Інформація призначена тільки для фахівців сфери охорони здоров'я, осіб,
які мають вищу або середню спеціальну медичну освіту.

Підтвердіть, що Ви є фахівцем у сфері охорони здоров'я.

"Internal medicine" 3(3) 2007

Back to issue

Імуноендокринологія: основні досягнення, проблеми і перспективи

Authors: М.Д. ТРОНЬКО, член-кореспондент НАН та АМН України, д.м.н., професор, керівник відділу патофізіології ендокринної системи; Г.А. ЗАМОТАЄВА, к.б.н., ст.н.с., завідуюча лабораторією ендокринної регуляції імуногенезу; Інститут ендокринології та обміну речовин ім. В.П. Комісаренка АМН України

Categories: Endocrinology, Immunology

Sections: Specialist manual

print version


Summary

У статті висвітлені найбільш перспективні напрями розвитку імуноендокринології як медико-біологічної дисципліни. Велика увага приділена питанням патогенезу автоімунних захворювань ендокринних органів, наведені дані про особливості генотипу у хворих на цукровий діабет 1-го типу з висвітленням міжнародних програм щодо вивчення автоантитіл до антигенів бета-клітин і оцінка ступеня ризику захворюваності на цукровий діабет.


Keywords

імуноендокринологія, автоантиген, автоімунні захворювання, клітинна терапія.

Імуноендокринологія є новою медико - біологічною дисципліною . Як самостійний науковий напрям ця область знань сформувалася на початку 70-х років минулого століття на базі численного, накопиченого на той час фактичного матеріалу, що свідчив про наявність тісних реципрокних взаємозв'язків ендокринної та імунної систем, що разом з нервовою системою виконують регуляторну функцію в організмі. Становлення та розвиток імуноендокринології відбулися завдяки спільним зусиллям дослідників-експериментаторів і клініцистів багатьох спеціальностей: імунологів, ендокринологів, біохіміків, фізіологів, патофізіологів та інших.

Останніми роками в імуноендокринології визначилося декілька найбільш перспективних напрямів:

— фундаментальні дослідження механізмів гормональної регуляції імуногенезу;

— вивчення ролі імунологічних та імуногенетичних чинників в етіології і патогенезі ендокринних захворювань і їх ускладнень;

— імунологічний моніторинг пацієнтів з ендокринною патологією і пошук інформативних методів імунологічних досліджень для використання в діагностиці та контролі лікування ендокринних захворювань;

— пошук і розробка патогенетично обгрунтованих засобів профілактики аутоімунних хвороб ендокринних органів;

— розробка нових підходів до імунотерапії пацієнтів з ендокринними захворюваннями з метою підвищення ефективності лікування та профілактики ускладнень;

— удосконалення методів імунологічного забезпечення трансплантації клітин ендокринних органів.

Нижче представлено детальніший огляд найбільш актуальних напрямів. Ряд цих проблем розробляється в Інституті ендокринології та обміну речовин ім. В.П. Комісаренка АМН України.

Ендокринна регуляція імунної відповіді

Наявність гормонального контролю системи імунітету підтверджена численними експериментальними та клінічними спостереженнями і на теперішній час не викликає сумніву. Наукові роботи в цьому напрямку розпочаті давно, але поява сучасних високоспецифічних методичних підходів вивела ці дослідження на якісно новий рівень, що дозволило не тільки доповнити та конкретизувати наші уявлення про вплив різних гормонів на імунну систему, але й визначити молекулярно-генетичний базис цього впливу [22].

Встановлено, що обидві системи використовують подібні рецептори і ліганди для забезпечення інтерсистемного та інтрасистемного комунікаційного зв'язку, що відіграє суттєву роль у гомеостазі. Вплив гормонів відбувається в результаті взаємодії зі специфічними рецепторами клітин імунної системи. При цьому їх дія може бути прямою або опосередкованою. Перший варіант спостерігається при зв'язуванні з рецепторами лімфоцитів або макрофагів. Відомо більше 20 різновидностей таких рецепторів. Другий варіант реалізується при дії гормонів на клітини строми лімфоїдних органів, особливо тимуса, через вплив на розвиток і функціональний стан імуноцитів. Ступінь експресії рецепторів до гормонів і клітинна реактивність варіюють у різних популяціях і субпопуляціях лімфоцитів і моноцитів, що в значній мірі й визначає вибірковість та інтенсивність гормонального впливу.

Гормональні чинники розподіляються на дві альтернативні групи. Перша, до якої належать кортико-стероїди, адренокортикотропний гормон (АКТГ), андрогени, естрогени і гестагени, справляють в цілому пригнічуючу дію на імунну систему. Інші: соматотропний гормон (СТГ), тироксин, тиреотропний гормон (ТТГ), інсулін, пролактин і прогестерон — інтегрально стимулюють імунологічні реакції. Суттєвим моментом є те, що ефект багатьох гормонів у значній мірі залежить від дози: в одних дозах вони діють як супресори, в інших — стимулюють імунну відповідь. Так, кортизол та інші гормони кори наднирників у фізіологічних концентраціях пригнічують проліферацію лімфоцитів, але сприяють їх диференціюванню, а в фармакологічних дозах індукують апоптоз лімфоцитів і їх перерозподіл в організмі через посилення еміграції тимоцитів із кори тимуса. Вони також пригнічують активацію лімфоїдних клітин при імунній відповіді і блокують міжклітинну взаємодію, знижують секрецію інтерлейкінів і тимічних гормонів. Ефект, аналогічний проявам гіперкортицизму, виявляється при стресі та введенні глюкокортикоїдів у лікувальних цілях. Хронічний стрес спричиняє зниження витривалості до бактеріальних і вірусних інфекцій.

