Занятие №7 «Основы трансплантационн ого иммунитет а. Иммунология репродукции. Иммунозависимы е формы бесплодия» 4 ч

Беременность - особый физиологический процесс, реализация которого происходит за счет иммунологических механизмов. Основная особенность ее состоит в том, что плод отношении матери есть генетически наполовину чужеродным организмом, который до определенного срока не отрывается. Созревания оплодотворенной яйцеклетки (зиготы) до плода в наполовину чужеродном организме матери осуществляется за счет супрессорной механизма развивается с первых часов после зачатия и действует до начала родовой деятельности. Этот механизм не позволяет иммунной системе матери реализовать иммунную атаку на плод с целью отторжения на всех этапах его развития. Нарушение естественных механизмов иммуносупрессии вызывает особое иммунологическое бесплодие, зачастую связанное с антиспермальных конфликтом или вторичным иммунодефицитом у матери. Эти состояния требуют своевременной диагностики и коррекции, что дает возможность зачатия и вынашивания плода до поздних сроков, когда он жизнеспособен.

o Дать характеристику понятия "трансплантации", видов трансплантации и трансплантатов;

o Изучить принципы подбора пары донор-реципиент.

o Охарактеризовать иммунологические механизмы отторжения трансплантата;

o Ознакомиться с принципами иммуносупрессивной терапии и способами ее индукции;

o Изучить иммунологические основы репродукции (возможность оплодотворения, причины, иммунологической толерантности организма матери к антигенам плода);

o Рассмотреть основные иммунологические причины бесплодия (вторичный иммунодефицит, антигаметный конфликт, относительное иммунологическое бесплодие), рассмотреть методы их преодоления;

o Изучить причины, механизмы развития, клинические особенности, принципы лечения и профилактики резус-конфликта и конфликта по системе АВ0.

• 
  морфофункциональные особенности разных звеньев иммунитета;
  
• 
  строение и функции главного комплекса гистосовместимости.
  
• 
  механизмы реализации иммунного ответа при трансплантации;
  
• 
  оплодотворение с точки зрения иммунологии, иммунологические отношения в системе "мать-отец", "мать-плод";
  
• 
  причины иммунозависимого бесплодия(невозможность оплодотворения и невынашивания);
  
• 
  методы преодоления иммунологических причин бесплодия;
  
• 
  особенности возникновения, развития, лечения и профилактики группового и резус-конфликта.
  

• 
  Определение и виды трансплантаций, современные возможности трансплантологии;
  
• 
  Понятие передтрансплантацийного мониторинга, значение генов ГКГ в подборе донора и реципиента;
  Реакция иммунной системы на трансплантат, механизмы отторжения трансплантата;
  
• 
  Система групп крови, показания и противопоказания к переливанию крови и ее препаратов, гемотрансфузионных реакции;
  
• 
  Виды и основные принципы назначения иммуносупрессивной терапии при трансплантации;
  
• 
  Иммунные механизмы оплодотворения, взаимоотношения в системе "мать-плод", развитие иммунологической толерантности к антигенам плода;
  
• 
  Иммунозависимые формы бесплодия (вторичный иммунодефицит у женщины, антигаметный конфликт, низкая изосенсибилизация), методы их преодоления;
  
• 
  Механизмы развития, диагностика, лечение и профилактика резус-конфликта и конфликта по системе АВ0.
  

• 
  Проводить определения групп крови по системе AB0, тест на индивидуальную совместимость и биологическую пробу.
  
• 
  Уметь оказать неотложную помощь при трансфузионный реакциях;
  
• 
  Назначить и оценить лабораторные и инструментальные методы обследований для диагностики совместимости пары донор-реципиент, оценить эффективность иммуносупрессивной терапии;
  
• 
  Назначить и оценить иммунограмму при нормальной беременности и при иммунозависимых формах бесплодия;
  
• 
  Уметь спрогнозировать, диагностировать, назначить лечение и провести профилактические мероприятия при групповом и резус-конфликте.
  

Идея пересадки органов была продиктовано перспективой замены больного органа здоровым.

