В.Т. Ивашкин
Кафедра пропедевтики внутренних болезней Московской медицинской академии им. И.М. Сеченова
Цель обзора
Осветить механизмы регуляции иммунного гомеостаза печени и патологических реакций, обусловливающих развитие аутоиммунных заболеваний.
Основные положения
Предрасположенность к заболеванию аутоиммунным гепатитом определяется носительством аллелей HLADR B1*0301 или HLADR B1*0401. У пациентов с аутоиммунным гепатитом при отсутствии лечения и в периоде обострения обнаруживается дефицит или функциональная недостаточность CD4+ CD25+ регуляторных Тклеток. Th1клетки индуцируют экспрессию молекул HLA класса I на гепатоцитах, что способствует повышению восприимчивости гепатоцитов к атакам со стороны цитотоксических CD8+ Тклеток. Th2клетки индуцируют продукцию аутоантител Влимфоцитами. Th17клетки участвуют в развитии воспаления и аутоиммунной реактивности. В патогенезе первичного билиарного цирроза и первичного склерозирующего холангита могут участвовать врожденные или приобретенные дефекты экспрессии генов MDR3/ABCB4, CFTR, AE2/SLC4A2, кодирующих белки различных транспортных систем эпителия желчных протоков и канальцев. Эти генные изменения сопровождаются нарушением гидратации, алкалинизации и коллоидизации желчи, желчным тромбозом желчных канальцев, воспалительной Тклеточной инфильтрацией, развитием холангиогенного фиброза и цирроза. Ядерный фактор NF-кB представляет молекулярное звено, соединяющее воспалительные, иммунные, защитные и метаболические реакции, протекающие в печени; служит одним из ключевых факторов патогенетических механизмов, приводящих к развитию неалкогольного стеатогепатита и гепатоцеллюлярной карциномы у человека.
Заключение
Знание механизмов аутоиммунной патологии печени расширяет диагностические и клинические горизонты современного врача и дает ему новые лечебные методологии.
Ключевые слова
Аутоиммунный гепатит, первичный билиарный цирроз, цитотоксические Т-лимфоциты, ядерный фактор NF-кB .
Аутоиммунный процесс в печени захватывает преимущественно паренхиму (при аутоиммунном гепатите) или портальные тракты, содержащие желчные протоки, – первичный билиарный цирроз (ПБЦ), аутоиммунный холангит (АХ) и первичный склерозирующий холангит (ПСХ).
Вопрос о связи вирусной инфекции и аутоиммунной реактивности постоянно обсуждается в научной среде. Распространена точка зрения, что вирусы обладают способностью запускать и усиливать аутоиммунные процессы, поскольку могут инициировать воспаление. Экспериментальные данные позволяют обсуждать два возможных сценария. В первом случае вирусная инфекция специализированных клеток демаскирует эти клетки для иммунного распознавания, что облегчает их разрушение аутореактивными клетками (например, при сахарном диабете I типа стимулируется экспозиция молекул МНС класса I на поверхности β-клеток). При втором варианте на фоне текущего воспаления перекрестная реактивность между вирусными антигенами и аутоантигенами (обозначаемая как «молекулярная мимикрия») усиливает аутоиммунные процессы в органе-мишени.
Вместе с тем ряд авторов считает, что вирусные инфекции в большинстве случаев оказывают обратный эффект в отношении аутоиммунитета, т. е. предупреждают развитие аутоиммунных реакций. Согласно этому предположению (обозначаемому как «гигиеническая гипотеза»), вирусные инфекции предупреждают (или предотвращают) развитие диабета I типа путем повышения активности регуляторных Т-клеток (Treg) или посредством стимуляции продукции PD1L и TNF-α, которые усиливают апоптоз аутоагрессивных Т-клеток. Оба эти процесса зависят от каскада реакций, инициируемых толл-подобным рецептором 2 (TLR2). По мнению исследователей, системные инфекции выступают в роли регуляторов иммунной системы в целом и скорее предупреждают нежели вызывают аутоиммунные реакции, при условии, что эти инфекции не оказывают непосредственное влияние на органы-мишени, делая их более чувствительными для последующего иммунопатологического разрушения.
При рассмотрении более конкретных проблем гепатологии, в частности аутоиммунного гепатита, большинство исследователей сходится во мнении, что в образовании массивного воспалительного инфильтрата в печени, обнаруживаемого на момент установления диагноза, участвует мощный стимул неизвестной природы.
Аутоиммунный гепатит
Аутоиммунный гепатит (АИГ) представляет собой хроническое воспалительное заболевание печени с распространенностью 1/10 000 в Европе и США; на его долю приходится 2–6% всех трансплантаций печени. АИГ диагностируется на основании повышенной активности аланинаминотрансферазы (АлАТ), обнаружения в биоптате клеточного инфильтрата (лимфоциты и мононуклеары), наличия гипергаммаглобулин-емии и аутоантител при отсутствии других заболеваний вирусной, токсической или метаболической природы. Внутрипеченочный Т-клеточный инфильтрат представляет собой гистологический фундамент аутоиммунного гепатита и коррелирует с прогрессированием болезни [3]. Наиболее вероятно, что аутоантиген-специфические Т-клетки непосредственно участвуют в патогенезе заболевания. Каким бы ни был этот начальный стимул образования лимфоцитарного инфильтрата, в последующем большое число активированных клеток воспаления инициирует и поддерживает повреждение печени.
