Антигени ядер сперматозоїдів

Конденсація хроматину в голівці сперматозоїда відбувається внаслідок зміни складу нуклеопротеїнів. До білків, які стабілізують структуру нуклеосоми в соматичних клітинах, відносяться гістони. Під час сперматогенезу відбувається конденсація хроматину сперматозоїда, тобто процес трансформації сперматогонія в сперматозоїд. Гістони при цьому замінюються на специфічні для гонади тимчасові білки, які згодом замінюються на протаміни. Заміна гістонів на протаміни ніколи не буває повною. Історично склалася думка, що протаміни – це перші автоантигени, ідентифіковані в сперматозоїдах.

Імунологічні властивості сім΄яної рідини

Сім΄яна рідина становить біля 80-90% об΄єму еякуляту і є сумішю продуктів синтезу придатків, сім΄яних пухирців, простати та статевих залоз.

Імуносупресивні фактори сім΄яної рідини:

• гальмують презентацію антигенів моноцитами та макрофагами;

• пригнічують фагоцитарні властивості макрофагів та нейтрофілів;

• зменшують активність Т-, В-лімфоцитів та NK-клітин;

• зменшують інтенсивність цитотоксичних реакцій (антитілозалежних та комплементзалежних).

У сім΄яній рідині, окрім невеликої кількості лейкоцитів (біля 1 млн/мл), виявлені наступні цитокіни: TGF-α,-β, IL-1β, IL-6, IL-8 та розчинний рецептор для IL-2. Деякі з цих молекул, наприклад, такі як IL-1 чи TGF-β, синтезуються в яєчках, інші - правдоподібно утворюються в придатках чи інших додаткових чоловічих залозах. Доведено, що підвищений рівень деяких цитокінів пов΄язаний з лейкоцитоспермією або ослабленою здатністю сперматозоїдів до руху. Роль інших цитокінів у цьому аспекті повністю не встановлена. Цитокіни, синтезовані макрофагами та лімфоцитами, викликають зниження рухливості сперматозоїдів.

Імунологічні фактори сперматогенезу

Яєчко є місцем утворення тканинноспецифічних факторів росту, до яких належать:

• субстанція, яка гальмує ріст протоків Мюллера;

• фактор росту сперматозоїдів;

• фактор, який виділяється перитубулярними клітинами і модулює функції клітин Сертолі.

Окрім вище вказаних факторів, в чоловічій статевій системі виявлені фактори росту, які зустрічаються не тільки в гонадах, а й в інших соматичних клітинах - це TGF-α,β; IGF, EGF, FGF, PACAP.

До найбільш суттєвих імуномодулюючих елементів належать цитокіни та продукти генів головного комплексу гістосумісності (HLA). У яєчках виявлена експресія mRNA не тільки для гену IL-1α, а й для цілої родини генів та їх рецепторів, які з ним співпрацюють. IL-1α разом з іншими цитокінами цієї родини виконує подвійну роль: 1) формування імуномодулюючого оточення та 2) промітогенна та апоптична дією. Висока концентрація IL-1Ra успішно гальмує прозапальну дію IL-1α і через це зміцнює мітогенні властивості цього цитокіну. Проведені дослідження вказують на наявність диференційованого синтезу IL-1α і IL-1β в двох принципово різних функціональних відділах яєчок. У експерименті на щурах показаний поступовий ріст рівня IL-1α в процесі статевого дозрівання, що вказує важливу його роль у правильній диференціації і проліферації сперматогенного епітелію. В умовах in vitro продемонстрований вплив IL-2 та IL-6 на функції клітин Сертолі. Синтез цих цитокінів відбувається, в основному, в лімфоцитах, які проникають до яєчка (при запаленні). Стимульовані плацентарним гонадотропіном, клітини Лейдіга реагують на вплив IL-2 зменшуючи синтез cAMP і тестостерону. IL-6 викликає гальмування синтезу ДНК в сперматогоніях, що веде до інгібіції мейозу.

Цікаві дослідження стосуються експресії молекул головного комплексу гістосумісності на клітинах яєчок. Спочатку стверджували, що всі ядровмісні клітини ссавців мають на своїй поверхні молекули HLA 1 класу. Згодом, виявилося, що розміщення цих молекул в організмі людини є диференційованим, а на клітинах деяких тканин їх експресія виявилася меншою. Дослідженнями було показано, що на клітинах різних відділах сперматогенного канальця знаходяться різні HLA-антигени. Так, на клітинах основного відділу канальця, домінує експресія генів, які кодують класичні молекули HLA (А, В, С), а в адлюмінальному відділі – некласичні молекули HLA (E, F, G). Молекули HLA-E відносяться до складового елементу імунологічної толерантності всередині насінневого канальця. Порушення бар΄єру клітин Сертолі може привести до потрапляння пептидів (наприклад, вірусних білків) до основного відділу сперматогенного канальця, де присутні молекули класичних HLA-антигенів (HLA 1 класу), які приймають участь у антигенпрезентації та запуску імунної відповіді.

