Роль иммунных факторов в патогенезе вирусных гепатитов

В современных условиях заболевания печени становятся все более актуальной проблемой: отмечается неуклонный рост числа заболеваемости вирусными гепатитами, повышения частоты их осложнений. Распространение данной патологии является не только медицинской, но и актуальной социальноэкономической проблемой, которой уделено значительное внимание в национальном проекте «Здоровье». Несмотря на достигнутые успехи гепатологии до сих пор остаются нерешенными многие вопросы этиологии, патогенеза, поиска прогностических критериев, эффективных методов лечения. Изучение клеточных, молекулярных аспектов позволит глубже понять патогенез заболеваний печени различной природы и способствовать совершенствованию лечебной тактики в отношении этих состояний. В пе- чени в нормальных условиях апоптоз имеет значение в процессе физиологического обновления гепатоцитов.

При гепатитах различной этиологии наиболее важным диагностическим и прогностическим признаком считается некроз паренхимы, который, однако, значительно отличается от типичных признаков омертвения, наблюдаемых в других органах. Прежде всего в ткани печени отсутствуют некротизированные гепатоциты, а видны лишь участки печеночной дольки, замещенные мононуклеарными инфильтратами. Вторая особенность – отсутствие полиморфноядерных лейкоцитов (за исключением острого алкогольного гепатита) – стереотипной реакции на некроз во всех тканях. Следовательно, в большинстве случаев хронического поражения печени, в том числе при инфекции гепатотропными вирусами, основным механизмом гибели клеток служит апоптоз. За много лет до открытия апоптоза был описан характерный гистологический признак вирусного гепатита – округлые гомогенные эозинофильные образования, часто содержащие пикнотичное ядро. Эти образования, названные тельцами Каунсильмена, представляют собой не что иное, как гепатоциты в состоянии апоптоза [3].

Гепатиты, вызванные различными вирусами, имеют сходную патоморфологическую картину: характерными признаками являются гибель гепатоцитов, сопровождающаяся лейкоцитарной и гистио-цитарной инфильтрацией, в зоне 3 отмечается наибольшее число погибших гепатоцитов, тельца Каун-сильмена, баллонная дистрофия, явления холестаза [12].

По современным представлениям, определяющая роль в развитии поражений печени, вызванных гепатотропными вирусами, отводится иммуноопосредованным механизмам запуска и регуляции апоптоза. Обнаружено, что гепатоциты обладают высокой степенью экспрессии Fas-R, TNF-R1, TRAIL-R1, TRAIL-R2.

Fas-R (APO-1/CD95) экспрессируется в печени на гепатоцитах, холангиоцитах, активированных звездчатых ретикулоэндотелиоцитах и клетках Купфера и существует в мембраноассоциированной и растворимой формах. Экспрессия поверхностноклеточного рецептора Fas конституционально запрограммирована, но зависит от состояния гепатоцитов. Исследования последних лет показали усиление экспрессии гепатоцитами Fas при вирусных и токсических гепатитах, холестазе, болезни Вильсона, алкогольной болезни печени. Так, например, отмечено существенное повышение данного рецептора на мембране гепатоцитов, инфицированных вирусами В и С, степень повышения коррелирует с их гистологической активностью [14]. Сравнительные исследования степени экспрессии Fas рецептора и Bcl 2 показали, что данный рецептор в гепатоцитах из печени здоровых, больных хроническим гепатитом или циррозом, а также гепатоцеллюлярной карциномой экспрессирован соответственно в 5,8%, 10% и 24% случаев. А ген белка Bcl 2, тормозящего апоптоз, экспрессирован в 4,3%, 0,8% и 2,1% случаев. По этим данным видна зависимость апоптической активности гепатоцитов от характера патологического процесса.

