Імунологічний моніторинг реципієнта після трансплантації

1. Тонкоголкова аспіраційна біопсія трансплантанту (мало травматична, високоінформаційна), за допомогою якої гістохімічним чи імунофлюоресцентним методом з використанням моноклональних антитіл вивчають клітинний склад біоптату. Прогноз сприятливий у тому випадку, коли серед клітин немає макрофагів і нейтрофілів.

2. Дослідження показників імунної системи реципієнта - особливий інтерес викликає значення імунорегуляторного індексу (CD4⁺/CD8⁺), який повинен коливатися в межах 1,0-1,3. У випадку підвищення цього індексу з’являється ризик розвитку кризи відторгнення, у випадку його зниження - ризик розвитку інфекційних ускладнень.

3. Дослідження комплементарної активності сироватки та компонентів комплементу (С2, С3, С5) для фіксації фази споживання комплементу;

4. Дослідження цитотоксичної активності лімфоцитів у культурі фібробластів (клітин-мішеней); реакція позитивна в 80-90% випадків за 1-2 тижні до перших проявів кризи відторгнення.

5. Посилення реакції бласттрансформації лімфоцитів у культурі змішаних лімфоцитів - виявляється за 3-4 дні до перших проявів кризи відторгнення.

6. Виявлення лімфоцитотоксичних антитіл до В-лімфоцитів, титр яких підвищується у 80% випадків перед розвитком кризи відторгнення.

7. Визначення рівня сироваткового ІЛ-2 та ІЛ-1 та експресії рецепторів до ІЛ-2 з використанням моноклональних антитіл. Підвищення концентрації ІЛ-1 та ІЛ-2 відноситься до прогностично несприятливих факторів, у зв’язку з тим, що перший продукується активованими макрофагами, а другий - сприяє активації Т-цитотоксичних лімфоцитів з наступним цитолізом клітин трансплантату.

8. Моніторинг активації інфекційних збудників, які активуються на тлі імуносупресивної терапії (герпесвіруси - цитомегаловіруси, вірус Епштейн-Барр, віруси простого герпесу; умовно-патогннні мікроорганізми та збудники, які присутні в тканинах трансплантату).

Посттрансплантаційний моніторинг – різний в залежності від типу трансплантації. При авто – та ізотрансплантації приживлення трансплантанту залежить майже повністю від якості проведеного хірургічного втручання. При ало- чи ксенотрансплантації процес відторгнення присутній майже у всіх випадках. У цих випадках необхідний контроль ефективності імуносупресивної терапії та прогнозування кризи відторгнення на основі показника співвідношення CD4⁺/CD8⁺. У випадку його збільшення до 4 з’являється загроза відторгнення трансплантанту або загострення автоімунної хвороби (що також може стати причиною відторгнення).

Термін трансплантація кровотворних клітин стосується трансплантації кісткового мозку та ізольованих з крові (найчастіше пуповинної) кровотворних клітин.

Існує два види трансплантації кровотворних клітин – автогенічний (автогенний) та алогенний. Автогенна трансплантація виконується як допоміжний захід до хіміотерапії чи радіотерапії. Алогенна трансплантація використовується з метою реконструкції імунної системи або кровотворення при наступних хворобах: гемобластози (гострі та хронічні лейкози, мієлома, мієлодиспластичні синдроми, лімфоми, а також незворотнє пошкодження кісткового мозку під час хіміотерапії; первинні імунодефіцити (важкий комбінований імунодефіцит, синдром Віскотта-Олдрича, синдром “голих”лімфоцитів); апластична анемія; анемія Фанконі; серповидноклітинна анемія; таласемія; остеопетроз.

