Основные физиологические функции главного комплекса гистосовместимости

Одной из важнейших физиологических функций системы HLA, лежащей в основе развития и регуляции иммунного ответа, является обеспечение процессинга и представления иммунодоминантных пептидов — продуктов внутриклеточного протеолиза чужеродных Аг, — против которых и будет индуцирован иммунный ответ [167, 265, 286]. Этой функции Аг системы MHC способствует само строение её молекул, которое, несмотря на значительные различия в структуре Аг класса I и II молекул HLA, позволяет образовать на внешнем их конце так называемую пептид–связывающую бороздку, в которой и удерживается представляемый для распознавания пептид.

Принципиальная схема представления пептидов Аг HLA класса I и класса II приведена ранее в главе 2. Как следует из главы 2, общим для Аг класса I и II является следующее. АПК осуществляет специфическое взаимодействие, представляя пептид в контексте собственной молекулы HLA, идентичной таковой на клетке, воспринимающей информацию. Именно за установление этого феномена, названного феноменом двойного распознавания, Цинкернагель и Дохерти были удостоены Нобелевской премии. Действительно, это явилось ключевым моментом в понимании основ физиологической регуляции иммунного ответа. В то же время имеются и существенные различия между взаимодействием, обеспечиваемым в процессе иммунного ответа Аг HLA класса I и II. Во-первых, Аг HLA класса II обеспечивают взаимодействие Аг–представляющей клетки с T–хелпером, а Аг HLA класса I — с T–эффектором-киллером. Во-вторых, помогают им в этом различные молекулы-корецепторы — CD4 для T–хелперов и CD8 для T–киллеров. Естественно, что различны и эффекты этого взаимодействия. Так, распознавание пептидов в контексте молекулы HLAкласса II ведёт к формированию популяции клеток Тh1 и Th2, одни из которых (Th2) индуцируют развитие гуморального иммунного ответа, а другие (Тh1) являются необходимым компонентом в индукции T–киллеров [419]. Что же касается Аг гистосовместимости класса I, то T–киллер, распознавший иммунодоминантный пептид в контексте Аг HLA класса I на поверхности клетки–мишени, уничтожит эту клетку. Следует ещё раз подчеркнуть, что оба эти важнейших звена «нормального», то есть физиологического иммунного ответа, строго ограничены набором Аг HLA, кодируемых конкретным аллельным вариантом, характерным для конкретного человека. В том случае, если пептид был бы представлен для распознавания клеткой, отличающейся по HLA–Аг от распознающих клеток, то иммунный ответ развивался бы против этих представляющих клеток, т.е. в этом случае речь будет уже идти о развитии трансплантационного иммунитета.

Большое значение для формирования современных представлений о физиологической роли Аг HLA имело установление роли «новых» HLA–генов -DM, -LMP, и -TAP. Это, в свою очередь, позволило конкретизировать представление о реализации функции Аг HLA (рис. 35).

Рис. 35. Процессинг и экспрессия комплекса HLA–пептид (пояснения в тексте].

Так, из числа Аг, кодируемых системой HLA, первыми в систему процессинга Аг, имеющих эндогенное происхождение (собственные изменённые и даже неизменённые Аг), включаются продукты локуса LMP (гены -LMP2, -LMP7, от Large Multifunctional Protease), активируемые ИФНg и затем инкорпорируемые в протеосомы [166, 573]. Ген -LMP2 также известен как RING12, а ген -LMP7 —как RING10 (от Really Interesting New Genes). Ген -LMP2 находится в неравновесном сцеплении с геном ТАР1. Впервые данные гены были описаны и картированы между генами -TAP в 6 хромосоме [256, 311]. Четыре входящие в систему HLA гена — -LMP2, -LMP7 и RING4, RING11 составляют кластер генов, ответственный за индукцию интерферонов [209, 212, 243] и именно с этим связан механизм действия генов LMP2 и LMP7, обеспечивающих активацию протеосом. Возможным механизмом действия продуктов генов -LMP2 и -LMP7 является замена ими под влиянием индукции ИФНg двух протеосомных СЕ: Y и X [106, 227].

Молекулы MHC класса I синтезируются в цитозоле клетки, где до появления соответствующего пептида находятся в связи с так называемым тирозинкалретикулиновым комплексом. После связывания с пептидом происходит высвобождение молекул HLA и транспорт на поверхность клеток так же кодируемых MHC «пептидных насосов» TAP [165, 564]. Данные гены (LMP) известны также как RING4 и 12 и PSF1 и 2 (от Peptide Supply Factor), соответственно. Последнее название отражает функцию данных молекул, которая в целом состоит в том, что они регулируют размер и специфичность пептидов, приводя их в «соответствие» со связывающими сайтами молекул MHC класса I [166]. Эти гены аналогичны генам Ham1 и Наm2, открытым ранее у мышей.

В 1993 году было прямо показано, что ТАР1 и ТАР2 — гетеродимеры и участвуют в окончательной сборке молекул Аг класса I и в представлении эндогенных пептидов [425]. Молекулы, кодируемые геном -ТАР2, находятся в неравновесном сцеплении с Аг HLA–DR, между генами -ТАР1 и -ТАР2 имеется высокая частота рекомбинаций [199, 299]. Установлено, что некоторые мутации в районе генов HLA–TAP ведут к утрате молекулами гистосовместимости класса I способности представлять Аг [180]. Вполне возможно, что с нарушением антигенпредставляющей функции Аг TAP может быть связан высокий уровень ассоциации между аллелями гена -ТАР1 и предрасположенностью к развитию такого аутоиммунного заболевания как инсулинзависимый сахарный диабет [1, 289]. В то же время проведено исследование, показывающее, что один из аллелей локуса -ТАР1, а именно R659Q, для которого характерен дефект транскрипции РНК, выявляется на клетках мелкоклеточного рака лёгких [184]. Наконец, имеются данные [207, 208] о том, что при синдроме Луи-Бар, характеризующемся наличием «голых T–лимфоцитов», нарушение экспрессии Аг HLA класса I, связано с гомозиготным состоянием аллелей гена -ТАР2.

Несмотря на то, что данная глава посвящена изложению представлений о физиологической функции системы HLA, мы сочли целесообразным обсудить как вышеизложенные, так и некоторые последующие данные о нарушении иммунологического реагирования. Эти нарушения иллюстрируют то, к чему приводят нарушения или полная утрата физиологической функции молекул HLA.

В отличие от молекулы класса I, обе цепи молекулы MHC класса II синтезируются в эндоплазматическом ретикулуме, откуда после их временного соединения с третьей, инвариантной, цепью, они транспортируются в эндоцитарный отдел, где или встречаются и затем связываются с пептидом, имеющим экзогенное происхождение, или же (если этого не произошло) деградируют в лизосомах. После связи с пептидом, заменяющим инвариантную цепь, молекулы MHC класса II переходят на клеточную мембрану [166]. Вытеснение петидом инвариантной цепи молекул HLA класса IIобеспечивают белки, также кодируемые системой HLA и названные HLA–DM. Эти белки катализируют замену «временного» пептида инвариантной цепи на специфический пептид [166].