Гепатоциты человека конститутивно экспрессируют Fas рецептор, при этом отмечается его распределение в цитоплазме диффузно либо на мембране клеток. Было обнаружено усиление экспрессии Fas-R на мембране инфицированных гепатотропными вирусами гепатоцитов, но особенно часто их обнаруживают на гепатоцитах, окруженных лимфоцитами на границе ступенчатого некроза и паренхимы [14]. Наиболее высокий уровень апоптоза гепатоцитов наблюдается в случае локализации данного белка в виде гранул в цитоплазме и/или при преимущественной локализации на мембране клеток печени. Т-лимфоциты внутрипеченочного инфильтрата при хроническом вирусном гепатите В активированы и экспрессируют FAS-лиганд. Уровень апоптоза гепатоцитов и клеток лимфоцитарного инфильтрата при исследовании методом TUNEL достигал 7,6±4,3 и 32,0±7,1%, а клеток инфильтрата – 11,2±1,8 и 22,2±3,1% при хроническом гепатите В и хроническом гепатите С соответственно. Уровень апоптоза гепатоцитов прямо пропорционален степени экспрессии Fas клетками лимфоидно-гистициотарного инфильтрата и обратно пропорционален уровню экспрессии Fas-L гепатоцитами. Отмечается более высокий уровень апоптоза гепатоцитов в группе больных с более тяжелым течением гепатита В и С, но без статистической значимости различий [4]. Полученные данные подтверждают ведущую роль клеточного Fas-опосредованного иммунного ответа организма на антигены вирусов гепатитов В и С в повреждении гепатоцитов. Обнаружено, что при хроническом гепатите В даже обширный воспалительный инфильтрат содержит мало лимфоцитов, экспрессирующих Fas-лиганд, поэтому цитотоксические лимфоциты «безоружны» в окружении инфицированных вирусом клеток. У больных хроническим ге- патитом С выявлено повышение в 3 – 5 раз экспрессии Fas рецептора по сравнению с исходным уровнем, усиление Fas – опосредованного апоптоза гепатоцитов, при этом экспрессия Fas – лиганда возрастала параллельно прогрессированию заболевания [2,15]. При хроническом гепатите С активированные Т-лимфоциты обладают мощным цитотоксическим потенциалом в виде высокого уровня экспрессии FasL для уничтожения инфицированных гепатоцитов, экспрессирующих Fas рецептор, что отражает значительные различия в реализации механизмов гибели гепатоцитов при хронических гепатитах В и С.

О связи экспрессии Fas и последующего апоптоза с действием вируса гепатита С свидетельствует и то, что после успешного лечения интерфероном-α количество Fas-положительных клеток резко уменьшается и коррелирует как со снижением активности трансаминаз, так и с уменьшением выраженности портальной и лобулярной лимфоидной инфильтрации ткани печени [16].

Элиминация гепатоцитов, индуцированная Fas-системой, способна приводить к острой печеночной недостаточности. Так, в исследованиях S. Krams внутрибрюшинное введение мышам 10-100 мкг антител к Fas-рецептору вызывало гибель животных в течение 4-6 часов. Данные биохимических, гистологического исследований, электронной микроскопии подтвердили тяжелое поражение печени в результате апоптоза гепатоцитов данных животных [15]. Растворимая форма Fas-R, вероятно, служит для связывания Fas-лиганда (Fas-L) не только на СD8+-цитотоксических лимфоцитах и NK-клетках, но и СD4+-Т-лимфоцитах-хелперах 1-го типа, которые, как было недавно установлено, также могут проявлять цитотоксические свойства [1]. Связывание Fas-L растворимым Fas-R уменьшает повреждение печени цитотоксическими иммунными клетками.

В настоящее время ни у кого не вызывает сомнений значительное влияние иммунной системы, ин-терфероновой, цитокиновой в частности, на формирование, характер течения и исход патологического процесса в печени различной этиологии. Участие иммунной системы в регуляции апоптоза в клетках печени при ее различных поражениях не ограничивается только реализацией Fas-FasL – зависимого механизма запуска апоптоза, существенное значение имеют цитокины – медиаторы иммунных реакций.