Кістковий мозок донора містить стовбурові клітини кровотворення, клітини-попередниці лімфопоезу, а також зрілі Т- і В-лімфоцити. Домінування імунної системи донора над імунною системою реципієнта може викликати розвиток хвороби трансплантат проти господаря. У патогенезі цієї хвороби важливу роль відіграютьCD4⁺- таCD8⁺- лімфоцити. Алореактивні Т-лімфоцити з трансплантованого кісткового мозку інфільтрують тканини господаря і викликають у них цитотоксичний ефект. Це супроводжується“цитокіновою бурею”– виділяється низка цитокінів (IFN-γ,GM-CSF,TNF,IL-1,IL-2,IL-4,IL-6), частина з яких синтезується активованими клітинами донора. Трансплантація гемопоетичних клітин кісткового мозку є ефективною при лікуванні: онкогематологічних хвороб (у 10 разів підвищує ефективність лікування); онкологічних хвороб; первинних імунодефіцитів (аллогенні трансплантації); системних (ревматологічні) та органоспецифічних (множинний склероз) автоімунних хвороб.

На сьогоднішній день у світі найчастіше проводяться трансплантації гемопоетичних стовбурових клітин (з кісткового мозку, периферійної та пуповинної крові), а також органи - серце, нирки, підшлункова залоза, печінка, легені, шкіра і рогівка.

Післяопераційні ускладнення:

• розвиток інфекційних ускладнень частіше відбувається після передозування імунодепресантів;

• формування пухлин у 6% хворих;

• загострення цитомегаловірусної, токсоплазмової інфекції;

• розвиток фульмінантних форм вірусних гепатитів тощо.

Імунотерапія реципієнтів органів – складається із двох принципових компонентів:

• постійна керована імуносупресія (надмірна імуносупресія різко збільшує ризик розвитку некерованих інфекційних ускладнень і злоякісних пухлин);

• профілактика та лікування кризів відторгнення (імуносупресанти необідно застосовувати в значно більших дозах).

Принциповим питанням в трансплантології є запобігання процесу відторгнення алогенного трансплантату або його гальмування. З цією метою застосовується імуносупресія.

Види імуносупресії:

1. Фармакологічний (глюкокортикостероїди, дрібномолекулярні інгібітори ДНК– циклоспорин; інгібітори проліферації, антиапоптичні у фазі G1 середники; інгібітори синтезу ДНК – азатіоприн;;FK-506 (такролімус) - потужний імунодепресант, який перериває транскрипцію генів ІЛ-2, ІЛ-3, ІЛ-4,IFN-γ,TNF-α; рапаміцин - метаболіт грибів, блокує проходження сигналів від інтерлейкінів до лімфоцитів.

2. Фізичний (операційне видалення або дренування деяких лімфатичних органів; тимектомія повна чи часткова; опромінення).

Перспективи імуносупресивної терапії.

Всі вище вказані імуносупресанти виявляють пригнічуючу дію на всю Т- і В- системи специфічного імунітету, що диктує необхідність пошуку вузько специфічних імуносупресорів. За останній час визначились два основних напрямки: 1) розробка нової генерації екзогенних імунотропних середників і 2) створення біологічних імуносупресорів.

У першому випадку великі надії покладають на можливість цілеспрямовано впливати на функціонування лімфоцитів, активуючи або пригнічуючи кінази. На сьогоднішній день відомі три кінази - тирозинова, серотонінова і треонінова, які приймають участь у передачі сигналів, що запускають каскад реакцій, скерованих на активацію лімфоцитів.

Біологічні імуносупресори- моноклональні антитіла протиCD3-антигену та α-ланцюга для рецептору до ІЛ-2 (анти-CD25), білкиCTLA-4, антитіла протиFc-фрагменту антитіл тощо. Це препарати, які не допускають взаємодії антигенпрезентуючих клітин з Т-лімфоцитами.

На теперішній час у трансплантології почали використовувати штучні органи - аналоги органів людини, які здатні замінити їх функцію протягом певного часу. Існують штучна нирка, серце. Однак, відсутній аналог такого складного в функціональному відношенні органу, як печінка. Проводиться робота щодо створення штучної легені.

