<< Пред.           стр. 1 (из 8)           След. >>

Список литературы по разделу

  НОВОСТИ НАУКИ И ТЕХНИКИ
 
 
 Серия МЕДИЦИНА
 
 АЛЛЕРГИЯ,
 АСТМА И
 КЛИНИЧЕСКАЯ
 ИММУНОЛОГИЯ
 
 № 8
 
 Первый всероссийский симпозиум
 "ФИЗИОЛОГИЯ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ"
 15-16 июня 2000 года, г. Москва
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Москва 2000
 Российская Академия наук
 Отделение физиологии Российской Академии наук
 (Проблемная комиссия по физиологии иммунной системы)
 Государственный научный центр Российской Федерации - Институт иммунологии Минздрава России
 
 
 
 
 
 
 Первый всероссийский симпозиум
 "ФИЗИОЛОГИЯ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ"
 15-16 июня 2000 года, г. Москва
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Москва 2000
 ПРЕДИСЛОВИЕ
 
  В настоящий тематический номер журнала вошли материалы лекций и докладов*, прочитанных на первом Всероссийском симпозиуме "Физиология иммунной системы" (Москва, 15-16 июня 2000 года), проведенном по инициативе вице-президента РАН академика Р.В.Петрова и академика-секретаря отделения физиологии РАН академика Ю.В.Наточина и в соответствии с постановлением Бюро отделения физиологии РАН (№27 от 19 апреля 2000 года).
  Здесь я хотел бы еще раз подчеркнуть, что современная иммунология как наука качественно отличается от того предмета, который исторически возник в недрах микробиологии. Современная иммунология - наука физиологическая.
  Действительно, иммунитет - это физиологическая реакция, направленная на поддержание постоянства внутренней среды организма, т.е. его гомеостаза, что является естественным условием существования многоклеточных, в частности, высших позвоночных.
  В самом деле, функция иммунной системы состоит в сохранении внутренней среды организма от продуктов чужеродной генетической информации, именуемых антигенами (см. схему).
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  Наиболее очевидной является роль иммунной системы в защите организма от внешней агрессии, связанной с заражением различными инфекционными агентами (вирусы, бактерии, паразиты и т.д.) Однако, не меньшее значение имеет иммунная защита от внутренней агрессии, ассоциированной с модифицированными, мутантными и трансформированными, прежде всего, опухолевыми клетками.
  В организме человека содержится порядка 1013 лимфоцитов - главных клеток иммунной системы. Иначе говоря, примерно каждая 10-я клетка тела - лимфоцит. Каковы принципы функционирования лимфоцитов? Физиологический принцип устройства иммунной системы - органно-тканевой-циркуляторный. То есть, иммунная система состоит из специализированных органов с организованной внутренней структурой. При этом, лимфоциты не находятся в лимфоидных органах постоянно, но интенсивно рециркулируют между лимфоидными органами и нелимфоидными тканями через лимфатические сосуды и кровь и взаимодействуют друг с другом и нелимфоидными клетками. Поэтому в рамках симпозиума были обсуждены следующие проблемы:
 
 * Физиология иммунной системы.
 * Центральные и периферические органы иммунитета: взаимодействие, участие в межсистемной регуляции.
 * Иммунокомпетентные клетки: субпопуляционная организация, рецепторные структуры и маркерные молекулы.
 * Молекулярные основы иммунологических реакций (взаимодействие иммунокомпетентных клеток и их активация, распознавание чужеродности, апоптоз).
 * Цитокины - роль в функционировании системы иммунитета.
 * Физиологическая роль главного комплекса гистосовместимости и регуляция иммунного ответа.
 * Физиология иммунной системы и экология.
 
  Указанные проблемы нашли отражение в сообщениях, представленных ведущими иммунологими России, разрабатывающими актуальные вопросы физиологии иммунной системы.
  Активность аудитории, выступления участников Симпозиума и деловое обсуждение сделанных сообщений показали целесообразность проведения совещания, актуальность рассмотренных проблем, их значимость для понимания физиологических закономерностей функционирования иммунной системы. Проведенный первый в России Симпозиум по физиологии иммунной системы подытожил стремительно накапливающиеся факты по изучению фундаментальных особенностей строения и функций иммунной системы, наглядно продемонстрировал принадлежность иммунологии к разряду физиологических дисциплин.
 
 
 Председатель проблемной комиссии РАН
 по физиологии иммунной системы
 Научного совета по физиологическим наукам РАН
 академик РАМН
 
  Р.М.Хаитов
 
 СИСТЕМА ГЕНОВ HLA И РЕГУЛЯЦИЯ ИММУННОГО ОТВЕТА
 Хаитов Р.М., Алексеев Л.П.
 Государственный научный центр - Институт иммунологии МЗ РФ, Москва
 
  Представлены современные представления о физиологической роли главного комплекса генов гистосовместимоcти человека (системы HLA), осуществляющего регуляцию иммунного ответа на различных его этапах и принимающего непосредственное участие в обеспечении генетического разнообразия человечества, что в свою очередь, необходимо для его выживания как вида.
 
  Анализ физиологической роли иммунного ответа, представленный в работах, содержащихся в данном номере журнала, несомненно, свидетельствует о том, что регуляция иммунного ответа является одной из основных физиологических функций организма. Эта функция принадлежит генам так называемого, главного комплекса гистосовместимости человека. При этом следует принять во внимание, что само это название отражает скорее историю открытия данной генетической системы, чем ее основную функцию. Дело в том, что история открытия первых продуктов генов главного комплекса гистосовместимости (MHC - от Major Histocompatibility Complex) у человека, называемых антигенами HLA (от Human leucocyte antigens), связана именно с появлением и развитием трансплантационной иммунологии, когда возникла необходимость подбора тканесовместимых пар донор и реципиент. Сегодня же мы знаем, что роль системы HLA в отторжении трансплантата является лишь одной из частных физиологических функций этой системы, а основная же ее функция - это регуляция иммунного ответа [6]. В 80-х годах даже дискутировался вопрос о переименовании системы HLA в главный комплекс генов иммунного ответа человека, но, учитывая то, что старое историческое название давно укоренилось среди исследователей, решено было не менять его.
  По современных представлениям система HLA, обеспечивая регуляцию иммунного ответа, осуществляет такие важнейшие физиологические функции как взаимодействие всех иммунокомпетентных клеток организма, распознавание своих и чужеродных, в том числе, измененных собственных, клеток, запуск и реализацию иммунного ответа и, в целом, обеспечивает выживание человека как вида в условиях экзогенной и эндогенной агрессии [10].
  Все многообразие указанных функций обеспечивается строением главного комплекса гистосовместимости.
  Система HLA, открытая более чем 40 лет назад, по-прежнему остается одной из самых сложных, наиболее хорошо изученных и, вместе с тем, загадочных генетических структур в геноме человека. Так, если еще в 1987 году расстояние между его условными границами оценивалось в 2000 kb, то на сегодняшний день оно расширено более чем в 2 раза, причем протяженность отдельных его элементов - генных кластеров - колеблется в широких пределах в зависимости от HLA-гаплотипа [24].
  Современная карта главного комплекса гистосовместимости человека, (класс II), отражающая представления на 1998 г. (Материалы Европейского рабочего совещания, Страсбург, 1998 г.), представлена на рис. 1. Следует отметить, что все HLA-гены разделяются на три группы, экспрессирующие охарактеризованные гены, псевдогены и гены с неустановленной функцией. На основании исследования главных комплексов гистосовместимости различных видов высших организмов был сделан вывод о том, что этот генный комплекс расширялся за счет дупликации, что в свою очередь давало определенные преимущества организмам с более полиморфной системой HLA в процессе эволюции. Однако вопрос о том, какие причины привели к подавлению экспрессии ранее функционировавших генов в составе МНС, остается открытым [19, 9].
  Представления о строении системы HLA развивались и развиваются в течение всего периода ее изучения, однако, как указывалось выше, за последние годы произошел качественный скачек в развитии этой проблемы. Раньше, когда основным обьектом исследования могли служить только белки - HLA антигены, представления о комплексе генов HLA могли формироваться в основном на анализе косвенных данных, включающих изучение HLA-антигенов в популяциях, в семейном анализе, реакциях, субстрактом которых были HLA-антигены и т.д. Теперь, благодаря развитию молекулярной генетики и иммунохимии, появилась возможность не только проводить тонкий анализ HLA-антигенов, но и изучить сами гены HLA. Особенный прогресс в этом направлении произошел после открытия и внедрения в исследования в области изучения системы HLA метода ПЦР, позволяющего анализировать необходимые для исследований участки DNA, что, в свою очередь, открывало широкие возможности для быстрого и точного анализа молекулярного полиморфизма HLA [21].
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  *Может отсутствовать, либо заменен на DRB5, DRB6
 