Существуют следующие виды трансплантации:

1. аутотрансплантация - пересадка собственных тканей;

2. аллотрансплантация - пересадка органов и тканей в пределах того же биологического вида;

3. ксенотрансплантация - пересадки органов и тканей в пределах разных биологических видов;

4. изотрансплантация - пересадка между идентичными близнецами или между генетически идентичными животными.

Субъект, которому пересаживают трансплантат, является реципиентом, а тот, для которого забирают орган или ткань, - донором.

Впервые в мире трансплантацию органа (почки) было выполнено профессором Ю. Вороным 1935 в Харькове. Впервые в Украине регулярные пересадки аллогенной почки начали в 1973 г. в Институте урологии и нефрологии АМН Украины лед руководством проф. В.Г. Карпенко. В дальнейшем эту работу возглавил проф. Е.Я. Баран.

Поскольку клетки донора несут на своей поверхности антигены, отличающиеся от антигенов реципиента, иммунная система последнего развивает иммунный ответ на трансплантат. В результате формируется реакция отторжения трансплантата. Способом, который более-менее ослабляет реакцию отторжения, селекция (отбор) пары донор-реципиент по антигенам гистосовместимости, что у человека объединены в систему НLА (Human leukocyte antigen) или трансплантационный антигенов.

В Украине типирование, то есть определение фенотипа НLА донора и реципиента, проводят чаще за антигенами локусов А, В, С, DR. Селекция преследует подбор такой пары донор-реципиент, в которой донор меньше отличается от реципиента по антигенам системы НLА.
Некоторые антигены системы НLА подобные по строению (последовательность аминокислотных остатков имеет определенную степень гомологии. Наличие таких подобных антигенов у донора может повысить степень гистосовместимости.

Существует несколько групп НLА-антигенов, подобных по строению, получивших название перекрестно реагирующих: по локусу А - А1, 3, 11; А2, 28; А23, 24; А25, 26; А30, 31;

С целью выявления НLА-фенотипа осуществляют типирование лимфоцитов периферической крови донора и реципиента. Для типирования лимфоцитов по антигенам I класса (НLА-А,-В,-С) используют лимфоцитотоксический тест микромодификации Пауш Терасаки. Ингредиентами являются анти-НLА активные сыворотки, которые формируют типировальную панель, лимфоциты периферической крови субъекта, нормальная кроличья сыворотка (как источник комплемента). Для выявления антигенов класса II (НLА-DR,-DР,-DQ) используют пролонгированный лимфоцитотоксический тест с суспензией клеток, обогащенных В-лимфоцитами, на поверхности которых есть эти антигены.

Для более тщательной селекции пары донор-реципиент необходимо определить пресенсибилизацию реципиента к антигенам донора, не относящиеся к НLА-системе, особенно к антигенам клеток эндотелия сосудов, к пересадке. Наличие у реципиента антиэндотелиальных антител часто является причиной сверхострого или ускоренного криза отторжения. С этой целью используют специальную панель типировальных сывороток. Опасность, связанная с наличием антител к эндотелию сосудов аллогенной почки, обусловлена тем, что антигены сосудистого эндотелия, не относящиеся к НLА-системы, специфические, высокоиммуногенной и способны индуцировать реакцию отторжения.

В рамках селекции пары донор-реципиент также исследуют выходной иммунный статус реципиента, что, как правило, влияет на ход посттрансплантацийного периода. Для полной характеристики выходного иммунного статуса в обязательном порядке проводят иммунограмму (абсолютное количество Т-хелперов и Т-супресоров/киллеров, их количественное соотношение - показатель ИРИ (иммунорегуляторный индекс).

Следовательно, для селекции пары донор-реципиент необходимо определить:

3. Антиэндотелиальные антитела у реципиента к антигенам донора.

4. Исходный иммунный статус реципиента.

Механизмы отторжения аллотрансплантанта. Аллотрансплантант инициирует у реципиента иммунный ответ и развивается реакция отторжения, которую называют кризом отторжения.
Согласно клинической картины различают отторжение:

1. 
   сверхострое - развивающееся немедленно после подключения трансплантанта к кровотоку реципиента;
   
2. 
   острое - развивающееся в течение первых 3 нед после трансплантации;
   
3. 
   хроническое, которое наблюдают через несколько месяцев или лет.
   