Антигени прозорої зони яйцеклітини

Прозора зона яйцеклітини (zona pellucida - ZP), в основному, складається з трьох глікопротеїнів ZP1, ZP2, ZP3. Глікопротеїн ZP3 має характер рецептору з молекулярною масою 83 kDa і складається з поліпептидного ланцюга, до якого приєднані олігосахаридні групи, зв΄язані N- та О-глікозидами. Вважається, що при участі молекул глікопротеїну ZP3 до зовнішньої поверхні прозорої зони яйцеклітини прикріплюються сперматозоїд. Друга дуже важлива його біологічна функція – це індукція акросомної реакції в сперматозоїдах, які вже зв΄язані з прозорою оболонкою яйцеклітини. На противагу до функції рецептору для розпізнавання сперматозоїдів, яка залежить від олігосахаридних груп, здатність ZP3 до індукції акросомальної реакції насамперед залежить від поліпептидного ланцюга. Глікопротеїн ZP2 з молекулярною масою 120 kDa – це другорядний рецептор, який розпізнає домени на поверхні сперматозоїдів, у яких вже розпочалася акросомальна реакція. ZP2 зв΄язується з трипсиноподібною протеазою, яка присутня на поверхні сперматозоїда. У процесі наступних етапів запліднення ZP2 переживає обмежений протеоліз, який викликає затвердіння прозорої зони (так зване вільне загальмування поліспермії).

Імунологія яйника

У яйнику відсутній виражений тканинний бар΄єр, аналогічний бар΄єру кров-яєчко. Численні спостереження вказують на обмежений доступ імунних факторів до цього органу. Базальна мембрана розділяє зернисті клітини, які диференціюються від первинних фолікул (пухирців) та зростаючих фолікул на всіх етапах їх формування. У процесі розвитку та дозрівання пухирця змінюється транспорт молекул через базальну мембрану. У результаті цього, в пухирцевій (фолікулярній) рідині виявляються субстанції, які перейшли з периферичної крові (в т. ч. імуноглобуліни) та речовини, які синтезуються зернистими клітинами. Встановлено, що білкові субстанції фолікулярної рідини та сироватки крові при електрофорезі дають подібний профіль. У фолікулі, який гасне, часто знаходять багато клітин різних типів, однак частка цих клітин невідома. Фізіологічно таке явище спостерігається лише в згасаючих фолікулах, а не в ростучих чи дозріваючих. У фізіологічно нормальних умовах невелике число лейкоцитів знаходиться в корі яйника. Вважається, що ймовірна імуносупресія в межах яйника функціонує за участю біологічних факторів, які ними синтезуються.

Взаємодія яйника з імунною системою

Імунна система впливає на дозрівання яйцеклітин та на пізню активацію вісі гіпоталамус-гіпофіз-яйники. Першими ідентифікованими факторами, які впливають на яйники, були IL-1 та IL-2. Ці цитокіни регулюють диференціацію зернистих клітин у дозріваючі фолікули. Проведені дослідження показали наявність гальмуючого впливу на функцію яйників IL-1, синтез якого індукується фолікулостимулюючим гормоном FSH (follicle stimulating hormone). Окрім цього показано, що IL-1 гальмує лютеїнізацію, індуковану лютеїнізуючим гормоном LH (luteinizing hormone) та синтез прогестерону в зернистих клітинах. У культуральних дослідженнях доведений гальмуючий вплив IL-1 на синтез естрадіолу, індукованого людським хоріонічним гонадотропіном HCG (human chorion gonadotropin). IL-2 пригнічує синтез зернистими клітинами яйника прогестерону.

Імунологія заплідненя

Запліднення є комплексним процесом, який вимагає від сперматозоїда виконання низки послідовних дій перед його проникненням у яйцеклітину. До цих обов’язкових послідовних дій відносяться:

1) капацитація;

2) акросомна реакція;

3) зв΄язування із прозорою зоною яйцеклітини (zona pellucida - ZP);

4) пенетрація плазматичної мембрани та злиття з яйцеклітиною.