 Рис. 1. Схема системы HLA
 
  Прежде чем перейти к непосредственному описанию строения генов HLA, следует отметить, что внедрение в исследования системы HLA молекулярно-генетических методов не только позволило конкретизировать представления о системе HLA, но и значительно расширило представления о ее полиморфизме, при этом были открыты многие новые аллели классов I, II и III, и общее количество только известных HLA-специфичностей классов I и II увеличилось более чем в 6 раза. Как следует из схемы 1, аллельные варианты HLA классов I и II входят в несколько генетических локусов. Так, в классе I имеется 3 локуса HLA-A, -B и -C. В класса II основными локусами являются HLA-DR, DQ и DP, а также открытые в более позднее время DM, LMP и TAP. Три последних локуса обеспечивают такую важнейшую функцию, как процессинг и экспрессию HLA-антигенов, на поверхности клеток. Класс III включает в себя гены, кодирующие факторы комплемента, фактор некроза опухолей и некоторые другие [6].
  Физиологическая функция аллелей и кодируемых ими HLA-антигенов, относящихся к различным классам HLA, в значительной степени различается. Так, антигены HLA класса I и II принимают участие во взаимодействии между иммунокомпетентными клетками в процессе иммунного ответа. Но антигенам класса I принадлежит также и физиологическая функция обеспечения взаимодействия между всеми другими ядросодержащими клетками организма, вплоть до взаимодействия нейрон-синапс. Тем самым с помощью системы HLA обеспечивается целостное функционирование не только иммунной системы человека, но и организма в целом [15].
  Что касается обеспечения развития самого иммунного ответа, то роль антигенов системы HLA здесь первостепенна. Дело в том, что именно молекулы антигенов HLA обеспечивают презентацию, то есть представление иммунодоминантных пептидов, являющихся продуктом внутриклеточного протеолиза чужеродных антигенов, против которых и будет развиваться иммунный ответ. Этой функции антигенов системы HLA способствует само строение ее молекул, которое несмотря на выраженное различие в структуре молекулы HLA-антигенов класса I и II, позволяет образовать на внешнем ее конце так называемую пептид-связывающую бороздку, в которой и удерживается представляемый для распознавания пептид [6].
  На рисунке 2 приведена принципиальная схема представления пептидов антигенами HLA класса I (справа) и класса II (слева). Как следует из рисунка, общим для антигенов класса I и II является следующее. Антиген-представляющая клетка осуществляет свое специфическое взаимодействие, представляя пептид в контексте собственной HLA-молекулы, идентичной таковой на клетке, воспринимающей информацию. Именно за установление этого феномена, названного феноменом двойного распознавания Цинкернагель и Догерти получили Нобелевскую премию. Действительно, установление этого феномена явилось ключевым моментом в понимании основ физиологической регуляции иммунного ответа. В то же время на рисунке 2 видны и существенные различия между взаимодействием, обеспечиваемым в процессе иммунного ответа антигенами HLA класса I и II. Во-первых, антигены HLA класса II обеспечивают взаимодействие антиген-презентирующей клетки с Т-хелпером, а антигены HLA-класса II c Т-эффектором-киллером, а во-вторых, помогают им в этом различные молекулы ко-рецепторы - CD4 для Т-хелперов и CD8 для Т-киллеров. Естественно, что различным явится и эффект этого взаимодействия. Так, распознавание пептидов в контексте молекулы HLA класса II ведет к формированию популяции Тh1- и Тh2-клеток, одни из которых индуцируют развитие гуморального иммунного ответа, а другие явятся необходимым компонентом в индукции Т-киллеров. Что же касается антигенов гистосовместимости класса I, то Т-киллер, индуцированный против иммунодоминантного петида, экпрессированного на поверхности клеток-мишеней в контексте HLA-антигенов класса I, идентичных таковым, экспрессированным на Т-киллере, уничтожит их. Следует еще раз подчеркнуть, что оба эти важнейших звена "нормального", т.е. физиологического иммунного ответа строго ограничены HLA-набором каждого конкретного человека. В том случае, если пептид был бы представлен для распознавания клеткой, отличающейся по HLA-антигенам от распознающих клеток, то иммунный ответ развивался бы против этих представляющих клеток.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Рис. 2. Схема распознавания комплекса антигенного пептида с молекулами МНС I и II класса
 рецептором и корецептором Т-лимфоцита
 