При сверхостром кризисе отторжения предсуществующие антитела повреждают трансплантат или вследствие их непосредственного влияния, прежде всего на эндотелий капилляров клубочка почечного тельца по механизму комплементзависимого лизиса, либо в связи с развитием иммунного воспаления при участии системы комплемента, что сопровождается гемокоагуляционными нарушениями. При этом комплекс антиген-антитело активирует комплемент, результатом чего является агрессивное действие в отношении клеток капилляров клубочков почечного тельца. Развивается иммунное воспаление, которое включает механизмы гемокоагуляции, что приводит к отложению фибрина и образование тромбов в сосудах трансплантата и отторжения.

В патогенезе острого криза отторжения, возникающей вследствие недостаточной иммуносупрессивной терапии, основная роль отведена клеточному звену иммунитета, хотя категорично отрицать участие гуморальных реакций нельзя. Патогенез острого криза отторжения основано на принципе иммунологического распознавания «чужого». Начальный этап этого механизма - стадия распознавания чужеродного антигена, а конечный - взаимодействие клетки-эффектора (сенсибилизированных цитотоксического лимфоцита) с клеткой-мишенью и осуществления килингового эффекта.

Иммунологическое распознавание антигена системы НLА донора происходит двумя путями:

Развитие хронического отторжения трансплантата возможно через несколько месяцев или даже лет после пересадки органа, зачастую вследствие недостаточной иммунодепрессивной терапии. В патогенезе хронического отторжения трансплантата участвуют преимущественно гуморальные антитела к антигенам системы НLА донора. Наблюдают корреляцию между уровнем гуморальных антител и развитием изменений сосудов с их облитерацией. В отличие от острого криза отторжения, для которого характерна интенсивная клеточная инфильтрация трансплантата, при хроническом отторжении она выражена слабо, а в инфильтрате превалируют плазмоциты. От сверхострого хроническое отторжение отличается отсутствием фибриновых тромбов в сосудах, несмотря на наличие антител. Объясняют это тем, что концентрация антител недостаточна для развития острой иммунной воспалительной реакции с образованием массивных фибриновых тромбов, как при сверхостром отторжении. Однако увеличение экскреции с мочой продуктов распада фибрина свидетельствует о том, что фибрин все же образуется, но сразу же лизируется. Поэтому для хронического отторжения трансплантата характерно постепенное повреждение и облитерация просвета сосудов - артерий и артериол, а также клубочков и канальцевых капилляров. Вялый ход хронического отторжения трансплантата и постепенное поражение сосудов сопровождаются ухудшением его функции и замещением фиброзной тканью паренхимы почки.

Основным методом профилактики хронического отторжения является пожизненное назначение цитостатических препаратов, которые тормозят образование иммунокомпетентных клеток и биологически активных веществ, которые снижают жизнеспособность трансплантанта. Наиболее распостраненным является использования циклоспорина. Циклоспорин воздействует непосредственно на Т-хелперы, ингибируя продукцию ими ИЛ-2 и, таким образом, препятствует созреванию специфических Т-киллеров (СD8⁺-клеток). Средняя суточная доза циклоспорина - 5 мг/кг. Учитывая высокую нефро- и гепатотоксичность препарата необходимо следить за его содержанием в периферической крови реципиента, что обеспечивает радиоиммунного метод с использованием наборов Cyclosporin RIA-kit. Применение циклоспорина необходимо сочетать с применением других иммуносупрессивных препаратов (кортикостероиды, цитостатики и др.).

Для иммуносупрессивной терапии широко использовали антилимфоцитарную сыворотку (АЛС) в связи с выраженным иммунодепрессивным влиянием. Сегодня в центрах пересадки на Западе используют АТГ - антитимоцитарний глобулин. Антитимоцитарные антитела оказывают комплементзависимое цитолитическое действие на Т-лимфоциты реципиента. В большинстве известных центров трансплантации применения АЛС и АТГ ограничено в связи с тем, что вследствие содержания белкового материала препараты предопределяли тяжелые аллергические реакции. Кроме того, в ходе эксперимента было установлено, что АЛС действуют на тимус, вызывая его деструкцию. Это обязывает быть очень осторожным при использовании АЛС и АТГ в трансплантологии.