В систему DM входят 2 гена -DMA и -DMB. Анализ нуклеотидной последовательности аллелей, входящих в гены -DMA и -DMB, привел к заключению [311, 478, 483, 564] о том, что они являются более древними, по сравнению с классическими молекулами генов HLA класса II. P. Morris с соавторами [418] на основании мутационного анализа картировал гены -DMA и -DMB между локусами -DP и -DQ (рис. 32). Роль Аг HLA–DM является решающей в представлении экзогенных пептидов молекулами класса II [418]. Механизм их действия состоит в удалении молекулы CLIP, которая временно связывала иммуногенный пептид (рис. 35), и освобождении связывающего сайта молекулы HLA класса II для его замещения пептидом, происходящим из экзогенного агента. Дефект функции HLA–DM ведёт к нарушению замены молекулы CLIP на пептид и отмене антигенпредставляющей функции молекул класса II [589].

Следует отметить, что хотя данные о «новых» системах LMP, TAP и DM комплекса HLA являются далеко не окончательными, уже сейчас ясно, что они выполняют в иммунном ответе важнейшую роль, обеспечивая физиологическую презентацию процессированных пептидов для дальнейшего развития иммунного ответа. По-видимому, с нарушениями их функций связаны некоторые формы иммунодефицитных состояний человека, в основе которых лежит утрата возможности экспрессии Аг HLA на иммунокомпетентных клетках [373]. Утрата способности к экспрессии молекул HLA на мембранах клеток является также одним из основных патогенетических звеньев развития онкологических заболеваний.

Связь между молекулами HLA и пептидами имеет много общего для Аг HLA класса I и II. Однако и здесь имеются серьёзные отличия.

Так, пептид удерживается в связывающей складке молекулы HLA класса I как за счёт связи его N– и C–окончаний с определённым мотивом «аллель-специфического» участка MHC, так и за счёт связи боковых цепей пептида с боковыми карманами молекулы MHC. Длина пептидов, связывающихся с молекулой HLA класса I, составляет 9–11 АК [165]. Пептиды, связывающиеся с молекулой HLA класса II, более гетерогенны — 15–30 АК. Связывающая бороздка молекул HLA класса II, в отличие от молекул HLA класса I, «открыта» для связывания с двух сторон, что создаёт возможность большего полиморфизма в связях HLA + пептид. Более того, в молекуле класса II зоны связывания могут выходить даже за связывающую складку. Все это даёт возможность «аккомодации» более широкого спектра пептидов к молекулам HLA класса I по сравнению с классом I [166].

Переход исследований HLA на молекулярно–генетический уровень позволил открыть новые грани физиологической функции системы HLA. Так, молекулы MHC приобретают стабильную форму и соответствующую трехмерную конфигурацию только после того, как в связывающий сайт её складки встраивается пептид. Только после этого молекула MHC способна мигрировать на поверхность клетки, где она готова выполнить свои функции. Удаление пептида из пептидсвязывающей структуры MHC, экспрессированной на клеточной мембране, нарушает её трехмерную конфигурацию, лишая её возможности функционировать и ведёт к гибели этой структуры [295, 496]. Комплекс MHC + пептид является чрезвычайно стабильным, очищается и кристаллизируется в единой структуре. Этот комплекс остаётся на поверхности клетки в течение нескольких недель, что позволяет многим «проходящим» T–клеткам сканировать пептид, представленный собственной молекулой MHC. Наконец, каждый пептид связывается (и удерживается в складке) с инвариантным участком, характерным для каждого из аллелей молекулы MHC и имеющим определённый мотив АК–остатков, участвующий в таком связывании. Таким образом, в связь с конкретным пептидом вовлекаются конкретные же участки Аг — аллельные варианты молекул MHC, что, по сути, и является основой генетического контроля иммунного ответа. Это положение хорошо иллюстрируют данные о том, что пептид вируса герпеса связывается с гаплотипомHLA–DQA1*0501/-DQB1*2001, но не HLA–DQA1*0201/-DQB1*2001. Различие между ними в цепи DQA1 составляет 15 АК–остатков [328].

Установление этого факта и имеющаяся в настоящее время возможность анализировать АК–последовательности всех аллельных вариантов Аг HLA, включая участки, определяющие их специфичность, а также структуру пептидов, определяющих специфичность различных чужеродных агентов, включая болезнетворные, позволяет заранее предсказать соответствие тех или иных иммунодоминантных пептидов тем или иным участком молекулы MHC. 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 о том, ответит ли данный индивидуум на вакцинацию против того или иного болезнетворного агента, но и предсказать, насколько этот ответ будет физиологичен. Это, в свою очередь, позволит прогнозировать возможность развития ряда заболеваний аутоиммунного генеза (например, ревматоидного артрита и инсулинзависимого сахарного диабета), в генезе которых, возможно, также лежит комплементарность иммунодоминантных пептидов инфекционных агентов конкретным эпитопам аллелей HLA[122, 253].

Благодаря такому важнейшему свойству системы HLA, как её экстремальный полиморфизм, стала возможной взаимная комплементарность иммунодоминантных сайтов молекул огромного числа различных инфекционных возбудителей и конкретных Аг гистосовместимости. В свою очередь, это явилось эффективным средством сохранения человека как вида в условиях постоянно изменяющегося генетического разнообразия микробного окружения.

Таким образом, экстремальный аллельный полиморфизм системы HLA является мощным механизмом вариабельности и естественного отбора человека как вида и позволяет ему противостоять постоянно эволюционирующему множеству патогенов. Доказательством этому в историческом плане может служить почти полное вымирание целых народов (в первую очередь, американских индейцев в период открытия Америки), обладающих — как теперь точно известно — весьма низким по сравнению с другими этническими группами полиморфизмом системы HLA.

Наглядно о межрасовом и межэтническом разнообразии можно судить на основании данных, приведенных на рисунке 36, на котором представлены данные о частоте встречаемости 3-х выбранных нами специфичностей HLA–DRB1 (типированных на уровне низкого разрешения) в 10 этнических группах, относящихся по расовой принадлежности к европеоидам или монголоидам. Выбор в качестве примера для исследования гена HLA–DRB1 определен тем, что этот ген и кодируемые им Аг играют особую роль, как было сказано выше, в осуществлении физиологической регуляции иммунного ответа. Следует отметить, что представленная на данном рисунке информация является лишь малой частью имеющихся данных об этническом полиморфизме HLA. Представление полной информации невозможно из-за её объёма. Так, если на приведенном нами рисунке содержатся данные о 3-х аллелях HLA, можно легко представить, какое место заняла бы информация о 2000 аллелей. Что касается конкретно рисунка 36, то на нем даны сведения о распределении аллелей HLA–DRB1*01, HLA–DRB1*04 и HLA–DRB1*09 в следующих этнических группах: русские (две группы: одна — жители г. Москвы, вторая — поморы Архангельской области, коренные жители побережья Белого моря), мари (Республика Марий Эл), татары (Республика Татарстан). Перечисленные группы относятся к европеоидной расе. Удмурты (Республика Удмурдия), ненцы (Ямало-Ненецкий автономный округ), тувинцы (Республика Тыва), буряты (Республика Бурятия), калмыки (Республика Калмыкия), узбеки (Узбекистан) — относятся к монголоидной расе. Расовая принадлежность саамов (Республика Карелия) является объектом дискуссий среди антропологов.