Аутоиммунная атака на гепатоциты может осуществляться различными способами. Полагают, что способностью запускать и управлять повреждением печени обладают CD4+ Т-лимфоциты, распознающие аутоиммунные пептиды на поверхности гепатоцитов. Для того чтобы инициировать иммунный ответ, пептид должен находиться в комплексе с молекулой HLA класса II на поверхности клетки и презентироваться некоммитированным (наивным) CD4+ Т-хелперным (Th0) клеткам профессиональными антиген-презентирующими клетками (АРС) с ко-стимулирующими лиганд-лигандными CD28+ на ThO и CD80+ на АРС, усиливающими взаимодействие между этими двумя типами клеток [2]. ThO-клетки активируются и дифференцируются в функциональные фенотипы (Th1 и Th2) в зависимости от природы антигена и цитокинов, превалирующих в их микроокружении. Дальнейший каскад иммунных реакций определяется цитокинами, продуцируемыми Th1 и/или Th2-клетками. Th1-клетки, обретающие свой фенотип под влиянием продуцируемого макрофагами интерлейкина 12 (IL-12), секретируют преимущественно IL-2 и интерферон-гамма (IFN-γ). Указанные цитокины активируют макрофаги, увеличивают экспрессию молекул HLA класса I (это повышает чувствительность гепатоцитов по отношению к атакам со стороны CD8+ цитотоксических Т-клеток) и индуцируют экспрессию молекул HLA класса II на гепатоцитах. Th2-клетки, дифференцирующиеся из Th0 в микроокружении, содержащем IL-4, продуцируют преимущественно IL-4, IL-10 и IL-13, которые способствуют продукции аутоантител В-лимфоцитами.
В обычных физиологических условиях Th1 и Th2 выступают антагонистами по отношению друг к другу. Th17-клетки, недавно охарактеризованная популяция лимфоцитов [7, 19], обретают свой фенотип из Th0 при наличии в микроокружении трансформирующего фактора бета (TGF-β) и IL-6. Th17-клетки играют важную роль в развитии воспаления и аутоиммунной реактивности. Процесс распознавания аутоантигенов строго контролируется регуляторными механизмами, в частности CD4+ CD25+ регуляторными Т-клетками, которые, в свою очередь, дифференцируются из Th0 при наличии в микроокружении TGF-β, но обязательно в отсутствие IL-6. При развитии недостаточности регуляторных механизмов аутоиммунная атака приобретает длительное течение.
В последние три десятилетия были изучены различные аспекты изложенных патогенетических механизмов аутоиммунных процессов. Дефект иммунорегуляции вследствие недостаточности CD4+ CD25+ регуляторных Т-клеток продемонстрирован при аутоиммунном гепатите [16]. У нелеченных пациентов с АИГ (и при рецидиве заболевания) отмечаются функциональная недостаточность этих клеток или уменьшение их количества. По сравнению с другими заболеваниями наиболее изучены механизмы участия аутореактивных клеток при АИГ 2-го типа. Знание того, что цитохром P4502D6 (CYP2D6) – главный аутоантиген при этом заболевании, позволило охарактеризовать как CD4, так и CD8 Т-клетки, для которых мишенью атаки служит CYP2D6. Показано, что у пациентов с АИГ 2-го типа CD4 Т-клетки, позитивные по предрасполагающему к заболеванию аллелю DRB1*0701, распознают семь областей CYP2D6, пять из которых, как обнаружилось позже, распознают и CD8 Т-клетки. При аутоиммунном гепатите в биоптатах обнаруживается большое количество CD4 и CD8 Т-клеток, продуцирующих IFN-γ. Этот феномен сопряжен с биохимическими показателями повреждения печени – повышение активности аспартатаминотрансферазы (АсАТ), АлАТ и др., что указывает на комбинированную клеточно-опосредованную иммунную атаку. Недавно обнаружено наличие эпитопов Т-клеток на солюбилизированном печеночном антигене, который служит мишенью для аутоиммунных реакций у части пациентов с АИГ. Клональное ограничение популяции внутрипеченочных Т-клеток и факты, свидетельствующие, что аллели HLA DRB1*0301 и HLA DRB1*0401 предрасполагают к развитию АИГ и определяют тяжесть заболевания, способствовали возникновению гипотезы, в соответствии с которой внутрипеченочные CD4 Т-клетки распознают аутоантигены в неразрывной связи с HLA DRB1*0301 и HLA DRB1*0401. Однако, несмотря на значительные усилия, все еще остается неясным, какие иммунногенные белки распознаются при аутоиммунном гепатите CD4 Т-клетками, клонально обособленными посредством HLA DRB1*0301 и HLA DRB1*0401. В настоящее время этот вопрос изучается. Исследователи пытаются идентифицировать и охарактеризировать аутоантигенные белки в структуре человеческого АИГ – специализированного солюбилизированного печеночного антигена/печеночно-панкреатического антигена, которые служат мишенями для CD4 Т-клеток и соседствуют с ограниченным геном предрасположенности к АИГ HLA DRB1*0301. Проводятся также исследования по созданию реагентов, которые позволили бы анализировать аутоантиген-специфические Т-клетки в крови у пациентов с АИГ.
