Патология иммунного ответа может быть обусловлена гипофункцией (иммунодефициты) или гиперфункцией (реакции гиперчувствительности) иммунной системы.
ИММУНОДЕФИЦИТНЫЕ СОСТОЯНИЯ
Иммунодефициты - это состояния, обусловленные функциональной недостаточностью иммунной системы вследствие отсутствия либо снижения уровня одного или нескольких факторов иммунной системы.
Одним из наиболее частых проявлений иммунодефицита являются рекуррентные и/или оппортунистические инфекции. Вместе с тем инфекционный синдром в форме острых гипертоксических или повторных, рецидивирующих, затяжных и хронических инфекционных процессов является преобладающим, но не единственным
синдромом, характерным для иммунодефицитов. Другими проявлениями могут быть разнообразные аллергические реакции, аутоиммунные расстройства и даже пролиферативные процессы (в доброкачественном варианте - лимфаденопатии, гипертрофия миндалин, тимомегалия, в злокачественном - развитие лимфом, лимфосарком и др.).
Иммунодефициты подразделяются по происхождению на первичные и вторичные, по клинической выраженности - на манифестные и минорные, по локализации дефекта - на дефициты антител или Т-лимфоцитов, комбинированные дефициты Т- и В-клеток, дефекты NK-клеток, фагоцитоза, дефицитах адгезивных молекул, комплемента.
Диагностика иммунодефицитных состояний основывается на клинико-иммунологических исследованиях (общий анализ крови, определение уровня IgM, IgG, IgA, CD-типирование лимфоцитов, тесты на фагоцитоз, оценка пролиферативной способности Т- и В-клеток, продукции цитокинов, специфических антител и аутоантител, содержания белков комплемента, «острой фазы» в крови и т.д.).
Первичные иммунодефицитыдостаточно редки. Они обусловлены дефектами в отдельном гене или целых кластерах генов, ответственных за синтез белковых молекул иммунной системы. Из них примерно 50-75% приходится на нарушения образования иммуноглобулинов, 5-10% - на клеточные иммунодефициты, 10-25% - на комбинированные иммунодефициты и около 1-2% - на нарушения фагоцитоза и системы комплемента. Манифестные формы первичных иммунодефицитных состояний проявляются на первом или втором году жизни гнойничковыми поражениями кожи и слизистых оболочек, рецидивирующими инфекциями органов дыхания, мочевыводящих путей, кишечника, которые в ряде случаев (тяжелые формы) при отсутствии адекватной терапии могут приводить к летальному исходу. Однако если рассмотреть проблему более широко, с учетом слабо диагностируемых минорных форм, и принять во внимание неустойчивость равновесия популяционных наборов HLA и наиболее часто встречающихся патогенов в среде обитания данной популяции (от чего зависит сила иммунного ответа), то можно констатировать, что по большей части все иммунодефициты - первичные. Многие из первичных иммунодефицитов являются Х-связанными, т.е. наследуются преимущественно мальчиками от матерей.