Как следует из представленных данных, три этнические группы европеоидов (две группы русских и татары) имеют сходное по своему характеру распределение исследованных аллелей — наиболее высоким уровнем характеризуется аллель HLA–DRB1*04, несколько меньшим — аллель HLA–DRB1*01 и наиболее низким уровнем — аллель HLA–DRB1*09. В количественном отношении частоты всех указанных аллелей наиболее высоки у поморов, вслед за ними идут москвичи, а затем — татары. В целом же, и характер этого распределения и абсолютные частотные значения укладываются в характерные показатели для всех других популяций Центра и Севера Европы. В отличие от указанных этнических групп еропеоидов, у мари имеются выраженные отличия — чрезвычайно высока частота аллеля HLA–DRB1*01, а частота аллеля HLA–DRB1*04 оказалась самой низкой.

Более выражены различия по изученным аллелям внутри групп монголоидов. Оказалось, что частота аллеля HLA–DRB1*01 наиболее высока среди удмуртов и наиболее низка среди тувинцев и бурят; частота аллеля HLA–DRB1*04 была высока у всех изученных групп, за исключением удмуртов, у которых она является самой низкой среди всех изученных групп в целом. Что же касаетсяHLA–DRB1*09, то частота этого аллеля практически одинакова у всех указанных этнических групп, за исключением ненцев, у которых она более чем в 3 раза выше по сравнению с остальными группами. Наиболее вероятным объяснением этому является тот факт, что в отличие от других этнических групп ориентов, связанных между собой азиатским происхождением, группа ненцев связана с американскими монголоидами (индейцами). Для последних также характерна высокая частота аллеля HLA–DRB1*09.

По распределению Аг HLA саамы, расовая принадлежность и происхождение которых спорно, отличаются определёнными особенностями. Эта этническая группа характеризуется тем, что частота аллеля HLA–DRB1*04 у них чрезвычайно высока и не имеет аналога по сравнению с другими исследованными популяционными группами мира. Характер распределения других аллелей у саамов скорее всего является промежуточным между монголоидами и европеоидами, при большем сходстве с последними. Возможно саамы, которых чаще всего относят к реликтовым группам Северо-Западной Европы, могли оказать влияние на формирование HLA–профиля европеоидных популяций.

Приведенные данные достаточно красноречиво свидетельствуют о наличии межрасового и межэтнического различия по аллелям HLA, которое весьма чётко проявляется среди этнических групп, населяющих в течение многих столетий Россию. Примечательно, что имеется принципиальное сходство HLA–профиля у групп монголоидов (тувинцы, буряты), проживающих в течение исторических эпох в окружении других групп монголоидов и монголоидов (калмыки), проживающих в окружении европеоидных групп.

Как было сказано выше, представленная часть данных явилась результатом HLA–генотипирования на уровне низкого разрешения. Для того, чтобы показать возможности HLA–генотипирования на уровне высокого разрешения, целесообразно представить данные о межэтническом HLA–разнообразии на уровне аллельного полиморфизма одной лишь специфичности — HLA–DRB1*04. Выбор этой специфичности не случаен, поскольку с аллелями HLA–DRB1*0401, HLA–DRB1*0404 и HLA–DRB1*0405 гена HLA–DRB1*04 ассоциирована предрасположенность к такому аутоиммунному заболеванию как ИЗСД. В то же время с другим аллелем — HLA–DRB1*0403 ассоциирована устойчивость к развитию этого заболевания. Как известно, генетические факторы играют решающую роль в развитии ИЗСД [1, 13].

Использование для проводимого анализа специфичности HLA–DRB1*04 позволило впервые установить выраженные различия в HLA–полиморфизме не только на межэтническом, но и на внутриэтническом уровне [77, 78]. В таблице 18 представлены данные по исследованию частоты встречаемости аллельных вариантов гена HLA–DRB1*04 в 7 популяционных группах России.

Из представленных данных видно, что во всех популяциях, за исключением ненцев, высока частота аллеля HLA–DRB1*0401, но в трёх популяциях: саамы, тувинцы, ненцы высока частота и аллеля-протектора (8, 38; 5, 75 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 выявлены выраженные различия по аллелям HLA–DRB1*0401 и HLA–DRB1*0404. Оказалось, что оба аллеля имеют выраженную ассоциацию с предрасположенностью к ИЗСД, частота которого достаточно высока в обеих указанных группах.

Таким образом, ясно, что полиморфизм системы HLA, характерный для каждой конкретной группы населения, оказывает существенное или даже определяющее влияние на биологическую стабильность данной группы.

Хотя описанный выше механизм распознавания пептидов в контексте Аг гистосовместимости является в целом универсальным, из него, по-видимому, есть отдельные исключения, и в первую очередь, это может относиться к распознаванию чужеродных (аллогенных) Аг гистосовместимости. Такая ситуация имеет место по крайней мере в двух случаях: во-первых, при пересадке органов и тканей, а во-вторых, при беременности.

Что касается первой из указанных возможностей, то по первоначально сформировавшемуся представлению, наиболее полно изложенному в исследовании Ф. Баха с соавторами [124], T–клетки реципиента распознают непосредственно целую молекулу чужеродного Аг (донорского происхождения) гистосовместимости. Причём, T–хелперы распознают чужеродные молекулы класса II, а T–киллеры — чужеродные молекулы класса I. Такого рода распознавание целой не–процессированной молекулы чужеродных Аг гистосовместимости принято называть прямым.

В последующие годы, в связи с формированием представлений о роли иммунодоминантных пептидов, происходящих из целых антигенных молекул, естественно, возник вопрос о том, не имеет ли место и в случае трансплантационнного иммунитета описанный выше общий механизм антигенного процессинга и экспрессии. При этом были получены данные о реальной возможности распознавания процессированных пептидов чужеродных Аг гистосовместимости. Одной из наиболее значимых в этом отношении явилась работа S. Khoury et al. [319], выполненная в лаборатории профессора Ch. Carpenter.

Суть данной работы состоит в том, что авторы показали в изящной экспериментальной системе, основанной на индукции иммунного ответа к пептидам класса II, возможность непрямой индукции иммунного ответа отдельными пептидами «донорских» Аг гистосовместимости класса II, индуцирующими ответ клонов фенотипа CD4. Более того, авторы показали, что эти клоны, способные продуцировать ИФНg, относятся к Th1-клонам, и высказали обоснованное предположение о возможной роли непрямого распознавания Аг тканевой совместимости (т.е. прошедших стадию процессинга), как в реакции отторжения, так и в индукции толерантности.

При рассмотрении этих данных необходимо принять во внимание и то, что непрямой путь распознавания может касаться не только чужеродных, то есть отличающихся от собственных (хотя бы на уровне отдельных пептидов), но и полностью идентичных Аг HLA. В пользу последнего свидетельствуют данные о возможности представления молекулами HLA «собственных» пептидов [496]. Неизученным остаётся и вопрос о распознавании Аг тканевой совместимости класса I — имеет ли здесь место та же возможность представления собственных пептидов [203].

Однако такая точка зрения, согласно которой молекулы HLA класса II «представляются» АПК «хозяина» без предварительного процессинга, отнюдь не является достоянием истории 70–80-х годов. Так, L.A. Sherman и S. Cattopadhyan [525] привели данные именно в пользу этого механизма в 1992 году. Авторы показали, что эти непроцессированные молекулы разпознаются в период развития кризов отторжения в реакции смешанной культуры лимфоцитов.

