Введение к работе
Актуальность темы. Наибольшие успехи в изучении генетических основ предрасположенности к ряду заболеваний, главным образом аутоиммунной природы, принесло исследование их связи с антигенами системы HLA. Полученные данные, приобрели при некоторых заболеваниях практическое значение в плане диагностики, прогноза течения, дали представление об их неоднородности и способах наследования.
Важной проблемой современной иммунологии и медицины является раскрытие механизмов, объясняющ). . связь заболеваний с системой HLA. Установление этих механизмов будет не только способствовать выяснению причин возникновения патологий, но иметь прикладное значение для целенаправленной профилактики и патогенетической' терапии болезней CBodmer W.F.,1989; McDevltt Н.,1991]. В последнее десятилетие доминирующим направлением в исследовании механизмов связи HLA с заболеваниями является поиск генов специфического иммунного ответа (Іг-генов) на патогенетически значимый антиген путем более тонкой идентификации HLA-аллелей класса II, ассоциированных с заболеванием, методами ДНК-типирования и анализом рестрикции иммунного ответа. В основе этого направления лежит представление, что определенный HLA-аллель, детерминирующий ответ на ісонкретньгії антигенный пептид, и является геном восприимчивости к болезни tNlshimura Y.et al., 1992].'. Селективная природа пеп^ид-свявываюдей функции HLA-молекул гарантирует, что молекулярные продукты только определенных аллелей способны презентировать конкретній! патогенный пептид [George A.et al.,1995].
Основанный на представлении о фундаментальной роли системы HLA в генетическом контроле, специфического иммунного ответа, этот подход, однако, не объясняет важные особенности ассоциаций HLA с заболеваниями и вовлеченные в них механизмы [Bach J.,1995; Bodmer W.F., 1992; George A.et al.,1995]. Так, концепцией Іг-генов в качестве генов восприимчивости к заболеваниям трудно объяснить связь одного и того же заболевания с разными аллелями в разных популяциях; ассоциацию многих аутоиммунных болезнен с одними и теми де аллелями, входящими в гаплотип B8-DR3 у европеоидов или его эквиваленты в других популяциях. В то же время абсолютное большинство HLA-маркеров заболеваний с иммунными нарушениями входят в HLA-гаплотипы, характерные для конкретной популяции, оголившиеся как приспособительная черта в результате естественной селекции.
Основываясь на наличии связи с HLA-гаплотипом B8-DR3 нес-
кольких аутоиммунных заболеваний/ в патогенезе которых участвуют аутоантитела разной органной специфичности, J.Dausset и L.Conty в 1980 высказали предположение о "существовании, помимо специфического Iг-генного контроля, неспецифкческого контроля повышенной иммунореактивности,. оцененного с HLA-гаплотипом B8-DR3", что дает основу для формирования специфического иммунного ответа.
Эта гипотеза получила -поддержку данными, .указывающими на связь HLA-антигена DR3 с повышенной спонтанной продукцией иммуноглобулинов, сниженной функцией Т-супрессоров [Ambinder J. et al., 1982], сниженной скоростью деградации антигена макрофагами у здоровых лиц [Legrand L.et al.,1982]. Эти ранние работы, а также более поздние (указывающие на связь в основном антигенов B8/DR3 с некоторыми иммунологическими параметрами) проведены в популяциях только европеоидов, носят характер отдельных находок разных авт^. -ров, иногда противоречивых, и не содержат систематизированного иммуногенетического анализа.
Собственный анализ данных по проблеме "HLA и болеэни" позволил сделать более общее предположение о возможном наличии HLA-сцепленного генетического контроля (регуляции) иммунного статуса человека, определяющего связь заболеваний с системой HLA. ато предположение легло в основу представленного в данной работе направления исследований механизма связи HLA с заболеваниями.
Б ш данное предположение верно, то.мы должны наблюдать следующее:
-
Сам факт наличия связи HLA с иммунологическими параметрами в разных популяциях.
-
Межпопуляционные различия в этих связях, обусловленные различиями HLA-генетического профиля популяций.
-
Антиген-нсспецифичность маркируемого HLA-аллелями признака, выявляемого при анализе свяви HLA с болезнями.
-
Сходство маркеров болезни и маркеров патогенетически важных особенностей иммунного статуса.
Исследование генетического контроля иммунного статуса, а также его роли в качестве механизма связи HLA с заболеваниями имеет принципиальное значение. Перспективность денного направления определяется тем, что его разработка поможет исследовать новый уровень генетической регуляции функций иммунитета, углубить наши представления о биологической роли HLA, принесет новые данные о генетических механизмах предрасположенности и патогенеза заболеваний с иммунными нарушениями, откроет новые возможнисти
для более точного индивидуального прогноза предрасположенности к эаболеаАниям или донозологической диагностики [Петров Р.В. и др. 1994, 1995] , профилактики и терапевтического воздействия.
