Аутоиммунные механизмы регуляции системы гемостаза

Вторая половина XX века характеризуется значительными открытиями в иммунологии. Было установлено, что центральными органами клеточного и гуморального иммунитета являются тимус, бурса (у птиц) и костный мозг у человека и млекопитающих. Благодаря фундаментальным работам F.M. Burnet [6, 64, 65], Е. Cooper, [35], J. Miller [40, 68, 78] и др. к началу 60-х гг. было сформулировано представление об иммунологическом надзоре, в рамках которого системе иммунитета отводилась центральная роль в элиминации клеток после соматических мутаций. В связи с этим был сделан вывод о ключевом значении системы иммунитета в противоопухолевой резистентности, пересмотрены и существенно модифицированы основные представления о сущности иммунитета и его механизмах. Иммунитет стал рассматриваться как комплекс реакций, направленных на распознавание, уничтожение (деструкцию) и элиминацию чужеродных агентов независимо от того, попали они в организм извне или образовались в результате мутации. Следовательно, было выяснено, что одной из важнейших задач иммунитета является контроль за генетическим гомеостазом.

Однако уже к 70-м гг. прошлого века стали появляться работы, говорящие о том, что функции иммунной системы не ограничиваются лишь защитой организма от генетически чужеродных для организма агентов. В 1972 г. А.Г. Бабаева [1] представила данные, свидетельствующие о том, что система иммунитета и иммунокомпетентные клетки — лимфоциты принимают участие в пролиферативных и репаративных процессах. Вскоре Р.В. Петров и др. [43] доказали, что удаление тимуса приводит к изменению соотношения между эритроцитарным, лейкоцитарным и мегакариоцитарным ростка- ми кроветворения. Эти сдвиги обусловлены нарушением деятельности так называемых Т-диф-ференцировочных (Td) лимфоцитов, функция которых связана с регуляцией процесса кроветворения. В дальнейшем эти вопросы получили развитие в капитальных исследованиях Е.Д. Гольдберга и др. [11].

В.А. Козлов и др. [23] установили, что важная роль в иммунном ответе принадлежит не только полипотентной стволовой клетке, но и клеткам эритроидного ряда. Более того, авторы показали, что в условиях угнетения и стимуляции эритропоэза значительно изменяется течение иммунологических реакций. Р.В. Петровым [44] было показано, что иммунная система через клеточные медиаторы оказывает влияние на деятельность центральной нервной системы, а Э. Кемелева [19] представила материалы, свидетельствующие о том, что система иммунитета является регулятором обменных процессов, деятельности сердечно-сосудистой системы и процессов пищеварения. Согласно данным А.Я. Кульберга [34], важнейшей регуляторной функцией обладают иммуноглобулины, являющиеся стимуляторами неспецифической защиты и оказывающие влияние на течение клеточного и гуморального иммунитета.

Однако еще в 1961 г. О. Streng [цит. по 26] привёл доказательства иммунного контроля за состоянием системы комплемента, обеспечивающей неспецифический (врожденный) иммунитет. Автор установил, что компоненты комплемента способны приобретать аутоантигенные свойства вследствие обнажения детерминант, скрытых в нативном белке.

А.А. Закс и А.А. Быкова [14, 15] выдвинули представление о наличии иммунного механизма регуляции химического гомеостаза в орга- низме с помощью аАт. На огромном материале, применив реакцию пассивной гемагглютинации, авторы показали, что у человека и животных в условиях нормы существуют аАт к ферментам, гормонам и медиаторам. И,Е. Ковалёвым и О.Ю. Полевой [21, 22] установлено, что аАт могут образовываться не только к соединениям белковой природы, но и к низкомолекулярным лекарственным препаратам, что лежит в основе возникновения аллергических осложнений. Более того, этими же авторами были применены Ат для лечения отравлений лекарственными препаратами.