  Как указывалось выше, большое значение для формирования современных представлений о физиологической роли HLA-антигенов имело установление роли "новых" HLA-антигенов DM-, LMP-, и TAP-генов в процессинге и экспрессии HLA-антигенов, что в свою очередь, позволило конкретизировать представление о реализации функции HLA-антигенов. Их функция хорошо видна на рис. 3.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Рис. 3. Процессинг и экспрессия комплекса HLA-пептид
  Так, из числа антигенов, кодируемых системой HLA, первыми в систему процессинга антигенов включаются продукты локуса LMP (гены LMP2, LMP7), инкорпорируемые под влиянием ?-интерферона в протосомы [12]. Функция данных молекул состоит в том, что они регулируют размер и специфичность пептидов, приводя их в "соответствие" со связывающими сайтами молекул МНС класса I [25; 12]. Молекулы МНС класса I синтезируются в цитозоле клетки, где до появления соответствующего пептида, находятся в связи с так называемым тирозин-калретикулиновым комплексом. После связывания с пептидом происходит высвобождение молекул HLA и транспорт на поверхность клеток с помощью недавно открытых, так же кодируемых МНС, "пептидных насосов" ТАР (от транспортеров, ассоциированных с антигенным процессингом) [11]. В отличие от молекулы класса I, обе цепи молекулы МНС класса II синтезируются в эндоплазматическом ретикулуме, откуда, после их временного соединения с третьей инвариантной цепью, они транспортируются в эндоцитарный компартмент, где они или встречаются и затем связываются с пептидом или же (если этого не произошло) деградируют в лизосомах. После связи с пептидом, заменяющим инвариантную цепь, молекулы МНС класса II переходят на клеточную мембрану [12]. Вытеснение петидом инвариантной цепи молекул HLA класса II обеспечивают белки, также кодируемые системой HLA и названные HLA-DM. Эти белки катализируют замену "временного" пептида инвариантной цепи на специфический пептид [12].
  Следует отметить, что три недавно открытых локуса HLA TAP, DM и LMP играют важнейшую роль в экспрессии молекул HLA на клетки и тем самым участвуют в развитии иммунного ответа.
  По-видимому, с нарушениями их функций связаны некоторые формы иммунодефицитных состояний человека, в основе которых лежит потеря возможности экспрессии HLA на иммунокомпетентных клетках [20].
  Потеря способности к экспрессии молекул HLA на мембранах клеток является также одним из основных патогенетических звеньев развития онкологических заболеваний.
  Как указывалось выше, в целом связь между молекулами HLA и пептидами имеет много общего для антигенов HLA класса I и II. Однако и здесь имеются серьезные отличия.
  Так, пептид удерживается в связывающей складке молекулы HLA класса I, как за счет связи его N- и C-окончаний с определенной последовательностью аминокислотных остатков "аллель-специфического" участка МНС, а также связи боковых цепей пептида с боковыми карманами молекулы МНС. Длины пептидов, связывающихся с молекулой HLA класса I - 8-10 аминокислот [11].
  Пептиды, связывающиеся с молекулой HLA класса II, более гетерогенны - 9-25 аминокислот. Связывающая бороздка молекул HLA класса II, в отличие от класса I, "открыта" для связывания с двух сторон, что создает возможность большего полиморфизма в связях HLA + пептид. Более того, в молекуле класса II зоны связывания могут выходить даже за связывающую складку. Все это дает возможность "аккомодации" более широкого спектра пептидов к молекулам HLA класса II по сравнению с классом I [12].
  Переход исследований HLA на молекулярно-генетический уровень позволил по-новому взглянуть на физиологическую функцию системы HLA. Так, молекулы МНС приобретают стабильную форму и соответствующую трехмерную конфигурацию только после того, как в связывающий сайт ее складки встраивается пептид. Только после этого молекула МНС способна мигрировать на поверхность клетки, где она готова выполнить свои функции. Удаление пептида из пептид-связывающей структуры МНС, экспрессированной на клеточной мембране, нарушает ее трехмерную конфигурацию, лишая ее возможности функционировать и ведет к ее гибели [17, 23]. Комплекс МНС + пептид является чрезвычайно стабильным, очищается и кристаллизируется в единой структуре. Этот комплекс остается на поверхности клетки в течение нескольких недель, что позволяет многим "проходящим" Т-клеткам сканировать представляемый собственной молекулой МНС пептид. Наконец, каждый пептид связывается (и удерживается в складке) с участком, характерным для каждого из аллелей молекулы МНС и имеющим определенную последовательность аминокислотных остатков, участвующих в таком связывании. Таким образом, в связь с конкретным пептидом вовлекаются конкретные же участки антигенов - аллельные варианты молекул МНС, что по сути и является основой генетического контроля иммунного ответа. Это положение хорошо иллюстрируют данные о том, что пептид вируса герпеса связывается с гаплотипом HLA DQA1 0501/DQB1 2001, но не HLA DQA1 0201/DQB1 201, различие между которыми в DQA1 цепи составляет 15 аминокислотных остатков [19].
  Установление этого факта и имеющаяся в настоящее время возможность анализировать аминокислотные последовательности всех аллельных вариантов антигенов HLA, включая определение их специфичности, а также структуру пептидов, определяющих специфичность различных чужеродных агентов, включая болезнетворные, позволяет заранее предсказать соответствие тех или иных пептидов тем или иным участком молекулы МНС. Таким образом, можно заранее предсказать генетическую отвечаемость или неотвечаемость на тот или иной агент.
  В свою очередь это даст возможность не только заранее решить вопрос ответит ли данный индивидуум на вакцинацию против того или иного болезнетворного агента [6], но и решить вопрос насколько этот ответ будет физиологичен. Это, в свою очередь, позволит прогнозировать возможность развития ряда заболеваний аутоиммунного генеза (например, ревматоидный артрит и инсулин-зависимый сахарный диабет), в генезе которых, возможно, лежит также комплиментарность иммунодоминантных пептидов инфекционных агентов конкретным эпитопам аллелей HLA [16, 8].
  Взаимная комплементарность иммунодоминантных сайтов различных инфекционных возбудителей и конкретных антигенов гистосовместимости является эффективным средством сохранения человека как вида в условиях постоянно изменяющегося генетического разнообразия микробного окружения, благодаря такому важнейшему свойству системы HLA, как ее экстремальный полиморфизм. Экстремальный аллельный полиморфизм системы HLA является "мощным механизмом вариабильности и естественного отбора" человека как вида и позволяет ему противостоять постоянно эволюционирующему множеству патогенов. Доказательством этого в историческом плане может служить почти полное вымирание целых народов (в первую очередь, американских индейцев в период открытия Америки), обладающих - как мы точно теперь знаем - весьма низким по сравнению с другими этническими группами полиморфизмом системы HLA.
  В последние годы стало известно, что полиморфизм системы HLA, помимо ранее установленного межрасового и межэтнического различия, имеет также и внутриэтнические различия. Эти различия были выявлены при переходе на использование методов молекулярно-генетического HLA-типирования, которое позволяет определять более 2000 аллельных вариантов генов HLA, в то время как типирование, осуществляемое на уровне продуктов HLA-генов - HLA-антигенов, позволяло выявить всего лишь около 200 специфичностей. Следует также отметить, что молекулярно-генетический уровень генотипирования позволяет сегодня вплотную приблизиться к пониманию генетически обусловленной физиологической резистентности человека к определенным заболеваниям на популяционном уровне. В табл. 1 представлены данные по исследованию частоты встречаемости аллельных вариантов гена HLA DRB1*04 в 7 популяционных группах России. Выбор для анализа аллельных вариантов именно данного гена связан с тем, что с отдельными его аллелями HLA DRB1*0401, HLA DRB1*0404 и HLA DRB1*0405 ассоциирована предрасположенность к такому аутоиммунному заболеванию как инсулин-зависимый сахарный диабет (ИЗСД), в то время как с другим - HLA DRB1*0403 ассоциирована устойчивость к развитию заболеваний. Из представленных в табл. данных видно, что во всех популяциях, за исключением ненцев, высока частота аллеля HLA DRB1* 0401, но в трех из популяций саамы, тувинцы, ненцы - в отличие от других популяций - высока и частота аллеля-протектора (8,38; 5,35 и 7,16 соответственно). И именно в этих популяциях практически отсутствует заболеваемость ИЗСД. Аналогичная ситуация имеет место и в отношении двух других аллелей *0404 и *0405, частота первого из них является достаточно высокой у саамов и ненцев (5,33 и 10,14 соответственно), а частота аллеля *0405 повышена у тувинцев (5,75). Таким образом, протективный эффект является превалирующим по отношению к предрасполагающему.
  Эта же таблица служит наглядным доказательством внутриэтнических различий по распределению аллелей HLA. Так, внутри русской популяции между москвичами и жителями Архангельской области имеются выраженные различия по аллелям HLA DRB1*0401 и *0404, причем, обе они имеют выраженную ассоциацию с предрасположенностью к ИЗСД, частота которого достаточно высока в обеих указанных группах.
 