Вышесказанное определило цель и задачи исследования.
Дель работы: изучение генетического контроля иммунного статуса и его роли в качестве механизма связи HLA с заболеваниями.
Задачи исследования:
-
Изучить HLA-генетический проф.ль популяций, заведомо различающихся по своим зтногенетическим признакам и проживающих в равных климате-географических условиях, - русской, г^узЬюкой, узбекской,.корейской и бурятской. Исследовать в указанных популяциях параметры иммунного статуса, их свявь с HLA-антигенами.
-
Провести исследование связи HLA-антигенов с аллергическими заболеваниями: поллинозом, атопической бронхиальной астмой и аллергическим контактным дерматозом от воздействия антибиотиков. Детализировать маркируемые HLA особенности заболеваний. Исследовать иммунологические параметры (ИП) у больных с атопией и их связь с HLA-фенотипом.
-
Провести исследование и детальный анализ связи HLA-марке-ров поллиноза с широким спектром иммунологических параметров у здоровых лиц и больных поллинозом в разные фазы болезни.
Научная новизна заключается в создании нового перспективного научного направления в иммунологии - доказательство существования и характеристика HLA- цепленного генетического контроля (регуляции) иммунного статуса человека, выступающего в качестве механизма связи HLA с заболеваниями.
Установлена и охарактеризована связь широкого спектра ИП с HLA-фенотипом здоровых представителей русской, узбекской, корейской и бурятской"национальностей.
Выявлены межпопуляционные различия в связях HLA с ИП, обусловленные различиями HLA-генетического профиля популяций, центральными из которых являются свойственные им HLA-гаплотипы с выраженным позитивным неравновесным сцеплением между аллелями. В абсолютном большинстве случаев HLA-маркерами ИП служат HLA-алле-ли, входящие в эти гаплотипы, что является отражением эволюционно сложившихся популяционных особенностей генетического контроля функций иммунитета.
Впервые установлено на примере аллергических заболеваний общее свойство связи Н1..А с заболеваниями - антиген (аллерген)-неспецифичность маркируемого. HLA-аллелями признака - предрасположен-
- 4 -ность к поливалентной сенсибиливащш. Выявлены HLA-маркеры предрасположенности к полисенсибилизации пыльцевыми аллергенами при поллинове у взрослых и детей в русской популяции (.В7 и DR2) и у детей в грузинской популяции (В7), а также - к широкому спектру экзоаллергенов неинфекц«.онного происхождения у. детей в русской (В12) и грузинской популяциях (В12 и DR5). Характерные для популяций HLA-маркеры атопических заболеваний одновременно служат маркерами патогенетически важных параметров иммунного статуса больных.
Показано, что с HLA не связаны клинические формы атопических заболеваний. В сцеплении с HLA наследуется предрасположенность к развитию гиперчувствительности к разнообразным аллергенам, которая может иметь различную клиническую манифэстацию.
Выявлены HLA-маркеры высокой степени предрасположенности (DR4 и ВІЗ) и устойчивости (DQ1 и В12) к возникновению аллергических контактных дерматозов от воздействия антибиотиков при их производстве.
Впервые выявлен ряд патогенетически важных особенностей иммунного статуса, . свойственных больным поплиновом в ремиссии и в обострении. В их числе: особенности экспрессии HLA-антигенов I и II классов и CD-антигенов на иммунокомпетентных клетках, продукции цитокинов, содержание регуляторных и эффекторных субпопуляцнй Лф,' особенности ответа Лф на митогенные стимулы при разных условиях культивирования.
Впервые выявлена связь HLA-маркеров поллиноза В7 и DR2 с рядом патогенетически важных параметров иммунного статуса у здоровых и больных поллинозом в разных фазах болезни, свидетельствующая об участии в патогенезе ваболевашя HLA-сцелешюго генетического контроля иммунного статуса, обуславливающего ассоциацию данных маркеров с заболеванием.
Научно-практическое значение. Установлено наличие принципиально нового вида генетической регуляции функций иммунной системы - HLA-сцепленного генетического контроля иммунного статуса, измеряемого по параметрам, неспецифичным в отношении какого-либо антигена. .
Установлена роль HLA-сцепленного генетического контроля иммунного статуса в качестве механизма связи HLA с заболеваниями, выступающего в качестве фактора предрасположенности у здоровых лиц, а также фактора, управляющего ее реализацией в патогенезе заболеваний. Подученные данные углубляют представление о биологи-
- Б -ческом значении системы HLA, подчеркивая ее роль в качестве центрального генетического аппарата функционирования иммунной системы [Петров Р.В., 1987],
Показано, что HL'-антигены могут служить маркерами особенностей иммунного статуса, количественного или функционального дисбаланса иммунной системы, способствующих или препятствующих развитию ответа на специфическое антигенное воздействие; маркерами, позволяющими прогнозировать индивидуальные черты иммунореак-тивности человека, возможные пути ее нарушений, приводящих к патологии. Установлены конкретные HLA-маркеры ИП, свойстг* :шые обследованным- популяциям.