Стало очевидным, что система иммунитета по своей природе система регуляторная, функционально связанная с деятельностью нервной и эндокринной систем и обладающая функциями, выходящими за рамки традиционных представлений о защите. Это мнение горячо поддерживалось на протяжении многих лет академиком Н.В. Васильевым [8, 9].

В начале 80-х гг. прошлого века нами была выдвинута концепция, согласно которой система иммунитета, гемостаз и фибринолиз представляют собой единую клеточно-гуморальную защитную систему организма [30]. Уже в те годы мы предполагали, что важную роль в объединении этих систем должны играть лейкоциты (лимфоциты и моноциты), макрофаги, эндотелий сосудистой стенки и система комплемента [30, 50, 51]. В дальнейшем, в результате проведенных экспериментальных и клинических наблюдений, эта идея была полностью подтверждена. В частности, было показано, что удаление вилочковой железы у различных животных (крыс, морских свинок, кроликов и собак), а также у человека (при миастении) приводит не только к развитию иммунодефицита, но и к возникновению гиперкоагуляции и торможению фибринолиза [31, 33, 51, 52,. 57]. Одновременно было установлено, что удаление сумки Фабрициуса на различных стадиях онтогенеза у цыплят и взрослых кур сопровождается аналогичными явлениями [31, 45, 51, 52]. Инъекции тимэктомирован-ным животным и бурсэктомированным птицам различных нейрогуморальных раздражителей (адреналина, ацетилхолина, гистамина, тромби- на, тромбопластина), а также кровопотеря и переливание гетерогенной крови сопровождались массовой гибелью животных и птиц в результате развития тромбоэмболических осложнений. Предварительное введение тимэктомированным животным иммуномодулятора тималина и бур-сэктомированным птицам комплекса полипептидов, выделенных из сумки Фабрициуса кур -бурсилина, ликвидировали состояние иммунодефицита и восстанавливали адекватный характер ответа со стороны системы гемостаза на действие различных раздражителей [31, 32, 33, 45, 47, 48, 51, 74].

Эти исследования вскоре нашли подтверждение в клинике. При перитонитах, деструктивных заболеваниях лёгких, термической травме, гестозах, невынашивании и перенашивании беременности, многих инфекционных заболеваниях у взрослых и детей наряду с иммунодефицитами нередко наблюдалось диссеминированное внутрисосудистое свёртывание крови (ДВС), сопровождающееся снижением уровня естественных антикоагулянтов и депрессией фибринолиза. Введение на протяжении 5—10 дней таким больным тималина или тимогена не только способствовало ликвидации вторичных им-мунодефшдитов, но и приводило к нормализации процессов свёртывания крови и фибринолиза [7, 12 Ь 13, 17, 24, 26].

Тогда же нами было выдвинуто предположение, что прокоагулянты, будучи проферментами, являются иммунотолерантными. В процессе активации при отщеплении ингибитора, наряду с приобретением ферментативных свойств, у факторов свёртывания крови и фибринолиза открываются активные (антигенные) детерминанты, в результате чего происходит образование к этим соединениям аАт, обладающих антикоагулянтными свойствами. Эта гипотеза вскоре была подтверждена в ряде исследований [33, 51—55].

Первые эксперименты были проведены по следующей схеме: факторы свертывания крови человека в неактивной (X и II) и активной форме (Ха и На) иммобилизировали на эритроцитах барана посредством глютарового альдегида и использовали в реакции пассивной гемагглютинации (РПГА). Оказалось, что в цитратной плазме человека в норме содержатся аАт к активным факторам (Ха и На). Вместе с тем к неактивным факторам аАт не были выявлены. Если в качестве объекта исследования брали не плазму, а полученную из нее сыворотку, то аАт ни в одном из опытов не определялись [51, 53, 56].