Холестатические заболевания печени
Успехи в изучении этиопатогенеза первичного билиарного цирроза в значительной мере обусловлены получением строгих характеристик антимитохондриальных реакций, которые служат серологическим эквивалентом ПБЦ. Во-первых, достоверно установлено, что циркулирующие IgG и антимитохондриальные антитела (АМА) распознают белки внутренней митохондриальной мембраны, которые представлены энзимами пируват дегидрогеназного комплекса (PDC) и 2-оксоглютарат дегидрогеназного комплекса. Главным антигеном при ПБЦ (найден у 90% пациентов) выступает дигидролипоамид ацетилтрансфераза, представляющая Е2 компонент PDC. Во-вторых, аутореактивные CD4+ и CD8+ Т-клетки обнаруживаются в периферической крови пациентов с ПБЦ независимо от наличия или отсутствия АМА, а инфильтрация аутореактивными Т-клетками паренхимы печени и перидуктулярных пространств служит одной из главных характеристик аутоиммунного статуса. Аутореактивные Т-клетки обоих субтипов распознают последовательности PDC – Е2, в том числе эпитопы для антимитохондриальных антител. Установлено увеличение числа предшественников цитотоксических Т-клеток на ранних стадиях болезни по сравнению с их числом в развернутых стадиях, а также десятикратное повышение специфических CD8+ Т-клеток в печени по сравнению с их содержанием в периферической крови. В-третьих, обнаружено уменьшение числа CD4+ CD25+ регуляторных Т-клеток при ПБЦ. В-четвертых, клетки желчных канальцев в ходе течения ПБЦ демонстрируют специфические особенности при апоптозе. В частности, клетки, находящиеся в апоптозе, фагоцитируются билиарными эпителиальными клетками и становятся источником аутоантигенов, представляемых холангиоцитами, наиболее вероятно посредством анти-CD16. Таким образом, становятся более понятными значение и связь апоптоза и аутофагии, осуществляемых холангиоцитами при ПБЦ. В-пятых, более детально охарактеризован иннатный (врожденный) иммунитет при ПБЦ; например, показано, что моноциты пациентов с ПБЦ продуцируют повышенные количества провоспалительных цитокинов в ответ на стимуляцию различными патогенами. Стало очевидным, что высокое содержание IgM, обычно обнаруживаемое при ПБЦ, служит отражением аберрантного ответа иннатной иммунной системы вследствие стимуляции TLR9 макрофагов бактериальным компонентом CpG-B.
Предрасположенность женщин к ПБЦ служит важным ключом к расшифровке этиологии заболевания. X-сцепленные гены определяют половые характеристики на различных уровнях и одновременно регулируют иммунную функцию, в особенности поддержание толерантности. Большие дефекты X-хромосомы, обусловливающие, например, развитие синдрома Тернера или раннюю недостаточность яичников, обычно сочетаются с аутоиммунными синдромами (наиболее часто с патологией щитовидной железы), реже с холестазом. Установлено, что у женщин с ПБЦ обнаруживается более высокая частота моносомии X-хромосомы в лейкоцитах периферической крови, особенно в клетках приобретенного (адаптивного) иммунитета, т. е. в Т- и В-лимфоцитах. Частота моносомии коррелирует с возрастом.
Дальнейшее углубление наших представлений о патогенезе хронических холангиопатий (таких как ПСХ и ПБЦ), а также развитие новых диагностических, прогностических и терапевтических методологий зависит от наличия легко воспроизводимых экспериментальных моделей. Исследователи до настоящего времени не располагают экспериментальной моделью, которая в полном объеме воспроизводила бы ПСХ. Индукция у животных синдрома ПСХ компонентами бактериальных клеток или предшествующей инициацией колита помогает объяснить сильную связь между ПСХ и воспалительными заболеваниями кишечника. Другие модели базируются на прямом повреждающем воздействии на билиарный эпителий, перибилиарный сосудистый эндотелий или на эндотелий портальной венозной сети. Гистологические изменения, обнаруживаемые при этом у экспериментальных животных, указывают на определенное значение CD4 и CD8 Т-клеток с фенотипом Th1, которые инфильтрируют портальные тракты под влиянием цитокинов, секретируемых макрофагами печени. В ряде случаев процесс характеризуется появлением антинейтрофильных цитоплазматических антител (ANCA).