  Таблица 1
 
 Частота встречаемости аллельных вариантов гена HLA-DRB1*04
 в различных популяционных группах России
 
 
 № Русские Поморы Саамы Татары Мари Тувинцы Ненцы 04 11,64 35,37 33,52 17,78 16,34 28,74 17,39 0401* 3,80 16,21 9,14 5,61 12,65 12,13 0,73 0402 1,66 0 0,76 0,93 0 0 0 0403** 0,95 1,47 8,38 1,87 1,05 5,75 7,16 0404* 3,09 17,69 5,33 7,9 0,53 1,28 10,14 0405* 0 0 0 0 0 5,75 0 0407 1,66 0 0 0 0,53 0 0 0408 1,19 0 16,00 1,87 1,58 2,93 0 0410 0 0 0 0 0 1,28 0
  * - ассоциация с предрасположенностью к ИЗСД
  ** - ассоциация с устойчивостью к ИЗСД
  Таким образом, ясно, что полиморфизм системы HLA, характерный для каждой конкретной группы населения, оказывает существенное или даже определяющее влияние, на биологическую стабильность данной группы.
  Помимо того, что как сказано выше, система HLA осуществляет регуляцию иммунного ответа на его начальных и продуктивных этапах, она также обеспечивает и такой "терминальный" этап регуляции как апоптоз различных типов антиген-презентирующих клеток (АПК). При этом следует отметить, что этот эффект касается как профессиональных АПК (макрофаги и CD34+ клетки, дифференцировавшиеся из моноцитов в культуре клеток, и дендритные клетки), так и В-лимфоциты.
  Еще одной важнейшей "физиологической" функцией HLA DR-генов и кодируемых ими белковых молекул является регуляция иммунного ответа за счет участия в механизме HLA DR-опосредованного апоптоза различных типов АПК. Так, в ходе исследований, выполненных в самые последние годы коллективом исследователей, работающих под руководством проф. Д.Шаррона [13] было установлено, что блокирующее воздействие моноклонального антитела L243 на молекулы HLA-DR, экспрессированные на различных типах АПК, блокирует их апоптоз, определяемый с помощью изотиоцианата флуоресцеина, меченного аннексином V. Во всех указанных клетках после блокировки молекул DR отмечалась значительное снижение апоптоза. Следует отметить, что эффект HLA DR-опосредованного апоптоза дендритных клеток не изменялся даже при использовании высокой концентрации таких ингибиторов как z-VAD-fmk и z-DEVD-fmk. Авторы считают, что регуляция апоптоза дифференцирующихся АПК осуществляется через HLA-DR-молекулы и это может явиться решающим механизмом для ограничения жизни АПК.
  При этом следует отметить, что роль HLA DR-антигенов не ограничивается регуляцией апоптоза "профессиональных" АПК, но они также принимают непосредственное участие в апоптозе В-лимфоцитов. В указанном выше исследовании, а также в докладе Mooney N. "Опосредованные HLA классом II сигналы в антиген-презентирующих клетках" [13] было доложено о том, что HLA DR-гены и кодируемые ими молекулы ответственны за "сигнал трансдукции", а именно за генерацию вторичных сигналов. Авторами было показано, что выявленные ими HLA DR-опосредованные сигналы приводят к активации теразин-киназы и внутриклеточному выбросу кальция, а также к продукции диацил-глицерола и активации семейства серин/трианин-киназы и протеин-киназы С (ПКС). Взаимоотношения между ПКС и HLA-DR-сигналами являются комплексными, поскольку HLA-DR-сигналы приводят к активации энзимов. По крайней мере, авторами была установлена активация 3-х изоформ ПКС (?, ?II и ?). Следствием этой активации является возрастание экспрессии HLA DR на клеточных мембранах, что, по мнению авторов, является одним из механизмов апоптоза. Таким образом, для В-лимфоцитов, по-видимому, помимо непрямого, включающего взаимодействие лигандов Fas/Fas, может существовать и прямой механизм HLA-DR-опосредованного апоптоза, не включающий эти рецепторы. Такое прямое взаимодействие может иметь значение для злокачественно перерожденных В-лимфоцитов, утративших экспрессию лиганда Fas.
  Следует также отметить, что авторами данного исследования было установлено, что описанный выше HLA-DR-опосредованный апоптоз дендритных клеток также является результатом блокирования активации ?-изоформ ПКС.
  Все эти данные в целом свидетельствуют в пользу ключевой физиологической роли HLA DR-молекул в регуляции апоптоза всех типов АПК. Последнее, по сути, является регуляцией одного из важнейших этапов развития иммунного ответа и еще раз свидетельствует в пользу того, что при современном уровне знаний о физиологической роли HLA DR-генов, можно считать, что именно они в действительности являются генами иммунного ответа человека.
  Генам главного комплекса гистосовместимости, помимо вышеописанной физиологической функции генетического контроля специфического иммунного ответа, принадлежит еще ряд важнейших физиологических функций. Одной из них является генетический контроль качества иммунного ответа [9]. Это название появилось относительно недавно как один из разделов программы международных рабочих совещаний по изучению системы HLA. Ранее это направление, приоритет в котором принадлежит отечественным ученым, называлось ассоциированным с системой HLA контролем активности различных субпопуляций иммунокомпетентных клеток [5], что, в свою очередь, существенным образом сказывается на конечном уровне, т.е. на качестве иммунного ответа человека. При этом, естественно, следует помнить, что эта функция является "вторичной" и реализуется только в том случае, если организм человека генетически способен отвечать на данный агент.
  Отдельно следует отметить, что, как стало известно в самое последнее время, главному комплексу гистосовместимости принадлежит существенная роль в регуляции активности популяции клеток, стоящих "на грани" между факторами, определяющими специфический и неспецифический иммунитет. Это - так называемые естественные клетки-киллеры (ЕКК).
  Данной популяции клеток, как известно, принадлежит весьма существенная роль в обеспечении противоинфекционной, в первую очередь, противовирусной защиты организма. Они также несут ответственность и за обеспечение элиминации из организма мутирующих, в том числе, раковых клеток, которые распознаются клетками ЕКК по отсутствию или даже снижению на их поверхности МНС-антигенов [15, 22]. При этом следует отметить, что роль в запуске активности ЕКК-клеток играет не только уровень экспрессии, но и их специфичность. Существуют данные о том, что в организме имеет место своего рода "приспособление" популяции ЕКК-клеток к HLA-генотипу. Это приспособление происходит в процессе дифференцировки ЕКК-клеток, когда из их популяции элиминируются клетки, рецепторы которых не связываются с HLA-антигенами, входящими в генотип организма [15, 22]. Таким образом, избегается возможность повреждения собственных "нормальных" клеток, и активность ЕКК реализуется по отношении к клеткам с потерянной или ослабленной способностью экспрессии HLA-антигенов.
  Другой важнейшей физиологической функцией, которая, впрочем, довольно тесно связана и с ее основной или, возможно, более известной функцией - контролем иммунного ответа, является участие системы HLA в репродукции человека.
  Речь идет о роли генов МНС, и в частности HLA, в репродукции. Начальный этап этой роли не проявляется (во всяком случае, не описан) в отношении человека, но достаточно хорошо известен в отношении животных. Так, мыши, крысы и ряд других животных распознают своих сексуальных партнеров из сородичей и "осуществляют" дифференциацию между ними именно с помощью молекул HLA [7]. Причем, мыши и крысы "дифференциируют" различие не только на уровне МНС молекул класса I других животных, но и "улавливают" даже точечные мутации в этих молекулах. В настоящее время не совсем ясно, различаются ли сами полиморфные фрагменты молекул МНС 1 или одоранты, избирательно переносимые антигенами HLA класса I в мочу животных. Более вероятен последний вариант, так как обонятельные органы воспринимают только летучие вещества с молекулярной массой менее 1000 Д. Эта функция МНС системы у животных служит снижению инбридинга популяции животных, так как улавливание таковых, аналогичных собственным МНС-антигенам класса I, служит табу для сексуального контакта между животными. И хотя есть отдельные работы, которые свидетельствуют о возможности того, что и в человеческой популяции выбор супруга в отношении его идентичности по HLA антигенам является не случайным, все же следует констатировать, что обонятельные возможности человека как вида, по-видимому, значительно уступают таковым у представителей животного мира.
  И поскольку у человека данный механизм по-видимому сильно ослаблен или утерян, возможность инбридинга резко возрастает, что особенно проявляется в "замкнутых" популяциях, какими до последнего времени являлись малые этнические группы населения, проживающие в трудно доступных районах. Естественно, что аналогичная ситуация имеет место и в этнических кастовых или сословных группах (например, в королевских семьях, где браки по родству превалировали в течение нескольких поколений). Хорошо известно, что уже благодаря накоплению генов (и появлению их в гомозиготном состоянии), связанных с различными нарушениями развития среди представителей различных королевских домов, зачастую отмечались увеличения числа наследственных заболеваний и уродств.