Исходя из этих данных можно было сделать вывод, что в цитратной плазме человека в условиях нормы находятся аАт к активным факторам свертывания крови, исчезающие в сыворотке в результате потребления. Аналогичные факты были получены в исследованиях с факторами свёртывания крови быка и крысы и вскоре нашли подтверждение с помощью тогда ещё нового ELISA-метода [55, 57]. В дальнейшем очищенные факторы свертывания крови человека в активной и неактивной форме иммоби-лизовывали на сефарозу 4В и методом аффинной хроматографии выделяли аАт к факторам Па и Ха. В чистых тест-системах было доказано, что аАт обладают антикоагулянтным действием [51, 57, 58]. Оказалось, что эти белки позитивно реагируют с сывороткой против IgG. аАт проявляют выраженный антитромбиновый эффект, а также препятствуют образованию протромбиназы по внешнему и внутреннему механизму [26, 51, 55].

В те же годы нами [26, 51] было показано, что в невысокой концентрации аАт к неактивированным факторам II и X находятся в плазме здорового человека. Эти факты были объяснены тем, что при иммобилизации проферментов в результате конформации частично обнажаются скрытые Аг детерминанты.

Концентрация аАТ при развитии гиперкоагуляции резко падает, что связано с их потреблением. Так, после острой кровопотери у собак содержание аАт уменьшается и возвращается к норме лишь на 7-й день после кровопотери. Падение уровня аАт к факторам Па и Ха наблюдается у крыс и собак после инъекций адреналина, приводящего к развитию гиперкоагуляции. Аналогичные сдвиги отмечаются при введении животным тромбина и тромбопластина [51].

У здоровых людей обнаружены аАт не только к тромбину и фактору Ха, но и к фрагментам фибриногена и фибрина, а также к TF. Особенно высока концентрация аАт к TF у много-рожавших женщин [26, 74]. В третьем триместре беременности наряду с гиперкоагуляцией обнаружено увеличение аАт к тромбину. аАт против факторов Па и Ха выявляются у новорожденных детей, родившихся в состоянии гипоксии [38]. При заболеваниях, сопровождающихся развитием тромбозов и хронического ДВС-синдрома, при ИБС и инфаркте миокарда уровень аАт к факторам Па и Ха снижается, а к моменту выздоровления и ликвидации ДВС вновь нарастает [26, 52, 56, 71]. Чем выше концентрация фермента в крови, тем выше уровень возникающих к нему аАт. Так, у больных острым и хроническим панкреатитами повышен титр аАт к трипсину и тромбину. Аналогичная картина наблюдается и у животных, у которых вызывали панкреатит введением желчи в поджелудочную железу [54].

У людей, перенесших тимэктомию в связи с генерализованной формой миастении, также регистрируется гиперкоагуляция и ингибируется фибринолиз. Параллельно с обнаруженными сдвигами отмечалось снижение концентрации аАт к активным факторам свертывания крови [26, 51, 52, 53]. После травмы, септических состояний, воспаления легких концентрация аАт к активным факторам свертывания крови в первые дни заболевания снижалась, а в последующие сроки возрастала. Полученные данные были оценены следующим образом: в острый период болезни появляются активные факторы свёртывания крови, которые частично связываются аАт, благодаря чему содержание последних уменьшается. Увеличение же в дальнейшем концентрации аАт обусловлено иммуностимулирующим действием активных факторов свертывания крови [51, 53, 57].

Представленные факты говорят о том, что при развитии ДВС-синдрома происходит уменьшение концентрации аАт против ферментов, появившихся в кровотоке. В более поздние сроки титр аАт к активированным факторам свёртывания вновь возрастает, что связано со стимулирующим влиянием коагулянтов на иммунную систему [10, 32, 39].

