. Во избежание сухости подачи материала мы расположили гематологические детали рядом с касающимися их клиническими ситуациями. Мы надеемся показать читателю, как на почве знаний процессов, происходящих на молекулярном уровне, базируются клинические достижения. Мы попытались придать особое значение построению того научного фундамента, на котором только и возможна успешная клиническая гематологическая практика. Мы полагаем, что разбор клинических случаев и дискуссии помогут ощутить весь реализм и драматизм практической гематологии. Иллюстрируя таким образом нашу книгу, мы хотим не только рассказать о том, чего нельзя забывать, но и подкрепить теоретические знания и убедить читателя к необходимости понимания процессов, происходящих на фундаментальном уровне, для того, чтобы лечение пациентов было как можно более эффективным. Большинство глав книги организовано по единой схеме: сначала очерк нормальной физиологии крови, а затем порядок обследования пациента с сопоставлением научных методов и клинических аспектов. Читателю будут представлены жизненный цикл, структура и физиология клеток красной крови в норме и при патологии. Таким же образом рассматриваются лейкоциты и тромбоциты. Далее следует обсуждение проблем гемостаза, патологии костного мозга и злокачественных опухолей кроветворной ткани. Каждый раздел включает клинические иллюстрации и их анализ. Глава "Клиническая лабораторная гематология" предоставляет возможности для расширения и закрепления знаний, изложенных в предшествующих главах. Ее табличный формат обеспечивает быстрый доступ к информации по всем аспектам гематологической лабораторной диагностики. Приведенные в приложениях общепринятые гематологические величины осуществляют информационную связь между отдельными главами. Хотя предприняты определенные усилия по обеспечению однообразия стиля и объема глав, из уважения к авторам, мы попытались сохранить индивидуальность и особенности творчества каждого из них. Кроме того, в процессе создания единого текста мы не устраняли информационные пересечения между главами. Основной материал каждой из них построен так, что, несмотря на различие тем, вариантов графического представления и объема, он позволяет ясно и полно раскрыть особенности сложных проблем гематологии. Таким образом, наша задача заключается в том, чтобы обеспечить доступный, исчерпывающий патофизиологический подход к диагностике и терапии заболеваний крови. Используя истории болезни реальных пациентов и освещая вопросы оказания помощи, мы надеемся с большей убедительностью показать то, как знание гематологии можно и должно использовать для лечения пациентов с гематологическими заболеваниями. Фред Дж. Шиффман
Благодарности Я благодарю Элеонору Алоизио за ее выдающееся секретарское и стилистическое мастерство в подготовке к публикации рукописи этой книги. Я признателен Ричарду Винтерсу, Делуа Паттерсону и Эмили Гаркави из издательства Lippincott-Raven Publishers за придание данной работе особенностей, делающих ее необыкновенно приятной. Особая моя признательность адресована врачам-исследователям, в чьих лабораториях я имел честь трудиться: Майклу Фридману, Марко Рабиновичу, Эду Кадману и Леону Вейссу. Их знания и сила духа помогли мне найти путь, по которому медицина и жизнь идут рука об руку. Я ценю замечания и проницательные комментарии Джошуа Шиффмана, который прочитал всю рукопись как студент-медик и поэт.
Список сокращений а2-АП — а2-антиплазмин 2,3-ДФГ — дифосфоглицерат ABVD — Adriamycine (doxorubicine), Bleomycin, Vinblastine, Dacarbazine CHOP — Cyclophosphamide, Hydroxyldaunomycine, Oncovin (vincristine), Prednison DD AVP — 1 -дезамино-8Б-аргинин-вазопрессин G-SH — глутатион Hb — гемоглобин HELPP- — гемолитическая анемия, повышенная активность печеночных синдром ферментов, низкое содержание тромбоцитов Ig — иммуноглобулин МAI — Mycobacterium avium intracellular МОРР — nitrogen Mustard, Oncomvin [vincristine], Procarbazine, Prednisone AA — апластическая анемия АД Б — анемия Даймонда-Блекфана АИК — аппарат искусственного кровообращения АКН — абсолютное количество нейтрофилов АлАТ — аланинаминотрансфераза АЛГ — антилимфоцитарный глобулин АПК — антигенпрезентирующие клетки АПС — активированный протеин С АсАТ — аспартатаминотрансфераза AT III — антитромбин III АТГ — антитимоцитарный глобулин АТФ — аденозинтрифосфат АФ — анемия Фанкони АФ А — антифосфолипидные антитела АФС — антифосфолипидный синдром АЧТВ — активированное частичное тромбопластиновое время Q f БГЛ — большиегранулоцитар/шелимфоциты £&~£о№$>Н1» pUAfaj&HCjfi БЕ — единица Бетесда БОЕ-МК — бурстообразующая единица, мегакариоцитарная БОЭ — бурстообразующая единица, эритроцитарная БТПХ — болезнь трансплантат против хозяина ВА — волчаночный антикоагулянт ВВИГ — внутривенный иммуноглобулин ВИЧ — вирус иммунодефицита человека ВК — время кровотечения ВМК — высокомолекулярный киноген ВОБ — веноокклюзионная болезнь ВПГ — вирус простого герпеса ВФ — внутренний фактор ВЭБ — вирус Эпштейна- Барр
14 Список сокращений Г-6-ФДГ — глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа ГА — гемофилия А ГБГ — гликопротеин, богатый гистидином ГК — гематокрит ГКГ — главный комплекс гистосовместимости Г-КСФ — гранулоцитарный колониестимулирующий фактор ГМ-КСФ — гранулоцитарный-макрофагальный КСФ ГП — гликопротеин ГУ С — гемолитический уремический синдром ГФ — гепариновый фактор ГФА(С) - гликофорин А(С) ГФР — гемопоэтический фактор роста ДВС — диссеминированное внутрисосудистое свертывание ДМГ — доброкачественная моноклональная гаммапатия ДМС — демаркационная мембранная система ДМСО — диметилсульфоксид ДНК — дезоксирибонуклеиновая кислота ДЭБ — диэпоскибутан ЖДА — железодефицитная анемия ЖКТ — желудочно-кишечный тракт ИАП — ингибитор активатора плазминогена ИИП — идиопатический интерстициальный пульмонит ИЛ — интерлейкин (ы) ИМН — инфекционный мононуклеоз ИПТФ — ингибитор пути тканевого фактора ИТП — иммунная тромбоцитопеническая пурпура ИФ А — иммуноферментный анализ КИЭФ — количественный электроиммунофорез КОЕ-В — колониеобразующая единица, В-клеточная КОЕ-Г — колониеобразующая единица, гранулоцитарная КОЕ-ГМ — колониеобразующие единица, гранулоцитарная-моноцитарная КОЕ-Т — колониеобразующая единица, Т-клеточная КОЕ-Э — колониеобразующая единица, эритроцитарная КППК — клетки-предшественники периферической крови КСФ — колониестимулирующие факторы КТ — компьютерная томография ЛГМ — лимфогранулематоз (болезнь Ходжкина) ЛДГ — лактатдегидрогеназа МГНЗ — моноклональная гаммапатия неизвестного значения МДС — миелодиспластический синдром М-КСФ — макрофагеальный КСФ ММС — митомицин С MHO — международное нормализованное отношение (INR) МПН — миелопролиферативные нарушения НАДФН — никотинадениндинуклеотидфосфат НК — нормальные, "натуральные", киллеры НПВС — нестероидные противовоспалительные средства НСТ — нитросиний тетразолий НХЛ — неходжкинскиелимфомы OAK — общий анализ крови
Список сокращений ОАОЛ — общий антиген острого лейкоза оБТПХ - острая БТПХ ОКС — открытая канальцевая система О Л Л — острый лимфобластный лейкоз О МЛ — острый миел обл астный лейкоз ОММЛ — острый миеломоноцитарный лейкоз ОПМЛ — острый промиелоцитарный лейкоз ПА — пернициозная анемия ПАЛО — периартериальная оболочка ПАФС — первичный антифосфолипидный синдром ПБКА — нарушенная белоклеточная аплазия ПВ — протромбиновое время ПГ — простагландин (ПГА2, h и т. д.) ПДФ — продукты деградации фибрина и фибиногена ПК — прекалликреин ПККА — парциальная красноклеточная аплазия ПМЯЛ — полиморфно-ядерный лейкоцит ПН-1 — протеаза-нексин-1 ПНГ — пароксизмальная ночная гемоглобинурия ПНТ — процедура нейтрализации тромбоцитов ПРФ — продукты расщепления фибриногена ПС — протеин С ПЦР — полимерная цепная реакция ПЭ — протопорфирин эритроцитов РА — ревматоидный артрит РИА — радиоиммунный анализ РИ AT — ристоцетининдуцированная агрегация тромбоцитов РЭС — ретикуло-эндотелиальная система С1-И — ингибитор эстеразы С1 СГК — стволовые гемопоэтические клетки СЗП — свежезамороженная плазма СКА — серповидно-клеточная анемия СКВ — системная красная волчанка СКГ — средняя концентрация гемоглобина в эритроцитах СНД — совместимый неродственный донор СОК — средний объем клетки СОЭ — скорость оседания эритроцитов СПИД — синдром приобретенного иммунодефицита ССГ — среднее содержание гемоглобина/число эритроцитов ТЗ — трийодтиронин ТАП — тканевый ак-Гиватор плазминогена ТАФ — тромбоцитактивирующий фактор ТГВ — тромбоз глубоких вен ТГФ — тетрагидрофолат ТДТ — терминальная нуклеотидтрансфераза ТДЭ — транзиторная детская эритробластопения ТИФА — твердофазный иммуноферментный анализ TKI — транскобаламин I ТКМ — трансплантация костного мозга ТКР — Т-клеточный рецептор
16 тм тмп/смк толк тпл тпо ттп ТФ ТФР ф ФАТ ФВ ФНО-а ФПА(В) ФСК хБТПХ ХГ ХЛЛ ХМЛ цмв цпэ ЦсА шд ЭАКК ЭДТА ЭК эквс эп ЭФР — тромбомодулин — триметоприм/сульфаметоксазол — тромбоцитопения с отсутствием лучевой кости — трансплантат против лейкоза — тромбопоэтин — тромбическая тромбоцитопеническая пурпура — тканевый фактор — трансформирующий фактор роста — фактор (свертывания крови, например ФШ, Ф1У) — фактор активации тромбоцитов — фактор Виллебранда — фактор некроза опухоли-альфа — фибринопептид А (В) — фактор стволовых клеток — хроническая БТПХ — хроничский гранулематоз — хронический лимфолейкоз — хронический миелолейкоз — цитомегаловирус — цинковый протопорфирин (эритроцитов) — циклоспорин А — синдром Швахмана-Даймонда-Оски — е-аминокапроновая кислота — этилендиаминтетрацетрат — эндотелиальные клетки — эндотелиальные клетки венозных синусов — эритропоэтин — эндотелиальный фактор релаксации
Глава 1 Гемопоэз. Развитие клеток крови Стивен Дж. Эмерсон Введение Все клетки, циркулирующие в периферической крови взрослого человека, имеют костномозговое происхождение и вовлечены в сложный процесс, называемый ге- мопоэзом. В результате образуются различные типы клеток крови, каждая из которых обладает уникальными особенностями и определенной продолжительностью жизни. Главные элементы гемопоэза описываются так называемой моделью стволовой клетки. На основании этой модели в книге рассмотрены вопросы, касающиеся гемопоэза в норме и при патологии, а также проблемы терапии заболеваний системы крови. Теория стволовой клетки. В отличие от других тканей мезодермального происхождения, которые, как правило, характеризуются редкой сменой клеточных популяций, клетки крови постоянно погибают и заменяются новыми (рис. 1-1). При этом эритроциты циркулируют в крови приблизительно 4 мес, тромбоциты — около 1 нед, а гранулоциты — менее 10 ч. Подсчитано, что каждый день теряется 1 х Ю11 клеток крови, которые стареют, разрушаются и заменяются на равное количество новых. Чтобы удовлетворить эту постоянную потребность в новых клетках, гемопоэз не прерывается в течение всей жизни. Вследствие этого кроветворные ткани наряду с эпителием желудочно-кишечного тракта, яичками и эпидермисом являются одними из наиболее митотически активных. Подтверждение высокой частоты обновления клеток крови привело к созданию теории стволовых клеток, обеспечивающих развитие и поддержание клеточного состава крови, или гемопоэз. В этой главе мы подробно рассмотрим данную теорию и ее применение в клинической практике. Гемопоэтические факторы роста. Одно из наиболее значительных достижений в изучении гемопоэза в последнем десятилетии связано с исследованием роли специфических гемопоэтических полипептидов в регуляции дифференцировки клеток крови. Эти гемопоэтические гормоны, называемые также гемопоэтически- ми факторами роста, по-видимому, контролируют все этапы кроветворения. В настоящее время известны преимущественно ростовые факторы, стимулирующие стволовые клетки и их производные. Однако были обнаружены и некоторые ин- гибиторные факторы, которые, как представляется, играют такую же важную
Первичная стволовая клетка Полипотентные клетки- предшественники Унипотентные клетки- предшественники Зрелые циркулирующие клетки Рис. 1-1. "Иерархическая" модель гемопоэза, включающая важнейшие цитокины
Гемопоэз у эмбриона и плода 19 роль в регуляции гемопоэза. Другие гормоны, действие которых первоначально не связывали с контролем гемопоэза, как теперь стало известно, также влияют на кроветворение. В этой главе мы кратко опишем роль как стимулирующих, так и ингибирующих гемопоэтических ростовых факторов. Гемопоэтическое микроокружение. Термин гемопоэтическое микроокружение% относится к стромальным элементам органов, в которых происходит гемопоэз. Микроокружение формируют клеточные и неклеточные элементы, непосредственно не участвующие в кроветворении, но образующие трехмерный структурный матрикс, где стволовые клетки и их потомки пролиферируют и дифференцируются до перемещения в кровоток. Гемопоэтическое микроокружение имеет первостепенную важность для регуляции развития клеток крови. И стромальные клетки, и секретируемые ими белки межклеточного матрикса влияют на процесс гемопоэза столь же существенно, как и растворимые секретируемые гемопоэти- ческие ростовые факторы. В эту главу включено краткое обсуждение роли гемо- поэтического микроокружения. Гемопоэз у эмбриона и плода Роль желточного мешка. Через некоторое время после оплодотворения яйца (2- 3 нед) возникает эмбриональное кроветворение (рис. 1-2). Первые этапы этого процесса происходят в желточном мешке, где найдены недифференцированные клетки, называемые мезобластами, которые мигрируют в него из первичной полоски эмбриона. Мезобласты имеют высокую митотическую активность и впоследствии дифференцируются в клетки, называемые первичными эритробластами, несомненно родственные зрелым кровяным клеткам взрослого человека, а также первичным эндотелиальным клеткам, образующим сосудистую систему желточного мешка. В течение нескольких часов после миграции происходит деление и дифференцировка мезобластов желточного мешка до первичных эритроцитов. Большинство этих клеток ядросодержащие, некоторые же не имеют ядер. Но все они синтезируют гемоглобин, что обусловливает красноватый цвет хорошо различимых кровяных островков желточного мешка. В кровяных островках найдены также предшественники тромбоцитов, мегака- риоциты, которые тоже происходят от мезобластов. Другие мезобласты, видимо, дифференцируются в клетки, называемые гемоцитобластами. У эмбрионов некоторых млекопитающих описана вторая стадия гемопоэза в желточном мешке. Она существует и у человеческих эмбрионов, но протекает не так энергично, как, например, у кролика, эмбриогенез клеток крови которого наиболее изучен. На второй стадии гемопоэза в желточном мешке гемоцитобла- сты дифференцируются в окончательные эритробласты, которые впоследствии синтезируют гемоглобин и становятся окончательными, или вторичными, нор- мобластами. Последние могут терять свои ядра и становиться окончательными эритроцитами. В кровяных островках формируются сосудистые каналы, объединяющиеся в конечном счете в сеть кровеносных сосудов. Эта сеть примитивных кровеносных сосудов на ранних этапах содержит первичные эритробласты и ге- моцитобласты, а на более поздних — зрелые эритробласты и эритроциты. К концу третьей недели эмбрионального развития кролика гемопоэтическая активность кровяных островков падает и процесс гемопоэза перемещается в печень.
20 Глава 1. Гемопоэз. Развитие клеток крови Хромосома 16 5' С, а2 a^ ^2^2 C2Y2 0282 Гауэр 1 Портлэнд Гауэр 2 А ' 1 ' Эмбрион Место эритропоэза Хромосома 11 5' ш-ш-ш ™sy;a^ Иди ИшгпЯ 6 ""[fS$S^ «Г"™" Р a2Y2 F a2Y2 a262 . F Az Плод 1 Взрослый 1. Пре-a: а», fce2 (Гауэр 1) 2. Ранний а: а2е2 (Гауэр 2) 3. Мало или отсутствует а: &уг (Портлэнд) 4. Мало или отсутствует а: уд (Барт) 5. Присутствует а: а2уг (нормальный Hb F) 6. Мало или отсутствует а (поздний): В4 (Hb H) 7. Нормальный после рождения: a202 (Hb A) 8. 0-варианты Hb А (пример: a2fc Hb S) 9. Нормальный: агбг (Hb А2) 12 18 24 36 36 42 48 Рис. 1-2. (А) Юшстеры гена глобина на хромосомах 16 и И. У эмбриона, плода и взрослого человека активируются или подавляются разные гены. Различные цепи глобина синтезируются независимо, а затем объединяются друг с другом, что приводит к образованию нескольких типов гемоглобина. Ген Y может иметь две последовательности, что приводит к синтезу цепей, отличающихся наличием остатка глутаминовой кислоты или аланина в позиции 136 (Gy или Ay соответственно). (Цит. по: Hoffbrand A. V., Pettit J. E. Essential Hematology, 3rd ed. Cambridge, Mass.: Blackwell Scientific Publishing; 1993.) (Б) Соотношение стадии развития, локализации гемопоэза и синтеза гемоглобина. Петли соединяют цени, которые связываются в норме и при патологии. (По: Brown M. S. Fetal and Neonatal Erythropoiesis in Developmental and Neonatal Hematology. New York: Raven Press; 1988. Из: Handin R. I., Stossel Т. Р, Lux S. E. (eds.) Blood: Principles and Practice of Hematology. Philadelphia: J. B. Lippincott, 1995.) Эмбриональная мезенхима. Дополнительную роль в раннем эмбриональном ге- мопоэзе непосредственно в полости тела играют первичные мезенхимные клетки, особенно в районе передней прекардиальной мезенхимы. Малая часть мезенхим- ных клеток развивается в эритробласты, мегак^риоциты, гранулоциты и фагоцитирующие клетки, аналогичные соответствующем клеткам взрослых. Количество этих клеток невелико, и больших разрастаний клеток крови, подобных кроветворным островкам желточного мешка, в мезенхиме полости тела не формируется. Стволовые клетки, располагающиеся среди этих гемопоэтических клеток (вне желточного мешка), вероятно, играют главную роль в генерации последующих поколений гемопоэтических клеток у плода и в постнатальном периоде, хотя относительный вклад первичных стволовых клеток, находящихся в желточном мешке и вне его, в более поздний гемопоэз пока не ясен. Печеночный период эмбрионального гемопоэза. У человека, начиная примерно со стадии 12 мм эмбриона (возраст 6 нед), гемопоэз постепенно перемещается
Гемопоэз у эмбриона и плода 21 в печень (рис. 1-2). Печень скоро становится основным местом гемопоэза и является активной в этом отношении до момента рождения. Поскольку энтодермаль- ные тяжи печени формируются в поперечные перегородки, они сталкиваются с блуждающими мезенхимными клетками с морфологией лимфоцитов. Эти маленькие круглые лимфоидные клетки, называемые лимфоцитоидными блуждающими клетками, впоследствии улавливаются между первичными печеночными энтодермальными тяжами и эндотелиальными клетками врастающих капилляров. Они образуют гемоцитобласты, подобные таковым в желточном мешке. Эти гемоцитобласты вскоре формируют очаги гемопоэза, аналогичные кровяным островкам желточного мешка, где вторичные эритробласты образуются в больших количествах. Вторичные эритробласты впоследствии делятся и дифференцируются в зрелые эритроциты, при этом происходят активация синтеза гемоглобина и потеря клеточного ядра. Хотя зрелые эритроциты обнаруживаются в печени эмбриона уже в возрасте 6 нед, в значимом количестве они появляются в циркуляции гораздо позднее. Таким образом, к четвертому месяцу жизни плода большинство циркулирующих эритроцитов представлено вторичными зрелыми формами. Мегакариоциты также, вероятно, образуются из гемоцитобластов в печени эмбриона и плода. В эмбриональной печени находят гранулоцитарные клетки, но развиваются они, видимо, не из гемоцитобластов, а непосредственно из блуждающих лимфоцитоидных клеток. Эмбриональный костный мозг и миелопоэз. Различные кости у эмбриона образуются не одновременно. Раньше других — длинные кости добавочного скелета. Первоначально формируется хрящевая модель каждой кости. Центральное ядро диафиза впоследствии оссифицируется, и вскоре вслед за врастанием мезенхимных клеток из периоста развивается область костной резорбции. Процесс движения мезенхимных клеток сопровождается врастанием внутрь капилляров. Количество мезенхимных клеток продолжает увеличиваться за счет непрерывного притока новых клеток, а также делением тех, которые уже находятся внутри недавно сформировавшейся костномозговой полости. Они нарабатывают неклеточный материал, или матрикс, заполняющий развивающуюся полость кости. Из этих ранних костномозговых мезенхимных клеток образуются клетки, морфологически сходные с гемоцитобластами печени и желточного мешка. Аналогично последним, они дают начало мегакариоцитам и эритроидным клеткам, а также миелоидным, включая нейтрофилы, базофилы и эозинофилы. Эмбриональный костный мозг заметно отличается от центров более раннего развития гемопоэза тем, что образование ми- елоидных клеток идет здесь особенно энергично и доминирует в гемопоэзе. Процесс формирования ранних миелоидных клеток, или миелопоэз, начинается в центральной части костномозговой полости и распространяется оттуда, чтобы в конечном счете захватить всю полость кости. Эритропоэз в эмбриональном костном мозге развивается немного позже и в основном смешивается с процессом миелопоэза, так что среди большинства созревающих клеток миелоидной линии можно наблюдать малые очаги эритропоэза. После рождения у человека гемопоэз в печени прекращается, но продолжается в костном мозге всю оставшуюся жизнь. Гемопоэз в селезенке эмбриона и плода. Последним важнейшим очагом гемопоэза, который образуется в эмбриональном периоде, является селезенка. Хотя сама селезенка формируется у человека! намного раньше, циркулирующие гемопоэти- ческие предшественники начинают заполнять ее примерно на четвертом месяце
22 Глава 1. ГемопоэЗ. Развитие клеток крови беременности. Вероятно в результате скопления большого объема крови селезенка плода становится центром гемопоэза до момента рождения, когда селезеночный эритропоэз постепенно прекращается. В целом миелопоэтическая активность селезенки эмбриона и плода сравнительно невелика. Позднее, в течение пятого месяца эмбрионального развития, формируется белая пульпа селезенки. Этот процесс связан с дифференцировкой мезенхимных клеток, которые группируются вокруг селезеночных артериол. Образование селезеночных лимфоцитов у эмбриона полностью пространственно отделено от центров эритропоэза в этом органе. Другие места гемопоэза у эмбриона и плода. Эмбриональный тимус развивается как производное третьего жаберного кармана. Тимический эпителий заполняется блуждающими мезенхимными клетками, которые начинают быстро размножаться и дифференцироваться в лимфоциты. Одновременно в тимусе формируется незначительное количество эритроидных и миелоидных клеток, но преобладает процесс лимфопоэза. Лимфоциты, образующиеся в этом органе, представляют собой особый класс лимфоцитов со специальной функцией — участие в клеточном иммунитете. Лимфатические узлы развиваются как разрастания примитивных лимфатических сосудов, которые вскоре окружаются большим количеством мезенхимных клеток. Впоследствии эти клетки округляются и становятся похожими по виду на лимфоциты взрослого. Некоторые из мезенхимных клеток дают начало клеткам других линий, таких как эритроциты, гранулоциты, мегакариоциты, но это явление преходящее, поскольку основным процессом в тимусе является лимфопоэз. Заключение. Во всех гемопоэтических органах эмбриона и плода происходят тождественные процессы (рис. 1-2). Циркулирующие первичные гемопоэтичес- кие стволовые клетки расселяются в специфической тканевой нише способом, который до конца еще не понят. Там они дифференцируются в клетки, распознаваемые как гемопоэтические предшественники. Эти эмбриональные гемопоэти- ческие предшественники, вероятно, способны к мультилинейной дифференци- ровке, но в каждом конкретном месте процесс гемопоэза может быть нацелен на формирование определенной линии клеток, возможно, под влиянием локального микроокружения. Различные очаги эмбрионального гемопоэза активны только на соответствующих этапах развития. За этой активацией следует программируемая инволюция. Исключение составляет костный мозг, который сохраняется как основной центр гемопоэза у взрослых. Лимфатические узлы, селезенка, тимус и другие лимфоидные ткани продолжают выполнять лимфопоэтическую функцию и у взрослого человека. Гемопоэз во взрослом организме С момента рождения развитие первичных полипотентных стволовых клеток и миелопоэз происходят в костном мозге, в то время как лимфопоэз — в тимусе, селезенке и лимфатических узлах. При патологии миелопоэз может возобновляться в селезенке, а также в печени, повторяя стадию развития плода. Главным местом гемопоэза постепенно, на смену печени и селезенке, становятся костномозговые полости почти всех костей осевого и добавочного скелета. Вследствие активации гемопоэза костный мозг приобретает красный цвет, аналогичный цвету крови, что отражает усиленную продукцию эритроцитов, содержащих гемоглобин. Костномозговая полость служит местом продукции нелимфоидных клеток крови, в то
Гемопоэз во взрослом организме 23 время как лимфопоэз у взрослого происходит преимущественно в селезенке, лимфатических узлах, тимусе и лимфоидной ткани, ассоциированной с кишечником, включая миндалины, аденоиды и пейеровы бляшки. Исследования с использованием световой микроскопии показали, что костный мозг взрослого человека составляют эритроидные и миелоидные клетки-предшественники вместе с рассеянными мегакариоцитами. Имеется также популяция клеток, известных как "стромальные клетки", которые определяют созревание клеток-предшественников и высвобождение полностью дифференцированных клеток в кровоток. Костный мозг В костном мозге существуют области так называемого гемопоэтического индуктивного микроокружения, которые обеспечивают продукцию эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов (рис. 1-3). Их формируют стромальные клетки (ретику- Эритробластный островок Рис. 1-3. Схематическое изображение поперечного среза костного мозга, показывающее гемопоэти- ческие и сосудистые компартменты. Аде — адвентициальные клетки (в тексте рассматривается их роль в регуляции гемопоэза). Мег — мегакариоцит. Эмп обозначает лейкоцит, находящийся в цитоплазме мегакариоцита,— явление, известное как эмпериполезис. (По: Weiss L. P. Cell and Tissue Biology, 6th ed. Baltimore, Munich: Urban & Schwarzenberg; 1988.)
24 Глава 1. Гемопоэз. Развитие клеток крови лярные и барьерные), а также внутрикостные и лимфоидные клетки, остеобласты, остеокласты, макрофаги и их растворимые ростовые факторы (цитокины). Они создают и поддерживают "почву" для прорастания "семян" гемопоэтических стволовых клеток и их потомства. Таким образом, имеется много уязвимых точек для нарушения гемопоэза. Сосудистые компартменты костного мозга содержат сосудистые синусы, которые представляют собой широкие тонкостенные вены. Сосудистые синусы — доминирующая структура этих компартментов. Клетки крови из гемопоэтических компартментов входят в синусы (см. ниже), перемещаются от периферии к центральным венам и в конечном счете попадают в общий кровоток. Артерии постепенно превращаются в капилляры, которые затем переходят непосредственно в венозные синусы. В отличие от селезенки циркуляция в данном случае является "замкнутой" (см. ниже). Эндотелий сосудистого синуса прилежит к окончатой базальной мембране, под которой находятся адвентициальные клетки. Это крупные отростчатые стро- мальные ретикулярные клетки, которые обеспечивают поддержание гемопоэти- ческого компартмента. Они покрывают и раскрывают эндотелиальные клетки сосудов, что помогает регулировать проход клеток из гемопоэтического компартмента к сосудистому. Эти клетки могут превращаться в адипоциты (или накапливать желатиновый материал) и таким образом контролировать объем гемопоэтического компартмента. Гемопоэтические компартменты, в которых группируются клетки, находящиеся на разных стадиях развития всех трех ростков кроветворения, окружены венозными пространствами. Здесь же находятся артериальные сосуды и добавочные клетки. Отношение миелоидных клеток к эритроидным равно приблизительно 3:1. Развитие эритроцитов происходит в эритробластных островках, которые состоят из центральных макрофагов, окруженных дифференцирующимися и пролифери- рующими эритробластами. Такой островок лежит непосредственно напротив сосудистого синуса, составляющие его клетки располагаются в порядке, определяемом их зрелостью: ретикулоциты и/или ортохроматофильные пронормобласты (наиболее дифференцированные эритроидные предшественники) прилегают непосредственно к эндотелиальным клеткам сосудистых синусов, тогда как ранние предшественники в большей степени удалены от синусов. Макрофаги расположены так, чтобы они могли физически взаимодействовать с эритроидными клетками для обеспечения фагоцитоза ядер и ядерных остатков и поставки цитокинов развивающимся эритроцитам. Изоляции эритробластных островков способствуют также барьерные клетки. Через отверстия в эндотелии сосудистых синусов мега- кариоциты высвобождают цитоплазматические фрагменты (тромбоциты). Кроме того, в созревании мегакариоцитов и продукции тромбоцитов важную роль могут играть легкие. Перед выходом в сосудистый синус гранулоциты достигают стадии превращения в метамиелоциты. Микроворсинки метамиелоцитов отделяют от базальной поверхности эндотелия адвентициальные клетки для проникновения последних в просвет сосудистого синуса. Как уже отмечалось, нарушение гемопоэза может быть обусловлено многими причинами, в том числе физическими, метаболическими, химическими, инфекционными, воспалительными или иммунологическими (глава 7). С возрастом мозговая ткань костей добавочного скелета теряет красноватый цвет и преобразуется в желтый мозг, что отражает постепенную замену гемопоэ-
Гемопоэз во взрослом организме 25 тической ткани жировой. Уже в молодом возрасте трубчатые кости не содержат красный костный мозг, поскольку он полностью замещается негемопоэтическим желтым костным мозгом. Красный костный мозг сохраняется в грудине, ребрах, позвонках и тазовых костях. Хотя стимул для преобразования красного костного мозга в желтый неизвестен, в патологических условиях, связанных с усилением гемопоэза, может происходить нарушение этого процесса и красный костный мозг обнаруживается в костях, которые обычно не связаны с гемопоэтической активностью, например в двойных пазухах костей черепа. В таких случаях местами локализации экстрамедуллярного (внекостномозгового) гемопоэза также могут быть печень, селезенка и лимфатические узлы. Максимальное распространение костномозгового кроветворения на все черепные и длинные кости можно наблюдать у лиц с тяжелой талассемией — болезнью, при которой эритропоэз протекает необычайно интенсивно в течение всей жизни, что и является сутью данного заболевания. При талассемии рентгенограмма черепа в области черепных пазух имеет характерный вид "hair-on-end" ("волосатый череп"). Гиперплазия костного мозга в костях верхней челюсти приводит к типичному изменению лица: скулы выдаются и нарушается прикус зубов из-за того, что верхняя челюсть становится диспропорционально больше, чем нижняя (глава 3). Селезенка Железистый шар, спрятанный за грохочущим дном желудка под крепкой кривой диафрагмой, толкаемой ударами, передаваемыми сердечным мотором. Она размещена в шумном углу, по преданию, в центре страсти. Маленький эллиптический мусорный мешок живота, который поглощает старые клетки, использованную кровь; возможно, он же — источник меланхолии, сожаления о необходимости каннибализма, вины за излишнюю злость и постоянное кусание. Это искупается тем, что маленькая наседка, кудахча, высиживает новые клетки, сохраняющие природу своей матери, истребляя чужеродные бактериальные частицы, прибывающие в темную железу. Фильтр между артерией и веной, микроскопические канальцы или
26 Глава 1. Гемопоэз. Развитие клеток крови лужицы крови, маленькие неогороженные моря хранят тайны глубоко в красной висцеральной пульпе. Элис Джонс, M.D. Окленд, Калифорния1 Селезенка размещена в левом верхнем квадранте живота. Она связана с некоторыми другими органами и имеет почечную, панкреатическую и диафрагмальную поверхности. У взрослого человека она весит приблизительно 150 г вместе с небольшими придатками, величиной от горошины до сливы, которые находятся в желудочно-селезеночной связке, большом сальнике, а также в некоторых других местах. Хотя в древности рассматриваемый орган представлялся таинственным, теперь его функция определена. Структура селезенки и характер кровотока обеспечивают уникальную основу для выполнения многих установленных на сегодняшний день задач (рис. 1-4). Капсула, состоящая из плотной соединитель- I Лимфатический узелок I (содержит зародышевые центры) Рис. 1-4. Схема строения селезенки (описание тока крови и клеточного распределения см. в тексте). (Из: Weiss L., Tavassoli M. Anatomical hazards to the passage of erythrocytes through the spleen. Seminars in Hematology, 7: 732, 1970.) 1 Впервые опубликовано в: JAMA, vol. 267, p. 1454, March 18, 1992, Copyright Alice Jones, "Anatomy", San Francisco, Bullnettle Press, 1997; с разрешения автора.
Гемопоэз во взрослом организме 27 ной ткани, прорастает, формируя сеть перегородок в ткани селезенки. В отличие от животных, у человека в капсуле органа есть только небольшая мышца, способная расширять и сбкращать селезенку. Паренхима называется селезеночной пульпой, в которой выделяют красную лульпу, состоящую в значительной степени из селезеночных синусов, и тонкие пластинки ткани — селезеночные тяжи, находящиеся между синусами. Кластеры лимфоцитов селезенки бывают двух типов. Одни состоят преимущественно из Т-лимфоцитов (тимусного происхождения) и вспомогательных клеток и формируют цилиндрическую оболочку, окружающую центральную артерию. Это так называемая периартериальная лимфатическая оболочка (ПАЛО). В-лимфоциты (термин "В-клетка" образован от bursa Fabricius — органа, расположенного в клоаке птиц и необходимого для про- цессинга и созревания В-клеток; костный мозг человека считают аналогом этого органа) внутри ПАЛО формируют узелки. ПАЛО центральной артерии постепенно суживается, переходя в белую пульпу вместе с капиллярами, соединяющимися непосредственно с венозными синусами. Кровь может изливаться прямо в красную пульпу, куда клетки свободно просачиваются и попадают в конечном счете в венозный синус. Краевая (маргинальная) зона селезеночной пульпы представляет собой переходную область между красной и белой пульпой. Здесь начинается процесс фильтрации и сортировки клеток. Кровоток в селезенке обеспечивает ее функционирование. Кровь поступает в орган по селезеночной артерии, проходящей через ворота. Селезеночная артерия разветвляется на трабекулярные артерии, которые в свою очередь делятся на центральные артерии, расположенные в центре цилиндрических ПАЛО. Как отмечалось ранее, центральные артерии прямо или косвенно переходят в венозные синусы. После попадания в селезеночные синусы кровь течет по пульпарным венам, которые переходят в трабекулярные вены. Из ворот селезенки кровь выносится по селезеночной вене. Ток лимфы в селезенке совпадает с направлением венозного потока и противоположен току артериальной крови, но лимфатическая система селезенки у человека не так сильно развита, как у животных. Барьерные клетки, описанные Вейсом как "сильно активизированные, быстро мобилизующиеся блуждающие фибробластные клетки", являются клетками стромы. Хотя функция барьерных клеток неизвестна, их центральное расположение предполагает полифункциональность, включая образование оболочки вокруг кровеносного сосуда, формирование барьеров между кровью и тканью, концентрацию регуляторных факторов, изоляцию иммунокомпетентной ткани после запуска иммунного ответа, отгораживание гемопоэтических колоний, концентрацию темопоэтических факторов и защиту от паразитов. Подобные клетки представлены в других гемопоэтических и иммунных тканях, где они могут функционировать так же, как в селезенке. Селезенка выполняет много важных функций, часть из которых непосредственно определяется сложным движением потока крови. В отличие от лимфоузлов, реагирующих на местный антигенный стимул, получая лимфу, селезенка тестирует кровь, которая собирается со всего тела, и иммунологически взаимодействует с ней. Здесь же происходит и "просматривание" плазмы, поскольку ветви центральных артерий повернуты под прямым углом, что позволяет плазме просочиться прежде, чем кровь достигает красной пульпы. Различные фильтра-
28 Глава 1. Гемопоэз. Развитие клеток крови ционные прослойки состоят из ретикулярных клеток и ретикулярных волокон, а также других типов клеток стромального происхождения, включая макрофаги, интердигитальные клетки и фолликулярные дендритные клетки. Барьерные клетки также помогают включать механизм фильтрации. Как уже отмечалось, периартериальные лимфатические оболочки, прослойки краевой зоны и красная пульпа служат фильтрами наряду с эндотелиальными клетками венозных синусов (см. ниже). Это позволяет селезенке распознавать, выбраковывать и удалять дефектные, старые и изношенные клетки. Включения частиц типа телец Хауэл- ла-Жолли, телец Гейнца, бактерий, паразитов и гранул железа (табл. 3-3) удаляются путем "складывания в селезеночную яму". Повторное использование железа, концентрирование тромбоцитов, удаление эритроцитов, регуляция объема крови, эмбриональный (и иногда патологический у взрослых) гемопоэз, иммунные функции — все это элементы комплексной функции селезенки. На ранних стадиях воспалительного ответа селезенка функционирует и как первичный бактериальный фильтр или губка. При эпизодах массивной бактериемии селезенка улавливает бактерии и переваривает их в макрофагах. Эндотели- альные клетки венозных синусов (ЭКВС) формируют специализированную ткань, с которой сталкиваются клетки крови и которую они должны успешно пересечь, покидая губчатую петлю красной пульпы и продвигаясь к селезеночной вене. ЭКВС имеют уникальные антигенные характеристики и способность двигаться, что позволяет им тестировать аномальные, старые клетки или клетки, содержащие бактерии (например, полиморфно-ядерные лейкоциты), паразитов или простейших (например, эритроциты), по мере перемещения клеток между пальцеобразными межэндотелиальными расщелинами. Этот физический барьер и се- теобразная базальная мембрана — плацдарм для межклеточных взаимодействий, на котором макрофаги взаимодействуют с задержанными клетками и "ищут" на поверхности и внутри их дефекты и частицы, которые подвергнутся фагоцитозу (рис. 1-5 и 1-6). Макрофаги не только поглощают бактерии, но и представляют их обработанные антигены непосредственно лимфоцитам в селезенке, стимулируя продукцию специфических антител. Собственно фагоцитоз макрофагов значительно уменьшает бактериальную нагрузку в кровотоке. Эта функция чрезвычайно важна, поскольку несколько полисахаридов на поверхности и грамотрицательных, и грам- положительных бактерий являются мощными системными токсинами. Если их не изолировать в макрофагах, эти бактериальные антигены до развития гуморального иммунного ответа могут запускать альтернативный путь активации комплемента, что приводит к вазодилатации, увеличению проницаемости капилляров и в конечном счете — к шоку и смерти. Помимо выполнения функции очень сложного фильтра селезенка служит в качестве лимфатического "суперузла", в котором в присутствии Т-клеток образуется большое количество В-клеточных клонов (приблизительно 80 % клеток селезенки — В-клетки и около 15 % — Т-клетки). Кроме того, главным образом в селезенке происходит Т-независимое развитие В-клеток, имеющее важное значение для ответа организма на углеводные антигены, экспрессированные на капсулах бактерий Streptococcus pneumoniae у Hemophilus influenzae и Neisseriae meningitidis. Т-клетки и В-клетки взаимодействуют в ПАЛО и лимфатических узелках внутри ПАЛО. Кластеры антителопродуцирующих клеток, состоящие из В-клеток, плазматических клеток, хелперных и супрессорных Т-клеток, макрофагов
Гемопоэз во взрослом организме 29 и других вспомогательных клеток, формируют в центре лимфатических узелков герминативные центры (центры размножения). Наконец, селезенка выполняет две родственные неиммунные механические функции. Она служит резервуаром для тромбоцитов, наработанных в костном мозге. Обычно в селезенке сохраняется только небольшая часть всех тромбоцитов Наружный ретикулум периартериальной лимфатической оболочки Рис. 1-5. Схема строения селезеночной артерии, покидающей периартериальную лимфатическую оболочку белой пульпы и входящей в красную пульпу. Показано, что селезеночная артерия входит в селезеночный тяж и раздваивается между двумя синусами. (Из: Weiss L. The Cells and Tissues of the Immune System. Englewood Cliffs, N. J.: Prentice-Hall; 1972.)
30 Глава 1. Гемопоэз. Развитие клеток крови Рис. 1-6. Синус красной пульпы селезенки человека. Палочковидные эндотелиальные клетки с филаментами, расположенными в трех направлениях, управляют размером межэндотелиальной щели. Эритроциты и лейкоциты проходят через эндотелиальные клетки благодаря отверстиям в базальной мембране (описание прохода эритроцита см. в тексте) (Из: Chen L. Т., Weiss L. Am. J. Anat., 1972; 134: 425.) организма. Однако при увеличении размера селезенки в ней может находиться до 90 % всех тромбоцитов. Селезеночные тромбоциты, как представляется, находятся в состоянии равновесия с пулом циркулирующих тромбоцитов, которые медленно меняют свою локализацию. Селезенка задерживает также эритроциты, но этот процесс менее пассивен и более динамичен. Стареющие, покрытые антителами или поврежденные эритроциты фильтруются в селезенке, где они либо удаляются, либо частично восстанавливаются, или "ремоделируются", ЭКВС и селезеночными макрофагами. Ремоделированные эритроциты могут затем повторно рециркулировать, тогда как аномальные клетки распознаются селезенкой и быстро удаляются для последующей переработки. При гипофункции селезенки или ее отсутствии специальными методами микроскопии обнаруживаются эритроциты с ямками, щербинками и кратерами. Обычная световая микроскопия позволяет в этих случаях рассмотреть на мазках крови, окрашенных по Райту, ядерные остатки, называемые тельцами Хауэлла-Жолли. Следует подчеркнуть, что у пациентов с дисфункцией или отсутствием селезенки в течение всей жизни существует риск развития бактериального сепсиса, особенно вызываемого инкапсулированными бактериями. Кроме того, у них тяжелее протекают паразитарные инфекции, такие как малярия или бабезиоз.
Гемопоэз во взрослом организме 31 Селезенка увеличивается по ряду причин. Одна из них — функциональная гиперактивность, называемая гиперспленизмом, часто сопровождается увеличением органа. Гиперспленизм может характеризоваться "прожорливостью" селезенки по отношению к собственным клеточным элементам организма, что приводит к цитопениям. Наблюдаются болевые ощущения из-за расширения или инфаркта селезенки, а при сдавлении желудка может развиваться преждевременное чувство насыщения. Существует несколько патофизиологических механизмов увеличения селезенки, в частности гиперплазия эндотелиальных или иммунных элементов вследствие инфекционных болезней или нарушений иммунитета. Расширение селезенки из-за нарушенного селезеночного кровотока происходит при циррозе печени, тромбозе селезеночной, печеночной или портальной вены. Первичные или метастатические опухоли, внекостномозговой гемопоэз или аномальный материал, инфильтрующий селезенку, например при амилоидозе либо таких болезнях накопления, как болезнь Гоше, гемангиомы или кисты, также вызывают увеличение селезенки. Решение о хирургическом удалении гиперсплени- ческой, расширенной, болезненной или кровоточащей селезенки очень ответственно, так как после спленэктомии у пациента ослабляется иммунитет. К причинам функционального и анатомического гипоспленизма относятся: врожденное отсутствие селезенки, спленэктомия, миелофиброз и другие миело- пролиферативные нарушения, дефекты васкуляризации селезенки, иммунные или аутоиммунные болезни (волчанка или ревматоидный артрит), целиакия и воспалительные заболевания кишечника, инвазивные опухоли, системный амило- идоз, нефротический синдром, мастоцитоз, а также состояние новорожденности. Проявления гипоспленизма в периферической крови включают транзиторный тромбоцитоз и наличие телец Хауэлла-Жолли (ядерные остатки в эритроцитах), а также ямок и расщелин на эритроцитах, образующихся из-за недостаточной переработки этих клеток в селезенке. При отсутствии селезенки появляются мише- невидные клетки и акантоциты (табл. 3-3). Как упоминалось ранее, затрудняется инактивация инкапсулированных бактерий. Нарушается ответ на антигенный стимул, в том числе вакцинацию некоторыми вакцинами. Кроме того, следствием асплении является повышенная восприимчивость к паразитарным болезням, таким как бабезиоз или малярия. Лимфатические узлы Лимфатические узлы располагаются по ходу лимфатических сосудов и представляют собой маленькие овальные или почкообразные образования длиной 0,1- 2,5 см. Они соединены с системой лимфоциркуляции афферентными лимфатическими сосудами, которые проникают в лимфатический узел в области большой кривизны, и эфферентными сосудами, которые выходят из ворот (рис. 1-7). Клапаны в лимфатических сосудах обеспечивают однонаправленный ток лимфы. В ворота входят артерии, а выходят из них вены. Каждый узел заключен в фиброзную капсулу, которая распространяется в паренхиму в виде перегородок (трабекул). Специализированные сети или фильтрационное ложе, составленное из ретикулярных клеток и волокон, получает Т- и В-лимфоциты из рециркулирующего лимфатического пула. Т-лимфоциты занимают периферийную область лимфатических узлов и концентрируются в межфолликулярной зоне (между зонами первичных и вторичных фолликулов), а также в паракортикальной области.
32 Глава 1. Гемопоэз. Развитие клеток крови Первичный В-клеточный фолликул (узелок) Вторичный фолликул (В-клеточная зона) с герминативным центром (центром размножения) Паракортикальная Т-клеточная область (зона) Кора Капсула Трабекула Медуллярный (мозговой) синус е Рис. 1-7. Схема строения лимфатического узла. Лимфа попадает в лимфатический узел через афферентные лимфатические сосуды (А) и покидает лимфатический узел через эфферентные сосуды (Е) В-клеточные области — это первичные и вторичные фолликулы в кортикальной зоне лимфатического узла, тогда как Т-клетки концентрируются в паракортикальных областях. Стрелками А и Е указано направление тока лимфы. (Из: Isselbacher К. J. et al. (eds). Harrison's Principles of Internal Medicine, 13th ed. New York: McGraw-Hill, 1994.) Т-клетки в лимфатических узлах — СБ4-хелперного типа (80 %) и CD8-cyn- рессорного типа (20 %). В-лимфоциты в корковом веществе лимфатического узла содержатся внутри первичных и вторичных лимфоидных фолликулов (узелков). Интердигитальные ретикулярные (дендритные клетки) могут быть идентичны клеткам Лангерганса в эпителии, которые перемещаются в лимфатическую ткань с накопленными на их поверхности антигенами. ■ Каждый лимфатический узел является агрегатом В-лимфоидных фолликулов, а в каждом фолликуле происходит экспансия нескольких В-клеточных клонов. Т-лимфоциты группируются вокруг этих фолликулов, функционируя совместно с В-клетками. На Т-клетках, непосредственно окружающих фолликулы, экспрессированы специализированные молекулы межклеточного взаимодействия, которые служат молекулами адгезии при контакте Т- и В-клеток и помогают осуществить Т-В-взаимодействие в процессе созревания и секреции антител. Барьерные клетки фибробластного происхождения объединяются, обозначая путь крови и участки секвестрации. Макрофаги совместно с барьерными клетками предотвращают развитие инфекции и участвуют в иммунном ответе. Афферентные лимфатические сосуды, содержащие лимфу, антигены, лимфоциты и макрофаги, проникают в субкапсулярное пространство. Лимфа попадает в па- ракортикальные и медуллярные области, медуллярные синусы и, наконец, в эфферентные лимфатические сосуды. Артерии доставляют Т-клетки из тимуса и В-клетки из костного мозга к лимфатическим узлам. В- и Т-клетки входят внутрь лимфатического узла, проходят через его венулы, где высокие эндотели- альные клетки распознают лимфоциты и направляют их в лимфатический узел. Структурный и клеточный состав лимфатических узлов позволяет взаимодействовать антигену и лимфоцитарным клеткам, которые определяют оптимальный уровень активации иммунного ответа.