В последнее время получен препарат ОКТ-3 - моноклональные антитела к СD3-компоненту антигенраспознающего рецептора Т-лимфоцитов. Благодаря блокированию рецептора Т-лимфоциты реципиента не распознают антигены донора и иммунный ответ не развивается. Возможен и другой механизм иммуносупрессивного влияния ОКТ-3, который реализуется за счет комплементзависимого цитопатогенного влияния специфических антител на Т-лимфоциты.

Оценить достаточность (адекватность) иммуносупрессивной терапии можно посредством использования в динамике некоторых иммунологических методик, необходимо опираясь на исходный уровень имуннк показателей. Наиболее информативных методами являются: 1) определении количества Т-хелперов и Т-киллеров/супрессоров; 2) количественное соотношение этих клеток (иммунорегуляторный индекс), который должен быть в пределах 1-1,3.

Неадекватно интенсивная иммуносупрессивная терапия, как правило, приводит к манифестации инфекции. Поскольку симптоматика криза отторжения и инфекционных осложнений подобные, чрезвычайно важно дифференцировать эти состояния. Во всех случаях во время диагностики криза отторжения и дифференциальной диагностики с инфекционными осложнениями необходимо проводить комплексное клинико-иммунологическое обследование.

ИММУНОЛОГИЯ РЕПРОДУКЦИИ

Основная особенность беременности состоит в том, что плод в отношении матери является генетически наполовину чужеродным организмом, который до определенного срока не отрывается. Алогеннисть (чужеродности) плода заключается в том, что все клетки содержат кроме гаплоидного набора НИА-антигенов матери гаплоидный набор НЬА-антигенов отца. Созревания оплодотворенной яйцеклетки (зиготы) до плода в наполовину чужеродном организме матери осуществляется за счет супрессорной механизма развивается с первых часов после зачатия и действует до начала родовой деятельности. Этот механизм не позволяет иммунной системе матери реализовать иммунную атаку на плод с целью отторжения на всех этапах его развития (зигота, морула, бластоциста, трофобласт, созревающий плод).

Супрессия развивающейся после зачатия, многофакторная и формируется как за счет продуктов эндокринной системы (чего не происходит в реципиента аллогенного трансплантата), так и благодаря определенным изменениям системных и местных иммунных реакций. Для лучшего понимания механизмов, защищающих зиготу, а затем плод от влияния со стороны иммунной системы матери рассмотрим их эволюцию в процессе беременности. Именно оплодотворения имеет иммунную природу. Впервые мысль о том, что феноменом оплодотворения является реакция антиген-антитело, выразил FR Lillie в 1912 г. Сегодня известно, что сперматозоид вместе с другими многочисленными антигенами наделен антигеном МА-1, который открывается при капацитации на внутренней поверхности супрануклеарной мембраны акросомы сперматозоида. На блестящей оболочке яйцеклетки размещен специфический рецептор к этому антигену. Пенетрация яичников происходит в области прозрачной зоны. На яйцеклетке является молекулы адгезии, которые «содержат» сперматозоид во время контакта и способствуют фертилизации, т.е. оплодотворению. Выраженность экспрессии специфического рецептора к антигену МА-1 не постоянная и зависит от многих факторов: эндогенные белки могут блокировать этот рецептор, различные ферменты - удалять его, стрессовые факторы - подавлять его экспрессию.

Естественную толерантность организма женщины к сперматозоидам бластоцисты обеспечено отсутствием (возможно, блокированием) трансплантационный антигенов на гаметах (половых клетках), иммуносупрессивных влиянием семенной плазмы, а также местными супрессорных факторами в женских половых органах (присутствие на слизистой оболочке Т-супрессоров, а также макрофагов с генетически детерминированной сниженной функциональной активностью.

Зигота (оплодотворенная яйцеклетка) защищена от клеточной иммунной заповеди матери прозрачной зоной (zona pellucida), что, как и гаметы, лишенная молекул НLА. Не обнаружено их и на последующих стадиях деления оплодотворенной яйцеклетки (морула, бластоциста) вплоть до имплантации последней на 5-6-й день после оплодотворения в гормонально подготовленную матку.