Таким образом, дискуссия о прямом и непрямом путях распознавания является незаконченной, и есть основания считать, что истина находится посередине. Так, появилась гипотеза о том, что прямое распознавание обеспечивается T–клетками–киллерами, которые ответственны за развитие клеточного звена реакции отторжения, а «непрямое» распознавание играет роль при их распознавании T–хелперами, обеспечивающими развитие гуморального иммунитета [516, 541].

Не подвергая сомнению принципиальную возможность участия в развитии реакции отторжения обоих путей распознавания продуктов генов HLA класса II, следует принять во внимание данные исследования Z. Lui et al. [369] показавших, что бластогенный ответ в культуре лимфоцитов реципиентов с кризом отторжения могут индуцировать не только «целые» молекулы HLA, но и пептидыHLA донорского генотипа.

Вслед за этим появились данные о том, что представление иммуно-доминантных эпитопов Аг HLA имеет одну особенность, отличающую их от других Аг. Так, в работе А. Segers et al. [523], представленной на Международном конгрессе по трансплантации в Монреале в 1998 году, впервые были предъявлены данные о том, что только часть из «чужеродных» эпитопов HLA, представляемых собственными молекулами HLA класса II, вызывают развитие иммунного ответа.

Таблица 18. Частота встречаемости аллельных вариантов гена HLA–DRB1*04 в различных популяционных группах России

Условные обозначения: * — ассоциация с предрасположенностью к ИЗСД ** — ассоциация с устойчивостью к ИЗСД

Авторы отстаивают точку зрения о том, что только эта часть HLA–эпитопов, относящихся как к первому, так и ко второму классу аллелей HLA, вызывает развитие реакций отторжения трансплантата (разумеется, только в том случае, если данный эпитоп отсутствует у реципиента).

И наконец, в 2000 г. исследователями, работающими в коллективе, возглавляемом профессором Дж.Ван Рудом, были получены прямые доказательства того, что оба типа распознавания — прямое и непрямое, могут реализовываться одновременно [496]. Во всяком случае было установлено, что индукция ЦТЛ против Аг класса I HLA–A и HLA–B осуществляется в прямом распознавании, в то время как специфические T–киллеры, реагирующие в цитотоксическом тесте против Аг HLA–C, индуцируются только при распознавании иммуногенных сайтов этих пептидов, то есть в непрямом распознавании. Поэтому в реакции отторжения органного трансплантата Аг HLA–C практически не принимают участия. Именно благодаря этому хорошо установленному факту подбор по Аг HLA–С в клинике трансплантации органов не используется уже более 10 лет.

В то же время, при пересадке костного мозга селекция по всему набору аллелей HLA–C является абсолютно необходимой, и более того, имеет большее значение, чем селекция по Аг HLA–A иHLA–B. Практически та же самая ситуация имеет место и в отношении Аг класса II. В этом случае для эффективной пересадки органных трансплантатов абсолютно достаточна селекция на уровне выявления Аг HLA класса II или же специфичностей -DRB1, выявляемых при генотипировании методом низкого разрешения (общее количество таких специфичностей не более 18). Напротив, при трансплантации костного мозга неродственного происхождения абсолютно необходим подбор донора на уровне отдельных аллельных вариантов генов HLA, общее количество которых на сегодняшний день превышает 2000 (материалы 14-ой Европейской конференции по гистосовместимости, Франция, 2000).

Есть достаточно оснований предположить, что при первичной пересадке органных трансплантатов имеет место прямое распознавание чужеродных Аг HLA класса II, в то время как при пересадке костного мозга имеет место распознавание пептидных мотивов аллельных вариантов, которое, естественно, обеспечивается непрямым вариантом распознавания. Эти различия имеют принципиальное значение для прикладной трансплантологии. И если для эффективного подбора трансплантата костного мозга необходимо располагать базой данных о миллионах HLA–генотипированных доноров, то при органной трансплантации для подбора HLA–гистосовместимого донора количество реципиентов в листе ожидания (в этом случае один донор скринируется на листе ожидания реципиентов, а не наоборот как при трансплантации костного мозга) может не превышать тысячи человек.

Что касается вопроса о роли прямого и непрямого распознавания чужеродных Аг гистосовместимости в процессе беременности, то он до настоящего времени является практически неразработанным. Хотя, сам вопрос о физиологическом значении HLA–совместимости матери и плода имеет большое значение и будет рассмотрен ниже.

Как отмечалось выше, помимо регуляции иммунного ответа на его начальных и продуктивных этапах, система HLA обеспечивает также и такой «терминальный» этап регуляции этой реакции, как апоптоз различных типов АПК. При этом следует отметить, что этот эффект касается как профессиональных АПК (макрофаги и моноциты, дифференцировавшиеся из клеток фенотипа CD34 в клеточной культуре, дендритные клетки), так и B–лимфоцитов.

Так, коллективом исследователей, работающих под руководством профессора Д. Шаррона [135], было установлено, что воздействие моноклонального АТ L243 на молекулы HLA–DR, экспрессированные на различных типах АПК, блокирует их апоптоз, определяемый с помощью изотиоцианата, меченного аннексином V. Во всех указанных клетках после блокирования молекул -DR отмечалось значительное снижение апоптоза. При этом опосредованный молекулами HLA–DR апоптоз дендритных клеток не прекращался даже при использовании высокой концентрации таких ингибиторов как z-VAD–fmk и z-DEVD–fmk. Авторы считают, что молекулы HLA–DR осуществляют регуляцию апоптоза дифференциирующихся АПК, и это может явиться решающим механизмом для ограничения их жизни.

При этом следует отметить, что роль Аг HLA–DR не ограничивается регуляцией апоптоза «профессиональных» АПК. Они принимают также непосредственное участие в апоптозе B–лимфоцитов. В исследовании [135] показано, что гены HLA–DR и кодируемые ими молекулы ответственны за «сигнал трансдукции», в частности за генерацию вторичных сигналов. Авторами было установлено, что выявленные ими и опосредованные молекулами HLA–DR сигналы приводят к активации тирозинкиназы и к внутриклеточному выбросу кальция, а также к продукции диацилглицерина и активации семейства серин/трео-нинкиназы и протеинкиназы С (ПКС). Взаимоотношения между ПКС и HLA–DR-сигналами являются комплексными, поскольку HLA–DR-сигналы приводят к активации ферментов. По крайней мере, авторами была установлена активация 3-х изоформ ПКС (a, bII и d). Следствие этой активации — возрастание экспрессии молекул HLA–DR на клеточных мембранах, что, по мнению авторов, является одним из механизмов апоптоза. Таким образом, для B–лимфоцитов, по-видимому, помимо непрямого, включающего взаимодействие Fas/FasL, может существовать и прямой механизм HLA–DR–опосредованного апоптоза, не включающий эти Рц. Такое прямое взаимодействие может иметь значение для злокачественно перерожденных B–лимфоцитов, утративших способность экспрессировать Аг Fas [135]. Помимо этого, авторами данного исследования было установлено, что описанный выше HLA–DR опосредованный апоптоз дендритных клеток также является результатом блокирования активации d–изоформ ПКС.

В целом, все эти данные свидетельствуют в пользу ключевой физиологической роли молекул HLA–DR в регуляции апоптоза всех типов АПК. Последнее, по сути, является регуляцией одного из важнейших этапов развития иммунного ответа и ещё раз свидетельствует в пользу того, что при современном уровне знаний о физиологической роли генов HLA–DR, можно считать, что именно они в действительности являются генами иммунного ответа человека.