Известно, что характер иммунного ответа при вирусных инфекциях зависит от доминирующего участия Т-хелперов 1 (Тх1) либо 2 (Тх2) типов, которые различаются по продуцируемым ими цитокинам и роли в стимулировании развития иммунного ответа: по Т-клеточному или гуморальному типу. Активация Тх1-лимфоцитов, продуцирующих ИФН-γ, ИЛ-2, ФНО-α и β, ведет к стимуляции функций Т-лимфоцитов, натуральных киллеров и макрофагов и развитию иммунного ответа по Т-клеточному типу, который играет решающую роль в противовирусной защите организма. Тх2-лимфоциты секретируют ИЛ-4, ИЛ-5, ИЛ-6, ИЛ-10, ИЛ-13, стимулирующие преимущественно гуморальное звено иммунитета (ряд из них, в частности интерлейкины 4 и 10, оказывают противовоспалительное действие преимущественно за счет подавления действия интерферона-γ, усиливающего экспрессию антигенов HLA II класса на поверхности антигенпрезентируюших клеток). Тх2, выделяя провоспалительные цитокины, блокируют пролиферацию и активацию Тх1-лимфоцитов, подавляя таким образом цитотоксические реакции и уничтожение возбудителя. Нормальное функционирование иммунной системы строится на балансе Тх1 и Тх2-лимфоцитов. Нарушение этого баланса (иммунная девиация) играет важную роль в иммунопатогенезе вирусных гепатитов. Большинство исследователей сходятся во мнении, что преимущественное участие цитокинов, продуцируемых Тх2-лимфоцитами, ассоциируется с персистенцией вируса и переходом процесса в хроническую форму, а продуцируемых Тх1-лимфоцитами – со спонтанным выздоровлением при элиминации возбудителя [11]. Проведенные недавно исследования показали относительное преобладание количества Тх-2 над количеством Tx-l в воспалительных клеточных инфильтратах при хронизации острого гепатита С и обратное соотношение числа данных типов хелперных лимфоцитов и продуцируемых ими цитокинов в случае выздоровления. Сходные данные получены при изучении клеточных инфильтратов в печени больных хронической HBV-инфекцией.

В то же время в ряде исследований, в частности в работе Л.Ф. Скляр (2005), при хронической инфекции HCV выявлено значительное снижение уровней сывороточных ИЛ-2, ИФН-γ, что отражало подавление Тх1 звена иммунного реагирования, о преобладании Тх2 звена свидетельствовало повышение ИЛ-4, аналогично результатам вышеприведенных исследований. При хроническом гепатите В изменение количества данных цитокинов не выявило достоверных различий по сравнению с данными здоровых доноров [10].

Дисбаланс провоспалительных и противовоспалительных цитокинов в пользу последних может приводить к нарушению лизиса зараженных гепатоцитов и элиминации вирусных частиц с развитием хронического воспаления. Этим же можно объяснить редкое возникновение при гепатите С гиперер-гической реакции иммунной системы с развитием фульминантной формы болезни. В то же время при аутоиммунном гепатите Tx-l доминируют в воспалительных тканевых инфильтратах над Тх-2. Нарушение иммунорегуляторных механизмов ведет к дисбалансу иммунной системы, что в свою очередь предопределяет развитие той или иной формы патологического иммунного ответа.

В соответствии с современными представлениями ИЛ-lβ, ИЛ-6, ИЛ-18, ФНО-α относятся к группе провоспалительных цитокинов, инициирующих и стимулирующих воспаление. ИЛ-lβ – эндогенный биологически активный медиатор неспецифического действия, одним из первых включается в ответную защитную реакцию организма при вирусной инфекции. ИЛ-lβ активирует Т- и В-лимфоциты, усиливает их цитотоксические свойства, вместе с другими цитокинами способствует пролиферации клеток Купфера, инициирует синтез ИЛ-6, ФНО-a и др. Продукция ИЛ-6 происходит в лимфоцитах, фибробластах, клетках Купфера, эпителиальных клетках внутрипеченочных желчных протоков, в меньшей степени – в гепатоцитах. ИЛ-6 по своим биологическим свойствам сходен с ИЛ-lβ, ИЛ-6 стимулирует воспалительные, иммунные, метаболические процессы, играет важную роль в пролиферации клеток и др. ИЛ-18 синтезируется клетками Купфера и индуцирует секрецию интерферона γ. Повышение уровня данного цитокина коррелирует с повышением уровня аланинаминотрансферазы и содержанием вируса в сыворотке крови.