Однако доказано, что в норме женщина в процессе интимной жизни всегда сенсибилизуется молекулами НLА-гаплотип партнера вследствие наличия в эякуляте некоторого количества лейкоцитов и лимфоцитов, на которых экспрессирующегося эти антигены, а также благодаря молекулам НLА, сорбированных на сперматозоиде. Решающее значение в изосенсибилизации партнерши антигенным материалом мужчины придают растворенному в эякуляте трофобластлимфоцитперекрестнореагирующему антигену - ТLХ.

Оплодотворение, а затем имплантация бластоцисты и последующее развитие плода происходят на определенном гормональном фоне. Сама овуляция сопровождается пиком в крови и биологических субстратах половых гормонов - эстрогенов и гестагенов. Сразу же после зачатия начинается гормональная подготовка матки к имплантации плодного яйца. Это осуществляется за счет прогестерона, бластокинину, белка ранней фазы беременности. Реагируя на эти белки благодаря наличию рецепторов к некоторым из них, например к белку ранней фазы беременности, Т-лимфоциты (СD8⁺) активируются и проявляют супрессорную активность. Таким образом, гормональные факторы способствуют развитию иммуносупрессии, поддерживая толерантность матери к формирующемуся трофобласту.

Активные процессы, направленные на локальную иммуносупрессию, осуществляются в течение всего периода беременности (до последних недель). Реализуются они с помощью продукции лимфоцитами, содержащиеся в плаценте, ИЛ-10 и других цитокинов. Эти вещества играют важнейшую роль, способствуя синтезу факторов роста плаценты - КСФ-І и ГМ-КСФ. Кроме того, продуцируемый локально в плаценте фактор ТФР-β оказывает мощные иммуносупрессивных влияние на ПК-клетки, снижая их потенциал как возможных реализаторов аборта.

В организме здоровой женщины существует генетически запрограммированный иммунный механизм, обеспечивающий снижение иммунных реакций к сперматозоидам, зиготы, имплантированной бластоцисты и эмбриона.

Иммунологическое равновесие между матерью и плодом обеспечивает плацента. Она выполняет несколько функций, основными среди которых являются:

1. Обменная или транспортная. Заключается в транспорте к плоду IgG (всех 4 подклассов), доставке в кровяное русло матери продуцирования плодом α-фетопротеина - белка с мощной иммуносупрессивной активностью, эстрогенов и глюкокортикоидов, синтезированных надпочечниками плода, клетками трофобласта, а также лейкоцитами и эритроцитами плода.

2. Барьерная. Заключается в предотвращении вредным воздействиям со стороны организма матери на эмбрион. Прежде всего это сорбция анти-НLА-антител к родительскому НLА-гаплотип, не проявляют цитотоксической активности относительно трофобласта благодаря инактивации СЗ-конвертазы системы комплемента.

3. Иммунорегуляторная. Осуществляется путем синтеза in situ гормонов с иммуносупрессивной активностью, необходимых для поддержания иммунологического равновесия в системе мать-плод. Кроме указанных интерлейкинов и цитокинов следует назвать простагландин Е2 (ПГЕ2), хорионический гонадотропин (ХГ) и трофобластний β-гликопротеин. ПГЕ2 начинает вырабатываться с первых дней беременности и оказывает огромное влияние на становление супрессорной механизма, ингибируя активность рецепторов к ИЛ-2 на лимфоцитах. ХГ осуществляет локально иммуносупрессии, способствуя формированию толерантности к зиготы сразу же после оплодотворения путем ингибирования функции макрофагов и угнетением кислородозависимого метаболизма, процессинга и презентации антигенов.