Перспективним напрямком розвитку трансплантології є клітинна трансплантологія. Досягнуті певні успіхи в трансплантації острівцевих клітин підшлункової залози. Здійснюються спроби нейротрансплантації, тобто заміщення у мозку хворого дегенерованих нейронів на гомологічні нейрони плода людини (наприклад, при хворобі Паркінсона). Новий етап клітинної трансплантології розпочався в 1998 р., коли американські дослідники Джеймс Томпсон і Джон Беккер виділили ембріональні стовбурові клітини (ЕСК/ESC)з людського зародка, що відкрило можливість їх безпосередньої трансплантації, а також вирощування з них тканин і органів завдяки унікальним властивостям ЕСК - тотіпотентності. Всі стовбурові клітини незалежно від їх походження та джерела виділення володіють трьома спільними унікальними властивостями: 1) здатністю до самопідтримки протягом тривалого часу; 2) відсутністю спеціалізації, тобто експресії маркерів, які відповідають за їх специфічні функції; 3) спроможністю ЕСК до диференціації в будь-які спеціалізовані клітини.

Стовбурові клітини виявлені в сітківці й рогівці ока, епідермісі шкіри, кістковому мозку, периферичній і пуповинній крові, в судинах, пульпі зуба, в нирках, епітелії ШКК, в підшлунковій залозі, печінці, головному і спинному мозку людини.

У залежності від ступеня диференціації та терапевтичного застосування, стовбурові клітини поділяються на: 1) гемопоетичні стовбурові клітини CD34⁺, виділені з кісткового мозку, периферичної та пуповидної крові; їхня трансплантація відома під назвою пересадка кісткового мозку, яку застосовують для лікування лейкемії, лімфом тощо; 2) гемангіобласти (АС133⁺), виділені з пуповидної крові; 3) стромальні - з жирової тканини; 4) мезенхімальні - з кісткового мозку, пуповинної крові, пульпи зубів, ендометрію; 5) стовбурові клітини вушної раковини; 6) мультипотентні стовбурові клітини дорослих; 7) невральні - прогенітори олігодендроцитів; 8) скелетні міобласти й м’язові стовбурові клітини; 8) ембріональні стовбурові клітини.

Таким чином, стовбурові клітини - це недиференційовані клітини, які першими утворюються в організмі зародка та здатні диференціюватися в спеціалізовані клітини організму.

Відомі наступні механізми впливу клітинної терапії: замісна дія, загальний і специфічний стимулюючий, протизапальний, дезінтоксикаційний, захисний та імунокорегуючий.

Стовбурові клітини ембріонального походження поділяються на:

• Тотіпотентні стовбурові клітини – клітини, які можуть диференціюватися в будь-які типи клітин організму людини; в основному, їх можна отримати через кілька перших поділів після запліднення;

• Поліпотентні стовбурові клітини – клітини, які походять від тотіпотентних стовбурових клітин; формуються приблизно через 4 дні після запліднення, можуть диференціюватися в різні типи клітин, однак відмінних від клітин, в які диференціюються тотіпотентні стовбурові клітини.

Однак, ембріональні клітини володіють недопустимо високою схильністю перероджуватися не тільки в здорові, а й у ракові клітини. Тому, при їх застосуванні існує ризик формування онкопатології. У світі ще не виділена безпечна лінія мелося, бріональних стовбурових клітин, які можна було б використовувати в клініці. Виявися, що способи отримання стовбурових клітин відносяться до головної перешкоди для їх вивчення та клінічного застосування. Законодавчі документи багатьох країн забороняють або значно обмежують наукові дослідження in vitro з метою екстракорпорального запліднення ембріонів та абортивного матеріалу з етичних міркувань. Рішення про передачу ембріона для отримання ЕСК повинен приймати донор окремо від рішення про проведення аборту і не заохочуватися фінансовою винагородою, щоб це не стало стимулом для аборту.

Крім ембріональних стовбурових клітин існують мультипотентні стовбурові клітини та клітини-попередники “уніпотентних стовбурових клітин”. Мультипотентні стовбурові клітини походять від поліпотентних стовбурових клітин та є клітинами-попередниками спеціалізованих клітин різних тканин, наприклад, гемопоетичні стовбурові клітини, які знаходяться в кістковому мозку і диференціюються в усі форми клітин крові. Уніпотентні клітини-попередники стовбурових клітин – можуть продукувати тільки один тип клітин, наприклад клітини-попередники еритропоезу диференціюються тільки в еритроцити; клітини-попередники лімфоцитопоезу - тільки в лімфоцити і т.д.