  Однако, поскольку, как было сказано выше, обоняние человека не столь эффективно в оценке его HLA-совместимости с его предполагаемым партнером по браку, естественно, что в определенных случаях браки заключаются между мужчиной и женщиной частично, а иногда и полностью HLA-идентичными. На первый взгляд, теоретическая вероятность последнего более чем ничтожна, поскольку из-за крайне высокой степени полиморфизма системы HLA (см. выше), средняя вероятность полной HLA-идентичности двух произвольно взятых людей приближается к 1 на миллион. Однако, на практике такая вероятность значительно выше. Это объясняется тремя причинами. Даже в больших популяционных группах имеется значительное количество людей, в генотипе которых отдельные или группы HLA-генов, находятся в гомозиготном состоянии (так, например, в популяции русских, проживающих в г.Москве, количество гомозигот по HLA DRB1-специфичностям - класс II - составляет более 15%). В этой ситуации достаточно, чтобы в HLA-генотипе гетерозиготного партнера присутствовал один из HLA-антигенов, которые находятся в гомозиготном состоянии у другого. Исходя из законов наследования (кодоминантный принцип) HLA-антигенов, по которым строго половина HLA-набора ребенка наследуется от отца, а вторая половина - от матери, результатом явится идентичность матери и плода по антигенам, которые присутствовали у одного из родителей в гомозиготном состоянии. Второй причиной, повышающей вероятность первой, является тот факт, что частота HLA-антигенов в популяциях весьма варьируется - от тысячных долей процента до десятков процентов. И естественно, что люди, имеющие в HLA-генотипе "высокочастотные" HLA-антигены, имеют более высокую вероятность встречи с супругом, имеющим этот же антиген в HLA-гетерозиготном состоянии. Наконец, третьей причиной, относящейся далеко не ко всем популяционным и этническим группам, является то, что на земном шаре помимо больших этнических групп или групп, проживающих в условиях постоянного контакта этноса в течение исторически значимого периода, имеются малые этнические изолированно проживающие группы. Эти группы, в отличие от первых, которые "пользуются" практически всем HLA-разнообразием, т.е. в них с той или иной частотой встречаются практически все HLA-специфичности, "используют" весьма ограниченный набор HLA-специфичностей. Естественно, что в последних группах весьма высок уровень частотных HLA-антигенов и HLA-гомозигот. На территории России, особенно на севере, проживает значительное количество таких групп. Помимо этого, существуют искусственно сформировавшиеся, например, некоторые религиозные секты, принадлежащие к большим этническим группам, но в течение длительного времени проживающие малыми группами в условиях изоляции, для которых характерна та же самая ситуация.
  Так или иначе, ясно, что для человека, в отличие от животных, вероятность идентичности супругов хотя бы по части HLA-антигенов достаточно высока, и это, естественно, предоставило возможность природе наглядно продемонстрировать возможные последствия этого.
  Одним из наиболее демонстративных таких проявлений является роль HLA-совместимости супругов в репродукции.
  Следует отметить, что с проблемой "HLA и репродукция", в определенной степени, связано само становление и развитие изучения системы HLA. Дело в том, что первооткрыватель системы HLA французский иммуногематолог, лауреат Нобелевской премии Жан Доссе, поставивший перед собой задачу найти способ выявления антигенов гистосовместимости, исходил в своей работе из следующей цепи предпосылок. Ребенок, находящийся в утробе матери, содержит часть антигенов, полученных от отца, и против них иммунная система матери должна развивать иммунный ответ, т.е. против этих антигенов должны появиться антитела. Эти антитела можно будет выделить из крови матери и затем использовать для идентификации антигенов, против которых они были выработаны. Идея оказалась полностью верной и плодотворной, поскольку Ж.Доссе действительно удалось получить антитела, идентифицирующие первый HLA-антиген, названный им "МАС" и индуцировать целый поток работ по выявлению при использовании предложенного им подхода других HLA-специфичностей. Впоследствии была организована целая международная неправительственная организация по изучению системы HLA, объединяющая в настоящее время несколько тысяч научных коллективов, издающая собственные журналы, проводящая международные конгрессы и конференции. Жан Доссе, который остается до настоящего времени одним из руководителей этого объединения, во время церемонии вручения ему Нобелевской премии за открытие системы HLA, сказал, что данная область науки является наиболее ярким примером гуманитарного сотрудничества, в которой неприемлемым является даже патентование результатов исследования.
  Что же касается проблемы "HLA и репродукция", то после первых успехов в области получения указанным выше путем HLA-типирующих сывороток от рожавших женщин, вполне естественным было появление мнения о том, что с иммунологической точки зрения плод следует рассматривать как природный трансплантат. А отсюда также закономерным являлось и проведение ряда более широких аналогий между плодом и трансплантатом. И поскольку к этому времени (начало 60-х годов) уже было накоплено достаточно данных по механизмам трансплантационного иммунитета, который, также является одной из физиологических функций иммунной системы, многие представления о нем были перенесены на проблему "Иммунология репродукции". А исходя из этого можно было предположить, что, как и в трансплантационном иммунитете, цитотоксические анти-HLA-антитела в крови, являясь проявлением иммунного ответа на плод, одновременно играют неблагоприятную роль в развитии последнего, а возможно, и участвуют в реализации механизмов акушерских патологий. Следующим, вытекающим из предыдущего, явилось заключение о том, что неблагоприятным является и HLA-несовместимость между матерью и плодом, как, собственно, это имеет место и при трансплантации органов. Таким образом, можно сказать, что сформировалось представление, согласно которому система HLA играла в репродукции человека прямо противоположную роль той, которую как мы знаем теперь, она играет у животных.
  Однако, это представление претерпело более чем серьезные изменения, и сегодня ясно, что и у человека система HLA создает условия, препятствующие появлению HLA-гомозиготного потомства, и хотя медицинские мероприятия в ряде случаев могут "преодолеть противодействие", в ряде случаев HLA-гомозиготные индивидуумы имеют повышенный риск развития целого ряда патологий.
  Что же касается конкретной роли HLA в репродукции, то следует отметить, что неблагоприятные последствия даже "неполной" HLA- совместимости прослеживаются на различных этапах беременности. Так, одной из акушерских патологий, где проявляется неблагоприятная роль HLA-cовместимости матери и плода является такая патология беременности как привычное или идиопатическое невынашивание [1, 2, 3, 4]. Эта патология характеризуется многократными выкидышами у женщин, всестороннее обследование которых не позволяет выявить каких либо видимых оснований для выкидыша. Примечательно также, что многие из этих женщин в новых браках имеют нормальную беременность.
  Было проведено сопоставление HLA-совместимых по антигенам HLA классов I и II супругов в группе с "нормально" протекающей беременностью и беременностью, неоднократно прерывающейся спонтанными абортами. В результате было установлено, что в группе с физиологически протекающей беременности более, чем в половине случаев муж и жена были полностью HLA-несовместимы, т.е. не совместимы по антигенам HLA класса II. Процент HLA-совместимых пар по антигенам класса I составил около 2% при полном отсутствии совместимых по классу II HLA.
  Напротив, в группе женщин с привычной невынашиваемостью только в 26% муж и жена оказались несовместимыми по антигенам HLA класса I, в то время как в более чем половине случаев они оказались совместимы по антигенам класса II. Следует отметить, что эти работы были выполнены, как следует из списка литературы, в 80 годах, когда HLA-генотипирование, и в особенности, генотипирование по антигенам класса II значительно отставало от современного по своему качеству. Есть все основания надеяться, что работы, выполненные на современном молекулярно-генетическом уровне принесут еще более четкие результаты о роли HLA-антигенов в привычном невынашивании.
  Другой акушерской патологией, при которой проявляется роль антигенов HLA в репродукции, является так называемая переношенная беременность.
  В исследовании, выполненном Федоровой с соавт. [1, 2], было установлено, что в организме женщин с переношенной беременностью, в отличие от женщин с физиологически протекающей беременностью, полностью отсутствуют цитотоксические Т-лимфоциты, активность которых была бы направлена против клеток мужа. При этом в значительном проценте случаев была установлена совместимость между супругами по HLA-антигенам. Таким образом, совместимость супругов, которая в ряде случаев приводила к HLA-совместимости между матерью и плодом не позволяла активироваться Т-эффекторам, активно участвующим в процессе физиологического разрешения.
  Естественно, что для человека данный вид патологии не является, как правило, летальным для потомства, как это, по-видимому, имело место в животном мире.
  Таким образом, система HLA у человека, по-видимому, утеряв функцию сексуального партнера, тем не менее "пытается" защитить его от появления HLA-гомозигот, поскольку как это обсуждалось ранее, именно высокий HLA-полиморфизм является необходимым условием для осуществления полноценной иммунорегуляторной функции системы HLA.
  Полученные нами данные совпадают с концепцией о том, что система HLA человека как наиболее полиморфная из генетических систем человека, играет ведущую роль в обеспечении высокого уровня полиморфизма генома человека в целом [10]. Разумеется, при этом остается открытым вопрос о том, может ли система HLA в какой то степени принимать участие в "предварительном", т.е. до супружества, выборе HLA идентичных партнеров. Использование молекулярных методов HLA-генотипирования, позволяющих исследовать HLA-полиморфизм на недоступном ранее уровне и выявлять HLA-гомозиготы без осуществления семейного типирования, возможно, даст ответ на этот вопрос, так как ранее выполненные работы, основанные на серологическом HLA DR-типировании не смогли дать в этом отношении убедительных результатов.
 
 CПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
 
 1. Алексеев Л.П., Федорова О., Зарецкая Ю.М., Сластен О.П. Изучение роли HLA-D и CD антигенов при беременности в норме и патологии. Тер.архив. (6) :8-15. 1980.
 2. Алексеев Л.П., Федорова О. Иммунологические основы патологии беременности. Иммунология. (4):13. 1981.
 3. Алексеев Л.П., Федорова О., Сластен О., Полянская И.С. Активация Т-клеток эффекторов в период родоразрешения. Иммунология. (2):69-72. 1984.
 4. Алексеев Л.П., Гусева И.А., Ульянова Л.И., Стрижаков А.Н., Тимохина Т.Ф. HLA-совместимость и привычное невынашивание беременности. Иммунология. (2):76-77. 1986.
 5. Алексеев Л.П. Яздовский В.В., Хаитов Р.М. Межэтнические различия в генетическом контроле иммунного статуса человека. Российский физиологический журнал им. И.М.Сеченова. (3):280-284.2000.
 6. Хаитов Р.М., Алексеев Л.П. Генетика иммунного ответа. Internat. J. Immunorehabilitation. (10) :30-38. 1998.
 7. Фонталин Л.Н. Происхождение антигенраспознающей иммунной системы позвоночных. Молекулярно-биологические и иммунологические аспекты. Иммунология. (3): 33-44. 1998.
 8. Auger I., Lepecuchel L., Mugnier B., Roudier J. HLA-DRB1 motifs and heat shock proteins. 14th European Histocompatibility Conference, 4-7 April 2000, Montpellier, France.:35. 2000.
 9. Bodmer W. HLA: what's in a name? A commentary on HLA nomenclature development over years. Tissue Antigens. (46). 293-296. 1997.
 10. Bodmer W. HLA Polymorphism: Origin and Maintenance. In HLA 1997. Ed. P.Terasaki and D.Gjertson.:1-7. 1998.
 11. Bresnahan P.A, Barber L.D, Brodsky F.M. Localization of Class I Histocompatibility Molecule Assembly by Subfraction of the Early Secretory Pathway. Human Immunol.53. (2) : 129-139. 1997.
 12. Brodsky F.M., Lem L., Bresnahan P.A. Antigen Processing and Presentation. Tissue Antigens. 47. (6) : 464-471. 1996.
 13. Bertho N., Drenou B., Laupeze B., Amiot L.,.Grosset J-M., Fardel O., Charron D., Mooney N., Fauchet R. HLA-DR mediated apoptosus susceptibility discriminates differentiation stages of dendritic/monocytic APC. Human Immunology, 14th European Histocompatibility Conference Abstracts 2000.(61):129. Suppl.1. 2000.
 14. Dausset J., Contu L.. Is the MHC a General Self-Recognition System Playing a Major Unifying Role in an Organism? Human Immunol.(1): 5-17. 1980.
 15. Dupont B., Kettering S. Natural killer cell receptors with ligand specificity for HLA class I molecules.14th European Histocompatibility Conference, 4-7 April 2000, Montpellier, France.:33. 2000.
 16. Gergely P. New Immunological Aspects of Reumatoid Arthritis.Allergology & Clinical Immunology International. March/April 2000.12 (2): 77-81. 2000.
 17. Janeway Ch.A. Functions of the MHC: Presentation of Antigens to T cells. Plenary report at ASHI 23rd Annual Meeting, October 14-19, 1997, Atlanta, Georgia, 1997. : 27-42. 1997.
 18. Koelle D.M., Johnson M.L., Ekstrom A.N. et al. Preferential Presentation of Herpes Simplex Virus T-Cell Antigen by HLA DQA1*0501/DQB1*0201 in Comparison to HLA DQA1*0201/DQB1*0201. Human Immunol.53. (2): 195-205. 1997.
 19. Koller B.H., Geraghty D.E., deMars R. et al. Chromosomal organization of the human major histocompatibility complex class I gene family. J.Exp.Med. (169) : 469-480. 1989.
 20. Mach B., Steimle V., Martinez-Soria E. et al. Regulation of MHC class II genes: lessons from a disease. Ann.Rev.Immunol.(14) : 302-310. 1996.
 21. Middleton D., Williams F. A History of DNA Typing for HLA. In HLA 1997. Ed. P.Terasaki and D.Gjertson. :1-7. 1997.
 22. Moretta Al., Bottino C., Biassoni R. The natural cytotoxicity receptors that trigger human NK cell-mediated functions. Human Immunology, 14th European histocompatibility Conference, 4-7 April 2000, Montpellier, France.: 34. 2000.
 23. Roelen D., van Bree F., van Beelen E., Lombardi G., de Koster H., Claas F. Regulatory functions of human СD4+ T-cells recognising HLA peptides presented by self-HLA-DR. Human Immunology, 14th European Histocompatibility Conference 2000.Vol.61, Suppl.1. P1.2000.
 24. So R. Structure and Assembly of Class I and Class II Molecules. HLA and Disease. Academic Press. : 35-45. 1994.
 25. Van Kaer L., Ashton-Rickardt PG, Eichelberger M et al. Altered peptidase and viral-specific T cell response in LMP2 mutant mice. Immunity. (1) : 533-541. 1994.
 
