Цитокиновый профиль Т-лимфоцитов новорожденных и влияние барьерных клеток плаценты на продукцию цитокинов

Условия, позволяющие человеческому плоду избегать отторжения иммунной системой матери, представляют предмет интенсивных исследований в течение последних десятилетий. Плод, имеющий половину чужих для матери, отцовских генов, ведет себя как полуаллотрансплантат по отношению к иммунной системе матери и должен неминуемо вызывать материнский иммунный ответ и, как следствие, реакцию отторжения. Однако в норме отторжения не происходит, и, вместо этого, имеет место процесс развития толерантности материнской иммунной системы к зародышу. Иммунная система плода также не реализует программу реакций «трансплантат против хозяина». Механизмы, обеспечивающие эту взаимную толерантность, локализуются в первую очередь на главном участке иммунного взаимодействия между плодом и матерью — материнско-эмбриональном интерфейсе. Плацента и плацентарные мембраны составляют барьер между иммунной системой матери и плода, поэтому большинство иммунных взаимодействий происходит не с плодом, а с клетками плаценты. Благодаря работам последних лет доказана центральная роль клеток трофобласта плаценты в предотвращении иммунологического конфликта при беременности, определены основные пути воздействия барьерных клеток плаценты на контактирующие с ними клетки иммунной системы, изучены изменения состава лимфоидных клеток матки. Однако, несмотря на большое количество работ, посвященных исследованию иммунологической толерантности при беременности, многие важные аспекты защитной функции плаценты остаются неисследованными. В первую очередь, до сих пор нет ясности относительно масштабов реализации отдельных защитных механизмов и их значимости в успехе развития беременности. Кроме того, характер действия защитных механизмов на Т-клетки плода не был исследован, хотя известно, что лимфоциты плода на поздних стадиях беременности способны проникать через плацентарный барьер. Данная работа посвящена исследованию действия клеток цитотрофобласта плаценты и его растворимых продуктов на процесс функционального созревания Т-лимфоцитов периферии иммунной системы и на продукцию цитокинов Т-клетками. Мы попытались раздельно проанализировать действие цитотрофобласта на эти два параметра — на собственно созревание Т-клеток, способных продуцировать цитокины, и на их функцию, т. е. продукцию цитокинов. Поскольку продукция цитокинов Т-лимфоцитами новорожденных имеет ряд существенных, но мало исследованных особенностей, на первом этапе работы потребовалось не только разработать методы оценки процессов созревания цитокинопродуцентов в условиях культуры клеток, но и провести сравнительное исследование функциональных свойств лимфоцитов новорожденных и взрослых. Лишь после выполнения этой работы мы получили возможность исследовать действие клеток цитотрофобласта на созревание продуцирующих цитокины Т-клеток и на выполнение этими клетками специфических функций.

Актуальность проблемы.

Исследование действия плаценты на клетки иммунной системы матери и плода представляется актуальной задачей в связи с широким распространением и тяжелыми клиническими последствиями таких патологий беременности, как преэклампсия, задержка роста плода, невынашивание беременности и привычные выкидыши. По современным представлениям, важную или основную роль в патогенезе этих патологических состояний играет иммунологический конфликт на границе раздела организмов матери и плода. Значимость нарушений отдельных иммунорегуляторных механизмов в формировании патологий беременности до сих пор остается не вполне ясной. Однако накопленные данные свидетельствуют о бесспорной роли неадекватных изменений цитокинопродукции в патогенезе таких патологий как бесплодие и привычное невынашивание беременности. Поэтому в нынешней демографической ситуации исследование иммунологических механизмов, обеспечивающих нормальное развитие беременности, приобретает особое значение. Кроме того, изучение особенностей функционального состояния Т-клеточного звена иммунной системы новорожденных детей в современных условиях снижения резистентности детей к инфекциям, также является чрезвычайно актуальной и социально значимой проблемой.

Цель исследования.

Исследовать особенности продукции наиболее значимых при. беременности цитокинов Т-лимфоцитами новорожденных и изучить действие клеток плаценты человека на продукцию цитокинов Т-лимфоцитами беременных женщин и новорожденных детей.

Задачи исследования.

1. Получить культуры клеток хориона плаценты человека, оценить клеточный состав и чистоту полученных культур.

2. Исследовать особенности продукции Т-лимфоцитами новорожденных интерферона-у, интерлейкина-2 и -4.