Генам MHC, помимо вышеописанной физиологической функции генетического контроля специфического иммунного ответа, принадлежит ещё ряд важнейших физиологических функций [80]. Описанию одной из них — генетическому контролю качества иммунного ответа были посвящены опубликованные нами работы в журналах «Российский физиологический журнал им. И.М.Сеченова» [4] и «Физиология и патология иммунной системы» [79]. Поэтому мы не будем подробно останавливаться на ней, а лишь напомним читателю, что речь идёт об ассоциированном с системой HLA контроле активности различных субпопуляций иммунокомпетентных клеток, что, в свою очередь, существенным образом сказывается на конечном уровне иммунного ответа, то есть на его качестве. 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. Предпосылкой развития данного направления можно считать предположение, выдвинутое В. Бодмером ещё в 1978 году [145] о том, что на формирование HLA–профиля европеоидной популяции в значительной степени оказали влияние имевшие место в средние века эпидемии таких заболеваний как чума, оспа, холера и т.д. В результате этого среди выживших оказался значительный процент людей с определёнными HLA–генотипами, в первую очередь, с генотипом HLA–A1, –B8, –DR3. Этот генотип, как предположил В.Бодмер, обеспечивающий более высокую резистентность к инфекционным заболеваниям, является на сегодняшний день генетическим маркёром европеоидной популяции. Следует отметить, что это предположение было подтверждено на примере недавних вспышек брюшного типа в Суринаме, когда среди выживших европеоидов значительный процент составили лица с гаплотипом HLA–A1, –B8, –DR3. Одновременно с этим В. Бодмер высказал справедливое предположение о том, что реализация этого эффекта могла быть осуществлена только за счёт ассоциаций между конкретными HLA–специфичностями и гаплотипами и иммунным ответом. Учитывая тот факт, что с одними и теми же гаплотипами HLA оказалась связана устойчивость к самым различным инфекционным агентам, логично было предположить, что подобного рода ассоциация может быть связана не только с самой генетически обусловленной отвечаемостью к конкретному инфекционному агенту, но и с теми звеньями иммунного ответа, которые принимают участие в его реализации, то есть в конечном эффекте. Именно это в настоящее время и подразумевается под качеством иммунного ответа. И именно под таким названием в программу XII рабочего совещания и конференции по HLA (Париж, 1999) оно вошло как новое отдельное направление изучения физиологической функции комплекса генов HLA. Следует отметить, что в данном направлении исследований отечественные иммунологи имеют несомненный приоритет [96], хотя само это направление ранее именовалось как исследование ассоциации между генами HLA и иммунным статусом человека. [95, 97].

К настоящему времени достаточно хорошо известно, что между отдельными HLA специфичностями и HLA–гаплотипами существуют положительные и отрицательные ассоциации с теми или иными показателями иммунного статуса, как-то: количество и функциональная активность клеток фенотипов CD4, CD8, NK, фагоциртирующая функция нейтрофилов и т.д. Следует, однако, отметить, что абсолютное большинство работ в этом направлении ранее выполнялось при изучении европеоидной популяции [113, 380, 392, 393, 409].

В последние годы нам удалось показать, что ассоциированные с генами HLA параметры иммунного статуса могут отличаться у различных этнических групп [4]. Примером этого может быть исследование ассоциаций между отдельными параметрами иммунного статуса и HLA–специфичностями в двух этнических группах — русские (европеоиды), буряты (монголоиды). Данные приведены в таблице 19.

Анализ этих данных свидетельствует о целесообразности дальнейшего межэтнического подхода к изучению ассоциированного с генами HLA качества иммунного ответа. Следует также отметить, что исследование данной физиологической функции системы HLA, несмотря на то, что оно началось относительно недавно, является весьма перспективным как в фундаментальном аспекте — в плане установления молекулярных механизмов указанных ассоциаций, так и практическом — поскольку это направление имеет значение в плане прогноза возможности неблагоприятных воздействий (в том числе техногенных) окружающей среды на представителей различных этнических групп.

Таблица 19. HLA–антигены, связанные со сходными параметрами иммунного статуса в бурятской и русской популяция

Условные обозначения: ¯ — сниженный, ­ — повышенный уровень исследованного параметра, маркируемый данным АТ. Прочерк — отсутствие связи параметра с антигенами системы HLA. РБТЛ-сп — спонтанная реакция бласттрансформации лимфоцитов; РБТЛ-ФГА — реакция бласттрансформации лимфоцитов, индуципрованная фитогемагглютинином (ФГА).

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 доиммунными механизмами резистентности и лимфоцитарным иммунитетом. Это — так называемые естественные клетки-киллеры (NK).

Данной популяции клеток, как известно, принадлежит весьма существенная роль в обеспечении противоинфекционной, в первую очередь, противовирусной защиты организма (глава 1). Они также несут ответственность и за обеспечение элиминации из организма мутирующих, в том числе опухолевых, клеток, которые распознаются NK по отсутствию или даже снижению на их поверхности Аг MHC [216, 414].

При этом следует отметить, для активации NK имеет значение не только уровень экспрессии молекул HLA, но и их специфичность. Существуют данные о том, что в организме имеет место своего рода «приспособление» популяции NK к HLA–генотипу. Это приспособление происходит в процессе дифференцировки NK, когда из их популяции элиминируются клетки, Рц которых не связываются с Аг HLA, входящими в генотип организма [216, 414]. Таким образом, исключается возможность повреждения собственных «нормальных» клеток, и активность NK реализуется по отношению к клеткам с потерянной или ослабленной способностью экспрессии Аг HLA.

В целом, можно заключить, что сам факт наличия ассоциации между конкретными HLA–специфичностями, гаплотипами и генотипами, с одной стороны, и определёнными показателями иммунного статуса человека с другой стороны, является непреложной истиной. Однако, развитие современной иммунологии несёт в себе возможность совершенно иной трактовки самой основы этих ассоциаций.

Дело в том, что многие, если не все иммунологические параметры, в отношении которых установлены эти ассоциации, относятся к показателям не адаптивного, а естественного или врождённого иммунитета человека, изучению которого в последние несколько лет современная иммунология уделяет всё более пристальное внимание (глава 1).

Естественный или, как чаще принято писать в зарубежной литературе, врождённый иммунитет осуществляет первую и самую быструю реакцию на вторгающиеся микроорганизмы, такие как грибковые, вирусы и бактерии. Эффекторные клетки, реализующие естественный ответ разнообразны, но имеют общую способность распознавать чужеродные агенты, осуществляющие агрессию, и тем самым инициировать эффективную защиту [242].

Безусловно, к факторам естественного иммунитета можно отнести фагоцитоз и NK. Что касается ответа T– и B–лимфоцитов на поликлональные митогены, то и в этом случае, хотя целью такого рода стимуляции является попытка оценить функциональные возможности T– и B–системы иммунитета, речь скорее идёт о врождённом, чем о приобрётенном иммунитете.

Учитывая вышесказанное, можно предположить, что правомочным может быть альтернативный (по отношению к существующему на сегодняшний день) взгляд на роль вышеуказанных функций иммунитета в обеспечении качества иммунного ответа. И соответственно, альтернативным явится и взгляд на механизмы ассоциаций между определёнными HLA–специфичностями, гаплотипами и генотипами, с одной стороны, и показателями иммунного статуса — с другой.