Для реалізації вказаної послідовності дій необхідні, як мінімум, п’ять поверхневих мембранних білків сперматозоїда, які відповідають за їх зв΄язування із ZP. Найважливішими з них є антиген запліднення FA-1 (fertilization antigen) і спермальний антиген людини HSP (human sperm peptide). У неплідних подружніх пар, які вважали себе здоровими, виявлялися антитіла до FA-1 в сім΄яній рідині чоловіка та в цервікальному слизі жінки. Антитіла до human sperm peptide були знайдені в сироватці крові та сім΄яній рідині чоловіків з імунозалежним непліддям.

Комплекс плід-плацента

Плід можна розглядати як приклад алогенного трансплантату, який успадковує половину батьківського набору антигенів. Існує багато адаптаційних механізмів, які забезпечують виживання плода в фізіологічних умовах, до яких належать:

• матка відноситься до імунологічно привілегійованого органу, в якому активність імунних реакцій є менш активною;

• розмежування плодово-маткового кровообігу з незначним проникненням клітин в обидвох напрямках (у фізіологічних умовах);

• специфічна будова трофобласту, на клітинах якого експресовані некласичні антигени гістосумісності з слабо вираженою здатністю до презентації антигену та продукції факторів, які забезпечують стійкість трофобласту до впливу цитотоксичних антитіл та комплексів антиген-антитіло-компоненти комплементу;

• формування імунної відповіді зі сторони матки, результатом якої є синтез захисних відносно плода факторів;

• нагромадження в ендометрії/децидуальній оболонці матки до- і післяімплантаційних Т-регуляторно-супресорних лімфоцитів.

Імунологічні стосунки між організмом матері та плода характеризуються динамічною рівновагою, при якій плід отримує пасивний імунітет від матері і одночасно розвиває власну імунну компетентність. У той же час мати підтримує власні імунні реакції при відсутності відторгнення трофобласту та плода. У процесі вагітності можлива сенсибілізація матері алоантигенами еритроцитів, білків сироватки крові, тромбоцитів, лейкоцитів плода. Бар’єрним органом між матір’ю та плодом є плацента, в якій трофобласт (тканина плідного походження) виконує функцію імунологічної буферної зони. Для нормального перебігу вагітності необхідні речовини з імуносупресивними властивостями: трофобластичні антигени (білок ранньої фази вагітності, який сприяє супресії Т-лімфоцитів; трофобаст-лімфоцит перехресно-реагуючий антиген; відсутність на клітинах трофобласту антигенів HLA І класу та наявність HLA-G); пригнічення функції NK клітин на тлі збереження їх регуляторної ролі; альбуміни, α-, β-, γ-глобуліни, групоспецифічні антигени, гістамін, α-1-фетопротеїн, α-1-глікопротеїн.

Плацента виконує імунорегулюючу роль завдяки синтезу наступних речовин: хоріонічного гонадотропіну, плацентарного лактогену, естрогену, прогестерону, кортикостероїдів, простагландину Е2, TGF- β тощо. До кінця вагітності в кровоплин матері поступає біля 100 000 клітин трофобласту, які в організмі матері виконують функцію антигенів, сорбуючи алоантитіла - антитіла, які утворилися проти клітин плода. На кінець 1-го - на початок 2-го триместру вагітності в систему «мати-плід» починає поступати антитіла класу IgG, які захищають спочатку плід, а потім дитину від тих інфекцій, якими перехворіла мати.

У випадках імунізації матері антигенами плода, виникають патологічні процеси. Антиплацентарні антитіла можуть зумовити підвищену проникливість плаценти для органних антигенів, результатом чого може стати пошкодження плода чи його смерть.

Існують інші механізми толерантності імунної системи матері: нездатність макрофагів здійснювати презентацію антигенів плода, дефіцит лімфоцитів, відповідальних за імунологічну взаємодію з антигенами плода тощо. Материнська сироватка містить фактори, які гальмують розвиток клітинних імунних реакцій проти лімфоцитів плода і батька дитини. У специфічному пригніченні реакцій відторгнення приймають участь Т-цитотоксичні лімфоцити, циркулюючі імунні комплекси, рівень яких зростає на кінець вагітності; вільні та зв’язані з білками кортикостероїди, які володіють імуносупресивними властивостями; ембріональні і плацентарні антигени, які нейтралізують антитіла, що утворилися у вагітної жінки.