Печень способна продуцировать большое количество ФНО-α, одного из основных индукторов апоптоза. ФНО-α – многофункциональный цитокин с выраженной плейотропностью, играет ключевую роль в развитии местных и общих системных патологических процессов. ФНО-α регулирует интенсивность иммунного воспаления, активирует Т- и В-лимфоциты, естественные клетки-киллеры, оказывает гепа-тотоксический эффект, принимает участие в апоптозе поврежденных (в том числе вирусом) клеток.

В литературе имеются многочисленные сообщения, демонстрирующие изменение уровней продукции ФНО-α в большинстве случаев инфекций, вызванных вирусами гепатита В и С. При острых формах этих заболеваний отмечается повышение содержания в сыворотке данного цитокина, степень повышения коррелирует с тяжестью заболевания, уровнем ферментативной, патоморфологической активности. При развитии благоприятного исхода содержание ФНО-α снижается. Исследование сывороточной концентрации данного цитокина в динамике может использоваться для оценки прогноза в комплексе с другими показателями.

Гиперпродукция фактора некроза опухолей α при хронических инфекциях, вызванных персистирующими гепатотропными вирусами, является одним из основных механизмов активации инфекционного процесса при его переходе из латентного состояния в фазу клинических проявлений и свидетельствует о прогрессировании заболевания. Угнетение продукции ФНО-α на стадии хронизации инфекционного процесса является результатом выраженной дизрегуляции иммунного ответа.

Обострение хронических форм хронического гепатита В, С сопровождается достоверным увеличением содержания в сыворотке данного цитокина. При хроническом гепатите С определяется повышенный – более чем в два раза – уровень ФНО-α с последующим его снижением после эффективного противовирусного лечения. Эти данные подтверждаются исследованиями Д.М. Собчак и соавт. (2008), В.В. Макашовой и соавт. (2008), получивших аналогичные результаты [8, 11] и предложивших использовать исследование динамики цитокинового, интерферонового статуса в комплексе с другими критериями эффективности противовирусной терапии.

Результаты исследования в динамике уровней про- и противовоспалительных цитокинов отражают активное участие не только ФНО-α, но и других медиаторов иммунного ответа в патогенезе вирусных гепатитов. Так, у больных острым гепатитом С было обнаружено, что у большинства ответивших на противовирусную терапию больных исходно отмечаются высокие уровни ИЛ-2, ИЛ-6, ИФН-γ и отсутствует повышение содержания ИЛ-4. Эти изменения, в первую очередь уровень ИФН-γ, характеризуют более выраженную активность Тх1-лимфоцитов, подавление синтеза Тх2-медиаторов, что способствовало формированию сильного иммунного ответа и приводило к элиминации вируса. Исходные показатели у больных острым гепатитом С, у которых формировался хронический процесс, характеризовались отсутствием значительного повышения уровня провоспалительных медиаторов и высоким уровнем ИЛ-4. Эти особенности профиля медиаторов иммунного ответа отражали более вы- раженную активность Тх2-лимфоцитов и других медиаторов, подавляющих Тх1-эффекторные механизмы, что способствовало сохранению активной репликации вируса и формированию хронической инфекции [11].