Детально исследованный HLA-генетический профиль русской,- узбекской, корейской, бурятской и грузинских популяций может служить основой для изучения характерных для них свявей HLA с заболеваниями, а также использоваться в популяционно-генетических исследованиях для изучения их происхождения и эволюции.
Выявленные HLA-маркеры предрасположенности к атопическим заболеваниям: поллннозу, атопической бронхиальной астме у взрослых н детей, могут использоваться в попудяционном и индивидуальном прогнозах заболеваний, особенно в условиях высокого экологического риска, указывая на круг лиц, подверженных ваболеванию, на склонность к более раннему и тяжелому течению болеєней, расширению спектра аллергенов у больных, помогая в решении вопросов профилактики и выбора тактики лечения.
HLA-маркеры высокой предрасположенности и- устойчивости к возникновению профессиональной патологии - аллергических контактных дерматозов от воздействия антибиотиков, у лиц, ванятых в их производстве, могут служить одним v.j критериев профессионального отбора.
Впервые проведенное исследование ряда ИП у больных доллино-зом в ф-'зах ремиссии и обострения заболевания вносит новые сведения об иммунологических звеньях патогенеза заболевания.
Установление сцепленных с HLA-маркерами поллиноэа особенностей иммунного статуса у здоровых лиц и больных дает более тонкий инструмент для индивидуального прогноза предрасположенности и характера течения заболевания.
Основные положения, выносимые на защиту.
-
Сцепленный с системой HLA генетический контроль иммунного статуса выступает в качестве механизма связи HLA с заболеваниями.
-
Маркерами особенностей иммунного статуса являются HLA-ал-
дели, входящие в гаплотипы, характерные для конкретной популяции, что свидетельствует об эволюционно сложившихся чертах генетического контроля функции иммунитета в популяции.
3. Каждая популяция имеет свой 'никальный набор HLA-маркеров, характеризующих уровни одних и тех же параметров иммунного статуса.
4. На примере поллинова доказано, что сцепленный с HLA-марке-рами ваболевания генетический контроль особенностей иммунного статуса играет существенную роль не только как фактор предрасположенности у здоровых лиц, но и как фактор управляющий ее реализацией в патогенезе ваболевания.
Апробация работы. Результаты исследований были представлены на Всесоюзной конференции "Современные методы иммунотерапии" (Ташкент, 1984), Всесоюзном симпозиуме с международным участием "Иммучодефициты и аллергия" (Москва, 1986), Всесоюзной конференции "Методология, организация и итоги массовых иммунологических обследований" (Ангарск, 1987), V Сьевде Всесоюзного общества генетиков и селекционеров им. Н.И.Вавилова (Москва, 1987), I Всесоюзном симпозиуме "Иммуногенетические аспекты аутоиммунных заболеваний и вторичных иммунодефицитов человека" (Новосибирск, 1989), Конференции с международным участием "HLA и иммунное распознавание" (Ташкент, 1989), I Всесоюзном иммунологическом съезде (Сочи, 1989), 7 Международном конгрессе по иммунологии (Западный Берлин, 1989), 10-й Конференции Европейской федерации иммунологических обществ (Эдинбург, 1990), Международном симпозиуме по аллергологии и клинической иммунологии "Регуляция и клиническое значение IgE" (Москва, 1990), Международном симпозиуме "HLA и аутоиммунные ваболевания" (Страсбург, 1991), Всемирном конгрессе патофизиологов (Москва, 1991). XIV Международном конгрессе по -адлер--гологии и клинической иммунологии (Кийото, 1991), 11-м Международном Воркшопе и конференции по гистосовместимости (Йокогама, 1991), I Съезде иммунологов России (Новосибирск, 1992), 8-м Международном конгрессе по иммунологии (Будапешт, 1992), заседании Московского научно-практического общества аллергологов и клини-. ческих иммунологов (москва, 1993), Всероссийском семинаре "Оценка иммунного статуса, иммунологический мониторинг - современные проблемы клинической иммунологии и аллергологии" (Москва, 1994)
Апробация диссертации проведена на меж^абораторной научной конференции Института иммунологии МЗ и МП РФ (23 октября 1995г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 58 работ.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на ЗЯ4 страницах машинописи, состоит иэ введения, обэора литературы, 15 глав собствегшх исследований, обсуждения и выводов. Содержит 91 таблицу и 10 рисунков. Список литературы включает 501 работу отечественных и зарубежных авторов.