Протягом вагітності на тлі нормальної імунологічної реактивності спостерігаються наступні зміни показників імунної системи: у 1-му триместрі - зниження відносного числа Т-лімфоцитів та підвищення Т-цитотоксичних лімфоцитів; у 3-му триместрі - зниження В-лімфоцитів; посилення спонтанної міграції макрофагів на тлі гальмування їх активності, збільшення концентрації С3 компоненту комплементу; посилений синтез антизапальних цитокінів IL-4, IL-10 на тлі зниженої продукції прозапальних цитокінів - IL-2, IFN-γ, TNF-α та дефіцит цитотоксичних антитіл класу IgG2.

Антигенна різниця між материнським організмом і ембріоном важлива тому, що чим вищий ступінь генетичної чужорідності, тим більша за розмірами утворюється плацента, тим більш активно проходить обмін медіаторів між клітинами та більш пристосованим до постнатального життя стає плід.

Вагітність у ссавців є одним із феноменів природи. Після відкриття механізмів толерантності відносно власних тканин повстало питання – чому імунна система матері не відкидає плід, який відноситься до напівалогенного трансплантату? За останні десятиліття висунуто багато гіпотез, завдяки яким можна пояснити це явище, в т.ч. антигенну незрілість плода, імуносупресію жінки під час вагітності, існування натурального імунологічного бар΄єру в образі плаценти тощо. Хоча, при вивченні цих гіпотез виникли контраверсійні запитання, це, певною мірою, стало стимулом для подальших досліджень імунологічних механізмів, які сприяють розвитку плода в організмі матері.

Багато досліджень вказують на те, що генетичні відмінності між матір΄ю і плодом можуть позитивно впливати на перебіг вагітності, викликаючи наступні процеси:

• збільшення шансів на імплантацію зародка;

• збільшення маси плаценти та плоду;

• зменшення ризику викиднів;

• зменшення ризику розвитку міхурцевого заносу;

• зменшення ризику розвитку деяких внутрішньоматкових вірусних інфекцій.

У тканинах трофобласту (особливо в зовнішньому синцитіотрофобласті) не експресуються типові для презентації антигени, а саме - класичні молекули НLA I і II класів. На неворсинчатому трофобласті експресуються молекули НLA І класу, HLA-G з незначним поліморфізмом, що приводить до обмеженої презентація антигену. Молекули HLA-G вірогідно блокують діяльність NK-клітин, які, в свою чергу, не виявляють цитотоксичної дії до клітин, на яких експресовані молекули HLA І класу. Антигени HLA-G можуть бути лігандами, які модулюють цитотоксичну дію NK-клітин. Окрім цих елементів, існує низка захисних білків проти впливу системи комплементу. Так, наприклад, білок МСР пришвидшує інактивацію компоненту C3b; фактор DAF - запобігає формуванню конвертаз C3, стимулюючи їх розпад; CD59 - гальмує утворення мембранатакуючого комплексу.

Варто підкреслити, що в період вагітності відсутня системна супресія організму матері. Виявилося, що супресивна активність характерна тільки для матково-плодового кровообігу. У період імплантації зародка на рівні матково-плодового кровообігу відбувається активація імунної відповіді матері, в результаті чого відбувається вростання зародку в стінку матки на відповідну глибину.

У захисних механізмах плодово-плацентарної єдності, важливу роль відіграє специфічне поєднання ворсинок і децидуальної оболонки, які запобігають міграції маткових ефекторних цитотоксичних клітин. Окрім цього, підтверджено існування місцевого скупчення Т-регуляторно-супресорних лімфоцитів, які з΄являються перед імплантацією та після неї.

У процесі імплантації значну роль відіграють два фактори імунорегуляційного характеру. Це LIF (leukemia inhibitory factor) та MUCI (муцин). LIF - це цитокін, який належить до родини IL-6, активність якого чи стимуляція його рецепторів в ендометрії та на бластоцисті посилюється в процесі імплантації. Експресія LIF в ендометрії регулюється під час менструального циклу і максимум його присутності відмічається на 19-25 день, тобто в час можливої імплантації. LIF також синтезується ендотеліоцитами. Зменшений синтез LIF корелює із порушеннями імплантації чи звичними викиднями. Муцин MUCI належать до групи великих глікопротеїнів. Відомо як мінімум 9 генів, які кодують ці молекули. Муцин MUCI у людини міститься в ендометрії. Він має властивості імуномодулятора, приймає участь у запобіганні бактерійних інфекцій та захищає бластоцисту від дії протеолітичних ензимів. Підтверджено, що зменшення експресії MUCI на клітинах ендотелію створює оптимальні умови для вростання бластоцисти в ендометрій матки.

