Проявления аллергических реакций клеточного типа

Классическим примером аутоиммунного заболевания служит аутоиммунный тиреоидит, известный под названием «хронический лимфоцитарный тиреоидит», «тиреоидит Хашимото» и «лимфаденоидный зоб». Он описан в 1912 г. Заболевание характеризуется клеточноопосредованными и гуморальными аутоиммунными реакциями на специфические для щитовидной железы антигены с характерной воспалительной инфильтрацией и повреждением ткани щитовидной железы.

Рис. 11.1. Аллергическая реакция IV типа.

Этиология. До сих пор окончательно не установлено, чем вызывается аутоиммунный тиреоидит. Гипотеза о вирусной этиологии выглядит недостаточно убедительной, хотя установлена ассоциация вируса паротита, парагриппа, аденовирусной инфекции и коревой краснухи с аутоиммунным тиреоидитом. Доказана семейственность аутоиммунного тиреоидита, но контуры генетического механизма передачи остаются расплывчатыми. На аутоиммунную природу этого заболевания указывает ряд фактов:

• • нарушена толерантность «к своему» (на собственные антигены);
• • наличие у больных циркулирующих антител;
• • гиперчувствительность замедленного типа на тиреоидные антигены;
• • вовлечение в процесс таких аутоантигенов, как тиреоглобулин, микросомальный антиген, «второй» коллоидный антиген, поверхностные антигены.

Наблюдаемые при этом тиреоидите аутоиммунные реакции можно рассматривать как нормальные реакции на собственные тиреоидные антигены (тиреоглобулин, например), обычно «секвестрированные» или недоступные для лимфоидной системы, но которые при травме или инфекции могут контактировать с иммунокомпетентными клетками. Однако такое простое объяснение вряд ли соответствует истине, особенно в отношении тиреоглобулина, который постоянно в небольших количествах присутствует в крови. Возможно, здесь мы имеем дело с ненормальными иммунологическими реакциями на собственные антигены.

Согласно клонально-селекционной теории иммунного ответа специфические клоны лимфоцитов, способных отвечать на аутоантигены, элиминируются или инактивируются в ранние сроки жизни, а аутоиммунные реакции развиваются при появлении «запретных» клонов вследствие случайной соматической мутации.

Идентифицировано четыре разновидности антигенов, вызывающих аутоиммунный тиреоидит [5].

• 1. Тиреоглобулин — йодпротеин, предшественник тиреоидных гормонов — синтезируется в фолликулярных клетках, а хранится в коллоиде щитовидной железы. Он содержит 50 антигенных детерминант, из которых 6 могут быть аутоантигенными и обычно маскируются сиаловой кислотой.
• 2. Второй коллоидный антиген (КА2), как и тиреоглобулин, локализуется в коллоиде (отсюда и название — второй коллоидный антиген, поскольку первым является тиреоглобулин). Природа его неясна. Полагают, что антитела к КА2 являются комплексами «тиреоглобулин + + тиреоглобулиновые антитела», имеющими свободные участки для соединения с антителами.
• 3. Микросомальный антиген — находится в цитоплазме клеток фолликулов.

4. Антигены поверхности клеток щитовидной железы, или поверхностные антигены, — идентифицированы методом непрямой иммунофлуоресценции, однако о них пока еще мало известно.

Эти антигены индуцируют выработку антител и сенсибилизацию Т-лимфоцитов, которые участвуют в гуморальных и клеточно-опосредованных реакциях. Так, в сыворотке подавляющего большинства больных аутоиммунным тиреоидитом содержатся антитела, способные реагировать с тиреоглобулином (главным образом IgG, до 20% IgA и менее 1% IgM), с КА2 (IgG или IgA) и с поверхностными антигенами клеток щитовидной железы. Кроме того, в сыворотке обнаружены цитотоксические антитела, которые в присутствии комплемента повреждают клетки щитовидной железы.

У большинства больных аутоиммунным тиреоидитом встречаются клеточно-опосредованные реакции (ГЗТ). У них отмечаются положительные кожные реакции через сутки после внутрикожного введения экстракта щитовидной железы: эритема, уплотнение, отек, микрокровоизлияния в кожу с заметным скоплением нейтрофилов и в меньшей степени эозинофилов и базофилов. Лимфоциты этих больных обладают прямым цитотоксическим действием.