При направленном выключении у мышей гена Mdr2, кодирующего каналикулярную фосфолипидную липазу (транспортер фосфолипидов), склерозирующий холангит развивается спонтанно; при этом обнаруживаются макроскопические и микроскопические изменения, которые идентичны таковым у человека при ПСХ [4]. Повреждение билиарных трактов в этой модели сцеплено с нарушением секреции фосфолипидов через апикальную мембрану канальцев. Далее регистрируется определенная последовательность изменений: повышение концентрации свободных, не включенных в мицеллы, желчных кислот в желчи и повреждение этими кислотами эпителия желчных протоков, затем развитие перихолангита, перидуктулярного фиброза и пролиферации желчных протоков и, наконец, склерозирующего холангита. Целесообразно отметить, что спектр генной экспрессии, регистрируемый на мышиной модели Mdr2–/–, существенно близок генному спектру, экспрессируемому пациентами с ПСХ. По аналогии с указанной Mdr2–/– моделью склерозирующего холангита, дефекты в экспрессии генов MDR3/ABCB4 (человеческий аналог мышиной модели Mdr2/Abcb4) могут иметь существенное значение в патогенезе различных холангиопатий у человека. В частности, врожденные дефекты экспрессии MDR3 (протеина, обеспечивающего транспорт фосфолипидов из гепатоцитов) сопровождаются повреждением желчных протоков и развитием различных клинических синдромов начиная с прогрессирующего семейного холестаза 3-го субтипа (PFIC-3) у детей и билиарного фиброза/цирроза у взрослых. Более того, феномен снижения канальцевого транспорта фосфолипидов относительно канальцевой экспрессии желчных кислот обнаруживается в клинических условиях в печеночных трансплантатах при развитии признаков повреждения желчных протоков; в этих ситуациях генные мутации/полиморфизм MDR3 могут непосредственно определять патогенез различных холангиопатий, таких как ПСХ, ПБЦ и идиопатическая дуктопения/фиброз взрослых. Можно заключить, что независимо от любой предполагаемой причины склерозирующего холангита мышиная Mdr2–/– модель может служить ключевой экспериментальной моделью, поскольку дает возможность надежного воспроизведения общих конечных путей повреждения желчных протоков и развития перибилиарного фиброза, а также позволяет оценивать новые терапевтические подходы, в частности применение 24-норурсодезоксихолевой кислоты.
Другим примером транспортного дефекта, сопряженного со склерозирующим холангитом, служит кистозный фиброз (муковисцидоз). Такая ассоциация обусловлена мутациями гена – регулятора трансмембранной проводимости кистозного фиброза (CFTR/ABCC7), что сопровождается выключением транспорта Cl–, нарушением гидратации и алкалинизации желчи, желчным тромбозом желчных канальцев, их повреждением и развитием склерозирующего холангита у 7–18% взрослых пациентов, страдающих кистозным фиброзом. Мышиная модель Cftr–/– позволяет воспроизводить прогрессирующее заболевание печени с признаками гепатостеатоза, очагового холангита, нарушенной желчной секреции, пролиферации желчных канальцев и трансформации до очагового билиарного цирроза в течение одного года. Индукция колита у Cftr–/–-мышей углубляет повреждение желчных протоков. Воспалительная реакция в кишечнике может повреждать экспрессию гена Cftr посредством нарушения экспрессии гена PPARα, который также вовлечен в регуляцию транскрипции Mdr2. Эти данные позволяют предполагать, что пациенты с хроническими воспалительными заболеваниями кишечника (болезнь Крона, неспецифический язвенный колит), если они относятся к гетерозиготным носителям мутаций CFTR, несут повышенный риск развития ПСХ.
Ксенобиотики и лекарства также могут повреждать билиарные протоки и вызывать билиарный фиброз. Токсические лекарственные метаболиты, экскретируемые в желчь, приводят к развитию лекарственно-индуцированного синдрома исчезновения желчных протоков и последующему билиарному циррозу печени. Скармливание животным 3,5-диэтоксикарбонил-1,4-дигидрохоллидина сопровождается повышением желчной секреции порфирина и индукцией экспрессии холангиоцитами молекул VCAM, остеопонтина и TNF-α. Этот феномен сопряжен с развитием массивного перихолангита и значительным увеличением числа CD11b-позитивных клеток, дуктальной клеточной инфильтрацией и активацией перидуктальных миофибробластов, развитием билиарного фиброза. Литохолевая кислота, будучи высокогидрофобной и токсичной сама по себе, вызывает повреждение билиарных трактов. Включение в рацион мышей литохолевой кислоты сопровождается сегментарной обструкцией желчных протоков, деструктивным холангитом и перидуктулярным фиброзом. На ультраструктурном уровне нередко обнаруживают обструкцию малых желчных протоков кристаллами желчи, что указывает на ведущую роль механического повреждения/обструкции малых протоков в развитии выраженных холестатических синдромов.