Статеві гормони також знижують клітинність лімфоїдних органів і функціональну активність імунної системи. Андрогени й естрогени сприяють розвитку вікової інволюції тимуса. Їх вплив на епітеліальні клітини строми тимуса на початку пубертатного періоду розглядають як відправну точку інволюції. Естрогени сильніше пригнічують активність супресорних клітин, у чому вбачають одну з причин більшої схильності жінок до автоімунних захворювань.

Тироксин, інсулін і інсуліноподібний чинник росту беруть безпосередню участь у формуванні системи імунітету та розвитку імунної відповіді, посилюють процеси проліферації і диференціювання лімфоцитів. Гормон росту справляє пряму мітогенну дію на Т-лімфоцити.

Виключно важливим для нормального функціонування імунної системи є рівень секреції гормонів епітеліальними клітинами тимуса. Як відомо, тимус є центральним органом імунної системи, що виконує цитокринну й ендокринну функції. Саме в тимусі відбувається диференціювання тимоцитів із кістковомозкових попередників у функціонально різні субпопуляції лімфоцитів. До того ж тимус продукує тимічні пептиди, що впливають на активність периферичних лімфоцитів і продукцію інтерлейкінів. Основним гормоном, що продукується епітеліальними клітинами тимуса і присутній у плазмі крові у фізіологічно значущих концентраціях, є тимулін [10, 22]. Тимулін (друга назва — тимічний сироватковий чинник) являє собою нанопептид, зв'язаний з іонами цинку, що необхідні для реалізації його біологічної активності. За сучасними уявленнями, рівень тимуліну в сироватці крові вважається інтегральним показником ендокринної функції тимуса і є однією з найважливіших характеристик імунологічного статусу. Введення синтетичного тимуліну посилює пригнічену (при старінні, імунодефіцитах, після тимектомії) відповідь Т-клітин на мітогени, відторгнення алотрансплантатів, обмежує розвиток автоімунного процесу. Вікове зниження продукції тимуліну вважають однією з причин старіння імунної системи в цілому і послабленню імунного захисту, особливо опосередкованого Т-лімфоцитами. Секреція тимуліну знаходиться під контролем цитокінів (інтерлейкінів-1α та -1β, інтерлейкіну-2, γ-інтерферону) та гормонів: кортикостероїди і статеві гормони пригнічують її, тироксин, СТГ та інсулін — посилюють.

Встановлені зміни ендокринної функції тимуса при багатьох ендокринопатіях. Експерименти, проведені співробітниками лабораторії ендокринної регуляції імуногенезу Інституту ендокринології та обміну речовин ім. В.П. Комісаренка АМН України, показали зниження вмісту гормонів тимуса у мишей з хімічно-індукованим (стрептозотоцином і алоксаном) діабетом та у тварин з генетично детермінованим діабетом (щури ВВ, миші db/db) [1, 3]. У клінічних дослідженнях виявлене істотне зменшення концентрації тимуліну в крові хворих на тиреотоксикоз і новоутворення щитоподібної залози [2], (що поглиблюється після тиреоїдектомії), а також у дітей з цукровим діабетом (ЦД) 1-го типу, показана залежність цих змін від тривалості захворювання та наявності ускладнень.

Взаємозв'язок між ендокринною й імунною системами не є односпрямованим. У літературі наведені свідчення регулюючого впливу імунологічних факторів на ендокринну систему. Основними посередниками цього впливу є пептиди тимуса й цитокіни. Припускають, що тимічні гормони беруть участь у регуляції гіпоталамо-пітуїтарно-гонадної осі, стимулюючи секрецію гормонів гіпофізу, гіпоталамусу, щитоподібної залози. Показано їх вплив на активність кори наднирників і статевих органів [22].

Встановлено, що IL-2 і IL-6 є потужними стимуляторами продукції кортикостероїдів шляхом дії на кортикотропін-рилізинг-гормон. Певну роль, особливо в контролі активності секреторних клітин гіпофізу, грають також антитіла (у тому числі антиідіотипічні) й імунні комплекси. Заслуговує на увагу факт, що клітини імунної системи здатні продукувати пептидні гормони. Доказаний синтез глюкокортикоїдів і всіх аденогіпофізарних гормонів у тимусі (ТТГ, АКТГ, ЛГ, ФСГ, СТГ та ПРЛ). Біологічна доцільність і роль такого синтезу активно досліджуються і обговорюються.

Вивчення патогенезу аутоімунних захворювань ендокринних органів

Аутоімунна патологія ендокринних органів є однією з найбільш вивчених. На початку 50-х років E. Witebsky і N. Rose відтворили в експерименті тиреоїдит Хашимото шляхом імунізації кроликів екстрактом щитоподібної залози. У 1956 році британські вчені показали наявність таких антитіл у хворих на хронічний тиреоїдит, був уперше застосований сам термін «аутоімунні хвороби» як нозологічна категорія. Остаточно доведено, що основою патогенезу всіх аутоімунних захворювань є розвиток імунної відповіді на власні антигени (у випадках аутоімунних ендокринопатій — це антигени залоз внутрішньої секреції) [18]. Новітні досягнення в області імунології, молекулярної біології, генетики, в експериментальній і клінічній ендокринології істотно розширили уявлення про етіологію аутоімунних захворювань ендокринних органів і ключових чинників їх патогенезу.