Такой альтернативой может явиться точка зрения о том, что в основе этих ассоциаций лежит в действительности ассоциация HLA с уровнем активности естественного иммунитета [78]. При этом сама по себе гипотеза В. Бодмера, нашедшая своё реальное подтверждение, что на HLA–профиль отдельных популяций могли оказать влияние средневековые пандемии, остаётся верным, но реализуется она не/или не только через качество иммунного ответа, ассоциированное с HLA, а/и через ассоциацию HLA с естественным иммунитетом.

При этом следует принять во внимание следующее. Несмотря на то, что исследования в области ассоциаций генов комплекса HLA и качества иммунного ответа ведутся уже более 20 лет, до настоящего времени они носят в основном феноменологический характер, и механизмы их реализации пока ещё не установлены.

Что же касается возможных механизмов ассоциаций HLA и факторов естественного иммунитета, то следует принять во внимание следующие соображения. Во-первых, существуют данные об определённой взаимосвязи между антигенпредставляющей функцией семейства молекул CD1, относящихся к факторам естественного иммунитета, и антигенпредставляющей функцией молекулHLA [411]. Во-вторых, известно, что такой фактор естественного иммунитета как ИФНg принимает активное участие в процессинге пептидов и их представлении молекулами HLA [74]. И наконец, в-третьих, гены такого важнейшего фактора естественного иммунитета как TNF, относятся к генам системы HLA класса III [388]. Помимо этого, недавно в ГНЦ РФ Институте иммунологии МЗ РФ были получены данные об ассоциации определённых специфичностей HLA с активностью ИФНg и ряда интерлейкинов.

Приведенные выше данные свидетельствуют о целесообразности проведения дальнейших работ по изучению возможной роли комплекса HLA в генетическом контроле активности факторов естественного иммунитета. При этом наиболее перспективным направлением на данном этапе этих работ, на наш взгляд, представляется исследование ассоциации между генами HLA на уровне генотипов, гаплотипов и аллельных вариантов и генами, кодирующими цитокины, принимающие участие в развитии естественного иммунитета.

Одной из важнейших физиологических функций системы HLA, которая, впрочем, довольно тесно связана и с её основной (или возможно более известной) функцией — контролем иммунного ответа, является участие этой системы в процессе репродукции человека.

Изучение физиологической роли генов HLA в этой области начались в 60–70-х годах прошлого столетия, практически одновременно с работами по изучению возможностей использования доступных в то время методов HLA–типирования при селекции пар донор-реципиент в клинической трансплантологии. Одной из основных предпосылок начала этих исследований явились следующие соображения. Поскольку плод можно рассматривать как «природный аллотрансплантат», то такого рода работы могут, с одной стороны, быть полезными при изучении возможности индукции толерантности — цели клинических трансплантологов, а с другой стороны — дать ответ на вопросы, связанные с такими видами акушерской патологии, как привычное невынашивание и бесплодие неясной этиологии. При этом была популярна точка зрения, согласно которой указанные осложнения беременности связывали с высоким уровнем гистонесовместимости матери и плода, по прямой аналогии с трансплантационным иммунитетом.

За прошедшие годы эта точка зрения изменилась на прямо противоположную, иначе не могло и быть, поскольку беременность является физиологической функцией организма, в основе которой лежит временная иммунологическая толерантность матери к плоду. Напротив, сама по себе трансплантация отнюдь не является физиологической процедурой. В действительности же физиологическим проявлением функции иммунитета является отторжение трансплантата.

В настоящее время известно, что репродуктивный этап жизнедеятельности млекопитающих, в том числе человека, является одним из наиболее ярких примеров того, как главный комплекс гистосовместимости обеспечивает генетическое разнообразие животного мира. Хорошо известно, что мыши, крысы и ряд других животных распознают своих сексуальных партнёров из сородичей и «осуществляют» дифференциацию между ними именно с помощью молекул MHC. Причём, мыши и крысы «дифференцируют» различие не только на уровне молекул MHC класса I других животных, но и «улавливают» даже точечные мутации в этих молекулах. Не совсем ясно, различаются ли сами полиморфные фрагменты молекул MHC класса I или одоранты, избирательно переносимые Аг MHC класса I в мочу животных. Более вероятен последний вариант, так как обонятельные органы воспринимают летучие вещества только с молекулярной массой менее 1000 Д. Данная функция системы MHC у животных служит снижению инбридинга популяции животных, так как улавливание молекул, аналогичных собственным Аг HLA класса I, служит табу для сексуального контакта между животными. До недавнего времени считалось, что у человека данный механизм ослаблен или полостью отсутствует. Однако в самое последнее время эта точка зрения была пересмотрена. Хотя следует отметить, что и ранее было известно, что повышение количества HLA–гомозигот в результате инбридинга, как следствия близкородственных браков, является крайне неблагоприятным фактором для здоровья потомства такого рода. Так, инбридинг резко возрастает в «замкнутых» популяциях, какими до последнего времени являлись малые этнические группы, проживающие в труднодоступных районах. Естественно, что аналогичная ситуация имеет место и в субэтнических — 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 отмечалось увеличение числа наследственных заболеваний и уродств. В последнее время точка зрения о том, что обоняние человека, в отличие от такового животных, не даёт возможности оценить совместимость по HLA с предполагаемым брачным партнёром, была пересмотрена, но в определённых случаях браки заключаются между мужчиной и женщиной частично, а иногда и полностью HLA–идентичными. Последнее может быть связано с тем, что при заключении брака партнёрами принимаются во внимание многие социальные, материальные и психологические факторы, комплекс которых может иметь для будущей семьи решающее значение.

Что же касается полной HLA–идентичности супругов, то теоретическая вероятность её, из-за крайне высокой степени полиморфизма системы HLA, более чем ничтожна и приближается к 1 на миллион. Однако, на практике вероятность негативного проявления HLA–идентичности значительно выше, так как имеет значение не только полная идентичность, но и частичная.

Во-первых, главную отрицательную роль, может играть идентичность по специфичности гена HLA–DRB1, совместимость по которому имеет решающее значение и в случае подбора тканесовместимых пар при трансплантации органов. Необходимо отметить также, что в большинстве популяций мира идентичность по специфичностям гена HLA–DRB1 встречается приблизительно на 2 порядка чаще, чем полная HLA–совместимость.

Во-вторых, даже в больших популяционных группах имеется значительное количество людей, в генотипе которых отдельные гены или группы генов HLA находятся в гомозиготном состоянии. Так, например, в популяции русских, проживающих в г. Москве, количество гомозигот по специфичностям HLA–DRB1 класса II составляет более 15%. В данной ситуации достаточно, чтобы в HLA–генотипе гетерозиготного партнёра присутствовал один из HLA–Аг, находящихся в гомозиготном состоянии у другого. Исходя из законов наследования HLA–Аг (кодоминантный принцип), по которым строго половина HLA–набора ребенка наследуется от отца, а вторая половина — от матери, результатом с высокой вероятностью может явиться идентичность матери и плода по Аг, которые присутствовали у одного из родителей в гомозиготном состоянии.

В-третьих, частота различных аллелей HLA–Аг в популяциях сильно варьирует — от тысячных долей процента до десятков процентов. И естественно, что люди, имеющие в HLA–генотипе «высокочастотные» HLA–Аг, имеют более высокую вероятность встречи с человеком, имеющим этот же Аг HLA в гетерозиготном состоянии.