Классическими примерами первичных иммунодефицитов являются:
1. Дефициты системы фагоцитовв основном касаются нарушений фагоцитарной функции нейтрофильных гранулоцитов. Выделяют следующие механизмы их формирования:
• нейтропенияв связи с дефицитом, нарушением пролиферации и созревания гранулоцитарных клеток-предшественниц в костном мозгу (циклическая нейтропения, болезнь Костманна (или инфантильный агранулоцитоз), семейная доброкачественная нейтропения, ретикулярный дисгенез, синдром Швахмана-Даймонда-Оски, врожденный дискератоз и др.), вследствие нарушения высвобождения нейтрофилов из костного мозга в кровь, укорочения срока жизни качественно неполноценных (с цитогенетическими аномалиями) нейтрофилов (миелокахексия);
• нарушение хемотаксиса нейтрофильных гранулоцитов,обусловленное дисфункцией актина и неспособностью клеток образовывать псевдоподии (синдром «ленивых лейкоцитов»);
• дефицит молекул адгезии(от лат. adhaesio - прилипание) нейтрофилов вследствие дефекта гена β2-цепи интегринов (CD18) или утраты клетками способности синтезировать молекулы селектинов, что приводит, в частности, к нарушению взаимодействий сиалогликопротеина Sgp50 с CD62L (лиганд для L-селектина лейкоцитов) и сиалил-Lewisх-олигосахарида с CD62E (лиганд для Е-селектина эндотелиальных клеток). В результате нейтрофилы утрачивают способность к адгезии и связанным с ней функциям - миграции и эндоцитозу;
• утрата нейтрофилами способности к киллингупри включении в их цитоплазму аномальных гранул (синдром Чедиака-Хигаси, аномалия Альдера-Рейли), дефиците вторичных (специфических) цитоплазматических гранул или нарушениях продукции факторов респираторного взрыва - активных метаболитов кислорода (супероксидного анион-радикала, перекиси водорода и др.) вследствие недостаточности синтеза внутриклеточных ферментов (НАДФН-оксидазы, миелопероксидазы, глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы), обусловленной аномалиями генов в Х, 1-й, 7-й или 16-й хромосомах. Примером такого рода иммунодефицита является хроническая гранулематозная болезнь, при которой в результате дефекта киллинговой функции нейтрофилов микробы (Staphylococcus, Serratia, Kleb-
siella, грибы Nocarida, Aspergillus и др.) формируют хронические инфекционные гранулемы в лимфатических узлах, печени и легких.
2. Дефициты системы комплементаописаны практически для всех компонентов комплемента человека (C1q, C1r, C1s, C2-C9, пропердина) и подразделяются на дефициты ранних компонентов классического пути активации комплемента и дефициты поздних компонентов комплемента. Как правило, дефекты системы комплемента являются аутосомно-рецессивными с локализацией в хромосомах 1, 5, 6, 9, 12, 19 (исключение - Х-сцепленный дефицит пропердина) и сопровождаются снижением противоинфекционной резистентности и развитием иммунокомплексных болезней в связи с нарушением элиминации циркулирующих иммунных комплексов АГ+АТ из организма (системная красная волчанка, гломерулонефрит и др.). Так, в основе развития системной красной волчанки лежит системное иммунокомплексное повреждение соединительной ткани с обязательным вовлечением в патологический процесс сосудов микроциркуляторного русла. Развитие иммунокомплексного гломерулонефрита связано с фиксацией и накапливанием иммунных комплексов на субэпителиальной части базальной мембраны капилляров почечных клубочков.
К данной группе нарушений относятся также дефициты ингибиторов комплемента (например, аутосомно-доминантный дефицит С1-ингибитора).
3. Дефициты антител.Диагноз дефицита гуморального звена иммунитета ставится на основании определения уменьшения в сыворотке содержания IgG, IgA, IgM, сопоставления лабораторных и клинических данных, включая анализ частых, особенно инфекционных заболеваний. Спектр иммунологических нарушений и клинических проявлений различных форм недостаточности антител варьирует в значительных пределах. Типичными клиниколабораторными признаками дефицита иммуноглобулинов являются гипоплазия и атрезия лимфоидных органов (миндалин, лимфатических узлов), снижение СОЭ вне связи с инфекцией.
К первичным дефектам гуморального звена иммунитета относятся агаммаглобулинемия с дефицитом В-клеток, общая вариабельная иммунная недостаточность, агаммаглобулинемия с гипер- IgM, редкие виды агаммаглобулинемии (формулы MgA, mgA), транзиторная гипогаммаглобулинемия младенческого возраста, селективный дефицит IgA.
Агаммаглобулинемия с дефицитом В-клетоксоставляет 61% всех случаев тотального дефицита антител. Основными иммунологическими характеристиками заболевания являются стойкое снижение концентрации IgG в сыворотке (ниже 200 мг/дл), отсутствие IgM, IgA, IgE, IgD и глубокий дефицит В-клеток (CD19-CD22, CD72) - менее 1% от общего числа циркулирующих лимфоцитов. Известно, что наиболее распространен Х-сцепленный тип заболевания (85%). Ген, локализованный на Xq21.3-22, продуктом которого является брутоновская тирозинкиназа, отвечает за развитие этого заболевания у мальчиков. Наряду с этим мутации в генах, кодирующих пре-В-клеточный рецептор, приводят к развитию заболевания и у девочек. Преобладающими в клинической картине являются повторные гнойные инфекции, манифестирующие у детей со второго полугодия жизни. При этом практически в 100% случаев имеют место бронхолегочные заболевания и гнойные инфекции ЛОР-органов. У большинства детей обнаруживается гипоплазия нёбных миндалин и периферических лимфатических узлов.