Після завершення імплантації децидуальну оболонку матки заселяють великі гранулярні лімфоцити (ВГЛ). На поверхні цих клітин знаходяться рецептори FcγR та молекули CD56, які характерні для NК-клітин. Ці клітини синтезують багато супресорних факторів, які гальмують утворення Т-цитотоксичних лімфоцитів та активацію NК-клітин. ВГЛ блокують також токсичний вплив кисневих радикалів, які продукують макрофаги та гальмують цитотоксичну дію TNF. Синтезовані ВГЛ супресорні фактори найвірогідніше належать до родини TGF-β. Останнім часом, досліджуючи NK-клітини в біоптаті ендометрію, пробують прогнозувати перебіг вагітності. У жінок із порушеною репродуктивною функцією та звичними викиднями виявлена зменшена кількість клітин з фенотипом CD16^-CD56⁺ та підвищене число клітин CD16⁺CD56⁺ (секреторна фаза ендометрію і/або біопсія плаценти). Клітини першої популяції синтезують цитокіни, які стимулюють розвиток та формування плаценти. Тому, менша їх кількість затруднює доношування вагітності. Репродуктивні втрати можуть бути асоційовані зі збільшеною кількістю місцево присутніх NK-клітин з фенотипом CD57⁺. Встановлено, що в ендометрії жінок із звичними викиднями в анамнезі була виявлена підвищена кількості цих клітин.

Ранні етапи вагітності.

Запліднення яйцеклітини найчастіше відбувається в яйцеводі. Після запліднення клітини бластоцисти починають диференціюватися в трофектодермі, з якої виникає плацента та зародковий вузол (ембріобласт), з якого розвивається плід. З частини трофектодерми формується трофобласт, який може бути ворсинчатим та безворсинчатим. Ворсинчастий трофобласт складається з двох шарів клітин – цитотрофобласту, який прилягає до основ ворсинок та синцитіотрофобласту, який утворює зовнішній шар.

Особливу роль в утворення синцитіотрофобласту відіграють ендогенні ретровіруси. Результатом роботи ендогенних ретровірусів є синцитин, який синтезується в клітинах трофобласту і відповідає за утворення синцитіїв. Вважають, що ці віруси, подібно до інших, гальмують експресію молекул HLA в плаценті. Знижена експресія цих молекул у плаценті, правдоподібно, є одним із найважливіших механізмів, які приймають участь у розвитку материнсько-плодової толерантності. Безворсинчатий трофобласт вростає в децідуум. Частина клітин безворсинчатого трофобласту вростає в просвіт спіральних судин матки, в яких замінює ендотеліоцити, перетворючись у внутрішньосудинний трофобласт. Приблизно через тиждень після запліднення відбувається імплантація - вростання зародка в слизову матки. Цей процес нагадує проникнення лейкоцитів через ендотелій. На поверхні трофобласту знаходяться L-селектини, які зв΄язуються з муцинами на поверхні слизової під час переміщення бластоцисти вздовж дна матки. У слизовій матки синтезується багато хемокінів, які після зв΄язування з відповідними рецепторами на клітинах бластоцисти активують інтегрини. Вростаюча бластоциста, подібно до лейкоцитів, які виходять із кровоносних судин, цілком засувається під слизовий пласт матки. Цей процес, який нагадує формування запальної реакції, веде до перетворення слизової у децидуум. Вказана неспецифічна запальна реакція відіграє незвично важливу роль щодо правильного розвитку децидууму та плаценти.

Децидуум - це слизова оболонка матки на час вагітності, яка є високо спеціалізована щодо синтезу багатьох гормонів. Місцево синтезовані цитокіни (IL-1, IL-15, хемокіни) впливають на клітини плода і матки, збуджуючи їх ріст та диференціацію. Надзвичайно важливою в цей момент є співпраця клітин трофобласту та децидууму. Клітини децидууму, контактуючи з трофобластом, синтезують цитокін LIF (leukemia inhibitory factor) – найбільш важливий для правильного розвитку плаценти. Аналогічну роль, правдоподібно, відіграє й IL-11.