При хронических вирусных гепатитах следует отметить прямую зависимость показателей уровней цитокинов от тяжести и прогрессирования заболевания. Значительно повышенные показатели провос-палительных цитокинов чаще встречаются у больных с тяжелым течением заболевания, или у лиц, не ответивших на противовирусную терапию (так называемые non-responder), или у лиц с развившимся рецидивом после завершения лечения (так называемые relaps). Самые высокие показатели цитокинов отмечаются у больных с высокой активностью воспаления и с выраженной степенью фиброза. Отмечается корреляция увеличения концентрации провоспалительных цитокинов с выявлением РНК вируса гепатита С, повышением уровня аланинаминотрансферазы в сыворотке крови. У больных хроническим гепатитом С отмечается повышение сывороточных уровней провоспалительных ИЛ-1β, ИЛ-6 и их высокие уровни свидетельствуют о тяжелом течении заболевания, что способствует длительной циркуляции вируса, его активной репликации и плохому ответу на противовирусное лечение [2].

При хронической HCV инфекции с клинически манифестировавшими формами болезни, с выраженной воспалительной инфильтрацией, интралобулярной дегенерацией, выраженным фиброзом, мостовидными некрозами в отсутствие маркеров активной вирусной репликации регистрируются более высокие уровни ИЛ-1β, ИЛ-6, ФНО-α по сравнению с больными с субклиническими проявлениями, с менее выраженным индексом гистологической активности. Повышение содержания ИЛ-4, напротив, более часто отмечается при выявлении РНК вируса и может быть связано с неадекватностью реагирования иммунной системы [11].

Следует отметить, что профиль цитокинов при хроническом гепатите С более вариабелен, чем при хронической HBV-инфекции. Кроме того, высказывается предположение, что для HCV_инфекции характерна периодическая смена хелперных реакций [9], что объясняет разнонаправленный характер результатов исследования уровней Тх1, Тх2 лимфоцитов, спектра продуцируемых ими цитокинов в различных работах, посвященных данной проблеме.

Один из механизмов участия про- и противовоспалительных медиаторов в патогенезе вирусных гепатитов связан со способностью цитокинов прямо или опосредованно участвовать в регуляции гибели клеток печени. Было установлено, что экспрессия Fas-R на мембране гепатоцитов индуцируется рядом провоспалительных цитокинов, таких как интерлейкины (ИЛ-1, ИЛ-2, ИЛ-6), интерфероны (ИФН-γ), фактор некроза опухоли (ФНО-α) и др. Вероятно, воспаление любой природы может способствовать Fas-R-зависимому повреждению печени. Более того, цитокины стимулируют увеличение количества молекул Fas-L на Т- и NK-лимфоцитах. Интересные данные были получены в работе, в которой культура крысиных гепатоцитов подвергалась воздействию активированных ИЛ-2 NK-клеток и экспериментальных ингибиторов каспаз. Подавление активности каспаз предотвращало апоптоз гепатоцитов, но при этом усиливалась их гибель посредством некроза, что указывает на определенный баланс между этими путями элиминации клеток, осуществляемыми иммунной системой [13].

Одним из проявлений стратегии ускользания гепатотропных вирусов, способных к длительной персистенции, от факторов иммунной защиты является их прямое или опосредованное воздействие на иммунокомпетентные клетки. Антигенспецифические Т-лимфоциты служат главными детерминантами исходов острых и хронических заболеваний печени, поскольку, с одной стороны, они вовлекаются на ранней стадии заболевания в механизмы ограничения антигенной активности, с другой стороны, именно эти клетки определяют масштаб иммунопатологических реакций [7]. Анализ литературных данных показывает противоречивые, разнонаправленные результаты исследований: авторы отмечают повышение уровней CD3+, CD4+, CD8+-лимфоцитов в периферической крови при хронических вирусных гепатитах. В большинстве же работ демонстрируется значительное снижение данных показателей Т-клеточного звена иммунитета, что может отражать как повреждающее действие гепатотропных вирусов на лейкоциты (или их костномозговые предшественники), так и влияние системного действия провоспалительных цитокинов. Существует несколько механизмов подавляющего влияния HBV и HCV на звенья иммунного ответа: истощение функциональной активности вирусспецифических CTL в результате персистенции высоких концентраций вирусных антигенов; повышение активности регуляторных Т-клеток; способность HBV к существованию в форме устойчивой внутриклеточной матрицы

