Введение к работе
Актуальность темы. Взаимодействие антител с мембранными антигенами форменных элементов крови в системе HLA лежит в основе многих иммунных реакций и иммунопатологических процессов и имеет важное фундаментальное и прикладное значение для биологии и медицины [Зарецкая, 1983, 1995; Зотиков, 1982, 1994; Наумов и др., 1994; Шабалин и Серова, 1988; Charron, 1992; Daltort and Bennet, 1992; Mincheff and Meriman, 1995].
Современные представления о результатах этого взаимодействия как in vitro, так и in vivo связаны главным образом с конечным эффектом, обусловленным высокой комплемент-зависимой цитотоксической активностью анти-Н1_А-антител, вызывающей гибель клеток-мишеней.
Однако для более детальной характеристики этого взаимодействия, с одной стороны, не достает знаний о ранних этапах контакта антител с HLA-антигенными рецепторами разных типов клеток и эффектах, вызываемых образованием на клеточной поверхности комплекса антиген — антитело, являющегося пусковым моментом и основой патогенеза иммунных процессов, развивающихся в организме [Ройт, 1991]. С другой стороны, существуют некоторые пробелы в знаниях, касающиеся как экспрессии и распределения антигенов HLA на клетках периферической крови человека, так и биологических свойств самих антител.
В настоящей работе предпринята попытка восполнить эти пробелы знаний с помощью метода аналитического электрофореза клеток, значительно расширяющего возможности исследования иммунологических реакций [Bauer et al., 1992].
Диссертация выполнена в соответствии с планом НИР НИИ гематологии и переливания крови МЗ Республики Беларусь в рамках темы "Изучение закономерностей развития и некоторых клинических аспектов посттрансфузионных реакций негемолитического типа, вызванных антителами, направленными к антигенам системы HLA фенотипа реципиентов" (№ гос. регистрации 01860017586).
Цель исследования. Определить в экспериментах in vitro электрофоретическую подвижность (ЭФП) форменных элементов крови при действии анти-Н1_А-антител, направленных к антигенам HLA I класса, а также выяснить с
помощью этого показателя некоторые закономерности экспрессии HLA антигенов на клетках периферической крови.
Задачи исследования:
—определить действие анти-НЬА-антител на ЭФП лимфоцитов (суммарную популяцию, обогащенные взвеси Т-и В-клеток);
—выявить зависимость и характер изменений от температуры и времени воздействия, цитотоксической активности и титра анти-HLA-сывороток, иммунологической специфичности действующих антител;
— изучить ЭФП лимфоцитов при обработке разновидностью
анти-НЬА-антител, не обладающих цитотоксическим эффектом
(феномен ЦНАП);
—выяснить влияние антител на ЭФП гранулоцитов и тромбоцитов, а также эритроцитов;
— провести сравнительные исследования взаимодействия анти-
HLA-антител с клетками крови в однородных и смешанных
клеточных популяциях.
Научная новизна работы. Впервые изучены электрокинетические свойства лимфоцитов, гранулоцитов, тромбоцитов и эритроцитов человека при действии антител, направленных к антигенам HLA I класса.
С помощью метода клеточного электрофореза впервые проведены сравнительные количественные исследования изменений, вызываемых данными антителами при действии на различные типы клеток, экспрессирующих HLA-антигены; изучены ранние стадии взаимодействия цитотоксических антител с клетками-мишенями (до включения комплемента), отражающие их непосредственное действие на плазматическую мембрану.
Оригинальными являются исследования эффективности и уровня взаимодействия анти-НЬА-антител с форменными элементами крови в однородных и смешанных клеточных популяциях, позволившие установить конкуренцию за связывание антител между тромбоцитами и лимфоцитами.
Новыми являются также данные об индивидуальных и популя-ционных изменениях поверхностных свойств форменных элементов крови при их сенсибилизации антителами.
Установлено наличие на эритроцитах человека широкого спектра HLA-антигенов I класса, а также уточнены данные о присутствии на тромбоцитах отдельных частных HLA-специ-фичностей.
Найден и разработан простой, высокочувствительный, единый универсальный тест, применимый ко всем форменным элементам крови, позволяющий регистрировать первую специфическую фазу реакции антиген — антитело в системе HLA. Предложена удобная адекватная модель для оценки ранних изменений в клетках-мишенях при воздействии цитотоксических антител, с помощью которой можно получать количественные данные и проводить исследования на живых клетках в динамике.
Теоретическая значимость проведенной работы заключается в том, что она изменяет существующие сведения о распределении HLA-антигенов на клетках периферической крови человека; расширяет и углубляет представления о биологических свойствах анти-ША-антител и их роли в механизмах иммунных конфликтов.
Практическая значимость и пути реализации работы. Снижение ЭФП форменных элементов крови следует рассматривать как одно из первичных звеньев в патогенезе состояний, обусловленных HLA-сенсибилизацией, и учитывать при проведении терапии и иммунокоррекции.
Полученные данные позволяют определить участие и степень вовлечения тех или иных клеток крови в иммунные конфликты, опосредованные антителами, при проведении различных гемо-терапевтических мероприятий, а также при аллогенных трансплантациях и некоторых осложнениях беременности, инициированных анти-НЬА-антителами. Показано более важное значение в условиях HLA-сенсибилизации совместимости по антигенам HLA-B-локуса и прежде всего по Н1_А-В7-антигену.
Установленная возможность идентификации HLA-фенотипа лиц по эритроцитам периферической крови может ускорить и упростить процесс типирования, что является весьма существенным в случаях, когда HLA-типирование по лимфоцитам затруднено или невозможно.
Выявленные преимущества ЭФП-теста по сравнению с общепринятой лимфоцитотоксической реакцией (ЛЦР) способствуют более адекватной оценке действия антител in vitro и in vivo.
Разработан комплекс простых, доступных и экономичных для научных и практических лабораторий методов, в основу которого положен биофизический принцип регистрации реакции антиген — антитело в системе HLA. Данный принцип удобен для
создания многопрограммных роботизированных систем в иммуно-гематологических исследованиях.
Результаты работы используются в учебном процессе на кафедре гематологии БелГИУВа, внедрены в лаборатории иммуно-гематологии НИИГиПК, в лаборатории иммунологического типирования органов и тканей РСПК, Центре трансплантации костного мозга на базе 9-ой клинической больницы.
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на Втором (Минск, 1984) и Третьем (Ленинград, 1985) всесоюзных рабочих совещаниях по тканевому типированию; Объединенной конференции патофизиологов, врачей спортивной медицины и ЛФК (Минск, 1985); Четвертом съезде гематологов и трансфузио-логов Белоруссии (Минск, 1988); Первом съезде иммунологов Белоруссии (Минск, 1990).
Апробация диссертации состоялась 14 декабря 1995 г. на заседании Ученого совета БелНИИГиПК.
Публикация работы. По материалам диссертации опубликовано 10 печатных работ.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 108 страницах, содержит 94 страницы основного текста, 15 таблиц и 18 рисунков. Состоит из введения, 6 глав, заключения, выводов, и списка литературы. Библиографический указатель включает 220 наименований печатных работ (85 на русском и 135 на иностранных языках).
Работа выполнена в Белорусском республиканском центре иммунологического типирования органов и тканей (рук. ст. научный сотрудник канд. мед. наук В.ИЛевин) НИИ гематологии и переливания крови МЗ Республики Беларусь (директор профессор Е.П.Иванов).