Роль в лимфоцитов в рассеянном склерозе

Роль В-клеток при рассеянном склерозе: больше, чем антитела

Рассеянный склероз (РС) представляет собой мультифакторное заболевание, которое характеризуется постоянным воспалением, демиелинизацией и необратимым повреждением центральной нервной системы. Хотя довольно долгое время считалось, что патогенез РС опосредуется Т-клетками, в наши дни в качестве центрального компонента патогенеза РС рассматриваются В-клетки.

Michael G Funaro, 2016

Discovery Medicine; ISSN: 1539-6509; Discov Med 22(122):251-255, November 2016

В-лимфоциты и плазматические клетки вносят свой вклад в прогрессирование болезни посредством множества механизмов, включая секрецию цитокинов, синтез антител и антиген-презентацию. Последние данные свидетельствуют о том, что В-клетки могут играть более значимую роль в развитии острых эпизодов РС, чем считалось до недавних пор.

Введение

Рассеянный склероз (РС) – хроническое нейродегенративное воспалительное заболевание, также признанное аутоиммунным. Исследования показали, что аутоиммунная атака на определенные компоненты ЦНС, такие как нейроны, астроциты или олигодендроциты, а также комбинацию этих типов клеток, запускает прогрессирование РС (Compston and Coles, 2008).

При этом РС долгое время считался заболеванием, опосредованным Т-клетками (Fletcher et al., 2010). Однако данная концепция была поставлена под сомнение после выявления в ЦНС лимфоидных агрегатов, состоящих в основном из В-клеток, и нескольких исследований с участием пациентов с РС, продемонстрировавшим прогрессирование заболевания в ответ на терапию, нацеленную на Т-клетки. (Krumbholz et al., 2012; Probstel et al., 2015).

В то время как В-лимфоциты наиболее широко известны как клетки, ответственные за синтез антител, исследования показали, что они играют несколько ролей в патогенезе РС. В этом обзоре обобщены лабораторные и клинические данные относительно роли В-клеток при рассеянном склерозе.

Наличие специфических антител в ЦНС, которое может быть обнаружено в виде олигоклональных полос, остается наиболее согласованным и относительно стабильным диагностическим маркером РС. Олигоклональные полосы образуются в пределах ЦНС и не обнаруживаются в сыворотке крови (Davenport and Keren, 1988). Олигоклональные полосы состоят из иммуноглобулинов, являющихся продуктами В-клеток, следовательно, В-клетки должны присутствовать в ЦНС пациентов с рассеянным слерозом.

Помимо олигоклональных полос на важную роль В-клеток в патогенезе и прогрессировании рассеянного склероза указывают несколько других признаков. В частности, было продемонстрировано, что в фагоцитах в очагах поражения присутствуют антимиелиновые антитела, а демиелинизирующие поражения часто имеют большую популяцию антител. В-клетки также непосредственно наблюдалась в оболочках головного мозга (Genain et al., 1999; Magliozzi et al., 2007).

Популяции В-лимфоцитов в ЦНС при рассеянном склерозе

В-клетки можно наблюдать в здоровом мозге, но их популяции обычно довольно рассеяны (Anthony et al., 2003). Однако их популяции могут резко возрастать во время воспаления ЦНС. Цитокины – небольшие сигнальные молекулы, опосредующие многочисленные иммунные реакции, способствуют таким изменениям в популяции B-клеток при неврологических заболеваниях. В-лимфоциты, как и другие типы иммунных клеток, имеют специфические рецепторы цитокинов, определяющих их чувствительность к колебаниям уровня цитокинов. Эти флуктуации отражают уровень воспаления, наличествующего в определенной ткани. В результате каких-либо повреждений или иммуногенных событий иммунные реакции в определенных областях тела могут усилиться. Определенная комбинация цитокинов, присутствующих в ЦНС пациентов с РС, может индуцировать специфические ответы В-клеток (Corcione et al., 2004).

Распределение и численность популяции В-клеток в центральной нервной системе представляет особый научный интерес, поскольку это указывает на их роль в патогенезе заболевания. Различные типы В-лимфоцитов, включая В-клетки памяти, лимфобласты и плазматические клетки, были найдены в воспаленной ЦНС пациентов с РС (Michel et al., 2015). В-клетки памяти – клетки, которые сохраняются в течение длительного времени после первоначального контакта с антигеном, тогда как плазматические В-клетки ответственны за быстрый и обильный синтез антител в ответ на новый антиген вскоре сразу после контакта с ним.

Цитологические исследования ЦНС указывают на то, что высокие концентрации В-клеток связаны с более быстрым прогрессированием заболевания у пациентов с РС, тогда как более низкие соотношения В-клеток связаны с более медленным прогрессированием заболевания (Cepok et al., 2001). Кроме того, исследования пациентов с РС продемонстрировали увеличение количества В-клеток памяти в ЦНС по сравнению кровью. (Harp et al., 2007).