Гемопоэз во взрослом организме 33 Лимфатические узлы могут увеличиваться в размере и при нормальных условиях, но чаще это происходит при значительно усиленном иммунном ответе, а также при некоторых патологических состояниях: а) увеличение тока крови и клеточного состава как части иммунного ответа; б) явные инфекции или воспаление непосредственно лимфатического узла (лимфаденит); в) захват клеточных остатков или конечных продуктов метаболизма макрофагами или клетками накопления при некоторых болезнях накопления; г) вовлечение в первичный опухолевый процесс или метастазы лимфоретикулярных или солидных опухолей. Тимус (вилочковая железа) Тимус находится в переднем средостении. Эта двудольная железа при рождении весит 10-15 г, быстро увеличивается до 20-40 г и затем ее масса уже не изменяется значительно. Хотя с возрастом количество лимфоидной ткани постепенно уменьшается и в железе начинает преобладать жировая ткань, тимус сохраняет иммунологическую активность. Он закладывается на восьмой неделе жизни эмбриона из 3-го и 4-го жаберных карманов как эпителиальный орган, заполняемый тимоцита- ми (Т-клетками), которые происходят из костномозговых протимоцитов. Т-кле- точные маркеры характеризуют стадии развития Т-клеток в тимусе. Железа подразделяется на дольки капсульными перегородками. В каждой дольке имеются кортикальная и медуллярная зоны (рис. 1-8). Кортикальная зона содержит 95 % тимических лимфоцитов, а также поддерживающие эпителиальные клетки (эпителиальные ретикулярные клетки). Протимоциты входят в паренхиму тимуса высоко в корковом веществе и продвигаются глубже к кортикомедуллярному переходу, созревая по мере перемещения. Они взаимодействуют со стромальными клетками (эпителиальными ретикулярными клетками, ретикулярными клетками, барьерными клетками и макрофагами), которые "обучают" развивающиеся Т-клетки различать свой и чужеродный антигенный материал. Мозговое вещество содержит 5 % лимфоцитов тимуса. Это зрелые Т-клетки. Наиболее широко представленные клеточные элементы — многогранные эпителиальные клетки, которые могут принимать неправильный кольцевой, пластинчатый вид с центральным некрозом, кальцификацией и формированием кист. Такие структуры называются тимическими тельцами, или тельцами Гассаля. Они представляют собой конечную стадию тимико-медуллярно-эпителиальной дифференцировки. В кортико-медуллярной зоне или в мозговом веществе Т-лимфоциты попадают в вены либо лимфатические сосуды и продвигаются к селезенке, а затем повторно попадают в рециркулирующий пул лимфоцитов. Приблизительно 95 % лимфоцитов погибают внутри коры тимуса, и только 5 % выходят в кровоток как иммунокомпетентные клетки (рис. 1-9). Тимическое развитие Т-клеток происходит преимущественно в детском и юношеском возрасте. После второго десятилетия жизни тимус в значительной степени подвергается инволюции, хотя некоторая тимическая активность все еще имеет место и у взрослого. Некоторые этапы развития Т-клеток в эмбриогенезе, как представляется, происходят вне тимуса, возможно в лимфатических узлах, но детали этого процесса неизвестны. Как только лимфоциты дифференцируются в зрелые Т-клетки, они начинают циркулировать по организму. Их иммунная функция реализуется в основном в лимфатических узлах, где они индуцируют созревание В-клеток и превращение последних в плазматические клетки, секрети-
34 Глава 1. Гемопоэз. Развитие клеток крови Эпителиальная граница Т-стволовые клетки Макрофаги Эпителиально- ретикулярные Т-лимфоциты Гемато- тимусный барьер Г Эндотелий Эпителий Тимическое тельце (тельце Гассаля) ^с:— Капсула Перегородка Перегородочная (междольковая) Кора артерия Эпителиальная граница Эпителиальная граница Наружное мозговое вещество .Внутреннее мозговое вещество ± Рис. 1-8. Долька тимуса. Показаны кора, внешнее мозговое вещество, внутреннее мозговое вещество и клеточные компоненты (подробно расположение и прохождение лимфоцитов описано в тексте). (Из: Weiss L. (cd.). Cell and Tissue Biology: A Textbook of Histology, 6th ed. Baltimore, Munich: Urban and Schwartzenberg; 1988.) рующие антитела. Некоторые другие аспекты Т-клеточной иммунной функции выполняются за пределами лимфоидной ткани. Тимус, таким образом, отвечает за инициацию созревания Т-клеток и развитие их способности распознавать "свои" клетки. Железа подвергается инволюции при нормальном старении, стрессах и болезнях. Может наблюдаться гипертрофия, вызванная трийодтиронином (ТЗ), пролактином и гормоном роста. Изредка после химиотерапии при системных новообразованиях химически и гормонально угнетенная железа значительно увеличивается в размере и причиняет беспокойство, но обычно этот процесс доброкачественный. Иногда образуются тимомы — опухоли, которые имеют важные иммунологические последствия и могут быть связаны с такими заболеваниями, как myasthenia gravis или парциальная красно- клеточная аплазия (глава 7). Тимомы бывают злокачественными и инвазивными, но редко — с отдаленными метастазами. Модель гемопоэза стволовых клеток Стволовая клетка дает начало клеткам крови всех других типов. Популяция стволовых клеток малочисленна, и их морфологические особенности не идентифицированы (рис. 1-1). Во многом существование стволовых клеток доказано в функ-
Модель гемопоэза стволовых клеток 35 Капсула Перегородка (трабекула) Тимоциты Тимическое тельце (тельце Гассаля) ,о О О Эпителиальная клетка Дендритная клетка Кора Мозговое вещество © оо о Т-лимфоциты (зрелые) Периферия Стволовая клетка ~ ГС04* fCD4+ fCD4+ J CD4* —► J CD8+ v > \ CD8* [TCR* [TCRaP \ [TCRc tap (низкий) Общий предшественник — пре-Т-клетка Кар (высокий) CD4 CD8+ TCRaP (высокий) Предшественник Перестройка (TCR), позитивная/негативная селекция Функциональные Т-лимфоциты: хелперы (Тх) цитотоксические (Тц) Рис. 1-9. Структура тимуса. Незрелые тимоциты развиваются в коре по пути к медуллярной области. Изображены TCRaP-молекулы. (ТСЯуб-клетки встречаются редко). CD — кластер дифферен- цировки; TCR — Т-клеточный рецептор; ар — аР-молекулы TCR; низкий, высокий обозначают соответственно низкий и высокий уровни ap-экспрессии. (Из: Nichols W. S., Kipps Т. J. Structure and function of other lymphoid tissues. In: Beutler E., Lichtman M. A., Coller B. S., Kipps T.J. (eds). Williams Hematology, 5th ed. New York: McGraw-Hill; 1995, 45.) циональных исследованиях, показавших способность одиночных клеток генерировать несколько ростков кроветворения. Таким образом, стволовые клетки в настоящее время определены не морфологически, а функционально. Точное их количество неизвестно, поскольку нет единого мнения о том, что считать стволовой клеткой. Предполагают, что стволовые клетки встречаются с частотой 1 на 106 ядросодержащих костномозговых клеток человека; по более сдержанным оценкам эта доля составляет 1 на 107. Для продукции огромного числа гемопоэтических клеток необходимо, чтобы примерно через день в течение всей жизни костный мозг воспроизводил необхо-
36 Глава 1. Гемопоэз. Развитие клеток крови димое количество миелокариоцитов; для этого он должен обладать клетками, которые могут генерировать зрелые клетки непрерывно в больших количествах (т. е. без потери этой способности). Способность к самообновлению является ключевой в концепции стволовой клетки. В настоящее время имеются две теории механизма самообновления. Согласно первой, деление стволовой клетки асимметрично: из двух произведенных стволовых клеток одна — недифференцированная, другая — дифференцированная, предназначенная продуцировать зрелые клетки крови. В соответствии со второй теорией, стволовая клетка при каждом делении производит или две новые стволовые клетки, или две более зрелые клетки. Пул стволовых клеток, таким образом, поддерживается не точным асимметричным делением каждой стволовой клетки, а равновесием между числом делений, увеличивающих количество стволовых клеток, и делений, связанных с появлением более зрелых клеток. В момент, когда стволовая клетка оставляет самообновляющийся пул, чтобы пополнить дифференцирующийся пул, морфологически она по-прежнему выглядит как примитивная бластная клетка и сохраняет способность производить клетки всех линий. С каждым последующим делением дочерние клетки-предшественники становятся все более ограниченными в их способности к продукции клеток крови разных линий. Если изолировать клетки-предшественники и разрешить им размножаться и дифференцироваться, они будут генерировать к. 1етки, которые в совокупности принадлежат только к одной или нескольким линиям (росткам гемопоэза). Более дифференцированные клетки-предшественники производят меньшее количество клеточных линий с меньшим количеством образующихся клеток. Эти концепции, подтвержденные результатами проводимых в течение нескольких десятилетий экспериментов in vivo и in vitro, легли в основу существующей иерархической модели гемопоэза стволовых клеток (рис. 1-1). Гемопоэтическое микроокружение. Стволовые клетки, если их поместить в простую питательную среду, погибнут без дифференцировки или деления. Чтобы поддерживать процесс гемопоэтического самообновления и дифференцировки, стволовые клетки и их потомство должны находиться в непосредственной близости от негемопоэтических мезенхимных клеток, называемых стромальными клетками. Эта гетерогенная группа состоит из фибробластов, эндотелиальных клеток, остеобластов и адипоцитов, располагающихся на эндостальной поверхности в костномозговой полости. Гемопоэтические клетки нуждаются в двух тесно связанных между собой элементах — в растворимых гемопоэтических факторах роста и мембраносвязанных молекулах присоединения (прикрепления). И тем и другим их обеспечивают стромальные клетки. Гемопоэтические факторы роста (ГФР), или колониестимулирующие факторы (КСФ), являются классом гликопротеиновых гормонов, которые необходимы для регуляции деления и дифференцировки гемопоэтических клеток. Эти гормоны требуются для выживания, пролиферации, дифференцировки и функционирования всех гемопоэтических клеток. Хотя первоначально они были обнаружены как спонтанно секретируемые продукты Т-клеточных опухолей, теперь очевидно, что эти гормоны продуцируются в основном стромальными клетками костного мозга, а также Т-лимфоцитами и моноцитами. КСФ нарабатывают в двухэтапном процессе. Во-первых, малые количества определенных КСФ (интерлейкин-6 [ИЛ-6], грацулоцитарно-макрофагальный
Модель гемопоэза стволовых клеток 37 колониестимулирующий фактор [ГМ-КСФ], фактор стволовых клеток [ФСК] и Flt-3 [Flt-ЗЦ-лиганд) непрерывно продуцируются стромальными клетками костного мозга, вероятно, в ответ на стимуляцию белками плазмы, тем самым определяя основной гемопоэз, который поддерживает количество клеток крови в нормальном диапазоне (рис. 1 -1). Во-вторых, секреция КСФ значительно возрастает в ответ на инфекцию. Бактериальные и вирусные продукты активируют моноциты, которые затем сек- ретируют интерлейкин-1 (ИЛ-1), фактор некроза опухоли-альфа (ФНО-сс), гра- нулоцитарный колониестимулирующий фактор (Г-КСФ) и собственный макро- фагальный колониестимулирующий фактор (М-КСФ). Эти продукты в свою очередь стимулируют дополнительную секрецию КСФ. ИЛ-1, помимо антигенной стимуляции специфических рецепторов активирует секрецию ГМ-КСФ и интерлейкина-3 (ИЛ-3) Т-клетки. ИЛ-1 и ФНО-а стимулируют фибробласты и эндотелиальные клетки стромального микроокружения костного мозга к увеличению секреции ими ИЛ-6 и ГМ-КСФ, а также к секреции больших количеств Г-КСФ. Эти гемопоэтические ростовые факторы (цитокины), таким образом, напрямую увеличивают количество циркулирующих нейтрофилов, моноцитов и плазматических клеток и активируют эти клетки в процессе их созревания. Генерация зрелых клеток крови каждой специфической линии регулируется набором определенных гемопоэтических факторов роста. Хотя наборы гемопоэтичес- ких факторов роста, стимулирующих специфическое созревание субпопуляций клеток крови, перекрываются по своим функциям, каждый из них имеет характерные отличия. Эритропоэз. Эритроидная дифференцировка на последних стадиях в значительной степени регулируется эритропоэтином (ЭП) — гликопротеином, производимым в ответ на тканевую гипоксию в печени плода и почке взрослого. Из предположительно 18 делений, происходящих в процессе превращения стволовой клетки в зрелый эритроцит, эритропоэтин существенно стимулирует заключительные 8-10 делений. Транскрипция гена эритропоэтина в почечных перитубу- лярных эндотелиальных клетках и гепатоцитах регулируется кислородчувстви- тельными факторами транскрипции, которые усиливают экспрессию гена при сокращении доставки 02. Гиперпродукция эритропоэтина, наблюдаемая в некоторых случаях почечноклеточной карциномы и гепатомы, ведет к развитию эрит- роидной полицитемии (глава 3). Предшествующие деления клетки, дающие начало эритропоэтинчувствитель- ным эритроидным клеткам-предшественникам, в основном независимы от эритропоэтина. Пролиферация и созревание на этих этапах определяются ГМ-КСФ и ФСК, которые продуцируются местно в стромальном микроокружении костного мозга. Кроме того, они могут быть специфически усилены ИЛ-3, секретируе- мым активированными Т-лимфоцитами. Гранулоцитопоэз. Нейтропоэз и монопоэз на заключительных стадиях индуцируются Г-КСФ и М-КСФ соответственно. Ранние деления, в результате которых полипотентные предшественники становятся коммитированными в отношении определенных ростков, регулируются синергичными взаимодействиями ГМ-КСФ, ФСК и ИЛ-3. Как описано ранее, несмотря на постоянный уровень основной секреции КСФ стромальными фибробластами, выстилающими эндо- стальную поверхность костного мозга, секреция ГМ-КСФ и Г-КСФ существен-
38 Глава 1. Гемопоэз. Развитие клеток крови но повышается при воспалении в ответ на продукцию ИЛ-1 и ФНО-а моноцитами. В продукции эозинофилов главную индуктивную роль играет интерлейкин-5 (ИЛ-5), в меньшей степени участвуют ИЛ-3 и ГМ-КСФ. Базофилы и тучные клетки непосредственно стимулируются ФСК и ИЛ-3. В обоих случаях начальные центростремительные (афферентные) сигналы, которые вызывают высвобождение этих цитокинов, пока недостаточно поняты. Мегакариоцитопоэз. Развитие клеток-предшественников мегакариоцитов на самых ранних стадиях, по-видимому, индуцируется тромбопоэтином (ТПО) в сочетании с ФСК. ТПО также стимулирует конечные стадии созревания мегакариоцитов и "отшнуровывание" тромбоцитов. Напротив, интерлейкин-11 (ИЛ-11) может играть главную роль в "отшнуровке" тромбоцитов при сравнительно слабом влиянии на образование и развитие самих мегакариоцитов (глава 5). В-лимфопоэз. Как и в случае миелоидных линий, развитие В-клеток начинается с дифференцировки полипотентной стволовой клетки в недифференцированные, но коммитированные предшественники В-клеток. Пролиферация и дифференци- ровка этих предшественников В-клеток на начальных стадиях индуцируются ин- терлейкином-7 (ИЛ-7) и ФСК. Как только образовались распознаваемые пре-В- и В-клетки, происходит их дальнейшая дифференцировка и деление при участии иммуноглобулинового антигенного рецептора и Fc-рецептора, стимулируемая растворимым интерлейкином-4 (ИЛ-4) и ИЛ-6. После формирования плазматических клеток, производящих антитела, ИЛ-6 и ГМ-КСФ стимулируют дополнительную пролиферацию и секрецию антител. Т-лимфопоэз. Первоначально пре-Т-клетки подвергаются сложной негативной и позитивной селекции в тимусе, в процессе которой они "обучаются" распознавать "свои" и "не свои" (чужеродные) клетки. Возникающие в результате зрелые Т-клетки являются субъектами антиген- и цитокининдуцированной активации и экспансии. Стимуляция антигеном в присутствии интерлейкина-2 (ИЛ-2) или антигеном в сочетании со стимуляцией вспомогательными макрофагами либо дендритными клетками, которые экспрессируют В7-1 или В7-2, ведет к прямой активации и CD4+, и'СБ8+ Т-клеток. Клиническое использование гемопоэтических факторов роста После того как были клонированы и изолированы первые человеческие гемопоэ- тические факторы роста (8 лет назад), успешные доклинические и клинические испытания способствовали скорому их введению в клиническую практику для рутинного и экспериментального использования. В настоящее время эритропоэ- тин, Г-КСФ и ГМ-КСФ уже одобрены FDA к применению у человека, а ИЛ-3, ФСК, ИЛ-6, ТПО и Flt-3-лиганд проходят первую фазу клинических испытаний. Эритропоэтин. Анемия при почечной недостаточности — основное состояние, которое непосредственно отвечает на лечение ЭП. Введение адекватных доз ЭП 3 раза в неделю ведет к быстрому развитию ретикулоцитоза при условии достаточных запасов железа, фолиевой кислоты и витамина Bi2 у пациента и отсут-
Клиническое использование гемопоэтических факторов роста 39 ствии какого-либо другого источника продолжающегося воспаления, которое подавляло бы эритропоэз. Главный побочный эффект такого лечения — гипертен- зия, особенно при значительном повышении уровня гемоглобина. Использование в медицинской практике терапии ЭП сделало тысячи пациентов, подвергающихся почечному диализу, независимыми от гемотрансфузий и существенно улучшило качество их жизни. Вторую группу состояний, поддающихся терапии ЭП, составляют анемии при таких хронических состояниях, как рак, СПИД и ревматологические болезни. Однако страдающим данными заболеваниями требуются большие дозы ЭП, чем больным с почечными нарушениями, и даже на высокие дозы наблюдаются различные реакции. В целом, чем выше базальный уровень ЭП, циркулирующего в плазме пациента, тем меньше эффективность терапии ЭП. Третьей областью применения терапии ЭП является аутодонорство эритроцитов у хирургических пациентов. Назначая ЭП в контролируемых условиях, гематолог может стимулировать умеренный эритроцитоз, который позволяет при кровопотере избежать развития тяжелой анемии. Таким способом удается сохранить несколько доз эритроцитов и исключить тем самым необходимость в переливании аллогенных эритроцитов и ассоциированный с этим риск. Единственным препятствием к назначению данной терапии являются ограниченные возможности гематологов и банков крови. Учитывая, что при проведении срочных и внеплановых операций используется большое количество продуктов крови, без аллоген- ного донорства и переливания крови вряд ли можно будет обойтись. Однако при все увеличивающемся числе состояний, требующих поддержки эритроцитами, доля аутологичного, ЭП-стимулированного донорства будет возрастать. Гранулоцитарный колониестимулирующий фактор. Когда количество нейтро- филов в периферической крови снижено, используя высокочувствительные методы (например, ИФА), можно обнаружить повышенное содержание циркулирующего Г-КСФ. Однако чтобы стимулировать быстрый гранулоцитопоэз, этого количества Г-КСФ недостаточно. Дополнительное введение Г-КСФ в виде фармацевтического препарата позволяет восстановить содержание в крови нейтро- филов скорее и до более высокого уровня. Вначале терапия Г-КСФ применялась при нейтропении, развившейся в результате химиотерапии. Подкожное введение Г-КСФ на первой неделе после химиотерапии способствует сокращению продолжительности обусловленной ею лейкопении. В контролируемых исследованиях на сегодняшний день показано, что такое лечение помогает предотвратить инфицирование больного и его госпитализацию. Единственный существенный побочный эффект, наблюдаемый при терапии Г-КСФ,^- это боли в костях, которые возникают у 10-15 % пациентов и могут быть легко купированы анальгетиками. Предостережение: использование Г-КСФ, позволяющее врачам применять более высокие дозы химиотерапии, пока не привело к полному излечению и достоверному увеличению выживаемости. Фармакологические дозы Г-КСФ также эффективно увеличивают количество нейтрофилов в крови при некоторых хронических нейтропениях, например врожденной нейтропении (болезнь Костманна), идиопатической нейтропении и имму- ноопосредованных нейтропениях (в частности, при Т-лимфопролиферативных заболеваниях). Однако требуемые в этих случаях дозы Г-КСФ могут быть существенно выше обычных, а результаты неоднозначны. Кроме того, недавние иссле-
40 Глава 1. Гемопоэз. Развитие клеток крови дования подтвердили, что примерно у 15 % пациентов с врожденными нейтропе- ниями, лечившихся Г-КСФ, выявляется вторичный острый миелоидный лейкоз. Вызвано ли развитие лейкоза стимуляцией аномальных костномозговых клеток высокими дозами Г-КСФ, неизвестно, но это, безусловно,— основание для проведения дальнейших исследований. Гранулоцитарно-макрофагальный колониестимулирующий фактор. ГМ-КСФ увеличивает, подобно Г-КСФ, количество нейтрофилов in vivo; кроме того,— моноцитов и эозинофилов, а по сообщениям некоторых авторов,— ретикулоцитов и тромбоцитов. Применение ГМ-КСФ, обладающего по сравнению с Г-КСФ значительно более широким спектром действия, одобрено FDA для ускорения восстановления гемопоэтических функций после трансплантации костного мозга и для снижения риска развития связанных с ней заболеваний. Кроме того, использование ГМ-КСФ при профилактике и лечении выраженных аплазий костного мозга, индуцированных химиотерапией, почти так же результативно, как и Г-КСФ. Хотя, возможно, в большей степени, чем Г-КСФ, осложнено побочными эффектами (озноб, лихорадки, сгущение плазмы). Правда, следует отметить, что на сегодняшний день нет точных данных о сравнении эффективности и безвредности применения ГМ-КСФ и Г-КСФ. Одно из новых направлений использования ГМ- и Г-КСФ — мобилизация клеток-предшественников. При первых клинических испытаниях ГМ-КСФ было выявлено, что хотя доля клеток-предшественников в костном мозге увеличилась незначительно, количество циркулирующих клеток-предшественников возросло весьма существенно — в 50-100 раз выше исходного уровня. Позже сходные данные были получены для Г-КСФ (то же самое, вероятно, относится и к ИЛ-3, ЭП и ФСК). Данная технология позволяет сократить число заборов периферической крови (лейкоцитаферез) для получения трансплантата донорских стволовых клеток (глава 8). (Собранные стволовые клетки используются впоследствии, чтобы обеспечить восстановление костного мозга после миелоаблативной терапии, цель которой — избавить организм от всех неопластических клеток.) Хотя пока остается много вопросов о причинах и значении такого эффекта ростовых факторов, а также роли мобилизации клеток-предшественников при трансплантации, применение гемопоэтических факторов роста для "гемотерапии" имеет обширные перспективы в трансплантационной медицине грядущего десятилетия. Избранная литература Bannister L. Hemolymphoid system. In: Peter L. Williams, ed. Gray's Anatomy. Edinburgh: Churchill Livingstone; 1995:1400-1442. Ярко написанный и иллюстрированный раздел во всемирно известной книге по анатомии, удивляющий глубиной и ясностью изложения функциональной анатомии и физиологии костного мозга, селезенки, лимфатического узла и тимуса. Bonilla M. A., Gillio A. P., Ruggiero M. et al. Effects of recombinant human G-CSF on neutropenia in patients with congenital agranulocytosis. N. Engl.J. Med., 1989; 320:1574. В этом исследовании наряду с работами Eschbach и соавт. (1987) и Nemunaitis и со- авт. (1991) продемонстрирована клиническая эффективность ЭП, Г-КСФ и ГМ- КСФ в онкогематологии. Авторы приводят доказательства того, что, используя естественные гемопоэтические гормоны в фармакологических дозах, можно улучшить состояние больного.
Клиническое использование гемопоэтических факторов роста 41 Bowdler A. J. (ed.). The Spleen: Structure, Function and Clinical Significance. New York: Chapman and Hall Medical, Van Nostrand Rheinhold; 1990. Исчерпывающий обзор различных аспектов анатомии и физиологии селезенки. Emerson S. G., Sieff С. A., Wang E. A. et al. Purification of fetal hematopoietic progenitors and demonstration of recombinant multipotential colony stimulating activity. J. Clin. Invest., 1985; 76:1286. Первая публикация, посвященная стволовым гемопоэтическим клеткам человека и клеткам-предшественникам. Eschbach J. W., Egrie J. С, Downing M. R. et al. Correction of the anemia of end stage renal disease with recombinant human erythropoietin. N. Engl. J. Med., 1987; 316:73. В этом исследовании вслед за Bonilla и соавт. (1989) и Nemunaitis и соавт. (1991) показаны клинические эффекты ЭП, Г-КСФ и ГМ-КСФ в онкогематологии и впервые представлены доказательства того, что, используя естественные гемопоэтичес- кие гормоны в фармакологических дозах, можно улучшить состояние больного. Ford С. Е., Hamerton j. L., Barnes D. W. H., Loutit J. F. Cytological identification of radiation chimeras. Nature, 1961; 177:452. В этом исследовании и работе Till (1961) авторы впервые экспериментально подтвердили существование иерархической модели стволовой клетки, которая активно разрабатывалась последние 35 лет. Guba S. С, Sartor С. I., Gottschalk L. R. et al. Bone marrow stromal fibroblasts secrete IL-6 and GM-CSF in the absence of inflammatory stimulation. Blood, 1992; 80:1190-1198. В этом исследовании доказана продукция небольших, но значимых количеств ИЛ-6 и ГМ-КСФ нормальными человеческими стромальными фибробластами костного мозга. Haynes В. F. Enlargement of lymph nodesNand spleen. In: Isselbacher K.J. et al. (eds). Harrison's Principles of Internal Medicine, 13th ed. New York: McGraw-Hill; 1994:323-329. Краткое, но высокопрофессиональное обсуждение нарушений, возникающих в лимфатических узлах и селезенке. Henry P. H., Longo D. L. Enlargement of lymph nodes and spleen. In: Fauci A. S. et al. (eds). Harrison's Principles of Internal Medicine, 14th ed. New York: McGraw-Hill; 1998:345-351. Современный подход к лечению пациентов с лимфаденопатией и спленомегалией. Holzer Н., Biehl J., Antin P. et al. Quantal and proliferative cell cycles: how lineages generate cell diversity and maintain fidelity. Prog. Clin. Biol. Res., 1983; 134:213. Классическое описание сбалансированной модели репликации стволовой клетки на примере нормального гемопоэза и таких заболеваний, как недостаточность костного мозга и лейкоз. Lemischka I. F., Raulet С. Н., Mulligan R. С. Developmental potential and dynamic behavior of hematopoietic stem cells. Cell, 1986; 45:917. Замечательная статья, в которой обсуждаются функциональные возможности стволовых клеток в течение жизни человека. Nemunaitis J., Singer J. W., Buckner С D. et al. Long-term follow-up of patients who received recombinant human granulocyte-macrophage colony stimulating factor after autologous bone marrow transplantation for lymphoid malignancy. Bone Marrow Transplant, 1991; 7: 49. В этом исследовании вслед за Eschbach и соавт. (1987) и Bonilla и соавт. (1989) показаны клинические эффекты ЭП, Г-КСФ и ГМ-КСФ в онкогематологии, впервые
представлены доказательства того* что, используя естественные гемопоэтичес- кие гормоны в фармакологических дозах, можно улучшить состояние больного. Nichols W. S., Kipps T.J. Structure and function of other lymphoid tissues. In: Beutler E., Lichtman M. A., Coller B. S., Kipps T.J. (eds). Williams Hematology, 5th ed. New York: McGraw-Hill; 1995:43-48. Доступное объяснение физиологии лимфоидной ткани. Sills R. H. Hyposplenism. In: Pochedly С, Sills R. H., Schwartz A. D. (eds). Disorders of the Spleen: Pathophysiology and Management. New York: Marcel Dekker; 1989: 99- 144. В этой статье имеются полезные таблицы, касающиеся гипоспленизма. Stockman J. A. Splenomegaly: diagnostic overview. In: Pochedly С, Sills R. H., Schwartz A. D. (eds). Disorders of the Spleen: Pathophysiology and Management. New York: Marcel Dekker; 1989:217-238. Хороший обзор причин спленомегалии и возможностей ее диагностики. Till J. E., McCulloch E. A. Direct measurement of the radiation sensitivity of normal mouse bone marrow cells. Radiat. Res., 1961; 14:213. В этом исследовании и работе Ford (1961) впервые экспериментально доказано существование иерархической модели стволовой клетки, которая активно разрабатывалась последние 35 лет. Tsai S., Sief С. A. et al. Stromal cell associated erythroppiesis. Blood, 1986; 67:1418. Прекрасная статья, показывающая, как эритроидные клетки развиваются на фиб- робластоидных и моноцитарных прилипающих клетках. Впервые описана тесная и динамическая физиологическая связь эритроидных клеток с их стромаль- ным микроокружением в реальном времени. Weiss L. P. Cell and Tissue Biology: A Textbook of Histology, 6th ed. Baltimore: Urban and Schwarzenberg; 1988. Замечательный учебник, отредактированный признанным цитологом и гистологом. Богато иллюстрирован диаграммами и микрофотографиями, которые дополняют блестящее изложение материала. Weiss L. P. Functional organization of hematopoietic tissue. In: Hoffman R. H. et al. (eds). Hematology: Basic Principles and Practice, 2nd ed. New York: Churchill Livingstone; 1995:193-206. Современный обзор по анатомии и физиологии гемопоэтической ткани; особое внимание уделяется кровотоку в гемопоэтических тканях. Weiss L. P. The structure of hematopoietic tissues. In: Handin R. I., Lux S. E., Stossel T. P. (eds). Blood: Principles and Practice of Hematology. Philadelphia: J. B. Lippincott; 1995:155-169. Краткий трактат о структуре, функции, анатомии и физиологии гемопоэтической ткани, написанный одним из наиболее цитируемых в мире экспертов в этой области. Подробно обсуждается кровоток в селезенке как основа для обеспечения множества функций селезенки. Williams D. A. The stem cell model of hematopoiesis. In: Hoffman R., Benz E., Shattil S., Furie В., Cohen H., Silberstein L. eds. Hematology: Basic Principles and Practice. Baltimore: Williams & Wilkins; 1995:180-92. Вероятно, лучшее из изданных за последние годы современное всестороннее изложение вопросов гемопоэза.
Глава 2 Клинический подход к пациентам с гематологическими проблемами Фред Дж. Шиффман Пациенты с заболеваниями крови приходят к врачу при появлении тех или иных симптомов, прямо указывающих на патологию крови, или обращаются по поводу недомоганий, на самом деле обусловленных гематологическими проблемами. Например, пациент жалуется врачу на одышку, а при лабораторном исследовании обнаруживается низкий гематокрит. Это может быть проявлением кардиоваску- лярной патологии, но такая анемия нуждается в обязательном выявлении ее этиологии (возможны желудочно-кишечное кровотечение из пептической язвы или карцинома толстой кишки). Таким образом, анемия (как и большинство других гематологических проблем) должна служить лишь исходным пунктом для поиска патофизиологического механизма, лежащего в основе гематологических признаков или симптомов. Так же, как обычная кожная сыпь может оказаться либо проявлением местных нарушений, либо следствием глубокого расстройства гомеос- таза, гематологические синдромы или заболевания могут иметь как вполне безобидные, так и весьма опасные для жизни причины, которые должны быть вскрыты и изучены клиницистом. В таблицах этой главы представлены основные элементы оценки анамнеза и результаты физикального обследования применительно к заболеваниям крови. В первых двух колонках перечисляются данные анамнеза и физикального обследования; в третьей колонке — возможные варианты патофизиологических объяснений. Там же представлены связи между различными заболеваниями и ключевые этиологические моменты. (Графическое представление информации по некоторым разделам таблицы дано в полной и хорошо иллюстрированной монографии A. Mitus и D. Rosenthal, указанной в списке литературы.) Когда изучение анамнеза и физикальное обследование завершены, проведены исследования периферической крови, костного мозга, оценены другие важные лабораторные данные, появляется возможность создания рабочей диагностической гипотезы, объединяющей множество сложных переменных. Необходимо свободное, творческое и в то же время вполне конкретное приближение к формулировке
44 Глава 2. Клинический подход к пациентам с гематологическими проблемами диагноза, как это прекрасно описано в начальных главах книги W. В. и Е. D. Shelley (см. список литературы). Изучение анамнеза, физикальное обследование и наконец лабораторная диагностика предоставляют врачу все больше и больше информации. Иногда приходится вернуться к койке больного или в лабораторию для того, чтобы перепроверить начальные данные. Могут появиться дополнительные, более обстоятельные или косвенно подтверждающие определенную точку зрения вопросы. Для координирования все нарастающего объема данных может потребоваться проведение пропущенных при первичном осмотре компонентов физикального обследования, равно как и других манипуляций, обусловленных появлением новой информации. Таким образом, для полного согласования всех данных необходимо, как правило, неоднократно обследовать пациента. В этом есть свои преимущества, с другой стороны, бесконечный пересмотр и перепроверка "установившихся фактов" могут подрывать репутацию врача. Более того, при первичных расспросах врача пациент невольно "настраивается" на определенные ответы, и повторный сбор анамнеза часто не дает никаких результатов. Когда диагноз практически поставлен, понятно стремление врачей не включать или активно исключать оставшиеся диагностические возможности, если те или иные данные, полученные впоследствии, не согласуются с рабочей гипотезой или если терапия, основанная на рабочей гипотезе, не приводит к желаемым результатам. Такой достаточно распространенный феномен "раннего закрытия" опасен как возможная причина врачебных ошибок. Будучи уверенным в недостаточно обоснованной гипотезе, врач может исключить из рассмотрения следующие возможности: 1. Одновременное развитие нескольких патофизиологических процессов (например, гемолитической анемии, сопровождающейся падением гематокри- та с необходимостью постоянных гемотрансфузий, может сопутствовать потеря крови из желудочно-кишечного тракта). 2. Редко встречающееся проявление обычного заболевания (например, при нарушении познавательной функции у пациента без признаков анемии необходимо рассмотреть возможность недостаточности витамина Bi2). 3. Распространенное проявление редко встречающегося заболевания (например, причиной тромбоцитопении, обнаруживающейся петехиями и суставными болями, обычно бывает такой коллагеноз, как системная красная волчанка, но вместе с тем может быть и пурпура Шенлейна-Геноха). Для более детального обсуждения темы клинического подхода к пациенту и проникновения в суть диагностической аргументации и стратегии рекомендуем читателям обратить внимание на весьма информативную книгу "Дифференциальный диагноз" Barondess и Carpenter (1994). Гематологи — это врачи, которые видят пациента через окуляр микроскопа. Это определение можно было бы признать эксцентричным, если бы оно не было так близко к истине. Согласно ему, любой клиницист мог бы легко стать членом "гематологического клуба", но в действительности это не так. Конечно, мазок периферической крови не может полностью заслонить собой пациента. Но тот, кто тщательно исследовал этот мазок, может свести воедино фрагментарные данные, сфокусировать неясно сформулированные идеи, поднять на уровень научного знания интуитивные догадки.
Клинический подход к пациентам с гематологическими проблемами 45 Поскольку для постановки диагноза требуется соблюдение правил получения и анализа клинической и лабораторной информации, при оценке мазка периферической крови необходимо тщательно сопоставить морфологические особенности крови пациента с данными анамнеза и физикального обследования. Иными словами, возвращение к постели больного или в лабораторию позволяет получить, прояснить и согласовать новую информацию. Этот процесс стимулируют результаты микроскопического исследования мазка крови (размеры, форма, патологические включения эритроцитов, лейкоцитов или тромбоцитов). Например, обнаружение микросфероцитов может указывать на то, что в основе заболевания желчного пузыря, отмеченного в истории болезни пациента, лежит наследственный сфероцитоз. Весьма вероятно, что более детальное исследование анамнеза поможет обнаружить подобные случаи у родственников, а более внимательный осмотр области лодыжек пациента позволит убедиться в наличии следов язвенных поражений, характерных для наследственных сфероцитозов. И наоборот, га- стрэктомия в анамнезе и небольшие неврологические нарушения могут привести врача к микроскопу в поисках макроовалоцитов и гиперсегментированных нейт- рофилов, характерных для дефицита витамина Bi2 — возможной причины заболевания данного пациента даже при отсутствии анемии. Все врачи при исследовании мазка периферической крови должны: 1. Разработать подход. 2. Знать, как приготавливается мазок крови (глава 11). 3. Знать, как мазок окрашивается (метиленовый синий окрашивает кислые структуры в синий цвет; эозин окрашивает основные структуры в красный). 4. Найти поле просмотра, где артефакты минимальны или отсутствуют. 5. Начать с малого увеличения в поисках типичных признаков и наиболее распространенных дефектов клеток крови (например, агрегация эритроцитов часто наблюдается при холодовой аллергии; увеличение частоты атипичных лимфоцитов является маркером хронического лимфолейкоза). 6. Проверять все три ростка кроветворения (эритроциты, лейкоциты, тромбоциты) одновременно. Будьте дисциплинированны, не рассеивайте внимание (в главах 3-5 и приложении даны характерные особенности нормальной и патологической морфологии всех трех ростков кроветворения). 7. Быть наблюдательными. 8. Не пытаться идентифицировать каждую клетку. 9. Просмотреть достаточное количество полей. 10. Обратить внимание на общую конфигурацию, цвет, консистенцию/внутреннюю структуру, форму, размер. Врачи-специалисты при исследовании аспирата костного мозга должны: 1. Разработать подход. 2. Знать, как приготавливается мазок костного мозга. 3. Знать, как мазок окрашивается (метиленовый синий окрашивает кислые структуры в синий цвет; эозин окрашивает основные структуры в красный). 4. Найти поле просмотра, где артефакты минимальны или отсутствуют. 5. Начать с малого увеличения (общая картина, опухолевые клетки, клеточ- ность, жир, гетерогенность, гранулема, фиброз, лимфома, инфильтраты, ме- гакариоциты, соотношение миелоидных и эритроидных клеток). 6. Просмотреть достаточное количество полей.
46 Глава 2. Клинический подход к пациентам с гематологическими проблемами 7. Проверять все три ростка кроветворения (эритроидный, миелоидный, мега- кариоцитарный) одновременно. Будьте дисциплинированны, не рассеивайте внимание. 8. Быть наблюдательными. 9. Не пытаться идентифицировать каждую клетку. 10. Просмотреть достаточное количество полей на нескольких различных стеклах. 11. Обратить внимание на дисмиелопоэз, наличие мегалобластов, на лимфоциты и плазматические клетки, аномальные клетки (например, клетки Гоше). Более детальное обсуждение направлений исследований и анализа специальных гематологических тестов не входит в задачу данной главы. Надеемся, что представленные здесь положения послужат моделью проведения и интерпретации результатов исследования. Эта тема будет рассмотрена подробнее в главе 11. Сопоставление в таблице отдельных признаков и симптомов с гематологическими заболеваниями приведено в соответствии с порядком сбора анамнеза и проведения физикального обследования. Это должно помочь практикующему врачу правильно описать, проанализировать, интегрировать и реинтегрировать специфические признаки и симптомы гематологических заболеваний. Избранная литература Barondess J. A., Carpenter С. С. J. Differential Diagnosis. Philadelphia: Lea & Febiger; 1994. Детально разработанное классическое руководство по всем аспектам дифференциальной диагностики. Braverman I, M. Skin signs of systemic disease, 2nd ed. Philadelphia: W. B. Saunders; 1981. Классическое издание, в котором обсуждаются и хорошо иллюстрируются многие кожные реакции, рассмотренные в этой главе. Berger Т. С, Silverman S. Oral and cutaneous manifestations of gastrointestinal disease. In: Sleisenger M. H., Fordtran J. S. eds. Gastrointestinal disease. Pathophysiology/ Diagnosis/Management, 5th ed. Philadelphia: W. B. Saunders; 1993: 268-285. В данном издании заслуживает особого внимания таблица по оральным и кожным проявлениям желудочно-кишечных заболеваний, многие из которых связаны с гематологическими проблемами. Degowin E. L., Degowin R. L. Bedside diagnostic examination, 5th ed. New-York: McGraw-Hill; 1994. Пятое издание великолепной книги. Очень полезны вступительные главы. Grover S. A., Barkun A. N., Sackett D. L. Does this patient have splenomegaly? JAMA, 1993;270:2218-2221. Переработка предыдущей книги этой группы авторов. Посвящена обследованию больного со спленомегалией. Henry P. H., Longo D. L. Enlargement of lymph nodes and spleen. In: Fauci A. S. et al. eds. Harrison's Principles of Internal Medicine, 14th ed. McGraw-Hill; 1998: 345-351. Современные подходы по обследованию пациента с лимфаденопатией и спленомегалией. ч .
Клинический подход к пациентам с гематологическими проблемами 47 Mitus A. J., Rosental D. S. History and physical examination of relevance to the hematologist. In: Handin R. I., Lux S. E., Stossel T. P. eds. Blood: Principles and Practice of Hematology. Philadelphia: J. B. Lippincott; 1995:3-21. Хорошо написанная и прекрасно иллюстрированная работа по методам изучения истории болезни и проведения физикального обследования. Shelley W. В., Shelley E. D. Advanced dermatologic diagnosis. Philadelphia: W. В. Saunders; 1992. Представленный материал далеко выходит за рамки дерматологии. Мастерское описание методов дерматологической диагностики, диагностических умозаключений и общей стратегии. Williams W.J. Approach to the patient. In: Beutler E., Lichtman M. A., Coller B. S., Kipps T. J. eds. Williams Hematology, 5th ed. New-York: McGraw-Hill; 1995:43-48. Детальный обзор того, каков должен быть подход к пациенту с гематологическим заболеванием с точки зрения анамнеза и физикального обследования.
ТАБЛИЦА 2-1. Некоторые признаки и симптомы, а также другие данные, характерные для гематологических заболеваний Составляющие анамнеза Данные/признаки/симптомы Патофизиологическая значимость Основная Причины, побудившие пациента обратиться Служат важной исходной точкой проведения дифференциальной жалоба больного за помощью диагностики Анамнез данного Корректный (во временном и физиологи- заболевания Общий медицинский анамнез ческом смысле) анамнез заболевания ла- циента с незначительным врачебным редактированием. Включает максимально полное описание и оценку основных симптомов, ощущение пациентом их серьезности и опасности. Всегда необходимо отмечать провоцирующие факторы, качество, локализацию, интенсивность и временные характеристики симптомов При изучении анамнеза необходимо выяснить, какие лекарственные средства принимал пациент Включает общие и системные симптомы, такие как повышение температуры тела, потливость, озноб, зуд, изменение веса Лекарственная терапия/препараты (предписанные врачом, приобретенные без рецепта или незаконно) Аллергии Госпитализации Позволяет врачу составить первоначальное мнение относительно заболевания пациента Прием всякого лекарственного препарата вне зависимости от времени может стать причиной развития любого заболевания, особенно гематологического Важно оценить, как повлияло заболевание пациента на организм в целом. Многие серьезные гематологические и онкологические болезни сопровождаются системными признаками Крайне важные данные при оценке любых гематологических заболеваний. Прием всякого лекарственного препарата в любое' время может вызвать заболевание крови. Необходимо отметить в истории болезни все препараты, применяемые пациентом без рецепта врача. Весьма важно выявление приема нелегальных препаратов и пути их введения Могут оказаться причиной эозинофилии Сегодняшние гематологические нарушения могут быть последствием серьезных заболеваний в прошлом. Сведения об имевших
Несчастные случаи/повреждения/травмы Хирургические операции Тяжелые заболевания и их лечение Гинекологический статус: менархе; характер и продолжительность менструального цикла; геморрагические или тромботичес- кие проблемы при выкидышах, абортах, родах, в перинатальном периоде; менопауза Детские заболевания Иммунизации место госпитализациях или выписки из историй болезни всегда важны; лабораторные данные нужно оценить в динамике Данные об этих событиях очень существенны. Особенно серьезны гематологические и иммунологические последствия спленэкто- мии. Необходимо расспросить и о возможном наличии инородных тел в тканях организма, особенно о содержащих свинец фрагментах ранящих снарядов (могут быть причиной свинцовых отравлений, сопровождающихся сидеробластной анемией). Состояние пациента после травмы может дать полезные сведения о гемостазе Гастрэктомия и илеоэктомия нарушают процесс всасывания питательных веществ (железа, витамина В12). Синдром укороченной тонкой кишки также может быть причиной мальабсорбции. То, как пациент перенес операцию (например, удаление зубов мудрости), может дать информацию о нарушениях гемостаза ВИЧ, туберкулез, другие инфекционные заболевания; заболевания почек, печени, желудочно-кишечного тракта, сердца и легких, ревматические и неврологические расстройства, равно как и их лечение, могут оказывать негативное влияние на гематологический статус Выявляет проблемы гемостаза. Волчаночный антикоагулянт и другие антифоефолипидные синдромы могут быть следствием выкидышей или абортов. Менопауза, вызванная гистерэктомией, может сочетаться со злокачественными заболеваниями. Нарушения менструального цикла могут свидетельствовать о патологии эндокринной системы, имеющей в том числе и гематологические проявления Внутрисуставные кровоизлияния или носовые кровотечения могут указывать на нарушение гемостаза. Инвагинация после 2-летнего возраста может быть связана с наличием пурпуры Шенлей- на-Геноха Недостаточная иммунизация приводит иногда к развитию у взрослых заболеваний, имеющих, в частности, и гематологические
ТАБЛИЦА 2-1. (Продолжение) Составляющие анамнеза Данные/признаки/симптомы Патофизиологическая значимость Общий медицинский анамнез (продолжение) Семейный медицинский анамнез Иммунизации (продолжение) Трансфузии Факторы риска ВИЧ-инфекции Причины смерти или опасных заболеваний у членов семьи, их возраст при этом, причины госпитализаций, осложнения лечения (в частности, кровотечения/тромбозы). По родословной, которую необходимо изобразить графически, можно отследить тип наследования Этническая принадлежность и страна происхождения Текущие заболевания у членов семьи проявления. В то же время вакцинация пациентов, принимающих иммунодепрессанты, может иметь различные патологические последствия (как при введении живой вакцины больным хроническим лимфолейкозом [ХЛЛ]) Могут вызывать появление аллоантител и гемолитические транс- фузионные реакции. Существует риск передачи вирусных, бактериальных или паразитарных заболеваний Всегда необходимо выяснять: имели ли место парентеральное применение наркотиков и переливания крови, каковы стиль жизни и сексуальная ориентация Многие гематологические заболевания (расстройства, вызывающие анемию, тромбоцитопению и лейкопению) являются наследственными, равно как и многие нарушения свертывания крови. С этой позиции необходимо рассматривать и нарушения тромбо- образования, если легочная или артериальная эмболии периодически повторяются у членов семьи или развиваются в раннем возрасте Имеют значение для многих гематологических заболеваний (серповидно-клеточной анемии, талассемии, дефицита глюкозо-6- фосфатдегидрогеназы). Необходимо помнить, что как женщина, так и мужчина могут при вступлении в брак или по другим соображениям изменить фамилию и тем самым скрыть свое этническое происхождение Крайне важными могут оказаться данные о заболеваниях наследственной или инфекционной природы у членов семьи, а также сведения о бытовых отравлениях. Например, неисправное печное отопление может явиться причиной отравления угарным газом и, соответственно, развития эритроцитоза. Его распознавание у па-
Социальный и личностный анамнез Стиль жизни: гомосексуальность, гетеро- сексуалйность, моногамность, семейный статус Профессиональные и экологические условия Туризм Домашние животные циента может быть облегчено, если эритроцитоз или потеря сознания обнаружены у членов семьи. И наоборот, наличие гематологических заболеваний у пациента может положить начало поиску аналогичных заболеваний у членов его семьи (например, эритроцитоз при отравлении угарным газом, наследственная патология свертывания, гемохроматоз, наследственный сфероцитоз) Все это имеет отношение к диагностике заболеваний, передаваемых половым путем, особенно ВИЧ Контакт на рабочем месте или дома с токсинами, пылью, дымом, газами, химическими реактивами может явиться одним из основных этиологических факторов развития заболеваний крови. Установлена четкая связь между воздействием "Оранжевого агента" (смесь 2,4-дихлор- и 2,4,5-трихлорфеноксиуксусных кислот) и возникновением лимфом; отравлений свинцом — с анемией, бензолом — с апластической анемией и лейкозом, тяжелыми металлами и пестицидами — с различными болезнями крови Экзотические болезни, особенно паразитарные, могут развиться во время путешествий. Данные о посещении пациентом локальных эндемических зон, таких как полуостров Кейп-Код, острова Нантакет и Мартас Вайньярд, могут навести на мысль о наличии у него гемолитической анемии, связанной с бабезиозом. Гематологические заболевания могут возникнуть также вследствие контактов пациента с теми, кто возвратился из зарубежной поездки, или употребления им в пищу импортных продуктов. К тому же некоторые лекарственные препараты, применяемые для лечения экзотических заболеваний, сами могут стать причиной развития заболеваний крови (гемолитические или тромбоцитопенические нарушения, связанные с приемом хинина) Орнитоз (передаваемый птицами), сальмонеллез (передаваемый пресмыкающимися) могут иметь гематологические осложнения.