– ковалентно замкнутой циркулярной ДНК (ccc ДНК); мутации генома HCV, позволяющие «ускользать» от иммунного надзора; прямое действие белков HCV на Т-клетки [6]. Повреждение иммунокомпетентных клеток, ответственных за элиминацию вируса, в первую очередь реализуется путем запуска апоптоза данных клеток. Установлено существенное повышение количества CD95+-лимфоцитов в периферической крови больных хроническим гепатитом С и снижение уровня лимфоцитов, вступивших в активационный апоптоз. Увеличение количества Fas+-лимфоцитов – адекватная реакция, направленная на уничтожение клеток с персистирующими в них вирусами. Выявленные изменения могут быть результатом вирусин-дуцированного срыва компенсаторных механизмов регуляции в системе иммунитета и преобладания ан-тиапоптотического потенциала вируса гепатита С над защитными реакциями. Вызываемая «Т-клеточная анергия» в значительной степени способствует хронизации процесса. У больных хроническим гепатитом В выявляются более высокие уровни лимфоцитов и Т-хелперных клеток, подвергшихся апоптозу, по сравнению с соответствующими показателями у здоровых лиц и у больных хроническим гепатитом С. Вирус гепатита С, вероятно, способен активно блокировать Fas-опосредованную гибель инфицированных клеток, что может приводить к длительной персистенции возбудителя [5].

Ключевую роль в развитии того или иного исхода инфекции, вызванной гепатотропным вирусом, играет иммунная система: необходимым условием благоприятного исхода является адекватный, скоординированный, своевременный иммунный ответ, что подтверждается, в частности, различным характером течения заболеваний, вызванных основными гепатотропными вирусами, связанного с различной степенью вовлечения иммунной системы. Исход инфекции определяется сбалансированностью режима функционирования иммунной системы с целью элиминации вирусинфицированных клеток путем запуска апоптоза – наиболее благоприятного типа их гибели. Недостаточная активность иммунной системы, а также ее неадекватность (преобладание антиапоптозных факторов, иммунная девиация в сторону Тх2 лимфоцитов и др.) способствуют неполному уничтожению инфицированных клеток с персистенцией возбудителя, со снижением гистологической активности гепатита, хронизацией процесса, повышением риска формирования цирроза печени, гепатоцеллюлярной карциномы. Избыточная индукция иммунного ответа, сопровождающаяся чрезмерной гибелью клеток, в том числе по некротическому типу, может иметь следствием развитие фульминантных форм инфекции. Кроме того, гипериндукция иммунного ответа, его несбалансированность (секреция провоспалительных цитокинов, в частности) приводят к развитию внепеченочных проявлений инфекции. Особенности течения, прогрессирования, хронизации, формирования осложнений этих инфекций определяются особенностями взаимодействия факторов вируса и иммунной системы.

Заключение

Таким образом в последние годы в патогенезе повреждений печени при вирусных гепатитах В и С важное значение придается нарушениям цитокиновой регуляции патологического процесса. Многочисленные сведения о дисбалансе цитокинового профиля и развитии повреждения печени свидетельствуют о тесной взаимосвязи нарушении регуляции формирования апоптоза гепатоцитов. Существенное значение имеют иммунноопосредованные механизмы регуляции – реализации цитотоксическими лимфоцитами Fas-FasL перфорин-гранзимовых взаимодействий. Сложность патогенеза повреждений печени, связанная с дисбалансом про- и противовоспалительных цитокинов, иммунологическими сдвигами, определяет поиск возможной коррекции патологического процесса с помощью многокомпонентных препаратов, оказывающих регулирующее воздействие на процессы воспаления, состояние гепатоцитов. Исследование патогенеза повреждений печени позволит проводить более эффективный поиск гепатопротекторов.