 
 О ФИЗИОЛОГИЧЕСКОМ СМЫСЛЕ АЛЛЕРГИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ
 И.С.Гущин
 Государственный научный центр - Институт иммунологии МЗ РФ, Москва
 
  За последние три десятилетия получены очень ценные сведения, объясняющие механизм аллергического процесса от момента его запуска до конечных звеньев внешних клинических проявлений. Пожалуй лишь завершающий восстановительный этап, состоящий в обратном развитии тканевых изменений, до сих пор не подвергался систематическому изучению.
  Одновременно с этим остается без определенного ответа давно уже поставленный вопрос о биологическом предназначении аллергической реактивности, и аллергия продолжает чаще всего рассматриваться как результат изначальной патологии иммунной системы. Возвращаясь к осмыслению этого вопроса, следует напомнить, что еще в предыдущие периоды изучения аллергии получено немало свидетельств (правда, чаще всего косвенных), позволявших усматривать в аллергическом ответе биологически целесообразную реакцию, заключающуюся в распознавании чрезвычайно низких количеств поступающего в организм антигенного (аллергенного) материала и в организации направленной против него воспалительной реакции.
  Сведения последнего времени, детально характеризующие механизм аллергии, вполне согласуются с таким представлением уже потому, что свидетельствуют, во-первых, об аллергическом процессе как строго организованной цепи последовательных и взаимосвязанных событий, ведущих к реализации аллерген-специфической воспалительной реакции, и, во-вторых, о принципиальной аналогии механизма индукции аллергического ответа всем общим закономерностям иммунного ответа.
  Сказанное подтверждается рассмотрением наиболее важных звеньев механизма аллергического ответа. В основе этого ответа лежат иммунологически опосредованные реакции специфической повышенной чувствительности (гиперчувствительности) организма к аллергенам. Последние в большинстве своем являются белками, а также разнообразными соединениями, которые в форме взаимодействия с белковыми веществами окружающей среды или самого организма способны при поступлении в организм вызвать состояние специфической гиперчувствительности. В цепи последовательных событий, завершающихся внешними (клиническими) проявлениями гиперчувствительности, определяющим является этап индукции поступающим в организм аллергеном особого типа иммунологического ответа. Этот ответ заключается в образовании аллергических антител, принадлежащих к иммуноглобулину Е (IgE), которые фиксируются на клетках воспаления, "вооружая" их специфическим механизмом узнавания повторно поступающего в организм аллергена.
  Принципиальное строение IgE сходно с другими мономерными иммуноглобулинами. Как и последние, IgE состоит из четырех полипептидных цепей: двух легких и двух тяжелых. Легкие цепи не отличаются от ?- и ?-цепей иммуноглобулинов G, A, M, D, а тяжелые цепи характерны только для данного класса иммуноглобулинов. Новым эволюционным приобретением является дополнительный домен тяжелых ?-цепей. Тяжелые ?-цепи включают в себя не 4 (как у других иммуноглобулинов), а 5 доменов: один вариабельный (VH) и четыре константных (С?1, С?2, С?3 и С?4). Каждая тяжелая цепь имеет внутрицепьевые дисульфидные мостики. Две дисульфидные связи соединяют между собою тяжелые цепи. Каждая легкая цепь присоединена к тяжелой одной дисульфидной связью. Таким образом, в молекуле IgE имеется 4 межцепьевые дисульфидные связи. Мол. масса IgE соответствует 180 кД. 12% мол. массы приходится на углеводные компоненты.
  За связывание с высокоаффинным рецептором для IgE ответственен участок в области С?3-домена. Причем, с одним рецептором связывается одна молекула IgE (в случае связывания одной молекулы IgE с двумя рецепторами происходила бы активация клетки в отсутствие аллергена). Это обусловлено асимметричной изогнутой структурой Fc-фрагмента IgE. Изгиб приходится на область между С?2- и С?3-доменами. В результате такого изгиба один рецептор-связывающий участок IgE оказывается открытым и доступным для связывания с рецептором, а другой - скрытым.
  IgE по сравнению с другими иммуноглобулинами имеет самый короткий период полужизни - около 2,5 дней и самое низкое содержание в крови. Хотя IgE синтезируется плодом уже с 11-й нед беременности, сывороточный уровень его в момент рождения очень низкий (менее 0,5 кЕд/л). Низкий уровень продукции IgE обусловлен, по-видимому, ограниченным аллергенным воздействием на плода. При сильной аллергенной стимуляции плод продуцирует заметные количества аллерген-специфического IgE: сыворотка пуповинной крови 25% новорожденных от матерей, инфицированных микрофиляриями, содержит аллерген-специфический IgE. В течение 1-го года жизни концентрация IgE в крови ступенчато возрастает и продолжает увеличиваться до пятилетнего возраста. Пределы концентраций IgE в сыворотке крови практически здоровых лиц, определенных среди большого числа представителей человеческой популяции, соответствуют величинам от 1 до 180 кЕд/л (средняя геометрическая - порядка 20 кЕд/л). Средняя геометрическая величина остается довольно постоянной, несколько уменьшаясь в возрастной группе старше 70 лет. Все эти сведения уже позволяют полагать, что IgE-ответ является постоянно функционирующей системой человека, которая активируется в ходе индивидуального развития.
  Понятно, что открытие IgE и установление преимущественной принадлежности к нему аллергических антител (реагинов) явилось толчком к настойчивому поиску тех специализированных механизмов, которые индуцируют и регулируют продукцию именно этого класса (изотипа) иммуноглобулинов. Эти поиски, осуществлявшиеся более четверти века, привели к накоплению огромного фактического материала, который был систематизирован в соответствии с общими положениями фундаментальной иммунологии, и таким образом к началу 90-х годов была сформулирована принципиальная концепция, свидетельствующая о том. что механизм индукции и регуляции IgE (и аллерген-специфического IgE) подчиняется тем же принципиальным закономерностям, что и механизм индукции и регуляции других классов иммуноглобулинов.
  В ходе становления иммунного ответа В-лимфоцит последовательно экспрессирует иммуноглобулины разных изотипов. Этот феномен последовательного переключения с одного изотипа иммуноглобулина на другой (изотипическое переключение) позволяет одному В-клеточному клону продуцировать антитела одной и той же специфичности, но с разными эффекторными функциями, соответствующими строению их тяжелых цепей.
  Для того чтобы произошло переключение на определенный изотип, необходимо присутствие двух сигналов. Первый сигнал доставляется посредником-цитокином, который активирует транскрипцию на специфическом регионе иммуноглобулинового локуса (Ig-локус). Этот стимул определяет изотипическую специфичность. Другой сигнал активирует рекомбинационный процесс, приводящий к переключающей рекомбинации ДНК.