В настоящее время исследователи изучают несколько спонтанных геномных вариантов, не требующих предварительного нарушения иммунотолерантности к Е2-протеину (пируват дегидрогеназы) мышиных моделей ПБЦ: не тучной диабетической мыши (NODc3c4; non obese diabetic), IL-2Rα–/–-мыши, доминантно негативной по рецептору II TGF-β-мыши (dnTGFβRII) и Ae2a,b-мыши. Общей чертой всех «спонтанных» мышиных моделей ПБЦ служит относительное уменьшение числа циркулирующих Treg, что позволяет предполагать ключевую роль нарушения функции регуляторных Т-клеток в патогенезе аутоиммунных заболеваний, таких как ПБЦ, вследствие потери аутотолерантности. Помимо этого NODc3c4-мыши воспроизводят аутоиммунный холестаз с высокими уровнями антимитохондриальных и антинуклеарных антител (АNА). При гистологическом исследовании обнаруживаются лимфоцитарная инфильтрация портальных трактов, хронический негнойный холангит и ПБЦ-подобные гранулемы.
АХ на модели dnTGFβRII-мыши манифестирует появлением антимитохондриальных антител в 100% случаев. Рецептор II TGF-β участвует в регуляции функциональной активности лимфоцитов. На модели аутоиммунного холангита IL-2Rα–/–-мыши во всех случаях удается воспроизводить появление ANA и АМА, лимфоцитарную инфильтрацию портальных трактов и снижение числа желчных канальцев. Модель AЕ2a,b-мыши позволяет воспроизводить иммунологические, биохимические и гепатобилиарные морфологические изменения, весьма близкие тем, которые наблюдаются у пациентов с ПБЦ [14]. Установлено, что вследствие гиперплазии CD8+ и снижения числа природных регуляторных Т-клеток (Treg) у большинства животных спонтанно повышаются уровни IgG, IgM и АМА. Полагают, что дефицит молекул АЕ2 на клеточной мембране иммуноцитов и холангиоцитов сопровождается нарушением регуляции внутриклеточного рН соответственно в иммуноцитах и холангиоцитах и ведет к характерным иммунологическим и гепатобилиарным изменениям, которые наблюдаются также и у пациентов с ПБЦ. Следует отметить, что аллельные варианты АЕ2 (SLC4A2) – гена, кодирующего белок-переносчик анионов HCO3–/Cl– (anion exchange, AE) на апикальной мембране гепатоцитов и холангиоцитов, могут у некоторой подгруппы пациентов с ПБЦ определять предрасположенность к заболеванию, его прогрессирование и ответ на проводимую терапию. В ряде работ найдено снижение экспрессии и функции АЕ2 (HCO3–/Cl– белок-переносчик) при ПБЦ, что может лежать в основе уменьшения скорости оттока желчи и развития холестаза. Более того, снижение экспрессии АЕ2 в эпителии слюнных и слезных желез может объяснить встречающуюся ассоциацию с «сухим» синдромом у этих пациентов и указывает на возможность генерализованной «гландулярной недостаточности» при ПБЦ. Урсодезоксихолевая кислота (УДХК) восстанавливает нарушенную функцию АЕ2 у пациентов с ПБЦ, и недавно полученные данные подтверждают, что комбинированное применение УДХК и глюкокортикоидов синергично активирует промотер АЕ2.
В отличие от определенных успехов, достигнутых в понимании патогенеза ПБЦ, патогенез первичного склерозирующего холангита остается во многом загадкой. ПСХ часто относят к аутоиммунным процессам. Однако для него не характерны типичные критерии аутоиммунного заболевания, такие как женский пол и отчетливый положительный ответ на иммуносупрессивную терапию. Вместе с тем целый ряд фактов свидетельствует о том, что в патогенезе ПСХ заметную роль играют иммуноопосредованные реакции: лимфоцитарные инфильтраты портальных трактов, аутоантитела к эпителиальным билиарным клеткам, повышение уровня гамма-глобулинов, наличие атипичных p-ANCA у 80% пациентов и частые ассоциации с другими аутоиммунными болезнями [6]. Наиболее впечатляющей клинической особенностью патогенеза ПСХ служит ассоциация с воспалительными заболеваниями кишечника, главным образом с язвенным колитом (более чем у 70% пациентов). Полагают, что бактерии или бактериальные продукты через нарушенный кишечный эпителиальный барьер могут поступать в портальный кровоток и печень, тем самым инициируя портальное воспаление у предрасположенных лиц. Генетическая основа ПСХ представляется достаточно сложной. Найдено несколько ассоциаций с генами регионов МНС и MIC. Следовательно, существенными звеньями патогенеза могут выступать измененные иммунные реакции против микробных продуктов, нарушенная иммунная защита против проникающих в печень бактерий.