Согласно выдвинутой нами гипотезе предполагалось существование в организме человека и животных генетически детерминированных иммунокомпетентных клеток, способных специфически связываться с активированными факторами свёртывания крови. Для выявления подобных клеток был использован метод иммунного розеткообразования с эритроцитами ба- рана, сенсибилизированными факторами Па и Ха с помощью глютарового альдегида. Оказалось, что в крови человека и животных от 1 до 5% лимфоцитов способны в таких опытах образовывать розетки. Из этих экспериментов был сделан вывод, что существует генетически запрограммированный клон лимфоцитов, несущих рецепторы к тромбину и фактору Ха [26, 51, 58]. Оказалось, что число лимфоцитов, несущих рецепторы к тромбину, возрастало при острой пневмонии, когда наблюдалась таперкоагуляция, обусловленная гипертромбинемией [36].

Доказательством выдвигаемой гипотезы явились опыты по изучению скорости элиминации факторов X и Ха из кровотока интактных и иммунодефицитных животных. В этих экспериментах контрольным и тимэктомированным крысам вводили факторы X и Ха, меченные 1311. Установлено, что уже через 1 ч после инъекции фактора Ха концентрация его в крови у тимэк-томированных крыс была ниже, чем у интактных. Затем на протяжении 12 ч уровень радиоактивности у всех животных был практически одинаковым. К концу опыта содержание фактора Ха у тимэктомированных крыс вновь снижалось. К концу эксперимента (через 18 ч) у интактных крыс, которым вводили фактор Ха, регистрировалась гиперкоагуляция, тогда как у тимэктомированных животных возникала явная гапокоагуляция.

Обнаруженные факты были объяснены следующим: после тимэктомии у различных животных возникает гиперкоагуляция и тормозится фибринолиз. На этом фоне инъекции факторов свёртывания усиливали процессы внутрисосудистой коагуляции и приводили к ДВС-син-дрому, сопровождающемуся коагулопатией потребления.

К настоящему времени аАт обнаружены практически ко всем факторам свёртывания крови. Б частности, выявлен ингибитор, принадлежащий к Ig G и препятствующий активации факторов XI и XII. При очень высокой концентрации аАт к фактору Х1а могут развиваться приобретенные формы гемофилии С [26, 38]. Ингибитор к фактору Х1а не блокирует активность фактора XII, высокомолекулярного ки-ниногена (ВМК) и калликреина [26, 72].

Особый интерес представляет образование аАт к факторам VIII и IX у больных гемофилией А и В. Многочисленные данные литературы свидетельствуют о том, что у 5-15 % больных гемофилией А в крови появляется ингибитор, инактивирующий фактор VIII плазмы и относящийся к IgG3 или IgG4. В крови больных гемофилией В ингибитор к фактору IX обнаруживается у 1-3 % пациентов. Наиболее часто ингибитор к фактору VIII образуется у больных уже после 9—10 переливаний концентрата фактора VIII. При особо тяжелых формах гемофилии А частота этого осложнения достигает 21—53 % [37]. Развитие ингибитора у больных гемофилией А и В в превалирующем числе случаев возникает в возрасте до 16 и даже 10 лет. Но ингибитор фактора VIII можно выявить при токсикозах беременных, ревматоидном артрите, СКВ, язвенном колите, бронхиальной астме, пузырчатке, псориазе и других заболеваниях с ярко выраженным аутоиммунным компонентом. Содержание ингибитора фактора VIII может быть настолько велико, что приводит к возникновению приобретенной гемофилии с появлением кровоточивости [37]. Иногда такие гемофилии возникают в период полового созревания. Для нейтрализации ингибитора и ликвидации кровотечений вводят концентрат фактора VIII (до недавнего времени переливали криопреципитат). При этом нередко появляются аллергические реакции и даже описаны случаи анафилактического шока.

Ингибитор к фактору VIII может появляться у пожилых людей в процессе старения. Не исключено, что в этих случаях аАт к фактору VIII возникали на фоне многократных заболеваний. В. то же время иногда ингибитор к фактору VIII выявляется в младенческом возрасте, что может быть обусловлено изменением его молекулярной структуры. Обнаруживаются аАт к фактору VIII как в плазме, так и в сыворотке. Последний факт указывает на то, что это соединение способно вступать во взаимодействие с неактивированным фактором VIII [26].