Наконец, последней 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 с другими этносами в течение исторически значимого периода, имеются изолированно проживающие малые этнические группы. Эти группы, в отличие от первых, «пользующихся» практически всем HLA–разнообразием (в этих группах с той или иной частотой встречаются практически все HLA–специфичности), «используют» весьма ограниченный наборHLA–специфичностей. Естественно, что в последних группах весьма высок уровень HLA–гомозигот. На территории России, особенно на севере, проживает значительное количество таких групп. Помимо этого, существуют искусственно сформировавшиеся группы, для которых характерна та же самая ситуация. Примером могут служить некоторые религиозные секты, принадлежащие к большим этническим группам, но в течение длительного времени проживающие малыми группами в условиях изоляции.

Так или иначе, ясно, что для человека, в отличие от животных, вероятность идентичности супругов хотя бы по части HLA–Аг достаточно высока, что даёт возможность природе наглядно продемонстрировать возможные последствия этого.

Одним из таких наиболее демонстративных проявлений является роль HLA–совместимости супругов в репродукции.

Следует отметить, что с проблемой «HLA и репродукция», в определённой степени, связано само становление и развитие изучения системы HLA. Дело в том, что первооткрыватель системы HLAфранцузский иммуногематолог, лауреат Нобелевской премии Жан Доссе, поставивший перед собой задачу найти способ выявления Аг гистосовместимости, исходил в своей работе из следующей цепи предпосылок. Ребенок, находящийся в утробе матери, содержит часть Аг, полученных от отца, и против них иммунная система матери должна развивать иммунный ответ, то есть против этих Аг должны появиться АТ. Эти АТ можно будет выделить из крови матери и затем использовать для идентификации Аг, против которых они были выработаны. Идея оказалась полностью верной и плодотворной, поскольку Ж. Доссе действительно удалось получить АТ, идентифицирующие первый HLA–Аг, названный им «MAC», вслед за чем последовал целый поток работ по выявлению других HLA–специфичностей с помощью предложенного им подхода. 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 остаётся 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 неприемлемо даже патентование результатов исследований.

Что же касается проблемы «HLA и репродукция», то после первых успехов в области получения указанным выше путём 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 закономерно вытекало и проведение ряда более широких аналогий между плодом и трансплантатом. И поскольку к началу 60-х годов уже было накоплено достаточно данных о механизмах трансплантационного иммунитета, который также является одной из физиологических функций иммунной системы, многие представления о нём были перенесены на проблему «Иммунология репродукции». Было высказано предположение, что цитотоксические анти–НLА–АТ в крови матери, являются проявлением иммунного ответа, подобного трансплантационному иммунитету, и оказывают неблагоприятное влияние на плод и участвуют в реализации механизмов акушерских патологий. Из предыдущего заключения вытекало следующее — что неблагоприятным является и наличие HLA–несовместимости между матерью и плодом, как, собственно, это имеет место и при трансплантации органов. Таким образом, можно сказать, что сформировалось представление, согласно которому система MHC играла в репродукции человека прямо противоположную роль той, которую, как теперь известно, она играет у животных.

В последующем, это представление претерпело более чем серьёзные изменения, и сегодня ясно, что и у человека система HLA создаёт условия, препятствующие появлению HLA–гомозиготного потомства, и хотя медицинские мероприятия в ряде случаев могут «преодолеть противодействие», отдельные 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–идентичности прослеживаются на различных этапах беременности. Так, одной из акушерских патологий, где проявляется неблагоприятная роль совместимости матери и плода по Аг HLA, является такая патология беременности как привычное или идиопатическое невынашивание [2, 3]. 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 Аг HLA классов I и II супругов в группе с «нормально» протекавшей беременностью и беременностью, неоднократно прерывавшейся спонтанными абортами. В результате было установлено, что в группе с физиологически протекающей беременностью более чем в половине случаев муж и жена были полностью HLA–несовместимы. Процент HLA–совместимых пар по Аг класса I составил около 2% при полном отсутствии совместимых пар по Аг HLA класса II.

Напротив, в группе женщин с привычным невынашиванием только в 26% муж и жена оказались несовместимыми по Аг HLA класса I, в то время как в более чем половине случаев они оказались совместимы по Аг HLA класса II. Следует отметить, что эти работы были выполнены в 80-х годах, когда HLA–типирование, и в особенности генотипирование по Аг класса II, значительно отставало от современного по своему качеству. Развитие новых представлений о роли HLA в репродукции при использовании этих методик будет рассмотрено ниже.

Другой акушерской патологией, при которой проявляется роль Аг HLA в репродукции, является так называемая переношенная беременность.

В исследовании, выполненном Л.П. Алексеевым с соавт. [2, 3], было установлено, что в организме женщин с переношенной беременностью, в отличие от женщин с физиологически протекающей беременностью, в момент родоразрешения полностью отсутствуют ЦТЛ, специфическая активность которых была бы направлена против клеток мужа. Оказалось, что в период беременности и вплоть до родоразрешения активность этих ЦТЛ, как и реакция в СКЛ против клеток мужа, была угнетена. Но в случае нормально протекавшей беременности, где муж и жена были HLA–неидентичны, в период родоразрешения наблюдали активацию ЦТЛ и резкое повышение уровня СКЛ в комбинации жена-муж. Установлено также, что в значительном проценте случаев переношенной беременности имеет место совместимость между супругами по HLA–Аг. Правомочность предположения, что специфическая активация аллореактивных клеток в процессе родоразрешения может служить одним из полноценных (а возможно, и основным) участником процесса родоразрешения, подтверждается тем, что, как известно, аллоиммунный ответ, то есть ответ на Аг MHC, является наиболее сильным из известных ответов на чужеродные Аг [497, 525]. Более того, можно предположить, что уникальная интенсивность именно этого вида иммунного ответа обусловлена тем, что его физиологической ролью является именно обеспечение процесса родоразрешения.

Таким образом, совместимость супругов, которая в ряде случаев приводила к HLA–совместимости между матерью и плодом, не позволяла активироваться T–эффекторам, активно участвующим в процессе физиологического родоразрешения.

Естественно, что для человека данный вид патологии не является, как правило, летальным для потомства, как это бы, по-видимому, имело место в животном мире.

Таким образом, система HLA у человека, по-видимому, частично утеряв функцию выбора сексуального партнёра, тем не менее «пытается» защитить его от появления HLA–гомозигот, поскольку именно высокий HLA–полиморфизм является необходимым условием для осуществления полноценной иммунорегуляторной функции системы HLA. Этот вывод, сделанный в первом издании нашей монографии «Физиология иммунной системы» (2001 г.) [74], практически полностью подтвержден А. Ziegler et al. [618], пришедшим к заключению о том, что именно участие системы HLA в контроле за репродуктивным процессом уже на самом начальном уровне (взаимодействие сперматозоид-яйцеклетка) «позволяет» избежать «дорогостоящих вложений» в эмбрион с потенциально неоптимальными генетическими и иммунологическими свойствами.