При ПСХ печень и кишка могут экспрессировать одинаковые хемокины и адгезивные молекулы, что позволяет кишечным Т-клеткам мигрировать в печень и поступать в портальные тракты. Реактивация кишечных Т-клеток памяти может объяснять тот факт, что ПСХ может развиваться у пациентов через годы после удаления сегментов воспаленной кишки. На экспериментальных моделях животных показано, что в патогенез ПСХ могут быть вовлечены транспортеры апикальной мембраны эпителиоцитов печени, в частности MDR3/ABCB4. Между тем до настоящего времени отсутствуют сведения о цитокинах, участвующих в развитии перибилиарного фиброза, так же как и о потенциальных дефектах в иммунной регуляции, в том числе со стороны регуляторных Т-клеток. Нуждается в дальнейшей разработке и патогенез вариантных форм ПСХ, ПСХ малых протоков, IgG4 ассоциированного склерозирующего холангита, детского аутоиммунного склерозирующего холангита и синдрома перекреста ПСХ и аутоиммунного гепатита.
Сигнальные пути и патология печени
Современное состояние гепатологии требует от клинициста понимания ряда ключевых путей регуляции прохождения внутриклеточных сигналов. В их число входит и NF-кB (Nuclear Factor), участвующий в регуляции транскрипции большого числа генов, вовлеченных в контроль над иммунными и воспалительными реакциями, в гибели и пролиферации клеток. Именно вследствие фундаментальной роли NF-B в клеточных реакциях на инфекцию, повреждение и другие патогенные воздействия активация данного фактора представляется ключевой составляющей в патогенезе значительного числа заболеваний, включая воспалительные, дегенеративные и рак. Активированный NF-кB инициирует воспаление и тканевые повреждения посредством индукции экспрессии провоспалительных медиаторов и эффекторных молекул, однако этот же фактор защищает клетки от цитокин-индуцированной смерти посредством регуляции генов, обеспечивающих антиапоптотическую и антиоксидантную функции. Суммарный эффект активации NF-кB в патогенезе заболевания, вероятно, определяется соотношением обоих видов активности и может иметь разное значение в разных типах клеток и тканей.
Активацию NF-кB осуществляет IkB-киназа (IKK), которая состоит из двух каталитических субъединиц – IKK1 (IKK-α) и IKK2 (IKK-β) и регуляторной субъединицы IKK-γ, или NEMO (NF-кB Essential Modulator). Большая часть индуцирующих стимулов, вызываемых NF-кB, активирует «каноническую» регуляторную последовательность, которая зависит от IKK2 и NEMO и способствует деградации IкВ-α и активации транскрипции димеров NF-kB, содержащих р50, р65 и c-rel. IKK1 требуется для активации NF-кB на «альтернативном» пути, который включает процессинг р100 рецепторов LTb-R и BAFF-R, и далее для генной экспрессии посредством p52/relB. Отмечено, что IKK1 и IKK2 обычно демонстрируют определенную функциональную избыточность при активации NF-кB-зависимых ответов на провоспалительные сигналы, и это может определяться типом исследуемых клеток и характером стимулов.
В печени NF-кB участвует в регуляции воспалительных и метаболических реакций, а также в канцерогенезе. Показано, что выключение IKK1 или IKK2 в печеночных паренхиматозных клетках сопровождается частичным ингибированием канонической NF-кB-зависимой сигнальной последовательности и не повышает готовность печеночных клеток к TNF-опосредуемому апоптозу. Однако выключение NEMO или комбинированное выключение как IKK1, так и IKK2 сопровождается полной блокадой канонической NF-кB-зависимой внутриклеточной сигнальной системы и повышением готовности гепатоцитов к эндотоксин/TNF-индуцируемому апоптозу. Далее выключение в гепатоцитах р65/relA также повышает восприимчивость печени по отношению к эндотоксин/TNF-индуцируемому апоптозу. Эти данные указывают на то, что ингибирование канонической NF-B-зависимой внутриклеточной сигнализации ниже определенного порога повышает чувствительность печени к LPS/TNF-индуцируемому апоптозу. При этом становится очевидным, что IKK1 и IKK2 с избытком перекрывают друг друга в опосредовании канонической активации NF-кB и защите гепатоцитов от TNF-индуцируемого повреждения.
Изолированное выключение IKK1, IKK2 или р65/relA в паренхиме не сопровождается спонтанным развитием патологии печени. Однако комбинированное выключение IKK1 и IKK2 в печеночной паренхиме сочетается со спонтанным развитием тяжелой холестатической болезни печени, обусловленной воспалительной деструкцией малых портальных желчных протоков. Мыши с комбинированным выключением NEMO и IKK1 в печеночных паренхиматозных клетках также спонтанно заболевают тяжелой холестатической болезнью печени, сходной по своим проявлениям с таковой при комбинированном печеночно-специфическом выключении IKK1/IKK2. В целом указанные данные позволяют считать, что комбинированное ингибирование канонического NF-кB-сигнального пути и IKK1-специфических функций повышает готовность печени к спонтанной воспалительной деструкции внутрипеченочных желчных протоков и развитию холестатической болезни.