Общая вариабельная иммунная недостаточностьявляется вторым по частоте встречаемости заболеванием среди тотального дефицита антител, иммунологические нарушения при котором характеризуются стойким снижением суммарной концентрации иммуноглобулинов в сыворотке крови (ниже 300 мг/дл), при этом уровень IgG составляет менее 250 мг/дл при нормальном или умеренно сниженном количестве В-клеток. У части больных В-клетки отсутствуют полностью. Отсутствие общего генетического дефекта, а также полиморфный характер иммунологических проявлений подтверждают гетерогенную природу этой болезни, манифестация которой возможна в любом возрасте у лиц как мужского, так и женского пола. Клиническая картина сходна с проявлениями агаммаглобулинемии. Часто развиваются агранулоцитоз и тромбоцитопения.
Агаммаглобулинемия с гипер-IgMвключает аутосомно-рецессивный вариант, связанный с мутацией в гене AID и Х-сцепленную форму, при которой имеет место дефект гена, расположенного на Xq26,27, что приводит к аномалии CD40-лиганда. В 70% случаев заболевание наследуется по Х-сцепленному варианту, в остальных - по аутосомно-рецессивному типу. В сыворотке крови обнаруживается выраженное снижение концентрации IgG, IgA и IgE при резко повышенном уровне IgM, количество В-клеток (CD19- CD22) обычно нормальное или субнормальное. Как правило, ма-
нифестация заболевания приходится на ранний детский возраст. Клинические проявления сходны с другими глубокими дефектами антителопродукции. Часты аутоиммунные цитопении.
Транзиторная младенческая гипогаммаглобулинемияимеет значительно более мягкие клинические проявления с преобладанием в клинической картине «малых» инфекций (повторные ОРЗ, отиты, фурункулез и др.). Иммунологическая диагностика основывается на обнаружении у детей в возрасте от 1 до 5 лет снижения уровня одного или нескольких изотипов иммуноглобулинов: IgG (ниже 500 мг/дл), IgA (ниже 20 мг/дл) и IgM (ниже 40 мг/дл).
Селективный дефицит иммуноглобулина Ахарактеризуется повторными инфекциями дыхательных путей и ЛОР-органов с благоприятной эволюцией. Отмечается повышенная частота развития аллергических и аутоиммунных заболеваний. Критерием для постановки диагноза является изолированное снижение концентрации IgA в сыворотке крови (до 5 мг/дл) при нормальных уровнях других изотипов иммуноглобулинов.
В отличие от синдромов тотального дефицита антител, имеющих ярко выраженную клиническую картину тяжелых повторных инфекций, транзиторная младенческая гипогаммаглобулинемия и селективный дефицит IgA могут не иметь клинических проявлений и выявляться при случайном лабораторном обследовании у асимптоматичных детей.