К указанному заключению A. Ziegler привели данные, полученные им и сотрудниками его лаборатории при исследовании влияния на «выбор партнёра» и участие в инициации репродуктивного процесса ассоциированных с HLA генов, кодирующих олфакторный Рц. При проведении данной работы было обнаружено, что выявляемые в сперматоцитах первой стадии и сперматозоидах АгHLA класса I не имеют в своей структуре b₂-микроглобулина и, являясь по существу неполной молекулой HLA, не могут участвовать в иммунных процессах. Функция этих иммунологически неполноценных молекул связана с функцией ольфакторных Рц и ограничивается лишь участием в репродуктивном процессе, обеспечивая процесс селекции на сперматозоидах только тех ольфакторных Рц, которые не способны распознавать собственные молекулы. Поэтому экспрессированные на сперме ольфакторные Рц внутри женского пути репродукции способны распознавать только лиганды, отличающиеся от тех, с которыми ольфакторные Рц взаимодействовали при тестикулярной селекции. Именно таким образом, по-видимому, может осуществляться участие HLA–системы, реализуемой через партнёра.

Все вышеприведенные данные касались исследования роли HLA–совместимости партнёров без попытки анализа того, могут ли отдельные конкретные HLA–специфичности в генотипе партнёра или партнёрши влиять на выбор партнёра, возникновение и течение беременности. Разумеется, такого рода исследования проводились и ранее, и наибольшее их количество приходится на конец 60-х — начало 70-х годов. Можно сказать, что только в одном из них [194], выполненном на значительном материале, были получены достоверные результаты. Авторам удалось показать, что при данной патологии у женщин повышена частота специфичности HLA–DR1*04.

В самое последнее время в ГНЦ РФ Институте иммунологии МЗ РФ было выполнено исследование, в котором была предпринята попытка изучения особенностей генотипа HLA–DRB1 у обоих партнёров в парах с привычной невынашиваемостью беременности. При этом не только было подтверждено повышение частоты специфичности -DRB1*04 у женщин, но и установлены специфичности, наличие которых отрицательно ассоциировано с данной патологией. Ими оказались -DRB1*07 у женщин и -DRB1*01, *06 — у мужчин [6, 151, 152]. Эти данные, помимо возможности их использования в клинике акушерства и гинекологии, могут быть рассмотрены и с фундаментальной точки зрения. Дело в том, что наличие отрицательных и положительных ассоциаций между конкретными HLA–специфичностями и патологиями беременности, препятствующих или наоборот — способствующих репродуктивному процессу у лиц, несущих в генотипе данные специфичности, влияет на частоту этих специфичностей в популяции.

Таким образом, при рассмотрении формирования генетического профиля популяции в значительных временных этапах данный феномен может оказать влияние на HLA–полиморфизм, сопоставимое с действием средневековых эпидемий и пандемий, результатом которых, как считается [145, 149, 263], является HLA–профиль основных европейских популяций.

Все вышесказанное касалось так называемых «классических» HLA–Аг, описанных и хорошо изученных в 60–80 г.г. В разделе «Гены HLA и их продукты» были приведены также данные о так называемых новых антигенах, генах и локусах, открытых в последние годы. Среди них шла речь о молекулах локусов HLA–G и HLA–E класса I, функция которых ещё недавно была не ясна. Как отмечалось в указанном разделе, первоначально Аг, кодируемые локусом HLA–G, были выявлены на хориокарциномной клеточной линии, а также на мембране клеток больных хроническим цитотрофобластозом [219]. Это послужило основанием для предположения о том, что физиологическая функция этих HLA–молекул может быть связана с репродукцией.

К настоящему времени биологическая функция аллелей локуса HLA–G и их продуктов значительно более исследована. Так, оказалось, что в отличие от молекул HLA классов II и I (за исключением Аг локуса HLA–C), которые не экспрессированы на трофобласте [333], молекулы локуса HLA–G экспрессируются на данном виде тканей [517], также как и молекулы локуса HLA–E[322]. Эта экспрессия, в свою очередь, отражает, как это было установлено позже, биологическую роль молекул HLA–G — их участие в процессе репродукции [571]. За период с 1990 по 2000 г. появился ряд работ, связывающих функцию Аг локуса HLA–G с ролью в репродуктивном процессе NK. Так, в работе T. Yamamoto et al. [606] была установлена взаимосвязь между уровнем активности NK и экспрессией Аг локуса HLA–G с одной стороны и характером течения беременности — с другой. Низкая экспрессия молекул HLA–G на уровне высокой активности NK–клеток была ассоциирована с развитием повторных спонтанных выкидышей. Данные, полученные при исследовании динамики экспрессии молекул HLA–G, позволили P. Le Bouteiller et al. [356] иL. Pazmany et al. [461] сделать заключение о том, что физиологическая функция указанных молекул может лежать в основе развития толерантности организма матери по отношению к плоду, и что реализация этого механизма осуществляется через блокаду активности NK. Результаты последующего изучения механизмов функций Аг HLA–G и HLA–E были подведены на состоявшемся в июне 2003 г. (Родос, Греция) IV Международном конгрессе Европейского общества иммунологии репродукции и развития. На конгрессе значительное число сообщений так или иначе было посвящено новейшим данным о роли Аг HLA–G при физиологической беременности и при её патологиях. Одним из значимых результатов рассмотренных и обсужденных сообщений явилось существенное расширение представлений о роли NK в этих процессах. Последнее связано с тем, что именно продукты локуса HLA–G, а также локуса HLA–E, участвуют в регуляции активности NK, которые в свою очередь являются, как это стало известно, одним из важнейших участников перестройки иммунной системы, сопровождающей беременность, и определяющей её течение — физиологическое или патологическое [356, 440, 476]. Так, E. Ntrivalas et al. [440] показали, что в лютеальной фазе менструального цикла увеличивается количество NK, их количество ещё более возрастает в первый триместр беременности. Этот процесс отражает физиологическую роль NK в контроле чрезмерной инвазии трофобластов и в предотвращении местной инфекции. Однако, при избыточной функции NK могут возникать такие осложнения как преэклампсия и повторное невынашивание. В этом процессе участвуют NK, несущие маркёр CD69, а Аг HLA–G выступают в качестве фактора, регулирующего активность NK этого фенотипа. При нормально протекающей беременности клетки трофобласта экспрессируют Аг HLA–G (отсутствующий в организме вне беременности), подавляющие активность NK [356, 440, 476]. Принципиальная схема взаимоотношений экспрессии белков HLA–G и HLA–E на трофобласте и активности NK при физиологической беременности приведена на рисунке 37. И именно недостаточность экспрессии HLA–G на трофобласте является пусковым механизмом для развития вышеуказанных патологических состояний. При этом следует отметить, что иммунизация лимфоцитарной взвесью приводит к повышению экспрессии на трофобласте Аг HLA–G [476] и обеспечивает благоприятный терапевтический эффект.

Экспрессия на трофобласте Аг HLA–G в мембранно-связанной и/или в растворимой формах является не единственной функцией генов HLA–G и их продуктов. По-видимому, они принимают непосредственное участие в регуляции иммунной системы и другими способами. Так, по данным P. Le Bouteiller et al. [356], зарегистрирована экспрессия Аг локуса HLA–G на клетках эндоваскулярного эпителия сосудов матки, в растворимой форме Аг HLA–G контролируют процесс васкуляризации плаценты. Эти же авторы установили, что помимо регуляции активности NK, Аг локуса HLA–G оказывают прямое супрессивное действие на функциональную активность T–лимфоцитов фенотипов CD4 и CD8. Более того, T–лимфоциты фенотипа CD8, специфичные к иммунодоминантным пептидам ЦМВ, проявляют цитотоксическ