За характером усі аутоімунні захворювання розподіляються на 2 групи:

— системні, коли через широку поширеність антигена до патологічного процесу залучаються майже всі тканини організму (наприклад, при ревматоїдному артриті та системному червоному вовчаку);

— органоспецифічні, коли об'єктом ураження стає відповідний орган і патологічний процес має локальний характер.

Всі аутоімунні ендокринопатії, а до них належать: тиреоїдит Хашимото (аутоімунний тиреоїдит, АІТ), тиреотоксикоз, цукровий діабет 1-го типу, хвороба Аддісона та інші, — є органоспецифічними.

Зустрічаються також поєднані форми ендокринних захворювань — аутоімунний полігландулярний синдром 1-го та 2-го типів (АПС-1 і АПС-2). АПС-1 розвивається протягом перших двох декад життя і включає: гіпопаратиреоз, недостатність кори надниркових залоз і кандидомікоз (часто поєднується з гіпогонадизмом, перніціозною анемією, вітиліго). АПС-2 спостерігається в дорослих і характеризується тріадою: інсулінзалежний цукровий діабет, аутоімунні захворювання щитоподібної залози і недостатність наднирників.

Поширеність аутоімунної патології ендокринних органів у різних країнах неоднакова, проте серед усіх захворювань їй належить значне місце. Захворюваність на цукровий діабет, тиреотоксикоз і аутоімунний тиреоїдит щорічно збільшується. Хронічний характер цих захворювань, частий розвиток ускладнень, що, в свою чергу, є причиною скорочення тривалості життя і погіршення його якості, обумовлює медико-соціальну важливість цієї проблеми. Останніми роками значно інтенсифікувалося вивчення етіології та патогенезу аутоімунних ендокринопатій, а також розробка ефективних методів їх профілактики й лікування.

Сьогодні загальновизнано, що аутоімунні ендокринопатії є комплексними захворюваннями, формування яких обумовлене взаємодією трьох основних чинників: генетичної спадковісті, стану імунної системи і навколишнього середовища [4, 7, 8].

За певних умов дія зовнішніх чинників при наявності генетичної схильності призводить до порушення центральних і периферичних механізмів імунологічної толерантності та розвитку імунної відповіді до антигенів власного організму. В результаті активації аутоагресивних клонів лімфоцитів і гіперсекреції різних медіаторів відбувається руйнування гормонсекретуючих структур ендокринних органів, що в подальшому маніфестує клінічними проявами гіпо- або гіперфункції відповідних залоз.

Як уже згадувалося, одним із значущих чинників аутоімунної патології вважають спадковість. Існування родинних випадків таких захворювань — чітко встановлений факт. Доказом ролі генетичних чинників при аутоімунних захворюваннях є асоціація подібних розладів з певними генами, серед яких найбільшу значимість мають гени головного комплексу гістосумісності (у людини — HLA-комплекс). При аутоімунних захворюваннях ендокринних органів особливо часто зустрічаються такі гаплотипи: HLA-B8, DR3 — аутоімунний тиреоїдит; HLA-DR5, DQw7 — гіпертрофічна форма тиреоїдиту; HLA-B8, DR3, DQ2/DQ8 — ЦД 1-го типу; HLA-B1, DR3, DQ8 — хвороба Аддісона; HLA-DR3, DR4, B8 — полігландулярний синдром [6, 12]. Припускають, що HLA-гени відповідальні не тільки за схильність до розвитку захворювання, але й за час виникнення, характер перебігу і нерідко за результат патологічного процесу.

В останнє десятиліття інтенсивно вивчаються генетичні характеристики цукрового діабету. Велика кількість публікацій присвячена особливості генотипу у хворих на ЦД 1-го типу в різних етнічних групах, расах, країнах і континентах. На сьогодні описано більше двох десятків локусів і близько 100 генів, що визначають ризик розвитку діабету [4, 24]. Проте, не зважаючи на колосальні зусилля вчених, роль більшості з них залишається, як і раніше, загадкою. Численні дослідження популяцій дають неоднозначні результати щодо асоціації діабету з генами HLA. Більш того, деякі гаплотипи генів HLA є діабетогенними в одній популяції, індиферентними і навіть протекторними в інших групах населення.

Наявність певного гаплотипу, що визначає високий ризик розвитку відповідної автоімунної ендокринопатії, ще не означає, що ця схильність обов'язково буде реалізована. Необхідні пускові механізми, що ініціюють початок аутоімунного процесу у генетично схильних осіб. Встановлено, що таку дію справляють чинники зовнішнього середовища. Це, перш за все, вірусні і бактеріальні інфекції, а також лікарські речовини, харчування, іонізуюче випромінювання, гормони, стрес, вагітність, старіння та, ймовірно, ряд інших, ще не ідентифікованих чинників.

Значущість цих чинників для різних ендокринних хвороб не є однаковою. Наприклад, для цукрового діабету більш істотними є віруси Коксакі В, краснухи, ретровіруси і цитомегаловіруси [16]. За деякими даними, провокуючим фактором виникнення ЦД може стати штучне вигодовування, коров'яче молоко, надмірне харчування, нітрозаміни, що містять нітрати і нітрит. Транзиторну гіперглікемію можуть викликати деякі хімічні речовини і лікарські препарати, наприклад блокатори кальцієвих каналів, циметидин, кортикостероїди, індометацин, пентамідин і вінкристин.

Аутоімунний тиреоїдит частіше виникає в осіб з підвищеною масою тіла, що може бути наслідком певних порушень жирового обміну або гормональної регуляції. У цьому плані заслуговують на увагу дані про зв'язок цього захворювання з підвищеним рівнем естрогену та пролактину. Серед екзогенних чинників слід зазначити бактеріальні та вірусні інфекції, підвищене надходження йоду, радіацію, деякі імунотерапевтичні препарати: α -інтерферон, інтерлейкін-2 та ін.