Ингибитор к фактору IX по своим свойствам чрезвычайно напоминает приобретённый антикоагулянт к антигемофильному глобулину А [71,72].

В крови человека выявлены аАт к фактору фон Виллебранда, в результате чего возникает приобретенная болезнь Виллебранда [37]. В литературе имеются сообщения о наличии аАт к факторам V, VII и X. Во всех этих случаях могут возникать тяжелейшие кровотечения, требующие немедленного вмешательства врача для спасения жизни больного.

Образование биомодальных аАт в высоком титре лежит в основе механизма развития так называемого антифосфолипидного синдрома (АФС), являющегося одной из основных причин возникновения тромбозов и невынашивания плода [3, 4, 16, 38, 46]. Под АФС понимают симптомокомплекс, сочетающий определённые клинические признаки и лабораторные данные — обязательное наличие антифосфолипидных аутоантител (АФА) в сочетании с артериальными и венозными тромбозами, вплоть до развития инфарктов миокарда и полиорганной недостаточности, с иммунной тромбоцитопенией и неврологическими расстройствами (инсульт, ступор, дезориентация) [38, 42].

Предполагалось, что АФА взаимодействуют с отрицательно заряженными мембранными фосфолипидами — кардиолипином, фосфати-дилсерином, фосфатидилэтаноламином и фосфатидиловой кислотой. Однако впоследствии оказалось, что это воздействие в большинстве случаев не прямое, а опосредованное белком плазмы р,-гликопротеином-1, протромбином или аннексии ом V [38], высокомолекулярным кининогеном (ВМК), прекалликреином, протеинами С и S. Большинство аАт при АФС принадлежат к иммуноглобулинам класса G и М, хотя могут относиться и к классу А. Они способны блокировать фосфолипидно-белковые комплексы лабилизированных клеточных мембран эндотелия, лейкоцитов и тромбоцитов, а также липидных везикул, появляющихся в крови при коллагенозах и других заболеваниях, сопровождающихся диссеминированным внутрисосудистым свёртыванием крови [16]. Эти процессы приводят к снижению тромборезистент-ности эндотелия и активации сосудисто-тромбоцитарного гемостаза и сопровождаются дисбалансом в системе гемокоагуляции [4, 5]. При этом наступает развитие тромбофилии, при которой появление активных факторов Va, Xa и Па сочетается с депрессией протеинов С (ПтС), S (ПтБ) и тромбомодулина, а также с торможением фибринолиза [4, 5, 60, 81]. Указанные изменения обусловлены наличием волчаночного антикоагулянта (ВА), на долю которого приходится до 70% всех АФА [2, 4, 5, 38].

В частности, в крови больных антифосфо-липидным синдромом были обнаружены аАт к протромбину, обладающие антикоагулянтной активностью [18, 20, 62, 63, 69] и составляющие основную массу Ат, объединённых общим на- званием волчаночный антикоагулянт (ВА). Эти Ат отличаются высокой аффинностью. Выявляемая в крови больных АФС гипопротромбинемия, приводящая иногда к кровоточивости, объясняется наличием аАт к протромбину [18, 46, 59, 60]. При АФС также обнаружены аАт, которые одновременно связывают протромбин и фактор XII [70, 71]. Более того, аАт к протромбину на поверхности тромбоцитов конкурентно затрудняют связь протромбина с фактором Ха, что также способствует развитию геморрагии [16, 60, 62, 69, 76]. В то же время у больных АФС аутоантитела к фактору II повышают связь протромбина с фосфолипидами в 2,5 раза, что способствует тромбообразованию. Установлено, что аАт к протромбину могут связываться с тромбоцитами, активированными тромбином, и ингибировать выделение простациклина эндотелием [79, 80, 82]. У тех же больных обнаружены аАт к фактору Va, препятствующие его инактивации протеином С [38, 60]. Наконец, некоторые аАт к протромбину могут инактивировать плазминоген, благодаря чему возникает депрессия фибринолиза, что также способствует внутрисосудистому свёртыванию крови [79]. В сыворотке больных антифосфо липидным синдромом выявлены аАт к тромбомодулину, протеину С и S, относящиеся к иммуноглобулинам класса G [79]. У этих же больных обнаружены аАт к естественным антикоагулянтам, в том числе гепарансульфату, который локализуется на поверхности эндотелия и в значительно степени обеспечивает его атромбоген-ные свойства [71, 77].

