27 декабря 2017

Нарушение функции Т-лимфоцитов

Гематология

У Т-лимфоцитов при ВИЧ-инфекции снижена пролиферация, образование антигенспецифических клонов, уменьшена реактивность в смешанной культуре лимфоцитов. Все перечисленные дефекты объясняются тем, что Т-лимфоциты утрачивают способность продуцировать Т-клеточный ростовой фактор - ИЛ-2. ИЛ-2 влияет также на дифференцировку Т-клеток в различные функциональные субпопуляции - CD4 и CD8 и на активность естественных киллеров.

Дефицит ИЛ-2 нарастает с прогрессией заболевания. Снижение продукции ИЛ-2 ассоциируется со снижением числа CD4 лимфоцитов, их хелперной активности, способности реагировать на повторный антиген в смешанной культуре лимфоцитов и пролиферации в ответ на ФГА.

Механизмы снижения числа CD4 лимфоцитов при ВИЧ-инфекции.

Одним из наиболее ярких признаков ВИЧ-инфекции является снижение числа CD4 клеток в периферической крови, которое происходит не только при наступлении симптомов заболевания, но и в лаг-периоде.

Причины исчезновения CD4 клеток из периферической крови различны, среди них можно выделить следующие:

• Одной из самых главных причин этого является непосредственная гибель клеток под воздействием вируса.
• В механизме цитотоксичности участвуют поверхностные белки вируса суперантигены gp 120 и gp160, которые, связываясь с Ь-субъединицей Т-клеточного антигенного рецептора, вызывают гибель СО4-клеток;
• Синцитий, образующий вирус, формирует конгломераты вирусных частиц и CD4 лимфоцитов, которые забивают сосудистые капилляры и там погибают;
• Цитотоксические лимфоциты (ЦТЛ), ЕК клетки (естественные киллеры) и антитела участвуют в гибели СО4-лимфоцитов как прямым (ЦТЛ, ЕК), так и опосредованным (антитело-зависимой цитотоксичности, АЗЦТ) путем;
• Апоптоз, который можетбыть инициирован у CD4 и CD8 лимфоцитов, выделенных из крови пациентов с ВИЧ инфекцией, митогенами, антителами к ТКР, суперантигенами и кальциевым ионофором, при связывании CD4 с gp 120 с последующей обработкой клеток антителами к CD3 и особенно сильно, если антитела к CD3 представлены IgE изотипом.

ВИЧ-индуцированный апоптоз использует цитоплазматическую часть CD4 рецептора и может убыстряться путем взаимодействия CD4 с р56кк. Блокирование апоптоза ингибиторами белка и циклоспорином показывает, что этот процесс активный и требует экспрессии гена и синтеза белка. Хорошо известно, что апоптоз запускается взамодействием CD95 (Fas антиген) с лигандом и последующей активацией целого ряда факторов, ответственных за программированную гибель клеток. Однако в последнее время стало известно, что при ВИЧ инфицировании апоптоз играет незначительную роль в гибели CD4 клеток. Авторы, изучавшие этот вопрос, приходят к выводу, что СD4 лимфоциты подвергаются прямой гибели от вируса путем некроза. Для доказательства этого они использовали модель с репортерными генами, указывающими только инфицированные ВИЧ клетки. Анализ инфицированных клеток показал, что частота экспрессии CD95 на их мембране не превышает таковую на нормальных клетках. У пациентов, несущих генетически дефектную Fas систему, ВИЧ также убивает клетки. Это наблюдение подтверждается экспериментальными данными, в которых показано, что в условиях блокирования Fas-опосредованного апоптоза, ВИЧ также уменьшает число CD4 клеток в культивируемых лимфоцитах линии Jurkat и СЕМ.

• Аутоиммунный механизм.

Известно, что структура gp 120 несет аллоэпитопы, которые идентичны эпитопам молекул ГКГ II класса, интерлейкина-2 рецептора, тимозина и ряда других. Именно аллоэпитопы вирусной оболочки позволяют ВИЧ уйти от иммунологического надзора и беспрепятственно проникать в клетки- мишени.

• Сокращение репертуара Т-клеточного антигенного рецептора (ТКР).