Отже, аутоімунні хвороби за природою є багатофакторними і надзвичайно гетерогенними. Загальною їх рисою є розвиток імунної відповіді на власні антигени. Як правило, ці захворювання мають затяжний (хронічний) характер через постійне знаходження антигену в організмі (оскільки він є нормальним компонентом клітин). Особливості клінічних проявів аутоімунних хвороб багато в чому залежать від імунних реакцій, що переважають у відповіді на антиген. Це можуть бути реакції клітинного типу, пов'язані з дією цитотоксичних клітин (наприклад, при ЦД 1-го типу). Ці реакції генерують Т-хелпери 1-го типу (Th1). Т-хелпери 2-го типу (Th2) індукують гуморальні імунні реакції (синтез антитіл) і переважають при аутоімунному тиреоїдиті.

Істотним моментом щодо розуміння природи аутоагресії є те, що механізми розвитку імунологічних реакцій при аутоімунній патології принципово не відрізняються від імунної відповіді на чужорідний антиген [7]. Тільки в цьому випадку мішенню імунологічної реакції стають клітини власного організму. Чому це відбувається?

Згідно з сучасними уявленнями, існує дворівнева система забезпечення імунологічної толерантності (відсутність реакції імунної системи організму щодо власних антигенів) — центральна і периферична. Метою першого рівня контролю є не допустити, по можливості, утворення клонів лімфоцитів, агресивних щодо до власних антигенів, тоді як механізми периферичної толерантності забезпечують супресорну дію на аутореактивні клітини, що потрапили у кровотік і периферичні лімфоїдні органи. Формування центральної імунологічної толерантності відбувається в тимусі під час дозрівання тимоцитів на етапі так званої «негативної селекції» [5]. Клітини медулярної строми тимуса, головним чином епітеліальні, у меншій мірі — дендритні клітини і макрофаги, представляють Т-лімфоцитам власні пептиди в комплексі з молекулами головного комплексу гістосумісності 1-го і 2-го класів. Клони лімфоцитів з високоафінними рецепторами, що розпізнають власні антигени, піддаються вибраковуванню та елімінації. Загибель цих клітин відбувається шляхом індукції апоптозу.

Раніше вважалося, що в тимусі відсутні тканиноспецифічні антигени (ТсА), і толерантність до них забезпечується виключно механізмами периферичної супресії. Останніми роками отримані переконливі докази присутності в тимусі практично всіх відомих ТсА [14]. Більш того, встановлено, що синтез і секреція ТсА є фізіологічною властивістю клітин тимуса [9]. Доведено, що в тимусі експресуються всі гени сімейства інсулінів: IGF2 (у епітеліальних клітках), IGF1 (у макрофагах), INS (у епітеліальних і дендритних клітинах), а також молекул GAD і IA-2 [11].

Що стосується периферичної толерантності, то вона забезпечується здебільшого особливою популяцією Т-клітин з фенотипом (CD4+CD25+), названих регуляторними, — Treg. Цей тип клітин був описаний S. Sakaguchi в 1995 році і на даний час активно вивчається [15, 21]. Головне призначення цих клітин — запобігання автоімунним процесам.

Вважалося, що ця популяція клітин генерується виключно в тимусі, а в периферичному відділі імунної системи лише завершується їх диференціювання. Минулого року відразу кількома дослідниками показана можливість їх появи de novo з «наївних» попередників і на периферії [20, 25]. Регуляторні клітини забезпечують домінантну і рецесивну імунологічну толерантність, обмежують розвиток імунної відповіді, зокрема алергічних і аутоімунних реакцій. Treg синтезують у значній кількості цитокіни TGF β (трансформуючий фактор росту) та інтерлейкін-10, пригнічують проліферативну і секреторну активність ефекторних (CD4+) і цитотоксичних клітин (CD8+). Функціональна дефектність регуляторних клітин виявлена при багатьох автоімунних захворюваннях у людей і тварин. Так, у NOD-мишей (штучно виведена лінія мишей, у яких спонтанно розвивається діабет 1-го типу) і хворих на ЦД 1-го типу встановлено істотне зниження як кількості, так і функціональної активності цієї субпопуляції клітин [25].

Супресорна активність Treg пов'язана з молекулою Foxp3 — внутрішньоклітинним транскрипційним чинником, що кодується геном FOXP3, локалізованим на хромосомі X. Ця молекула викликає особливий інтерес дослідників, оскільки люди і тварини, у яких виявлений генетичний дефект Foxp3, страждають на аутоімуннії патології [21, 23]. Доведено, що мутація FOXP3 є причиною IPEX- синдрому (Immune disregulation, Polyendocrinopathy, Enteropathy X-linked syndrome). Це захворювання починається в ранньому віці і характеризується поліорганним аутоімунним ураженням ендокринних органів ( ЦД 1- го типу , АІТ ), шлунково - кишкового тракту , а також гематологічними змінами ( гемолітична анемія , тромбоцитопенія ).

Встановлення патогенетичної ролі Treg у розвитку автоімунних хвороб стало підгрунтям до розробки стратегії специфічної біотерапії . Сьогодні вже існує необхідна методична база для визначення кількості та активності Treg-клітин . Опрацьовується технологія їх виділення і нарощування ex vivo, а також умови активації . В експериментальних роботах показано, що введення Treg дозозалежно знижує частоту спонтанного розвитку діабету у NOD-мишей. В публікаціях обговорюється можливість використання Treg-клітин як засобу лікування аутоімунних захворювань у людини [20].