ТАБЛИЦА 2-1. (Продолжение) Составляющие анамнеза Данные/признаки/симптомы Патофизиологическая значимость Социальный и личностный анамнез (продолжение) Домашние животные (продолжение) Диета Привычки, хобби, развлечения Прием лекарственных препаратов (главным образом, без рецепта) Употребление алкоголя У пациентов с удаленной селезенкой иногда наблюдаются тяжелые заболевания, вызываемые бактериями DF2 (Capnocytophagia canimorsus) и Eikenella corrodens (передаются собаками). Болезнь кошачьей царапины, требующая дифференциации с лим- фомой, также, как и токсоплазмоз, передается кошками При выяснении общего анамнеза часто остается без внимания то, что может иметь принципиальное значение в этиологии многих заболеваний крови. Так, при некоторых диетах может наблюдаться дефицит железа, фолиерой кислоты, Bi2 и других витаминов группы В или витамина К. С другой стороны, гипервитаминоз может повлечь за собой изменение состояния клеток крови и нарушение гемостаза. Определенные пищевые отклонения, такие как употребление глины (геофагия) или льда (пагофагия), могут быть проявлениями недостатка железа Бег на длинные дистанции, занятия каратэ, интенсивная игра на барабане способны приводить к развитию гемолитической анемии напряжения. Заболевания крови могут возникать вследствие продолжительной работы с клеями, растворителями, красками Прием всякого лекарственного средства в любое время может стать причиной гематологических проблем, однако в большей степени это относится к препаратам определенных фармакоте- рапевтических групп. Описаны как клеточные нарушения, так и расстройства свертывания крови. Поэтому при сборе анамнеза необходимо спрашивать пациента о приеме им лекарств безрецептурного отпуска Сбор всестороннего анамнеза врач должен проводить с большим тактом. Возникновение нарушений свертывания крови, анемии, тромбоцитопении может быть связано с острым токсическим
Курение Обзор систем Покровы. КОЖА: цвет, пигментация, температура, влажность, сыпь, зуд, шелушение, кровоподтеки, кровоизлияния. ВОЛОСЫ: цвет, структура, аномальная потеря или избыток, распределение. НОГТИ: изменения цвета, ломкость, появление бороздок, образование впадин,искривление Лимфатические узлы: увеличение, боль, нагноение, свищи, локализация Кости, суставы, мышцы: переломы, артриты, боль, припухлость, тугоподвижность, блуждающие симптомы, степень потери трудоспособности, мышечная слабость, изнурение или атрофия. Ночные судороги воздействием алкоголя на костный мозг или хроническим — на печень (поражение паренхимы, портальная гипертензия). Боли в области поврежденных регионарных лимфоузлов после употребления алкоголя встречаются^ пациентов с болезнью Ходжкина Хорошо известна связь между курением и развитием некоторых злокачественных опухолей. На фоне последних могут наблюдаться анемия, эритроцитоз, лейкоцитоз, тромбоцитопения, тромбо- цитоз, повышенная или пониженная свертываемость крови. Курение само по себе может вызывать лейкоцитоз Сухая кожа, сухие и тонкие волосы, ломкие ногти могут быть признаком железодефицитной анемии. Грубая кожа может свидетельствовать о микседеме. Зуд возникает после купания у некоторых пациентов с болезнью Ходжкина, грибовидным микозом и истинной полицитемией. (Далее описаны и. другие специфические изменения кожи и ногтей и их патофизиологическая значимость.) Подробно описаны в разделе, посвященном физикальному исследованию пациента. Боли в костях могут являться признаком их вовлечения в опухолевый процесс, например множественную миелому или лимфому, а также признаком метастатического поражения, что преимущественно характерно для позвоночника. Боли в костях возникают также при гемоглобинопатиях, особенно талассемии и серповидно-клеточной анемии. Боли в области грудины могут быть симптомом лейкоза, в первую очередь хронического миелолейкоза. Псевдоподагра (хондрокальциноз), обусловленная гемохромато- зом, может вызывать боли в суставах. Миелопролиферативные расстройства, высокозлокачественные лимфомы и острые лейкозы проявляются иногда острой подагрой с гиперурикемией.. Суставы поражаются при ревматоидном артрите и синдроме Фелти, пурпуре Шенлейна-Геноха и гемофилической артропа-
ТАБЛИЦА 2-1. (Продолжение) Составляющие анамнеза Данные/признаки/симптомы Патофизиологическая значимость Обзор систем (продолжение) Гемопоэтическая система: анемия (тип, лечение, чувствительность к терапии), лим- фоаденопатия, кровотечение (спонтанное, травматическое, наследственное) Эндокринная система: анамнез развития, строение тела, вес. Размер кистей, стоп, головы и, особенно, изменения их в подростковом возрасте. Распределение волосяного покрова. Пигментация кожи. Слабость. Зоб, экзофтальм, сухость кожи и волос, непереносимость жары или холода, тремор. Полифагия, полидипсия, полиурия, глкжо- зурия. Вторичные половые признаки, импотенция, бесплодие, лечение. Диагностирование и терапия эндокринных расстройств в анмнезе тии. Боль в левом плече может быть симптомом спленомегалии или инфаркта селезенки (отраженная боль). Судороги ног в анамнезе свидетельствуют о возможном употреблении хинина — причины возникновения тромбоцитопении и анемии Наличие в анамнезе каких-либо указаний на любое гематологическое заболевание может прояснить сегодняшние жалобы пациента Многие эндокринные заболевания могут иметь гематологические проявления Эритроциты. Анемия может сопутствовать пептической язве, сидрому Золлингера-Эллисона. Нормохромная нормоцитарная анемия часто сопровождает гипофизарную кахексию. Гипотиреоз может ассоциироваться с макроцитарной анемией (± недостаточность витамина В12 или фолиевой кислоты) или, чаще, с нормох- ромной нормоцитарной анемией. Гипотиреоз, сопровождающийся нарушением всасывания железа или меноррагиями, способен приводить к гипохромной микроцитарной анемии. У пациентов с тяжелым тиреотоксикозом иногда наблюдается нормохромная нормоцитарная или гипохромная анемия Примерно у 3 % пациентов с болезнью Грейвса встречается пер- нициозная анемия с выработкой антител к париетальным клеткам. Недостаточность надпочечников сопровождается умеренной нормохромной нормоцитарной анемией. У пациентов с болезнью Кушинга может возникать умеренный эритроцитоз с уровнем гемоглобина на 10-20 г/л выше нормы. Примерно у 20 % пациентов с первичным гиперпаратиреозом выявляется нормо-
Аллергический и иммунологический анамнез: дерматит, крапивница, ангионевроти- ческий отек, экзема, сенная лихорадка, вазомоторный ринит, астма, мигрень, весенний конъюнктивит. Сенсибилизация к пыли, пищевым продуктам, перхоти или лекарственным препаратам. Результаты кожных тестов в анамнезе. Результаты туберкулиновой и других реакций. Десенсибилизация, введение сыворотки, вакцинации и иммунизации Голова: головные боли, мигрень, травма, головокружение, обморок, конвульсивные приступы Глаза: потеря зрения или цветовая слепота, диплопия, гемианопсия, травма, воспаление, использование очков (дата последнего осмотра окулистом) хромная нормоцитарная анемия. Железодефицитная анемия может развиваться при гиперпаратиреозе, осложненном язвенной болезнью Лейкоциты. Лейкопения может наблюдаться при гипопитуита- ризме. Тиреотоксикоз сопровождается лейко- или гранулоцито- пенией, а лечение метимазолом или пропилтиоурацилом может вызывать агранулоцитоз. У пациентов с синдромом Кушинга встречается эозинопения. Лимфоцитоз и эозинофилия могут обнаруживаться при болезни Аддисона, а лейкоцитоз — при диабетическом кетоацидозе. Повышенный уровень глюкокортикоидов становится причиной развития лейко- и тромбоцитоза Аллергические нарушения могут сопровождаться эозинофилиеи Подобные симптомы обнаруживаются при анемии или полиците- мии, поражениях ЦНС при лейкозе и лимфоме, а также при таких инфекциях, как криптококкоз или туберкулез. Причиной появления признаков поражения ЦНС может быть внутричерепное кровоизлияние (паренхиматозное, субарахноидальное, эпидураль- ное или субдурапьное) на фоне коагулопатии Тяжелая анемия приводит к ишемии сетчатки или ее инфаркту, что проявляется потерей остроты зрения или слепотой. Коагулопатии способны вызывать инфаркт сетчатки (при гиперкоагуляции) или кровоизлияние (при гипокоагуляции). Диплопия или выпадение полей зрения могут наблюдаться при лимфомах ЦНС или
ТАБЛИЦА 2-1. (Продолжение) Составляющие анамнеза Данные/признаки/симптомы Патофизиологическая значимость Обзор систем (продолжение) Глаза (продолжение) Уши: глухота, звон вушах, головокружение, выделения из ушей, боль, мастоидит, операции Нос: острый или хронический ринит, синусит, выделения, заложенность, носовое кровотечение Рот. болезненность органов полости рта, симптомы заболеваний зубов Горло: дисфония, боли в горле, тонзиллит, изменения голоса Шея: припухлость, гнойные поражения, увеличение лимфоузлов, зоб, тугоподвиж- ность или ограниченность движений других злокачественных новообразованиях, поражающих паренхиму или черепно-мозговые нервы Причиной шума, дроби, звона в ушах может быть тяжелая анемия. Тугоухость встречается у детей с серповидно-клеточной анемией Носовым кровотечением могут проявляться коагулопатия, обусловленная нарушениями каскада свертывания крови или дефектами тромбоцитов, артериовенозные пороки, наблюдающиеся, например, при синдроме Рандю-Вебера-Ослера. При перници- озной анемии встречаются обонятельные галлюцинации или аносмия. Развитию последней способствуют также опухоли, поражающие ядро обонятельного нерва Болезненность языка возникает при пернициозной или железо- дефицитной анемии. Увеличение языка происходит при микседе- ме или амилоидозе. Инфильтрационные повреждения десен при остром моноцитарном лейкозе могут сопровождаться соответствующими болями; язвенные поражения слизистой оболочки ротовой полости характерны для пациентов с нейтропенией. Сухость во рту может быть обусловлена гиперкальциемией при злокачественных опухолях кроветворной ткани, например при множественной миеломе Дисфония может развиваться при лимфоретикулезе (вовлечение в процесс возвратного нерва гортани при распространении процесса на шейный или верхнегрудной уровень). Боли в горле могут быть связаны с инфекционным мононуклеозом. Изменения голоса наблюдаются при ретрофарингеальных гематомах, обусловленных коагулопатией Припухлостью в области шеи могут проявляться увеличение щитовидной железы, лимфаденопатия или синдром верхней полой вены
Грудные железы: развитие, лактация, травма, болезненные припухлости, выделения из сосков, гинекомастия, изменения сосков Дыхательная система: боль, одышка, шум при дыхании, диспноэ, ночное диспноэ, ор- топноэ, кашель, мокрота, кровохарканье, ночные поты, плеврит, бронхит, туберкулез (наличие контактов), пневмония, астма, другие респираторные инфекции Сердечно-сосудистая система: сердцебиение, тахикардия, нарушения ритма, боли в груди, одышка напряжения, пароксизмаль- ная ночная одышка, ортопноэ, кашель, цианоз, асцит, отек. Перемежающаяся хромота, холодные конечности, флебит, посту- ральная или постоянная гиперемия. Гипер- тензия, ревматическая атака, хорея, сифилис, дифтерия. Применение лекарственных препаратов наперстянки, хинидина, нитроглицерина, диуретиков и др. Желудочно-кишечный тракт: аппетит, изменения веса, дисфагия, тошнота, отрыжка, метеоризм, абдоминальные боли или колики, рвота, рвота с кровью, желтуха (боль, лихорадка, интенсивность, продолжительность, цвет мочи и стула), стул (цвет, частота, консистенция, запах, газы, прием слабительных), геморрой. Изменения в кишечных отправлениях Увеличение массы груди может свидетельствовать о первичных опухолевых процессах или лимфоматозных отложениях, экстрамедуллярном гемопоэзе или распространении плазмацитомы Одышка может быть симптомом анемии. Кровохаркание — признаком коагулопатии, инфекций, связанных с дефектом иммунитета пациента, или болезни Рандю-Вебера-Ослера, сопровождающейся артериовенозными пороками. Кашель может свидетельствовать о повреждении лимфатических узлов средостения, развитии опухоли или инфекции, протекающей на фоне нейтропении. Необходимо принять во внимание возможное вторичное поражение плевры и паренхимы легких При анемии или полицитемии ухудшается транспорт кислорода и проявляются различные нарушения сердечно-сосудистой системы. Гиперкоагуляция способствует возникновению артериальных или венозных тромбозов и эмболии. Следствием многих заболеваний сердечно-сосудистой системы и приема лекарственных препаратов, назначаемых для их лечения, становятся изменения в системе крови Анорексия относится к неспецифическим жалобам при многих системных заболеваниях. Ею страдают больные с лимфомами и лейкозами. Она может быть проявлением вторичных эффектов гематологических нарушений, включая гиперкальциемию или азотемию. Быстрое насыщение нередко указывает на затруднение эвакуации пищи из желудка или спленомегалию. Возникновение болей в животе может иметь множество причин: увеличение печени и селезенки (часто обнаруживается при гематологических заболеваниях), желудочно-кишечная непроходимость, ретроперитонеальное кровоизлияние, осложнения
ТАБЛИЦА 2-1. (Продолжение) Составляющие анамнеза Данные/признаки/симптомы Патофизиологическая значимость Обзор систем (продолжение) Желудочно-кишечный тракт (продолжение) Мочеполовая система: цвет мочи, полиурия, олигурия, никтурия, дизурия, гематурия, пиурия, задержка мочеиспускания, частота мочеиспускания, недержание мочи, боль или колика, выведение камней или песка Гинекологический анамнез: возраст начала менструаций, продолжительность цикла, регулярность, длительность, обильность менструаций, боли, дисменорея, дата последних месячных, длительность предшествующего цикла, характер менопаузы, постклимактерическое кровотечение Беременности: количество; наличие абортов, выкидышей, мертворождений; хронологическая последовательность; осложнения беременности. Меры по регулированию рождаемости химиотерапии, редкие заболевания крови (например, пурпура Шенлейна-Геноха или острая перемежающаяся порфирия), а также многие другие более распространенные заболевания (например, серповидно-клеточная анемия, при которой боли в животе являются следствием тромбоза сосудов). При желудочно-кишечном кровотечении в анамнезе можно предположить развитие коагулопатии или новообразований ЖКТ. Запор может быть признаком наличия опухоли ЖКТ или нарушений метаболизма, например гиперкальциемии. Дисфагия встречается на фоне железоде- фицитной анемии или сидеропенической дисфагии (синдромы Паттерсона-Келли и Пламмера-Винсона). Новообразования пищевода и желудка могут кровоточить и приводить к анемии Красный цвет мочи может быть признаком кровотечения из моче- выводящих путей, в основе которого лежит коагулопатия. Вместе с тем, темно-красноватое окрашивание мочи может указывать на гемоглобинурию, миоглобинурию, порфиринурию, а также появляться вследствие употребления некоторых пищевых продуктов или приема медицинских препаратов. Поэтому при наличии в анамнезе мочи красного цвета необходимо назначить ее микроскопическое исследование и другие более специфические анализы. Как уже отмечалось, гинекологический и акушерский анамнез может оказаться ключевым с точки зрения выявления и оценки коагулопатии. Нарушение эрекции или дисфункция мочевого пузыря служат индикаторами злокачественных заболеваний крови, затрагивающих нервную систему. Пернициозная анемия может стать причиной различных нервно-психических расстройств, связанных, в частности, с нарушениями мочеполовой системы. Камни в почках вероятны при гиперкальциемии или гиперурике- мии, развивающихся на фоне злокачественных опухо-
Венерический анамнез: сексуальная активность; шанкр, бубон, выделения из пениса; диагностирование и лечение венерических заболеваний Нервная система: черепно-мозговые нервы Психиатрический анамнез Жизненно важные симптомы Частота и ритмичность пульса лей системы крови. Постоянная эрекция (приапизм) наблюдается при лейкозе или серповидно-клеточной анемии Жалобы на покалывания (парестезия) могут быть признаком развития пернициозной анемии, злокачественных опухолей системы крови, амилоидоза, множественной миеломы или последствием приема лекарственных препаратов для лечения заболеваний крови (в разделе, посвященном физикальному обследованию, содержатся некоторые специфические примеры и описание неврологических симптомов, связанных с определенными патофизиологическими процессами) При многих гематологических заболеваниях больные предъявляют жалобы психиатрического характера. При анемии и полиците- мии ухудшается транспорт кислорода к головному мозгу. Нарушения коагуляции могут предшествовать эпидуральному, субдуральному, субарахноидальному или паренхиматозному кровоизлияниям с соответствующими нейропсихиатрическими симптомами. Головной мозг и его оболочки могут быть инфильтрированы лейкозными или лимфомными клетками. При пернициозной анемии возможен "мегалобластный психоз" — одно из наименее изученных ее проявлений. Некоторые типы порфирии приводят к нервно-психическим расстройствам (острая перемежающаяся порфирия). Злокачественные заболевания крови могут сопровождаться гиперкальциемией, вызывающей в свою очередь нервно- психические проблемы Тахикардия может быть следствием нарушения транспорта кислорода при анемии, признаком легочной эмболии как осложнения гиперкоагуляции, а также симптомом поражения перикарда, приводящего к сдавлению или тампонаде сердца (кровоизлияние в околосердечную сумку, вовлечение в опухолевый процесс)
ТАБЛИЦА 2-1. (Продолжение) Составляющие Данные/признаки/симптомы Патофизиологическая значимость анамнеза Жизненно важные симптомы (продолжение) Частота дыхания Температура (оральная/ректальная) Артериальное давление Кожа Тургор, строение, пигментация, цианоз, те- леангиэктазия, петехии, пурпура, экхимо- зы, инфекции, повреждения; волосы; ногти; слизистые оболочки Тахипноэ может свидетельствовать об анемии, вовлечении дыхательных путей, плевры или паренхимы легких в опухолевый процесс при злокачественных заболеваниях крови или легочно- плевральной инфекции у пациента с иммунодефицитом Повышение температуры характерно для многих первичных гематологических заболеваний, в первую очередь злокачественных опухолей системы крови и миелофиброза. Кроме того, температура повышается при вторичных процессах, обусловленных инфекционным или воспалительным осложнением обструктивных опухолей. Хотя лихорадка иногда развивается при инфицировании больных с ослабленным иммунитетом, все же подъем температуры обычно не столь значителен у пациентов, принимающих кортикостероиды и иммунодепрессанты, а также у пожилых людей и больных диабетом Низкое артериальное давление при нарушениях свертываемости может быть симптомом кровопотери. Кроме того, артериальное давление может понизиться вследствие заболевания перикарда (см. выше) или септического шока на фоне ослабленного иммунитета ЦВЕТ КОЖИ весьма важен при заболеваниях крови. Бледность обычно сопутствует анемии. На разжатой кисти ладонные складки розовые при уровне гемоглобина выше 70 г/л ТУРГОР, СТРОЕНИЕ. При железодефицитной анемии кожа сухая, волосы сухие и тонкие, ногти ломкие, ложкообразной формы (койлонихия). Микседема может проявляться сухостью, грубостью, чешуйчатостью кожи ЦВЕТ, ПИГМЕНТАЦИЯ. Желтуха может наблюдаться при различных гематологических заболеваниях, приводящих к пораже-
нию печени, либо быть следствием гемолиза (непрямой, несвязанный билирубин). Лимонно-желтый цвет кожи при перници- озной анемии обусловлен сочетанием желтухи и бледности. Голубизна склер, светлые или рано поседевшие волосы связаны с пернициозной анемией. Бронзовая, сероватая пигментация кожи встречается при гемохроматозе. Периферический цианоз (кончик носа, уши, пальцы кисти или стопы) наблюдается при появлении криоглобулинов или Холодовых агглютининов. Периферический и центральный цианоз (синие губы, язык) — при сердечно-легочной патологии с содержанием гемоглобина 50 г/л. При таком состоянии, как полицитемия, общая масса эритроцитов увеличена, а уровень восстановленного гемоглобина часто более 50 г/л. Явный цианоз развивается при уровне метгемоглобина 15-20 г/л; коричневатый цианоз — при уровне сульфгемоглобина 5 г/л. Красный цвет кожи и различные виды сыпи могут встречаться при кожных формах Т-клеточных лимфом, хроническом лимфолейкозе (ХЛЛ), некоторых лимфоцитарных лимфомах и болезни "трансплантат против хозяина". При отравлении окисью углерода кожа может быть цианотичной или (реже) вишнево- красной. Участки гипопигментированной кожи (витилиго) могут свидетельствовать о появлении антител к меланоцитам —- одного из аутоиммунных нарушений, с которыми сочетается пер- нициозная анемия ПОВРЕЖДЕНИЯ, СЫПИ. Телеангиэктазия может развиваться при заболевании печени, болезни Рандю-Вебера-Ослера или синдроме Блюма. Гигантские гемангиомы встречаются при синдроме Казабаха-Меррит, связанном с диссеминированным внутрисосудистым свертыванием. Красновато-пурпурные рельефные повреждения при саркоме Капоши обусловлены ВИЧ- инфекцией. Петехии являются признаком нарушения структуры или количества тромбоцитов, патологии кровеносных сосудов или кожи, васкулита (при цинге обнаруживаются в области про-
ТАБЛИЦА 2-1. (Продолжение) Составляющие Данные/признаки/симптомы анамнеза Кожа (продолжение) Патофизиологическая значимость межности наряду со спиралевидным скручиванием волос). Могут быть связаны с диспротеинемией. Аналогично происхождение пурпуры (кроме того, она встречается при менингококковой септицемии). Пурпура в области рта в виде кровяных пузырьков (влажная пурпура) — признак крайне опасного снижения уровня тромбоцитов. Периорбитальная и периректальная пурпуры могут относиться к симптомам амилоидоза. Экхимоз — проявление различных нарушений свертывания, бывает специфической локализации: боковые поверхности туловища или околопупочная область, что указывает на забрюшинное или внутрибрюшинное кровоизлияние соответственно. Некротические поражения кожи являются признаком диссеминированного внутрисосудис- того свертывания (ДВС) при молниеносной пурпуре, а также индуцируются криопротеинами, Холодовыми агглютининами, вар- фарином или гепарином. Хлоромы обнаруживаются в виде плотной опухоли кожи с инфильтрацией лейкемическими мие- лобластами. Синдром Свита — фебрильный нейтрофильный дерматоз, входит в симптомокомплекс острого лейкоза. Кожные проявления типичны для волосатоклеточного лейкоза, ангиоим- мунобластной лимфоаденопатии и пигментозной крапивницы. При многих заболеваниях желудочно-кишечного тракта, обусловленных болезнями крови, имеют место оральные и кожные проявления. (См. работу Berger и Silverman, указанную в списке литературы.) Кожные инфекции часто связаны с лейкопенией или патологией лейкоцитов, например при синдроме Чедиака-Хига- си, хроническом гранулематозе и синдроме Джобса. Кандидиоз кожи и слизистых может развиваться при недостаточности мие- лопероксидазы. Некоторые виды повреждений кожи описаны
Череп Общее описание Глаза Подвижность глазного яблока Исследование зрачка Склера и конъюнктива при гиперэозинофильном синдроме. Язвы нижних конечностей наблюдаются обычно при серповидно-клеточной анемии и наследственном сфероцитозе. Для 15 % детей с серповидно-клеточной анемией характерны краснота, болезненность, неотечная припухлость всех дистальных отделов конечностей НОГТИ. Изменения ногтей, особенно койлонихия (ложкообразные ногти), могут быть признаком дефицита железа Выпуклости лобной и теменной костей (фронтальный выступ) и другие нарушения лицевого скелета наблюдаются при серповидно-клеточной анемии и талассемии, при которых объем полостей, заполненных костным мозгом, расширяется для компенсации гемолиза. Подобные проявления могут иметь место при анемии Фанкони, синдроме Блюма, врожденном сфероцитозе, плаз- моцитоме и эозинофильных гранулемах Подвижность глаз может нарушаться при расстройствах метаболизма, таких как пернициозная анемия или порфирия. Кроме того, воздействие на глазную моторику оказывают кровоизлияния и многие злокачественные заболевания крови (прямое давление), а также паранеопластические состояния или инфекции, возникновение которых обусловлено ослабленным иммунитетом пациента Размер зрачка и его рефлексы подвержены влиянию тех же патофизиологических механизмов, что и подвижность глазного яблока Бледность конъюнктив может указывать на анемию, краснота — на полицитемию или синдром верхней полой вены. При исследовании склер и конъюнктивы может быть выявлена желтуха Выпячивание — признак гипертиреоза, орбитальной лимфомы, хлоромы, нейробластомы, экстрамедуллярного гемопоэза. Маслянистость характерна для болезни Гоше. Другие нарушения со стороны склер могут указывать на коллагеноз или лимфому. Неправильные, в форме запятой или спиралеобразные сосуды конъюнктивы наблюдаются при серповидно-клеточной анемии
ТАБЛИЦА 2-1. (Продолжение) Составляющие анамнеза Данные/признаки/симптомы Патофизиологическая значимость Глаза (продолжение) Радужка Сосудистая оболочка Исследование глазного дна Кольцо Кайзера-Флейшера, обнаруживаемое с помощью щелевой лампы,— диагностический признак болезни Вильсона (проявляющейся, в частности, гемолитической анемией). При ги- перкальциемии, которая может быть одним из симптомов злокачественных заболеваний крови, на радужке нередко наблюдается секторная кератопатия в позиции 3 и 9 часов. Строгая определенность позиции объяснима: кальций и углекислый газ воздуха вступают в реакцию с образованием фосфата кальция на участках, не прикрытых веками. Серые или коричневые кристаллы могут формироваться в результате отложения парапротеина, что наблюдается при нарушении гомеостаза плазматических клеток Увеит — один из симптомов саркоидоза или васкулита Кровоизлияние в стекловидное тело наблюдается при врожденном или приобретенном нарушении свертывания. Кровоизлияние в сетчатку, инфаркт (пятно Рота) и экссудат встречаются у пациентов с анемией и тромбоцитопенией (или при других коагулопатиях) Изменения вен сетчатки имеют место при синдроме повышенной вязкости (перекрещенные, извитые, похожие на "поезд" или "связку сарделек"), при серповидно-клеточной анемии италассемии. Серповидно-клеточная анемия сопровождается весьма характерными изменениями сосудов, которые могут прогрессировать, приводя к слепоте. Обнаруживаются также кровоизлияния в виде черного "солнечного пятна", оранжево-розовых бляшек и ангиоидных прожилок. При гемоглобинопатии SC неоваскуляризация принимает форму "гребного винта". Ре- тинальная патология развивается при серповидно-клеточной анемии и талассемии, а также при гиперэозинофильном синдро-
Уши Осмотр, острота слуха Рот, нос, горло См. "ОБЗОР СИСТЕМ" (выше) Шея Лимфатические узлы Выявление лимфаденопатии (увеличение лимфатического узла более 1 см в диаметре) крайне важно для гематолога. Врач должен ртветить на следующие ключевые вопросы: "Является ли пальпируемое образование лимфатическим узлом?", "Как долго наблюдается лимфаденопатия?", "Каков характер увеличенного узла?", "Локальной или генерализованной является лимфаденопатия?", "Связана ли она с системными или локальными симптомами и признака- ме. При лейкозе могут повреждаться любые ткани глаза путем прямой инфильтрации лейкозных клеток, а также за счет вторичных эффектов опухолей или вследствие терапии. Пернициозная анемия поражает главным образом афферентную зрительную систему, вызывая оптическую нейропатию и нарушения зрения, включая нарушение цветоразличения (дисхроматопсия) Подагрические узлы, обнаруживаемые на ушной раковине, являются признаком многих гиперпролиферативных гематологических нарушений. Звон или иные шумы в ушах могут быть связаны с анемией или истинной полицитемией. Потеря слуха развивается при серповидно-клеточной анемии Гладкий мясисто-красный болезненный язык может указывать на недостаточность витамина В12 или железа. Изъязвления слизистой — один из признаков нейтропении. Увеличение миндалин может быть вызвано мононуклеозом или лимфомой. Пурпура с кровяными пузырями (влажная) — проявление тромбоцитопении Увеличение щитовидной железы может означать как ее первичное заболевание, так и вовлечение ее в лимфоматозный процесс (лимфаденопатия описана в графе "Лимфатические узлы") Этиологические факторы лимфаденопатии многообразны. К ним относятся: инфекции; дерматологические, воспалительные заболевания; нарушения метаболизма, болезни накопления; патология, связанная с побочным действиемлекарств, а также первичными или метастатическими эффектами злокачественных опухолей. Если через 1 -2 месяца диагноз еще не поставлен, должна быть сделана биопсия лимфатических узлов (глава 1) О) ел
ТАБЛИЦА 2-1. (Продолжение) Составляющие анамнеза Данные/признаки/симптомы Патофизиологическая значимость Лимфатические ми?", "Связана ли она с необычными эпиде- узлы (продолжение) Грудь миологическими обстоятельствами?". Не менее важны данные о болезненности, явных* признаках воспаления, темпах развития лимфаденопатии Грудная клетка Осмотр Пальпация Перкуссия Увеличение груди наблюдается при первичном злокачественном или лимфоматозном поражении, плазмоцитозе или экстрамедуллярном гемопоэзе. Гинекомастия у мужчин может быть связана с атрофией яичек, развивающейся при многих заболеваниях печени, включая гемохроматоз, может быть признаком первичной опухоли у мужчин, вторичным проявлением опухолей других локализаций или побочным эффектом фармакотерапии Гиперемия и расширенные кровеносные сосуды верхней части грудной клетки могут быть признаком синдрома верхней полой вены, возникшего вследствие поражения данного сосуда опухолью. Болезненность грудины свидетельствует о леикемическои или лимфоматозной инфильтрации костного мозга в этой области Болезненность ребер, лопаток, позвоночника или грудины нередко является признаком леикемическои Глимфоматозной или карциноматознои инфильтрации костей или костного мозга в этих областях Притупление звука так же, как и ощутимая вибрация, может указывать на заболевания плевры, наблюдаемые при многих гематологических нарушениях, в том числе и на опухоли лимфоретикуляр- ной ткани, сопровождающиеся плевральным выпотом. Кроме того, экссудативный плеврит может развиться в результате вовлечения в опухолевый процесс органов средостения, включая лимфоаде- нопатию, и инфицирования пацентов с ослабленным иммунитетом. Притупление звука также может быть признаком уплотнения
Аускультация Сердечно-сосу- Частота пульса и артериальное давление дистая система (см. "ЖИЗНЕННО ВАЖНЫЕ СИМПТОМЫ") Осмотр груди и пальпация Шум трения перикарда Шумы Аускультативные изменения в форме ослабления или усиления дыхательных шумов могут свидетельствовать о наличии плеврального выпота или уплотнения легочной ткани, обусловленных гематологическими заболеваниями. Выслушиваемые хрипы и шумы весьма значимы, поскольку часто указывают на наличие легочного уплотнения еще до появления рентгенологических признаков. Острый грудной синдром, наблюдаемый при серповидно- клеточной анемии, этиологически связан с инфекцией или инфарктом легкого. В свою очередь, к инфаркту легкого может привести появление эмболов некротизированного костного мозга, возникающих при гемоглобинопатиях. Эмболия легких может быть следствием гиперкоагуляции, развивающейся при недостаточности протеинов С, S или антитромбина III, а также при анти- фосфолипидном синдроме, Кроме того, эмболия легких и венозные тромбозы выявляются при гиперкоагуляции, связанной с некоторыми диссеминированными злокачественными опухолями. Классические признаки уплотнения встречаются при лимфо- матозной или лейкемической инфильтрации легочной паренхимы; кроме того, появление их обусловлено множеством легочных инфекций (особенно у пациентов с ослабленным иммунитетом), поражающих плевру и паренхиму легких Оценка состояния яремной вены. Патология наружйой яремной вены возникает при синдроме верхней полой вены, тампонаде сердца или сдавливающем перикардите — осложнении злокачественных опухолей системы крови Признаком анемии может быть энергичный сердечный толчок Заболевания перикарда имеют важное значение для дифференциальной диагностики гематологических заболеваний (см. "Оценка состояния яремной вены") При анемии можно услышать шум потока крови. "Опухолевый хлопок" характерен для миксомы левого предсердия. S3 и другие
ТАБЛИЦА 2-1. (Продолжение) Составляющие Данные/признаки/симптомы анамнеза Патофизиологическая значимость Сердечно-сосудистая система (продолжение) Шумы (продолжение) Живот Осмотр Аускультация Перкуссия и пальпация признаки застойной сердечной недостаточности могут быть симптомами анемии. Патология правых камер сердца, вызываемая легочной гипертензией, нередко связана с эритроцитозом и, особенно, с его вторичными формами. Вовлечение перикарда,- миокарда или эндокарда в опухолевый процесс приводит к появлению симптомов перикардита, кардиомиопатии или поражения клапанов Вздутие живота может указывать на асцит, обусловленный пери- тонеальными или печеночными метастазами. Асцит встречается и при синдроме Бадца-Киари (тромбоз печеночной вены) на фоне гиперкоагуляции Венозный рисунок живота и направление венозного кровотока — признак обструкции воротной или печеночной вен. Закупорка печеночной или нижней полой вены наблюдается при гиперко- агуляционном статусе, что особенно характерно для истинной полицитемии — причине синдрома Бадца-Киари Экхимозы в боковых отделах (симптом Грея Тернера) и околопупочные экхимозы (симптом Каллена) возникают при забрюшин- ном или внутрибрюшном кровоизлиянии соответственно вследствие нарушения свертывания крови Уменьшение интенсивности кишечных шумов характерно для анатомической или функциональной непроходимости кишечника, обусловленной вазоокклюзивным кризом при серповидно-клеточной анемии, пернициозной анемии, острой перемежающейся пор- фирии, гиперкальциемии (связанной со злокачественными опухолями системы крови) Заболеваниям крови часто сопутствует гепатомегалия, поэтому всегда необходимо тщательно проводить перкуссию и пальпацию
Конечности Признаки тромбоза глубоких вен (например, венозные тяжи и симптомы Хомана) Признаки артериального тромбоза Суставы Мужские Пенис гениталии Яички живота. Ключевым моментом при гематологическом исследовании живота может стать выявление спленомегалии. Большинство доступных и информативных методов исследования, включая перкуссию пространства Траубе и пальпацию живота (от подреберья до нижних отделов) в положении пациента лежа на спине, описаны Grover и соавт. (работа указана в разделе "Избранная литература"). Причины и проявления спленомегалии чрезвычайно разнообразны, в их основе лежат инфекционные, воспалительные, застойные, гематологические, злокачественные, кумулятивные и многие другие патологические нарушения (глава 1) Артериальный или глубокий венозный тромбоз может указывать на состояние гиперкоагуляции, поэтому на признаки его развития необходимо обратить особое внимание при физикальном обследовании пациентов с системными гематологическими заболеваниями Патология суставов различного характера, в том числе при кол- лагенозах, является весьма важным в гематологии симптомом. Такое же значение имеет артрит. Кроме того, хондрокальциноз может быть признаком гемохроматоза, а подагра — проявлением многих гематологических нарушений, для которых характерно быстрое клеточное обновление Приапизм может наблюдаться при лейкозе или серповидно- клеточной анемии как вторичное поражение вследствие инфильтрации пещеристых тел аномальными лейкоцитами или эритроцитами Атрофия яичек — один из признаков поражения печени при некоторых заболеваниях системы крови, в частности при гемохро- матозе. Увеличение яичек может указывать на их вовлечение в лейкемический или лимфоматозный процесс или на развитие злокачественной опухоли
ТАБЛИЦА 2-1. (Окончание) Составляющие анамнеза Данные/признаки/симптомы Патофизиологическая значимость Женские гениталии Прямая кишка Яичники Неврологическое исследование Психический статус, черепно-мозговые нервы, чувствительность, моторика, координация Лимфоматозная инфильтрация яичников может быть причиной их увеличения. Маточные кровотечения — возможный признак коагулопатии Геморрой может быть симптомом портальной гипертензии, связанной с поражением печени при многих гематологических заболеваниях. Патология слизистой включает эпителиальные новообразования, характерные для ВИЧ-инфекции, а также эк- странодальные проявления лимфомы Ходжкина. Желудочно- кишечные кровотечения наблюдаются при лимфоматозном поражении желудочно-кишечного тракта, других первичных злокачественных опухолях или коагулопатии Многие типы неврологических нарушений обусловлены заболеваниями крови. Нарушения коагуляции (геморрагические или тром- ботические), злокачественные опухоли системы крови (прямая инвазия, сдавление или опосредованное действие), метаболические нарушения (пернициозная анемия или порфирия), инфекционные осложнения, особенно у пациентов с ослабленным иммунитетом, могут лежать в основе психиатрических проблем, патологии черепно-мозговых нервов, расстройств чувствительности, моторики, координации. Периферические нейропатии нередко вызываются метаболическими или гематологическими заболеваниями, такими как пернициозная анемия, порфирия, парапротеинемия и близкими к ним состояниями (амилоидоз). Использование лекарственных препаратов для лечения лейкозов и лимфом может приводить к специфическим неврологическим проблемам. Например, побочным действием винкристина и цисплатина является развитие периферической нейропатии. Высокие дозы цитозина араби- нозида могут стать причиной повреждения клеток Пуркинье в мозжечке и расстройства координации
Глава 3 Эритроциты Майкл Дж. Роуз, Нэнси Берлинер Структура и функции эритроцита Общие положения Эритроцит является высокоспециализированной клеткой, основная задача которой состоит в транспорте кислорода из легких в ткани и двуокиси углерода (С02) — обратно в легкие. Клетка имеет форму двояковогнутого диска, что обеспечивает наибольшую площадь поверхности газообмена. Диаметр эритроцита составляет 8 мкм, однако особенности клеточного скелета и структуры мембраны позволяют ему претерпевать значительную деформацию и проходить через капилляры с просветом в 2-3 мкм. Такая способность к деформации обеспечивается за счет взаимодействия между белками мембраны (сегмент 3 и гликофорин) и цитоплазмы (спектрин, анкирин и белок 4.1) (рис. 3-1). Дефекты этих белков ведут к морфологическим и функциональным нарушениям эритроцитов (табл. 3-1). Зрелый эритроцит не имеет цитоплазматических органелл и ядра и поэтому Рис. 3-1. Структура мембраны эритроцита. ГФА — гликофорин А; ГФС — гликофорин С. (Из: Handin R. I., Stossel Т. P., Lux S. G. eds. Blood: Principles and Practice of Hematology, Philadelphia: J. B. Lippincott, 1995: 1726.)
72 Глава 3. Эритроциты ТАБЛ ИЦА 3-1. Наследственная патология мембраны эритроцита Патологическое состояние Дефектный белок Способ наследования Сфероцитоз Эллиптоцитоз Пиропойкилоцитоз Стоматоцитоз Спектрин, анкирин Сегмент 3, белок 4.2 Спектрин Белок 4.1 Спектрин Дефект проницаемости Na+ Аутосомно-доминантный Рецессивный (редкий) Аутосомно-доминантный Рецессивный (редкий) Рецессивный Аутосомно-доминантный не способен к синтезу белков и лшщдов, окислительному фосфорилированию и поддержанию реакций цикла трикарбоновых кислот. Он получает большую часть энергии через анаэробный путь Эмбдена-Мейергофа и сохраняет ее в виде АТФ. В, зависимости от степени окислительной стимуляции через гексозомоно- фосфатный шунт отводится соответствующее количество глюкозы с образованием восстановленных соединений (глутатион и никотинамидадениндинуклеотид- фосфат [НАДФН]) (рис. 3-2). Приблизительно 98 % массы белков цитоплазмы эритроцита составляет гемоглобин (НЬ), молекула которого связывает и транспортирует кислород. Гемоглобин представляет собой гетеродимерный тетрамер, состоящий из двух цепей глобина типа а и двух цепей другого типа (Р, у или б), соединенных с четырьмя молекулами гема. Гем — это молекула протопорфирина IX, связанная с атомом железа. Каждый тетрамер гемоглобина может обратимо связывать и транспортировать не более четырех молекул кислорода. Гексозомонофосфатный шунт Г-6-ФДГ Гликолиз НАДФ <- -> НАДФН СНАД^^ ► НАДН ' G-SH ч- -> G-SS-G 2,3-ДФГ Рис. 3-2. Пути метаболизма эритроцита. НАД — цикотинамидадениндинуклеотид (НАДН — восстановленная форма); 2,3-ДФГ — 2,3-дифосфоглицериновая кислота; Г-6-ФДГ — глюкозо-6-фосфатде- гидрогеназа; НАДФ — иикотинамидадениндинуклеотидфосфат (НАДФН — восстановленная форма); G-SH, G-SS-G — восстановленная и окисленная формы глутатиона
Структура и функции эритроцита 73 ТАБЛИЦА 3-2. Гемоглобины человека Типы гемоглобина Состав % содержания А (основной) А2 (минорный) F (фетальный) Пауэр 1 Гауэр 2 Портлэнд а2р2 а262 а2у2 ^e2 а2е2 &Y2 95-98 % гемоглобина взрослого человека 1,5-3,5 % гемоглобина взрослого человека 0,5-1 % гемоглобина взрослого человека Эмбриональный гемоглобин Эмбриональный гемоглобин Эмбриональный гемоглобин К нормальным типам гемоглобина относятся: НЬА (а2Рг — основной гемоглобин взрослого человека), HbF (a2Y2 — фатальный гемоглобин) и НЬА2 (а2Рг — минорный гемоглобин взрослого) (табл. 3-2). Смена гемоглобина F на гемоглобин А происходит во время рождения ребенка; к 4-6 месяцу жизни уровень фетального гемоглобина в крови составляет менее 1 % (рис. 3-3). Хромосома 16 5' С а2 at 3' МИД ИИ ИЛ ИИ £е2 &Y2 а2ег ,Гауэр 1 Портлэнд Гауэр 2 , i Эмбрион Место эритропоэза Хромосома 11 5' е Gy Eli ■■ a2Y2 Плод I Ау б з з рщ рта щц ||ш| iiiiii iiiili ишд| ишмш шшжи a2Y2 Огбг а2Эг , F А, А , I Взрослый 1. Пре-а: и, &в2 (Гауэр 1) 2. Ранний а: (Дог (Гауэр 2) 3. Мало или отсутствует a: {zYS (Портлэнд) 4. Мало или отсутствует a: Y4 (Барт) 5. Присутствует а: а2у2 (нормальный Hb F) 6. Мало или отсутствует а (поздний): fc (Hb H) 7. Нормальный после рождения: сдог (Hb A) 9.0-варианты НЬА (пример: агЭг Hb S) 9. Нормальный: агб2 (Hb A2) 6 12 18 24 36 36 42 48 Рис. 3-3. (А) Кластеры глобинового гена на хромосомах 16 и И. У эмбриона, плода и взрослого человека активируются разные гены. Различные цепи глобина синтезируются по отдельности, а затем объединяются друг с другом и образуют те или иные гемоглобины. Известны два варианта у-це- пи: с остатком глутаминовой кислоты (Gy) или остатком аланина (Ау) в позиции 136. (Из: Hoffbrand А. V., Pettit J. E. Essential Hematology, 3rd ed. Cambridge, Mass.: Blackwell Scientific Publishing; 1993.) (Б) Локализация гемопоэза и синтез гемоглобина в процессе онтогенеза. Петли объединяют глобины — варианты нормы и патологии. (Из: Brown M. S. Fetal and Neonatal Erythropoesis in Developmental and Neonatal Hematology. New York: Raven Press; 1988. Из: Handlin R. I., Stossel T. P., Lux S. E. (eds). Blood: Principles and Practice of Hematology. Philadelphia: J. B. Lippincott, 1995.)
74 Глава 3. Эритроциты 40 80 120 р02ммрт. ст. Рис. 3-4. Кривая диссоциации оксигемоглобина. Алкалоз, низкая температура и снижение уровня 2,3-ДФГ приводят к сдвигу кривой влево и повышению сродства НЬ к кислороду. Результатом ацидоза, повышения температуры и/или уровня 2,3-ДФГ является сдвиг кривой вправо и снижение сродства к кислороду. (Из: Isselbacher K.J. et al., eds. Harrison's Principles of Internal Medicine, 13th ed. New York: McGraw-Hill, 1994:1719, Fig. 302-4.) Кривая диссоциации оксигемоглобина иллюстрирует зависимость насыщения гемоглобина кислородом от напряжения этого газа (рис. 3-4). Сигмоидальная форма данной кривой обусловлена взаимодействием между субъединицами тетрамера НЬ. Главным регулятором сродства гемоглобина к 02 является промежуточный продукт гликолиза — 2,3-Дифосфоглицериновая кислота (2,3-ДФГ). 2,3-ДФГ снижает сродство НЬ к 02, что приводит к сдвигу кривой диссоциации оксигемоглобина вправо и к усиленному поступлению 02 в ткани. Сдвиг кривой вправо может быть также вызван увеличением температуры и рС02 или снижением рН (рис. 3-4). Фетальный гемоглобин слабо связывается с 2,3-ДФГ и поэтому характеризуется более высокой кислородсвязывающей способностью по сравнению с НЬ А. Гены гемоглобина Каждая хромосома 16 содержит два практически идентичных гена а-глобина, а хромосома 11 — подобную пару у-генов и по одной копии б- и Р-генов. Глобин синтезируется только в эритроидных клетках и лишь в период созревания рети- кулоцитов из пронормоцитов. На каждой стадии развития гены а-глобина и других глобинов координированно экспрессируются. Это очень важный момент: поскольку тетрамеры, состоящие из одинаковых цепей НЬ (например, а4 или р4), практически нерастворимы, то для сохранения растворимости тетрамера НЬ необходим сбалансированный синтез разных цепей. Избыточное образование одной цепи гемоглобина, происходящее, например, при талассемии, может привести к преципитации белка в эритроците* повреждению клетки и ее преждевременной элиминации клетками ретикулоэндотелиальной системы.
Клиническая патофизиология анемии 75 Бурстобразующая Колониеобразующая эритроидная эритроидная единица (БОЕ-Э) единица (КОЕ-Э) Нормоциты Рис. 3-5. Эритропоэз. (Из: Isselbacher К. J. et al., eds. Harrisson's Principles of Internal Medicine} 13th ed. New York: McGraw-Hill, 1994:1718, Fig. 302-1. Differentiation and morphologic maturation of eryhroid cells.) Эритропоэз Исследования тканевых культур позволили выявить два вида наиболее ранних эритроидных предшественников. Это бурстобразующая эритроидная единица (БОЕ-Э) и продукт ее дифференциации — колониеобразующая эритроидная единица (КОЕ-Э). Последняя дает начало проэритробласту — самому раннему из эритроидных клеток-предшественников, морфологически различимых в костном мозге. После 4-5 митотических делений и соответствующих морфологических изменений проэритробласт становится зрелым безъядерным эритроцитом (рис. 3-5), который циркулирует в периферической крови в течение 90-120 дней, после чего удаляется селезенкой и другими структурами ретикулоэндотелиаль- ной системы. Фактором роста, необходимым для развития эритроидцых клеток, начиная со стадии КОЕ-Э, является эритропоэтин — гормон, продуцируемый в перитубу- лярных клетках почек. Его задача состоит в поддержании необходимого объема (в соответствии с потребностями организма в кислороде) эритроцитарной массы. Высвобождение эритропоэтина регулируется специальным механизмом и зависит от содержания кислорода в тканях почек. > Клиническая патофизиология анемии Анемия — это уменьшение эритроцитарной массы. Поскольку объем крови обычно поддерживается на постоянном уровне, степень анемии можно определить либо на основании объема эритроцитов, выраженного в процентах по отношению к общему объему крови (гематокрит [ГК]), либо на основании содержания гемоглобина в крови. В норме эти показатели различны у мужчин и женщин, посколь-
76 Глава 3. Эритроциты ку андрогены повышают как секрецию эритропоэтина, так и количество костномозговых клеток-предшественников. При диагностике анемии необходимо также учитывать, что на большой высоте над уровнем моря, где напряжение кислорода ниже обычного, величины показателей красной крови возрастают. Клинические проявления Анемия является одним из наиболее важных признаков заболевания, поэтому причину ее возникновения необходимо определять во всех случаях по объективным и субъективным симптомам, отражающим также уровень гематокрита и скорость прогрессирования болезни. У пациентов со слабо или умеренно выраженной анемией яркая симптоматика часто отсутствует. При быстром развитии анемии компенсаторные механизмы не успевают развить достаточную мощность: соответственно, клинические проявления, как правило, значительнее, чем при заболевании той же степени тяжести, но развивающемся постепенно. Больные с анемией могут жаловаться на усталость, одышку, сильное сердцебиение и плохую переносимость физической нагрузки. Возможны головокружения, головная боль или шум в ушах. Тяжелая анемия вызывает анорексию, расстройство пищеварения, раздражительность, нарушения сна и затруднение концентрации внимания. У женщин возможно нарушение менструального цикла, у мужчин — импотенция и/или утрата либидо. Кроме того, анемия может стать причиной возникновения коронарной недостаточности и, как следствие, стенокардии и/или инфаркта миокарда. Бледность — основной симптом анемии, легче всего .ее можно определить по цвету слизистой ротовой полости, ногтевого ложа, конъюнктивы, складок ладоней. К другим физикальным признакам анемии относятся тахикардия, усиленный сердечный толчок, шум потока крови. Анемия, вызванная гемолизом и гемо- глобинопатиями, может привести к желтухе и спленомегалии (глава 2). Лабораторные исследования Мазок периферической крови Ключевой этап диагностики любого вида анемии — оценка морфологии эритроцитов (табл. 3-3). При микроангиопатических гемолитических анемиях и травматическом гемолизе, обусловленном использованием искусственных клапанов сердца, происходит фрагментация эритроцитов. При аутоиммунном гемолизе и наследственном сфероцитозе появляются сфероциты. Для заболеваний печени, талассемии и гемоглобинопатии С характерны мишеневидные эритроциты. Ядерные эритроциты и эритроциты в форме капли (дакриоциты) обнаруживаются при миелофиброзе и миелофтизе (следствие опухолевого поражения костного мозга при карциноме, лимфоме, фиброзе и/или гранулематозе). При малярии и бабези- озе определяются внутриклеточные паразиты (табл. 3-3). Исследование лейкоцитов и тромбоцитов в мазке периферической крови помогает выяснить этиологию анемии. При мегалобластных анемиях наблюдаются гранулоциты с гиперсегментированными ядрами (табл. 4-1). Анемия может быть первым проявлением острого или хронического лейкоза, диагностика которых обычно основывается на обнаружении аномальных лейкоцитов в периферической крови. Тромбоцитопения и лейкопения указывают на патологию костного мозга, затрагивающую все три клеточные линии.
Клиническая патофизиология анемии 77 Подсчет ретикулоцитов Анемия может быть результатом первичного нарушения продукции эритроцитов, их ускоренного разрушения или острой not ери крови. Для выяснения причин возникновения анемии важно определить реакцию костного мозга. В норме примерно 1 % эритроцитов в организме ежедневно заменяется юными клетками, которые называются ретикулоцитами. Поскольку эти клетки все еще содержат по- лирибосомальную РНК, их можно определить с помощью специального окрашивания мазка периферической крови. Краситель Райта, содержащий эозин и метиленовый синий, окрашивает ретикулоциты в серо-пурпурный цвет. Под действием более специфических красителей (новый метиленовый синий, бриллиантовый крезиловый синий) происходит преципитация РНК и полирибосомы ретикулоцитов проявляются в виде сетчатого (ретикулярного) узора, отсюда и название этих клеток (табл. 3-3). Содержание ретикулоцитов обычно выражают как процент от общего числа клеток красной крови. Данный показатель может повышаться как вследствие абсолютного увеличения количества ретикулоцитов в крови, так и вследствие сокращения массы циркулирующих эритроцитов (анемия). Поэтому при анемии используют нормализованное количество ретикулоцитов, вычисляемое по формуле: Нормализованное количество ретикулоцитов = ГК пациента = % ретикулоцитов х ГК в норме Увеличение нормализованного количества ретикулоцитов свидетельствует о стимуляции костного мозга эритропоэтином, что способствует не только повышению продукции ретикулоцитов, но и их более раннему поступлению в кровь. В крови оказываются незрелые ретикулоциты, которые циркулируют там более 1 дня. Срок зависит от времени, требующегося для созревания ретикулоцитов и утраты ими РНК. Он коррелирует с уровнем гематокрита: при ГК, равном 45 %, ретикулоцит проведет в периферической крови только 1 день; при 35 %, 25 % или 15 % — 1,5,2 и 2,5 суток соответственно. Индекс продукции ретикулоцитов позволяет уточнить время пребывания ретикулоцитов в периферической крови по следующей формуле: Индекс продукции ретикулоцитов = _ Нормализованное количество ретикулоцитов Время созревания ретикулоцитов Другой способ оценки продукции эритроцитов состоит в подсчете абсолютного количества ретикулоцитов, равного произведению процентного содержания ретикулоцитов и числа эритроцитов. В норме эта величина составляет 50 000- 60 000/мкл. Подсчет абсолютного количества ретикулоцитов проводится во многих лабораториях, и, возможно, он информативнее стандартных показателей. Если причиной развития анемии являются кровопотеря или деструкция клеток крови вне костного мозга, то секреция эритропоэтина возрастает и относительное количество ретикулоцитов поднимается выше нормального уровня (1 %), а абсолютное число ретикулоцитов превышает величину 100 000/мкл. Отсутствие соответствующего ретикулоцитоза при анемии указывает на нарушение продукции эритроцитов в костном мозге из-за недостаточности питания, остановки созревания и/или заболеваний костного мозга.