Вместе с тем выключение NEMO в печеночных паренхиматозных клетках вызывает у мышей спонтанное развитие гепатоцеллюлярной карциномы (ГЦК). Появлению опухоли предшествует развитие хронического заболевания печени, напоминающего неалкогольный стеатогепатит человека. Результаты терапии антиоксидантами и генетического выключения FADD у мышей этой модели указывают на то, что патогенез ГЦК включает повреждение дефицитных по NEMO гепатоцитов, которое обусловлено активацией рецепторов гибели и оксидативным стрессом. Отсюда следует, что NEMO-опосредуемая активация NF-кB в гепатоцитах выполняет существенную физиологическую функцию по предупреждению спонтанного развития стеатогепатита и ГЦК. Дополнительно эти факты позволяют предположить, что NF-кB может представлять молекулярное звено, соединяющее воспалительные, защитные и метаболические реакции в печени, а также служить одним из клеточных факторов патогенетических механизмов, сопрягающих неалкогольный стеатогепатит и гепатоцеллюлярную карциному у человека.
Заключение
При аутоиммунном гепатите повреждение печени инициируют CD4+ Т-клетки, распознающие аутоантигенные пептиды на поверхности гепатоцитов. Первоначально аутоантигенные пептиды интернализуются профессиональными антигенпрезентирующими клетками (макрофаги, дендритные клетки) по механизму рецепторопо-средуемого эндоцитоза и проходят стадию процессинга. Затем аутоантигенный эпитоп в комплексе с молекулами МНС класса II презентируется некоммитированным (наивным) CD4+ Т-хелперным (Th0) клеткам. Активированные Th0-клетки дифференцируются в функциональные фенотипы Th1 и Th2 при наличии в микроокружении IL-12 и IL-18 для Th1 и IL-4 для Th2-клеток. Th1-клетки секретируют преимущественно IL-2 и IFN-g и тем самым повышают экспрессию молекул HLA класса I на гепатоцитах (это увеличивает чувствительность гепатоцитов по отношению к атакам со стороны CD8+ цитотоксических Т-клеток) и экспрессию молекул HLA класса II на антигенпрезентирующих клетках и на гепатоцитах, что расширяет масштаб активации Th0-клеток. Th-2-клетки продуцируют преимущественно IL-4, IL-10 и IL-13, которые благоприятствуют продукции аутоантител В-лимфоцитами. Th-17-клетки играют важную роль в развитии воспаления и аутоиммунной реактивности. Процесс распознавания аутоантигенов строго контролируется регуляторными механизмами, в частности CD4+ CD25+ регуляторными Т-клетками, которые дифференцируются из Th0-клеток при наличии в микроокружении TGF-β. Дефект иммунорегуляции вследствие дефицита или функциональной недостаточности CD4+ CD25+ регуляторных Т-клеток обнаружен у нелеченных больных аутоиммунным гепатитом и в период обострения заболевания. Обладатели аллелей HLA-DRB1*0301 и HLA-DRB1*0401 предрасположены к развитию аутоиммунного гепатита.
При первичном билиарном циррозе эпитопами для антимитохондриальных антител класса IgG служат протеины внутренней митохондриальной мембраны, которые представлены энзимами пируват дегидрогеназного комплекса. Основным антигеном при ПБЦ (обнаруживается у 90% пациентов) выступает дигидролипамид ацилтрансфераза (Е2-компонент пируват дегидрогеназного комплекса). Аутореактивные CD4+ и CD8+ Т-клетки обнаруживаются у пациентов с ПБЦ независимо от наличия или отсутствия антимитохондриальных антител, а инфильтрация аутореактивными Т-клетками паренхимы и перидуктулярных пространств печени является важнейшей характеристикой аутоиммунного статуса у больных ПБЦ. Одним из ключевых факторов патогенеза ПБЦ служит снижение популяции CD4+ CD25+ природных регуляторных Т-клеток. Холангиоциты, подвергающиеся апоптозу, фагоцитируются не только макрофагами, но и соседними холангиоцитами и становятся источником аутоантигенов, представляемых аутофагами на своей мембране в комплексе с молекулами HLA клеток класса I, что превращает их в объект атаки аутореактивными цитотоксическими CD8+ Т-клетками.
Антигенпрезентирующие клетки иннатной (врожденной) иммунной системы при ПБЦ продуцируют повышенные количества провоспалительных цитокинов. Повышенное содержание IgM при ПБЦ отражает чрезмерную активацию макрофагов/дендритных клеток консервативным бактериальным компонентом CpG-B, который служит лигандом толл-подобного рецептора 9. Врожденные или приобретенные дефекты экспрессии MDR3/ABCB4 (кодирующего транспортер фосфолипидов на каналикулярной мембране гепатоцитов), гена CFTR (кодирующего Cl–-транспортер эпителиальных клеток печени, поджелудочной железы, слюнных и бронхиальных желез), гена AE2/SLC4A2 (кодирующего HCO3–/Cl–-обменник на каналикулярной мембране холангиоцитов) и ряда других генов способствуют застою желчи, повреждению желчных канальцев, развитию воспалительной клеточной инфильтрации и запуску аутоиммунных механизмов повреждения.