  Аллерген-специфические В-клетки связывают аллерген (антиген) своими поверхностными иммуноглобулиновыми молекулами (антиген-специфические В-клетки приблизительно в 10000 раз более эффективны в представлении очень малых количеств растворимых антигенов Т-клеткам, чем макрофаги). Аллерген-иммуноглобулиновый комплекс интернализируется в клетку, где (в эндосомах, так же как и в фагоцитах) происходит фрагментация (процессинг) исходной молекулы антигена на пептидные фрагменты. Эти пептиды представляются затем на поверхности В-клетки в ассоциации с молекулами II класса главного комплекса гистосовместимости (Major Histocompatibility Complex - МНС). В такой форме комплекс антигенных пептидов с молекулами II класса МНС связывается Т-клеточным рецептором (ТCR). Таким образом устанавливается контакт В-клетки с Т-клеткой "родственным" распознаванием. Распознавание комплекса "антиген - молекулы II класса главного комплекса гистосовметимости" Т-клеточным рецептором активирует Т-клетку-помощник (Th) и приводит к возникновению двух очень важных событий. Во-первых, возникает секреция лимфокинов, в частности, интерлейкина-4 (IL-4) (и/или альтернативной молекулы - IL-13), которая обеспечивает один необходимый сигнал для индукции синтеза IgE. Во-вторых, на Т-клетке экспрессируется лиганд для СD40 (CD40L или CD154). На покоящейся Т-клетке CD154 отсутствует. Экспрессия этой молекулы, сопровождающая активацию клетки, делает Т-клетку полностью компетентной в индукции образования IgE. Связывание CD40 на В-лимфоците своим лигандом (CD154) на Т-лимфоците обеспечивает другой сигнал (помимо секреции IL-4), который запускает переключающую рекомбинацию на синтез IgE. Легко заметить, что описанные закономерности и преимущественное изменение Т-клеточной регуляции при IgE-ответе в сторону Th2-клеток, продуцирующих IL-4/IL-13 (а также IL-5, 6, 10), полностью соответствуют общим принципам развития гуморального иммунного ответа.
  В ходе процесса образования IgE возникают разнонаправленные взаимодействия, вовлекающие в реакцию вспомогательные молекулы, которые усиливают продукцию IgE. По крайней мере, несколько пар вспомогательных молекул (CD28 и CD80, LFA-1 и ICAM-1, CD2 и CD58) участвуют в Т- и В- клеточных взаимодействиях, приводящих к синтезу IgE. Взаимодействия в пределах этих пар лиганд-рецептор способствуют и/или повышают опосредуемую Т-клетками активацию В-клеток, которая следует за связыванием CD40 с CD154. Наибольшую вспомогательную роль в этом процессе выполняет рецепторно-лигандная пара CD28 и CD80.
  Взаимодействие CD28 и CD80 может усиливать и секрецию IL-4 и CD40-опосредованную активацию В-клеток и тем самым потенцировать оба обязательных сигнала, необходимых для индукции синтеза IgE.
  Аллерген-специфические IgE (IgE антитела) фиксируются на обладающих высоким сродством именно к этому иммуноглобулину специализированных рецепторах, представленных в клеточной мембране тучных клеток и базофилов (а также на моноцитах, клетках Лангерганса, в меньшей степени они, по-видимому, представлены и на эозинофилах, но функция рецептора на этих клетках точно не определена).
  Высокоаффинный рецептор для IgE (Fc?RI) является, помимо рецептор-связывающего участка IgE, другой необходимой составляющей, предопределяющей возможность вооружения клеток воспаления (тучных клеток и базофилов, в частности) аллерген-распознающим устройством - IgE-антителами. В настоящее время этот рецептор и его функция достаточно хорошо изучены. Fc?RI содержит 4 полипептидные цепи: одну альфа-цепь, одну бета-цепь и две идентичные, связанные между собою дисульфидной связью, гамма-цепи. За связывание молекулы IgE ответственны внеклеточные домены альфа-цепи.
  Таким образом, возникновение IgE-ответа предопределяет формирование аллерген-специфической сенсибилизации (повышения чувствительности) тканей организма. Выражением такой сенсибилизации становится, при условии повторного (разрешающего) действия аллергена на сенсибилизированный организм, аллерген-специфическая воспалительная реакция тканей (органов).
  Повторно поступивший в организм аллерген перекрестно связывает (стягивает) между собою фиксированные на клетке IgE антитела и, соответственно. клеточные рецепторы этого иммуноглобулина. Перекрестное связывание поверхностных молекул IgE активирует тучные клетки, в результате чего из них секретируются медиаторы, которые действуют на другие клетки и ткани и вызывают тем самым быстро развивающиеся внешние проявления реакции (ранняя фаза, возникает в пределах минут после действия аллергена): сокращение гладкой мускулатуры, изменение местной микроциркуляции, повышение сосудистой проницаемости, отек ткани, раздражение периферических нервных окончаний, гиперсекреция слизи слизистыми железами. Перечень медиаторов, секретируемых из активированных тучных клеток разнообразен. Принципиально их разделяют на медиаторы, которые уже существовали в клетке до момента ее активации (предсуществующие медиаторы, например, гистамин, эозинофильные хемотаксические факторы, триптаза), и те, которые стали образовываться в клетке после ее активации (продукты липидного обмена - простагландин D2, лейкотриены С4, D4, Е4, фактор, активирующий тромбоциты и другие).
  Среди медиаторов, секретируемых из тучных клеток, имеются те, которые обладают очень выраженным действием на клетки иммунной системы, заинтересованные в ответе, опосредованном IgE: интерлейкины (ИЛ) 4 и 13, а также ИЛ-3, -5, гранулоцито-макрофагальный колониестимулирующий фактор, фактор некроза опухоли. Эти медиаторы могут поддерживать IgE-ответ или усиливать его при дополнительной аллергенной стимуляции организма.
  Наряду с эффектами, которые возникают в раннюю фазу аллергической реакции, отдельные медиаторы вызывают миграцию, хемотаксис-привлечение в зону возникшего аллергического ответа других клеток-участников реакции: эозинофилов, Т-клеток (Th2-клеток), базофилов, моноцитов, нейтрофилов, которые, будучи активированы накапливающимися медиаторами и, возможно. IgE-опосредованным механизмом, также секретируют медиаторы, дополняющие своим действием внешние проявления тканевой реакции. Поскольку на привлечение этих клеток затрачивается относительно продолжительное время, то вызываемая ими реакция отсрочена по отношению к моменту действия аллергена (поздняя или отсроченная фаза, возникает через 6-8 ч после действия аллергена). Медиаторы, высвобождаемые из клеток, участвующих в поздней фазе, в большинстве своем представляют те же самые медиаторы, которые высвобождаются и в раннюю фазу. Однако к их действию присоединяются и новые посредники, в частности, из числа медиаторов, секретируемых активированными эозинофилами: эозинофильные белки со свойствами оснований. Эти посредники обладают цитотоксической, повреждающей активностью, с чем связывают элементы тканевых повреждений (например, эпителия слизистой поверхности) при выраженных, часто повторяющихся и поддерживаемых аллергических реакциях.

<< Пред.           стр. 1 (из 8)           След. >>

Список литературы по разделу