ТАБЛИЦА 3-3. Аномалии морфологии эритроцитов и их клиническое значение Название клетки Внешний вид (микроскопия) Описание Клиническая значимость 1.Норма Эритроцит Полихромато- фильная клетка 2. Патология формы и размеров Макроцит (круглый) Круглой формы, 8 мкм в диаметре, бледнее Выявляются у здоровых людей и в центре при нормохромной анемии Большая клетка серо-фиолетового цвета; внешне напоминает матовое стекло (поли- хромазия/полихроматофилия). Нет бледного участка в центре. СОК увеличен Большая клетка. Бледный участок в центре выражен слабо. СОК увеличен Присутствуют в норме (1 % от числа эритроцитов); увеличение количества свидетельствует о реакции костного мозга на анемию Полихромазия обусловлена наличием в цитоплазме полирибосом, продуцирующих гемоглобин. При суправитальном окрашивании проявляется сетчатый (ретикулярный) узор, поэтому такие клетки называют ретикулоцитами (см. ниже) Наблюдаются при заболеваниях печени (особенно вызванных алкоголем) и после спленэкто- мии. При виде сбоку клетка кажется тонкой. Изменено соотношение лецитин/холестерин в клеточной мембране
Большая овальная клетка без центрального бледно окрашенного участка. СОК увеличен Небольшая клетка (СОК уменьшен); гипо- хромна при дефиците железа. Усилена бледность в центре Выявляются в периферической крови у пациентов с мегалобла- стными анемиями, а также при многих других патологических состояниях Обнаруживаются при железоде- фицитной анемии и талассемии Может быть микро-, нормо- или макроци- тарным. Бледная область в центре отсутствует. Обычен микроцит с уменьшением СОК и повышением СКГ Шипы одинаковых размеров, распределенные равномерно по поверхности эритроцита Определяются при наследственном сфероцитозе или любой гемолитической анемии, при которой мембрана эритроцита удаляется селезенкой или РЭС, а количество гемоглобина остается постоянным • Артефакт • Уремия • Недостаточность пируватки- назы • Трансфузия крови, содержащей старые эритроциты • Рак желудка • Пептическая язва, осложненная кровотечением • Гипофосфатемия • Гипомагниемия
ТАБЛИЦА 3-3. (Продолжение) Название клетки Внешний вид (микроскопия) Описание Клиническая значимость Акантоцит (листоподобная клетка) Шпорообразная клетка "Надкусанная" клетка (дегма- цит) Пузырчатая клетка Выпячивания различной величины, расположенные на разных расстояниях друг от друга по поверхности клетки Клетка выглядит так, будто ее надкусили Клетка выглядит так, как будто на ее поверхности имеется пузырек или волдырь • Абеталипопротеинемия • Алкогольное поражение печени • Состояние после удаления селезенки • Нарушение всасывания • Недостаточность Г-6-ФДГ • Нестабильность гемоглобина Эти клетки образуются при удалении телец Гейнца РЭС с частью мембраны и гемоглобина •.Иммунная гемолитическая анемия Механизм образования неясен Пойкилоцит Клетка имеет причудливую форму. Выявляются фрагменты Ожоги Наследственный пойкилоци- тоз Миелофиброз Талассемия Недостаток железа Мегалобластная анемия Миелодисплазия
Клетка овальной или удлиненной формы. Бледность в центре не видна. Аномалии мембраны или гемоглобина приводят к изменению формы клетки Наследственный эллиптоцитоз Талассемия Недостаток железа Мегалобластная анемия Чашеобразный эритроцит Внешний вид клетки является следствием артефакта окраски по Райту. Если смотреть на клетку сбоку, то она похожа на две соединенные мексиканские шляпы На самом деле клетки похожи на колокол Клетки похожи на каски, треуголки, осколки • Наследственный сфероцитоз • Наследственный стоматоцитоз • Новообразования • Алкоголизм • Цирроз • Обструктивные заболевания печени • Дефекты NaVfO-насоса мембраны • Лекарственные препараты • Заболевания печени • Гемоглобинопатии С, D и Е • Талассемия • Железодефицитная анемия • Патологическое состояние после удаления селезенки Осмотическая резистентность клеток повышена, что обусловлено утолщением мембраны • Микроангиопатическая гемолитическая анемия любой этиологии
ТАБЛИЦА 3-3. (Продолжение) Название клетки Внешний вид (микроскопия) Описание Клиническая значимость Серповидная клетка (дрепа- ноцит) Слезоподобная клетка (дакрио- цит) Клетки похожи на серп или на листья остролиста Клетки напоминают каплю или головастика 3. Внутриклеточные включения в эритроциты при окраске по Райту Ядро ^^m^t Это ортохроматофильный нормобласт. Последняя стадия перед удалением ядра РЭС и превращением клетки в ретикулоцит Тельце Хауэлла- Жолли Остаток ядра после удаления его РЭС. Можно дифференцировать от тромбоцита, лежащего поверх эритроцита, поскольку в последнем случае вокруг тромбоцита наблюдается ореол (см. выше) • Гемоглобин SS или S в сочетании с Hb D, С, Мемфис, а также талассемия • Миелофиброз • Миелоидная метаплазия • Анемия при миелофтизе (ослабление или нарушение функции костного мозга при росте опухоли, гранулеме, лимфоме или фиброзе) • Талассемии Наблюдаются в условиях выраженного анемического криза. Обычно при интенсивном гемолизе или желудочно-кишечном кровотечении, особенно при ги- поксемии. Встречаются и при миелофтизе, когда происходят лейкоэритробластные изменения Выявляются при отсутствии селезенки, а также при интенсивном гемолизе и "перегрузке" РЭС. Кроме того, обнаруживаются при мегалобластной анемии
Рассеянные гранулы синего цвета, связанные с рибосомальной преципитацией; могут быть довольно крупными Темно-синие гранулы трехатомного железа. Если они появляются в ядерных эритроцитах, то последние называются сидеро- бластами, а если окружают ядро,— кольцевыми сидеробластами Полные или неполные кольца либо восьмеркообразные фигуры. Могут быть представлены гранулами красновато-синего цвета. Образуются из митотических нитей или ядерной мембраны Шестиугольные или ромбовидные кристаллы при SC-гемоглобинопатии. Могут быть искривлены, неправильной формы, с более светлой зоной между кристаллами Интоксикация свинцом или тяжелыми металлами Талассемия Алкогольная интоксикация Цитотоксическое действие лекарственных препаратов Гемолитическая анемия Сидеробластная анемия Гипоспленизм s i S X CD О) 20 3 ■в" s со S § о -I г° ш I CD S Is Мегалобластная анемия С-гемоглобинопатия 00 I со
ТАБЛИЦА 3-3. (Окончание) Название клетки Внешний вид (микроскопия) Описание Клиническая значимость Включения при малярии Включения при бабезиозе Обычно наблюдаются ранние кольцевидные формы. Они синеватого цвета и могут иметь на концах красную точку (точки). P. falciparum распознаются по характерной конфигурации в виде наушников и бананообразному мак- рогаметоциту. При инвазии P. vivax и P. ovale наблюдаются гранулы Шюффнера Паразиты похожи на малярийный плазмодий. Можно наблюдать фигуру в виде "мальтийского креста" 4. Внутриклеточные включения в эритроцитах при суправитальнои окраске Ретикулоцит Окраска новым метиленовым синим позволяет увидеть зернистые диффузно-базо- фильные нитевидные структуры Тельца Гейнца После инкубирования с ацетилфенилгид- разином и окрашивания кристаллическим фиолетовым гемоглобин денатурируется и выглядит как синие округлые преципитаты. В нормальных клетках можно увидеть от одного до четырех телец Гейнца, а при патологических состояниях — 5 и более Малярия, вызываемая Plasmodium falciparum, vivax, mala- riae и ovale Инвазия Babesia microti В норме составляют около 1 % от числа эритроцитов; увеличение содержания свидетельствует о реакции костного мозга на анемию Недостаточность Г-6-ФДГ Нестабильные гемоглобины и другие наследственные гемолитические анемии, вызванные применением препаратов-окислителей. Могут наблюдаться "откусанные" клетки, образующиеся после удаления РЭС телец Гейнца
Клиническая патофизиология анемии 85 Средний объем эритроцита Приблизительно средний объем эритроцита (СОК — средний объем клетки) можно определить при анализе мазка периферической крови. СОК измеряют непосредственно с помощью автоматического цитометра или подсчитывают путем деления величины гематокрита на число эритроцитов (приложение 1). Этот параметр особенно важен для оценки гипопролиферативных анемий (анемии с низким содержанием ретикулоцитов), которые подразделяют в соответствии с величиной СОК на три категории: микроцитарная (СОК < 80 мкм3), нормоцитарная (80 мкм3 < СОК < 100 мкм3) и макроцитарная (СОК > 100 мкм3) (табл. 3-4). Еще два показателя: среднее содержание гемоглобина в эритроците (ССГ = содержание гемоглобина/число эритроцитов) и средняя концентрация гемоглобина в эритроците (СКГ = гемоглобин/гематокрит) — также определяются с помощью автоматических цитометров, хотя их информативность не столь высока, как СОК. ССГ обычно коррелирует с величиной СОК. СКГ понижена при большинстве микроцитарных анемий, связанных с дефицитом железа, и повышена при наследственной или аутоиммунной гемолитической анемии. Если при первичном обследовании больного с анемией обнаружена ретикуло- цитопения, то следует предположить недостаточность эритропоэза или наличие гипопролиферативной анемии (табл. 3-4). Исследование костного мозга может способствовать выявлению миелодиспластического процесса, лейкоза или инфильтрации костного мозга солидной опухолью (наиболее часто — молочной железы, предстательной железы или легкого). При исследовании костного мозга ус- ТАБЛ ИЦА 3-4. Причины развития гипопролиферативной анемии Микроцитарная Железодефицитная анемия Талассемия Сидеробластная анемия Отравление свинцом (Анемия при хронических заболеваниях) Нормоцитарная Недостаточность костного мозга (апластическая анемия) Миелофтиз Анемия при хронических заболеваниях Эндокринопатии Ранняя стадия дефицита железа "Смешанные" анемии Макроцитарная Мегалобластная Недостаточность витамина В12 Недостаточность фолата Миелодисплазия Анемия вследствие приема лекарственных препаратов Немегалобластная макроцитарная анемия Ретикулоцитоз Болезни печени (Гипотиреоз)
86 Глава 3. Эритроциты танавливаются также мегалобластные изменения. Инфекции, вызванные такими возбудителями, как Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium avium intracellular, цитомегаловирус и гистоплазма, можно диагностировать при культивировании костномозгового образца или на основании типичной морфологии аспирата или биоптата костного мозга. С помощью специфического окрашивания удается подтвердить диагноз дефицита железа, а также продемонстрировать наличие кольцевых сидеробластов, являющихся одним из признаков миелодисплазии или врожденной патологии. При оценке анемий, сопровождающихся ретикулоцитозом, значимость исследования костного мозга невелика, поскольку адекватная реакция кроветворения на анемию обычно исключает интрамедуллярный дефект продукции эритроцитов. Дифференциальная диагностика гипопролиферативной анемии Микроцитарные анемии Дифференциальная диагностика микроцитоза (табл. 3-4) включает железодефи- цитную анемию, талассемию, отравление свинцом, сидеробластную анемию и анемию, связанную с хроническим заболеванием. Несмотря на то, что анемия при хронической патологии может быть микроцитарной, все же гораздо чаще она носит нормоцитарный характер. Наиболее типичной причиной развития микроцитоза является дефицит железа. Железодефицитная анемия N Метаболизм железа. В пищевых продуктах железо присутствует или в виде составной части гема, или как негемовое железо. Хотя железо гема обычно составляет меньшую долю этого элемента, поступающего с пищей, оно достаточно хорошо всасывается (в норме примерно 20-30 %). Негемовое железо всасывается хуже (менее 5 %), а при одновременном нахождении в пище таннинов и фосфатов — еще меньше. Несколько увеличивает абсорбцию негемового железа аскорбиновая кислота. Всасывание железа регулируется главным образом клетками слизистой оболочки проксимальной части тонкой кишки, но механизм этого процесса недостаточно понятен. Она возрастает при его дефиците, а также у пациентов с неэффективным эритропоэзом. В последнем случае при тяжелой форме нарушения эритропоэза, характерной для некоторых видов талассемии, несмотря на высокий уровень содержания железа в организме, его всасывание повышено. Вследствие проводимых в этих условиях переливаний крови часто наступает клинически значимая перегрузка железом. Транспорт железа осуществляется с помощью плазменного белка — трансфер- рина, который связывается со специфическим рецептором мембраны. Комплекс рецептор-трансферрин-железо поглощается развивающимися эритроцитами, после чего железо высвобождается, а соединение трансферрин-трансферрино- вый рецептор завершает цикл на клеточной мембране. Ферритин является внутриклеточным белком, депонирующим в нетоксичной форме железо, которое мобилизуется по мере необходимости. Каждая молекула
Дифференциальная диагностика гипопролиферативной анемии 87 ТАБЛИЦА 3-5. Распределение железа Локализация Содержание (мг/кг) Гемоглобин 30 (мужчины); 27 (женщины) Гемсодержащие и не содержащие тема ферменты 2 Миоглобин 5 Ферритин и гемосидерин 13 (мужчины); 6 (женщины) Всего 50 (мужчины); 40 (женщины) ферритина может связывать 4500 атомов железа, но в нормальных условиях содержит примерно половину этого количества. Некоторая часть ферритина превращается в гемосидерин — нерастворимое в воде соединение, хранящее железо в большем количестве, но в менее доступной форме. В организме мужчин и женщин содержится 50 и 40 мг/кг железа соответственно. От 28 до 31 мг/кг железа входит в состав гемоглобина, 4-5 мг/кг — в состав миоглобина, 12 мг/кг — ферритина и гемосидерина, а остальные — в состав гемсодержащих и других ферментов (табл. 3-5). Основными депо железа являются печень (гепатоциты и макрофаги), костный мозг, селезенка и мышцы. Внутри клетки специфический Fe-зависимый белок связывается с регулятор- ным участком на мРНК и координирует экспрессию ферритина, трасферрина и трансферринового рецептора. При низком внутриклеточном уровне железа он инициирует синтез трасферринового рецептора и подавляет синтез ферритина. Этиология железодефицитной анемии. Наиболее распространена железо- дефицитная анемия (ЖДА). Для большинства мужчин, а также для женщин в постменопаузе причиной дефицита железа оказывается кровопотеря (табл. 3-6), обусловленная кровотечением из желудочно-кишечного тракта (ЖКТ). При обнаружении дефицита железа каждый мужчина, а также женщина в период постменопаузы должны пройти полное обследование ЖКТ на предмет поиска возможной патологии, особенно опухолевых поражений. Примерно у 15 % пациентов причину кровотечения из ЖКТ установить не удается. У женщин детородного ТАБЛИЦА 3-6. Причины дефицита железа Кровопотеря Желудочно-кишечная При менструации и родах Легочная (гемофтиз, гемосидероз легких) Через мочеполовой тракт (заболевание почек, урологическое заболевание, гемоглобинурия) Нарушение всасывания Резекция желудка Недостаточность поджелудочной железы Глютеновая энтеропатия и спру Болезнь Крона и синдром короткого кишечника Повышение потребности Быстрый рост (недоношенные новорожденные, дети, подростки) Беременность и лактация Бедная железом диета
88 Глава 3. Эритроциты возраста таковыми в основном являются вагинальное кровотечение, беременность и лактация. Вследствие менструации ежемесячная потеря железа составляет около 15 мг. Примерно 900 мг железа теряется в период нормальной беременности, поскольку транспортируется в плаценту и к плоду, и при родах в результате родового кровотечения. К более редким причинам потери железа крови относятся возвратный гемофтиз, пневмосидероз, синдром Гудпасчера и гематурия. Дефицит железа может развиваться и без потери крови, например в период интенсивного роста детей потребность в данном элементе превышает его поступление. Подобная ситуация характерна для новорожденных, особенно недоношенных, а также для подростков (главным образом девушек в период становления менструального цикла). Другая причина дефицита железа — нарушение всасывания, которое наблюдается у пациентов, подвергшихся хирургическому вмешательству на желудке, или у больных с синдромами кишечной мальабсорбции. Клинические проявления. Дефицит железа приводит к развитию обычных для всех анемий объективных и субъективных симптомов: бледность, усиленное сердцебиение, шум в ушах, головная боль и слабость. К редким, но более специфическим симптомам относятся: извращение аппетита; странное желание съесть такие вещества, как крахмал, лед, глина (амилофагия, пагофагия, геофагия); койлони- хия и голубой цвет склер. Недостаток железа в неэритроидных тканях может стать причиной глоссита, ангулярного стоматита и эзофагита (глава 2). Лабораторное обследование. Хотя классическая ЖДА проявляется как гипо- хромная микроцитарная анемия, у большинства пациентов в начале заболевания наблюдается нормохромная анемия. Анемия обычно предшествует микроцитозу, а гипохромия относится к наиболее поздним проявлениям прогрессирующей ЖДА. Причина сохранения уровня СКГ за счет эритроцитарной массы вплоть до поздних стадий ЖДА неизвестна. Анемия часто сопровождается реактивным тромбоцитозом. При тяжелой ЖДА в мазке периферической крови можно наблюдать микроцитоз с бледными, гипохромными эритроцитами, а также одиночные удлиненные "карандашеподобные" клетки и мишеневидные клетки. Запасы железа можно определить непрямым методом, измеряя содержание ферритина, железа и степень насыщения трансферрина (железосвязывающая способность) в крови. Печень продуцирует ферритин пропорционально концентрации доступного железа, и небольшое определенное количество этого белка сек- ретируется в плазму. Таким образом, содержание ферритина в плазме является важным показателем запасов железа в организме (концентрация < 12 нг/мл, как правило, свидетельствует о наличии дефицита железа). Но следует помнить, что гипотиреоз и дефицит аскорбиновой кислоты также иногда снижают содержание ферритина в плазме. Кроме того, и нормальный уровень ферритина не исключает дефицита железа, поскольку ферритин относится к острофазовым реактантам; его количество может увеличиваться при высокой температуре тела, инфекции, воспалительном процессе, поражении печени, злокачественных новообразованиях, гемолизе, неэффективном эритропоэзе. Однако подобные состояния сами по себе поднимают уровень ферритина до 50-100 нг/мл; при более высоком показателе дефицит железа обычно исключается. Запасы железа можно определить и по степени насыщения трансферрина — соотношению содержания железа в плазме и концентрации трансферрина (железо/общая железосвязывающая способность х 100 %). В норме это соотношение
Дифференциальная диагностика гипопролиферативной анемии 89 равно по меньшей мере 20 %; дефицит железа уменьшает его, снижая уровень железа и повышая концентрацию трансферрина в плазме. При хронических патологиях, таких как инфекционный или воспалительный процесс, злокачественное новообразование или болезнь печени, уровень железа и железосвязывающая способность падают, а соотношение между ними сохраняется на уровне выше 20 % при отсутствии дефицита железа (рис. 3-6). Определение уровня ферритина и степени насыщения трансферрина — непрямые методы измерения запасов железа, поэтому окончательный диагноз дефицита железа можно поставить только после железоспецифической окраски аспирата или биоптата костного мозга. Наличие в костном мозге железа исключает его дефицит, а полное отсутствие позволяет поставить диагноз ЖДА. Терапия. Общий дефицит железа в организме можно определить по следующей формуле: Железо (мг) = (НЬ в норме - НЬ больного) х масса тела (кг) х 2,21 + 1000. Именно такая величина необходима для коррекции анемии и востановления запасов железа на 1000 мг. Методом выбора является пероральный прием железосодержащих лекарственных препаратов. Переливаний крови обычно удается избежать, если у больного не возникла ишемия миокарда или сердечная недостаточность. Если гемотрайсфузии необходимы пожилым больным с длительной анемией, их следует назначать с большой осторожностью, поскольку у таких пациентов обычно увеличен объем плазмы и дальнейшее его увеличение может привести к сердечной недостаточности. Перорально железо применяется в виде его солей, как правило, сульфата железа. Пациенты должны получать 150-200 мг железа/сут за 3-4 приема. Примерно у 20 % больных развивается понос или запор, которые купируют симптоматичес- 500 Норма Дефицит Поздние Инфекция, Гемо- железа сроки воспаление, хроматоз, бере- злока- гемо- менности чественное сидероз новообразование Рис. 3-6. Уровень железа и железосвязывающая способность сыворотки крови при различных клинических состояниях. (По: Isselbacher K.J. et al. eds. Harrison's Principles of Internal Medicine, 13th ed. New York: McGraw-Hill, 1994: 1722, Fig. 303-2. Serum iron and total iron binding capacity in various disorders.)
90 Глава 3. Эритроциты кими средствами. Признаки раздражения желудка, такие как тошнота и ощущение дискомфорта в эпигастральной области, минимизируют, принимая препараты железа в процессе еды или снижая их дозу. Постепенное повышение дозы часто помогает избежать возникновения этих симптомов. Парентеральное введение железа показано только пациентам с расстройством всасывания, небольшой группе пациентов с непереносимостью энтеральных препаратов, а также больным с хроническими кровотечениями, которые не могут удовлетворить потребность в железе лишь пероральным путем. Основное опасное последствие парентеральной терапии — развитие анафилаксии, которая наблюдается у 1 % больных (чаще у женщин с коллагенозами) и, по-видимому, не связана с дозой. Несмотря на проводимое лечение, анафилактический шок может оказаться фатальным. У больных ЖДА повышение числа ретикулоцитов следует ожидать через 3- 4 дня после начала железотерапии, а пик ретикулоцитоза — на 10-й день. Через 3 недели после начала терапии концентрация гемоглобина возрастает примерно на 20 г/л. Назначение железосодержащих препаратов обычно продолжается 4- 6 мес или до тех пор, пока концентрация ферритина не превысит 50 нг/мл. Синдромы талассемии Талассемия относится к гетерогенной группе наследственных анемий, для которых характерно нарушение синтеза одной или нескольких субъединиц глобина. При а- или Р-талассемии снижается или вообще отсутствует синтез соответственно а- или Р-глобина. Диагноз талассемии основывается на определении количества гемоглобина и глобиновых фракций с помощью электрофореза (глава 11). Тяжелые талассемические синдромы связаны с выраженной гемолитической анемией и диагностируются в начале жизни. Вместе с тем, легкая степень талассемии вызывает только умеренную микроцитарную анемию и незначительный гемолиз (или отсутствие такового). Подобные формы талассемии часто неверно диагностируют как ЖДА из-за низкого СОК. Наиболее часто талассемии наблюдаются в эндемичных по малярии районах земного шара (Средиземноморье, Аравийский полуостров, Турция, Иран, Индия, Юго-Восточная Азия). Полагают, что это обусловлено относительной устойчивостью к возбудителям малярии эритроцитов гетерозиготных по талассемии лиц. Р-Талассемия. Р-Талассемия обусловлена рядом мутаций в локусе Р-глобина на хромосоме 11, которые нарушают синтез Р-глобиновой цепи. Описано более 100 мутаций, приводящих к блокаде разных стадий экспрессии гена, включая транскрипцию, процессинг мРНК и трансляцию. Промоторные мутации, ограничивающие транскрипцию мРНК, и мутации, нарушающие сплайсинг мРНК, обычно снижают синтез Р-цепи (р+-талассемия), в то время как нонсенс-мутации в зоне кодирования, вызывающие преждевременную остановку синтеза Р-глоби- новых цепей, приводят к полному отсутствию последних (р°-талассемия). Патогенез Р-талассемии связан как с неспособностью синтезировать адекватное количество нормального гемоглобина, так и с наличием относительно нерастворимых тетрамеров а-цепи, которые образуются из-за недостаточного числа Р-цепей. Из-за неадекватного синтеза гемоглобина возникает гипохромная микроцитарная анемия, а вследствие несбалансированного накопления а-глобиновых цепей образуются а4-тетрамеры, которые преципитируют в развивающихся и зрелых эритро-
Дифференциальная диагностика гипопролиферативной анемии 91 цитах. Появление внутриклеточных преципитатов гемоглобина заставляет ретику- лоэндотелиальную систему начать их удаление из эритроцитов, в процессе чего клетки повреждаются, сокращается продолжительность их жизни и как результат разрушаются интрамедуллярные эритроциты и наблюдается гемолиз. При тяжелой форме талассемического синдрома гемолиз приводит к интенсивной эритроид- ной гиперплазии и значительному расширению объема зон кроветворения, что в свою очередь вызывает аномалии скелета. Кроме того, неэффективный эритропо- эз (деструкция клеток-предшественников эритроцитов в костном мозге) индуцирует повышенное всасывание железа, поэтому даже у больных талассемией, не получавших гемотрансфузии, может развиваться патологическая перегрузка железом. Клинические синдромы, связанные с р-талассемией, зависят от тяжести генетического поражения и степени дефицита Р-глобиновых цепей (табл. 3-7). Большая Р-талассемия, или анемия Кули, обычно возникает в результате гомозигот- ности по аллелю Р°-талассемии. У больных с промежуточной Р-талассемией имеет место значительная анемия, однако постоянная трансфузионная терапия не требуется. Обычно пациенты наследуют две р-талассемические мутации: одну слабую и одну тяжелую. Малая Р-талассемия возникает как следствие единичной Р-талассемической мутации только одной хромосомы из пары И. У таких больных, как правило, наблюдается бессимптомный микроцитоз и гипохромйя, и их часто неправильно лечат препаратами железа, считая доказанным наличие дефицита железа. Диагноз Р-талассемии ставят на основании обнаружения анемии, микроцитоза, относительно большого числа эритроцитов и нормального уровня железа. При исследовании мазка периферической крови можно обнаружить причудливой формы эритроциты, ядерные эритроциты, мишеневидные и слезопо- добные клетки, различные включения (табл. 3-3). При гетерозиготной (3-талассе- мии все эти изменения могут быть выражены очень слабо. Электрофорез гемоглобина выявляет компенсаторное повышение уровня гемоглобинов А2 и F. ТАБЛИЦА 3-7. Синдромы талассемии Синдром Генетический дефект Клинический синдром а-Талассемия Скрытый носитель Слабые признаки Гемоглобин Н Водянка плода /?-Талассемия Малая Промежуточная Большая a-/aa a-la- или -/aa ~/a- --/-- 0*Ьа,-мутация Нет проявлений Умеренная микроцитарная анемия Умеренная анемия и гемолиз; нет необходимости в проведении трансфузий Дяжелая анемия, водянка; внутриутробная гибель плода или смерть при родах Умеренная микроцитарная анемия Сочетание j3°- и /Г-мутаций Не зависит от трансфузии; перегрузка железом Гомозигота по )3° Анемия Кули — тяжелый гемолиз, неэффективный эритропоэз, зависимость от трансфузии, аномалии скелета, гепатоспленоме- галия, перегрузка железом
92 Глава 3. Эритроциты а-Талассемия. Две почти идентичные копии гена а-глобина находятся на хромосоме 16. В 80-85 % случаев а-талассемии происходит потеря одного или нескольких из этих четырех генов. У остальных больных эти гены сохраняются, но не функционируют. Клинические проявления а-талассемии коррелируют со степенью нарушения синтеза а-глобиновой цепи (табл. 3-7), однако они обычно выражены слабее, чем при (3-талассемии. Это объясняется двумя причинами. Во-первых, наличие четырех а-глобиновых генов способствует образованию адекватного количества а-цепей до тех пор, пока не утрачиваются 3 или 4 гена. Значительный дисбаланс гемоглобиновых цепей возникает только в том случае, если поражаются три из четырех генов. Во-вторых, агрегаты Р-цепей (Р4-тетрамеры образуются при недостаточности а-цепей) более растворимы, чем а4-тетрамеры, и поэтому даже у больных с существенно нарушенным синтезом а-глобина при а-талассемии гемолиз гораздо слабее, а эритропоэз более эффективен, чем при Р-талассемии. Утрата или дисфункция одного из четырех а-генов клинически незначима и обычно выявляется только у родителей детей с Н-гемоглобинопатией (см. ниже). Размер эритроцитов, содержание НЬА2 и F нормальны. У больных с потерей двух а-глобиновых генов на одной и той же хромосоме (цис-форма, a-thal 1) или на разных хромосомах (транс-форма, a-thal 2) также отсутствует симптоматика, но имеют место микроцитоз и гипохромия. У жителей Азии и Средиземноморья, как правило, встречаются и a-thal 1-, и a-thal 2-варианты, в то время как у африканцев только a-thal 2 (рис. 3-7). Утрата или дисфункция трех а-глобиновых генов приводит к Н-гемоглобино- патии. Гемоглобин Н представляет собой р4-тетрамеры, образующиеся при избытке р-цепей, и выявляется при электрофорезе в геле как наиболее подвижная фракция. НЬН преципитирует в основном в зрелых эритроцитах, что сопровождается умеренной гемолитической анемией и некоторым нарушением эритропоэза. У пациентов с гомозиготной а-талассемией 1 отсутствуют нормальные а-гло- биновые гены (поражены все четыре гена, по два на каждой хромосоме) и, таким образом, не продуцируется функциональный гемоглобин, за исключением эмбриональной стадии, на которой синтезируются а-подобные £-цепи. Свободный Р-глобин образует тетрамеры, называемые гемоглобином Барт, с очень высоким Нормальная хромосома 16 Скрытый носитель Малая а-тапассемия a-thal 1 (Азия, Средиземноморье) a-thal 2 (Африка, Азия, Средиземноморье) Н-Гемоглобинопатия Водянка плода (НЬ Барт) Рис. 3-7. Генотипы больных с синдромами а-талассемии. Овалами обозначены копии гена а-глобина
Дифференциальная диагностика гипопролиферативной анемии 93 сродством к кислороду. Этот гемоглобин не высвобрждает кислород в ткани плода, из-за чего возникают тканевая асфиксия, отек, застойная сердечная недостаточность и наблюдается клиническая картина водянки плода. Младенцы обычно рождаются мертвыми или умирают в первые часы. Гемоглобин Барт наблюдается почти исключительно у жителей Юго-Восточной Азии, у которых встречается преимущественно цис-делеция а-глобиновых генов. Лечение синдромов талассемии. Пациентам с гомозиготной (3-талассемией (анемия Кули) показано переливание крови для поддержания гемоглобина на уровне 90-100 г/л, необходимом для нормального роста и развития, а также профилактики деформации скелета. Избыток железа выводят при помощи дефероксами- на — водорастворимого соединения, которое связывает железо и способствует его экскреции с мочой. Спленэктомию следует выполнять лишь при развитии реф- рактерности к гемотрансфузиям и не ранее 5-летнего возраста. Эффективной может оказаться трансплантация пациенту костного мозга от HLA-совместимых сибсов. Большинство больных с а-талассемией доживают до взрослого возраста без гемотрансфузий или спленэктомии, хотя последняя способна помочь больным с тяжелой анемией. Все пациенты с талассемией должны пройти генетическое обследование, поскольку в настоящее время возможна антенатальная диагностика (ДНК-диагностика) большинства талассемических мутаций. Макроцитарные анемии Макроцитарные анемии подразделяются на две группы: мегалобластные и немега- лобластные (табл. 3-8). В первом случае нарушение синтеза ДНК приводит к аномалии клеточного роста и созревания, что влияет на все делящиеся клетки организма. Немегалобластный макроцитоз обычно связан с патологией липидов эритроцитарной мембраны (в то время как другие клеточные линии нормальны) и наблюдается в основном при заболевании печени и гипотиреозе. Причиной его развития может быть также злоупотребление алкоголем, причем макроцитоз продолжается в течение всего жизненного цикла эритроцитов после того, как произошло воздействие. Увеличение СОК, выявляемое с помощью гематологического анализатора, наблюдается и у больных с ретикулоцитозом, поскольку ретикуло- циты крупнее зрелых эритроцитов. Однако это не истинный макроцитоз. Мегалобластные анемии Мегалобластные анемии — состояния, которые характеризуются наличием клеток с определенными морфологическими особенностями: крупные, незрелые по внешнему виду ядра, окруженные относительно более зрелой цитоплазмой. С биохимической точки зрения, первичным при этих состояниях является нарушение синтеза ДНК: клетки прекращают развиваться в S-фазе клеточного цикла при частичной репликации ДЙК, но не могут завершить процесс деления. В результате мегалобласты представляют собой крупные клетки и имеют больше ДНК, чем нормальные. В мегалобластный процесс обычно вовлекаются активно делящиеся клетки, следствием чего является возникновение желудочно-кишечной симптоматики. Чаще всего мегалобластоз обусловлен недостатком фолиевой кислоты или кобаламина (витамин Bt2), а также миелодисплазией (глава 9) и приемом лекарственных препаратов, ингибирующих синтез ДНК (табл. 3-8).
94 Глава 3. Эритроциты Недостаточность кобаламина (витамина Bi2). Кобаламин представляет собой сложную молекулу, состоящую из центрального атома кобальта, связанного с четырьмя пиррольными кольцами и нуклеотидом. Он продуцируется микроорганизмами — обитателями корнеплодов и бобовых, и присутствует в мышцах и паренхиматозных тканях животных, питающихся этими растениями. Человек получает кобаламин с животной пищей. Общее содержание кобаламина в организме человека составляет 2-5 мг, а поскольку ежедневная потеря его очень невелика, то в случае внезапного прекращения поступления запасов достаточно на 2-3 года. Процесс абсорбции кобаламина сложен. В желудке пепсин отщепляет витамин от белка. Далее кобаламин переносится к высокоаффинному связывающему веществу желудочного секрета — транскобаламину I. Транскобаламины I и III ТАБЛИЦА 3-8. Этиология мегалобластной анемии Дефицит кобаламина (витамина В12) Пищевой Строгие вегетарианцы Вскормленные грудью дети строгих вегетарианцев Нарушение всасывания витамина В12 Пернициозная анемия Частичная или тотальная гастрэктомия Недостаточность поджелудочной железы Синдром Золлингера-Эллисона Чрезмерный бактериальный рост Заболевания терминального отдела подвздошной кишки (резекция, шунтирование, болезнь Крона, туберкулез, лимфома) Паразитирование ленточных червей (Diphyllobothrium latum) Врожденное отсутствие В12-связывающих компонентов (синдром Иммерсланда- Грасбека [Immerslund-Grasbeck]) Медикаменты (закись азота) Дефицит фолиевой кислоты Недостаточное поступление с пищей Повышенная потребность Беременность и лактация Недоношенность Гемолиз Эксфолиативный дерматит Быстро прогрессирующая злокачественная опухоль Нарушение всасывания Спру Глютеновая энтеропатия Болезнь Крона Синдром короткого кишечника Амилоидоз Миелодисплазия и эритролейкоз Лекарственные средства Антиконвульсанты (фенитоин, карбамазепин) Ингибиторы дигидрофолатредуктазы (серосодержащие препараты, метотрексат) Химиотерапия (ингибиторы синтеза ДНК) Прочие
Дифференциальная диагностика гипопролиферативной анемии 95 (известные также как R-связывающие белки) присутствуют во всех секретах и плазме. Их функция в этих жидкостях неизвестна, но полагают, что они участвуют в депонировании кобаламина. Внутренний фактор (ВФ) — другой белок, с меньшим сродством к кобаламину. Он секретируется париетальными клетками желудка и поступает в дистальную часть двенадцатиперстной кишки вместе с протеиновым комплексом кобаламин-транскобаламин I. Затем под действием панкреатических протеаз R-белок распадается, а кобаламин транспортируется к ВФ. Комплекс ВФ-кобаламин продвигается в дистальный отдел подвздошной кишки, где абсорбируется при участии мембраносвязанных рецепторов. В крови кобаламин связывается с транскобаламином II — транспортным белком, который осуществляет целенаправленную доставку кобаламина в ткани-мишени по механизму рецепторно-опосредованного эндоцитоза. Этиология дефицита кобаламина. Алиментарный дефицит кобаламина — явление редкое и наблюдается только у больных, длительное время находящихся на строгой растительной диете, исключающей прием животных продуктов, а также у вскормленных грудью детей таких вегетарианцев (табл. 3-8). Наиболее часто дефицит витамина Bi2 возникает вследствие пернициозной анемии (ПА) — аутоиммунного нарушения, характеризующегося атрофией париетальных клеток желудка, отсутствием ВФ и секреции соляной кислоты. Название "пернициозная анемия" было введено Бирмером в 1872 г., однако патогенез этого заболевания оставался неясным до 1920 г. В настоящее время термин "пернициозная анемия" используется применительно к состоянию, возникающему в результате нарушения секреции внутреннего фактора слизистой желудка (ранее смертельному). ПА обычно обнаруживается у пожилых людей, но может наблюдаться у лиц любого возраста и расовой принадлежности. Частота заболевания составляет 25:100 000 человек в год среди людей старше 40 лет. Предполагается существование генетического компонента, предрасполагающего к ПА, и наличие связи с другими аутоиммунными заболеваниями, например с болезнью Грейвса, тиреоидитом Хашимото, витилиго, болезнью Аддисона, гипопаратир'еозом и ги- погаммаглобулинемией, начавшейся во взрослом возрасте. Более чем у 90 % пациентов с ПА в сыворотке крови выявляются антитела класса IgG к париетальным клеткам, однако эти антитела можно также наблюдать у 50 % больных атрофичес- ким гастритом без ПА. Анти-ВФ-антитела обнаруживают в сыворотке только у 60 % пациентов с ПА, но они высокоспецифичны для данного заболевания. Поскольку процесс абсорбции и усвоения кобаламина достаточно сложен, многие поражения желудочно-кишечного тракта приводят к мальабсорбции и дефициту кобаламина (табл. 3-8). Дефицит обычно возникает спустя 4-10 лет после возникновения нарушений абсорбции, так как запасы кобаламина в организме значительны, а его физиологические потери минимальны. Дефицит кобаламина может развиться вследствие чрезмерного бактериального роста, поскольку бактерии разрушают этот витамин. Более редкие причины дефицита включают врожденные дефекты в молекулах ВФ, рецепторов ВФ или нарушения пострецептор- ных процессов, а также врожденное отсутствие транскобаламина И. Описаны редкие случаи врожденных дефектов метаболизма кобаламина. Дефицит фолиевой кислоты. Фолаты — это витамины группы В, имеющиеся в листовых овощах (бобовые, салат, шпинат, брокколи), фруктах, грибах, животных белках. При продолжительной варке фолаты разрушаются, поэтому их луч-
96 Глава 3. Эритроциты шим пищевым источником являются свежие фрукты и овощи. После попадания в организм фолаты взаимодействуют со связывающими белками слизистой тонкого кишечника, где происходит их поглощение и метилирование. Фолиевая кислота слабо связывается с белками плазмы крови и быстро усваивается клетками. Ее уровень в сыворотке зависит от диеты и от сохранности энтерогепатической циркуляции. Резкое прекращение приема фолиевой кислоты в течение трех недель приводит к ее дефициту. Искусственное дренирование желчи может вызывать фолиевый дефицит через несколько часов. Этиология дефицита фолиевой кислоты. Основная причина дефицита фолиевой кислоты — недостаточное ее потребление. Как правило, это наблюдается у лиц с нарушенным питанием, например у алкоголиков, наркоманов', пожилых людей, потребляющих очень мало свежих фруктов и овощей. Дефицит может также развиваться при быстром обновлении клеток, когда повышенные потребности организма не успевают удовлетворяться: беременность, острый или хронический гемолиз, эксфолиативный дерматит; а также у пациентов, находящихся на гемодиализе, поскольку в ходе этой процедуры происходит потеря витамина. Нарушение абсорбции фолиевой кислоты наблюдается при таких заболеваниях тонкой кишки, как глютеновая энтеропатия, спру и болезнь Крона. Другие причины развития мегалобластной анемии Лекарственные средства и токсины. Лекарственные средства вызывают мега- лобластную анемию посредством различных механизмов. Некоторые из них, например метотрексат, являются сильными ингибиторами дигидрофолатредукта- зы, другие (пентамидин, триметоприм, триамтерен и пириметамин) — антагонистами фолиевой кислоты. Такие химиотерапевтические препараты, как аналоги пурина (азатиоприн, 6-меркаптопурин, 6-тиогуанин), пиримидина (5-фторурацил, цитозин арабинозид) и другие (прокарбазин, гидроксимочеви- на) непосредственно ингибируют синтез ДНК. Прием противосудорожных препаратов (фенитоин, барбитураты) приводит к дефициту этого витамина посредством еще не изученных механизмов. Метаболизм фолата нарушает алкоголь. Противовирусные препараты зидовудин и ацикловир вызывают выраженную мегалобластную анемию, однако механизм ее развития не ясен. Закись азота окисляет кобаламин и может провоцировать острое мегалобластное состояние, характеризующееся быстро развивающейся тромбоцитопенией и/или лейкопенией при отсутствии анемии. Миелодисплазия и эритролейкоз. Мегалобластный эритропоэз наблюдается при рефрактерной анемии, приобретенной сидеробластной анемии и других формах миелодисплазии. Мегалобластоз и созревание эритроцитов причудливой формы являются признаками эритролейкоза (синдром Ди Гульельмо [Guglielmo]). Метаболизм витамина Bi2 и фолиевой кислоты. Кобаламин — кофактор двух внутриклеточных ферментов. В митохондриях он выполняет коферментную функцию метилмалонил-КоА-мутазы, катализирующей превращение метилма- лонил-КоА в сукцинил-КоА (рис. 3-8 А). В цитоплазме кобаламин — кофактор гомоцистеин-метионинметилтрансферазы (метионинсинтазы), которая катализирует перемещение метальных групп от N-метилтетрагидрофолата к гомоцисте- ину с образованием метионина (рис. 3-8 Б). Находясь в клетке, фолат восстанавливается в 5-метилтетрагидрофолат, отдающий метиловую группу кобаламину в процессе образования метионина из гомо-
Дифференциальная диагностика гипопролиферативной анемии 97 цистеина (рис. 3-8). Соединения фолиевой кислоты играют также важную роль в синтезе ДНК, являясь донорами одного атома углерода при превращении дезок- сиуридина в дезокситимидин. Тетрагидрофолат подвергается полиглутаминиро- ванию; полагают, что этот механизм обеспечивает сохранение фолиевой кислоты в клетке. Дефицит кобаламина приводит к блокаде метаболизма фолата на этапе образования метилтетрагидрофолата, в результате чего фолат расходуется на синтез дезоксиуридина; при этом полиглутаминирование протекает менее эффективно, что вызывает утечку фолиевой кислоты из клетки (рис. 3-8 Б). Недостаточность кобаламина приводит к мегалобластозу за счет функционального дефицита фолата, поэтому дефицит этих двух витаминов невозможно дифференцировать на основании морфологии крови и костного мозга. Вместе с тем дефицит только кобаламина вызывает неврологическое заболевание, для которого характерна пятнистая демиелинизация серого вещества в головном и спинном мозге и периферических нервах. Причина этого феномена пока не установлена. Предполагают, что ингибирование метилмалонил-КоА-мутазы (вследствие недостаточности Bi2, но не фолиевой кислоты) угнетает метаболизм жирных кислот, содержащих нечетное число атомов углерода, в результате чего происходит внедрение аномальных жирных кислот в миелин. Эти аномальные кислоты можно обнаружить при биопсии нервов у больных с дефицитом кобала- Метилмалонил-КоА ««- Метилмалонил- КоА-мутаза Сукцинил-КоА Рис. 3-8 А. Метаболизм кобаламина в митохондриях Метил- л-ТГФ I ж ■ Метил-ТГФ ТГФ ПолиглугамированныйТГФ I Клеточная мембрана Рис. 3-8 Б. Метаболизм фолиевой кислоты и кобаламина в цитоплазме. ТГФ — тетрагидрофолат 4 3ак 313
98 Глава 3. Эритрбциты мина. Дефицит метионина также может способствовать появлению нейропатии за счет нарушения йродукции холинсодержащих фосфолипидов. Симптомы и признаки мегалобластной анемии. При беседе с больным мегало- бластозом необходимо обратить внимание на особенности его диеты и состояние ЖКТ. Наличие в анамнезе плохого питания, нарушений всасывания, алкоголизма дает возможность предполагать дефицит фолиевой кислоты, а хирургическое вмешательство на желудке, равно как и неврологическое или психическое заболевание в анамнезе — возможный дефицит кобаламина. Необходимо узнать о приеме лекарств, особенно противосудорожных, цитостатических средств, антагонистов фолата и закиси азота. Аутоиммунные нарушения в анамнезе (гипотиреоз, болезнь Аддисона, витилиго) позволяют предположить пернициозную анемию. При физикальном обследовании пациента некоторые данные могут помочь постановке диагноза и явиться ключом к пониманию этиологии. Возможен лимонный оттенок кожи — следствие сочетания желтухи и бледности. При мегалобластной анемии часто наблюдаются глоссит и хейлит. У больных с нарушенным питанием встречаются и другие проявления витаминной недостаточности: остеомаляция, дерматит, кровотечения и инфекции. При дефиците фолата или кобаламина часто имеется усиленная пигментация ногтевого ложа и кожных складок. Может развиться умеренная спленомегалия как результат экстрамедуллярного гемопоэза. Неврологические признаки и симптомы дефицита кобаламина различны в зависимости от тяжести патологии. К ранним признакам относится дисфункция задних рогов спинного мозга с потерей проприоцепции и ощущением вибрации. Пациенты двигаются с трудом, широко расставляя ноги при ходьбе. Позже у них развивается поражение пирамидного, спинно-мозжечкового и спиноталамическо- го трактов, сопровождающееся мышечной слабостью, прогрессирующей спастич- ностью, гиперрефлексией, ножницеобразной походкой. Возможно также повреждение периферических нервов с утратой глубоких сухожильных рефлексов, параличом черепно-мозговых нервов или потерей контроля над сфинктерами. При длительном дефиците кобаламина возникают деменция и нейропсихическое заболевание. Неврологическая симптоматика при дефиците кобаламина может иметь место и без анемии. Результаты некоторых исследований дают основание предполагать, что чем выше гематокрит, тем тяжелее неврологические нарушения. Таким образом, по уровню содержания витамина Bt2 можно лишь отчасти судить о глубине деменции и тяжести нейропсихических симптомов. Клинические признаки дефицита фолиевой кислоты подобны таковым при дефиците кобаламина, но неврологическая симптоматика отсутствует; впрочем, некоторые авторы все же описывают слабо выраженные нейропсихические нарушения. Диагностика недостаточности фолиевой кислоты и кобаламина. Наличие мак- роцитоза должно насторожить клинициста в отношении возможного дефицита фолиевой кислоты и/или кобаламина, особенно если СОК больше 110 мкм3. В то же время у больных с одновременным дефицитом железа, талассемией и анемией при хроническом заболевании мегалобластоз может быть без макроцитоза. Низкий уровень ретикулоцитов, умеренная лейкопения и тромбоцитопения также указывают на дефицит фолата или кобаламина. В мазке периферической крови видны макроовалоциты, обнаруживается ани- зоцитоз, пойкилоцитоз, одиночные ядерные эритроциты и базофильная зернистость (табл. 3-3). Уникальной особенностью мегалобластной анемии является ги-
Дифференциальная диагностика гипопролиферативной анемии 99 персегментация ядра полиморфно-ядерных клеток, что объясняется нарушением синтеза ДНК. Наличие даже одной клетки с ядром из 6 долей — верный признак недостаточности кобаламина или фолата (глава 4,. табл. 1). Тромбоциты имеют тенденцию увеличиваться в размерах и изменять форму. В костном мозге наблюдается изобилие клеток при уменьшении количества мегакариоцитов и появлении аномально крупных предшественников гранулоцитов (гигантские палоч- коядерные клетки и метамиелоциты). Предшественники эритроцитов также увеличены в размерах и характеризуются ядерно-цитоплазматической асинхро- нией (ядро выглядит менее зрелым, чем цитоплазма). У больных обнаруживаются признаки, свидетельствующие о неэффективности эритропоэза, в сочетании с непрямой гипербилирубинемией и повышением уровня ЛДГ по причине интра- медуллярного (костномозгового) лизиса эритроцитов. Диагноз мегалобластной анемии ставится на основании определения содержания фолиевой кислоты и кобаламина в крови. Уровень фолата можно измерить в сыворотке или в эритроцитах периферической крови. Поскольку уровень фолата в сыворотке отражает недавнее поступление последнего с пищей, то он будет низким уже через 24-48 ч после прекращения приема пациентом фолиевой кислоты. Наоборот, у больных с дефицитом фолата можно наблюдать нормализацию его уровня через несколько часов после принятия пищи, содержащей фолат. Ге- молизированные эритроциты выделяют фолиевую кислоту в сыворотку, ложно повышая сывороточный уровень даже при внутриклеточном дефиците фолата. Уровень эритроцитарного фолата в 30 раз выше сывороточного и обычно коррелирует с таковым в тканях. Следует иметь в виду, что дефицит кобаламина, ухудшающий полиглутаминирование фолата, может вызывать утечку последнего из клеток, что приводит к снижению уровня фолата в эритроцитах при нормальном уровне в сыворотке. Содержание кобаламина в сыворотке обычно точно отражает его запасы в организме. Примерно у 5 % больных с дефицитом кобаламина и неврологическими и/или гематологическими нарушениями уровень кобаламина в сыворотке находится на нижней границе нормы. У таких пациентов диагноз можно поставить на основании измерения содержания в моче метаболитов метилмалоновой кислоты и гомоцистеина: при дефиците кобаламина показатели будут повышены, что связано соответственно с метаболической блокадой метилмалонил-КоА-мутазы и метионинсинтазы (рис. 3-8 А и 3-8 Б). После постановки диагноза определить этиологию дефицита кобаламина помогает проба Шиллинга. В ходе пробы перорально вводится радиоактивный коба- ламин. Затем парентерально — большая доза немеченного витамина с целью насыщения циркулирующих кобаламинсвязывающих белков транскобаламинов I и II и обеспечения максимальной экскреции абсорбированного из кишечника радиоактивного кобаламина с мочой. В суточной порции мочи радиоактивность должна составлять более 8 % от введенной дозы. Одновременное пероральное введение меченного другим изотопом кобаламина, связанного с ВФ, позволяет провести сравнение абсорбции комплекса ВФ-кобаламин с абсорбцией свободного витамина. Избирательное нарушение абсорбции свободного кобаламина, компенсированное комплексом ВФ-кобаламин, указывает на пернициозную анемию и отсутствие ВФ. Если нарушение абсорбции не компенсируется, пробу можно повторить после назначения курса антибиотиков широкого спектра действия (подавление избыточного бактериального роста) и последующего применения панкреатичес-
100 Глава 3. Эритроциты ких ферментов (устранение панкреатической недостаточности). Проба Шиллинга показательна лишь при тщательном сборе мочи и в настоящее время используется не столь широко, поскольку выявление наличия анти-ВФ или антител к париетальным клеткам позволяет поставить диагноз пернициозной анемии и без нее. Лечение больных с дефицитом фолиевой кислоты и кобаламина. К лечению следует приступать после определения уровней фолиевой кислоты и кобаламина. Больные с вторичным в результате пернициозной анемии дефицитом кобаламина должны получать парентеральную терапию. Она обычно начинается с дозы 1 мг/сут подкожно или 100 мкг внутривенно в течение7 дней, затем 1 мг подкожно 1 раз в месяц. Пациенты с нормальной абсорбцией кобаламина могут получать пе- роральную заместительную терапию по 1 -5 мг/сут, некоторым больным ПА показаны более высокие дозы. Данная терапия проводится пациентам, не желающим получать препарат парентерально. Всем пациентам, принимающим кобаламин, необходимо назначать и фолат, следя за тем, чтобы не развивался дефицит железа, поскольку фолат и железо потребляются пролиферирующими тканями. При тяжелой анемии и мегалобластозе коррекция дефицита кобаламина может привести к острой гипокалиемии, гиперурикемии и гипофосфатемии в связи со стремительной активацией клеточной пролиферации и метаболизма ДНК и белков. Пациентам с дефицитом фолиевой кислоты назначают перорально по 1-5 мг фолата ежедневно. Поскольку недостаточность кобаламина может привести к дефициту фолата, еще до начала лечения последним очень важно убедиться в том, что у больного содержание кобаламина в норме. Хотя при дефиците кобаламина анемия может корригироваться высокими дозами фолата, это никак не отражается на неврологической патологии, отсрочка соответствующего лечения которой способна привести к необратимым изменениям. Иногда после начала заместительной терапии у больных быстро наступает значительное улучшение состояния, вплоть до повышения величины гемато- крита. Количество ретикулоцитов увеличивается через 2-3 дня и достигает пика на 8-й день. В пределах 1 недели наблюдается повышение уровня гемоглобина и гематокрита, а полная коррекция анемии — в течение 2-х месяцев. Неврологические нарушения не всегда обратимы: чем дольше период проявления неврологических симптомов, тем хуже прогноз. У большинства пациентов максимальное улучшение наступает через 6-12 месяцев. Нормоцитарные анемии Перечень заболеваний, которые необходимо учитывать при дифференциальной диагностике нормоцитарных анемий, достаточно велик (табл. 3-4). Макроцитар- ные и микроцитарные анемии обычно нормоцитарны на ранних стадиях процесса. Кроме того, смешанная анемия, такая как при сочетанном дефиците фолиевой кислоты и железа, на основании показаний автоматического цитометра может быть квалифицирована как нормоцитарная. Поэтому для подтверждения результатов автоматической цитометрии всегда необходимо исследовать мазок периферической крови. Анемия с нормальным средним объемом клеток наблюдается как при различных хронических заболеваниях, так и при недостаточности костного мозга (апластическая анемия и парциальная красноклеточная аплазия [ПККА]). Анемия, сопровождающая уремию, гипотиреоз, гипертиреоз и другие эндокринные нарушения, обычно нормоцитарна.
Анемия с ретикулоцитозом 101 Анемия при хронических заболеваниях Анемия может развиваться у больных с хроническими инфекционными или воспалительными процессами, злокачественными новообразованиями, аутоиммунными нарушениями. Она характеризуется относительно низким уровнем эритро- поэтина, пониженной реакцией костного мозга на эритропоэтин и несколько сокращенным сроком жизни эритроцитов. У больных отмечается снижение уровня железа, пониженная железосвязывающая способность при насыщении транс- феррина обычно больше 10 %. Уровень ферритина, относящегося к белкам острой фазы, часто повышен. Исследование костного мозга помогает определить наличие адекватных или увеличенных запасов железа в ретикулоэндотелиальной системе и сниженное его количество в предшественниках эритроцитов. Анемия, возникающая при хронической патологии, разрешается при излечении первичного заболевания. У некоторых больных, главным образом у тех, кто имеет низкий уровень эритропоэтина, его введение в больших дозах может корригировать анемию. Это характерно для некоторых злокачественных опухолей (особенно множественной миеломы), ВИЧ-инфекции, отдельных воспалительных процессов, например ревматоидного артрита. Эритропоэтин служит основным терапевтическим средством лечения анемии при почечной недостаточности. Анемия с ретикулоцитозом Гемолиз — это преждевременное разрушение эритроцитов в кровеносных сосудах и/или сосудистых пространствах ретикулоэндотелиальной системы. Признаком гемолиза является большое число ретикулоцитов, что отражает тенденцию костного мозга компенсировать уменьшение эритроцитарной массы и понижение кис- лородтранспортной способности крови. Еще одной причиной ретикулоцитоза может быть кровопотеря. При обследовании пациента с подозрением на гемолиз необходимо обратить внимание на такие анамнестические данные, как перенесенные инфекции, применяемые больным лекарственные средства, воздействие токсинов, дыма, химических веществ и экстремальных температур, имевшие место путешествия; иными словами, важно тщательное изучение профессионального и семейного анамнеза. Этническая и расовая принадлежность пациента может навести на мысль о специфических наследственных гемоглобинопатиях и энзимо- патиях. Следует отметить факты переливания крови и ее продуктов. При физи- кальном обследовании пациента с гемолизом могут обнаруживаться бледность, желтуха и спленомегалия. Для острого внутрисосудистого гемолиза, который развивается при посттрансфузионных осложнениях или пароксизмальной ночной гемоглобинурии, характерны боль в спине и темная моча.„У больных с тяжелым хроническим гемолизом наблюдаются типичные изменения лица и скелета, вызываемые усилением гемопоэтической функции костного мозга, подобные симптомам талассемии. У лиц молодого возраста хронический гемолиз приводит к образованию пигментных камней в желчном пузыре. При лабораторном исследовании обнаруживается анемця, которая, если использовать автоматический цитометр, обычно определяется как макроцитарная, поскольку ретикулоциты крупнее зрелых эритроцитов. Ключевым этапом диагностики является исследование мазка периферической крови, так как морфология эритроцитов часто отражает этиологию деструктивного процесса (табл. 3-3).
102 Глава 3. Эритроциты У больных гемолитической и мегалобластной анемией повышается уровень непрямого билирубина и активность лактатдегидрогеназы. Содержание гаптогло- бина в плазме (гаптоглобин связывает свободный гемоглобин) снижается, так как после связывания с гемоглобином он быстро выводится из кровообращения печенью. При иммуноопосредованном гемолизе оказывается положительным прямой антиглобулиновый тест Кумбса, с помощью которого определяют иммуноглобулины и комплемент на поверхности эритроцитов. У больных с внутрисосудистым гемолизом возможны гемоглобинурия, гемосидеринурия и повышение уровня свободного гемоглобина в плазме. Гемолитические анемии могут вызываться как аномалиями собственно эритроцитов, так и другой патологией, быть врожденными или приобретенными (табл. 3-9 и 3-10). Гемолитические анемии, вызванные аномалиями эритроцитов Патология мембраны Наследственный сфероцитоз — это гетерогенная группа состояний, обусловленных мутациями в генах, кодирующих мембранные белки цитоскелета эритроцитов. Болезнь почти всегда наследуется аутосомно-доминантным путем, хотя описаны и редкие случаи аутосомно-рецессивного наследования. Наболее частым дефектом при наследственном сфероцитозе являются аномалии спектрина и анкирина, реже — сегмента 3 или протеина 4.2 (рис. 3-1). У больных наблюдаются гемолитическая анемия, спленомегалия и сфероцитоз периферической крови. Сфероциты образуются, когда эритроциты с аномальными структурными белками мембраны проходят через селезенку, теряя при этом часть клеточной мембраны. В результате такие эритроциты утрачивают свою двояковогнутую форму и становятся похожими на мячик. Площадь поверхности клеток уменьшается так же, как и способность их мембраны к растяжению в гипотоническом растворе. Последнее обстоя- ТАБЛИЦА 3-9. Классификация гемолитических анемий Патология эритроцитов Энзимопатии Дефицит глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы Дефицит пируваткиназы Прочие Гемоглобинопатии Аномалии мембраны Наследственный сфероцитоз Наследственный эллиптоцитоз Наследственный пиропойкилоцитоз Наследственный стоматоцитоз Шпороклеточная анемия Пароксизмальная ночная гемоглобинурия Внеэритроцитарная патология Спленомегалия Аутоиммунная гемолитическая анемия Микроангиопатическая гемолитическая анемия Анемия, индуцированная инфекциями, токсинами
Анемия с ретикулоцитозом 103 ТАБЛИЦА 3-10. Препараты, вызывающие гемолиз при недостаточности Г-6-ФДГ Антибактериальные препараты Сульфаниламиды Нитрофурантоин Налидиксовая кислота Противомалярийные средства Дапсон Хлорамфеникол Доксорубицин Прочие Аминосалициловая кислота Фенацетин Пробенецид Прокаинамид Витамины Си К Аспирин в высоких дозах тельство объясняет то, что лизис сфероцитов происходит при более высоком уровне осмолярности среды, чем лизис нормальных эритроцитов. Соответственно, диагноз ставится на основании определения осмотической резистентности (рис. 3-9). У большинства больных развивается компенсированная умеренная анемия, которая нарастает в условиях подавленного ретикулоцитоза, что и происходит во время инфекций и/или при применении медикаментов, оказывающих супрессив- ЮОг 80 60 со S § ,© 40 Г Наследственный сфероцитоз L После спленэктомии I До спленэктомии N. \ < \/. /; '; // \— У . I <'\ / / / / ; / / / / / / / / 11 'i '/ * X / / * t \ . Норма ^ ■■ / / \у/ 1 1 1 20 L 0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 Натрия хлорид, г/100 мл 0,3 0,2 Рис. 3-9. Осмотическая резистентность эритоцитов у больного с наследственным сфероцитозом до и после спленэктомии. (По: Isselbacher K.J. et al. eds. Harrison's Principles of Internal Medicine, 13th ed. New York: McGraw-Hill, 1994:1539, Fig. 307-1. Osmotic fragility of red cells in hereditary spherocytosis.)