Показано, что в прогрессивной стадии ВИЧ-инфекции наблюдается утрата разнообразия структуры ТКР и, особенно, вариабельного региона его b-цепи. С уменьшением числа CD4 клеток % ненормальных вариабельных b-цепей увеличивается с 7% в контроле до 35% у ВИЧ-инфицированных пациентов. Эти наблюдения указывают на мощный отбор CD4 клеток, не распознающих антигенные детерминанты вируса. Химиотерапия прерывает этот процесс, приводя ТКР к нормальному фенотипу.

• Цитотоксическое действие фактора некроза опухолей (ФНО) на ВИЧ- инфицированные клетки.

Хорошо известно, что ФНО вызывает цитолитический эффект, действуя на злокачественно трансформированные, но не на нормальные клетки, а также на клетки, инфицированные внутриклеточными микробами и простейшими. Считают, что ФНО является одним из медиаторов киллинга цитотоксических клеток и естественных киллеров. Ряд исследователей считают, что цитотоксическое действие ФНО реализуется посредством апоптоза.

• Нарушения в транспортировке CD4 лимфоцитов при ВИЧ инфекции являются также причиной снижения Т-хелперов в крови пациентов.

Было показано, что CD4 клетки, экспрессирущие рецепторы для ВИЧ - CD4 и CXCR4 направляются в костный мозг, что приводит к значительной утрате клеток в периферической крови и тканях, где они обычно находятся. Эта возможность была продемонстрирована на трансгенных животных, у которых на поверхности мембраны каждого Т лимфоцита были экспрессированы оба упомянутых выше рецептора. Более того, было показано, что наивные CD4 клетки несут CXCR4 рецептор для хемокинов. Особенно важно, что Т-хелперы 1 типа, контролирующие развитие вируса, несут на своей поверхности преимущественно CXCR3 и в связи с этим их маршрут может быть изменен и они также могут покинуть предназначенные для них места в лимфоидных органах.

В последнее время рассматриваются также новые данные, которые ставят под сомнение факт массовой гибели CD4 клеток. В первую очередь учитывается, что размножение вируса происходит в основном в лимфоидной ткани и суточная скорость его репликации составляет 10 миллиардов вирионов при времени полужизни вируса равной 6 часам. Вирусная нагрузка коррелирует со снижением CD4 Т-лимфоцитов и прогрессией заболевания. Однако механизм снижения числа СЭ4-клеток остается не полностью понятным. Возможно, что большую роль играет скорость обновления CD4 клеток. Действительно, для правильной оценки утраты этих клеток следует знать, как это связано со скоростью появления новых CD4 клеток. Ряд авторов провели исследования по изучению времени обновления CD4 клеток и показали, что оно равно 2 дням для инфицированных клеток и около 2 дней для нормальных CD4 клеток. Получается, что погибающие от цитотоксического действия вируса клетки восполняются новыми CD4 клетками, т.е. возникает равновесие между утратой и появлением новых клеток. Наблюдаемое рядом авторов увеличение количества CD4 клеток у большинства пациентов через 30 дней после начала высокодозной эффективной химиотерапии, по-видимому, можно объяснить защитой клеток от инфицирования вирусом и последующей гибели. Постоянное ускоренное обновление CD4 клеток, по мнению ряда авторов, приводит к истощению резерва обновляющихся клеток.
Однако другая группа исследователей при изучении скорости обновления CD4 лимфоцитов по длине теломера не обнаружила его уменьшения, что отражает отсутствие ускоренного обновления клеток при ВИЧ инфекции. Более того, примененный более корректный способ оценки скорости обновления CD4 клеток показал, что она снижена у пациентов с ВИЧ инфекцией. В качестве возможных причин снижения обновления могут рассматриваться известные данные об истощении тимуса, уменьшении числа стволовых клеток, инфицирование Т-клеток синцитий-образующим вирусом, который быстрее вызывает гибель тимоцитов. Эти данные противоречат предположению, что химиотерапия защищает обновленные клетки от инфицирования ВИЧ. Поэтому более логичное объяснение увеличения числа CD4 клеток после терапии связано с перераспределением клеток между тканями и кровью, либо с увеличением количества Т-клеток памяти, либо с сохранением наиболее медленно обновляющихся CD4 лимфоцитов.

Заключительный вывод остается прежним - истощение CD4 клеток связано с уменьшением скорости обновления, а увеличение их числа после химиотерапии является кратковременным и не отражает реконституцию лимфоидной ткани.