Існує кілька способів отримання ембріональних стовбурових клітин: класичний і донорспецифічний. Класичний спосіб - це отримання ембріональних стовбурових клітин шляхом руйнування ембріона, з якого вони походять; при модифікованому класичному способі – життя ембріона не піддається ризику, однак отримані клітини не мають генетичних донорських характристик. Донорспецифічний спосіб – отримання поліпотентних стовбурових клітин з використанням методу переносу ядра з соматичної клітини хворого (наприклад, з лімфоцита периферичної крові) в яйцеклітину донора з метою отримання для хворого генетично тотожної тканини. Удосконалений донорспецифічний спосіб - отримання поліпотентних стовбурових клітин з використанням методу переносу ядра включно із блокуванням на стадії бластоцисти гену cdx2, внаслідок чого зародок стає непридатним до імплантації.

Генно-інженерні маніпуляції здатні змінити імунні характеристики ЕСК і знизити ризик розвитку реакції «трансплантат проти господаря», однак не можуть забезпечити повну безпеку реципієнту. Ризик появи генетичних мутацій під час генно-інженерних маніпуляцій досить реальний. Не виключено, що ці мутації можна буде виявити до проведення трансплантації.

Протягом останніх років відмічається значний прогрес в області дослідження соматичних стовбурових клітин. Існують певні переваги щодо їх використання замість ЕСК: соматичні СК отримують з тканин самого пацієнта, таму відсутні етичні проблеми та проблеми імунологічного відторгнення. Соматичні СК з кісткового мозку, пуповинної і периферичної крові - найбільш перспективні джерела отримання СК.

Примітивні стовбурові клітини ідентифіковані в периферичній крові - їх називають бластомероподібні стовбурові клітини. Ці стовбурові клітини здатні диференціюватися в більшість тканин та органів тіла. Концентрація СК у дорослої людини максимальна в кістковому мозку, де знаходяться два види СК - гемопоетичні і мезенхіальні. Для мобілізації СК і їх виділення з периферичної крові використовують імуностимулюючі речовини (колонієстимулюючі фактори, деякі цитокіни, циклофосфамід), які не відносяться до цілком безпечних середників.

Останнім часом широко застосовуються стовбурові клітини пуповинної крові, які є дуже якісними стовбуровими клітинами. Збір плацентарно-пуповинної крові після народження дитини з наступним її кріоконсервуванням - найлекший спосіб отримання стовбурових клітин (СК). На сьогоднішній день у всьому світі визнано, що найкращим, найдешевшим і безпечним джерелом гемопоетичних СК є пуповинна кров. Однак, у багатьох зразках цієї крові кількість СК невелика, тому їх застосування є обмеженим. У США батьки здають пуповинну кров дитини від 10% пологів, перший внесок за послуги складає 600 доларів, а вартість зберігання - до 2 тис. доларів. Стовбурові клітини крові використовуються для лікування дітей з генетично детермінованими хворобами, такими як серповидноклітинна анемія, таласемія та лейкемія.

Існує низка проблем, які пов’язані з використанням соматичних СК порівняно з ЕСК: 1) соматичні СК погано ростуть у культурі, обмежені у диференціації в інші типи клітин; 2) невідомо, як довго можна підтримувати і комітувати соматичні СК з диференційованих тканин в зрілі клітини будь-яких інших тканин; 3) використання соматичних СК у регенеративній медицині пов’язане з проблемою їх ідентифікації, оскільки відсутні надійні маркери, які дозволяють вірогідно визначити соматичні СК в різних тканинах.

Тому, ЕСК видаються більш привабливими, оскільки доведена їх здатність (у ембріональному мікрооточенні) генерувати всі клітинні типи. Однак, на практиці надзвичайно тяжко отримати в культурі з ЕСК той тип клітин, який планується.

Необхідно пам’ятати про обмеження використання СК у клінічній практиці, які пов’язані з можливим інфікуванням цих клітин вірусами герпесу, гепатитів, ВІЛ тощо. Вартість лабораторних досліджень збільшує затрати на використання СК та підвищує відповідальність за можливі ускладнення. Окрім медичних, етичних і юридичних проблем, які пов’язані з клітинною технологією, існує також нерозуміння цього питання в суспільстві. Використання СК часто асоціюється з клонуванням, з вирощуванням людських ембріонів на «запчастини». Клонофобія набрала значний розмах і успішно використовується релігійними конфесіями, політичними і суспільними діячами.