104 Глава 3. Эритроциты ное действие на костный мозг. При этом часто необходимо назначение фолиевой кислоты. У многих пациентов при НС в желчном пузыре образуются пигментные камни, что требует иногда хирургического вмешательства. В более тяжелых случаях, при выраженной анемии, следует выполнить спленэктомию. Эта процедура снижает степень гемолиза и увеличивает продолжительность жизни эритроцитов, купируя анемию. При наследственном эллиптоцитозе цитоскелетные аномалии локализуются на участках взаимодействия между цитоплазматическими белками, особенно между а- и р-спектрином, а также спектрином и протеином 4.1. В результате образуются эритроциты овальной или эллиптической формы (табл. 3-3) с уменьшенным сроком жизни. Наследование обычно аутосомно-доминантное, причем у большинства больных симптомы отсутствуют или имеет место умеренная анемия и спле- номегалия. Тяжелая форма наследственного элиптоцитоза — наследственный пиропойкилоцитоз, характеризуется аутосомно-рецессивным способом наследования, выраженной анемией, наличием фрагментированных эритроцитов, микро- сфероцитов и эллиптоцитов. Лечение такое же, как и при наследственном сферо- цитозе. Спленэктомия выполняется только у больных с тяжелой формой анемии. Третья аномалия эритроцитов — стоматоцитоз. Для него характерна поперечная щель (стома) в эритроцитах, обнаруживаемая при исследовании мазка периферической крови (табл. 3-3). Подобное явление наблюдается при редких наследственных нарушениях катионной проницаемости мембраны, алкоголизме, новообразованиях, заболеваниях сосудов и желчевыводящих путей, а также изредка как побочный эффект принимаемых лекарственных средств. Акантоциты, или шпоровидные клетки, имеют выпячивания мембраны различного размера, которые легко распознаются при изучении мазка крови. Эти клетки находят у пациентов с терминальной стадией заболевания печени, а причина их появления связана с синтезом в этих условиях аномальных липопротеи- нов плазмы и эритроцитарной мембраны. Акантоциты могут также наблюдаться у больных с удаленной селезенкой, при крайне неполноценном питании и различных нарушениях всасывания. Аналогичные морфологические изменения периферической крови в сочетании с легким гемолизом встречаются у пациентов с абе- талипопротеинемией — врожденным отсутствием Р-липопротеина. При уремии эритроциты имеют симметричные выступы меньшего размера и называются шиловидными клетками, или эхиноцитами. Пароксизмальная ночная гемоглобинурия Пароксизмальная ночная гемоглобинурия (ПНГ) — приобретенное заболевание, при котором клон гёмопоэтических клеток утрачивает способность синтезировать гликанфосфатидилинозитол — якорь, необходимый для связывания регуляторов комплемента с эритроцитарной мембраной. При этом виде патологии эритроциты чрезмерно чувствительны к лизису комплементом. Для диагностики ПНГ используется выявление аномального лизиса эритроцитов в присутствии комплемента, активированного с помощью подкисленной сыворотки (тест Хэма или лизис в гипотонической среде в присутствии сахарозы). В настоящее время возможна прямая диагностика методом проточной цитометрии, позволяющим определить отсутствие на эритроцитарной мембране фактора ускорения распада и ингибитора реактивного лизиса. Эти два белка — важные регуляторы функции
Анемия с ретикулоцитозом 105 комплемента и обычно присоединяются к клеточной мембране с помощью гли- канфосфатидилинозитола. ПНГ, которой страдают преимущественно молодые люди, проявляется острыми приступами боли в спине — следствием врутрисосудистого гемолиза. Поскольку гемолиз протекает прежде всего внутри сосудов, ретикулоэндотелиальная система не может полностью захватить освобождаемые при этом гемоглобин и железо, что приводит к гемоглобинурии и/или гемосидеринурии. Кроме того, возможны тром- ботическиеЪсложнения (тромбозы глубоких вен, воротной вены, брыжеечной вены и церебральных вен, синдром Бадда-Киари). Полагают, что причиной подобных осложнений ПНГ служит агрегация тромбоцитов, вызываемая неконтролируемой активацией комплемента. Заболевание ассоциируется также с апластической анемией, острым лейкозом и миелофиброзом. У пациентов наблюдаются нормоцитар- ная анемия, умеренные тромбоцитопения и лейкопения, низкая активность лейкоцитарной щелочной фосфатазы. Лечение только поддерживающее. Пациентам следует назначать гемотрансфузии для подавления пролиферации аномального клона. Иногда эффективно применение кортикостероидов. Молодым людям целесообразно проведение трансплантации костного мозга, особенно при апластической анемии или тяжелых тромботических осложнениях. Эритроцитарные энзимопатии Дефицит глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы. Наиболее распространенной патологией метаболизма эритроцитов является дефицит глюкозо-6-фосфатдегидро- геназы (Г-6-ФДГ) — фермента, восстанавливающего пиридиннуклеотид в гексо- зомонофосфатном шунте (рис. 3-2). Этот путь окисления углеводов важен для продукции восстановленного глутатиона, который в свою очередь защищает сульфгидрильные группы гемоглобина и эритроцитарную мембрану от окисления. У больных с недостаточностью Г-6-ФДГ проокисидантный эффект инфекций, ацидоза, определенных лекарственных препаратов и токсинов (табл. 3-10) приводит к преципитации гемоглобина и внутрисосудистому гемолизу. Преципитацию гемоглобина в виде эритроцитарных включений (тельца Гейнца) можно наблюдать при исследовании мазка периферической крови, окрашенного кристаллическим фиолетовым. Кроме того, в периферической крови можно увидеть так называемые "надкусанные" эритроциты — следствие удаления селезенкой части клетки, содержащей включения (табл. 3-3). Наследование дефицита Г-6-ФДГ сцеплено с полом (с Х-хромосомой), поэтому у гетерозиготных женщин выраженный гемолиз встречается крайне редко. Существуют два клинических синдрома: легкая форма (наблюдается у лиц африканского происхождения) и более тяжелая (выявляется у жителей Азии и Средиземноморья). Первый тип (африканский) характеризуется небольшим снижением ферментативной активности, главным образом в старых эритроцитах. Гемолиз обычно самоограничен, так как активность фермента в ретикулоцитах и юных эритроцитах нормальна. У больных со вторым типом (средиземноморским) возможен умеренный хронический гемолиз, однако при действии окислителей тяжесть гемолиза резко возрастает: по неясным причинам тяжелый гемолиз развивается также при употреблении этими больными в пищу некоторых сортов бобовых. Диагноз ставится на основании определения уровня Г-6-ФДГ в крови, однако у пациентов, только что перенесших острый приступ гемолиза, этот показатель
106 Глава 3. Эритроциты может соответствовать норме — свидетельство нормальной ферментативной активности выживших ретикулоцитов и юных эритроцитов. Лечение сводится к поддерживающей терапии во время острого приступа и исключению провоцирующих гемолиз средств (или продуктов питания). При хроническом гемолизе может быть эффективна спленэктомия. Другие виды энзимопатий. Описана недостаточность большинства ферментов гликолиза, однако едва ли не самым распространенным нарушением является дефицит пируваткиназы. Многие виды энзимопатий наследуются аутосомно-рецес- сивным путем. У больных наблюдается врожденный несфероцитарный гемолиз различной степени тяжести. Лечение только поддерживающее; в некоторых случаях показана спленэктомия. Гемоглобинопатии Гемоглобинопатии — заболевания, вызванные синтезом аномального гемоглобина. Подобно талассемии и дефициту Г-6-ФДГ, гемоглобинопатии чаще всего развиваются у лиц, проживающих в "малярийном поясе", поскольку гетерозиготы относительно устойчивы к, P. falciparum. Диагноз гемоглобинопатии ставится на основании результатов электрофореза гемоглобина (глава 11). Серповидно-клеточная анемия. Серповидно-клеточная анемия (СКА) — гемоглобинопатия, наиболее распространенная у народов Америки, африканцев, уроженцев центральной Индии, жителей Средиземноморья и Средней Азии. Гемоглобин S образуется в результате точечной мутации в гене Р-цепи, приводящей к замещению в 6-м положении глутаминовой кислоты валином. Дезоксигениро- ванный гемоглобин S обладает пониженной растворимостью и способен к полимеризации, приводящей к деформации эритроцитов и гемолизу (табл. 3-3). Острые проявления СКА. Серповидно-клеточная анемия может вызвать острую патологию почти любой системы организма (табл. 3-11). Большинство этих осложнений связано с эпизодическим образованием серповидных клеток, закупоривающих микрососуды. Болевые (вазоокклюзионные) кризы возникают в том случае, когда деформированные серповидные эритроциты, взаимодействуя с тромбоцитами, эндотелием, коагуляционными белками и другими циркулирующими факторами, вызывают нарушение микроциркуляции. Это является причиной возникновения тканевой гипоксии, инфарктов и характерных рецидивирующих болевых приступов (область спины, груди, живота, длинных трубчатых костей). Вазоокклюзионные кризы часто провоцируются инфекцией, холодом, физической нагрузкой и эмоциональным стрессом. У детей возможно падение ге- матокрита вследствие секвестрации крови в селезенке. Рецидивирующие инфаркты селезенки обусловливают ее некроз и фиброз; у большинства взрослых пациентов с СКА развивается функциональная аспления. Они обладают повышенной чувствительностью к различным инфекциям, особенно вызываемым инкапсулированными бактериями (глава 1). Средняя продолжительность жизни эритроцитов у больных, гомозиготных по гемоглобину S, составляет только 17 дней (в норме 120 дней). У больных с СКА наблюдается хроническая гемолитическая анемия с уровнем гематокрита от 18 до 32 % и ретикулоцитов — около 10 %. Вследствие сокращения срока жизни эритроцитов больные особенно чувствительны к транзиторной супрессии кост-
Анемия с ретикулоцитозом 107 ного мозга, вызванной инфекцией, например парвовирусом В19 (избирательное поражение предшественников эритроцитов), пневмококком, сальмонеллой, вирусом Эпштейна-Барр и др. В этой ситуации может развиться "апластическии криз" с резким падением гематокрита, содержания гемоглобина и числа ретику- лоцитов. У больных не исключен некроз костного мозга, сопровождающийся болями в костях, лихорадкой и картиной лейкоэритробластоза в периферической крови. Подобное состояние может осложниться эмболией легких агрегатами клеток костного мозга. Вазоокклюзионные кризы в жизненно важных органах иногда сопровождают-1 ся серьезными заболеваниями и даже приводят к смерти. Острый грудной синдром вызван появлением в микрососудистом русле легких серповидных клеток и характеризуется болью в груди, одышкой, гипоксеми- ей, лихорадкой и обнаруживаемыми при рентгенологическом исследовании инфильтратами. Клинические признаки синдрома не отличимы от таковых при пневмонии, поэтому обязательно назначение антибиотиков (обычно эритромицина). Это патологическое состояние угрожает жизни пациентов и является показанием для проведения им заменных трансфузий и интенсивного мониторинга. Примерно у 25 % больных развиваются острые неврологические нарушения, в том числе припадки, тромботические и геморрагические инсульты, транзитор- ные ишемические приступы. Мозговые инсульты — результат закупорки крупного сосуда, возникают в основном у детей и в 70 % случаев при отсутствии лечения рецидивируют в течение 3 лет. При инсульте целесообразно проведение курса заменных трансфузий, значительно снижающих частоту рецидивов. У взрослых больных с СКА не исключено возникновение острых геморрагических инсультов в результате неоваскуляризации и образования аневризм сосудов головного мозга. ТАБЛИЦА 3-11. Клинические проявления серповидно-клеточной анемии Органы Острые проявления Хронические проявления Легкие Мочеполовая система Нервная система Гепато-били- арный тракт Скелет Глаза Кожа Острый грудной синдром Гематурия Папиллярный некроз Приапизм Тромботический инсульт Геморрагический инсульт Припадки Транзиторные ишемические приступы Синдром правого верхнего квадранта Вирусный гепатит Остеомиелит (особенно вызванный сальмонеллой) костный инфаркт Ишемия и геморрагии сетчатки Отслоение сетчатки Хроническая гипоксемия Гипостенурия Тубулярные дефекты Хроническая почечная недостаточность Заболевания спинного мозга Неоваскуляризация с образованием аневризмы Холелитиаз Гепатопатия Аваскулярный некроз Рентгенологическая патология (деформация "рыбий рот") Пролиферативная ретинопатия Кожные язвы
108 Глава 3. Эритроциты Для СКА характерна острая патология мочеполовой системы. Рецидивирующий приапизм наблюдается более чем у 50 % мужчин с СКА. Приапизм, продолжающийся несколько часов, следует лечить заменными переливаниями крови с целью уменьшения эрекции, предотвращения рубцевания и развития импотенции. Если консервативное лечение неэффективно, можно прибегнуть к хирургическому вмешательству, обеспечивающему декомпрессию пещеристых тел. Появление серповидных клеток в мозговом слое почки обусловливает возникновение гематурии и папиллярного некроза. Вместе с тем, для исключения других причин (инфекции мочевых путей, гломерулонефрит, опухоли, камни) больных СКА с гематурией необходимо обязательно обследовать. Пациенты с СКА склонны к остеомиелиту, который важно дифференцировать от костных инфарктов. Остеомиелит чаще вызывают сальмонеллы, стафилококки и энтеробактерии. Бактериологический диагноз должен быть поставлен до начала лечения. Хронические проявления СКА. Повторяющиеся эпизоды сосудистой окклюзии и хронический гемолиз — причина прогрессирующей дисфункции фактически всех органов (табл. 3-11). Рецидивирующие легочные инсульты обычно приводят в 40-50-летнем возрасте к слабой или умеренно выраженной гипоксемии и часто становится причиной дыхательной недостаточности с летальным исходом. Возникновение ацидоза и гиперосмолярности мозгового слоя почек связано с образованием серповидных клеток, поэтому у всех больных СКА рано возникает хроническое заболевание почек. Одной из первых дисфункций почек является гипостенурия (неспособность концентрировать мочу), обнаруживаемая уже к 10 годам жизни. Нарушение концентрационной способности почек делает больных с СКА особенно чувствительными к дегидратации. Дефекты канальцев могут проявляться в виде тубулярного ацидоза и гиперкалиемии. К другим хроническим осложнениям СКА относятся желчнокаменная болезнь, нарушение функции печени, ретинопатия и хронические язвы кожи. Лечение серповидно-клеточной анемии. В основе лечения острой вазоокклюзии лежит использование жидкостей, кислорода, фолиевой кислоты и наркотических анальгетиков. Необходимо иметь в виду возможность присоединения внешнего усиливающего патологию фактора, как правило, инфекции, что требует соответствующего лечения. При симптоматической анемии и снижении величины гема- токрита необходимы гемотрансфузии, но при этом гематокрит нельзя увеличивать более 30 %, поскольку возрастание вязкости крови может ухудшить микроциркуляцию. Показания для заменных трансфузий: острый грудной синдром с гипоксеми- ей, инсульт, некроз костного мозга, приапизм, непереносимая боль. Цель обменных трансфузий заключается в сокращении доли гемоглобина S до уровня меньше 35 %. Чтобы предотвратить вазоокклюзию и сепсис у больных с функциональной аспленией, необходимо интенсивное лечение инфекции. У детей опасность развития сепсиса особенно высока, поэтому обязательна пенициллинопрофилактика для предотвращения инфицирования Streptococcus pneumoniae. У взрослых чаще всего пневмония вызывается Mycoplasma pneumoniae, чувствительной к эритромицину. При подготовке к хирургическому вмешательству проводится инфузионно- трансфузионная терапия с целью достижения нормоволемии и уровня гемоглобина 100 г/л — состояния, при котором риск летального исхода во время операции минимален. Последние рандомизированные исследования, проведенные в различных медицинских центрах, показали, что этот консервативный режим столь
Анемия с ретикулоцитозом 109 же эффективен для снижения содержания гемоглобина S до уровня менее 30 %, как и радикальный подход с заменными трансфузиями, при котором чаще отмечаются трансфузионные осложнения. Больные должны быть привиты поливалентной пневмококковой вакциной и ежегодно проходить противогриппозную вакцинацию. К другим общим профилактическим мерам относятся добавление к рациону фолиевой кислоты и ежегодная консультация окулиста для своевременного выявления патологии сетчатки. Сексуально активные женщины должны быть информированы о способах контрацепции и возможных тяжелых последствиях беременности для матери и плода. Так, могут развиваться пиелонефрит, инфаркт легкого, пневмония, острый грудной синдром, послеродовое кровотечение, недоношенность, гибель плода. Профилактическое использование заменных трансфузий во время беременности — вопрос спорный, но в случае замедленного внутриутробного роста их следует иметь в виду. При абортах и выкидышах необходимо тщательное наблюдение за пациенткой, поскольку подобные состояния могут вызвать острое осложнение СКА. Одно из последних рандомизированных исследований показало, что гидроксимо- чевина повышает уровень фетального гемоглобина у больных с СКА и снижает количество и тяжесть болевых приступов. Более высокая концентрация у-гемоглобина в эритроцитах предотвращает вазоокклюзионные состояния за счет образования а2р5у-тетрамеров, которые не подвергаются полимеризации и не вызывают формирования серповидных клеток. Образованию фетального гемоглобина также способствует масляная кислота, проходящая в настоящее время клинические испытания. У большинства больных СКА развивается перегрузка железом, прежде всего в результате многочисленных трансфузий. При уровне ферритина выше 2500- 3000 нг/мл необходимо начинать лечение дефероксамином. Работники здравоохранения должны всегда помнить о том, что серповидно- клеточная анемия — хроническое заболевание, сопровождающееся рецидивирующими болевыми приступами и угрожающими жизни состояниями, и поэтому пациентам с СКА чрезвычайно важна моральная поддержка. Малые признаки СКА. У 8-10 % черного населения Америки, гетерозиготных по СКА, клинические проявления развиваются редко. Анемия и вазоокклюзионные приступы, как правило, отсутствуют. Вместе с тем могут развиваться гематурия, изостенурия, а в редких случаях — патология сетчатки. Лица, относящиеся к этой категории, должны пройти генетическое обследование в связи с риском развития гемоглобинопатии у потомства, если у партнера есть один или несколько генов СКА, гемоглобин С (о нем еще пойдет речь) или (3-талассемия. Возможен пренатальный диагноз практически всех наиболее часто встречающихся гемоглобинопатии. Другие гемоглобинопатии. В гемоглобине С глутаминовая кислота замещена лизином в 6-м положении Р-глобиновой цепи. Эта мутация преобладает у жителей Западной Африки, а гетерозиготность наблюдается примерно у 2 % афро- американцев. У больных, гомозиготных по гемоглобину С, обычно выявляют умеренную гемолитическую анемию, требующую минимального лечения. В периферической крови обнаруживаются множественные мишеневидные клетки и складчатые эритроциты; в некоторых из них выявляются внутриклеточные кристаллы (табл. 3-3). У больных с гемоглобином SC серповидно-клеточный синдром выражен более слабо, чем у больных с гемоглобином SS. В первом случае наблюдается тенденция к спленомегалии и чаще встречаются ретинопатии. У больных с ге-
110 Глава 3. Эритроциты моглобином S и р+-талассемией заболевание также выражено слабее, чем у гомозигот по гемоглобину S. Однако при серповидно-клеточной Р°-талассемии нормальный (3-гемоглобин не продуцируется и больные имеют такой же фенотип, как и пациенты с гемоглобином SS. Гемоглобин Е определяется преимущественно у жителей Юго-Восточной Азии, особенно Бирмы и Таиланда, и является результатом мутации гена, кодирующего аминокислоту в 26-м положении Р-цепи. Симптоматика у гомозигот практически отсутствует, анемия выражена слабо, обнаруживается микроцитоз и мишеневидные клетки; у гетерозигот — только микроцитоз. Гемолитическая анемия, вызванная внеэритроцитарной патологией Иммунный гемолиз При иммунном гемолизе причина ускоренной деструкции эритроцитов заключается в связывании клеточной мембраны с антителами и/или комплементом. Диагноз ставится на основании результатов прямого антиглобулинового теста Кумб- са, в ходе которого антитела против иммуноглобулинов и комплемента смешиваются с эритроцитами пациента. Если на эритроцитарной мембране при- ч сутствует иммуноглобулин или комплемент, происходит агглютинация клеток. С помощью непрямого антиглобулинового теста Кумбса в сыворотке крови пациента выявляют свободно циркулирующие антитела. При иммунной гемолитической анемии он оказывается положительным у 80 % больных. Антитела, вызывающие иммунный гемолиз, обычно подразделяются на две группы: с максимальной активностью при обычной температуре тела (тепловые антитела — обычно IgG, редко IgA) и с максимальной активностью в холодовой среде (холодовые антитела — обычно IgM, иногда IgG). Каждая группа антител ассоциируется с определенными клиническими синдромами (табл. 3-12). Тепловая иммунная гемолитическая анемия. При этом виде анемии образование антител может быть первичным (идиопатическим) или вторичным в результате аутоиммунных заболеваний (системная красная волчанка, антикардиолипино- вый синдром), лимфопролиферативных нарушений (хронический лимфоцитар- цый лейкоз, лимфома), приема лекарственных препаратов, новообразований. Идиопатическая иммунная гемолитическая анемия чаще всего наблюдается у женщин среднего возраста. Как правило, появляется желтуха, симптомы анемии, у % больных увеличивается селезенка. Количество ретикулоцитов выше нормы. В периферической крови обнаруживаются сфероциты, которые формируются в результате действия макрофагов селезенки на мембрану эритроцитов, покрытых антителами. Иногда появляются ядерные эритроциты (табл. 3-3). Отсутствие ретикулоцитов не исключает возникновение гемолиза, так как в редких случаях антитела направлены также и против ретикулоцитов и/или у больных может иметь место сопутствующий дефицит фолиевой кислоты или железа. Однако уровень гаптоглобина обычно низкий, и, если гемолиз внутрисосудистый, уровень гемоглобина в плазме повышается. Диагноз ставится на основании результатов прямого антиглобулинового теста, который выявляет наличие IgG, обычно IgGi и IgG3, на эритроцитарной мембране. Оба подкласса IgG могут активировать комплемент; иногда комплемент (C3d) также обнаруживается на мембране эритроцитов.
Анемия с ретикулоцитозом 111 Лечение иммунной гемолитической анемии включает устранение, если это возможно, основного патологического состояния, вызывающего гемолиз; подавление образования антител и/или ингибирование уничтожения покрытых антителами эритроцитов в селезенке и печени. Кортикостероиды, угнетающие активность макрофагов и блокирующие образование антител, являются для большинства больных базисным терапевтическим средством. Для подавления антителообразу- ющего клона используют иммуносупрессию (циклофосфамид, хлорамбуцил, аза- тиоприн). Некоторым пациентам помогает даназол — синтетический андроген, ингибирующий функциональную активность макрофагов и, вероятно, оказывающий иное неспецифическое действие на иммунную систему. Иногда эффективно внутривенное введение иммуноглобулина, блокирующего активность макрофагов. При стероидной зависимости и рефрактерности к другим видам лечения целесообразно выполнение спленэктомии, эффективной примерно у 50 % больных. Гемолиз, индуцированный лекарственными препаратами. сс-Метилдопа — антиги- пертёнзивное средство, которое примерно у 20 % пациентов вызывает образование антител против эритроцитарной мембраны. Однако клинически выраженная гемолитическая анемия возникает редко. Другие лекарственные препараты индуцируют выработку антиэритроцитарных антител или в ответ на их связывание с эритроцитарной мембраной (пенициллин, цефалоспорины и пр.), или путем формирования тройных иммунных комплексов (хинидин, сульфаниламиды и др.). Во всех случаях лечение сводится к отмене лекарственного средства (табл. 3-12). Холодовая иммунная гемолитическая анемия. Преходящий иммунный гемолиз холодового типа обычно связан с инфекцией, особенно вызываемой Mycoplasma pneumoniae и вирусом Эпштейна-Барр (ВЭБ). Патологическим иммуноглобулином является IgM с максимумом активности при температуре 4-18 °С. IgM активирует комплемент в конечностях, где температура ниже, чем в других частях тела. Каскад реакций комплемента прерывается, когда эритроциты проходят через теплое "ядро" тела. В итоге развивается внутрисосудистый гемолиз. Прямой антигло- булиновый тест обычно подтверждает наличие только СЗЬ на эритроцитарной мембране, так как IgM отщепляется при циркуляции эритроцитов. Антитела (хо- лодовой агглютинин), как правило, поликлональны и направлены против антигенов группы крови I (при инфекциях, вызванных Mycoplasma pneumoniae) или i (при инфекциях, вызванных ВЭБ). У больных в стадии ремиссии часто развиваются гемолиз и анемия. Лечение поддерживающее, гемолиз самоограниченный. Хроническое заболевание с синдромом Холодовых агглютининов нередко наблюдается у лиц пожилого возраста (50-80 лет) и часто связано с образованием моноклональных антител IgM и лимфопролиферативными нарушениями (хронический лимфолейкоз, макроглобулинемия Вальденстрема). Обычно возникает легкая анемия, но иногда развивается тяжелый внутрисосудистый гемолиз и почечная недостаточность. Лечение включает устранение переохлаждения; некоторым пациентам показаны кортикостероиды. Проведение спленэктомии не рекомендуется, поскольку эритроциты, покрытые СЗЬ, элиминируются в основном в печени, а не в селезенке. Пароксизмальная холодовая гемоглобинурия наблюдается в поздних стадиях сифилиса (антитела Доната-Ландштейнера), а также после перенесенных вирусных инфекций. Антитела класса IgG реактивны как в холодной среде, так и при температуре 37 °С и способны активировать комплемент.
112 Глава 3. Эритроциты ТАБЛИЦА 3-12. Аутоиммунная гемолитическая анемия Вид Характерная патология/причины Класс антител Тепловая аутоиммунная гемолитическая анемия Обычно IgG Аутоиммунная Коллагеноз гемолитичес- Заболевания щитовидной железы кая анемия Инфекции (АИГА) ХЛЛ НХЛ Миелома Болезнь Ходжкина Другие новообразования Гемолитическая анемия, вызванная лекарственными препаратами Тип 1 Адсорбция препарата- гаптена Тип 2 "Невинный свидетель"; образование тройного иммунного комплекса Высокая доза пенициллина Fab-фрагмент антитела (IgG) Хинин, хинидин, фенацетин, хлорпро- мазин рифампин, изониазид, стибо- фен, р-аминосалициловая кислота, гидрохлортиазид, тетрациклин ТипЗ Вызванная препаратом адсорбция белков на эритроцитах (неиммунная) Тип 4 Индукция и связывание аутоантител Цефалотин Метилдопа, леводопа, прокаинамид, ибупрофен, диклофенак, тиоридизин, интерферон-а Ч&
Анемия с ретикулоцитозом 113 Прямой Непрямой Фиксация антиглобули- антиглобу- комплемента Иногда новый тест (ПАТ) IgG Комплемент + +/- линовый тест (HAT) + Локализация гемолиза РЭС Внутри сосудов + Примечания Типичны микросфероцитоз и спленомегалия Лечение: - иммуносупрессия - спленэктомия Редко +, если тестируемые эритроциты инкубировать с лекарственным препаратом Слабо. Лекарственный препарат связывается с мембраной эритроцита. Антитела направлены против лекарственного препарата Да +, если тестируемые эритроциты инкубировать с лекарственным препаратом Антитело и лекарственный препарат образуют иммунные комплексы, связывающиеся неспецифически с эритроцитами, и активируют комплемент. Антитело направлено как против лекарственного препарата, так и против мембранного белка Нет Нет Лекарство вызывает неспецифическое связывание белков плазмы (включая IgG, белки комплемента, трансферрин, альбумин и фибриноген) с эритроци- тарной мембраной. ПАТ положителен, но гемолиз бывает редко Антитела направлены против белков эритроцита, например Rh, а не против лекарственного препарата. Положительный ПАТ наблюдается у 10-20 % больных, получающих метилдопу, но гемолиз — только у 2-5 %.
114 Глава 3. Эритроциты ТАБЛИЦА 3-12. (Продолжение) Вид Характерная патология/причины Класс антител Холодовая аутоиммунная гемолитическая анемия Холодовой Поликлональные антитела: микоплаз- IgM агглютинин ма (анти-l), ИМН (анти-i), ЦМВ, листе- риоз, свинка, ПБЭ, сифилис, коллаге- ноз Моноклональные антитела: макрогло- булинемия Вальденстрема, лимфома, ХЛЛ, саркома Капоши, миелома Пароксиз- Сифилис, перенесенная вирусная ин- IgG мальная фекция (корь, свинка и пр.) (антитела Доната-Ландштейнера) холодовая гемоглобин- урия АИГА — аутоиммунная гемолитическая анемия; РЭС — ретикулоэндотелиальная система; ХПП — хронический лимфолейкоз; НХЛ — неходжкинская лимфома; ИМН — инфекционный мононуклеоз; ПБЭ — подострый бактериальный эндокардит; ПАТ — прямой антиглобулиновый тест; ЦМВ — цитомегаловирус. По: Packman С. Н., Leddy J. P. Drug-related IHA. Из: Beutler E., Lichtman M. A., Colles В. S., Kipps T. J. eds. Williams Hematology, 5th ed. New York: McGraw-Hill, 1995:693. Микроангиопатическая гемолитическая анемия При микроангиопатической гемолитической анемии гемолиз вызван травматической фрагментацией эритроцитов при прохождении их через поврежденные кровеносные сосуды или через искусственный сердечный клапан. Подобные явления наблюдаются при диссеминированном внутрисосудистом свертывании (глава 6), тромботцческой тромбоцитопенической пурпуре/гемолитическом уремическом синдроме, преэклампсии и эклампсии, HELLP-синдроме при беременности (гемолиз, повышение активности ферментов печени, тромбоцитопения), метастазирующих опухолях и введении некоторых лекарственных препаратов (митомицин С, циклоспорин). Диагноз моя^но поставить на основании анализа мазка периферической крови, на котором обнаруживаются фрагментированные эритроциты, называемые шистоцитами (табл. 3-3). Лечение базируется на купировании первичного патологического процесса (главы 5 и 6). Гемолиз, связанный с инфекцией Токсины и другие бактериальные продукты могут вызвать прямое поражение эритроцитарной мембраны и гемолиз, что наблюдается при клостридиальном сепсисе, сепсисе и/или эндокардите, вызванных стрептококком, стафилококком, энтерококком. Прямое поражение эритроцитов такими микроорганизмами, как малярийный плазмодий, бабезия, бартонелла, вызывает тяжелый внутрисосудис-
Анемия с ретикулоцитозом 115 Фиксация комплемента Да ' Да Прямой антиглобули- новый тест (ПАТ) IgG + (на холоде) Комплемент + + (во время приступа) Непрямой антиглобу- линовый тест (HAT) +/- + (на холоде) Локализация гемолиза РЭС Внутри + (печень и костный мозг, ноне селезенка) + сосудов + ++ Примечания IgM и комплемент связываются^ с эритроцитами на периферии (кисти, стопы) IgM отщепляется, когда эритроцит перемещается в более теплую зону. организма; комплемент остается. Лечение: эти- отропное, плазмаферез, избегать охлаждений Те же явления, что и при холодо- вой агглютинации тый гемолиз. Диагноз легко ставится при обнаружении паразитов в эритроцитах во время исследования периферической крови (табл. 3-3). Выявление эритроцитоза Под эритроцитозом понимают увеличение эритроцитарной массы (в среднем 36 мл/кг у мужчин и 32 мл/кг у женщин). Такое состояние можно заподозрить при повышении гематокрита и концентрации гемоглобина. Однако эти параметры зависят от объема крови: если у больного уменьшен объем плазмы, то концентрация гемоглобина и гематокрит будут расти, а эритроцитарная масса останется неизменной. Истинное увеличение эритроцитарной массы вызывается или тканевой гипоксией и избыточной секрецией эритропоэтина, или автономным ростом и созреванием клеток-предшественников эритроцитов, не зависящим от обычных регуля- торных процессов (табл. 3-13). Наиболее частой причиной эритроцитоза является тканевая гипоксия, стимулирующая повышение секреции эритропоэтина. На большой высоте над уровнем моря, где снижено давление кислорода, повышение кислородной емкости крови происходит за счет увеличения эритроцитарной массы. Аналогичный компенсаторный механизм наблюдается у больных с хронической гипоксемией, развивающейся в результате заболевания легких, право-левого шунта камер сердца, хронического отравления окисью углерода. Пациенты ' с синдромом ночного апноэ страдают от перемежающейся ночной гипоксемии, приводящей к эритроцитозу. Поскольку днем у них нормальное р02, такой диагноз трудно поставить. При наличии гемоглобинов с высоким сродством к кислороду, которые выделяют его в ткани при более низком, чем в норме, р02, также развивается эритроцитоз, поскольку имеет место тканевая гипоксия. Высокий уровень эритропоэтина наблюдается преимущественно при заболеваниях почек, особенно при почечной кисте и/или гидронефрозе. У 15 % больных
116 Глава 3. Эритроциты после трансплантации почек эритроцитоз возникает в результате повышенной секреции эритропоэтина. Некоторые опухоли могут секретировать эритропоэтин автономно (почечно-клеточная карцинома, печеночно-кдеточная карцинома, ге- мангиобластома мозжечка, опухоли матки). Повышенный уровень эритропоэтина иногда выявляется у женщин, получавших андрогены. Истинная полицитемия представляет собой миелопролиферативное заболевание, при котором предшественники эритроцитов делятся и созревают самостоятельно, не подчиняясь регуляции эритропоэтином. Уровень последнего обычно понижен. Это клональное нарушение, для которого характерна активация всех трех ростков кроветворения с повышением гематокрита и уровня гемоглобина (глава 9). При эритроцитозе часто наблюдаются симптомы, связанные с увеличением объема крови и ее вязкости: головная боль, нарушения зрения, гипертензия, тромбоз (инсульты, ишемическая болезнь сердца, поражения периферических сосудов). При обследовании пациента с высоким гематокритом и повышенным уровнем гемоглобина необходим тщательный сбор анамнеза: пребывание на большой высоте над уровнем моря, ночное апноэ, курение, воздействие угарного газа, семейный анамнез (наследственность по высокоаффинным гемоглобинам). Необходимо исследовать вязкость крови. Для истинной полицитемии характерно увеличение селезенки. Шумы в сердце или легких могут свидетельствовать о право-левом шунте. Диагноз эритоцитоза ставится на основании результатов измерения величины эритроцитарной массы. Ее определяют по степени разведения изотопа, получен- ТАБЛ И ЦА 3 -13. Дифференциальная диагностика эритроцитоза Ложный эритроцитоз (снижен объем плазмы) Обезвоживание организма Преэклампсия Гипертензия Повышенный объем эритроцитарной массы Гипоксемия Пребывание на большой высоте над уровнем моря Хроническое заболевание легких Синдром ночного апноэ Право-левый шунт камер сердца (врожденный порок сердца, артерио-венозная аномалия) Болезни почек Гидронефроз Поликистоз Трансплантация почек Опухоли Почечно-клеточный рак Печеночно-клеточный рак Гемангиобластома мозжечка Другие эритропоэтинсекретирующие опухоли Эндокринные нарушения Тиреотоксикоз Андрогенотерапия Семейный эритроцитоз Миелопролиферативные нарушения
Анемия с ретикулоцитозом 117 ные данные выражаются в мл/кг. Однако этот'тест ненадежен. Поэтому, если предполагается наличие эритроцитоза, диагноз следует подтвердить, несмотря на нормальную эритроцитарную массу. При диагностике этого заболевания необходимо также определить артериальное напряжение кислорода, уровень эритро- поэтина, концентрацию СО и выполнить электрофорез гемоглобина. Необходимо провести сканирование почек и помнить о возможном развитии синдрома остановки дыхания во сне. Лечение должно быть направлено на устранение причины возникновения патологии (у больных с вторичным эритроцитозом). Для снижения гематокрита до уровня ниже 45 % необходима флеботомия. Лечение истинной полицитемии обсуждается в главе 9. Клинический пример Мужчина (белый) в возрасте 40 лет пришел на очередной осмотр. Занимается бегом, иногда принимает аспирин или другие НПВС для купирования боли в суставах, особенно после 10-километрового пробега. Последняя пробежка была 5 дней назад. Общий осмотр не выявил никаких особенностей. Однако анализ кала показал скрытое кровотечение (проба на определение скрытой крови). Гемоглобин —132 г/л, гематокрит — 38,1 %. Вопрос 1. Должно ли Вас это насторожить? Ответ. Да. Хотя потеря крови из ЖКТ может объясняться приемом лекарственных средств, но несмотря на то, что гематокрит и уровень гемоглобина только слегка понижены, требуется дальнейшее обследование пациента. Вопрос 2. Ваши дальнейшие действия? Ответ. Необходимо тщательно проанализировать мазок периферической крови и оценить характеристики эритроцитов. При исследовании периферической крови выявлены анизоцитоз и пойки- лоцитоз и незначительная полихромазия эритроцитов. Тромбоциты и лейкоциты без морфологических изменений. СОК — 79 мкм3, ССГ — 26 пг/1 эритроцит, СКГ — 320 г/л эритроцитов. Вопрос 3. О чем свидетельствуют результаты анализа периферической крови и что Вы намерены предпринять дальше? Ответ. Отсутствие выраженной полихромазии указывает на то, что, несмотря на анемию, отмечается незначительная реакция со стороны костного мозга, который должен поставлять в кровь большее число юных эритроцитов. При окрашивании по Райту (обычная окраска мазка периферической крови) незрелые эритроциты выглядят как крупные клетки без характерной бледной области в центре и имеют матовую серовато-пурпурную окраску. Используя другие красители, необходимо провести подсчет ретикулоцитов. Оказалось, что ретикулоциты составляют 1 %. С помощью приведенных в этой главе формул было определено, что нормализованное количество ретикулоцитов — 0,79 %, а индекс продукции ретикулоцитов равен 0,39 %. Полученные данные подтверждают, что костный мозг слабо реагирует на анемию. Можно было ожидать, что индекс продукции ретикулоцитов будет выше нормы. Но выяснилось, что он составляет менее половины от нормальной величины (1 %), т. е. продукция эритроцитов не адекватна степени тяжести анемии.
118 Глава 3. Эритроциты Вопрос 4. Что это может означать? Ответ. Необходимо выяснить причины низкого гематокрита и недостаточного образования эритроцитов. На данный момент очевидно развитие у пациента гипохромной микроцитарной анемии с гипопролифератив- ной реакцией костного мозга. Обнаружение крови в кале (что следует подтвердить дополнительными пробами) прежде всего предполагает кровопотерю из ЖКТ, приводящую к дефициту железа. Недостаток железа не дает возможности костному мозгу обеспечить компенсаторное продуцирование эритроцитов. Если бы эритроциты разрушались (например, за счет гемолиза, опосредованного селезенкой) или происходила их секвестрация (например, в увеличенной селезенке), то железо должно было вновь включаться в метаболизм, позволяя нормально функционировать костному мозгу, продуцирующему эритроциты. С другой стороны, если создаются биохимические препятствия костному мозгу в осуществлении компенсации путем дефицита необходимых компонентов (железо, фолиевая кислота, витамин В12) или структурная блокада за счет воспаления, развития инфекции, опухоли, лимфомы, фиброза, гранулемы, то возникает гипопролиферативная реакция, что и наблюдается в данном случае. Вопрос 5. Каков следующий этап исследования? Ответ. Необходимо исследовать несколько образцов кала на скрытую кровь, а также оценить уровень железа в сыворотке. Анализы сделаны. Кал коричневого цвета, но пробы на скрытую кровь положительные. Содержание ферритина в сыворотке — 2 нг/мл Содержание железа в сыворотке — 300 мкг/л Общая связывающая способность железа в сыворотке — 5000 мкг/л Вопрос 6. Как Вы интерпретируете эти данные? Ответ. Они подтверждают, что у больного выраженный дефицит железа, несмотря на незначительно сниженные гематокрит и уровень гемоглобина. Вопрос 7. Есть необходимость в дальнейших гематологических исследованиях (например, костного мозга)? Ответ. Хотя исследование костного мозга могло бы помочь определить присутствие или отсутствие депонированного железа и продемонстрировать слабую реактивность костного мозга (например, сопутствующее мега- лобластное состояние), нет данных (например, наличие микроовалоцитов), позволяющих предположить наличие вторичной причины данного состояния. Кроме того, результаты лабораторных тестов характерны для железо- дефицитной анемии, связанной с желудочно-кишечным кровотечением. Вопрос 8. Что следует предпринять? Ответ. Необходимо полное исследование ЖКТ, чтобы выяснить место кровотечения (исследование верхнего и нижнего отделов ЖКТ). Результаты: С помощью рентгенографического исследования обнаружена аденокарци- нома слепой кишки. Сделана операция, прогноз благоприятный. Дальнейшей терапии не потребовалось. Через 5 лет после хирургического вмешательства состояние пациента нормальное.
Анемия с ретикулоцитозом 119 Клинический пример Женщина в возрасте 60 лет поступила в больницу с анемией. Чувствовала себя хорошо, за исключением "артрита", в связи с чем принимала на- проксен в течение 17 месяцев. За неделю до госпитализации почувствовала одышку, поднявшись всего на 3 ступеньки крыльца. Соседка обратила внимание на желтизну белков глаз пациентки. Появление мочи темного цвета встревожило больную, и она обратилась в клинику. Врач, сделав анализы, обнаружил отклонение гематокрита от нормы и отправил ее в неотложное отделение госпиталя. Больная выглядела изнуренной, желтушной. Склеры желтые. На коже и слизистой рта патологии не обнаружено. Лимфаденопатия отсутствовала. Сердце и легкие в норме, но селезенка на 3 см ниже уровня левой реберной дуги. Гемоглобин — 50 г/л, гематокрит — 15,3 %, количество лейкоцитов и тромбоцитов в норме. Вопрос 1. Ваши действия? Ответ. Исследование мазка периферической крови. Тромбоциты и лейкоциты не изменены. Выражен анизоцитоз и пойкилоцитоз эритроцитов. Обнаружено большое число сфероцитов и пузырчатых клеток, а также клеток с признаками полихромазии. Вопрос 2. Какой тест надо провести, чтобы подтвердить подозрение, что костный мозг реагирует на низкий гемоглобин и гематокрит? Ответ. Подсчитать количество ретикулоцитов. Нормализованное количество ретикулоцитов составило 8 %. Вопрос 3. Как вы определите характер анемии? Ответ. Проведены пробы Кумбса: тест прямого определения антител положительный, а непрямого — отрицательный. Клетки покрыты IgG-антителами. Вопрос 4. Каков оптимальный терапевтический подход в данном случае? Ответ. Вполне вероятно, что у больной гемолитическая анемия с синдромом тепловых агглютининов, возможно, связанная с коллагенозом или применением напроксена. Прием напроксена следует прекратить. Для коррекции низкого гематокрита и симптомов анемии необходимы гемотранс- фузии. Рекомендуются высокие дозы кортикостероидов, которые постепенно уменьшают после стабилизации гематокрита. Результаты. Несмотря на прием высоких доз кортикостероидов, гемолиз продолжался. Добавление даназола не привело к положительному эффекту. Накануне плановой спленэктомии проведена вакцинация против Haemophilus influenzae, Streptococcus pneumoniae и Neisseria meningitidis. Проведение спленэктомии купировало гемолитический процесс. После операции кор- тикостероиды отменили. Наступила ремиссия. Клинический пример У 39-летнего мужчины при обследовании обнаружен повышенный гематокрит. Пациент жалуется на периодические головные боли, неконтролируемую гипертензию, несмотря на прием диуретиков. Пациент—большой любитель пива, выкуривает несколько пачек сигарет в день. Это довольно тучный мужчина с гиперемией лица. Артериальное давление —160/97 мм рт. ст.,
120 t Глава 3. Эритроциты других аномалий при физикальном обследовании не обнаружено. Анализ крови: лейкоциты — 9900/мкл, нормальная лейкоцитарная формула; тромбоциты — 489 000/мкл; гемоглобин —184 г/л; гематокрит — 53,7 %. Вопрос 1. Каков должен быть подход к обследованию этого пациента? Ответ. Первый диагностический вывод — это истинный, или абсолютный, а не относительный эритроцитоз. Для определения эритроцитарной массы и объема плазмы предпочтительно использовать радиологическое исследование, поскольку у больного есть предрасполагающие факторы как для развития абсолютного эритроцитоза (курение, которое способствует образованию карбоксигемоглобина, пониженному поступлению кислорода в ткани, повышенной секреции эритропоэтина с последующим повышением продукции эритроцитов), так и относительного эритроцитоза (применение диуретиков, которые снижают объем плазмы и тем самым повышают гематокрит). Вопрос 2. Обнаружился абсолютный эритроцитоз (объем эритроцитов 39 мл/кг). Ваши действия? Ответ. Причин истинного эритроцитоза много. При определении лучшего диагностического подхода следует учитывать такие факторы, как степень неотложности, инвазивность, экономичность. В данном случае уже определено, что повышение гематокрита — реальный факт, но без клинической симптоматики, поэтому необходимо тщательное обследование. Степень насыщения кислородом (пульсовая оксиметрия) нормальная. Содержание карбоскигемоглобина (и это не удивительно) повышено. Источник угарного газа дома не обнаружен (даже при нормальном содержании карбоксигемоглобина эритроцитоз может быть индикатором преходящего воздействия угарного газа). По рекомендации врача больной прекратил курить. Спустя 1 месяц повторное определение уровня карбоксигемоглобина показывает, что он нормализовался. Зато теперь гематокрит повысился до 56 %. Вопрос 3. Каковы дальнейшие диагностические мероприятия? Ответ. Нужно определить уровень эритропоэтина1. Он чрезвычайно высок — 94 единицы. Вопрос 4. Что это означает? Ответ. Теперь диагноз истинной полицитемии становится менее вероятным. Это состояние развивается независимо от стимуляции стволовых эритроцитарных клеток эритропоэтином, и при нем уровень эритропоэтина низкий. Надо учесть все факторы, вызывающие повышение содержания эритропоэтина. Дома источника угарного газа нет. Ночное апноэ — еще одна проблема, последствия которой проявляются в дневное время. Связанная с ним ночная гипоксемия может являться причиной эритроцитоза, что следует учесть, особенно если пациент храпит ночью (об этом сообщает жена). Следует провести исследование характера сна пациента. Вопрос 5. Исследование не выявило патологии сна. Не обнаружено аномалий и при поиске гемоглобинов с повышенным сродством к кислороду. Что дальше? Ответ. Поскольку эритроцитоз и высокий уровень эритропоэтина наблюдаются при некоторых опухолях, необходимо обследовать пациента в отношении новообразований: гемангиобластомы мозжечка (что в данном случае 1 Некоторые врачи выполнили бы это исследование ранее.
Анемия с ретикулоцитозом 121 маловероятно из-за отсутствия симптомов), печеночно-клеточной карциномы, почечно-клеточной карциномы, опухолей матки у женщин. Вопрос 6. Ваши действия? Ответ. Проведена компьютерная томография (КТ) живота, и обнаружено увеличение почки. Повторный анализ мочи показал гематурию (1 месяц назад ее не было). Биопсия под контролем КТ показала, что причина увеличения — по- чечно-клеточная карцинома. Отдаленных метастазов не выявлено. Произведено хирургическое лечение. Поражения лимфатических узлов сосудов нет. Результаты. После операции пациент чувствует себя хорошо. Гематокрит нормализовался. Спустя 4 года после операции рецидивов не наблюдалось, метастазы отсутствовали. Избранная литература Berliner N., Duffy T. P., Ablelson H. Т. Approach to the adult and child with anemia. In: Hoffman R. H. et al. (eds). Hematology: Basic Principles and Practice, 2nd ed. New York: Churchill Livingstone, 1995:468-483. Рассмотрена этиология анемий, представлены критерии группировки анемий по числу ретикулоцитов и СОК. Beutler E. The common anemias./ЛМД, 1988; 259:2433-2437. Подробное описание железодефицитной анемии, талассемии и анемии при хронических заболеваниях, включая патогенез, клинику и лечение. Tabbara L. A. Erythropoietin: biology and clinical applications. Arch. Intern. Med., 1993; 153:298-304. Краткий обзор, посвященный структуре и функции эритропоэтина и его роли в лечении анемии при почечной недостаточности, злокачественных опухолях и хронических заболеваниях. Железодефицитная анемия Brittenham G. M. Disorders of iron metabolism: iron deficiency and overload. In: Hoffman R. H. et al. (eds). Hematology: Basic Principles and Practice, 2nd ed. New York: Churchill Livingstone; 1995:492-522. Описание метаболизма железа, методов лабораторной оценки дефицита, а также клинических проявлений и лечения больных с недостатком и избытком железа. Гемоглобинопатии Bunn H. F. Sickle hemoglobin and other hemoglobin mutants. In: Stamatoyoannopoulos G., Nienhuis A. W., Majerus P. W., Varmus H. (eds). The Molecular Basis of Blood Diseases, 2nd ed. Philadelphia: W. B. Saunders, 1994:207-256. Обзор молекулярных основ и патофизиологии гемоглобинопатии. Bunn H. F., Ferget В. G. Hemoglobin: Molecular, Genetic and Clinical Aspects. Philadelphia: W. B. Saunders; 1986. Детальное обсуждение структуры и функции гемоглобина и гемоглобинопатии, включая талассемию и серповидно-клеточную анемию. Embury S. H.j Hebbel R. P., Mohandas N., Steinberg M. H. Sickle Cell Disease: Basic Principles and Clinical Practice. New York: Raven Press; 1994. Рассмотрены все аспекты серповидно-клеточной анемии, включая молекулярные основы, патофизиологию, клинические проявления и лечение.
122 Weatherhall D. J. The Thalassemias. In: Stamatoyoannopoulos G., Nienhuis A. W., Majerus P. W., Varmus H. (eds). The Molecular Basis of Blood Diseases, 2nd ed. Philadelphia: W. B. Saunders, 1994:157-206. Обзор молекулярньис механизмов возникновения талассемии, включает раздел, посвященный эпидемиологии, клиническому течению и лечению. Гемолитические анемии Benz E. J. Jr. The erythrocyte membrane and cytoskeleton: structure, function, and disorders. In: Stamatoyoannopoulos G., Nienhuis A. W., Majerus P. W., Varmus H. (eds). The Molecular Basis of Blood Diseases, 2nd ed. Philadelphia: W. B. Saunders, 1994:257-292. Обзор структуры и функции липидов и протеинов мембраны эритроцита, а также их молекулярных дефектов. Paglia D. E. Enzymopathies. In: Hoffman R. H. et al. (eds). Hematology: Basic Principles and Practice, 2nd ed. New York: Churchill Livingstone, 1995: 656-666. Краткий обзор энзимопатий, вызывающих гемолиз. Palek J., Kahr К. Е. Mutations of the red blood cell membrane proteins: from clinical evaluation to detection of the underlying genetic defect. Blood, 1992; (80): 308-330. Краткий обзор молекулярных дефектов белков мембраны эритроцита и их клинических проявлений. Schwartz R. S., Silberstein L. E., Berkman E. M. Autoimmune hemolytic anemias. In: Hoffman R. H. et al. (eds). Hematology: Basic Principles and Practice, 2nd ed. New York: Churchill Livingstone, 1995:710-728. Обзор по иммунологическим механизмам деструкции эритроцитов, клиническим проявлениям различных типов гемолиза и их лечению. ) Мегалобластные анемии Anthony А. С. Megaloblastic anemias. In: Hoffman R. H. et al. (eds). Hematology: Basic Principles and Practice, 2nd ed. New York: Churchill Livingstone; 1995: 552-585. Подробный анализ метаболизма витамина В12 и фолиевой кислоты, а также этиологии, клиники и лечения мегалобластных анемий. Schilling R. F., Williams W.J. Vitamin B12 deficiency: underdiagnosed, overtreated. Hosp. Pract., 1995; 30(7): 47-52. Обоснование метода парентеральной терапии пациентов с пернициозной анемией и неврологическими симптомами. Рассмотрены вопросы проведения лечения при пограничных уровнях витамина В12- Toh В. Н., van Driel I. R., Gleeson P. A. Mechanisms of disease: pernicious anemia. New Engl.J. Med., 337:1441-1448,1997. Новейшие данные по патогенезу, клинике и лечению пернициозной анемии. Эритроцитоз Spivak J. L. Erythrocytosis. In: Hoffman R. H. et al. (eds). Hematology: Basic Principles and Practice, 2nd ed. New York: Churchill Livingstone, 1995:484-491. Обсуждение этиологии, дифференциальной диагностики, оценки критериев тяжести и лечения эритроцитоза.