В период беременности определенных изменения претерпевает также и системный иммунитет. Происходит перестройка иммунорегуляторного звена клеток в сторону увеличения количества Т-супрессоров и уменьшение иммунорегуляторного индекса (ИРИ), что проявляется уже к концу I триместра беременности и наблюдается до последних ее недель. Супрессорный механизм имеет специфический характер, т.е. направлен преимущественно против продуктов родительской НLА-гаплотип, а не против инфекционных агентов. Угнетающее влияние на системный иммунитет оказывает ХГ, потому что лимфоциты периферической крови несут рецептор к этому гормону. Им можно объяснить уменьшение соотношения Th и Ts в процессе беременности. Характерно, что максимальном уменьшении количества Th предшествует пик концентрации ХГ в крови. Неполноценность этого механизма супрессии наблюдают при самопроизвольных абортах у женщин с привычным невынашиванием. У них ИРИ соответствует уровню у здоровых небеременных женщин, и это рассматривают как один из факторов риска патологии беременности. Фетоплацентарный комплекс также продуцирует стероиды и плацентарный лактоген, которые способствуют максимальному увеличению количества Ts в III триместре беременности. Указанные гормоны обусловливают создание супрессорной доминанты с сроке 8-32 нед беременности. Отмена супрессивной влияния Т-клеток лочинаеться с 37-й недели, сопровождаясь повышением хелперного эффекта перед родами.

Существует несколько механизмов системного иммунного характера, участвующие в становлении толерантности матери к плоду:

1. Отсутствие повреждающее влияния на плод НLА-антител, синтезированных матерью в результате иммунизации отцовским НLА-гаплотипом. Окончательно природу этой изосенсибилизации не выяснено.

Сегодня принято считать, что на клетках трофобласта нет классической молекул НLА ни I, ни II класса. Это обеспечивает его недосягаемость для иммунной системы матери. Между тем анти-НLА-антитела обнаруживают у 20% первично и 80% повторно беременных женщин. В определенной степени они формируются в результате действия стимулов, указанных выше. Однако в норме, независимо от уровня в крови матери анти-НLА-антител, они не оказывают на плацентарную ткань цитотоксического влияния. Это, как указано выше, обусловлено присутствием на поверхности трофобласта факторов, инактивируют СЗ-конвертазу. Благодаря этому система комплемента не активируется и цитотоксическое действие анти-НLА-антител не реализуется.

2. Экспрессия на клетках трофобласта молекул «неклассического» НLА-G-локуса. Этих молекул нет на других клетках организма. Антигенам, кодируемые НИА-G-локусом, принадлежит важная роль во взаимодействии между плодом и матерью в связи с тем, что молекулы НLА-G ингибируют рецепторы ПК-клеток. Эти клетки в большом количестве содержатся в плацентарной ткани. Если бы не существовало такого механизма, ПК-клетки имели бы килингову действие относительно трофобласта. Пожалуй, ПК-клетки играют главную роль в период отторжения плаценты во время родов.

3. Синтез у беременной IgG-антител к специфическому антигену трофобласта. Эти антитела продуцируются в процессе распознавания антигена ТLХ накапливаются по мере формирования и роста плаценты. Они принадлежат к блокирующих антител класса IgG₁ и реагируют с антигенными детерминантами клеток трофобласта, не повреждая его, а защищая от иммунных реакций со стороны организма матери. Этот механизм является важнейшим элементом взаимоотношений в системе мать - плод и основан на различия партнеров за лимфоцитарный антигенами. Иными словами, в случае недостаточного отличия по НLА сенсибилизация беременной к ТLХ не будет полной, а блокирующий механизм за счет IgG1 - эффективным.

Можно выделить основные факторы, что выработались в процессе эволюции для защиты полуалогенного плода от иммунной системы матери:

1. Отсутствие на клетках трофобласта классических антигенов системы НLА класса I и II.
2. Сдвиг функционального баланса Th в сторону Тh2.

3. Иммунорегуляторную роль плаценты обеспечивает иммуносупрессивные фон в организме матери. Срыв толерантности к сперматозоидов, бластоцисты и плода возникает либо на основе гормональных расстройств, проявляются прежде всего дисбалансом соотношения эстрогены/ гестагены, либо вследствие вирусных и бактериальных инфекционных заболеваний, которые активируют реакции местного и системного иммунного иммунитета с участием Тh1. Зачастую эти процессы параллельные.

Активация Тh1 приводит к продукции провоспалительных цитокинов и нарушения эндокринно-иммунных взаимосвязей in situ в системе мать-плод. Известно, что Тh1, активируя В-лимфоциты, способствуют синтезу цитотоксических IgG2, оказывающих цитопатогенного влияние на клетки трофобласта; Тh2, наоборот, блокируют IgG1.