3. Изучить динамику субпопуляционного состава и функциональных свойств Т-лимфоцитов новорожденных и взрослых при культивировании в различных условиях активации, оценить влияние интерлейкина-7 на этот параметр.

4. Исследовать действие клеток плаценты и их растворимых продуктов на динамику субпопуляционного состава и количество Т-лимфоцитов, способных продуцировать интерферон-у, интерлейкин-2 и -4, в культурах клеток крови новорожденных и беременных женщин при различных условиях активации.

5. Оценить действие клеток трофобласта и их растворимых продуктов на уровень продукции интерферона-у Т-лимфоцитами беременных и новорожденных.

Научная новизна.

В данной работе нами было проведено исследование особенностей продукции цитокинов Т-лимфоцитами новорожденных. Установлено, что пуповинная кровь новорожденных исходно содержит существенно меньшее количество Т-клеток продуцентов ИНФ-у, т. е. зрелых Т-клеток с профилем цитокинопродукции 1 типа (далее — Т-клетки 1 типа), по сравнению с кровью взрослых. При этом показано, что при длительном культивировании МНПК, активированных ИЛ-7 и антителами к CD3, происходит увеличение количества цитокинопродуцентов за счет созревания лимфоцитов до стадии терминально дифференцированных эффекторных Т-клеток памяти. С помощью высокоочищенных клеток цитотрофобласта проведено исследование действия клеток трофобласта на продукцию цитокинов Т-лимфоцитами новорожденных и беременных женщин. В ходе исследований был установлен сложный характер влияния клеток цитотрофобласта на количество зрелых Т-клеток с профилем цитокинопродукции 1 и 2 типа и на их функцию, т. е. продукцию цитокинов. Установлено, что клетки цитотрофобласта лишь частично ослабляют процесс созревания Т-клеток 1 типа, продуцирующих ИНФ-у и ИЛ-2. В то же время клетки цитотрофобласта и их растворимые продукты вызывают глубокое подавление функции Тклеток 1 типа, проявляющееся в существенном снижении секреции опасного для беременности ИНФ-у. Установлено, что ингибирование продукции ИНФ-у, вызванное клетками цитотрофобласта и его растворимыми продуктами, носит обратимый характер. Таким образом, показано, что клетки трофобласта хорионального участка плаценты по отношению к Т-лимфоцитам проявляют сложную регуляторную активность направленную, в первую очередь, на ограничение реализации опасных для плаценты функций Т-клеток, относительно слабо влияя на процессы, определяющие численность функциональных групп Т-лимфоцитов.

Практическая значимость.

Исследование носит фундаментальный характер и направлено на получение новых знаний о механизмах, обусловливающих иммунологическую толерантность матери и плода при нормально протекающей беременности. Данная область еще недостаточно изучена и требует дополнительных исследований. Получение новых данных о защитных механизмах, реализуемых плацентой, необходимо для понимания процессов взаимодействия клеток иммунной системы и плацентарного барьера при нормальной беременности, а также для разработки методов диагностики и коррекции патологий беременности, в основе которых лежат нарушения иммунных процессов.

Выводы.

1. Получены жизнеспособные культуры клеток цитотрофобласта плаценты с чистотой выделения 95−99%.

2. Пуповинная кровь новорожденных по сравнению с кровью взрослых содержит существенно меньшее количество зрелых Т-клеток с профилем цитокинопродукции 1 типа, способных продуцировать ИНФ-у после краткосрочной активации.

3. При активации мкА к CD3 и ИЛ-7 в культурах МНПК взрослых и новорожденных наблюдается созревание Т-лимфоцитов: увеличение количества ИНФ-у-продуцентов происходит параллельно с нарастанием концентрации терминально дифференцированных эффекторных Т-клеток памяти.

4. Клетки цитотрофобласта в культурах МНПК взрослых и новорожденных, активированных мкА к CD3 и ИЛ-7, уменьшают количество Т-клеток цитокинопродуцентов 1 типауменьшение количества зрелых клеток-продуцентов ИНФ-у происходит параллельно с сокращением доли субпопуляции терминально дифференцированных Т-клеток памяти.

5.

Введение

клеток цитотрофобласта или его растворимых продуктов в культуры МНПК взрослых и новорожденных вызывает глубокое подавление функции Т-клеток цитокинопродуцентов 1 типа, проявляющееся в существенном снижении секреции ИНФ-у, однако это ингибирование продукции ИНФ-у носит обратимый характер.