Глава 4 Лейкоциты Алан Дж. Розмарин Клетки "белой крови", или лейкоциты, являются основой антимикробной защиты организма. В эту разнородную группу "защиты" входят основные эффекторы иммунных и воспалительных реакций. Участвуя в возникновении и развитии физиологической воспалительной реакции, лейкоциты играют важную роль и при патологическом воспалении, например при аутоиммунных заболеваниях. Термин "лейкоцит" больше относится к внешнему виду клеток (leukos с греч. — белый) в образце крови после центрифугирования. Лейкоциты представляют собой гетерогенную группу клеток, которые можно классифицировать по происхождению (миелоидные или лимфоидные) и по их функции (фагоциты или иммуноци- ты). В клинической практике лейкоциты обычно группируют в соответствии с морфологией клеточного ядра (полиморфно-ядерные или мононуклеарные) или по наличию цитоплазматических включений (гранулоциты). Нейтрофилы Нейтрофильные гранулоциты представляют собой самую большую группу циркулирующих лейкоцитов (рис. 4-1). Термин "нейтрофилъный" описывает внешний вид цитоплазматических гранул при окрашивании по Райту-Гимзе. Вместе с эозинофилами и базофилами нейтрофилы относятся к классу гранулоцитов. В связи с наличием характерного многодолевого (сегментированного) ядра нейт- рофил называют также полиморфно-ядерным лейкоцитом (ПМЯЛ). Эти высокоспециализированные клетки мигрируют в очаги инфекции, где они распознают, захватывают и уничтожают бактерии. Осуществление этой функции возможно благодаря наличию у нейтрофилов способности к хемотаксису, адгезии, передвижению и фагоцитозу. У них имеется метаболический аппарат для продуцирования токсических веществ и ферментов, разрушающих микроорганизмы. Развитие нейтрофилов В костном мозге можно наблюдать шесть последовательных морфологических стадий созревания нейтрофилов: миелобласт, промйелоцит, миелоцит, метамиелоцит, палочкоядерная и сегментоядерная клетка (рис. 4-2 и приложение 4). Кроме того, там же имеются более ранние, морфологически не идентифицируемые, коммитиро- ванные предшественники нейтрофилов: КОЕ-ГМ и КОЕ-Г (рис. 1 -1). Наличие этих клеток-предшественников доказано способностью костного мозга порождать ком- митированные миелоидные колонии in vitro и возобновлением гранулопоэза после экспериментальной или терапевтической трансплантации костного мозга.
124 Глава 4. Лейкоциты Рис. 4-1. Лейкоциты в мазке периферической крови. (А) Нейтрофил (полиморфно-ядерный нейтрофил); (Б) эозинофил; (В) базофил; (Г) моноцит; (Д) лимфоцит. (По: Hoffbrand А. V., Pettit J. E. Essential Hematology, 3rd ed. Cambridge, Massachusetts: Blackwell, 1993: 169.) Созревание нейтрофилов сопровождается прогрессирующим снижением размера ядра за счет конденсации хроматина и потери ядрышек. По мере созревания нейтрофила ядро зазубривается и наконец приобретает характерную сегментацию. Одновременно происходят изменения и в цитоплазме нейтрофила, где накапливаются гранулы, содержащие биологические соединения, которые впоследствии будут играть столь важную роль в защите организма. Первичные (азурофильные) гранулы — включения синего цвета размером приблизительно 0,3 мкм, содержащие эластазу и миелопероксидазу. Впервые они появляются на промиелоцитар- ной стадии; при созревании их количество и интенсивность окрашивания снижаются. Вторичные (специфические) гранулы, которые содержат лизоцим и другие протеазы, появляются на стадии миелоцита. Окраска этих вторичных гранул обусловливает характерный нейтрофильный вид цитоплазмы (рис. 4-2 и приложение 4). Митотическая Постмитотическая стадия (7,5 дней) стадия (6,5 дней) Миело- Промие- Миелоцит Мета- Палочко- Зрелый бласт лоцит миелоцит ядерная сегментоядерный клетка нейтрофил Рис. 4-2. Созревание нейтрофила. Показана конденсация ядерного хроматина, утрата ядрышек и развитие первичных и вторичных гранул
Нейтрофилы 125 Продукция нейтрофилов Нейтрофилы непрерывно поставляются в кожу, слизистые оболочки и другие периферические ткани. Их ежедневный оборот составляет порядка 100 млрд клеток. Нейтрофилы обладают уникальной способностью увеличивать свою численность, когда это необходимо организму, как за счет расширения пула пролиферирующих, так и за счет "рекрутирования" зрелых клеток. В противоположность большинству других клеток крови они очень небольшую часть своей жизни проводят во внутрисосудистом пространстве. Поэтому количество циркулирующих нейтрофилов не вполне отражает кинетику образования этих клеток (рис. 4-3). Большую часть своей 15-дневной жизни клетки нейтрофильного ряда проводят в костном мозге. Именно здесь происходит расширение пула нейтрофильных предшественников. Митотический, или пролиферативный, пул клеток состоит из коммитированных миелоидных клеток-предшественников КОЕ-ГМ и КОЕ-Г и нейтрофильных предшественников вплоть до стадии миелоцита. Расширение этого костномозгового пула ускоряется воспалительными цитокинами — Г-КСФ и ГМ-КСФ (рис. 1-1). На пути к периферическим тканям нейтрофилы проводят примерно 10 ч, находясь во внутрисосудистом пространстве. Этот внутрисосудистый компартмент является для них не просто коридором, ведущим от костного мозга к периферическим тканям: в любой момент времени только половина внутрисосудистых гра- нулоцитов находится в движении, другая — обратимо прилипает к эндотелиаль- ной поверхности микрососудистого русла. Эти так называемые пристеночные клетки представляют собой запасной пул зрелых клеток, которые могут быть востребованы в случае инфекции или воспаления. Костный мозг Митотическая Постмитотическая стадия и стадия Рис. 4-3. Пролиферация и дифференцировка нейтрофильных предшественников в костном мозге. Зрелые нейтрофилы депонируются в костном мозге и сосудах и распределяются по периферичес- Количество клеток
126 Глава 4. Лейкоциты Функция нейтрофилов Функция нейтрофилов заключается в защите организма от инфекции. Этот процесс включает хемотаксис, фагоцитоз и уничтожение микроогранизмов. Хемотаксис предполагает способность к обнаружению и целенаправленному движению по направлению к микроорганизмам и очагам воспаления. Нейтрофилы имеют специфические рецепторы для С5а-компонента системы комплемента (вырабатываемого в классическом или альтернативном путях активации комплемента) и протеаз, выделяемых при повреждении тканей или при непосредственном бактериальном воздействии. Кроме того, у нейтрофилов есть рецепторы для N-формилъных пептидов, выделяемых бактериями и пораженными митохондриями. Они реагируют и на такие продукты воспаления, шклейкотриенЬТВ4 и фибринопептиды. Нейтрофилы продвигаются к очагам воспаления по градиенту хемотаксиса. Движение осуществляется за счет сложного взаимодействия между молекулами на их поверхности и контррецепторами эндотелиальных тканей. Нейтрофилы катятся по эндотелиальнои поверхности, замедляя свое движение относительно скорости потока крови. Это явление инициируется, когда поверхностные молекулы нейтрофила, известные как L-селектины, взаимодействуют с фукозильными и сульфатидильными остатками, расположенными на эндотелиальнои поверхности. Р- и Е-селектины — родственные молекулы, которые экспрессируются эндо- телиальными клетками в ответ на выработку воспалительных цитокинов и связываются с молекулами клеточной поверхности нейтрофилов. Затем лейкоциты экспрессируют адгезивные молекулы интегринового суперсемейства, в частности $2-интегрины, являющиеся гетеродимерами. Они .состоят из молекулы CD18 и одной из трех молекул CD11. р2-Интегрины связываются с контррецепторами на эндотелиальных клетках, например ICAM-1 и ICAM-2 (рис. 4-4А). Локомоторная система, напоминающая сократительный аппарат мышцы, позволяет нейтрофилу продвигаться по эндотелиальнои поверхности к месту воспаления. Нити актина взаимодействуют с сократительным белком миозином в процессе, при котором потребляется АТФ. Медленно двигаясь, нейтрофилы выпускают псевдоподии в направлении воспалительных хемотаксинов. При этом процессе белок гелзолин катализирует переход цитоплазматической актиновой решетки из состояния геля в состояние золя. Потоки цитоплазматического содержимого устремляются в псевдоподию, за ними следует ядро, форма клетки изменяется. Микротубулы поддерживают стабильность клетки во время процесса миграции. Нейтрофилы распознают инородные организмы при помощи рецепторов к опсонинам (термин взят из греческого языка и означает "подготовиться к обеду"). Фиксация сывороточного IgG и комплемента на бактериях делает их распознаваемыми для гранулоцитов. Нейтрофил имеет рецепторы для Fc-фрагмента молекулы иммуноглобулина и продуктов каскада комплемента. Эти рецепторы инициируют процессы захвата, поглощения и адгезии инородных объектов. Нейтрофилы поглощают опсонизированные микроорганизмы с помощью ци- топлазматических пузырьков, называемых фагосомами. Эти пузырьки продвигаются от складчатых псевдоподий и сливаются с первичными и вторичными гранулами за счет энергетически зависимого процесса, во время которого в фагоцитах происходит взрывная активация гликолиза и гликогенолиза. При дегрануляции клетки содержимое гранул выбрасывается в фагосому и выделяются ферменты деградации: лизоцим, кислая и щелочная фосфатазы, эластазаилактоферрин (рис. 4-4Б).
Нейтрофилы 127 Наконец, нейтрофилы разрушают бактерии, метаболизируя кислород с образованием продуктов, токсичных для поглощенных микроорганизмов. Оксидаз- ный комплекс, генерирующий эти продукты, состоит из флавин- и гемсодержаще- гося цитохрома Ь558- В этих реакциях используется восстанавливающий агент никотинамидадениндинуклеотидфосфат (НАДФН), а стимуляторами их являются глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа и другие ферменты гексозомонофосфатно- Рис. 4-4. (А) Маргинация и адгезия нейтрофилов опосредованы адгезивными молекулами. Селек- тины способствуют начальной слабой адгезии к эндотелиальным клеткам сосудов. Прочное соединение, возникающее за счет лейкоцитарных (32-интегринов, позволяет осуществляться диапедезу и открывает доступ в ткани за пределами сосуда. (Из: Hillman R. A., Ault К. A. Hematology in Clinical Practice. New York: McGraw-Hill, 1995: 242.) (Б) Уничтожение бактерий нейтрофилами происходит «следствие комбинированного действия протеаз в первичных и вторичных гранулах и деструктивного эффекта токсичных форм кислорода
128 Глава 4. Лейкоциты го шунта. В результате клетка генерирует супероксид (Ог) и перекись водорода (Н202), которые выделяются в фагосому для уничтожения бактерий. Лактофер- рин участвует в образовании свободных гидроксильных радикалов■, а миелоперок- сидаза, используя галоиды в качестве кофакторов,— в продукции гипохлорной кислоты (НОС1) и токсичных хлораминов. Активные формы кислорода токсичны как для микроорганизма, так и для самой клетки. Но благодаря тому, что они локализованы в фагоцитарной вакуоли, поражение других компартментов клетки незначительно. К другим механизмам защиты клетки от воздействия этих продуктов относятся: супероксиддисмутаза, превращающая супероксид в перекись водорода; каталаза, разрушающая перекись водорода; восстановленный глутатион, также разрушающий перекись водорода (и способствующий тем самым регенерации НАДФН, который в дальнейшем может вновь использоваться для пероксидации). Наряду с выработкой токсичных активных форм кислорода нейтрофил обладает и другими механизмами (способами) бактерицидного действия: губительная для микроорганизмов кислая среда фагосомы; лизоцим, гидролизирующий муко- пептидную клеточную стенку некоторых бактерий; вырабатываемые в фагосоме бактерицидные белки (дефензины и перфорины), изменяющие проницаемость мембран клеток-мишеней. Аномалии гранулоцитов Морфологически идентифицируют различные аномалии гранулоцитов (табл. 4-1). Токсическая зернистость — это наличие в цитоплазме множества азуро- фильных гранул, что можно наблюдать при тяжелых инфекционных заболеваниях или воспалении. Тельца Деле — это концентрирующиеся на периферии серовато- синие цитоплазматические включения, которые также иногда обнаруживаются при сильной стрессовой реакции. Они представляют собой остатки эндоплазмати- ческого ретикулума, содержащего рибосомы. Болезнь Альдера-Рейли — это наследственная аномалия, при которой не нарушаются функции нейтрофилов, но за счет изменения метаболизма полисахаридов появляются окрашенные в сиреневый цвет азурофильные гранулы. Синдром Чъдиака-Хигаси — врожденное нарушение, для которого характерно появление крупных азурофильных гранул в клетках всех мие- лоидных ростков, гипопигментация глаз и кожи, наличие гигантских меланосом и ненормально функционирующих тромбоцитов без плотных гранул. Во время фагоцитоза в гранулоцитах происходит патологическое слияние лизосом; нарушение хемотаксиса приводит к рецидивированию инфекций. Полагают, что этот синдром связан с синтезом аномальных микротубулярных белков. Аномалия Мей -Хегглина — редкое аутосомно-доминантное нарушение, которое проявляется наличием ги- ганских тромбоцитов и больших базофильных включений в гранулоцитах. У некоторых больных наблюдается склонность к кровотечению, тромбоцитопения с количественными или качественными аномалиями тромбоцитов. Нормальные нейтрофилы имеют ядра с 4-5 долями. Аномалия Пельгера- Хьюета — врожденное нарушение сементации ядра. Зрелые гранулоциты гете- розигот имеют только две доли в ядре и называются пенснеобразными клетками, поскольку напоминают по внешнему виду пенсне. Ядро гомозигот состоит только из одной доли. Это доброкачественное аутосомно-доминантное заболевание наблюдается у одного из 6000 человек. Несколько чаще встречается аномалия,
Нарушение локомоции нейтрофилов и захвата ими микроорганизмов 129 называемая псевдо-Пелъгера-Хъюета и представляющая собой приобретенную патологию ядра. Наблюдается она при миелопролиферативных и миелодисплас- тических нарушениях, вызванных аномалией созревания ядра. Избыточная гиперсегментация ядер иногда является следствием доброкачественного аутосомно-доминантного нарушения. Чаще гиперсегментация нейтрофилов возникает при мегал областной анемии. Как правило, если гранулоцитов с пятью (или более) долями свыше 5 %, то констатируют наличие гиперсегментации. В этих случаях необходимо выявить причину мегалобластоза. К сожалению, невозможно дифференцировать гиперсегментацию ядер гранулоцитов и аномальное созревание эритроидных ядер, вызванные недостатком фолиевой кислоты и витамина Bi2. Однако дефицит витамина Bt2 (но не дефицит фолиевой кислоты) ассоциируется с неврологическими симптомами, вызванными дегенерацией задних рогов спинного мозга (глава 3). Гиперсегментация гранулоцитов наблюдается также при воздействии химиотерапевтических средств, которые нарушают синтез ДНК, например при использовании антиметаболита гидроксимочевины. Нарушение функции нейтрофилов Чтобы защитить организм от микробов, нейтрофилы должны взаимодействовать с другими видами клеток (табл. 4-2). Поскольку для распознавания и деструкции бактерий необходима опсонизация последних, синдромы недостаточности антител и нарушения системы комплемента могут вызывать рецидивирующие бактериемии, менингит и легочные инфекции. Агаммаглобулинемия или гипогаммаглобулинемия, а также аномалия СЗ-компонента комплемента предрасполагают к инфекциям, вызываемым такими патогенами, как стрептококки, пневмококки, гемофильные и си- негнойные палочки. Эти состояния дефицита защитных звеньев могут быть врожденными и приобретенными вследствие лимфопролиферативных нарушений, аутоиммунных заболеваний и иммунокомплексной патологии. Синдром Джоба — нарушение неизвестной этиологии, при котором рецидивирующие абсцессы и легочные инфекции связаны с очень высоким содержанием иммуноглобулина Е (IgE). Нарушение локомоции нейтрофилов и захвата ими микроорганизмов Кортикостероиды нарушают способность нейтрофилов мигрировать в очаг воспаления и поглощать микроорганизмы, однако механизм, посредством которого это нарушение возникает, неизвестен. Пациенты, получающие большие дозы стероидов, а также больные с синдромом Кушинга весьма чувствительны к пиоген- ной инфекции. Нарушение адгезивной способности лейкоцитов — редкая аутосом- но-рецессивная аномалия, при которой наблюдаются медленное заживление пуповинной культи, рецидивирующие бактериальные и грибковые инфекции. При этом нарушении нейтрофилы плохо прилипают к поверхности и не могут адекватно реагировать на бактерии, покрытые СЗ. В данном случае возможны различные молекулярные дефекты, но всегда обнаруживается количественная или качественная аномалия лейкоцитарного интегрина CD18. Дисфункция актина нейтрофилов — редкое аутосрмно-рецессивное нарушение локомоции нейтрофилов и их захватывающей способности. Оно связано с дефектом полимеризации
ТАБЛИЦА 4-1. Аномалии лейкоцитов Название Микроскопическая картина Описание Клиническая значимость Нормальный нейтрофильный лейкоцит(полиморфно-ядерный лейкоцит — ПМЯЛ) Токсическая зернистость Цитоплазматичес- кие вакуоли Тельца Деле Аномалия Альдера-Рейли Диаметр 10-15 мкм; ядро имеет Наблюдается у здоровых людей и при от 2 до 5 долей, светло-розовые лейкоцитозе или сиренево-розовые гранулы Цитоплазма содержит множество темных азурофильных гранул с незрелыми мукополисахаридами Цитоплазма содержит вакуоли В цитоплазме светло-синие глыбки различного размера и формы, представляющие собой РНК из фрагментов шероховатого эндо- плазматического ретикулума Цитоплазма содержит многочисленные темно-сиреневые гранулы, состоящие из кислых мукополиса- харидов Наблюдается при инфекционных или воспалительных процессах. Может сопровождаться присутствием вакуолей и телец Деле Наблюдаются при инфекциях. Могут указывать на дегенерацию ПМЯЛ и сочетаться с токсической зернистостью или тельцами Деле. Они иногда выявляются при аномалии Джордана — семейной вакуолизации лейкоцитов Обнаруживаются при инфекционных состояниях в сочетании с токсической зернистостью или цитоплазматическими вакуолями Наблюдается при генетическом мукопо- лисахаридозе типа Гурлера, Гунтера и Мароте-Лами
Цитоплазма содержит многочисленные крупные слившиеся лизо- сомальные гранулы. Некоторые из них имеют гигантский размер и причудливую форму. Они могут содержаться также в лимфоцитах и других клетках крови Тельца Деле выглядят крупнее, веретенообразной формы, отчетливее прокрашиваются, расположены в цитоплазме более центрально 1-2 % полиморфно-ядерных нейт- рофилов имеют размер в 2 раза больше нормы, ядра гиперсегмен- тированы Редкое аутосомно-рецессивное заболевание, проявляющееся наличием включений в лейкоцитах, частичной ги- попигментацией глаз и кожи, повышенной склонностью к кровотечениям Редкое аутосомно-доминантное нарушение, для которого характерно наличие крупных патологических телец Деле в гранулоцитах и моноцитах; слабо гранулированные гигантские тромбоциты, тромбоцитопения Наблюдается редко, является аутосом- но-доминантным нарушением Ядро имеет форму кольца Наблюдаются при тяжелом алкоголизме Ядро гипосегментировано и похоже на пенсне или горошины в случае наследственных заболеваний; ядро круглой или продолговатой формы при приобретенных нарушениях Ядро имеет более пяти долей, со- единеных тонкой хроматиновой нитью При наследственных нарушениях функция лейкоцитов нормальна. Приобретенные могут быть связаны с лейкозом, миелоп- ролиферативными и миелодиспластичес- кими нарушениями, влиянием инфекции или лекарственных препаратов Характерны для мегалобластной анемии (редко при бессимптомном ауто- сомно-доминантном нарушении)
132 Глава 4. Лейкоциты ТАБ Л И ЦА 4- 2. Нарушение функции нейтрофилов Нарушенная функция Примеры Этиология Опсонизация А- или гипогаммаглобулинемия Локомоция/ Недостаточная адгезия захват лейкоцитов Дисфункция актина в нейтрофилах Синдром Чедиака-Хигаси Действие кортикостероидов Киллинг Хронический гранулематоз Дефицит миелопероксидазы Врожденная или приобретенная патология Врожденная (дефицит CD18) Врожденная Врожденная Синдром Кушинга или ятрогенное заболевание Врожденная Врожденная или приобретенная актина. Для синдрома Чедиака-Хигаси характерны нейтропения, появление гигантских лизосомальных гранул, которые не могут нормально сливаться с фаго- сомами, и нарушение хемотаксиса. Нарушение миграции нейтрофилов определяется в тесте "кожного окна" — методике оценки миграции лейкоцитов in vivo. Нарушение бактерицидной активности Хроницеский гранулематоз (ХГ) представляет собой аутосомно-рецессивное или сцепленное с Х-хромосомой нарушение, при котором нейтрофилы не способны метаболизировать кислород в супероксид или перекись водорода. В большинстве случаев заболевание вызвано аномалией оксидаз, генерирующих эти токсичные формы кислорода. В редких случаях нейтрофилы, не имеющие Г-6-ФДГ, не мета- болизируют кислород из-за отсутствия НАДФН. Пораженные фагоциты не убивают микроорганизмы (стафилококки, большинство грамотрицательных энтеро- бактерий) и грибки, экспрессирующие каталазу, которая разрушает перекись водорода. У больных наблюдаются рецидивирующие инфекции кожи, костей и внутренних органов, вызываемые каталаза-позитивными микроорганизмами. Из-за того, что дефектные нейтрофилы не метаболизируют кислород, активность гексозомонофосфатного шунта не повышается. Лабораторным тестом для определения функции фагоцитов (которая нарушена в гранулоцитах при хроническом гранулематозе) является тест восстановления нитросинего тетразолия (НСТ) в синий формазан под действием активных форм кислорода. Недостаточность миелопероксидазы — аутосомно-рецессивное заболевание, при котором в нейтрофилах отсутствует миелопероксидаза. Нарушения бактерицидной активности фагоцитов у таких больных менее выражены, чем при хроническом гранулематозе, и они не столь восприимчивы к инфекции. Нейтрофилия Диагноз нейтрофилии обычно ставится в том случае, когда количество нейтрофилов составляет более 7500/мкл (табл. 4-3). Стойкая нейтрофилия, особенно при воспалительном процессе с увеличением незрелых циркулирующих миелоидных
Нейтрофилия 133 предшественников ("сдвиг влево"), может быть определена как лейкемоидная реакция. Причиной нейтрофилии обычно является стимулирование и расширение миелоидного пролиферирующего ростка в связи с инфекцией, воспалением, опухолью или эндокринными нарушениями. Острая нейтрофилия обычно характеризуется увеличением числа циркулирующих гранулоцитов по сравнению с пристеночными, а также рекрутированием зрелых клеток из костномозгового резерва. Быстрая мобилизация пристеночного пула может быть вызвана адреналином, острым стрессом, гипоксией или физической нагрузкой. Мобилизация костномозгового пула происходит под влиянием кортикостероидов, эндотоксина, химической интоксикации или хронического стресса. Реактивные причины нейтрофилии следует отличать от первичных нарушений гемопоэза, в частности лейкозов. Хронический миелолейкоз (ХМЛ) представляет собой злокачественную экспансию миелоидных клеток, связанную, как правило, с наличием филадельфийской хромосомы, которая образуется вследствие реципрокной транслокации хромосом 9 и 22, приводящей к образованию химерного продукта bcr/abl. ХМЛ часто сочетается со спленомегалией и тромбо- цитозом и может сопровождаться пониженной активностью фосфатазы лейкоцитов. Однако отличить ее от реактивной нейтрофилии на основании анализа мазка крови и исследования костного мозга трудно. Острый нелимфоцитарный лейкоз (ОНЛЛ) ассоциируется с прекращением созревания нейтрофилов в костном моз- ТАБЛ И ЦА 4- 3. Количественные изменения нейтрофилов Нейтрофилия (> 7500/мкл) Реактивная Хроническая инфекция или воспаление Злокачественная Острый или хронический лейкоз Нейтропения (< 1800/мкл) — селективная Врожденная Синдром Костманна Циклическая нейтропения Доброкачественная (например, расовая) Инфекционная Вирусная (например, гепатит, ВИЧ) Бактериальная (например, милиарный туберкулез) Лекарственная Антибиотики Противосудорожные препараты Противовоспалительные средства Антитиреоидные средства Фенотиазины Аутоиммунная Системная красная волчанка (СКВ) Синдром Фелти (ревматоидный артрит) Нейтропения как проявление панцитопении Недостаточность костного мозга Лейкоз, лимфома, метастазы рака Апластическая анемия Пищевые нарушения (например, недостаточность фолата или витамина В12) Гиперспленизм
134 Глава 4. Лейкоциты ге и периферической крови. Незрелые миелоидные клетки, или "бласты", могут содержать тельца Ауэра — продолговатые синего цвета цитоплазматические включения, которые представляют собой видоизмененные гранулы (глава 9). Нейтропения Нейтропения (количество нейтрофилов менее 1800/мкл), как и нейтрофилия, может быть вызвана временными или постоянными изменениями различных нейтрофильных пулов и подтверждается несколькими последовательными анализами крови. Если абсолютное число нейтрофилов составляет более 500/мкл, обычно существенного нарушения в иммунной защите организма не происходит. Однако тяжелая нейтропеция (особенно при показателях ниже 200/мкл) всегда связана с повышенным риском возникновения инфекции, особенно если снижение уровня нейтрофилов происходит быстро. Тяжелая острая нейтропения может быть вызвана истощением резерва нейтрофилов в связи с септицемией, высокой температурой, прострацией. Эта форма нейтропении, особенно связанная с лихорадочным состоянием, требует быстрой оценки и раннего начала лечения антибиотиками широкого спектра действия. Хроническое постоянное истощение нейт- рофильного резерва может быть клинически бессимптомно и проявляться незначительным повышением температуры, стоматитом, лимфаденопатией и рецидивирующими абсцессами. Среди здоровых афро-американцев нижняя граница нормы количества нейтрофилов меньше обычной (1400/мкл), что однако не повышает риск развития у них инфекций. Нейтропения иногда вызывается различными лекарственными препаратами, чаще всего сульфаниламидами, фенотиазинами, антитиреоидными средствами и анальгетиком фенилбутазоном (табл. 7-5). При многих видах химиотерапии происходит дозозависимая супрессия гранулоцитообразования; эти препараты могут быть наиболее частой причиной ятрогенной гранулоцитопении. Содержание гра- нулоцитов в крови снижается при таких системных нарушениях, как ревматоидный артрит и системная красная волчанка. В некоторых случаях причиной могут быть антинейтрофильные антитела, которые участвуют в интрамедуллярной деструкции созревающих нейтрофилов или влияют на выживание и пролиферацию предшественников нейтрофилов (глава 7). Псевдонейтропения обусловлена повышенной маргинацией (краевое стояние) гранулоцитов. Такие временные сдвиги могут быть вызваны реакциями повышенной чувствительности, виремией, гемолизом или гемодинамическими изменениями. Периодическая, или циклическая] нейтропения — аутосомно-доминантное нарушение, встречающееся с различной частотой, которое впервые проявляется в младенческом возрасте и сохраняется десятилетиями. Каждые 3-4 недели у больного развивается нейтропения, продолжающаяся в течение 3-6 дней и сопровождающаяся высокой температурой, мукозитом, кожными инфекциями. В это время в костном мозге возникает миелоидная гипоплазия. Хотя причина неизвестна, полагают, что циклическая нейтропения представляет собой десинхро- низацию механизмов обратной связи, которые регулируют образование гранулоцитов и их выход в кровь. У некоторых больных положительные результаты дает лечение ГМ-КСФ или Г-КСФ. Доброкачественная аутосомная нейтропения Глассена, наследуемая по доминантному типу, относится к семейным нейтропе- ниям. Синдром Костманна, напротив, является аутосомно-рецессивным заболе-
Эозинофилы 135 ванием, при котором постоянно наблюдается низкое содержание нейтрофилов. Многие пациенты умирают от сепсиса в детском возрасте. Врожденные нарушения метаболизма, например болезнь Гоше, равно как и миелофтиз (например, вследствие метастазов опухолей), изменяют архитектуру костного мозга и также способны приводить к нейтропении (глава 7). Эозинофилы Эозинофилы имеют двухдольчатое ядро и цитоплазму, заполненную отчетливо видимыми гранулами, приобретающими красный цвет после окрашивания по Райту - Гимзе (рис. 4-1). Основные (положительно заряженные) белки этих гранул окрашиваются в красный цвет из-за их высокого сродства к эозину. Эозинофилы проходят те же стадии созревания, что и нейтрофилы, однако по причине своей малочисленности предшественники эозинофилов в костном мозге выявляются реже (за исключением некоторых патологических состояний). Во время созревания предшественники эозинофилов аккумулируют в цитоплазме крупные окрашиваемые в красный цвет гранулы, а не нейтрофильные вторичные гранулы; их ядро не сегментируется, как у нейтрофилов. Созреванию эозинофилов способствуют интерлейкины 3 и 5 (рис. 1-1). Эозинофилы играют особую роль в борьбе с паразитами и контроле аллергии. Поскольку они редко обнаруживаются в периферической крови, их участие в защите от бактериальных инфекций неясно. Однако, подобно нейтрофилам, эозинофилы способны к хемотаксису, фагоцитозу и обладают бактерицидной активностью. Эозинофильные гранулы содержат особую группу бактерицидных белков, включая эозинофильный катионный протеин, белковые кристаллы Шар- ко -Лейдена и эозинофильную пероксидазу. Эозинофилия (абсолютное количество эозинофилов более 700/мкл) обычно наблюдается в том случае, когда эозинофилы составляют более 10 % от общего числа лейкоцитов. Как правило, это вызвано аллергическими или атопическими состояниями, паразитарной инфекцией, аутоиммунными или воспалительными процессами, злокачественными опухолями, а также болезнью Ходжкина. Эозинофилию часто можно наблюдать в сочетании с базофилией при хроническом миелолейкозе. Характерный синдром острого нелимфоцитзрного лейкоза с наличием необычных предшественников эозинофилов ассоциируется с аномалией хромосомы 16. Гиперэозинофилия (количество эозинофилов выше 1500/мкл) может привести к характерному поражению органов, особенно если она сохраняется на протяжении многих месяцев. Она может быть вызвана прямой инфильтрацией тканей, воздействием токсических продуктов кислорода и гранулярных белков. Как правило, поражаются эндокард и ЦНС. Лечение обычно включает применение кор- тикостероидов или антиметаболитов, например гидроксимочевины. Базофилы Базофилы — самая малочисленная группа циркулирующих гранулоцитов, составляющая менее 1 % лейкоцитов (рис. 4-1В и приложение 4). В крупных цито- плазматических гранулах базофилов содержатся сульфатированные или карбок- силированные кислые белки, такие как гепарин, приобретающие синий цвет при окрашивании по Райту-Гимзе. Базофилы опосредуют аллергические реакции,
136 Глава 4. Лейкоциты особенно те из них, которые базируются на IgE-зависимых механизмах. Они экспрессируют IgE-рецепторы и при соответствующей стимуляции освобождают гистамин. Не исключено, что базофилы родственны тучным тканевым клеткам, которые также выделяют вазоактивные вещества, например гистамин, в ответ на воздействие IgE и антигена. Если количество базофидов составляет более 150/мкл, ставится диагноз базофилии. Как и эозинофилия, она может быть связана с острыми реакциями повышенной чувствительности, например с аллергическими реакциями по типу крапивницы. Другими причинами базофилии могут быть вирусные заболевания (ветрянка, грипп), хронические инфекции (туберкулез), воспалительные процессы (ревматоидный артрит, язвенный колит), дефицит железа, рак. Базофилия может наблюдаться при миелопролиферативных нарушениях и указывать на бласт- трансформацию при хроническом миелолейкозе. Острый нелимфоцитарныи лейкоз при наличии клеток, напоминающих базофилы, ассоциируется с симптомами, появление которых связано с высвобождением гистамина. Моноциты Моноциты циркулируют в периферической крови в виде крупных клеток с цитоплазмой синего/серого цвета и почкообразным или складчатым ядром, содержащим нежно-сетчатый хроматин (рис. 4-1Г и приложение 4). Моноциты являются производными КОЕ-ГМ (общего предшественника для гранулоцитов и моноцитов) и КОЕ-М (предшественника только моноцитарного ростка). Моноциты проводят в кровотоке всего около 20 ч, а затем попадают в периферические ткани, где трансформируются в макрофаги ретикулоэндотелиальной системы (РЭС). Эти тканевые макрофаги, или гистиоциты, представляют собой крупные клетки с эксцентрично расположенными ядром и вакуолизированной цитоплазмой, содержащей многочисленные включения (приложение 4). Моноциты и макрофаги — долгоживущие клетки, функциональные особенности которых во многом схожи с таковыми у гранулоцитов. Они более эффективно захватывают и поглощают микобактерии, грибки и макромолекулы; менее значима их роль в фагоцитозе пиогенных бактерий. В селезенке макрофаги ответственны за утилизацию сенсибилизированных и стареющих эритроцитов. Макрофаги играют важную роль в процессинге и представлении антигенов лимфоцитам в ходе клеточных и гуморальных иммунных реакций. Продуцирование ими цитоки- нов и интерлейкинов, интерферонов и компонентов комплемента способствует координации сложных взаимодействий в интегрированном иммунном ответе. В норме моноциты составляют от 1 до 10 % циркулирующих лейкоцитов. Когда количество моноцитов превышает 1000/мкл, можно говорить о моноцитозе, который наблюдается у пациентов с хроническими инфекциями (туберкулез, инфекционный эндокардит) или воспалительными процессами (аутоиммунные заболевания, воспалительные заболевания кишечника). Первичные заболевания костного мозга (хронический лейкоз или миелопролиферативные состояния) могут также сопровождаться моноцитозом. Временный моноцитоз часто предшествует восстановлению уровня циркулирующих нейтрофилов через 1-2 дня после супрессии костного мозга химиотерапевтическими препаратами. Гистиоцитоз X связан с неактивными новообразованиями моноцитарно-макрофагальной системы, при которых происходит инфильтрация патологическими клетками костного
В-лимфоциты 137 мозга, кожи, легких и центральной нервной системы. Истинная гистиоцитарная лимфома является злокачественной аномалией моноцитов/макрофагов и имеет много общего с гистиоцитарным медуллярным ретикулезом, для которого характерен фагоцитоз гематопоэтических клеток мононуклеарными клетками. Лимфоциты Лимфоциты — небольшие мононуклеарные клетки (рис. 4-1Д и рис. 4-9А), координирующие и осуществляющие иммунный ответ за счет продуцирования воспалительных цитокинов и антигенспецифических связывающих рецепторов. Лимфоциты подразделяются на две основные категории: В-клетки и Т-клетки — и несколько менее многочисленных классов, например естественные ("натуральные", нормальные) клетки-киллеры. Подгруппы лимфоцитов отличаются по месту их образования и эффекторным молекулам, которые они экспрессируют, но имеют общее свойство — способность опосредовать высокоспецифический антигенный ответ (рис. 4-5). Рис. 4-5. Лейкоциты являются производными общей лимфоидной клетки-предшественника. Созревающие В-лимфоциты экспрессируют специфические антигены CD 19 и CD20; они синтезируют поверхностные иммуноглобулины (slg), а позднее и цитоплазматические (Ig). Т-лимфоциты последовательно по мере развития экспрессируют антигены CD2, CD5 и CD7, а также ТДТ на первых стадиях. Позднее они приобретают Т-клеточный рецептор и временно коэкспрессируют CD4 и CD8, что происходит до коммитирования или хелперов (С04-позитивных), или супрессоров (CD8). Процесс созревания НК-клеток менее изучен. (По: Hillman R. A., Ault К. A. Hematology in Clinical Practice. New York: McGraw-Hill, 1995: 304.)
138 Глава 4. Лейкоциты В процессе развития плода важнейшими лимфопоэтическими органами являются желточный мешок, печень и селезенка (рис. 1-3). В постнатальный период основные лимфоидные органы — костный мозг и вилочковая железа, в которых происходит деление лимфоцитов до воздействия антигена. Вторичные (или реактивные) лимфоидные ткани включают лимфатические узлы, селезенку и лимфоидные образования желудочно-кишечного и дыхательного трактов. Лимфоциты проходят по кровотоку и через посткапиллярные венулы попадают в селезенку, лимфатические узлы и другие лимфоидные ткани (глава 1). Они возвращаются из периферических тканей через эфферентную систему лимфатических сосудов, впадающих в венозную систему через грудной лимфатический проток. В-лимфоциты В-лимфоциты осуществляют экспрессию уникальных антигенных рецепторов — иммуноглобулинов — и запрограммированы на продукцию их в большом количестве в ответ на антигенную стимуляцию. В-клетки образуются из стволовых клеток костного мозга. Термин В-клетки происходит от латинского названия фабри- циевой сумки {bursa Fabricius) — органа, необходимого для созревания В-клеток у птиц. Аналогичного органа у человека нет; созревание В-клеток у него происходит в основном в костном мозге. Иммунная система содержит большую популяцию отдельных клонов В-лим- фоцитов. Каждый клон экспрессирует уникальный антигенный рецептор, идентичный в основном иммуноглобулиновой молекуле, которую он будет синтезировать. Эти молекулы отличаются друг от друга й связываются только с ограниченным числом антигенов. Чрезвычайно большое количество индивидуальных клонов В-лимфоцитов, для каждого из которых характерна определенная, специфичная молекула иммуноглобулина, обеспечивает удивительное разнообразие вырабатываемых антител. В-лимфоциты, образующиеся в костном мозге, иммунологически незрелые, поскольку они еще не подвергались воздействию антигена (рис. 4-5). Первоначальные этапы созревания В-клеток(не зависят от антигена. Пре-В-клетка временно продуцирует терминальную дезоксинуклеотидтрансферазу (ТДТ) и общий антиген острого лейкоза (ОАОЛ; CD10). Несколько позднее она экспрессирует характерные поверхностные антигены В-клетки — CD 19 и CD20, и образует инт- рацитоплазматические ji-цепи иммуноглобулина. Когда В-клетки созревают, они экспрессируют на своей поверхности целые молекулы антител (slg). Позже эти иммуноглобулины секретируются. Зрелые В-лимфоциты находятся в основном в герминативных центрах коры лимфатических узлов и в белой пульпе селезенки. В-клетки составляют менее 20 % циркулирующих лимфоцитов. Последующие этапы созревания В-клеток зависят от антигена. С помощью Т-хелперов и специализированных макрофагов, называемых антигенпрезентиру- щими клетками, В-клетки, рецепторы которых распознают антиген, пролифери- руют и созревакж. Образующиеся в результате этих процессов плазматические клетки продуцируют большое количество иммуноглобулиновых молекул строго определенной специфичности. Эти клетки имеют характерный внешний вид: эксцентричное ядро с распределенным по периферии хроматином, базофйльную цитоплазму и светлую чистую перинуклеарную зону, где располагается активный комплекс Гольджи (рис. 4-9Г). Другие стимулированные В-лимфоциты становят-
Образование антител 139 ся В-клетками долговременной памяти, сохраняющими информацию о ранее встречавшемся антигене; они быстро пролиферируют и продуцируют большое количество иммуноглобулина при повторной встрече с известным антигеном. Образование антител Существует 5 основных классов иммуноглобулинов (антител), обозначаемых IgG, IgA, IgM, IgD и IgE. Наиболее распространены иммуноглобулины класса G, которые подразделяются на IgGt, IgG2, IgG3 и IgG4. IgA преобладает в секретах ЖКТ и дыхательных путей и имеет два подтипа. IgD и IgE — минорные группы иммуноглобулинов, участвующие главным образом в аллергических реакциях и реакциях гиперчувствительности замедленного типа. IgM полимеризуется, формируя большие пентамерные структуры, секретируемые зрелыми В-клетками (табл. 4-4). IgM — это первые антитела, продуцируемые В-лимфоцитами в ответ на антигенную стимуляцию; по мере созревания В-клетки могут переключаться на синтез IgG, IgA, IgD или IgE. Такой переход называется переключением изотипа. При переключении на другой изотип тяжелых цепей структура вариабельных участков антител, определяющих специфичность распознавания антигена, сохраняется. Все классы иммуноглобулинов построены по общему плану: две тяжелые цепи соединены дисульфидными связями с двумя легкими цепями (табл. 4-4). Тяжелые цепи IgG, IgA, IgM, IgD и IgE называются соответственно гамма (у), альфа (а), мю (ц), дельта (б) и эпсилон (с). Легкие цепи в любой из молекул называются каппа (х) или лямбда (К). Легкие и тяжелые цепи имеют константные участки, которые почти идентичны у антител одного класса. Каждая легкая и тяжелая цепь также имеет вариабельные участки, обеспечивающие специфичность распознавания антител. Антитела могут расщепляться протеазами (папаином) на Fc-фрагмент, содержащий константный участок, и высокоизменчивый Fab-фрагмент (рис. 4^6). ТАБЛИЦА 4-4. Свойства молекул иммуноглобулинов Молекулярная масса (кД) Константа седиментации Содержание в сыворотке в норме (г/л) Имеется в Фиксация комплемента Трансплацентарная передача Тяжелая цепь Секреторная форма IgG 150 000 7S 8-15 сыворотке и внекле точной жидкости Обычная Да (Yl-4) Мономерная IgA 150 000 300 000 400 000 7S 0,9-3,3 - сыворотке и других жидкостях (например, секреты бронхов, кишечника) Да (альтернативный путь) Нет а (с^или а2) Вариабельная IgM 950 000 19S 0,45-1,50 только в сыворотке Обычная и очень эффективная Нет ц Пентамерная Из: Hoff brand A. V., Pettit J. E. Essential Hematology, 3rd ed. Cambridge, Massachusetts: Blackwell Scientific Publication, 1993: 168.
140 Глава 4. Лейкоциты Разнообразие антител определяется сложным процессом сборки генов, кодирующих отдельные домены иммуноглобулинов из сегментов, а также соматическими мутациями в генах. Тяжелая иммуноглобулиновая цепь и легкие х- и Х-цепи закодированы соответственно в хромосомах 14, 2 и 22. На эмбриональной стадии развития каждый из этих генов содержит несколько участков: вариабельный (V), .ответственный за разнообразие (D), соединительный (J) и константный участок (С), состоящие в свою очередь из множества копий генов (сегментов), которые кодируют отдельные белковые домены. Во всех тканях, за исключением В-лим- фоцитов, эти гены остаются1 в конфигурации, характерной для эмбриональной стадии. Однако в начале развития В-клетки происходят перегруппировки внутри гена, за счет которых комбинируется по одному из сегментов V-, D- и J-участков с соседним С-участком. Перегруппировки катализируются рекомбиназами, активными только в иммунных клетках, а лишние сегменты удаляются (рис. 4-7). Теоретически рекомбинация сегментов гена иммуноглобулина может обеспечивать синтез тысяч всевозможных антител. Дальнейшее разнообразие антител обусловлено действием терминальной дезоксинуклеотидтрансферазы (ТДТ). В проти- Вариабельный антигенсвязывающий участок Fab- фрагменты Рс^фрагмент b-S-S f-s-s-tei ||^ Легкая цепь (к или Л) CL Расщепление при помощи папаина Тяжелая цепь (ц, а, у. 6 или е) Рис. 4-6. Молекулы иммуноглобулина представляют собой гетеротетрамеры, состоящие из двух легких и двух тяжелых цепей, связанных дисульфидными мостиками. Вариабельные участки обусловливают антигенную специфичность, а Fc-области определяют подкласс иммуноглобулина (IgA, IgD, IgE, IgG или IgM). (По: Hoffbrand ■ A.V., Pettit J.E. Essential Hematology. Cambridge, Massachusetts: Blackwell, 1993: 167.)
Образование антител __^ 141_ воположность большинству ДНК-полимераз дезоксинуклеотидтрансфераза встраивает различное число нуклеотидов в место рекомбинации сегментов имму- ноглобулинового гена, не требуя шаблона ДНК. Добавленные нуклеотиды соответственно изменяют последовательность кодирования иммуноглобулина и опосредуют молекулярную гетерогенность. Аналогичные процессы перегруппировки характерны и для легких х- или Х-цепей. Перегруппировка приводит к тому, что промотор, находящийся перед V-участком, под влиянием ускорителя транскрипции попадает в область между участками J и С. Последующая транскрипция перегруппированных генов и сплайсинг приводят к образованию мРНК; позже происходит ее трансляция, то есть синтез функциональных молекул иммуноглобулина. Поскольку эти рекомбинации происходят на уровне генома, все потомство В-лимфоцита, прошедшего эту стадию созревания, будет сохранять их, что можно установить с помощью лабораторных методов. Для характеристики определенного клона В-лимфоцитов используют амплификацию перегруппированного гена посредством полимеразной реакции или идентификацию специфической перегруппировки гена при помощи саузерн блоттинга! Эти методы позволяют дифференцировать поликлональную пролиферацию лимфоцитов от моноклональ- ной (и, видимо, злокачественной). Если большая популяция лимфоцитов имеет одинаковую перегруппировку иммуноглобулиновой молекулы, то это, по всей вероятности, злокачественные В-клетки. Иммуноглобулины играют важную роль в защите организма от микробов, вместе с тем аномальное продуцирование антител свидетельствует о нарушениях в лимфоидных клетках. Множественная миелома представляет собой, например, злокачественную пролиферацию В-лимфоцитов, когда клональные клетки миело- мы секретируют одинаковый иммуноглобулин, обычно IgG, IgA или IgM (глава 9). Уровень антител, экспрессируемых клетками миеломы, может служить маркером опухоли. У больных с множественной миеломой возникает иммунодефицит, так как злокачественные лимфоидные клетки продуцируют большое количество им- D J 5' —ШШ—'Е—Н/ ■■■■ // И1Ё1Ё ЕШЗ— з« Vi V„ 123 л 12 3 4 5 6 см Перестройка ДНК Перестроенная ДНК \ ШЖМММ в области гена тяжелой цепи ' V/ 'тг^ивГВГЖ D J См Транскрипция и сплайсинг РНК М-мРНК I И I V DJ См Трансляция ц-цепь в цитоплазме Рис. 4-7. Перегруппировка ДНК приводит к связыванию отдельных экзонов из участков V, D, J, С. В результате транскрипции, сплайсинга РНК и последующей трансляции образуется белковая молекула иммуноглобулина определенного типа
142 Глава 4. Лейкоциты муноглобулиновых молекул одного типа, ограничивая при этом синтез широкого диапазона антител, свойственных здоровому организму. Из-за склонности IgM к полимеризации злокачественные В-клетки, секретируя этот изотип иммуноглобулина, повышают вязкость крови и вызывают нарушения в ЦНС или системе кровообращения. При некоторых видах миеломы продуцируется неполный иммуноглобулин в виде фрагментов легкой цепи (определяются в моче как белок Бенс-Джонса). Лимфомы и аутоиммунные Заболевания часто ассоциируются с продуцированием аберрантного иммуноглобулина, а антитела, реагирующие с антигенами клеток крови, способны вызывать иммунную цитопению. Т-лимфоциты Т-лимфоциты играют ключевую роль в клеточном иммунитете. Сенсибилизированные Т-клетки опосредуют гиперчувствительность замедленного типа, отторжение аллотрансплантата, болезнь "трансплантат против хозяина", контактную аллергию, а также иммунитет против опухолей и внутриклеточных паразитов. Клеточноопосредованный иммунитет обеспечивает уничтожение различных клеток непосредственно цитотоксическими Т-клетками. Он усиливается под воздействием цитокинов, которые вырабатываются в результате сложного взаимодействия Т-клеток и макрофагов. Кроме того, Т-лимфоциты активно и избирательно участвуют в регуляции пролиферации В-клеток и продукции иммуноглобулинов. Образовавшись из стволовых клеток костного мозга, Т-клетки обязательно проходят стадию развития в тимусе, в результате чего генерируются зрелые, функционально полноценные Т-клетки (глава 1). Незрелые протимоциты мигрируют из костного мозга и "заселяют" субкапсулярный кортикальный слой селезенки. В тимусе Т-лимфоциты созревают и приобретают характерные для зрелых Т-клеток антигенные функции. Они экспрессируют антигены CD2 (рецептор эритроцитов барана), CD3, CD4, CD7, CD8 и Т-клеточный рецептор. Позже, когда они становятся клетками-хелперами или супрессорами, они переключаются соответственно на экспрессию либо CD4, либо CD8. Важнейшая функция селезенки в развитии Т-клеток состоит в ликвидации аутореактивных Т-клеток, которые способны распознавать антигены других нормальных клеток организма. В результате отбора в тимусе происходит элиминация этих клеток посредством ряда сложных процессов, приводящих к апоптозу, то есть программированной гибели клеток. Т-лимфоциты экспрессируют на своей поверхности антигенраспознающую структуру, называемую Т-клеточным рецептором (ТКР), структура которого соответствует молекуле иммуноглобулина и состоит из двух отдельных субъединиц. Большинство этих рецепторов состоит из а- и Р-цепей, и лишь немногие содержат у- и б-цепи. Каждая из а-, (3-, у- и б-цепей ТКР включает V-, D-, J- и С-участки, которые подвергаются соматическим перегруппировкам под действием рекомбиназ и ТДТ в ходе процессов, аналогичных происходящим в В-клетках. ТКР прикрепляется к плазматической мембране клетки, но в отличие от молекул иммуноглобулинов не секретируется (рис. 4-8). Для полной активации Т-лимфоцита необходимы антигенпрезентирующие клетки (АПК), например макрофаги. Они обрабатывают антигены, чтобы сделать их более иммуногенными, и представляют их Т-клеткам вместе с рецепторами главного комплекса гистосовместимости (ГКГ). ГКГ-рецепторы неодинаковы у разных людей (в зависимости от генотипа), но в противоположность иммуно-
Т-лимфоциты 143 глобулинам и ТКР изменчивость ГКГ не является результатом генной перегруппировки. Данные структуры впервые были описаны как рецепторы, обусловливающие отторжение тканевых трансплантатов у больных с инородными тканями или у женщин с многочисленными беременностями. Эти так называемые антигены лейкоцитов человека (HLA) могут предопределять иммунную реакцию на некоторые антигены, а также чувствительность к аутоиммунным заболеваниям. Поскольку Т-клетки не связываются с антигенами, находящимися в растворе в свободном состоянии, активация Т-клеток зависит от распознавания рецепторами антигена в сочетании с ауто-ГКГ. Существуют два класса ГКГ-белков: класс I и класс II. Протеины класса I (HLA-A, -В и -С) опосредуют распознавание внутриклеточных антигенов, образующихся в результате таких процессов, как, например, вирусные инфекции. Молекулы класса I, которые стабилизируют взаимодействие АПК с Т-клетками, связываются молекулами CD8, экспрессирующимися на клет- ках-супрессорах. Белки класса II (HLA-DP, -DQ и -DR) распознаются СБ4-ан- тигенэкспрессирующими Т-хелперами. Они имеют особое значение для реакции на внеклеточные антигены, например белки бактерий. Оба класса ГКГ-молекул имеют "карман", в котором происходит индикация антигенов, обработанных АПК. Экспрессия класса I стабильна, тогда как экспрессия класса II (В-клетками и мо- нонуклеарными фагоцитами) возрастает после воздействия у-интерферона и других цитокинов. Взаимодействие между АПК и Т-клетками далее стабилизируется под воздействием СБЗ-комплекса и других лейкоцитарных молекул адгезии и антирецепторов. Не всем антигенам требуются ГКГ-молекулы для активации Т-клеток. Так, суперантигены (некоторые вирусные продукты и бактериальные токсины) непосредственно активируют Т-клетки, возможно, посредством Р-субъе- диницы рецептора В-клеток. Т-клетки активируются при связывании антигена с ТКР в окружении ГКГ- и СЭЗ-молекул. Этот процесс связан с фосфорилированием тирозина, о чем сигнализируют вторичные мессенджеры — диацилглицерин и инозитолтрифосфат, а также с активацией протеинкиназы С. Эти события являются кульминационными в пролиферации клеток и экспрессии интерлейкина 2 (ЙЛ-2) и других характерных белков. ИЛ-2 принимает существенное участие в аутокринцом механизме активации Т-клеток, хотя и другие цитокины (включая ИЛ-3, ИЛ-4, ИЛ-6 и ИЛ-7) также играют важную роль в этом процессе. Обработанный антиген ГКГ класса 1/11 Рис. 4-8. Т-лимфоциты обладают антигенной специфичностью, обусловленной Т-клеточным рецептором, который они экспрессируют. Т-клетки распознают антигены, представленные макрофагами и другими антигенпрезентирующими клетками в сочетании с ГКГ-молекулами и CD4- или С08-контррецептором
144 Глава 4. Лейкоциты Клетки-хелперы, для которых характерна экспрессия антигена CD4, составляют большинство циркулирующих лимфоцитов. Их пролиферация и экспрессия ИЛ-2 после взаимодействия CD4 с молекулами ГКГII класса существенно повышают экспрессию иммуноглобулинов В-клетками. Хелперы также усиливают ответ супрессорных Т-клеток после взаимодействия CD8 с антигеном, представленным в сочетании с молекулами ГКГ класса I антигенпрезентирующими клетками. Клетки, экспрессирующие CD8, составляют большую часть супрессорных и цито- токсических Т-клеток. Они уничтожают свои мищени, создавая поры в клеточных мембранах путем введения перфоринов и других токсических молекул. Очень сложно дифференцировать В- и Т-лимфоциты, окрашенные по Райту. Диаметр лимфоцитов в 1-3 раза больше диаметра эритроцитов; их цитоплазма синего, или серого цвета, а хроматин обнаруживается в виде скоплений. Клетки с небольшим количеством цитоплазмы описываются как зрелые (малые) лимфоциты, а с хорошо выраженной цитоплазмой называются большими лимфоцитами. Другие варианты, или нетипичные лимфоциты, обычно наблюдаются при вирусных заболеваниях, например инфекционном мононуклеозе. Эти реактивные клетки имеют моноцитоидные ядра, часто с ядрышками, и обильную синевато- серую цитоплазму, которая как бы заходит на соседние эритроциты. У больших гранулярных лимфоцитов значительная часть площаДи клетки представлена цитоплазмой с четкими красноватыми гранулами (рис. 4-9В). К распространенным категориям лимфоцитов относятся нулевые лимфоциты, названные так из-за того, что они не экспрессируют антигены, характерные Рис. 4-9. Лимфоциты. (А) Малый лимфоцит. (Б) Активированный лимфоцит. (В) Большой гранулярный лимфоцит. (Г) Плазматическая клетка. (Из: Hoffbrand А. V., Pettit J. E. Essential Hematology. Cambridge, Mass.: Blackwell, 1993: 161.)