Найефективнішим способом отримання ембріональних людських стовбурових клітин є терапевтичне клонування, коли генетична інформація СК замінюється на генетичну інформацією від пацієнта. Такі маніпуляції є досить небезпечними, в зв’язку з тим, що в цих «терапевтичних» клонах існує велика ймовірність формування аномалій, що перешкоджає застосування таких СК в клінічній практиці.

Етапи створення стовбурових клітин для терапевтичного клонування:

1. ядро забирається з яйцеклітини;

2. від пацієнта забираються зрілі клітини (так звані донорські), наприклад, крапля крові з пальця;

3. клітини пацієнта культивують у спеціальному середовищі із додаванням ростових факторів, що примушує їх знову диференціюватися;

4. електричним імпульсом видаляють ядро із зрілої донорської клітини і вводять його до позбавленої ядра яйцеклітини;

5. індукується поділ яйцеклітини;

6. утворюється певна кількість стовбурових клітин у формі ембріона, які генетично ідентичні пацієнтові.

За останні роки вчені запропонували створити гібрид людина-миша, що може стати не тільки високопродуктивним засобом отримання ЕСК, а й логічним з точки зору біоетичних вимог.

Переваги пересадки стовбурових і спеціалізованих клітинних клонів порівняно з пересадкою цілих органів підтверджені наступними науково-практичними аргументами: 1) трансплантація ембріональних стовбурових клітин людини не вимагає типування HLA-антигенів та підбору пари «донор-реципієнт»; 2) неболючість і нетравматичність процедури; 3) скорочення терміну перебування хворого на стаціонарному лікуванні; 4) дефекти біохімічної функції органу можна компенсувати невеликою кількістю його клітин (1-10%); 5) замісна клітинна терапія високо диференційованими клітинами дозволяє позбавитися від ендотеліальних клітин судин, лейкоцитів-«пасажирів», інших донорських клітин, які втягуються в процес імунологічного відторгнення; 6) підсадку СК можна регулювати певними дозами клітин і багаторазово повторювати; 7) культура СК може довготривало зберігатися і транспортуватися; 8) маніпуляції з ЕСК дозволяють подолати не тільки імунологічні, а й міжвидові бар’єри.

Найбільший ефект лікування стовбуровими клітинами досягнуто в клініці генетично детермінованих хвороб, онкології, кардіології та неврології. Великі перспективи з клінічної та біоетичної точки зору покладають на створення гібриду людина-миша.

В європейських країнах число трансплантацій гемопоетичних стовбурових клітин становить понад 20 на 1 млн. населення, а в деяких країнах - перевищує 40-50 на 1 млн. жителів.

В Україні операції з застосуванням стовбурових клітин і терапевтичне клонування не заборонені і не дозволені. Державне фінансування для наукового вивчення функції СК та можливого практичного використання їх в клініці відсутнє. Однак, приватних клінік, які пропонують лікування і омолодження за допомогою СК, в Україні дуже багато. Даний напрямок трансплантології в якнайбільшій мірі відноситься до тих аспектів, які доведеться розвинути в майбутньому та законодавчо затвердити. Це – завдання для наступних поколінь вчених-медиків та практичних лікарів.

Л е к ц і я 11

ІМУНОЛОГІЯ РЕПРОДУКЦІЇ

Чоловіча та жіноча репродуктивні системи, виконуючи свою спеціалізовану роль продовження роду, потребують відповідної анатомічної будови та специфічної підтримки зі сторони імунної системи.

Особливо цікавою з цієї точки зору є чоловіча репродуктивна система, яка володіє безперервним циклом диференціації (сперматогенезу) і аналогічно до кісткового мозку володіє постійним стійким пулом стовбурових клітин (архісперматогоній) та відноситься до самовідновлюючих систем людського організму. У зв’язку з тим, що чоловічі статеві органи локалізуються поза черевною порожниною, вони можуть функціонувати при зниженій температурі (до +33˚С), що суттєво впливає на умови клітинної диференціації, сприяючи сповільненню метаболічних реакцій і зниженню потреб щодо енергозабезпечення.