У больных аутоиммунным тиреоидитом отчетливо выражена антителозависимая клеточная цитотоксичность — антитела типа IgG могут взаимодействовать с рецепторами несенсибилизированных лимфоцитов (речь идет о рецепторах для Fc-фрагмента молекулы IgG), которые затем вызывают лизис клетки-мишени даже в отсутствие комплемента. Это К-клетки, или киллеры (от англ, to kill — убивать), — лимфоциты, не принадлежащие к зрелым Вили Т-популяциям.

В возникновении этого заболевания определенную роль играет наследственность. Доказательства:

• • описаны случаи аутоиммунного тиреоидита у идентичных близнецов;
• • в семьях, больных тиреоидитом, это заболевание встречается чаще, чем обычно;
• • тиреоидные антитела обнаруживаются у родителей детей, больных аутоиммунным тиреоидитом, что может свидетельствовать о доминантном типе наследования с неполной пенетрантностью.

Патогенез аутоиммунного тиреоидита окончательно не изучен. Неясно, что повреждает щитовидную железу: аутоантитела? сенсибилизированные лимфоциты? или оба эти механизма? или ни тот ни другой?

На сегодня установлено, что цитотоксические антитела непосредственно поражают эпителиальные клетки щитовидной железы, а антитела, направленные против компонентов поверхности клеток щитовидной железы, обладают также и цитотоксической активностью. Иммунные комплексы найдены в самих фолликулах и на уровне их базальной мембраны: они представлены циркулирующими комплексами «антитело + тиреоглобулин» и «антитело + микросомальный антиген».

Антитела способны вызывать повреждение щитовидной железы, будучи связанными с лимфоцитами; речь идет об антителозависимой клеточной цитотоксичности. И наконец, щитовидная железа может повреждаться сенсибилизированными лимфоцитами, выделяющими такие лимфокины, как фактор, ингибирующий миграцию лейкоцитов; фактор, ингибирующий лейкоциты и лимфотоксин. Последний оказывает прямое цитотоксическое действие на эпителиальные клетки щитовидной железы. Однако до сих пор не удалось установить со всей определенностью связи между тем или иным механизмом и этим заболеванием.

Реакции, опосредованные Т-клетками, играют ведущую патогенетическую роль в отторжении трансплантата. Ткани и органы, пересаженные от донора, отторгнутся, если окажутся для реципиента «чужими» или гистонесовместимыми. Какие же трансплантаты являются гистосовместимыми?

• 1. Трансплантаты, пересаженные тому же организму, от которого они были взяты, т. е. аутотрансплантаты.
• 2. Трансплантаты от одного идентичного близнеца другому или от одной высокоинбредной линии экспериментальных животных другой, т. е. изотрансплантаты.

Изучение барьеров тканевой совместимости приводит к выводу о том, что каждый вид имеет свой главный Н-барьер (hystos — ткань). У человека он называется главным комплексом тканевой совместимости — HLA (human leykocyte antigen). Четыре локуса делят HLA на четыре региона: HLA-A, HLA-B, HLA-C, HLA-D. Расположен HLA на 6-й хромосоме.

Гены HLA наследуются кодоминантно и каждый индивидуум, за исключением случаев гомозиготности, будет обладать двумя парами главных Н-антигенов, кодирующимися А-, В-, Си D-локусами. Степень полиморфизма Н-антигенов поразительно высока. Даже если ограничиться рассмотрением локусов HLA-A и HLA-В, то число возможных генотипов составит 104 196, а если учесть еще и все аллели локуса С, то число генотипов достигнет 3 744 216. Эти расчеты свидетельствуют о том, что практически невозможно подобрать гистосовместимого донора для человека.

Аллотрансплантаты (трансплантаты, пересаженные от генетически различающихся животных одного и того же вида) и гетеротрансплантаты (трансплантаты от одного вида животных к другому) тем более являются гистонесовместимыми и после пересадки отторгнутся [1].