Плацента людини відноситься до плацент типу кров-ворсинки. Це пов’язано з тим, що інвазивні клітини трофобласту глибоко вростають у децидуум, пенетруючи до спіральних судин матки. У результаті цього, трофобласт має безпосередній контакт з кров΄ю матері. У перші тижні після імплантації клітини трофобласту добираються до судин матки та “затикають” їх, в результаті чого розвивається глибока гіпоксія, яка парадоксально стимулює інтенсивну проліферацію клітин трофобласту (відомо, що клітини інших органів під впливом гіпоксії перестають ділитися). Завдяки цьому досить швидко збільшується маса плаценти. Біля 10-12 тижня вагітності синцитіотрофобласт вростає до просвітів спіральних судин матки, заміщаючи ендотелій, що сприяє омиванню ворсинок кров΄ю матері. Таким способом через ворсинки поступають поживні речовини та кисень, які необхідні для подальшого росту плода, а в останньому триместрі вагітності до плода поступають материнські антитіла класу IgG. Порушення цього процесу може привести до патології вагітності. Неглибока інвазія трофобласту відносно спіральних судин веде до розвитку прееклампсії. Занадто глибока пенетраця трофобласту стає причиною пророщення плаценти, що приводить до кровоточивості, загрожуючи життю матері та часто закінчується видаленням матки. У патогенезі цих двох патологічних станів певну роль відіграє імунна система, а саме – занадто інтенсивна імунна відповідь матері перешкоджає глибокій пенетрації трофобласту, а “ослаблення” імунної системи матері може бути причиною надмірної пенетрації. Тобто, правильний перебіг вагітності можливий лише при «нічийному» результаті змагання між інвазивним трофобластом та імунною системою матері.

Імунна відповідь у децидуальній оболонці

Трофобласт має безпосередній контакт з імунною системою матері. Ворсинчатий трофобласт омивається кров΄ю матки, а безворсинчатий трофобласт вростає в децидуум між судинами. На клітинах трофобласту відсутні класичні молекули HLA І і ІІ класів (за винятком HLA-C) та присутні некласичні молекули HLA І класу - HLA–G та HLA-E. Цікавим є те, що антигени HLA-C належать до нейменш імуногенних молекул HLA системи і навіть не визначаються при підборі донор-реципієнт при трансплантації.

Молекули HLA-C є єдиними поліморфними молекулами системи HLA на клітинах трофобласту. Вони також є найважливішими лігандами рецепторів KIR, які поділяються на активуючі рецептори (KIR2DS) та гальмуючі рецептори (KIR2DL). KIR рецепторів впливають на процеси кілінгу NK-клітин. Гени, які кодують KIR - поліморфні і проявляються у двох гаплотипах: А та В. У гаплотипі В знаходиться більше активуючих рецепторів. У процесі вагітності матковий фенотип KIR може бути АА, АВ чи ВВ. Аналогічно молекули HLA-C також містяться в двох головних групах: HLA-C1 та HLA-C2. Молекули HLA-C2 сильніше активують рецептори, які гальмують кілінг. Помічено, що стани, які передують еклампсії, частіше розвиваються в жінок, які мають фенотип АА молекул KIR, особливо тоді, коли плід має молекули HLA-C2. Виявилося, що патологія вагітності частіше розвивається тоді, коли активність uNK клітин (маткові NK клітини) сильніше гальмується, що здається парадоксальним. Іншими словами, ці спостереження доводять, що активація, а не гальмування активності uNK клітин є необхідним фактором для правильного перебігу вагітності.

Клітини синцитіотрофобласту синтезують також розчинні молекули MICA та MICB. Ці молекули можуть зв΄язуватися з активуючими рецепторами NKG2D NK-клітин, блокуючи тим самим їх цитотоксичність. Досить швидко після імплантації до децидууму починає мігрувати особлива популяція NK-клітин, яка отримала назву маткові (uterine) клітини NК – uNK. Цей процес регулюється прогестероном та IL-15, який синтезується слизовою матки. Дуже важливу роль при цьому відіграють хемокіни, наприклад, CXC12 (SDF-1), CCL3 (MIP-1α), які синтезуються клітинами трофобласту. У децидуумі NК-клітини знаходяться у великій кількості в перший триместр вагітності, після чого поступово зникають. На момент пологів в плаценті вони практично не виявляються. Ці спостереження переконливо вказують на те, що роль uNK клітин тісно пов΄язана з початком вагітності, особливо з початком правильного формування судин плаценти, яке триває до 20 тижня вагітності.

У першому триместрі вагітності число uNK клітини становить біля 70% всіх лейкоцитів децидууму. Ці клітини експресують на своїй поверхні димери CD94/NKG2A, які зв΄язуються з HLA-E антигенами та гальмуючі KIR2DL4-рецептори, які зв΄язуються з HLA-G антигенами. Такі uNK клітини активуються, в результаті чого синтезуються відповідні цитокіни і фактори росту, які приймають участь в ангіогенезі - фактор росту епітелію типу С (VEGF-C), фактор росту плаценти - PLGF (placenta growth factor), ангіопоетин-2, LIF та хемокіни - CXCL8 (IL-8), CXCL10 (IP-10), CCL5 (RANTES).