Лимфоцитарные нарушения 145 для В- или Т-клеток. Эта группа клеток включает незрелые лимфоциты, коммити- рование которых в В- или Т-линию пока еще не произошло. Они экспрессируют ТДТ — ДНК-полимеразу, участвующую в перегруппировке антигенного рецептора. Естественные (нормальные, "натуральные") клетки-киллеры (НК) в противоположность другим категориям лимфоцитов обладают свойством цитотоксич- ности без предварительной антигенной сенсибилизации. Их способность убивать не ограничивается ГКГ-антигенами; она не требует перегруппировки рецепторов Т-клеток или Ig и существенно усиливается под влиянием цнтерферонов. НК-клетки экспрессируют поверхностный антиген CD16 и морфологически выглядят как большие гранулярные лимфоциты. Они атакуют аномальные клетки (поврежденные клетки; клетки, инфицированные вирусом; раковые клетки), выделяя цитолитические гранулы. НК-клетки способны убивать непосредственно или за счет антителозависимой клеточно-опосредованной цитотоксичности. В результате этого антитело, связанное с клеткой-мишенью, привлекает НК-клетки посредством взаимодействия с их рецепторами для Fc-участка иммуноглобулина. Лимфоцитарные нарушения Лимфоцитоз (> 5000/мкл) наблюдается как реакция на острые вирусные инфекции, хронические инфекции (туберкулез и сифилис), а также может быть связан с эндокринопатией (тиреотоксикоз). Хронический лимфоцитарный лейкоз вызывает лимфаденопатию, гепатоспленомегалию и лимфоцитоз. В мазке периферической крови часто наблюдаются дегенерирующие клетки. Лимфоцитоз может быть также вызван острым лимфоцитарным лейкозом, некоторыми неходжкинс- кими лимфомами и волосатоклеточным лейкозом (глава 9). Инфекционный мононуклеоз — клинический синдром, для которого характерны повышение температуры тела, фарингит, лимфаденопатия, спленомегалия и атипичный лимфоцитоз. Возбудителем инфекции является вирус Эпштейяа- Барр (ВЭБ) — вирус семейства герпеса (имеет двухцепочечную ДНК). ВЭБ инфицирует В-клетки через поверхностные антигены CD21 и заставляет их пролифери- ровать. СЭв-экспрессирующие Т-клетки и НК-клетки реагируют на эти инфицированные клетки и в большом количестве выходят в кровоток и лимфатические ткани в виде больших лимфоцитов. Аналогичный атипичный лимфоцитоз наблюдается при инфекциях, вызванных большинством вирусов, микоплазмой, при туберкулезе и реакциях гиперчувствительности к лекарственным препаратам. Многие наследственные или приобретенные аномалии лимфоцитов вызывают иммунодефицита (табл. 4-5). У больных с наследственной сцепленной с Х-хромо- сомой агаммаглобулинемией Т-клетки функционируют нормально, обеспечивая отторжение трансплантата и гиперчувствительность, в то время как дисфункция В-клеток приводит к рецидивирующим гнойным инфекциям. К другим нарушениям функции В-клеток относятся общий вариабельный иммунодефицит и изолированная IgA- или IgG-недостаточность. Синдром Ди Георге связан с аплазией тимуса и нарушением функции Т-клеток. Соответственно, у таких больных возникает недостаточность клеточного иммунитета, и они становятся необычайно чувствительны к инфекциям, вызванным вирусами, микобактериями и грибками. При тяжелом комбинированном иммунодефиците в связи с аномалией аденозин- дезаминазы или другими нарушениями отсутствуют как В-, так и Т-клетки. В этих случаях обычно требуется проведение трансплантации костного мозга, что
146 Глава 4. Лейкоциты позволяет противостоять вирусным, бактериальным и грибковым инфекциям. К другим редким нарушениям, вызывающим дисфункции В- и Т-клеток, относится синдром Блюма, атаксия-телеангиэктазия и синдром Вискотта-Олдрича. Лимфопения (лимфоцитов менее 1000/мкл) наблюдается при тяжелой недостаточности костного мозга и после его супрессии в результате облучения или химиотерапии. Нарушения иммунной функции иногда сохраняются в течение нескольких лет после трансплантации костного мозга, что приводит к частому инфицированию цитомегаловирусом и вирусом опоясывающего герпеса (глава 8). Поскольку корти- костероиды нарушают различные звенья лимфопоэза, их применение сопровождается дисфункцией лимфоцитов и повышенной чувствительностью к инфекции. Синдром приобретенного иммунодефицита (СПИД) вызывается вирусом иммунодефицита человека (ВИЧ) (глава 10). ВИЧ — это СБ4-лимфотропный рет- ровирус, который передается через кровь, ткани или секреты. Чаще всего заражение происходит при половом контакте, внутривенном введении наркотиков, переливании зараженной крови или в перинатальный период (передача вируса от матери плоду). В начальной стадии ВИЧ-инфекции наблюдаются слабовыра- женные гриппоподобные болезненные состояния. Со временем наступает прогрессирующая деструкция защитных механизмов организма, прежде всего за счет истощения СБ4-экспрессирующих клеток. СПИД связан с цитопенией всех ростков кроветворения, что приводит к тяжелому иммунодефициту. Цито- пения усугубляется под действием многочисленных антиретробирусных препаратов и антибиотиков, применяемых для лечения подобных больных. Как правило, у пациентов возникают инфекции, вызываемые Pneumocystis carinii или атипичными микобактериями, а также СПИД-энцефалопатии, саркома Капоши, высокозлокачественные неходжкинские лимфомы или кахексия. ТАБ Л И ЦА 4- 5. Классификация иммунодефиците Первичный Вторичный В-клеточный (дефицит антител) Т-клеточный Смешанный В- и Т-клеточный В-клеточный (дефицит антител) Т-клеточный Т- и В-клеточный Наследственная Х-сцепленная агаммаглобу- линемия, приобретенная общая вариабельная гипогаммаглобулинемия, изолированный дефицит IgA или IgG Аплазия тимуса, дефицит пуриннуклеозид- фосфорилазы Тяжелый комбинированный иммунодефицит, вызванный недостаточностью аденозинде- заминазы или другими причинами Синдром Блюма Атаксия-телеангиэктазия Синдром Вискотта-Олдрича Миелома Нефротический синдром, энтеропатия с потерей белка СПИД Болезнь Ходжкина, неходжкинская лимфома Лекарства: стероиды, циклоспорин, азатио- принидр. Хронический лимфоцитарный лейкоз, состояние после трансплантации костного мозга, после химиотерапии и облучения Из: Hoffbrand А. V., Pettit J. E. Essential Hematology. Cambridge, Mass.: Blackwell, 1993:178.
Лимфоцитарные нарушения 147 Клинический пример 65-летняя женщина была доставлена в отделение неотложной помощи в связи с лихорадкой и ангиной. За 4 месяца до этого лечащим врачом был поставлен диагноз "повышенной активности" щитовидной железы (причина обращения к врачу — тахикардия). Больная получала дигоксин и пропилтиоурацил в дозе 300 мг/день. Она регулярно принимала лекарства, при этом ежемесячно контролировали содержание лейкоцитов. При последнем исследовании, выполненном за 2 недели до поступления, содержание лейкоцитов в крови было нормальным. Исследование функции щитовидной железы патологии также не выявило. В течение трех дней до госпитализации отмечались саднящая боль во рту и горле, озноб. Температура тела (измерение во рту) составила 39,1 °С. При поступлении: температура 39,4 X, пульс 120 ударов/мин, регулярный. Ротовая полость и глотка эритематозны. На слизистой оболочке видны язвы диаметром 0,5 см; у некоторых язв в основании — густой экссудат. Иных данных, позволяющих выяснить причину лихорадочного состояния, при физикаль- ном обследовании не получено. В периферической крови показатели гемоглобина, гематокрита и тромбоцитов находятся в пределах нормы. Однако количество лейкоцитов существенно снижено: 980/мкл. Лейкоцитарная формула: нейтрофилы — 5 %, палочкоядерные нейтрофилы — 2 %, лимфоциты — 79 %, моноциты — 10 %, эозинофилы— 4 %. Вопрос 1. Что следует предпринять? Ответ. Необходимо провести полное обследование больной для выявления источника инфекции (посев крови и мазков из зоны ротоглоточных поражений), незамедлительно начать применение антибиотиков широкого спектра действия. Вопрос 2. Как лекарственные препараты, которые принимала больная, могли повлиять на состояние крови? Ответ. Теоретически пропилтиоурацил может быть причиной выраженной лейкопении, однако надо учитывать и другие факторы. Прием пропилтиоурацил а следует прекратить. Что касается дигоксина, то маловероятно, чтобы он вызвал нейтропению, к тому же этот препарат, вероятно, необходим больной для предотвращения фибрилляции предсердий. Вопрос 3. Что еще необходимо предпринять? Ответ. Гранулоцитарный колониестимулирующий фактор (Г-КСФ) сокращает продолжительность нейтропении, но не компенсирует нейтропению, вызванную лекарственным веществом. Описаны случаи применения Г-КСФ в подобных ситуациях, когда задействован как иммунный, так и токсический компонент. Поэтому больной назначен Г-КСФ. Вопрос 4. Следует ли возобновить прием пропилтиоурацила, но в меньших дозах, после устранения нейтропении? Ответ. Нет! Нельзя назначать ни пропилтиоурацил, ни другие аналогичные препараты (например, метемазол), поскольку они могут спровоцировать такую же или даже более сильную нейтропеническую реакцию. Вопрос 5. Мог ли врач этой больной обеспечить лучший контроль состояния крови и тем самым предотвратить развитие нейтропении?
148 Глава 4. Лейкоциты Ответ. Нет. Считается, что нейтропения может возникнуть внезапно, поэтому даже1 частое исследование крови в этих случаях не помогает. Известны факторы риска развития нейтропении у больных, принимающих метемазол, а именно: женский пол, возраст старше 40 лет, доза препарата, превышающая 40 мг в день. Больных следует предупредить, что появление ангины, боли во рту (частые симптомы при лейкопении), а также повышение температуры — признаки, о которых нужно незамедлительно сообщать врачу. Результаты. Температура у больной снизилась до нормальной только через 3 дня, хотя и не было роста бактериальных, вирусных и грибковых культур. Количество лейкоцитов сохранялось низким в течение 1 недели, а затем резко повысилось и вернулось к норме. Симптомы исчезли одновременно с повышением содержания лейкоцитов. Лечение гипертиреоза продолжали с помощью 1311, больная чувствует себя хорошо. Избранная литература Clark E. A., Ledbetter J. A. How В and T cells talk to each other. Nature, 1994; 367:425-428. Обзор, посвященный молекулярным механизмам взаимодействия В- и Т-лимфоцитов в ходе иммунного отбета. Cline M.J. Histiocytes and histiocytosis. Blood, 1994; 84(9): 2840-2853. Обзор, посвященный вопросам онтогенеза гистиоцитов и клинических нарушений, связанных с дисфункцией этих клеток. Miller R. A., Britigan В. Е. The formation and biologic significance of phagocyte-derived oxidants./. Invest Med., 1995; 43(1): 39-49. Описание процесса генерации токсических форм кислорода фагоцитами и их роли в иммунной защите Moore M. A. S. Expansion of myeloid stem cells in culture. Semin. HematoL, 1995; 32:183-200. Обзор характеристик стволовых миелоидных клеток, стимулирующих их цитокинов, а также культуральных систем для выращивания этих клеток. Orkin S. H. Transcription factors and hematopoietic development./. Biol. Chem., 1995; 270:4955-4958. Обзор, посвященный роли факторов транскрипции в гемопоэзе и их влиянию на дифференциацию клеточных линий и коммитирование. Rosen F. S., Cooper M. D., Wedgewood R. J. P. The primary immunodeficiencies. New Engl J. Med., 1995; 333 (7): 431-440. Краткое описание клинических проявлений иммунных нарушений лимфоидных клеток и последние данные о молекулярной основе этих процессов. Schwartz R. S. Jumping genes and the immunoglobulin V gene system. New Engl. J. Med., 1995; 333 (7): 42-44. Краткое иллюстрированное сообщение, посвященное механизмам, лежащим в основе перегруппировки генов иммуноглобулинов и обеспечения разнообразия антител. Spits H., Lanier L. L., Phillips J. H. Development of human T and natural killer cells. Blood, 1995; 85 (10): 2654-2670. Обзор по проблеме онтогенеза НК и Т-лимфоцитов. Stossel Т. P. The machinery of blood cell movements. Blood, 1994; 84 (2): 367-379. Обстоятельное описание молекулярных основ удивительной способности нейтрофи- лов к миграции.
Глава 5 Тромбоциты ЭрикМ. Мазур Принято считать, что нормальный гемостаз достигается за счет кооперации и взаимодействия двух самостоятельных систем свертывания крови: гуморальной (плазменной), состоящей из прокоагулянтных белков (глава 6), и клеточной, состоящей из тромбоцитов. Конечным результатом активации гуморальной системы свертывания крови является формирование фибринового сгустка, или красного тромба, в то время как реакция тромбоцитов, сопровождаемая клеточной адгезией и агрегацией, приводит к образованию тромбоцитарной пробки, или белого тромба. Хотя эти две системы свертывания, как правило, рассматриваются отдельно, следует понимать, что фактически они тесно связаны. Растворимые факторы свертывания (например, фибриноген и фактор Виллебранда) имеют большое значение для нормальной функции тромбоцитов, и наоборот, тромбоциты являются важными поставщиками прокоагулянтных белков и необходимым катализатором ряда реакций гуморальной системы свертывания крови. Поэтому в настоящей главе будут рассмотрены в основном собственно тромбоциты, а также их интегральная роль для системы коагуляции крови и репарации тканей. Нестимулированные тромбоциты представляют собой небольшого размера (диаметр 3,6 ± 0,7 мкм) дискообразной формы безъядерные фрагменты мега- кариоцитарной цитоплазмы, циркулирующие в периферической крови. В норме их содержание составляет 150 000-400 000/мкл. Тромбоциты играют важную роль в воспалительной реакции и в репарации тканей, а также в атерогенезе. Простота получения нормальных тромбоцитов позволяет использовать их в экспериментальных моделях для изучения биологических функций клеток: трансмембранной сигнальной трансдукции, синтеза простагландинов, поглощения и секреции нейротрансмиттеров. В настоящее время в клинической практике стали часто прибегать к переливаниям тромбоцитарной массы, что связано с широким использованием высоких доз цитотоксических препаратов, и трансплантации костного мозга при злокачественных заболеваниях. Можно надеяться, что открытие и клонирование тромбопоэтина — физиологического регулятора образования тромбоцитов, позволит снизить потребность в переливании тромбоцитарной массы и поможет более детально изучить нормальную функцию этих самых маленьких клеток крови.
150 Глава 5. Тромбоциты Образование и кинетика тромбоцитов Клеточная биология мегакариоцитопоэза Тромбоциты, наименьшие по размеру форменные элементы крови, образуются из самых крупных костномозговых клеток — мегакариоцитов. Обнаружено, что мегакариоциты в.свою очередь являются производными той же полипотентной гемопоэтической стволовой клетки, из которой образуются эритроциты, нейтро- филы и моноциты (глава 1). Стволовая клетка, формирование которой сфокусировалось исключительно на одном из ростков кроветворения (например, мегака- риоцитарном), называется коммитированнои. Для развития коммитированнои мегакариоцитарной стволовой клетки характерны четыре почти последовательные стадии: 1) экспоненциальное увеличение числа коммитированных стволовых клеток за счет митотического деления; 2) серийная репликация ядра без деления клеток (т. е. эндоредупликация, или полиплоидизация); 3) созревание цитоплазмы мегакариоцита; 4) отделение тромбоцитов от мегакариоцита. Любой из этих четырех процессов может влиять на скорость образования тромбоцитов и выведения их из костного мозга в периферическую кровь. Поэтому каждый из них — потенциальное место приложения гомеостатической регу- ляторной системы, контролирующей количество тромбоцитов. От степени мито- тической экспансии коммитированнои стволовой клетки зависит, сколько из нее образуется мегакариоцитов. Поскольку количество коммитированных мегака- риоцитарных стволовых клеток существенно не меняется с изменением потребности крови в тромбоцитах, то число митотических делений стволовой клетки, по всей вероятности, определяет количество сформировавшихся зрелых мегакариоцитов в костном мозге. Эндоредупликация инициируется только в том случае, когда развивающийся мегакариоцит утрачивает свою способность к делению клетки. В ядре продолжается редупликация без деления клетки, и поскольку это происходит на протяжении нескольких циклов, то окончательная популяция мегакариоцитов имеет гетерогенный индекс плоидности. Общее число эндомитотических циклов обычно варьируется между 3 и 6, что соответствует индексам плоидности мегакариоцита от 8 до 64 п. Хотя целесообразность эндо- редупликации кариоцитов неясна, вполне очевидно, что существует прямая зависимость между плоидностью мегакариоцита и количеством тромбоцитов, которое он может продуцировать. Поэтому при повышении степени эндоредуп- ликации мегакариоцитов быстро увеличивается продукция тромбоцитов. Как у экспериментальных животных, так и у человека было обнаружено, что при значительно повышенной потребности в тромбоцитах происходит сдвиг в сторону увеличения плоидности мегакариоцитов (составляющий обычно один дополнительный эндомитотический цикл). Увеличение плоидности представляет собой раннюю реакцию адаптации к повышенной потребности в тромбоцитах, так как дополнительный цикл эндоредупликации, возникающий относительно поздно в процессе формирования мегакариоцита, может усилить образование тромбоцитов быстрее, чем активация митозов стволовой клетки. Хотя развивающиеся мегакариоциты приобретают некоторые характерные мембранные гликопротеины и начинают синтезировать небольшое количество белков сс-гранул во время эндоредупликации, созревание цитоплазмы происходит в основном после завершения эндомитоза. На самой ранней постэндомитоти-
Образование и кинетика тромбоцитов 151 ческой стадии при световой микроскопии незрелый мегакариоцит виден как клетка 6-24 мкм в диаметре с плотным многодолевым ядром, окруженным тонким кольцом темно-синей цитоплазмы. С помощью электронной микроскопии выявляется аппарат Гольджи с рудиментарной системой демаркационной мембраны и редкими а-гранулами (см. далее). Последующее созревание характеризуется прогрессивно возрастающими ацидофилией, гранулярностью и объемом цитоплазмы, что можно наблюдать под световым микроскопом. Увеличиваясь в объеме, цитоплазма заполняется а-гранулами, плотными гранулами, а также обширной сетью переплетенных мембранных каналов и тубул, которая называется демаркационной мембранной системой (ДМС). Полностью созревшие мегакариоциты, размер которых колеблется от 20 до 50 мкм, составляют приблизительно 0,04 % ядросодержащих костномозговых клеток. Для них характерны объемная розовая цитоплазма с большим количеством гранул и эксцентрично расположенное компактное ядро с несколькими долями. Процесс терминальной стадии тромбоцитопоэза недостаточно изучен. Согласно одной из гипотез, зрелая ДМС расщепляет цитоплазму мегакариоцита на тром- боцитарные поля и отдельные тромбоциты образуются за счет растворения цитоплазмы мегакариоцита в определенных плоскостях демаркации. Позже было доказано, что формирование тромбоцитов из мегакариоцитов представляет собой более динамичный процесс. В ответ на некий сигнал мегакариоциты трансформируются в паукообразные клетки, от которых отходит множество длинных нитевидных отростков с равномерно расположенными очагами констрикции. Полагают, что эти отростки, называемые протромбоцитами, входят в костномозговые синусоиды (рис. 1-3) и там фрагментируются натромббциты, возможно/благодаря сдвигающей силе кровотока. Хотя терминальная стадия тромбоцитопоэза затрагивает только наиболее зрелые мегакариоциты, она представляет собой регулируемый процесс. После резкого повышения периферической потребности в тромбоцитах незамедлительно выявляется увеличение объема этих клеток, что отражает изменения в механизме образования тромбоцитов. Гуморальная регуляция продукции тромбоцитов В стабильных условиях количество циркулирующих тромбоцитов поддерживается в определенном контролируемом узком диапазоне. Но при патологических состояниях, вызывающих ускоренное потребление тромбоцитов, продукция последних костным мозгом может в 8 раз превышать норму, что происходит за счет стимуляции образования мегакариоцитов и увеличения их плоидности, размера и скорости созревания. Ключевые патогенетические факторы тромбоцитопении обычно связаны с функционированием костного мозга. При возрастании количества костномозговых мегакариоцитов можно полагать, что тромбоцитопения вызвана потреблением тромбоцитов в периферической крови или ретикулоэндотелиальной системе (или секвестрацией селезенкой), соответственно, нет необходимости в проведении дополнительных клинических исследований. Давно установлено, что процесс образования тромбоцитов строго регулируется, но специфический механизм этой регуляции был неясен. Более 30 лет назад было предположено, что продукция тромбоцитов контролируется циркулирующим в плазме фактором, концентрация которого увеличивается в ответ на тром- боцитопению. Впоследствии он получил название тромбопоэтин. Однако как
152 Глава 5. Тромбоциты специфический цитокин, регулирующий гемопоэз, тромбопоэтин идентифицировали только в 1994т., когда была определена его аминокислотная последовательность и его ген был клонирован одновременно исследователями четырех разных групп. Клонирование существенно облегчилось после того, как обнаружили, что тромбопоэтин является лигандом для гемопоэтического рецептора с-Мр1,томо- логичным белку, кодируемому вирусным онкогеном, который индуцирует мие- лопролиферативное лейкемическое состояние у мышей. Известно, что тромбопоэтин является стимулятором (специфическим в отношении линии дифференцировки) развития мегакариоцитов и образования тромбоцитов. Он действует как на уровне коммитированной мегакариоцитарной стволовой клетки, так и на уровне развивающегося мегакариоцита (рис. 1-1). Тромбопоэтин (другие обозначения: тромбопоэтина, Mpl-лиганд, фактор роста и развития мегакариоцита, мегапоэтин) продуцируется в основном печенью, и только незначительное количество его мРНК определяется в почках. В противоположность другим гемопоэтическим цитокинам тромбопоэтин, вероятно, не регулируется на уровне генной транскрипции. Даже при тяжелой тромбоцитопении, вызываемой в эксперименте ускоренным потреблением тромбоцитов или ингиби- рованием их образования, уровень мРНК тромбопоэтина в печени почти не отличается от нормы. Полагают, что тромбопоэтин продуцируется печенью с постоянной скоростью и его стимулирующий эффект зависит от количества молекул, не связанных с рецепторами тромбопоэтина циркулирующих тромбоцитов. Такая модель требует подтверждения, однако с ее помощью можйо объяснить, почему тром- боцитопения, вызванная депонированием тромбоцитов в селезенке при стабильном их содержании, не приводит к компенсаторной стимуляции тромбоцитопоэза. Было обнаружено, что многие другие гемопоэтические цитокины стимулируют образование тромбоцитов, но не в той степени или не с той строгой специфичностью, как тромбопоэтин. Интерлейкин-3 (ИЛ-3), мультилинейный гемопоэти- ческий фактор роста, стимулирует митотическую экспансию и начальное развитие мегакариоцитарной коммитированной стволовой клетки, но незначительно влияет на мегакариоцитарную эндоредупликацию и созревание цитоплазмы. И наоборот, ИЛ-6 и ИЛ-11 оказывают тромбоцитопоэтическое действие, стимулируя в умеренной степени постмитотические фазы развития мегакариоцита. Согласно предварительным данным, ИЛ-6 может опосредовать реактивный тромбоцитоз, связанный in vivo с отдельными системными воспалительными заболеваниями (например, ревматоидным артритом). Все три указанные выше ци- токина проявляют некоторую активность в стимулировании образования тромбоцитов, что наблюдалось в эксперименте. Однако степень максимальной тромбоцитостимулирующей активности этих цитокинов in vivo умеренная (количество тромбоцитов возрастает только в 2-3 раза). Кроме того, они обладают определенной токсичностью. В литературе нет сведений, которые бы свидетельствовали о физиологической роли ИЛ-3, ИЛ-6 или ИЛ-11 в регуляции мегакариоцитопоэза и количества циркулирующих тромбоцитов. Лишь активность тромбопоэтина плазмы может меняться обратно пропорционально числу тромбоцитов (по механизму биологической обратной связи). Благодаря своей значительно большей активности, высокой специфичности и, по предварительным данным, низкой токсичности, вполне вероятно, что только тромобопоэтин может использоваться в клинической практике при лечении тромбоцитопении.
Структура тромбоцитов 153 Структура тромбоцитов В состоянии покоя тромбоцит представляет собой дискообразную клетку с гладкой цитоплазматической мембраной, поддерживаемой микротубулиновым кольцом. Мембрана клетки инвагинирует и соединяется с сетью многочисленных каналов, так называемой открытой канальцевой системой (ОКС), которые тесно переплетены внутри тромбоцита. Обнаружено, что центральные каналы этой системы соединяются с внеклеточным пространством и ОКС экспрессирует те же гликопротеины, что и клеточная мембрана. Вторая система внутренней оболочки (плотная тубуляр- ная система), которая, как полагают, образуется из эндоплазматического ретикулу- ма мегакариоцита, не зависит от ОКС и не соединяется с внеклеточным пространством. Сократительные микрофиламенты распространяются от субмембранного пространства по всей цитоплазме тромбоцита и обусловливают изменения его формы, происходящие во время активации клетки. В цитоплазме неактивированных тромбоцитов можно обнаружить 4 вида гранул: а-гранулы, плотные гранулы, лизо- сомы и пероксисомы (рис. 5-1). Наиболее многочисленные а-гранулы содержат тромбоцитоспецифические и тромбоцитонеспецифические пептиды, участвующие в механизмах коагуляции, воспаления, иммунитета и репарации и модулирующие эти процессы. Плотные гранулы, названные так сообразно их внешнему виду под электронным микроскопом, представляют собой богатое хранилище АДФ и серо- тонина — веществ, способствующих агрегации тромбоцитов, а также антиагреганта АТФ и основного кофактора коагуляции Са2+. Лизосомальные гранулы содержат гидролитические ферменты, а пероксисомы — каталазу (табл. 5-1). Наружная клеточная оболочка и ОКС усеяны гликопротеинами, играющими важную роль в адгезии и агрегации тромбоцитов (табл. 5-2). Эти молекулы состоят из наружных доменов, действующих в качестве рецепторов, которые связываются с внеклеточными адгезивными гликопротеинами (фибриногеном, коллагеном, фактором Вилленбранда), и трансмембранных пептидов, которые фиксируют гликопротеины и опосредуют процессы активации тромбоцитов и изменения их формы (см. далее). Большинство тромбоцитарных гликопротеинов, за исклю- Рис. 5-1. Схематическое изображение тромбоцита человека (справа — поперечный разрез). (Из: Bentfeld-Barker M. Е., Bainton D. F. Identification of primary lysosomes in human megakaryocytes and platelets Blood, 59: 472-481, 1982.)
154 Глава 5. Тромбоциты ТАБЛИЦА 5-1. Компоненты о-гранул тромбоцита и их предполагаемые функции Компонент Функция Тромбоцитарный фактор роста (ТрФР) Репарация за счет усиления деления фибробластов Трансформирующий фактор Репарация ткани роста Р(ТФР-Р) Тромбоцитарный фактор 4 (ТФ-4) Нейтрализация гепарина, воспалительный процесс Воспаление, репарация ткани Свертывание, адгезия тромбоцитов Свертывание, агрегация тромбоцитов Свертывание Антикоагулянт Связывание гормонов, токсинов, лекарственных препаратов Иммуноглобулин Иммунитет чением гликопротеинового комплекса Ib-IX, кодируется генами интегринового семейства. На тромбоцитарных мембранах имеются рецепторы для физиологических медиаторов активации тромбоцитов (АДФ, адреналина, серотонина и тромбоксана А2) и для Fc-фрагмента иммуноглобулинов. Кроме того, на мембране тромбоцита экспрессированы антигены системы HLA класса I (но не класса II). Функции тромбоцитов Тромбоциты выполняют различные функции in vivo: 1) запуск немедленного гемостаза за счет адгезии и агрегации тромбоцитов, что приводит к формированию тромбоцитарной пробки; 2) местное выделение вазоконстрикторов для уменьшения кровотока в пораженном участке; 3) катализ реакций гуморальной системы свертывания с образованием в конечном счете фибринового сгустка; 4) инициирование репарации тканей; 5) регулирование местной воспалительной реакции и иммунитета. Нестимулированные тромбоциты циркулируют в виде гладких дис- коидных клеток с незначительной метаболической активностью. Такие тромбоциты не вступают в физиологически значимое взаимодействие с другими форменными элементами периферической крови или монослоем эндотелиальных клеток, который выстилает эндоваскулярное пространство. ТАБ Л И ЦА 5- 2. Тромбоцитарные гликопротеины и их лиганды Лиганды Гликопротеин Первичные Вторичные ГП llb-llla Фибриноген ФВ, фибронектин, витронектин ГП Ib-IX ФВ Тромбин ГП la-lla Коллаген ГП1с-На Фибронектин Ламинин (Vila Ламинин Рецептор витронектина Витронектин Тромбоспондин /Мромбоглобулин 03-ТГ) Фактор Виллебранда (ФВ) Фибриноген Фактор V Протеин S Альбумин
Функции тромбоцитов 155 Физиологическая активация тромбоцитов начинается только тогда, когда поврежден сосудистый эндотелий и обнажен субэндотелиальный внеклеточный мат- рикс. При поражении эндотелия воздействию подвергается коллаген, другие белки внеклеточного матрикса, а также микрофибриллы, фиксирующие большие муль- тимеры фактора Виллебранда (которые синтезируются и секретируются эндотели- альными клетками). Рецептор гликопротеина lb (ГП lb) тромбоцитарной мембраны связывается специфически с фактором Виллебранда (ФВ), который вторично (другим участком) связывается с ГП ПЬ-Ша тромбоцитарной мембраны. Субэндотелиальный коллаген связывается с рецептором мембранного ГП 1а. Адгезия тромбоцитов сама по себе, а также посредством участия в запуске гемостаза, инициирует процесс активации тромбоцитов, который выражается в существенном изменении их формы, необратимой секреции содержимого плотных и а-гранул, агрегации тромбоцитов с образованием гемостатической тромбоцитарной пробки. Изменение формы представляет собой раннее и обратимое проявление активации тромбоцитов, которое опосредовано внутриклеточной системой сократительных микрофиламентов. В тромбоцитарной мембране возникают волны возбуждения и формируется большое количество коротких нитевидных псевдоподий или филоподий, продвигающихся по открытой канальцевой системе. В результате этого процесса значительно увеличивается площадь поверхности тромбоцитарной мембраны, что необходимо для катализа реакций гуморальной системы свертывания крови и, возможно, для стабилизации тромбоцитарных агрегатов (рис. 6-2, 6-4, 6-6, 6-11). Активация тромбоцитов приводит также к конформаци- онному изменению в ГП ПЬ-Ша, которое способствует связыванию фибриногена с тромбоцитарной мембраной, что в свою очередь является предпосылкой для агрегации тромбоцитов. С инициированием активации тромбоцитов внутриклеточные органеллы сосредотачиваются в центре клетки за счет сокращения мик- ротубулярного кольца, после чего происходит слияние мембран плотных и а-гранул друг с другом, с клеточной мембраной тромбоцита и мембранами ОКС. Это слияние приводит к экзоцитозу содержимого гранул в наружную микросреду, так как внутренние каналы ОКС соединяются с внеклеточным пространством. Посредством экзоцитоза белок мембраны а-гранул Р-селектин (синонимы: GMP-140, PADGEM) перемещается с внутренней поверхности гранул в ОКС и к наружной оболочке клетки. В это время имеют место такие биохимические реакции, как синтез тромбоксана А2 из арахидоновой кислоты, высвобождаемой мембраной плотной тубулярной системы, и синтез тромбоцитак- тивирующего фактора (ТАФ) — сложной липидной молекулы. Тромбоксан А2 (нестабильный член семейства простагландинов) — сильный проагрегант и вазо- констриктор, а ТАФ усиливает реакцию агрегации тромбоцитов и является мощным активатором нейтрофилов. Секретируемые с началом активации тромбоцитов АДФ, серотонин и тромбоксан А2 в свою очередь активируют близлежащие тромбоциты. Этот каскад аутоактивации тромбоцитов, синтез тромбоксана А2 и выделение содержимого гранул приводят к появлению тромбоцитарного агрегата, прошитого фибриногеновыми мостиками с участием ГП ПЬ-Ша мембранных рецепторов соседних тромбоцитов. Фибриногеновые мостики существенно стабилизируются тромбоспондином — другим компонентом а-гранул, освобождаемым при активации тромбоцитов. Образование продукта гуморального коагуляционного каскада тромбина усиливает агрегацию тромбоцитов, поскольку тромбин — еще один мощный ее агонист (рис. 6-15).
156 Глава 5. Тромбоциты Происходит не только активация тромбоцитов тромбином, но и тромбоциты в значительной степени способствуют генерированию тромбина, катализируя и обеспечивая факторы для реакций гуморального коагуляционного каскада (рис. 6-2, 6-4, 6-6, 6-11). Известно, что мегакариоциты синтезируют и депонируют в а-гранулах факторы свертывания V, VIII, XIII, ФВ и фибриноген. Эти факторы свертывания крови выбрасываются в микросреду при активации тромбоцитов и эк- зоцитозе, что повышает их локальную концентрацию. Внеклеточные адгезивные гликопротеины (фибронектин, остеонектин и витронектин) т&кже депонируются в тромбоцитарных а-гранулах и секретируются при активации тромбоцитов. Тромбоцитарные мембраны играют не менее важную роль в запуске специфических реакций свертывания. Липопротеин мембраны, так называемый фактор 3, является значимым катализатором при активации фактора X факторами 1Ха и VIII и образовании протромбиназы за счет взаимодействия между факторами Ха и V (рис. 6-4 и 6-6). Кроме того, тромбоцитарная мембрана может существенно влиять на взаимодействие других растворимых факторов свертывания с целью достижения оптимальной реактивности. И наоборот, активированные тромбоциты ограничивают коагуляционный каскад. Мембрана активированного тромбоцита связывает тромбин и тромбомодулин, компонент а-гранул, которые вместе вызывают активацию антикоагуляционного протеина С (рис. 6-11). а-Гранулы к тому же поставляют в микросреду активатор тканевого плазминогена. Значительно менее изучено участие тромбоцитов в воспалительном процессе и репарации тканей. Однако вполне очевидно, что тромбоцитарные а-гранулы поставляют мощные цитокины, тромбоцитарный фактор роста и трансформирующий фактор роста Р (ТФР-Р) в очаг поврежденной ткани. Тромбоцитарный фактор роста является сильнодействующим стимулятором пролиферации фиб- робластов и гладкомышечных клеток, в то время как трансформирующий фактор обладает как стимулирующими, так и ингибирующими рост свойствами. Тромбоцитарный фактор 4 и Р-тромбоглобулин — два других тромбоцитоспецифических белка а-гранул, члены небольшого семейства индуцибельных белков, играющих определенную роль в коагуляции, воспалительной реакции и клеточном росте. Наконец, тромбоциты контактируют с системой гуморального иммунитета. Как указывалось ранее, тромбоцитарные мембраны имеют рецепторы для Fc-участка молекулы IgG и связывают иммунные комплексы и агрегированный IgG. Обнаружено, что покоящиеся тромбоциты поглощают иммуноглобулин за счет эндоци- тоза и хранят его в а-гранулах, чтобы позже секретировать путем экзоцитоза. Лабораторные исследования Подсчет тромбоцитов У здоровых людей количество тромбоцитов в норме обычно достаточно стабильно, но у различных пациентов может изменяться в пределах 150 000-400 000/мкл. Средний объем тромбоцитов изменяется обратно пропорционально их количеству, поэтому циркулирующая тромбоцитарная масса у индивидуума более постоянна, чем можно было бы ожидать. В настоящее время лабораторное определение числа тромбоцитов в периферической крови осуществляется автоматически в разведенной пробе после лизиса эритроцитов. Поскольку этот метод позволяет установить только количество частиц данного размера и не обеспечивает специфичес-
Лабораторные исследования 157 кого дифференцирования тромбоцитов, то в случае отклонения показателя от нормы необходимо сделать анализ мазка периферической крови. Количество тромбоцитов в поле зрения при 100-кратном увеличении умножают на 12 000- 15 000, полученная величина равна их содержанию в 1 мкл. Как артефакт низкое число тромбоцитов может быть связано с индуцированной ЭДТА агглютинацией тромбоцитов (так называемой псевдотромбоцитопенией) или сателлитизмом — слипанием тромбоцитов с плазматическими мембранами нейтрофилов в результате действия IgG- или IgM-тромбоцитарных агглютининов. Напротив, ложное завышение количества тромбоцитов может наблюдаться в том случае, если в периферической крови имеют место небольшие фрагменты нетромбоцитарных клеток (например, при остром лейкозе, когда циркулирующие бласты могут выделять малые цитоплазматические пузырьки, а для эритроцитов характерен микросфероци- тоз). Если есть сомнение в достоверности результатов автоматического подсчета, необходимо выполнить его вручную. Для подтверждения данных лабораторного тестирования нужно всегда исследовать мазок периферической крови (глава 2). Измерение объема тромбоцитов Внедрение в практику автоматического подсчета клеток крови сделало доступным определение размера циркулирующих тромбоцитов. Установлено, что объем тромбоцита коррелирует со средней плоидностью мегакариоцитов и что этот объем возрастает при ускоренном образовании тромбоцитов. Наличие большого количества крупных тромбоцитов или мегакариоцитов в мазке периферической крови больных с тромбоцитопенией считается диагностическим маркером тром- боцитопении потребления. Однако на результаты автоматического измерения среднего объема тромбоцитов оказывают влияние такие неклинические переменные факторы, как температура образца крови, срок его хранения, используемый антикоагулянт. Поэтому этот вид измерения трудно стандартизировать, полученные данные следует интерпретировать с осторожностью. Время кровотечения Тромбоцитарный гемостаз зависит от двух переменных: количества тромбоцитов и их функциональной активности. В то время как определение количества тромбоцитов — простая процедура, оценка функции тромбоцитов — довольно сложная задача, к тому же на интерпретацию теста оказывают влияние различные сложные клинические переменные. Несмотря на гетерогенность возможных механизмов и клинических проявлений тромбоцитарной дисфункции, существует только один широко применяемый клинический тест для определения функции этих клеток, а именно — время кровотечения (ВК). ВК соответствует времени между нанесением небольшой стандартной поверхностной раны на предплечье и образованием стабильного тромбоцитарного тромба, о чем свидетельствует прекращение кровотечения. В модифицированном тесте используется лезвие (с пружиной), которым на ладонной поверхности предплечья наносится рана длиной 1 см и глубиной 1 мм, а на плече манжеткой нагнетается давление до 40 мм рт. ст. Кровь промокают на краю раны фильтровальной бумагой каждые 30 с так, чтобы не задеть образующуюся в центре тромбоцитарную пробку, до остановки кровотечения. В норме ВК составляет 3-8 мин; так называемое нормализованное ВК — 2-7 мин (рис. 5-2).
158 Глава 5. Тромбоциты Несмотря на примитивность теста и связанный с ним дискомфорт, он является методом выбора в тех случаях, когда предполагают дисфункцию тромбоцитов. При правильно выполняемом ВК-тесте отклонение от нормы наблюдают только в трех случаях: 1) при тромбоцитопении менее 100 000/мкл; 2) при качественной дисфункции тромбоцитов любого типа; 3) редко при аномалии микрососудов (например, амилоидозе). При нормальной функции тромбоцитов и их количестве 10 000-100 000/мкл ВК изменяется линейно в зависимости от количества тромбоцитов согласно эмпирически полученной формуле: ВК (мин) = 30,5 - (количество тромбоцитов в 1 мкл)/3850. (рис. 5-2). При тромбоцитопениях, связанных с увеличением потребления тромбоцитов (например, иммунная тромбоцитопения), ВК обычно ниже, чем величина, рассчитанная по этому уравнению, что объясняется избыточным содержанием фосфолипидов в молодых и более крупных тромбоцитах при данном состоянии. И наоборот, в некоторых случаях продуктивной тромбоцитопении, когда нарушается созревание мегакариоцита и тромбоцита (например, миелодисплазия), ВК будет больше, чем подсчитано по уравнению. Прием одной таблетки аспирина удлиняет нормальное ВК до 8-10 мин. В то же время аспирин может непропорционально увеличивать ВК у пациентов со слабой дисфункцией тромбоцитов и обнаруживать таким образом незначительные качественные нарушения. Так называемый тест толерантности к аспирину следует применять с большой осторожностью у пациентов с возможной кровоточивостью, поскольку аспирин усилит ее. Аспирин необратимо ацетилирует циклооксигеназу тромбоцитов и поэтому изменяет функцию тромбоцитов на протяжений всего срока их жизни — приблизительно 8-10 дней. (Другие нестероидные противовоспалительные средства связываются с этим ферментом обратимо и, следовательно, ингибируют функции тромбоцитов только в период циркуляции лекарства в крови.) >60 Время кровотечения (мин) Рис. 5-2. Зависимость между количеством тромбоцитов и нормализованным ВК в норме. Обратите внимание, что ВК нечувствительно к числу тромбоцитов, если их > 100 000/мкл, но изменяется линейно, если их < 100 000/мкл и > 10 000/мкл. (Из: Harker L.A., Philadelphia: F. A. Davis; Hemostasis manual - 1974: 8.)
Лабораторные исследования 159 Исследование агрегации тромбоцитов Количественное исследование агрегации тромбоцитов позволяет дифференцировать качественные нарушения тромбоцитов в отдельные группы. Это простой лабораторный тест, в котором конгломерация одиночных тромбоцитов в группы или агрегаты большего размера определяется количественно по степени пропускания света через тромбоцитосодержащую плазму. Тромбоцитарный агрегометр (рис. 5-3) состоит из небольшой прозрачной кюветы, в которую помещают пробу тромбоцитов пациента в стандартной концентрации. Через кювету пропускается свет от калиброванного источника, поступающий на фотоэлемент. Фотоэлемент связан с регистрирующим устройством, измеряющим светопрохождение (или оптическую плотность) с учетом времени. Если тромбоциты представляют собой суспензию одиночных клеток (т. е. до агрегации), то пропускание света минимально. С увеличением агрегации плазма, содержащая тромбоциты, становится все светлее, а пропускание света возрастает. Представить себе это явление можно, сравнивая прозрачность жидких суспензий, содержащих одну и ту же массу глины или в виде большого количества мелких частиц, или сконцентрированную в нескольких кусочках. Агрегацию тромбоцитов in vitro можно инициировать, вводя различные экзогенные вещества (чаще всего АДФ, адреналин, коллаген, тромбин, арахидоновую кислоту и ристоцетин) в агрегометрическую кювету. АДФ, адреналин и тромбин обладают уникальной способностью вызывать агрегацию тромбоцитов самостоятельно, без обязательной дегрануляции клеток и экзоцитоза. Поэтому в низких концентрациях эти вещества будут стимулировать только обратимую первичную Агрегометрия тромбоцитов ~| • •.; ••а •• • • •• Мутная АДФ Адреналин Он Фотоэлемент Записывающее} устройство % Прозрачная 1004 10- % пропускания света Время 100- ю- 1 f Вторичная волна /первичная ^/ волна Время Рис. 5-3. Процесс агрегометрии Тромбоцитов. Значок * означает, что к системе добавлен агонист агрегации тромбоцитов, например АДФ или адреналин. Образование тромбоцитарных агрегатов из одиночных тромбоцитов превращает мутную, богатую тромбоцитами плазму в относительно прозрачную
160 Глава 5. Тромбоциты волну агрегации. При более высоких концентрациях АДФ, адреналина и тромбина тромбоциты полностью активируются и выделение гранулярнЪго содержимого наряду с синтезом тромбоксана А2 приводит к несколько отсроченной, но усиленной вторичной волне агрегации тромбоцитов (рис. 5-4). При еще больших концентрациях первичная волна агрегаций погружается во вторичную волну и можно видеть только одну полную волну агрегации. Хотя коллаген связывается с гликопротеином 1а тромбоцитарной мембраны, он не вызывает немедленной агрегации тромбоцитов. Однако спустя некоторое время коллаген индуцирует полную агрегацию в результате внутренней активации тромбоцитов. Способность арахидоновой кислоты стимулировать агрегацию зависит от функционирования фермента циклооксигеназы в ходе синтеза про- стагландинов. Синтез тромбоксана А2 из арахидоновой кислоты приводит к полной активации тромбоцитов, экзоцитозу и агрегации. Уникальность ристоцетина состоит в том, что агрегация под его воздействием не опосредуется изменением метаболизма тромбоцитов. Аналогичная по механизму агрегация наблюдается при фиксации тромбоцитов в формалине. Полагают, что ристоцетин обеспечивает агрегацию путем ассоциации с ГП lb тромбоцитарной мембраны, активируя эту молекулу для связывания фактора Виллебранда. Поэтому в присутствии ристоцетина ФВ соединяет тромбоциты в большие агре- 100 О) 00 о ф 2 С 50 ± АДФ (2 ммоль/л) 100 £ о m о ш S X ± Адреналин (2 ммоль/л) 100 Q) 00 S 50 S I о о. С Коллаген 100 0) 50 о а ± Ристоцетин Рис. 5-4. Пример агрегации тромбоцитов здорового человека при использовании агрегометра, представленного на рис. 5-3. Реакции на введение АДФ, адреналина, коллагена и ристоцетина в определенных концентрациях (момент добавления указан стрелкой).
Тромбоцитопатии 161 гаты. Если тромбоциты жизнеспособны, индуцированная ристоцетином агрегация приводит к активации клеток и выделению эндогенных гранул. В отсутствии фактора Виллебранда активации не происходит. Тромбоцитопатии Введение и клинические особенности Качественные нарушения функции тромбоцитов, имеющие клиническое значение, могут быть врожденными или приобретенными в результате воздействия лекарственных средств или вследствие системного заболевания (табл. 5-3). Тем не менее, тромбоцитарная дисфункция petse обычно не связана с тяжелым спонтан- ТАБЛИЦА 5-3. Классификация и этиология качественных дефектов тромбоцитов I. Врожденные нарушения A. Дефицит/недостаточность мембранных гликопротеинов 1. Тромбастения Гланцмана (болезнь Гланцмана) 2. Синдром Бернара-Сулье Б. Врожденные аномалии белков плазмы 1. Болезнь Виллебранда 2. Наследственная афибриногенемия B. Недостаточность гранул 1. Дефицит плотных гранул 2. Дефицит пула а-гранул (синдром серых тромбоцитов) 3. Первичные дефекты высвобождения гранул: а) дефицит циклооксигеназы б) дефицит тромбоксансинтетазы II. Приобретенные нарушения A. Вторичные дефекты высвобождения гранул 1. Вызванные приемом лекарственных препаратов а) аспирин и другие НПВС б) тиклопидин в) дипиридамол г) карбенициллин и другие антибиотики (0-лактамы) д) со-3 жирные кислоты 2. Уремия 3. Врожденный порок сердца с цианозом Б. Недостаточность гранул 1. Вследствие дисфункции стволовых клеток а) миелопролиферативные нарушения б) миелодиспластические синдромы в) острый лейкоз 2. В связи с частичной активацией а) диссеминированное внутрисосудистое свертывание (ДВС) б) тяжелые заболевания сердечных клапанов в) экстракорпоральное кровообращение B. Нарушение взаимодействия между тромбоцитарной мембраной и белками внеклеточного матрикса 1. Парапротеинемия 2. ДВС 3. ИТП (единичные случаи)
162 Глава 5. Тромбоциты ным геморрагическим диатезом. Сильное кровотечение возникает у таких больных почти исключительно в связи с хирургическим вмешательством, травмой, экстракцией зуба и другими видами гемостатического стресса. У больных с качественной тромбоцитарной дисфункцией легко возникают синяки и периодические кровотечения из слизистой (например, носовые кровотечения, кровоточивость десен при чистке зубов, скрытое желудочно-кишечное кровотечение). Гемартрозы и глубокие кровоизлияния в мягкие ткани характерны для тяжелой недостаточности одного из гуморальных факторов свертывания и обычно не связаны с тромбоцитами. Качественную тромбоцитарную дисфункцию следует подозревать на основании подтверждающих данных анамнеза, патологического изменения ВК при нормальных значениях АЧТВ, протромбинового и тромбинового времени, а также нормальном количестве тромбоцитов. Измерение агрегационной способности тромбоцитов у таких больных обычно позволяет поставить специфический диагноз. При анамнезе, предполагающем дисфункцию, но нормальном ВК чрезмерное увеличение последнего после обычной дозы аспирина, введенного пе- рорально (так называемый тест толерантности к аспирину), позволяет выявить пациентов, которым показано дальнейшее обследование с использованием агре- гометрии. Если у больного увеличены ВК и АЧТВ, можно подозревать болезнь Виллебранда (см. далее). Врожденные нарушения адгезии тромбоцитов и тромбоцитарной мембраны Болезнь Виллебранда — наиболее распространенное наследственное гемофили- ческое заболевание человека. В различных популяциях ее распространенность составляет от 1 % до 2 % и более. Поскольку патология вызвана недостаточностью или качественной аномалией белкового комплекса фактор Виллебранда-фактор VIII, то это по сути дефект гуморальной системы свертывания, который будет детально обсуждаться в следующей главе. Однако нормальная концентрация и фун- кция'ФВ имеет значение и для поддержания функции тромбоцитов. Таким образом, болезнь Виллебранда считается также нарушением тромбоцитарной функции. Как отмечалось ранее, ФВ присутствует в плазме и субэндотелиальном экстрацеллюлярном матриксе и связывается специфически с гликопротеином тромбоцитарной мембраны ГП lb и вторично с ГП ПЬ-Ша. ФВ играет важную роль в начальной адгезии тромбоцитов к коллагену и другим белкам внеклеточного мат- рикса при повреждении субэндотелиальной поверхности, болезнь Виллебранда может быть результатом двух разных молекулярных дефектов продукции ФВ: 1) количественно низкого синтеза функционально нормального белка ФВ; 2) количественно нормального синтеза ФВ с нарушенной функцией. Эти два класса дефектов называются соответственно болезнь Виллебранда типа I и типа ПА. Частота первого составляет более 70 %, второго — 10-15 % (табл. 6-5 и 6-6). Функциональную недостаточность ФВ можно определить в лаборатории как ослабленную способность плазмы больного поддерживать ристоцетининдуцированную агрегацию тромбоцитов in vitro (рис. 5-4). Эта способность называется активностью кофактора ристоцетина и является обычно пониженной при болезни Виллебранда типа I и типа ПА (табл. 6-5 и 6-6). Третий (редкий) вариант заболевания — тип ПВ, характеризуется повышенным сродством дефектных ФВ-мультимеров с высокой молекулярной массой к ГП lb, что приводит к специфической адсорбции этих
Тромбоцитопатии 163 мультимеров на тромбоцитарной мембране и в итоге — к недостаточности ФВ с высокой молекулярной массой в циркулирующей крови, а также к тромбоцито- пении, по-видимому, из-за внутрисосудистой агрегации тромбоцитов. При этом редком варианте индуцированная ристоцетином агрегация тромбоцитов (при низкой дозе ристоцетина) парадоксально повышена (табл. 6-5, рис. 6-20 В, С). Субъединицы ФВ-мультимера кодируются геном (около 180 килобаз) на конце короткого плеча хромосомы 12 (рис. 6-23). Болезнь Виллебранда наследуется аутосомно-доминантным путем. Однако пенетратность гена может варьироваться, поскольку на уровень циркулирующего фактора Виллебранда влияют многие другие переменные, включая терапию эстрогенами, беременность, группу крови, стрессовое состояние. Эти факторы определяют также существенную клиническую гетерогенность среди пациентов с болезнью Виллебранда даже в пределах одного типа. Поэтому у больного может изменяться предрасполЬженность к кровотечению под воздействием клинических факторов и факторов окружающей среды. Так как ФВ связывается с циркулирующим фактором VIII, стабилизирует его и предотвращает его катаболизм, то количественные и качественные нарушения фактора Виллебранда могут привести к снижению уровня прокоагулянтной активности фактора VIII. Уровень фактора VIII ниже 30-40 % будет влиять на АЧТВ и нормальный гемостаз. Поэтому у пациентов с БВ могут обнаруживаться клинически значимые нарушения как гуморальной системы свертывания крови, так и функции тромбоцитов и, как следствие АЧТВ и ВК. Однако столь низкий уровень фактора VIII у пациентов с болезнью Виллебранда наблюдается редко (это характерно для гемофилии А даже умеренной степени). Клинические проявления заболевания очень разнообразны. Как правило, обнаруживается склонность к внутрикожным кровоизлияниям, кровоточивость слизистых оболочек, меноррагия. Предрасположенность к кровотечениям может возрастать при приеме аспирина или других НПВС. Спонтанные гемартрозы и кровотечения из мягких тканей нехарактерны,' однако существует высокий риск возникновения кровотечения при выполнении хирургических и стоматологических вмешательств. Лечение направлено на повышение уровня ФВ в крови путем вливания экзогенного, полученного из донорской крови ФВ или за счет мобилизации эндогенного ФВ из депо. Экзогенный фактор можно вводить в виде свежезамороженной плазмы, криопреципитата и ряда коммерческих препаратов концентрата фактора VIII. Поскольку количество ФВ в коммерческих концентратах зависит от процесса выделения, необходимо индивидуально оценить эффективность препаратов по замещению ФВ. Использование продуктов крови можно ограничить с помощью десмопрессина, который мобилизует эндогенный ФВ из эн- дотелиальных депо. Десмопрессин, синтетический аналог вазопрессина, вводится внутривенно или интраназально. Он особенно эффективен для больных с БВ типа I, менее действен при заболевании типа НА и противопоказан для пациентов с редким типом НВ (глава 6). Так как терапевтический результат применения десмопрессина у конкретного пациента нельзя предсказать, рекомендуется выполнение диагностического мониторинга перед его использованием (т. е. определение после введения десмопрессина протромбинового времени, уровня фактора VIII, ФВ и кофактора ристоцетина). .В некоторых случаях, особенно в стоматологической практике, назначение антифибринолитического агента (е-аминокапроновой или транексамовой кислоты) может быть достаточным для предотвращения кровотечения.