Ядерный фактор NF-кB участвует в печени в регуляции воспалительных и метаболических реакций, а также в патогенезе гепатоцеллюлярной карциномы. Ингибирование канонической NF-кB-зависимой внутриклеточной сигнализации ниже определенного порога повышает чувствительность печени к LPS/TNF-индуцируемому апоптозу. Комбинированное выключение в эксперименте регуляторных субъединиц IKK1 и IKK2 в печеночной паренхиме сопровождается спонтанным развитием тяжелой холестатической болезни, обусловленной воспалительной деструкцией малых портальных желчных протоков. NF-кB может представлять молекулярное звено, соединяющее воспалительные, защитные и метаболические реакции в печени, а также служить одним из ключевых факторов патогенетических механизмов, сопрягающих неалкогольный стеатогепатит и гепатоцеллюлярную карциному у человека.
Список литературы:
1. Ивашкин В.Т. Механизмы иммунной толерантности и патологии печени // Рос. журн. гастроэнтерол. гепатол. колопроктол. – 2009. – Т. 19, № 2. – С. 8–13.
2. Ивашкин В.Т. Основные понятия и положения фундаментальной иммунологии // Рос. журн. гастроэнтерол. гепатол. колопроктол. – 2008. – Т. 18, № 4. – С. 4–13.
3. Ивашкин В.Т., Буеверов А.О. Аутоиммунные заболевания печени в практике клинициста. – М.: Изд. дом «М-Вести», 2001. – 102 с.
4. Chuang Y.H., Ridgway W.M., UenoY., Gershwin M.E. Animal models of primary biliary cirrhosis // Clin. Liver Dis. – 2008. – Vol. 12, N 2. – P. 333–347.
5. Fickert P., Wagner M., Marschall H.U. et al. 24-norUrsodeoxycholic acid is superior to ursodeoxycholic acid in the treatment of sclerosing cholangitis in Mdr2(Abcb4) Knockout mice // Gastroenterology. – 2006. – Vol. 130, N 2. – P. 465–481.
6. Gershwin M. The etiopathogenesis of primary biliary cirrhosis. Abstracts: Monothematic Conference: Immune Mediated Liver Injury. – Hamburg, Germany, December 4–6, 2008. – P. 47
7. von Herrath M., Filippi C., Christen U. Viral infections and autoimmunity. Abstracts: Monothematic Conference: Immune Mediated Liver Injury. – Hamburg, Germany, December 4–6, 2008. – P. 42.
8. Longhi M.S., Hussain M.J., Bogdanos D.P. et al. Cytochrome P450IID6 – specific effector CD8 T-cell immune responses mirror disease activity in autoimmune hepatitis type 2 // Hepatology. – 2007. – Vol. 46. – P. 472–484.
9. Longhi M.S., Hussain M.J., Mitry R.R. et al. Functional study of CD4+CD25+ regulatory T cells in health and autoimmune hepatitis // J. Immunol. – 2006. – Vol. 176. – P. 4484–4491.
10. Ma Y., Bogdanos D.P, Hussain M.J. et al. Polyclonal T cell responses to cytochrome P450IID6 are associated with disease activity in autoimmune hepatitis type 2 // Gastroenterology. – 2006. – Vol. 130. – P. 868–882.
11. Mix H., Weiler-Norman C., Thimme R. et al. Antigen-specific T cells in autoimmune hepatitis. Abstracts: Monothematic Conference: Immune Mediated Liver Injury. – Hamburg, Germany, December 4–6, 2008. – P. 45.
12. Monothematic Conference: Immune Mediated Liver Injury. – Hamburg, Germany, December 4–6. – 2008.
13. Pasparakis M. NF-kB: liver injury and cancer. Abstracts: Monothematic Conference: Immune Mediated Liver Injury. – Hamburg, Germany, December 4–6, 2008. – P. 51.
14. Salas J.T., Banales J.M., Sarvide S. et al. Ae2a,b – deficient mice develop antimitochondrial antibodies and other features resembling primary biliary cirrhosis // Gastroenterology. – 2008. – Vol. 134, N 5. – P. 1482–1493.
15. Schramm C. PSC pathogenesis. Abstracts: Monothematic Conference: Immune Mediated Liver Injury. – Hamburg, Germany, December 4–6, 2008. – P. 50.
16. Steinman L. A brief history of T(H)17, the first major revision in the T(H)1/T(H)2 hypothesis of T cell – mediated tissue damage // Nat. Med. – 2007. – Vol. 13. – P. 139–145.
17. Trauner M., Fickert P., Wagner M. MDR3 (ABCB4) defects: a paradigm for the genetics of adult cholestatic syndromes // Semin. Liver Dis. – 2007. – Vol. 27, N 1. – P. 77–98.
18. Ueno Y., Moritoki Y., Shimosegawa T., Gershwin M.E. Primary biliary cirrhosis: what we know and we want to know about human PBC and spontaneous PBC mouse model // J. Gastroenterol. – 2007. – Vol. 42, N 3. – P. 189–195.
19. Weaver C.T., Harrington L.E., Morgan R.P. et al. Th17: an effector CD4 T cells lineage with regulatory T cells ties // Immunity. – 2006. – Vol. 24. – P. 677–678.