В механизме отторжения трансплантата выделяют две фазы:

• 1) афферентная фаза, во время которой реципиент распознает несовместимые Н-антигены трансплантата и создает эффекторные механизмы. Каким путем? Циркулирующие лимфоциты реципиента захватывают «прилипчивые» поверхностные Н-антигены трансплантата, попадают в лимфатические узлы, где образуют клон сенсибилизированных лимфоцитов. Кроме того, из трансплантата выделяются донорские лейкоциты, названные «пассажирами», которые, как показал Л. Гуттманн (L. Guttman), абсолютно необходимы для отторжения трансплантата (например, пересаженной почки);
• 2) эффекторная фаза, во время которой эффекторные механизмы атакуют трансплантат и отторгают его. В отторжении участвуют два механизма: антителои клеточно-опосредованный. Основным эффекторным механизмом является клеточно-опосредованный, а антителоопосредованный играет определяющую роль в отторжении кожных трансплантатов.

В отторжении трансплантата участвуют как специфические иммунные цитолитические Т-клетки, способные прилипать к клеткам трансплантата, именуемые цитолитическими киллерными клетками, так и неиммунные лимфоидные клетки, способные проявлять активность после присоединения к клеткам-мишеням, покрытым специфическими антителами, при помощи своих Fc-рецепторов. Этот эффекторный механизм без активации комплемента называется антителозависимой клеточной цитотоксичностью.

В повреждении клеток трансплантата эффекторными Т-клетками (Т-киллерами) выделяют три фазы:

• 1) фаза распознавания;
• 2) «ударная» фаза;
• 3) фаза дезинтеграции клетки-мишени.

Во время фазы распознавания клетки-эффекторы (сенсибилизированные Т-лимфоциты) и клетки-мишени (трансплантат) тесно контактируют друг с другом. Контакт происходит за счет сцепления рецепторов Т-киллеров (клеток-эффекторов) с комплементарными антигенами на поверхности клеток-мишеней (трансплантат) в присутствии ионов магния и энергии АТФ, т. е. идет распознавание Н-антигенной тканевой совместимости.

Во вторую «ударную» фазу прилипающие аллоиммунные эффекторные клетки (Т-киллеры) наносят клеткам-мишеням трансплантата удар, который становится для них роковым. Для осуществления удара требуется менее одного часа; причем клетка-мишень поражается одним ударом Т-киллера, а каждый Т-киллер может нанести удар 1—3 клеткам-мишеням без потери цитолитической активности. Варианты осуществления удара:

1. Эффекторные лимфоциты выделяют растворимые цитотоксины, именуемые лимфотоксинами, которые поражают клетки-мишени. Лимфотоксины могут выделяться на мембрану клетки-мишени, имеющей рецепторы для этих лимфотоксинов; они могут впрыскиваться прямо в клетку-мишень. Эффекторные лимфоциты могут образовывать с клетками-мишенями цитоплазматические мостики, через которые лимфотоксины попадают в клетку-мишень.

• 2. Эффекторные лимфоциты впрыскивают белок в клетки-мишени через ионопроницаемый канал. Возникающие в результате удара поры, или каналы, имеют диаметр 9 нм. Но эти каналы в мембране клеткимишени остаются и после того, как эффекторный лимфоцит отделится и переместится к другой клетке-мишени. Существование таких каналов может привести к осмотическому лизису клетки-мишени.
• 3. Ферменты мембраны эффекторного лимфоцита разрушают мембрану клетки-мишени. Расположенный на эффекторном лимфоците фермент фосфолипаза А₂ разрушает фосфатидилхолин мембраны клетки-мишени на жирную кислоту и лизолецитин, который обладает очень сильной литической активностью и разрушает клетку-мишень, но мембрана остается неповрежденной.

В третью фазу происходит дезинтеграция клетки-мишени. Через несколько часов после нанесения удара и образования пор в мембране из клетки-мишени начинает постепенно просачиваться внутриклеточная АТФ, никотинамид, происходит свободный обмен ионами, что в конечном итоге приводит к нарушению осмотической регуляции — внутриклеточные белки вызывают приток воды из внеклеточного пространства, и клетка подвергается вначале набуханию, а затем осмотическому лизису. Так происходит отторжение пересаженного органа [1,3].