164 Глава 5. Тромбоциты Синдром Бернара-Сулье — редкое наследственное нарушение функции тромбоцитов, характеризующееся дефектом мембранного комплекса ГП lb. Так как ГП lb является основным рецептором для фактора Виллебранда, у этих больных клиническая картина напоминает болезнь Виллебранда умеренной тяжести и обычно проявляется в младенческом или раннем детском возрасте. Функционально, как и при БВ, нарушается адгезия тромбоцитов к сосудистому субэндотелиальному матриксу. Хотя агрегация тромбоцитов под действием обычных агонистов нормальна, индуцированная ристоцетином агрегация существенно нарушена или вообще отсутствует и не корригируется добавлением нормального фактора Виллебранда (рис. 6-19). К другим характерным клиническим особенностям относится тромбоцитопения (от слабой до умеренной) и увеличение объема циркулирующих тромбоцитов. Склонность к кровотечению может быть достаточно выраженной и даже приводить к гибели отдельных больных, однако у других пациентов тяжесть заболевания со временем ослабевает. Тромбастения Гланцмана. Это редкое врожденное качественное нарушение тромбоцитов, возникающее в результате отсутствия или дисфункции мембранного рецептора фибриногена и ГП IIb-Ша. Как и синдром Бернара-Сулье, тромбастения Гланцмана обычно начинает проявляться в младенческом или раннем детском возрасте и характеризуется склонностью к внутрикожным кровоизлияниям, носовыми кровотечениями, кровоточивостью десен и меноррагией. ВК отличается от нормы, как и все агрегационные пробы, за исключением ристоцетиновой. При этой серьезной дисфункции тромбоцитов нарушаются связывание фибриногена с мембраной клетки и в результате — "сшивание" тромбоцитов при участии фибриногена, что необходимо для их агрегации. У таких больных сохраняется только ристоцетининдуцированная агрегация, не зависимая от фибриногена и зависимая исключительно от остающихся в норме при этом заболевании фактора Виллебранда и мембранного ГП lb (рис. 6-19). Врожденные заболевания, обусловленные дефектами гранул тромбоцитов Эти заболевания представляют собой гетерогенную группу нарушений, для которых характерны увеличенное ВК, склонность к внутрикожным кровоизлияниям, умеренно или слабо выраженная склонность к кровотечению при травме, хирургическом вмешательстве, стоматологических процедурах (табл. 5-3). Обычно эти заболевания подразделяются на две группы: 1) с абсолютным дефицитом проагрегантных накопительных гранул (т. е. плотных гранул, содержащих АДФ, АТФ, кальций и серотонин); 2) с нормальным содержанием гранул, но нарушенной функцией гранулосекреторного механизма — так называемым аспириноподобным дефектом (см. далее). В обоих случаях адгезия тромбоцитов и первичные волны агрегации in vitro с АДФ, адреналином и тромбином остаются в норме. Однако отсутствует или ослаблена вторичная волна агрегации из-за того, что тромбоциты не могут высвобождать адекватное количество эндогенного АДФ и других проагрегантных веществ. Кроме того, отсутствует или слабо выражена реакция in vitro на коллаген, поскольку для индуцируемой им агрегации также необходима активная секреция плотных гранул (рис. 5-1).
Тромбоцитопатии 165 Врожденный дефицит плотных гранул может существовать как самостоятельное заболевание различной степени тяжести. Известен аутосомно-доминантный вариант семейного наследования этой патологии. Описаны случаи сцепленного аутосомно-доминантного наследования дефицита плотных гранул и альбинизма — синдром Германского-Пудлака. Так как гранулодефицитные тромбоциты не содержат гранулярного АДФ, диагностическим критерием может быть повышенное соотношение АТФ : АДФ в тромбоците. Дефицит ос-гранул, или синдром серых тромбоцитов, клинически характеризуется умеренным геморрагическим диатезом, умеренной тромбоцитопенией (60 000-100 000/мкл) и увеличением размера циркулирующих тромбоцитов. Полагают, что нарушение возникает в результате дефекта "упаковки" продуктов синтеза развивающихся мегакариоцитов в зарождающиеся а-гранулы. Это положение подтверждается наблюдаемым повышением уровня циркулирующего тромбогло- булина и тромбоцитарного фактора 4, а также наличием ретикулинового фиброза костного мозга, по-видимому, связанного с утечкой тромбоцитарного фактора роста и трансформирующего фактора роста р в костномозговое микроокружение. Врожденные дефекты в процессе выделения тромбоцитарных гранул имеют такую же клиническую картину, как и состояния абсолютного дефицита накопительного пула. У больных, по-видимому, нарушается связь стимул-реакция между активацией тромбоцитов и секрецией гранул. При исследовании агрегации тромбоцитов помимо отсутствия или нарушения вторичной волны наблюдается измененная реакция на арахидоновую кислоту (метаболический предшественник мощных проагрегантных простагландиновых эндопероксидов и тромбоксана А2). Способ наследования этой гетерогенной группы нарушений неизвестен. Аспирин, который резко увеличивает аномалию ВК у таких пациентов, способен также повышать склонность к кровотечению. Поэтому проба с аспирином может быть полезна в дифференциальной диагностике. Лечение подобных врожденных нарушений обычно неспецифично. Переливания тромбоцитов с целью временной коррекции геморрагического диатеза следует применять с осторожностью, учитывая риск развития осложнений после гемо- трансфузий. Функции тромбоцитов улучшает десмопрессин (механизм действия пока еще не известен), поэтому назначение данного лекарственного препарата предпочтительно для профилактики или лечения кровотечения. В некоторых клинических ситуациях прибегают к криопреципитату, но при его использовании могут возникать посттрансфузионные осложнения. Приобретенные тромбоцитопатии Прием лекарственных препаратов. Приобретенная дисфункция тромбоцитов может иметь различную этиологию (табл. 5-3). Наиболее характерной причиной нарушений функции тромбоцитов в клинической практике является прием аспирина или других НПВС. Аспирин необратимо связывает и инактивирует циклооксигеназу — основной фермент в биосинтезе простагландинов. Происходят нарушения внутреннего тромбоцитарного механизма стимул-реакция, что приводит к неспособности секретировать тромбоцитарные гранулы и в целом — к приобретенному расстройству секреции. После инактивации тромбоцитарной циклооксигеназы аспирином тромбоцит остается недееспособным, пока окончательно не покинет сосудистое русло. Поскольку каждые 5 дней происходит замена примерно 100 000-150000тромбо-
166 Глава 5. Тромбоциты цитов/мкл, а концентрация 100 000 тромбоцитов/мкл обеспечивает нормальный гемостаз, то именно стблько дней должно пройти после последнего приема аспирина, чтобы устранить вызванный им дефект. Поэтому хирургическое вмешательство и другие инвазивные процедуры следует отложить не менее чем на 5 дней после лечения препаратом. Другие НПВС тоже оказывают ингибирующее влияние на циклоок- сигеназу, но их эффект в противоположность аспирину обратим и исчезает при элиминации этих препаратов из плазмы. Хотя время циркуляции каждого из НПВС различно и зависит от периода его полувыведения, функция тромбоцитов обычно нормализуется в пределах 24 ч. Если хирургическое вмешательство абсолютно необходимо в ситуации, когда больной принимал аспирин или другие нестероидные противовоспалительные препараты, назначение десмопрессина может временно улучшить функцию тромбоцитов. При отсутствии эффекта и продолжающемся сильном кровотечении прибегают к переливанию тромбоцитов. Уремия. Вызывает различные качественные дефекты тромбоцитов. Хотя ВК и показатели агрегационной способности тромбоцитов часто отличаются от нормальных, ни наличие аномалии, ни ее степень не позволяют прогнозировать риск развития кровотечения. Полагают, что функциональная недостаточность тромбоцитов, вызванная уремией,— следствие аккумуляции токсических метаболитов из уремической плазмы. Функцию тромбоцитов может улучшить адекватный диализ, который в данном случае предпочтителен. Считают также, что дисфункция тромбоцитов возникает из-за значительной анемии, характерной для уремических больных. Уменьшение массы циркулирующих эритроцитов позволяет тромбоцитам проникать в центр просвета кровеносного сосуда, тем самым снижая произвольное взаимодействие тромбоцитов со стенками сосудов (у здоровых людей тромбоциты заполняют обычно возникающие пробелы между эндотелиальными клетками). Повышение уровня гематокрита более чем 30 % за счет трансфузион- ной терапии или введения эритропоэтина существенно корректирует тромбоци- тарную дисфункцию. К другим средствам, способствующим восстановлению функции тромбоцитов при уремии, относятся назначение десмопрессина, терапия эстрогенами и применение криопреципитата. Переливание тромбоцитарной массы имеет относительное противопоказание, поскольку введенные тромбоциты приобретают уремический дефект после контакта с плазмой больного. Экстракорпоральное кровообращение. При выполнении операций с экстракорпоральным кровообращением у больных развивается сложная коагулопатия, компонентом которой является качественная дисфункция тромбоцитов. Полагают, что она возникает из-за взаимодействия тромбоцитов с поверхностью трубок аппарата искусственного кровообращения (АИК), что приводит к частичной активации тромбоцитов и выделению гранул. Одновременно происходит механическое повреждение тромбоцитов и их мембран элементами АИК. Частично активированные и/или пораженные тромбоциты возвращаются в кровообращение, где проявляются их множественные аномалии, включая нарушения реакции сек- ретирования. Тромбоцитарная дисфункция обычно разрешается в течение нескольких часов. При клинически значимом кровотечении эффективны переливания тромбоцитарной массы и введение десмопрессина. Парапротеинемии. Примерно у !/3 больных IgA-миеломой и макроглобулинемией Вальденстрема (глава 9) наблюдается сочетанная качественная недостаточность тромбоцитов. Хотя патогенез этого дефекта неясен, предполагают, что в некоторых
Тромбоцитопении 167 случаях он вызван взаимодействием между парапротеином и гликопротеинами тромбоцитарных мембран, что препятствует связыванию фибриногена фактора Виллебранда. В таких случаях эффективным оказывается плазмаферез и другие меры, направленные на снижение концентрации парапротеина в плазме. Диссеминированное внутрисосудистое свертывание (ДВС). ДВС может сопровождаться тромбоцитопатией, что вызвано частичной активацией тромбоцитов циркулирующим тромбином, а также увеличением количества продуктов деградации фибрина/фибриногена, конкурирующих с фибриногеном в отношении рецептора ГП Ilb/IIIa на мембране тромбоцита (глава 6). Миелопролиферативные и миелодиспластические нарушения. Как показывают наблюдения, у больных с одним из миелопролиферативных нарушений или мие- лодиспластическим синдромом обнаруживаются качественные дефекты тромбоцитов. Поскольку нарушения возникают на уровне гемопоэтических стволовых клеток, то дисфункция тромбоцитов, вероятно, является результатом нарушения развития мегакариоцитов и тромбоцитов. Тромбоцитопении Введение Общие данные. Формально под тромбоцитопенией понимают уменьшение содержания тромбоцитов ниже нормальных пределов 150 000-400 000/мкл. Однако удовлетворительный гемостаз при хирургических вмешательствах наблюдается при их количестве 50 000/мкл, и спонтанное кровотечение возникает редко, пока число тромбоцитов не снизится до 10 000-20 000/мкл и менее. Клинические признаки тромбоцитопении обычно имеют место только в том случае, когда количество тромбоцитов составляет < 50 000/мкл. Они включают повышенную склонность к внутрикожным кровоизлияниям, кровоточивость десен, меноррагию, возникновение петехий в различных местах. Более тяжелый гемостатический дефект проявляется носовыми и желудочно-кишечными кровотечениями, геморрагическими пузырьками на слизистых (влажная пурпура). Псевдотромбоцитопения. Если лабораторные данные указывают на тромбоцито- пению, требуется незамедлительная оценка мазка периферической крови. Хотя это исследование помогает определить патогенез тромбоцитопении, необходимо также исключить лабораторный артефакт псевдотромбоцитопении. В присутствии ЭДТА, стандартного антикоагулянта при сборе крови, тромбоциты могут формировать агрегаты, чрезмерно большие для подсчета с помощью автоматического цитометра. В других случаях, при наличии тромбоцитарных аутоантител или высокого уровня тромбоцитосвязанного IgG, тромбоциты могут агглютинировать или образовывать розетки вокруг циркулирующих нейтрофилов in vitro. При автоматическом подсчете эти тромбоциты также не учитываются. Псевдотромбоцитопению можно исключить повторным взятием крови в пробирку с гепарином и новым подсчетом. Тромбоцитопении распределения и разведения. После регистрации истинной тромбоцитопении необходимо определить ее этиологию. Лучше всего подойти к этому вопросу, отнеся тромбоцитопению к одной из 4 основных патогенетических категорий (табл. 5-4). Классификация по двум из них (тромбоцитопения распределения и разведения) осуществляется по клинической картине и данным фи-
168 Глава 5. Тромбоциты зикального обследования пациента. Тромбоцитопения разведения развивается в связи с сильным кровотечением при возмещении кровопотери растворами кристаллоидов, плазмой, переливанием эритоцитарной массы. Кровопотеря 5-10 единиц1 с возмещением может привести к тому, что количество тромбоцитов уменьшится до 20-25 % от исходной величины. Тромбоцитопения распределения отражает степень секвестрации тромбоцитов в увеличенной селезенке. В норме примерно 70 % тромбоцитарной массы существуют в виде циркулирующих в периферической крови тромбоцитов. Остальные 30 % секвестируются в селезенке и образуют селезеночный тромбоцитарный пул (глава 1). Спленомегалия приводит к росту тромбоцитарной массы, секвестрированной в селезеночном пуле. При массивной спленомегалии селезеночный пул составляет до 90 % тромбоцитарной массы. Поскольку система регуляции тромбоцитопоэза осуществляет контроль за тромбоцитарной массой, а не концентрацией (см. выше), то массивная спленомегалия и -секвестрация в селезенке могут вызвать значительную циркуляторную тромбоцитопению. Если спленомегалия, способствующая развитию умеренной тромбоцитопении, не всегда бывает клинически очевидной, то увеличение селе- ТАБЛИЦА 5-4. Патогенетическая классификация тромбоцитопении Продуктивная Апластическая анемия ТАР-синдром Приобретенная амегакариоцитарная тромбоцитопения Миелодиспластические синдромы Острый лейкоз Миелофтиз Цитотоксическая химиотерапия Лучевая терапия Вызванная приемом лекарственных препаратов (эстрогены, тиазиды) Обусловленная чрезмерным приемом алкоголя Дефицит витамина В12 и фолиевой кислоты Циклическая тромбоцитопения Пароксизмальная ночная гемоглобинурия Вирусная инфекция (редко) Разведения Массивное кровотечение Распределения Спленомегалия Потребления Иммунная тромбоцитопеническая пурпура взрослых Иммунная тромбоцитопеническая пурпура детей Индуцированная приемом лекарственных препаратов (хинидин, золото, гепарин) Посттрансфузионная пурпура Неонатальная аллоиммунная тромбоцитопения Тромботическая тромбоцитопеническая пурпура/гемолитический уремический синдром Диссеминированное внутрисосудистое свертывание Эклампсия/преэклампсия/НЕНР-синдром Злокачественные новообразования 1 Примеч. ред. Единицей крови считают стандартную дозу при донорской кроводаче (в России — 400 мл).
Тромбоцитопении 169 зенки, связанное с тяжелой тромбоцитопенией, должен обнаружить даже малоопытный специалист. Следует отметить, что иммунная тромбоцитопеническая пурпура (см. далее) развивается при нормальном размере селезенки. Продуктивная тромбоцитопения и тромбоцитопения потребления. Как только выяснится, что тромбоцитопения не связана с разведением крови или дефектом распределения клеток, клиницист должен дифференцировать нарушение продукции и потребления тромбоцитов. Тромбоцитопения потребления является результатом ускоренной утилизации тромбоцитов и сокращенного периода полужизни циркулирующих тромбоцитов без адекватной компенсации их костным мозгом. Так как костный мозг может увеличивать образование тромбоцитов в 8- 12 раз, то тромбоцитопения не возникнет до тех пор, пока не будет превышена компенсаторная способность. Развитие большинства тромбоцитопении потребления обусловлено иммуно- опосредованной деструкцией тромбоцитов, внутрисосудистой активацией системы свертывания или распространенным поражением эндотелия (табл. 5-4). Продуктивная тромбоцитопения возникает, когда костный мозг не в состоянии поставить тромбоциты в количестве, необходимом для их нормального кругооборота (так как в норме период жизни циркулирующего тромбоцита составляет 8-10 дней, костный мозг вынужден замещать в среднем 10-13 % тромбоцитарной массы в день). Продуктивная тромбоцитопения обычно возникает в связи с недостаточностью ге- мопоэтических стволовых клеток в результате неоплазии, плохого питания, мие- лофтиза, замещения костного мозга некровеобразующей тканью (табл. 5-4). В ответ на усиленную потребность в циркулирующих тромбоцитах здоровый костный мозг повышает количество мегакариоцитов, их размер, плоидность, скорость созревания. Продуцируемые при этом тромбоциты, так называемые стрессовые тромбоциты, часто крупнее и обладают большей гемостатической эффективностью по сравнению с нормальными. Этим объясняется тот факт, что у больных с тромбоцитопенией потребления при отсутствии других отягощающих факторов обычно не развивается угрожающее жизни кровотечение. При обследовании больного с тромбоцитопенией приведенные ниже клинические особенности могут помочь клиницисту предположить повышенное потребление клеток как причину заболевания: 1. Наличие крупных тромбоцитов или мегакариоцитов в мазке периферической крови. 2. Отсутствие сильного кровотечения. 3. При количестве тромбоцитов в пределах 10 000-100 000/мкл ВК менее расчетного (рис. 5-2). 4. Наличие сочетанной микроангиопатической гемолитической анемии (указывающей на возможные ДВС, тромботическую тромбоцитопеническую пурпуру, метастатическую неоплазию микрососудов легких). 5. Сочетание тромбоцитопении с аутоиммунными заболеваниями у молодых женщин. 6. Миелопролиферативное заболевание, особенно хронический лимфоцитар- ный лейкоз без признаков миелофтиза, вызванного неопластическими лимфоцитами. 7. У детей предшествующая вирусная инфекция. 8. Положительный анализ на ВИЧ.
170 Глава 5. Тромбоциты^ Клинические признаки продуктивной тромбоЦитопении: 1. Тромбоциты нормального размера, значительные кровотечения; ВК равно или превышает расчетное (рис. 5-2). 2. Лейкоэритробластоз в мазке периферической крови (наличие слезоподоб- ных ядросодержащих эритроцитов, ранних предшественников лейкоцитов) свидетельствует о миелофтизе. 3. Циркулирующие бласты подтверждают наличие острого лейкоза. 4. Другие цитопении с умеренным эритроцитарным макроцитозом (или без него) являются признаком дисфункции стволовых клеток (например, апла- стическая анемия, миелодиспластический синдром или амегакариоцитар- ная тромбоцитопения). 5. Гиперсегментация нейтрофилов с выраженным эритроцитарным макроцитозом характерны для дефицита витамина Bi2 или фолиевой кислоты. Исследование костного мозга. Поскольку полученные клинические данные и результаты анализа периферической крови могут оказаться характерными и для тромбоцитопении потребления, и для продуктивной тромбоцитопении, для четкого дифференцирования этих состояний необходимо провести исследование костного мозга. Наличие нормального или повышенного числа мегакариоцитов в костном мозге является надежным показателем того, что тромбоцитопения по крайней мере частично обусловлена повышенным потреблением клеток. Единственное важное исключение из этого правила наблюдается при дефиците витамина Bt2 и дефиците фолата, при которых мегакариоцитопоэз неэффективен и гибель интрамедуллярно- го мегакариоцита в костном мозге может произойти до освобождения тромбоцитов. В этом случае одновременно развиваются выраженная костномозговая мегакарио- цитарная гиперплазия и продуктивная тромбоцитопения. Однако диагноз обычно поставить несложно, поскольку имеются мегалобластные изменения в других клеточных линиях дифференцировки. В некоторых случаях повышенной потребности в тромбоцитах мегакариоциты костного мозга могугформировать большую популяцию менее зрелых форм из-за быстрого отделения тромбоцитов от полностью зрелых мегакариоцитов и апоптоза последних. Такой сдвиг к незрелости часто неверно расценивают как остановку созревания, которую ошибочно интерпретируют как показатель нарушения продукции тромбоцитов. При продуктивной тромбоцитопении обычно значительно уменьшено количество нормальных мегакариоцитов (или они вообще отсутствуют). Диспластические мегакариоциты можно наблюдать при дисфункции стволовых клеток (например, миелодисплазии, остром лейкозе, апластической анемии). При этом диагностически значимые морфологические аномалии обычно выявляются и в других клетках ростков кроветворения. Продуктивная тромбоцитопения Химиотерапия и лучевая терапия. Химиотерапия и лучевая терапия вызывают поражение делящихся и созревающих клеток, оказывая влияние на репликацию ДНК и трансляцию соответственно. Так как при остановке продукции тромбоцитов их содержание в периферической крови линейно сокращается, то самый низкий уровень тромбоцитов обычно наблюдается через 7-10 дней после мощного химиотерапевтического воздействия. Что касается лучевой терапии, проводимой почти всегда в возрастающей дозе в течение нескольких недель, время максимального снижения уровня тромбоцитов менее предсказуемо. Дозы химиотерапии,
Тромбоцитопении 171 как правило, ограниФны уровнем нейтропении, а не тромбоцитопении. Исключением являются карбоплатин, оказывающий диспропорциональный эффект на тромбоциты; нитрозомочевины, способные вызывать тромбоцитопению через 3-6 недель после окончания приема (даже после восстановления уровня лейкоцитов); бусульфан, который в больших дозах приводит к значительной тромбоцитопении, продолжающейся в течение нескольких недель или месяцев. Миелофтиз. Инфильтрация костного мозга злокачественными клетками, фиброз или гранулема костного мозга могут снизить образование тромбоцитов за счет вытеснения мегакариоцитов из их обычной гемопоэтической ниши. Этот процесс, известный как миелофтиз (опустошение костного мозга), как правило, ассоциируется с лейкоэритробластными изменениями в периферической крови (см. выше), а также со спленомегалией. Помимо тромбоцитопении, при миелофтизе имеются и другие аномалии — анемия, сочетающаяся с лейкопенией или лейкоцитозом. К солидным опухолям, вызывающим миелофтиз, относятся прежде всего рак легкого, предстательной или молочной, грудной желез, желудка, толстой кишки. Дисфункция гемопоэтических стволовых клеток. Гемопоэтические стволовые клетки обладают способностью реплицироваться и дифференцировать (созревать). Оба процесса необходимы для непрерывного образования зрелых клеток крови, поступающих в циркуляторное русло. Нарушение одного из этих процессов может привести к недостаточной продукции клеток крови и вызвать, в частности, тромбоцитопению. Однако изолированная тромбоцитопения, обусловленная дисфункцией стволовых клеток, — редкое явление, которое клинически проявляется как амегакариоцитарная тромбоцитопения. Чаще тромбоцитопения возникает только как один из гематологических симптомов при патологии гемопоэтических стволовых клеток, что обусловлено их полипотентностью (глава 7). Патологию гемопоэтических стволовых клеток можно классифицировать на основании механизма их дисфункции (табл. 5-5). Полная неспособность к репликации этих клеток приводит к апластической анемии; репликация без созревания ведет к острому миелоидному лейкозу, а репликация с нарушениями созревания является причиной появления одного из миелодиспластических синдромов. Амегакариоцитарная тромбоцитопения, по-видимому, связана с миелодиспластичес- кими синдромами, поскольку при ней часто наблюдается эритроцитарный макро- цитоз (симптом, в данном случае не связанный с мегалобластной анемией, а обусловленный миелодисплазией), как правило, без эволюции в миелоидный лейкоз. Другие нарушения функции стволовых клеток, приводящие к тромбоцитопении, включают пароксизмальную ночную гемоглобинурию (ПНГ), циклическую тромбоцитопению и врожденную мегакариоцитарную гипоплазию (тромбо- ТАБЛ ИЦА 5-5. Классификация гематологических заболеваний по механизму дисфункции стволовых клеток Функция стволовых клеток Нарушения Пролиферация Дифференциация Отсутствует — Нормальная Отсутствует Нормальная Нарушена Повышена Нормальная Апластическая анемия Острый миелоидный лейкоз Миелодиспластические синдромы Миелопролиферативное заболевание
172 Глава 5. Тромбоциты цитопения и синдром отсутствия лучевой кости). Кроме того, изредка развиваются врожденные тромбоцитопении, которые ассоциируются с рядом негематологических дефектов (синдром Вискотта-Олдрича, синдром Альпорта). Геморрагический диатез в сочетании с тромбоцитопенией, вызванной дисфункцией стволовых клеток, может ухудшаться или за счет качественного функционального дефекта тромбоцитов вследствие нарушения созревания мегакариоцитов, или за счет одновременного ДВС, что особенно характерно для промиелоцитарного варианта острого миелогенного лейкоза. ПНГ, напротив, ассоциируется с повышенной свертываемостью крови и непровоцированными артериальными и венозными тромбозами. Тромбоцитопения, связанная с инфекцией. Хотя большинство вирусных инфекций вызывает тромбоцитопению посредством механизма потребления (см. далее), некоторые вирусы обладают прямым цитотоксическим действием на костный мозг и мегакариоциты, что приводит к развитию продуктивной тромбоцитопении. В настоящее время полагают, что связанная с ВИЧ тромбоцитопения является продуктивной, по крайней мере частично (глава 10). Об этом свидетельствуют следующие факты: обнаружено, что ВИЧ непосредственно инфицирует мегакариоциты; при исследовании костного мозга ВИЧ-инфицированных людей часто можно наблюдать диспластическое созревание мегакариоцитов; результаты кинетических исследований продемонстрировали пониженное образование тромбоцитов у таких пациентов. Парвовирус В19, хоть и имеет сродство к развивающимся эритроидным клеткам, в редких случаях приводит к общей супрессии костного мозга и панцитопении. Аналогичным образом инфицирование вирусами гепатита С и Эпштейна-Барр вызывает продуктивную тромбоцитопению с вирусинду- цированной апластической анемией. Мегалобластная анемия. Как обсуждалось выше, дефицит витамина Bi2 или фо- лиевой кислоты при неэффективном гемопоэзе и изолированном неэффективном мегакариоцитопоэзе может привести к тяжелой тромбоцитопении. На практике в клинической картине редко доминирует тромбоцитопеническое кровотечение. Диагноз обычно ставят на основании данных исследования периферической крови и костного мозга. В последнем, как правило, обнаруживаются увеличенные ги- персегментированные мегакариоциты. Соответствующее питание обычно купирует тромбоцитопению в течение 1-2 недель. Избирательная супрессия мегакариоцитопоэза, вызванная приемом лекарственных препаратов и употреблением алкоголя. Хотя на мегакариоциты отрицательно влияет любой препарат, поражающий полипотентные гемопоэтические стволовые клетки, некоторые вещества оказывают избирательное действие на развивающиеся мегакариоциты, прежде всего — этиловый спирт. Хроническое потребление алкоголя часто ассоциируется со слабой или умеренной тромбоцитопенией, многофакторной по своей этиологии. По всей вероятности, ее возникновению способствуют возможный гиперспленизм, пониженное образование тромбопоэтина в пораженной печени и непосредственное токсическое действие алкоголя на тромбоциты и мегакариоциты. Значительное потребление алкоголя может сопровождаться умеренно выраженной тромбоцитопенией и сниженным количеством костномозговых мегакариоцитов, что указывает на супрессию мегакариоцитопоэза. В одном из исследований обнаружено, что спирт избирательно воздействует на развивающиеся мегакариоциты, прекращая их развитие в постмитотической,
Переливание тромбоцитарной массы 173 но предэн^омитотической стадии (т. е. когда клетки после первого эндомитоза имеют гликопротеины тромбоцитарной оболочки, а специфические тромбоцитар- ные органеллы отсутствуют). Прекращение потребления алкоголя приводит к восстановлению количества тромбоцитов в пределах 1-2 недель, что часто сопровождается временным тромбоцитозом. Тиазидные диуретики и эстрогены также оказывают у некоторых больных избирательное, различное по силе супрессивное воздействие на образование тромбоцитов. Влияние тиазидов обычно слабо выражено и проявляется примерно через 2-3 недели после начала использования препарата, причем только у 25 % больных. Даже при длительном его приеме тромбоцитопения обычно остается стабильной. Количество тромбоцитов возвращается к норме, как правило, спустя 2-3 недели после прекращения приема тиазида. Тромбоцитопенический эффект эстрогенов точно не описан. Однако имеются сообщения о случаях амегакариоцитарной тром- боцитопении после продолжительного лечения диэтилстильбэстролом. Переливание тромбоцитов Введение аллогенных тромбоцитов, как правило, прекращает кровотечение, вызванное исключительно тромбоцитопенией. И хотя переливание тромбоцитарной массы к тому же оказывает положительный эффект при коррекции качественных тромбоцитарных дефектов, в этих обстоятельствах предпочтительнее прибегать к менее рискованным терапевтическим мерам (например, введению десмопресси- на). В 1987 г. на согласительной конференции было высказано предположение, что не следует переливать тромбоцитарную массу при качественной дисфункции, если ВК не превышает в 2 раза верхнего предела нормы. Как правило, к этой процедуре прибегают в двух клцнических ситуациях: 1) с терапевтической целью, если у больных тромбоцитопения сочетается с опасным для жизни кровотечением; 2) с профилактической целью у пациентов с высоким риском возникновения тромбоцито- пенического кровотечения. В обоих случаях нет абсолютных правил определения показания к переливаниям, однако существуют некоторые общие указания. Если количество тромбоцитов менее 50 000/мкл и имеет место активное кровотечение, необходимо предусмотреть возможность переливания тромбоцитарной массы. Но если количество тромбоцитов более 50 000/мкл, маловероятно, что основной причиной развития геморрагического синдрома является тромбоцитопения. При проведении некоторых нейрохирургических процедур считается необходимым поддерживать количество тромбоцитов на уровне более 100 000/мкл, но даже в этой ситуации, вероятно, достаточно концентрации циркулирующих тромбоцитов выше 50 000/мкл. Тромбоцитопения может сопровождаться качественной дисфункцией тромбоцитов (например, при тромбоцитопении, связанной с экстракорпоральным кровообращением, или у больных с тромбоцитопенией, недавно принимавших аспирин). В таких случаях тромбоциты переливают даже при более высоком их содержании в крови. С профилактической целью переливание обычно рекомендуется больным с продуктивной тромбоцитопенией и количеством тромбоцитов менее 20 000/мкл. Однако в одном из последних обзоров клинической литературы по этому вопросу высказывается мнение, что порогом следует считать 5000-10 000/мкл. Порог 5000/мкл относится к клинически стабильным нелихорадящим пациентам, тогда как порог 10 000/мкл — к больным с факторами риска с точки зрения возможного
174 Глава 5. Тромбоциты кровотечения: снижающееся количество тромбоцитов; лихорадка и сепсис; действие антитромбоцитарных препаратов; тромбоцитопения, связанная с лейкозом. Переливание тромбоцитарной массы редко показано при клиническом проявлении тромбоцитопении потребления. Тромбоциты, продуцируемые в ответ на ускоренное потребление, обычно гиперфункциональны, поэтому даже при очень низком количестве тромбоцитов могут проявляться лишь минимальные геморрагические осложнения. Более того, из-за короткого периода полужизни циркулирующих тромбоцитов у таких пациентов введенные тромбоциты оказывают лишь кратковременное положительное действие. Только в случае активного кровотечения или при подозрении на сочетанную качественную дисфункцию тромбоцитов при тромбоцитопении потребления требуется переливание (см. далее). Под 1 единицей тромбоцитов подразумевается количество тромбоцитов, получаемое из одной дозы цельной крови, что составляет приблизительно 0,7 X Ю1'1 клеток. Стандартная доза тромбоцитов, которая может повысить их количество в крови до 30 000-50 000/мкл, составляет примерно 6 единиц; обычно этого достаточно для достижения гемостаза. Подсчет тромбоцитов следует проводить в интервале от 10 мин до 1 ч после переливания, а затем ежедневно с целью мониторирования аллоиммунизации у больного и поддержания жизнеспособности тромбоцитов. Перелитые тромбоциты обычно находятся в кровообращении 2-4 дня, после чего может потребоваться повторное переливание. 20-70 % больных, получающих повторное переливание тромбоцитарной массы, аллоиммунизированы, поэтому у них не происходит незамедлительного посттрансфузионного прироста количества тромбоцитов. В этих случаях часто прибегают к переливаниям HLA-совместимых тромбоцитов от одного донора. Тромбоцитопения потребления Этот вид тромбоцитопении является результатом ускоренной утилизации периферических тромбоцитов при недостаточной компенсации их убыли костным мозгом. Хотя у таких больных, как правило, наблюдаются петехии и пурпура при отсутствии тромбоцитопатии, для них не характерна тяжелая геморрагия. Относительная защита от угрожающего жизни кровотечения обусловлена большей ге- мостатической эффективностью тромбоцитов, продуцируемых в "стрессовых условиях" повышенной потребности в циркулирующих тромбоцитах. Поэтому возникновение тромбоцитопении потребления, независимо от выраженности количественных параметров, редко опасно для жизни. Терапия направлена на снижение потребления тромбоцитов ретикулоэндотелиальной системой и купирование основного заболевания. Переливание тромбоцитов показано редко и используется только в том случае, когда временное повышение их числа имеет значение для остановки серьезного кровотечения. Как отмечалось ранее, увеличенный объем циркулирующих тромбоцитов может указывать на наличие какого- либо истощающего патологического процесса. Однако для постановки диагноза обычно необходимо провести аспирацию и биопсию костного мозга, выявляющие нормальное или повышенное количество мегакариоцитов. Для всех больных с тромбоцитопенией важно исследование мазка периферической крови — это позволит правильно диагностировать заболевание и исключить сочетанные микро- ангиопатические изменения эритроцитов, которые являются показателем тром- ботической тромбоцитопенической пурпуры. Последняя может представлять угрозу для жизни пациента, и для ее лечения существует эффективная специфическая целенаправленная терапия (см. далее).
Переливание тромбоцитарной массы 175 Иммунная тромбоцитопения потребления Иммунная тромбоцитопеническая пурпура взрослых (хроническая ИТП). Аутоиммунная тромбоцитопения является типичной формой тромбоцитопении потребления у взрослых, а ИТП — наиболее характерной формой аутоиммунной тромбоцитопении. Как правило, ИТП поражает женщин в возрасте 20-30 лет (соотношение женщины: мужчины составляет 3:1) и представляет чаще всего изолированную тромбоцитопению умеренной или тяжелой степени. Однако при наличии других гематологических аномалий необходимо учитывать возможность развития системного нарушения, компонентом которого может быть ИТП. Обычно ИТП ассоциируется с системным аутоиммунным заболеванием, например системной красной волчанкой, и лимфопролиферативными нарушениями, особенно хроническим лимфоцитарным лейкозом и болезнью Ходжкина. Сочетание ИТП с аутоиммунной гемолитической анемией получило название синдрома Эванса; в этом случае следует предположить наличие первичного лимфопролиферативного нарушения. Как и у больных с тромбоцитопенией, у пациентов с ИТП чаще всего наблюдаются петехии, пурпура, кровоточивость десен, меноррагия. Начало симптомов может быть острым или подострым. В противоположность ИТП детского возраста (см. далее), у взрослых в анамнезе нет эпизодов инфекции. Наличие геморрагических пузырьков на слизистой оболочке, носовые и желудочно-кишечные кровотечения менее характерны и являются предвестниками возможного возникновения сильного кровотечения. Селезенка может чрезвычайно активно элиминировать тромбоциты, покрытые антителами, однако развитие спленомегалии не типично для ИТП, поэтому при ее обнаружении врач должен задуматься о правильности поставленного диагноза. ИТП возникает в результате сенсибилизации аутореактивными антитромбо- цитарными антителами, обычно класса IgG, против компонентов тромбоцитарной . мембраны. Наиболее часто поражается мембранный гликопротеиновый ПЬ-Ша комплекс, хотя могут быть задействованы и другие мембранные гликопротеины. Сенсибилизация аутоантителами к тромбоцитам определяется у 90 % больных с ИТП (на основании выявления у них повышенного количества тромбоцитарно- го IgG). Однако при измерении уровня связанного с тромбоцитами IgG нередки артефакты, что затрудняет постановку диагноза. Так, содержание связанного с тромбоцитами IgG повышается независимо от уровня циркулирующих в плазме иммуноглобулинов и объема тромбоцитов. Концентрация тромбоцитарного IgG увеличивается также в присутствии циркулирующих иммунных комплексов. Сенситизация тромбоцитов IgG приводит к существенному сокращению времени их жизни вследствие опосредованного Fc-рецепторами фагоцитоза селезеночными макрофагами. Реактивность IgG по отношению к мембране развивающихся мегакариоцитов может в некоторой степени нарушать мегакариоцитопоэз: до 50 % больных с ИТП имеют несколько сниженную тромбопоэтическую реакцию на ускоренное потребление тромбоцитов. Полагают, что антитромбоцитар- ные аутоантитела образуются главным образом в селезенке. Взрослых больных с ИТП госпитализируют только в случае активного кровотечения или при количестве тромбоцитов менее 10 000-20 000/мкл. С помощью аспирации и биопсии костного мозга подтверждают предполагаемый диагноз, после чего можно начинать лечение. В большинстве случаев ежедневный перо- ральный прием умеренных доз преднизолона дает положительные результаты.
176 Глава 5. Тромбоциты Однако при кровотечении или повышенном риске его развития клиническая реакция наступает значительно быстрее после внутривенного введения иммуноглобулина, высокой дозы метилпреднизолона или их сочетания. При сильном кровотечении в комплекс неотложной терапии следует включить переливание тромбоцитарной массы (см. выше). Считают, что эффект кортикостероидов заключается в ингибировании взаимодействия между тромбоцитами, покрытыми IgG, и Fc-рецепторами макрофагов селезенки, что нарушает фагоцитоз. При длительном применении кортико- стероиды подавляют, по-видимому, и образование антитромбоцитарных аутоантител. Вводимый внутривенно иммуноглобулин, насыщая Fc-рецепторы селезеночных макрофагов, также эффективен, что связано со снижением скорости фагоцитоза тромбоцитов. Реакция на эти методы лечения наблюдается обычно в пределах нескольких дней или 1-3 недель. При ее отсутствии следует прибегнуть к альтернативному методу терапии — спленэктомии. Ответ на внутривенно введенный иммуноглобу- . лин может быть временным, и фактически во всех случаях для поддержания необходимого количества тромбоцитов требуется постоянный пероральный прием преднизолона. Стероиды, как правило, продолжают применять в течение 2-3 месяцев, постепенно уменьшая дозу, поддерживая при этом количество тромбоцитов на уровне 30 000-50 000/мкл. У 10-20 % больных таким образом достигается ремиссия и лечение стероидами прекращают. Даже при умеренной хронической тромбоцитопении можно не принимать стероиды, если течение заболевания бессимптомно и функция тромбоцитов нормальна. К сожалению, примерно у 80 % взрослых больных с ИТП возникают рецидивы при уменьшении дозы стероидов и в конце концов требуется выполнение спленэктомии. По реакции на кортикостероиды и, вероятно, на внутривенное введение иммуноглобулина можно прогнозировать эффективность спленэктомии (рис. 5-5). К сожалению, в случае отрицательного результата после спленэктомии пока не разработана схема дальнейшей терапии. Однако всегда необходимо учитывать возможность присутствия остаточной селезеночной ткани (спленоз или добавочная селезенка). На это могут указывать отсутствие телец Хауэлла-Жолли в мазке периферической крови или результаты сканирования коллоидной серой, меченной 99,пТс (глава 3). Некоторым больным с рефрактерной ИТП помогает постоянный или через день прием стероидов в низкой дозе и периодическая внутривенная иммуноглобулиновая терапия. В рефрактерных случаях можно назначить дана- зол, алкалоиды барвинка, а-интерферон и иммуносупрессивные препараты: цик- лофосфамид, азатиоприн, циклоспорин. Несмотря на неудачи в лечении рефрактерной ИТП, длительное наблюдение показывает, что большинство больных чувствует себя неплохо в течение продолжительного времени. Иммунная тромбоцитопеническая пурпура детей (острая ИТП). Хотя клинические проявления ИТП у детей такие же, как у взрослых, патогенез и течение болезни существенно отличаются, что обусловливает разный подход к лечению. Острая ИТП, как правило, наблюдается у детей в возрасте 2-9 лет с максимальной частотой в 3-5 лет. Заболеванию в равной степени подвержены мальчики и девочки. Обычно нарушение возникает после вирусной инфекции (через 1-3 нед). Чаще всего на фоне хорошего самочувствия внезапно возникают петехии и пурпура. Как и у взрослых, у детей ИТП проявляется характерной картиной крови (тромбоцито- пения, отсутствие других цитопений или аномальных циркулирующих клеток кро-
Переливание тромбоцитарной массы 177 ви). При физикальном обследовании не обнаруживаются ни лимфаденопатия, ни гепатоспленомегалия. Дифференциальная диагностика изолированной тромбоци- топении у детей значительно проще, чем у взрослых: ИТП составляет более 95 %. Поэтому необходимость исследования костного мозга для подтверждения диагноза является предметом дискуссии. При тромбоцитопении у детей следует также учитывать возможность ВИЧ-инфекции, системной красной волчанки, врожденного' гуморального иммунодефицита (особенно IgA). Однако при отсутствии характерных клинических признаков этих заболеваний обычное исследование периферической крови позволяет установить лишь гуморальный иммунодефицит. В противоположность ИТП у взрослых, когда основной патогенетический процесс — выработка антитромбоцитарных аутоантител, острая ИТП у детей вызвана, как полагают, антителами, направленными против антигенов вирусных белков. Процесс сенситизации циркулирующих тромбоцитов происходит за счет адсорбции на их мембране или вирусного антигена (который впоследствии связывается с антителом), или иммунных комплексов вирус-антитело. Поскольку антигены вируса непременно элиминируются, острая ИТП является самоограниченным заболеванием, которое у 80 % пациентов проходит спонтанно в течение 2 месяцев. Спленэктомия показана редко, так как у 95 % больных количество тромбоцитов достигает приемлемых величин в пределах нескольких месяцев. У детей по сравнению со взрослыми несколько чаще возникает внутричерепное кровоизлияние, нередко без признаков кровотечения, что оправдывает лечение практически всех заболевших с количеством тромбоцитов менее 20 000/мкл. Рекомендуется парентеральная терапия большими дозами стероидов и/или внутривенное введение иммуноглобулина. Из-за высокого риска постспленэктомическо- го сепсиса удаление селезенки у детей относят как можно на бол,ее поздний срок. Идиопатическая тромбоцитопеническая пурпура Первоначальное лечение преднизолоном Спленэктомия 80 % ^Отсутствие Реакция Щ реакции 80-100% |1 0-20% И 70-100% И 0-30% S. — ^^„.Отсуг^иеШн^НОгсутствие] Реакция Щ реакции щ реакция Щ реакции 60-70% ■30-40% Рис. 5-5. Варианты исходов хронической идиопатической тромбоцитопенической пурпуры у взрослых пациентов в зависимости от реакции на лечение преднизолоном и спленэктомию
178 Глава 5. Тромбоциты Иммунная тромбоцитопения, вызванная лекарственными препаратами. Развитие этого вида тромбоцитопении обусловлено взаимодействием принимаемого лекарственного препарата, антител к этому препарату и мембраны тромбоцита. В результате возникает опсонизация и/или активация тромбоцитов. Поэтому индуцированная лекарственным средством тромбоцитопения развивается через 2-3 недели после первичного его приема, т. е. во время пика гуморального иммунного ответа. При повторном воздействии препарата тромбоцитопения может развиться значительно быстрее из-за присутствия уже наработанных антител к лекарственному препарату или мобилизации иммунной памяти. Поскольку для связывания антител с мембраной тромбоцита необходимо наличие препарата, то время купирования тромбоцитопении определено кинетикой выведения этого лекарства из организма. Практически в большинстве случаев тромбоцитопения сохраняется еще несколько дней после элиминации вызвавшего ее препарата. Наиболее часто тромбоцитопения индуцируется гепарином (нарушение развивается у 3-5 % пациентов, получавших гепарин в терапевтической дозе). Обычно это слабая или умеренная тромбоцитопения со средним содержанием тромбоцитов 50 000/мкл. Однако в отдельных случаях количество тромбоцитов снижается до 20 000/мкл, а иногда вызываемая гепарином тромбоцитопения приводит к образованию у больных венозных и артериальных тромбов. Хотя степень риска возникновения связанного с гепарином тромбоза точно не определена, очевидно, что фактически у всех пациентов первым признаком этого грозного осложнения является тромбоцитопения. Учитывая тяжесть течения и высокую летальность при индуцированной гепарином тромбоцитопении, осложнившейся тромбозом, рекомендуется мониторинг количества тромбоцитов у всех больных, получающих гепарин, а при выявлении тромбоцитопении — немедленное прекращение использования этого лекарственного препарата. В основе механизма развития гепарининдуцированной тромбоцитопении лежит связывание специфических антител с комплексом гепарина и одного из компонентов тромбоцита, который, согласно последним данным, идентифицирован как тромбо- цитарный фактор 4. В результате Fc-участок молекулы IgG приближается к Fc-pe- цептору мембраны тромбоцита и как следствие возникают активация и агрегация тромбоцитов и наблюдается прокоагулянтный эффект. Агрегированные тромбоциты удаляются ретикулоэндотелиальной системой, что приводит к тромбоцитопении. Но если активация и агрегация тромбоцитов выражены достаточно сильно, может иметь место тромбоз. Гепарининдуцированная тромбоцитопения подтверждается при лабораторном исследовании, когда антитела плазмы больного активируют нормальные тромбоциты при терапевтической концентрации гепарина (глава 6). Тромбоцитопению вызывают и другие лекарственные препараты за счет связывания мембраны тромбоцита со специфическими антителами, обычно класса IgG. Хотя точный механизм этого процесса неясен, для развития тромбоцитопении необходимо взаимодействие между лекарством и неким компонентом тром- боцитарной мембраны, в большинстве случаев — одним из гликопротеинов. Такое взаимодействие делает гликопротеин, препарат или комплекс гликопротеин- препарат иммуногенным. Последующее связывание специфических антител с мембраной тромбоцита в присутствии препарата или опсонизирует тромбоциты для удаления РЭС, или приводит к активации комплемента с внутрисосудистым разрушением тромбоцитов. Фактически во всех случаях лекарственной тромбоцитопении существенно повышается уровень связанного тромбоцитами IgG.
Переливание тромбоцитарной массы 179 У некоторых больных также можно обнаружить связывание тромбоцитами антител к лекарственному препарату. Однако нередко причиной развития тромбоцитопении является не сам препарат, а его метаболит, поэтому не всегда определяются специфические антитела. Хинин и хинидин — типичные лекарственные препараты, индуцирующие тромбоцитопению (вероятность возникновения — 1 на 1000 случаев приема). Клиническое начало тромбоцитопении, вызванной хинином, может быть резким, а сама тромбоцитопения тяжелой. Из-за того, что многие лекарственные средства содержат хинин, необходим тщательный сбор анамнеза, чтобы дифференцировать хинининдуцированную тромбоцитопению от ИТП. Довольно часто наблюдается тромбоцитопения, вызванная препаратами золота (примерно у 2 % больных). Предполагается, что существует генетическая предрасположенность к этому осложнению, так как у большинства пациентов с этим видом тромбоцитопении выявляется антиген гистосовместимости HLA-DR3. Заболевание протекает вяло и проходит в пределах нескольких недель, что, возможно, обусловлено продолжительным периодом полураспада золота, а также тем, что золото стимулирует образование аутоантител к тромбоцитам. Тромбоцитопению могут также вызвать дигоксин, рифампицин, сульфаниламиды. При лечении прежде всего необходимо идентифицировать и удалить этиологический фактор. Если больной получает лекарства нескольких наименований, необходимо прекратить прием всех препаратов или заменить их, за исключением наиболее важных. Особое внимание следует обратить на перечисленные выше лекарственные средства, вызывающие тромбоцитопению. Большинство клиницистов полагает, что тяжелую тромбоцитопению, индуцированную лекарственными препаратами, следует лечить умеренными дозами кортикостероидов. Рациональной альтернативой может служить и внутривенное введение иммуноглобулина. При тромбоцитопении, возникшей вследствие приема гепарина, переливание тромбоцитарной массы не рекомендуется. Другие причины иммунной тромбоцитопении. Посттрансфузионная пурпура представляет собой редкую, но тяжелую форму иммунной тромбоцитопении в результате аллоиммунизации. Обычно это нарушение развивается через 1 неделю после гемотрансфузии и проявляется тяжелой рефрактерной тромбоцитопенией и кровотечением. Высокая летальность при посттрансфузионной пурпуре обусловлена внутричерепными кровоизлияниями. В связи с этим большое значение имеют ранняя диагностика и рациональная терапия. Как правило, заболевают повторно родящие женщины или те пациенты, которым ранее переливали кровь или ее компоненты. Это редкое нарушение встречается у людей с отсутствием тромбо- цитарного антигена PlA1 (приблизительно 2 % населения) после переливания продуктов крови, положительных по Р1А1. Происходит выработка эндогенных антител к Р1А1-антигену, которые разрушают не только аллогенные тромбоциты, но и собственные тромбоциты больного, отрицательные по PlA1. Причина аутореак- тивности этих анти-Р1А1-антител неясна. По последним данным, эффективным оказывается раннее лечение внутривенным введением иммуноглобулина, которое может спасти жизнь больного. Аутоиммунная тромбоцитопения новорожденного. Заболевание может развиваться у младенцев в результате трансплацентарной передачи материнских антител, вступающих в реакцию с тромбоцитами плода. Полагают, что наиболее ве-
180 Глава 5. Тромбоциты роятный патогенез заболевания — иммунизация Р1А1-отрицательной матери тромбоцитами плода, несущими этот антиген. Возможна несовместимость и по другим антигенам тромбоцита. В противоположность посттрансфузионной пурпуре данный процесс обычно не затрагивает мать. Ребенок при рождении имеет слабую тромбоцитопению, которая усиливается в 1-2 недели жизни и исчезает к 4-й неделе. Лечение рекомендуется только при тяжелой форме нарушения и сводится к переливанию отмытых тромбоцитов матери и/или к введению иммуноглобулина внутривенно. Неиммунная тромбоцитопения потребления Тромботическая тромбоцитопеническая пурпура (ТТП) и гемолитический уремический синдром (ГУС). ТТП и ГУС являются острыми тромбоцитопениями неясной этиологии с потенциально летальным исходом. Оба нарушения характеризуются острым началом тяжелой неиммунной тромбоцитопении потребления и микроангиопатической гемолитической анемии (МАГА, или фрагментационный гемолиз). В связи с вероятностью быстрого летального исхода при этой патологии (и доступностью относительно простой и достаточно эффективной терапии) необходимо сразу же исследовать мазки периферической крови у всех пациентов с тромбоцитопенией на предмет обнаружения признаков возможного микроангиопатического гемолиза (рис. 3-3). При сочетании тромбоцитопении потребления с микроангиопатической гемолитиче