Отже, представлені в науковій літературі дані свідчать про суттєвий прогрес у вивченні етіології та патогенезу аутоімунних ендокринопатій.

Але, попри інтенсивні дослідження, досі залишається відкритим питання, що є первинним у розвитку аутоімунних хвороб: вроджені і набуті вади системи імунітету, дисфункція і/або пошкодження органу-мішені чи обидва чинники.

Найбільш ранньою з реєстрованих ознак автоімунного процесу, що почався, є поява в периферичній крові циркулюючих аутоантитіл і лімфоїдна інфільтрація органу. При аутоімунних захворюваннях щитоподібної залози визначаються антитіла до рецепторів тиреотропного гормону (ТТГ), тиреоїдної пероксидази (ТПО) і тиреоглобуліну (ТГ); при цукровому діабеті — до глутаматдекарбоксилази (GADA), тирозинфосфатази (IA-2), інсуліну (IAA) та цитоплазматичних антигенів β-клітин (ICAs); при хворобі Аддісона — до мікросомальних і мітохондріальних антигенів кори надниркових залоз, а також часто до ICА і 21-α-гідроксилази. При поліендокринних синдромах 1-го і 2-го типів виявляється широкий спектр аутоантитіл до антигенів периферичних ендокринних залоз. Поява антитіл, як правило, передує клінічній маніфестації хвороби. Латентний період захворювання може тривати від декількох місяців до декількох років (іноді десятків років, при АІТ), багато в чому має індивідуальний характер і, можливо, залежить від етіологічних чинників, спадковості та віку хворих.

Цікаво відзначити, що аутоантитіла, будучи підставою (іноді єдиною) для встановлення діагнозу, досить рідко безпосередньо беруть участь у структурних і/або функціональних порушеннях органу-мішені.

Патогенний ефект переконливо доведений лише щодо рецептора ТТГ [17]. Розрізняють 2 види цих антитіл: тиреоїдстимулюючі (ТСА) і тиреоїдблокуючі (ТБА), що асоціюються відповідно з тиреотоксикозом і гіпотиреозом. ТСА виявляють у 95 % хворих на дифузний токсичний зоб до початку лікування. Показано, що ці антитіла конкурентно зв'язуються з рецептором ТТГ і породжують серію внутрішньоклітинних реакцій, що призводять до стимуляції синтезу і секреції тиреоїдних гормонів. Проте існують обгрунтовані сумніви в тому, що ТСА здатні стимулювати проліферацію тиреоцитів. Припускають існування у хворих із зобом (і не тільки токсичним) специфічних стимулюючих антитіл, що взаємодіють з іншими рецепторами, наприклад до інсуліноподібного чинника росту і чинника росту фібробластів, які й визначають розростання паренхіми. Останніми роками отримані докази, що позатиреоїдні прояви хвороби Грейвса (офтальмопатія і претибіальна мікседема) також мають аутоімунний генез.

Ситуація з тиреоїдитом Хашимото та його численними варіантами значно складніша. Серед антитіл, що визначаються в сироватках хворих АІТ, практично немає таких, які проявляли б виражену функціональну активність і були безпосередньою причиною атрофії залози. Тільки антитіла до ТПО зв'язують комплемент і теоретично здатні до цитолізу тиреоцитів. Крім того, in vitro показана можливість дії антитіл до ТПО і ТГ на процес утворення тиреоїдних гормонів шляхом гальмування активності ТПО і протеолітичної дії на тиреоглобулін. Чи відбувається це в умовах організму — залишається питанням. Хоча АІТ традиційно відносять до автоімунних захворювань з переважно гуморальним типом реакцій, у літературі з'являється все більше доказів участі цитотоксичних Т-клітин в руйнуванні клітин щитоподібної залози [6]. Встановлено також, що елімінація тиреоїдних клітин при деструктивних формах тиреоїдиту пов'язана з процесом апоптозу, що ініціюється лігандами загибелі клітин: FASL, TNF і TRAIL. У даний час ряд препаратів, регулюючих апоптоз, проходять доклінічну і клінічну стадії випробувань і, можливо, будуть доступні клініцистам найближчими роками.

Аутоімунна природа ЦД 1-го типу була встановлена порівняно недавно — на початку 70-х років. В сироватці крові хворих на цукровий діабет 1-го типу G. Bottazo зі співавторами у 1974 році виявили антитіла до цитоплазматичних антигенів β-клітин панкреатичних острівців Лангерганса. Відтоді в науковій літературі з'явилися сотні тисяч публікацій, присвячених вивченню етіології і патогенезу цього захворювання. Але й дотепер не отримано доказів участі антитіл у руйнуванні β-клітин. Їх поява в периферичній крові не має патогенетичного значення, а є тільки маркером розвитку аутоімунної відповіді. Методи визначення діабетичних аутоантитіл в останнє десятиліття були суттєво удосконалені і стандартизовані. Сьогодні працюють багаторічні міжнародні і національні проспективні програми з вивчення аутоантитіл до антигенів b -клітин у дітей з обтяженою спадковістю та в загальній популяції. Досліджуються спектр і динаміка появи аутоантитіл, а також їх титр і афінність. Метою цих досліджень є визначення можливості прогнозування і оцінка ступеня ризику захворювання на ЦД 1-го типу. Встановлено, що діабетичні аутоантитіла з'являються задовго (іноді за декілька років) до появи клінічних ознак діабету. Вірогідність розвитку хвороби значно зростає у разі циркуляції в крові аутоантитіл до декількох антигенів β-клітин одночасно. При комбінації антитіл до інсуліну, GAD і IA-2 у осіб з генетичною схильністю (діабетичним гаплотипом) ризик розвитку ЦД 1-го типу наближається до 100 %. Специфічність і концентрація антитіл залежить від віку пацієнтів (наприклад, IAA і IA-2 характерніші для дітей до 5 років) і від фази розвитку діабету. У більшості випадків спочатку визначаються антитіла однієї специфічності. Одночасна поява антитіл до декількох антигенів β-клітин спостерігається, як правило, у період деструкції останніх [19].