Пересаженный кожный лоскут отторгается по-иному. Здесь эффекторные механизмы опосредуются антителами, направленными против донорских Н-антигенов, при участии комплемента. Антитела взаимодействуют с аллоантигенами трансплантата и активируют комплемент с образованием СЗа, С5а и С5,6,7, обладающих хемотаксическими свойствами и привлекающих полиморфноядерные лейкоциты. Последние, выделяя лизосомальные ферменты, разрушают трансплантат.

Возможен и другой путь. Один из компонентов комплемента (С6) активирует свертывающую систему, что вызывает закупорку просвета сосуда образовавшимися сгустками крови и фибрина: нарушается кровоснабжение трансплантированного органа (почки, печени) и происходит сверхострое отторжение трансплантата. В этом случае иммунные механизмы в отторжении трансплантата не участвуют.

Контактный дерматит обусловлен клеточно-опосредованными иммунными реакциями. Антиген проникает в организм через эпидермис, и его процессинг происходит в богатых молекулами 1а дендритных клетках Лангерганса. Эти клетки мигрируют в лимфатические узлы и презентируют антиген Т-клеткам иммунного ответа.

Суть реакции заключается в том, что чужеродные вещества (косметические и моющие вещества, пикриновая кислота, соединения металлов, фенол и др.), способные связываться с компонентами организма, скорее всего с поверхностными молекулами клеток Лангерганса, образуют новые антигены. Образовавшиеся антигены индуцируют развитие гиперчувствительности замедленного типа. В ходе реакции наблюдается мононуклеарная инфильтрация, которая достигает максимума через 12—15 ч и сопровождается отеком эпидермиса и образованием в эпителиальных клетках микропузырьков. Контактная гиперчувствительность встречается у людей, сенсибилизированных при работе с химическими соединениями, лекарственными препаратами, красителями для волос и т. п. [10].

Методы выявления гиперчувствительности замедленного типа.

• 1. Кожные диагностические пробы используют для выявления специфической сенсибилизации при многих инфекциях и инвазиях: туберкулезе (реакция Пирке и Манту), бруцеллезе (реакция Бюрне), туляремии, коклюше, трихинеллезе, эхинококкозе (проба Кацони), паротите, орнитозе, гепатите, энцефаломиелите, актиномикозе, дерматомикозах.
• 2. Провоцирующие кожные пробы (аппликации или внутрикожное введение аллергена) для диагностики аллергического контактного дерматита. Проба считается положительной, если в зоне аппликации или инъекции появляется гиперемия и папула, а не волдырь, как в случае гиперчувствительности немедленного типа.
• 3. Для оценки совместимости тканей донора и реципиента с целью профилактики отторжения трансплантата вводят лимфоциты реципиента в кожу донора. Результаты оценивают через 48 ч. Возникновение местной воспалительной реакции и ее выраженность обратно пропорциональна степени совместимости по тканевым антигенам.
• 4. Реакция бласттрансформации. Суть метода: при культивировании лимфоцитов в присутствии специфического антигена или фитогемагглютинина (неспецифического митогена) лимфоциты превращаются в лимфобласты и подвергаются митозам. Интенсивность этой реакции прямо пропорциональна степени антигенного воздействия или степени антигенных различий, что может быть использовано для оценки тканевой совместимости донора и реципиента. Подавление этой реакции характерно для иммунодефицитных и иммунодепрессивных состояний.
• 5. Тест на цитотоксическую активность лимфоцитов. Сенсибилизированные лимфоциты больного обладают способностью вызывать деструкцию фибробластов при их совместном культивировании. Этот тест используется для диагностики коллагенозов и для контроля отторжения трансплантата.
• 6. Реакция торможения миграции лейкоцитов. Она основана на способности сенсибилизированных Т-лимфоцитов выделять лимфокины, подавляющие миграцию лейкоцитов, инкубированных на питательной среде. Степень торможения лейкоцитов четко коррелирует со степенью сенсибилизации лимфоцитов в организме.