Статева система жінки функціонує в кращих умовах тому, що її статеві органи розташовані всередині черевної порожнини. Процес диференціації яйцеклітин є більш безпечним, перебуває в стані постійної готовності протягом статевозрілого періоду життя жінки. У період овуляції відсутній феномен “надміру” жіночих статевих клітин.

Роль імунної системи є особливою відносно чоловічої та жіночої статевих систем. Імунні фактори активно діють у напрямку формування нейтрального середовища для статевих клітин. У середньому за час статевого життя в організм жінки поступає біля трильйону сперматозоїдів. Жіночий організм повинен бути фізіологічно готовим до сприйняття чужорідних антигенів чоловічих гамет, не ініціюючи при цьому формування імунної відповіді проти сперматозоїдів. У випадку формування такої агресивної відповіді репродукція була б неможливою. Одночасно імунна система жінки не може залишитися нейтральною щодо антигенів/патогенів, які поступають ззовні й проти яких необхідно формувати імунний захист. Як у жінки, так і в чоловіка ми зустрічаємося з дуже складною грою імунобіологічних факторів, кінцевою метою якої повинно бути створення умов для репродукції. Однак, часто процес цієї гри серйозно порушується, не залишаючи можливості для розмноження природнім для людини способом. Це – один з найважливіших викликів сьогодення для нашої цивілізації.

Толерантність проти антигенів сперматозоїдів

Потенційно ризикованою подією для кожного чоловічого організму є поява диференційних антигенів на чоловічих статевих клітинах у період статевого дозрівання (11-13 років). Після цієї події організм чоловіка постає перед проблемою забезпечення охорони гамет від імунної системи власного організму.

У цьому процесі приймають участь дві групи факторів:

1) анатомічний бар΄єр кров-яєчко, який розмежовує систему диференціювання гамет від кровоносної системи з елементами імунної системи;

2) стан імунологічної толерантності.

Секвестрація або анатомічне відмежування від імунного нагляду реалізується за участю таких активних факторів, як супресивні медіатори та пасивних факторів – особливостей анатомічної будови слизових сперматогенних канальців.

У активній імунорегуляції домінуючу роль відіграють клітини Сертолі. Ці клітини, контактуючи із статевими клітинами в процесі диференціації, забезпечують їх поживними речовинами та відносяться до важливих елементів сперматогенного гомеостазу. Тільки 1/5 частина сперматогоній залишає адлюмінальну частину сперматогенного канальця, решта сперматогоній підлягають апоптозу та резорбції. Екстракти клітин Сертолі містять імуносупресивні фактори, які здатні гальмувати проліферацію лімфоцитів. Окрім цього, клітини Сертолі можуть індукувати апоптоз активованих лімфоцитів завдяки експресії на їх мембранах лігандів для білка Apo-1/Fas(CD95). Спермальна рідина, яка створює мікросередовище для диференційованих гамет, багата на активні біологічні фактори, які володіють імуномодулюючим та імуноінгібуючими властивостями.

При цьому необхідно підкреслити наявність місцевого імуносупресивного впливу прогестерону, а особливо тестостерону, які синтезуються в гонадах.

Клітини Лейдіга гальмують презентацію антигену через формування щільних контактів з мононуклеарними лейкоцитами, які проникають у тканини. Ця система активної імунологічної регуляції опосередковано свідчить про те, що анатомічний бар΄єр кров-яєчко не відноситься до повністю непроникливого. Це стосується й інших органів чоловічої статевої системи (наприклад, придатків), в яких також виявляються лімфоцити.

Жіноча статева система постійно контактує з низкою “чужих” антигенів та “чужих” елементів чоловічого еякуляту. У жінок, які ведуть регулярне статеве життя, відмічена незначна активація імунної системи. Вважається, що збуджується клітинний тип імунної відповіді на антигени сперми. Місцевий імунітет на рівні матки реагує незначно вираженою гуморальною імунною відповіддю, яка регулюється гормонально. Тому, жіночу статеву систему тільки частково можна вважати імунологічно привілегійованою.