Визначення аутоантитіл може бути корисним також для диференційного діагнозу 1-го і 2-го типів цукрового діабету, що є важливим для вибору своєчасного і адекватного лікування.

Механізм руйнування β-клітин достатньо детально вивчений. Як вже згадувалося вище, при ЦД 1-го типу розвивається переважно клітинна імунна відповідь, опосередкована Тh1. Активовані Тh1 продукують IL-2 і γ-інтерферон, за участю яких активуються макрофаги, цитотоксичні Т-лімфоцити і природні клітини-кілери. Ці клітини можуть проявляти цитотоксичний ефект щодо β-клітин острівців підшлункової залози як специфічно — шляхом прямого цитолізу, так і неспецифічно — через продукцію запальних медіаторів, що справляють токсичну дію на β-клітини: вільних радикалів, оксиду азоту і цитокінів ( γ-інтерферону, інтерлейкіну-1 β, фактору некрозу пухлин тощо).

Центральним питанням залишається ідентифікація автоантигенів, що запускають процес деструкції острівцевих β-клітин. S. Kent і співавт. [13] здійснили дренаж панкреатичних лімфовузлів у пацієнтів, хворих на ЦД 1-го типу і здорових донорів, виділили і клонували окремі Т-клітини. У хворих на цукровий діабет (на відміну від групи контролю) виявили високий ступінь клональної експансії (певно, більший проліферативний потенціал). До того ж рецептор цих Т-клітин упізнавав фрагмент молекули інсуліну (епітоп 1–15). Автори припускають, що інсулін може бути антигеном-мішенню.

Особлива увага в механізмі загибелі β-клітин приділяється апоптозу. Різні молекулярні, генетичні і біохімічні чинники комплексно впливають на процес апоптозу, а результат їх дії залежить від балансу про- і антиапоптичних стимулів. Це випадок, коли «дуже мало» або «дуже багато» приводить до розвитку аутоагресії. Апоптозу відводиться ключова роль при елімі­нації тимоцитів під час формування імунологічної толерантності в тимусі, і зниження його рівня в лімфоцитах веде до накопичення аутоагресивних клонів цитотоксичних клітин. З іншого боку, підвищена експресія Fas-і TNFα-рецепторів на мембрані панкреатичних клітин і/або зниження експресії і мутації антиапоптичних генів (перш за все, Bcl-2) викликає загибель β-клітин.

Перелік чинників, що прямо або опосередковано беруть участь у деструкції β-клітин, постійно поповнюється, а їхня роль в аутоімунному процесі уточнюється і конкретизується. Акцент досліджень за ці роки неодноразово мінявся.

Слід визнати, що, незважаючи на колосальні досягнення в розумінні механізмів аутоімунних реакцій і деструкції β-клітин, багато питань залишаються невирішеними, а саме:

— які чинники навколишнього середовища (або їх комбінація) є визначальними в ініціації автоімунних процесів?

— чим визначається ступінь асоціації між певними генами і діабетом, чому цей зв'язок популяційно залежний?

— яка динаміка втрати β-клітин? Чи є цей процес безперервним або ж існують періоди ремісії? Чи змінена маса β-клітин у осіб із спадковою схильністю до діабету, яка вона при народженні і клінічній маніфестації захворювання?

— чи регенерують β-клітини, якщо так, то за яких умов?

— чому аутоімунна деструкція відбувається так повільно (часто впродовж декількох років), тоді як звичайна імунна реакція відбувається протягом декількох годин або днів?

Слід виділити два основні моменти, що є перешкодою для наукового трактування результатів при вивченні етіології і патогенезу аутоімунних ендокринопатій:

1. Переважна частина уявлень і концепцій про механізми аутоімунних процесів сформульована на основі даних, отриманих на експериментальних моделях (хоча, слід зазначити, достатньо адекватних) і не може бути в повному об'ємі перенесена на організм людини.

2. У клінічних дослідженнях всі визначення проводяться в периферичній крові пацієнтів, тобто далеко від вогнища запалення (залоз внутрішньої секреції).

Досягнення та перспективи профілактики і лікування аутоімунних захворювань ендокринних органів

Традиційне лікування хворих із аутоімунною патологією ендокринних органів проводиться тільки з моменту появи клінічних симптомів гормональних порушень і базується на двох основних підходах: призначенні замісної гормональної терапії при тиреоїдиті Хашимото, цукровому діабеті і хворобі Аддісона або супресії надмірної секреції гормонів у разі дифузного токсичного зобу. Такий метод часто не забезпечує повної корекції гормональних порушень, не попереджає появу ускладнень і, найголовніше, не дозволяє зупинити прогресування автоімунних процесів.

Вражаючі досягнення останніх років у пізнанні причин і природи аутоагресії відкривають можливості не тільки корінним чином змінити тактику лікування автоімунних хвороб, але й розробити підходи до їх профілактики. Створення специфічних фармакологічних засобів терапії можливе на базі ідентифікації найбільш значущих у патогенетичному сенсі чинників для кожної форми аутоімунної ендокринопатії.