На основі цих даних можна зробити висновок, що активація uNK-клітин пов΄язана не з індукцією цитотоксичності, а із збудженням процесів, які ведуть до росту та міграції клітин ендотелію, збільшення припливу крові до плаценти.

В останні роки здобула визнання “імунотрофічна гіпотеза”, згідно якої

розпізнавання антигенів плода і плаценти імунною системою матки (особливо Т-лімфоцитами) приводить до місцевого вивільнення цитокінів, таких як IL-3 та GM-CSF, які служать промоторами росту тканин плоду і плаценти.

Клітини uNK, окрім факторів росту і факторів, які посилюють ангіогенез, синтезують також цитокіни, які відповідають за розвиток імунної відповіді за Th1 типом. До цих цитокінів належать INF-γ, TNF-ɑ та GM-CSF. Для правильного перебігу вагітності незаміниним є INF-γ, який індукує в клітинах трофобласту, макрофагах та дендритних клітинах синтез 2,3–діоксигеназу індоламіну (IDO). Це неочікуване спостереження, тому, що в результаті багатьох досліджень було показано, що під час вагітності відбувається перебудова імунної відповіді з Th1 типу на Th2 тип. За допомогою такої своєрідної імунологічної девіації можна пояснити деякі порушення, зв΄язані з репродуктивною системою, наприклад, звичні викидні чи ускладнені пологи. Саме такі репродуктивні порушення повинні були би стати наслідком зміни рівноваги Th1/Th2. Так, миші, позбавлені генів для IL-4, IL-5, IL-9, IL-10, IL-13 (ключових цитокінів для розвитку імунної відповіді за Th2 типом), виявилися плідними на тлі відсутніх порушень перебігу вагітності. На основі цих досліджень стало очевидним, що для функціонування імунної системи вагітної більш важливими є місцеві зміни, ніж системні. На практиці нам простіше виявити показники системного імунітету, досліджуючи кров вагітної жінки, а не місцеві імунологічні показники матки. Це і приводить до неправильного трактування результатів дослідження, а відтак - призначення неадекватного лікування.

Варто вказати, що будь-які діагностичні тести, скеровані на оцінку активності та фенотипу NK клітин у крові жінок із первинним непліддям, не дають жодної інформації стосовно uNK. Це значить, що лікування препаратами, які гальмують активність NK клітин (в тому числі стероїдами чи імуноглобулінами), більшою мірою показано жінкам із ризиком невиношуванням плоду. Таке лікування необхідно починати тільки після кількісної оцінки фенотипу лімфоцитів у децидуальній рідині.

Роль регуляторних лімфоцитів при вагітності

Під час вагітності існує транзиторне гальмування системної імунної відповіді проти батьківських антигенів. Після пологів здатність імунної системи жінки відповідати на батьківські/чоловічі антигени відновлюється, повертаючись до попереднього рівня. Хоча механізм толерантності до батьківських антигенів під час вагітності не вивчений повністю, виглядає так, що в формуванні толерантності важливу роль відіграють материнські дендритні клітини, які фагоцитують злущені з поверхні плаценти апоптичні клітини трофобласту. Апоптоз клітин трофобласту відносться до процесу, який відповідає за усунення клітин, які старіють. Цей процес розпочинається на 5-6 тижні вагітності і триває до її закінчення. У третьому триместрі вагітності до кровообігу матері потрапляє до кількох грамів (!) на день апоптичних клітин трофобласту. Об’єм матеріалу, який злущується, є дуже великим і містить плодовий генетичний матеріал. Частина цього плацентарного матеріалу фагоцитується матковими дендритними клітинами. Дендритні клітини при цьому не отримують жодних додаткових сигналів, які могли би впливати на їх активність. Дендритні клітини можуть індукувати анергію лімфоцитів, оскільки відсутня презентація плодових антигенів та костимуляційні молекули. Більше того, незрілі дендритні клітини можуть стимулювати появу регуляторно/супресорних Т-лімфоцитів (Treg). Кількість регуляторних клітин CD4⁺CD25⁺ у період вагітності зростає в децидуальній оболонці матки та в крові жінки вже в першому триместрі вагітності. Зростання числа цих клітин в крові асоціює з активність перебігу деяких автоімунних хвороб у період вагітності. Цікавим виявився той факт, що перебіг ревматоїдного артриту під час вагітності є малоактивним, а перебіг системного червоного вовчака в цей період загострюється.