Існує кілька механізмів, які запобігають сенсибілізації жіночого організму антигенами сперми. До них належать:

1) швидке усунення антигенів завдяки вираженій місцевій міграції гранулоцитів;

2) перебування чоловічих статевих клітин в середовищі сім΄яної плазми, яка має імуносупресивні властивості;

3) прискорена елімінація сперматозоїдів завдяки, так званим, натуральним антитілам із широкою специфічністю. Ці антитіла швидко покривають поверхню сперматозоїда, запобігаючи утворенню проти них антитіл з високою антиспермальною специфічністю.

Спермальні антигени

До основних антигенів сперматозоїдів відносяться: 1) поверхневі антигени сперматозоїдів; 2) антигени акросоми сперматозоїдів; 3) антигени ядер сперматозоїдів.

Поверхневі антигени сперматозоїдів

На поверхні сперматозоїда ідентифіковані антигени, завдяки яким відбувається їх взаємодія з яйцеклітиною. До найбільш вивчених спермальних антигенів належать антигени PH-20 та PH-30, які розташовані на постакросомальній частині клітинної мембрани сперматозоїда. Під час акросомальноїної реакції сперматозоїда (приготування до пенетрації прозорої зони яйцеклітини) антиген PH-20 з΄являється на поверхні голівки сперматозоїда, що вказує на початок процесу його зв΄язування з яйцеклітиною. Антиген PH-20 володіє гіалуронідазною активністю, на що вказує його здатність до пенетрації прозорої зони яйцеклітини, а також участь у системі рецепторів, які забезпечують з΄єднання гамет. Дослідники вважають, що деякі білки-посередники, які сприяють злиттю гамет, є подібними до фузіогенних вірусних білків. Це можна доказати на прикладі фертиліну (PH-30) – білка сперматозоїдів морської свинки, структурно наближеного до вірусних білків, які індукують злиття гамет. У взаємодії гамет приймають також участь такі рецептори, як C1qR, CR3, FcγR, CD46. На репродуктивних клітинах існують також антигени, які експресуються на імунокомпетентних клітинах, однак вони відрізняються іншими властивостями своїх епітопів, зокрема цукрових (CD52). Донедавна вважалося, що цей антиген наявний тільки на поверхні лейкоцитів та епітеліоцитів. На теперішній час він ідентифікований на головках сперматозоїдів. Так, антиген SAGA-1 (sperm agglutination antigen-1) має ідентичний до молекули CD52 білковий склад, однак відрізняється структурою олігосахаридів.

Антигени акросоми сперматозоїдів

Акросома – це органела, локалізована в передній частині голівки сперматозоїда. Її часто порівнюють з лізосомою соматичних клітин, особливо в плані подібності кислого середовища та вмісту гідролітичних ферментів (протеаз, ліпаз, фосфатаз, глікозидаз). Під час акросомної реакції відбувається вивільнення цих ферментів. При цьому відкривається внутрішня сторона мембрани сперматозоїда. Акросомні антигени приймають участь у подальших етапах взаємодії гамет (зв΄язаних з пенетрацією прозорої зони яйцеклітини). До найбільш важливого ферменту акросоми відноситься проакрозин, який після акросомальної реакції розщеплюється до окремих субодиниць зрілого акрозину, зв΄язаних між собою. Акрозин відіграє важливу роль у пенетрації сперматозоїдом прозорої зони яйцеклітини. Значення акрозину, як автоантигену остаточно залишається невиясненим.

На сперматозоїдах знаходиться також антиген, спільний для трофобласту і для лімфоцитів - TLX (trophoblast-lymphocyte cross-reactive). Антиген TLX (CD46) відноситься до мембранного білкового кофактору – MCP (membrane cofactor protein), роль якого полягає в зв΄язуванні фрагментів комплементу C3b та C4b та їх інактивації. MCP належить до системи факторів, які готують сперматозоїд до зустрічі з компонентами комплементу, які містяться в жіночій статевій системі.