Важную роль в предупреждении внутрисосудистого свёртывания крови играет семейство протеинов с высокой аминокислотной гомологией, получившее наименование аннексины и среди них анексин V. Эти белки блокируют отрицательно заряженные фосфолипиды и тем самым препятствуют образованию теназного (фактор VTIIa+IXa) и протромбиназного (факторы Va+Xa) комплексов. При АФС появляются аАт к аннексину V (аАт—Апп-5), благодаря чему возникает предрасположенность к тром-бообразованию [67].

Приведенные данные лишний раз убеждают нас в том, что аАт к факторам свёртывания крови в большинстве своём являются естественными антикоагулянтами . Образование аАт происходит в условиях нормы к активированным факторам свёртывания крови. Однако при патологических состояниях, когда их концентрация особенно велика, они способны связывать и прокоагулянты. Нет никакого сомнения, что в подобных ситуациях изменяется молекулярная структура фактора и обнажаются общие антигенные детерминанты как у активированных, так и неактивированных факторов свёртывания крови [26].

Как мы уже отмечали, аАт могут образовываться и к антикоагулянтам. В этом случае они способствуют развитию тромбоэмболических осложнений, что и является одной из причин возникновения тромбозов при АФС.

Следовательно, практически ко всем факторам свёртывания и естественным антикоагулянтам в условиях патологии могут образовываться аАт, блокирующие прокоагулянтную или антикоагулянтную активность. Эти соединения обладают довольно высокой активностью и способны нарушать физиологические механизмы регуляции системы гемостаза.

В то же время известно, что в основе раззи-тия патологического процесса лежат срывы физиологических механизмов регуляции. Мы считаем, что появление ингибиторных, в том числе «приобретенных гемофилии», АФС и других аутоиммунных заболеваний, протекающих с нарушениями процесса свёртывания крови, обусловлено срывом физиологических иммунных механизмов регуляции системы гемостаза.

По всей видимости, при создании благоприятных условий, к коим могут относиться врожденные или приобретенные изменения молекулярной структуры факторов, участвующих в гемостазе, уровень аАт к этим соединениям может значительно превысить норму, что сопровождается иммунными нарушениями в системе гемостаза.

В настоящее время начато использование иммуноглобулинов и их фрагментов — F(ab), против АФА и аАт к фактору VIII и при этом получены положительные результаты [61, 66,75]. Мы не сомневаемся, что со временем аАт к факторам свёртывания крови найдут достойное место в арсенале средств, применяемых для лечения тромбоэмболии и ЛВС-синдрома.

Следует отметить, что использование иммуномодуляторов тималина, тимогена, вилона и др. при заболеваниях, сопровождающихся вторичными иммунодефицитами и хроническим ДВС-синдромом, приводит к улучшению клиничес- ких результатов терапии и сопровождается нормализацией процесса гемокоагуляции, что отчасти может быть связано с восстановлением физиологического уровня аАт к факторам свёртывания крови [7, 12, 25-29, 41, 49].

Сегодня мы с глубокой благодарностью вспоминаем нашего друга и соавтора академика Н.В. Васильева, который активно поддерживал исследования в области аутоиммунных механизмов регуляции системы гемостаза.