4. Т-дефицитыпроявляются количественной и функциональной недостаточностью Т-лимфоцитов. Факторами такого рода иммунодефицитов являются:
• аплазия или дисплазия тимусана этапе эмбриогенеза (синдром Ди-Джорджи, синдром Незелофа);
• нарушение пролиферации Т-лимфоцитов и Т-клеточной ДНКрепарации,связанное с аномалией генов в хромосомах 11q22- 23 (синдром Луи-Бар или атаксия-телеангиэктазия) или 10р;
• дефицит внутриклеточных ферментов:аденозиндезаминазы (мутация гена в хромосоме 20q13-ter) и пуриннуклеозидфосфорилазы (мутация гена в хромосоме 14q13.1), при недостатке которых в Т-лимфоцитах накапливаются токсичные метаболиты метилирования (S-аденозилгомоцистеин) и пуринового обмена (dATP, dGTP), подавляющие пролиферацию и индуцирующие гибель (апоптоз) Т-клеток;
• дефицит синтеза цитокинов и цитокиновых рецепторов(так называемые цитокиновые дефициты), связанные с мутациями
гена в Х-хромосоме (Xq13), гена, кодирующего белок JAK (Янус-киназы) Т-лимфоцитов, передающий сигнал для γ-цепи рецепторов цитокинов (IL-2R, IL-4R, IL-7R, IL-9R, IL-15R, IL-21R) и гена IL-7Ra, локализованного в хромосоме 5р13;
• снижение экспрессии TCR- поверхностных антигенсвязывающих рецепторов на Т-лимфоцитах при мутациях генов RAG-1 и RAG-2 в хромосоме 11р13, кодирующих рекомбинацию генов V, D, J TCR;
• дефицит CD45(тирозинспецифическая фосфатаза) вследствие дефекта гена 1q3/PTPRC, что приводит к нарушению связывания TCR с корецепторами CD4 или CD8 Т-лимфоцитов и снижению эффективности прохождения антигенного сигнала внутрь клетки.
5. Комплексные иммунодефициты.К данной группе иммунодефицитов относятся синдром тяжелой комбинированной иммунной недостаточности и синдром Вискотта-Олдрича.
Синдром тяжелой комбинированной иммунной недостаточности-
группа Х-сцепленных или аутосомно-рецессивных генетических дефектов, характеризующихся лимфоцитопенией, обусловленной глубоким дефицитом Т-лимфоцитов (резко снижено содержание клеток субпопуляций CD3, CD4, CD8), анергией Т-клеток in vitro и in vivo (иногда и NK-клеток) и отсутствием антительного ответа при нормальном (иногда) содержании иммуноглобулинов и В-клеток в крови. Клинические проявления начинаются с первых недель или месяцев жизни. В клинической картине выявляются остановка развития и роста, неукротимый понос, рвота, обширная молочница, нарастающая одышка, сухой кашель. Спектр микробов, приводящих больного к гибели, оппортунистический или малопатогенный: Candida albicans, Pneumocystis carinii, вирусы Varicella zoster, парагриппа, респираторно-синцитиальный, адено- и цитомегаловирус, вирус Эпштейна-Барр, БЦЖ.
Синдром Вискотта-Олдрича- Х-сцепленное заболевание (дефектный ген локализуется в Хр11.22), проявляющееся экземой, возвратными инфекциями (как правило, с нетипичным или резистентным к лечению течением), тромбоцитопенией, дефицитом и нарушением пролиферативного ответа Т-лимфоцитов, а также снижением уровня IgM при увеличении содержания и IgE в сыворотке крови.
Вторичные иммунодефицитыобусловлены количественным и качественным голоданием (недостатком белков, витаминов, микро-
элементов Fe, Zn, Cu и др.), эндокринопатиями (сахарный диабет, болезнь Иценко-Кушинга), потерей иммунокомпетентных клеток и молекул при травмах, кровотечениях, операциях, ожоговой болезни, утрате органов иммунной системы, воздействием ионизирующей радиации, полихимиотерапии, гипертоксическими инфекциями и инфекциями, к которым иммунная система человека оказалась эволюционно не готовой (ВИЧ и др.).
Оиндром приобретенного иммунодефицита является классическим примером такого рода патологии. Возбудитель болезни, ВИЧ, имеет избирательное сродство одного из своих оболочечных белков (gp120) к молекуле CD4, которая экспрессируется Т-лимфоцитами-хелперами. При СПИДе происходит последовательное выключение Т-клеточного иммунитета, что приводит к активации оппортунистических инфекций и другим расстройствам со стороны иммунной системы, включая опухолевые заболевания (саркома Капоши).
Перспективы лечения иммунодефицитных состояний связаны с замещением недостающих компонентов (введение иммуноглобулинов, пересадка костного мозга и т.д.), назначением иммунотропных препаратов (при минорных формах), генной терапией.