Крім того, для успішної профілактики необхідне дотримання умов:

— ідентифікації осіб з підвищеним ризиком виникнення аутоімунних захворювань;

— співвідношення користь / ризик, тобто вживані засоби профілактики повинні мати менш важкі побічні ефекти, ніж ті, що пов'язані з самим захворюванням.

Виділяють такі рівні проведення профілактичних заходів, кожен із яких має певну мету і стратегію:

1. Зменшення ризику розвитку аутоімунних ендокринопатій.

2. Зниження частоти клінічної маніфестації захворювання.

3. Збереження функції залишкових гормонпродукуючих клітин і попередження пізніх ускладнень.

Як уже згадувалося, реалізація генетичної схильності аутоімунних захворювань залежить від дії факторів зовнішнього середовища. Для кожної нозологічної форми хвороби існує свій набір пускових чинників: певні бактеріальні та вірусні інфекції, харчові чинники, хімічні речовини, лікарські препарати, гормональний баланс тощо. Стратегія даного етапу — усунення або мінімізація дії провокуючих чинників. Теоретично первинна профілактика була б ідеальним вибором попередження хвороби, але, на жаль, недостатні знання всіх чинників навколишнього середовища і вельми обмежені можливості щодо їх усунення поки не дозволяють проводити достатньо ефективні заходи.

Клінічній фазі аутоімунних захворювань часто передує тривалий продромальний період, який теоретично може бути використаний для запобігання або гальмування аутоімунних процесів.Сьогодні з'явилася можливість за допомогою стандартизованих комерційних наборів проводити дослідження з визначення аутоантитіл до антигенів щитоподібної і підшлункової залоз у крові пацієнтів групи ризику і з високим ступенем вірогідності передбачати клінічну маніфестацію захворювання.

Успіхи в пізнанні тонких механізмів патогенезу аутоімунних захворювань, а також розвиток новітніх технологій, що дозволяють змінювати геном і маніпулювати імунологічними реакціями, стимулювали величезну кількість робіт з пошуку нових ефективних методів лікування і профілактики аутоімунних ендокринопатій.

Останніми роками спостерігається справжній бум досліджень, присвячених розробці способів попередження цукрового діабету 1-го типу. У цьому плані показова динаміка зростання пропонованих методів: у 1994 році кількість таких методів складала близько 70, в 1998 році — 125, а в 2005 — вже налічувала 192. Переважна більшість досліджень проведена в експериментах на NOD-мишах — моделі генетично детермінованого цукрового діабету 1-го типу [4].

За спрямованістю дії ці методи можна об'єднати в декілька основних груп:

1. Імуносупресорна терапія (циклоспорин А, імуран).

2. Застосування речовин, що пригнічують дію прозапальних медіаторів (нікотинамід, 1,25-дигідроксівітамін-D 3 і його аналоги та ін.).

3. Індукція імунологічної толерантності шляхом парентерального, перорального або інтраназального введення автоантигенів (наприклад, інсуліну або GAD). Антигени використовуються самостійно або в комбінації з бактеріальними ад'ювантами.

4. Терапія моноклональними антитілами: анти-CD2, анти-CD3, анти-CD8 та ін., що викликає тотальне або вибіркове знищення клітин, які беруть участь в аутоімунних реакціях.

5. Генерація in vivo і ex vivo поліклональних або антигенспецифічних регуляторних Т-клітин (Treg — Foxp3+CD25+CD4+), що відміняють розвиток автоагресії.

6. Генна і протеомна технології.

7. Клітинна терапія, у тому числі стовбуровими клітинами.

У різних дослідницьких центрах було показано, що застосування цих методів дозволяє істотно загальмувати, а в деяких випадках і повністю відмінити розвиток діабету 1-го типу у NOD-мишей.

Але попри аргументовані теоретичні передумови і обнадійливі результати, отримані в експерименті, клінічна апробація деяких з цих розробок (зокрема, пероральне і підшкірне введення малих доз інсуліну, застосування нікотинаміду) не виправдала надій. Так, багатоцентрові дослідження, проведені в країнах Західної Європи і Північної Америки, не показали зниження ризику розвитку діабету у пацієнтів групи ризику.

Причини низької ефективності спроб превентивної терапії цукрового діабету у людей зараз аналізуються. Очевидно, відмінності в механізмах етіології і патогенезу автоімунних ендокринопатій людей і тварин набагато істотніші, ніж спочатку передбачалося. Не знецінюючи значення експериментальних моделей, слід з більшою обережністю ставитися до екстраполяції даних, отриманих у дослідженнях із тваринами, на ситуацію, що може мати місце у людини. Іншою можливою причиною невдач може бути невірно вибрана мішень терапевтичної дії через помилкове трактування, а в ряді випадків і переоцінки ролі окремих чинників в деструкції ендокринних клітин.

Останнім часом великі надії покладають на клітинну терапію. Наприклад, передбачається можливість регенерації β-клітин за рахунок власних попередників, а також використання стовбурових клітин різного походження (ембріональних, клітин кісткового мозку і печінки). Прогенітори β -клітин ідентифіковані в дорослій тканині підшлункової залози, але поки немає розроблених технологій для їх культивування і розмноження в кількостях, достатніх для терапевтичних цілей. Минулі 2–3 роки ознаменувалися появою відразу декількох робіт з різних дослідницьких центрів щодо отримання інсулінпродукуючих клітин із стовбурових клітин кісткового мозку.