Лімфоцити Treg регулюють перебіг імунної відповіді вагітної жінки, використовуючи наступні механізми:

• гальмування активності автореактивних Т-лімфоцитів, тобто зупинка автоагресії;

• толерантність до алогенних трансплантатів;

• попередження імунною системою матері відторгнення плода.

Регуляторно/супресорною активністю володіють наступні субпопуляції Т-лімфоцитів:

• Т-лімфоцити CD4⁺25⁺ Foxp3⁺, які розвиваються вже в тимусі та відомі як натуральні Treg, життєдіяльність і функція яких залежать від IL-2;

• Tr1-лімфоцити, які, в основному, синтезують IL-10 та TGF-β;

• Th3-лімфоцити, які, в основному, синтезують трансформуючих фактор росту бета (TGF-β).

Дві останні субпопуляції лімфоцитів, які істотно відрізняються від першої, називаються індукуючими регуляторними Т-лімфоцитами. Важливу роль щодо утворення натуральних лімфоцитів Treg відіграє транскрипційний фактор Foxp3⁺. Мутації цього фактору викликають розвиток комплексу автоімунних та алергічних реакцій. У певних ситуаціях Treg-лімфоцити можуть знищувати ефекторні Т-лімфоцити. Мігруючи до місця розвитку імунної реакції, Treg-лімфоцити розпізнають тільки свій специфічно визначений антиген, гальмуючи при цьому імунну відповідь на інші неспецифічні для них антигени.

Інші імунорегуляторні механізми при вагітності

На поверхні трофобласту експресована значна кількість молекул CD55 (DAF), CD46 (MCP), CD59 (протектин), які гальмують активність комплементу, захищаючи таким чином плаценту та плід. Так, в експерименті на мишах, які були позбавлені гену для білка Crry (за функціональними властивостями аналогічний білкам CD55 та CD59 у людей), спостерігалися спонтанні викидні. Однак, до теперішнього часу не знайдені докази того, що гальмування активності комплементу відіграє важливу роль в плодовій толерантності людини. В індукції плодової толерантності важливу роль відіграє фермент, який розщеплює триптофан на 2,3 – діоксигеназу індоламіну (IDO). Т-лімфоцити є винятково вразливими до зниження рівня триптофану. Дефіцит триптофану моментально приводить до гальмування проліферації Т-лімфоцитів, а деякі з цих клітин гинуть у процесі апоптозу. Існує припущення, що продукти деградації триптофану токсично впливають на лімфоцити. Плацента робить спроби “приглушити” агресивні проти неї дії Т-лімфоцитів, використовуючи для цього IFN-γ. Досліджено, що IFN-γ синтезується uNK клітинами та під впливом IDO - в клітинах трофобласту, макрофагах та дендритних клітинах децидуальної оболонки матки. Лімфоцити, які все ж таки залишилися життєздатними, елімінуються за допомогою інших механізмів.

На поверхні трофобласту знаходяться молекули FasL (CD178), які індукують апоптоз активованих лімфоцитів матері, що експресують на своїй поверхні Fas (CD95) антигени. В експериментальних дослідженнях було доведено, що в децидуальній оболонці матки миші лінії gld на тлі відсутності гену для молекули FasL, з’являються лімфоцитарні інфільтрати, вогнища некрозу, що приводить до зменшення кількості особин у потомстві.

На початку 90-х років минулого століття проводились пошуки причин непліддя методом пренатальної діагностики, який базувався на виділенні з крові вагітних жінок CD34⁺-клітин плодового походження. У крові 13 обстежених жінок були виявлені CD34⁺-клітини з Y-хромосомою. Після амніоцентезу виявилося, що тільки 9 плодів були чоловічої статі. Інші чотири жінки в минулому вже народили хлопчиків, одна з яких - 27 років назад. У той же час була сформована теорія, згідно якої автоімунні хвороби можуть розвиватися під впливом плодових лімфоцитів, які нібито через кілька років після пологів пригадували, що організм матері для них - алогенний. Ця концепція виглядала вірогідною ще й тому, що жінки значно частіше, ніж чоловіки хворіють на автоімунні хвороби. Окрім цього, було встановлено, що в жінок, хворих на склеродермію, виявлено в 30 разів більше плодових клітин, ніж у здорових жінок. Доведено також, що в материнську кров також можуть проникати клітини плаценти та стовбурові клітини.