Підсумовуючи вищевикладене, слід зазначити, що успішний розвиток фундаментальної імуноендокринології значною мірою прояснив механізми і закономірності взаємовпливу ендокринної та імунної систем, дозволив визначити місце і роль імунологічних чинників в патогенезі ендокринних захворювань. Почалося впровадження результатів наукових досліджень в клінічну практику. І хоча залишається ще багато спірних і невирішених питань, інтенсивний розвиток новітніх технологій дає підстави сподіватися, що в недалекому майбутньому з'явиться новий арсенал імуномодулюючих засобів, здатних вибірково впливати на окремі субпопуляції клітин імунної системи і моделювати їх функції. Підсумком об'єднаних зусиль ендокринологів та імунологів буде розробка патогенетично обгрунтованих високоефективних методів лікування і профілактики аутоімунних захворювань ендокринних органів.

 


Bibliography

1. Замотаєва Г.А., Захарченко Т.Ф. Роль чинників природного імунітету в патогенезі експериментального цукрового діабету // Клінічна та експериментальна патологія. — 2004. — Т. 3, № 2, ч. 2. — С. 361-363.

2. Замотаєва Г.А. Чеботарев В.Ф. Ендокринна функція тимуса у дітей та підлітків з доброякісною патологією щитовидної залози // Ендокринологія. — 2000. — Т. 5, № 1. — С. 35-39.

3. Чеботарев В.Ф. Современные представления о механизмах аутоиммунного процесса. Аутоагрессия и проблема иммунореабилитации при эндокринной патологии // Імунологія та алергологія. — 1998. — № 1–2. — С. 59-63.

4. Atkinson M.A. Thirty years of investigating the autoimmune basis for type 1 diabetes // Diabetes. — 2005.— Vol. 54. — P. 1253-1263.

5. Von Boehmer H., Kisielow P. Negative selection of the T-cell repertoire: where and when does it occur? // Immunol Rev. — 2006. — Vol. 209. — P. 281-288.

6. Caturegli P., Kimura H., Rocchi R., Rose N.R. Autoimmune thyroid diseases // Curr. Opin. Rheumatol. — 2007. — Vol. 19, №. 1. — P. 44-48.

7. Davidson A., Diamond B. Autoimmune diseases // NEJM . — 2001. — Vol. 345, № 5. — P. 340-350.

8. Fathman C.G., Soares L., Chan S.M., Utz P.J. An array of possibilities for the study of autoimmunity // Nature. — 2005. — Vol. 435. — P. 605-611.

9. Gallegos A., Bevan M.J. Central tolerance: good but imperfect // Immunol Rev. — 2006. — Vol. 209. — P. 290-297.

10. Goya R.G., Brown O.A., Pleau J.M. et.al. Thymulin and the neuroendocrine system // Peptides. — 2004. — 25. — P. 139-142.

11. Hansenne I. Thymic transcription of neurohypoohysial and insulin-related genes: impact upon T-cell differentiation and self-tolerance // J. Neuroendocrinol. — 2005. — Vol. 17, № 5. — P. 321-327.

12. Kelly M.A. Rayner M.L., Mijovic C.H., Barnett A.H. Molecalar aspects of type 1 diabetes // J. Clin. Pathol.: Mol. Pathol. — 2003. — Vol. 53. — P. 1-10.

13. Kent S.C., Chen Y., Bregoli L. et al. Expanded T-cells from pancreatic lymph nodes of type 1 diabetic subjects recognize an insulin epitope // Nature. — 2005. — Vol. 435. — P. 224-228.

14. Krenger W. Foreign and self — the challenge for the immune system // Schweiz Rundsch Med. Prax. — 2007. — Vol. 96, № 6. — P. 199-204.

15. Kronenberg M., Rudensky A. Regulation of immunity by self-reactive T-cells // Nature. — 2005. — Vol. 435. — P. 598-604.

16. Ludkowski V.A., Allicotti G.M., Sarvetnick., Pinilla C. Peptides from common viral and bacterial pathogens can efficiently activate diabetogenic T-cells // Diabetes. — 2004. — Vol. 53, № 9. — P. 2301- 2309.

17. McLachlan S.M., Rapoport B. Autoimmune hypothyroidism: T-cells caught in the act // Nature Medicine. — 2004. — Vol. 10, № 9. — P. 895-899.

18. Parnes O. Autoimmune disease // The Lancet. — 2006. — Vol. 367. — P. 389.

19. Pinoker C., Gilliam L., Hampe C., Lernmark A. Autoantibodies in diabetes // Diabetes. — 2005. — Vol. 54. — P. 52-61.

20. Randolph D.A., Fathman C.G. CD4+CD25+ regulatory T cells and their therapeutic potential // Annu. Rev. Med. — 2006. — Vol. 57. — P. 381-402.

21. Sakaguchi S. Naturally arising Foxp3-expressing CD25 + CD4 + regulatory T cells in immunological tolerance to self and non-self // Nat. Immunology. — 2005. — Vol. 6. — P. 345-352.

22. Savino W., Dardenne M. Neuroendocrine Control of Thymus Physiology // Endocrine Reviews. — 2000. — 21, № 4. — P. 412-443.

23. Schwartz R.H. Natural regulatory T-cells and self-tolerance // Nat. Immunology. — 2005. — Vol. 6. — P. 327-330.

24. Steck A.K., Bugawan T.L., Valdes A.M. et al. Association of non-HLA genes with type 1 diabetes autoimmunity // Diabetes. — 2005. — Vol. 54, № 8. — P. 2482-2486.

25. Tree T.I., Roep B.O., Peakman M. A mini meta-analysis of studies on CD4+CD25+ T-cells in human type 1 diabetes: report of the Immunology of Diabetes Society T Cell Workshop // Ann. N. Y. Acad. Sci. — 2006. — Vol. 1079. — P. 9-18.

 


Back to issue