В-клетки также обычно встречаются в паренхиме головного мозга у пациентов с РС. Исследования показали, что классические глубокие демиелинизирующие поражения белого вещества головного мозга содержат относительно небольшое количество В-клеток, однако вместо этого демонстрируют более широкие популяции миелоидных клеток и Т-лимфоцитов (Blauth et al., 2015; Lassmann et al., 2007). Анализ очагов поражения у пациентов с РС может не показывать патологии, имевшие место быть у них в раннем или среднем возрасте, поскольку образцы головного мозга обычно доступны при вскрытии; а большинство пациентов на момент смерти имеют позднюю стадию заболевания. Следует отметить, что в исследованиях, в которых предпринимались попытки оценки очагов поражения на ранних стадиях РС, было показано, что на ранних стадиях заболевания в очагах поражения обнаруживается значительно большее количество В-клеток и IgG-позитивных плазматических клеток, чем в очагах поражения на более стадиях РС (Henderson et al., 2009). Анализ таких образцов также показал, что между активностью B-клеток в ЦНС и В-клеток в активных очагах поражения отмечается сильное сходство (Obermeier et al., 2011).

Исследования также продемонстрировали скопления лейкоцитов в менингеальных пространствах у пациентов с РС, которые напоминали третичные лимфоидные ткани (Pikor et al., 2015). Эти структуры иногда называют «эктопическими фолликулами» или «фолликулоподобными структурами» (Serafini et al., 2004). Показано, что присутствие таких лейкоцитарных агрегатов коррелирует с маркерами повышенной тяжести течения РС, особенно у пациентов с потерей кортикальных нейронов в зонах, граничащих с серым веществом (Howell et al., 2011). Точная роль этих нарушений в патофизиологии РС была предметом постоянного исследования. Первоначально считалось, что они отмечались исключительно у пациентов с первично- и вторично-прогрессирующим РС, однако недавние исследования наводят на мысль о их наличии у пациентов с рассеянным склерозом рецидивирующего типа (Absinta et al., 2015).

Также было обнаружено, что мутации рецептора В-лимфоцитов в клетках, выделенных из менингиальных зон, согласуются с В-клетками, выделенных из других участков; это снова указывает на то, что у пациентов с РС популяции В-клеток связаны между собой в пределах всей ЦНС (Lovato et al., 2011). Следует также отметить, что В-клетки в ЦНС таких пациентов клонально родственны периферическими В-клеткам, т.е. обнаруженным вне ЦНС. Все эти результаты поднимают вопросы о функциях В-клеток в ЦНС, а также об иммунной связи между ЦНС и периферическими органами (Palanichamy et al., 2014; Stern et al., 2014).

Миграции B-клеток и их инфильтрация в ЦНС при РС

Поскольку ЦНС традиционно рассматривается в виде обособленного сегмента организма, отделенного избирательно проницаемым гематоликворным барьером, предметом отдельных исследований являются способы проникновения в центральную нервную систему обширных популяций В-клеток. Сохраняющиеся клональное сродство между В-лимфоцитами в ЦНС и периферическими В-клетками позволяло предположить, что В-клетки способны преодолевать (по крайней мере, частично), некоторые барьеры, например, гематоменингеальный барьер.

Сегодня считается, что В-лимфоциты могут проникать и через гематоэнцефалический барьер, и через гематоменингеальный барьер, и через гематоликворный барьер. Показано также, что гематоменингеальный барьер более проницаем для В-клеток, чем гематоэнцефалический барьер. Помимо этого некоторые исследования на животных моделях показали, что началу воспаления в ЦНС предшествует миграция лимфоцитов через гематоменингеальный барьер (Bartholomaus et al., 2009).

Неизвестно, попадают ли В-клетки в ЦНС зрелыми или же процесс их созревания происходит, по крайней мере, частично, внутри ЦНС (Stern et al., 2014). Недавние попытки исследовать точки воздействия В-клеток на таргетные антигены показали, что нейрональные и миелиновые антигены присутствуют в шейных лимфатических узлах пациентов с РС (de Vos et al., 2002; van Zwam et al., 2009). Вполне вероятно, что клетки, способные к презентации антигена, могут мигрировать из ЦНС в лимфатические узлы, а затем представлять антигены другим клеткам иммунной системы, таким как Т-лимфоциты, которые впоследствии увеличивают воспаление и провоцируют к рецидив заболевания (Michel et al., 2015; Palanichamy et al., 2014; Stern et al., 2014).

Выводы

Тем не менее, все роли В-клеток в патогенезе РС еще окончательно не выяснены. Известно, что В-клетки синтезируют антитела, представляют антигены Т-лимфоцитам и вырабатывают цитокины, выступающие в качестве воспалительных медиаторов и биохимических мессенджеров. В частности, В-клетки вырабатывают такие цитокины, как IL-6, IL-12 и фактор некроза опухолей (Iwata et al., 2011).

Однако пока неясно, действительно ли В-клетки функционируют как клетки, презентующие антиген, которые в итоге запускают заболевание либо приводят к последующим рецидивам, или же они являются ли они вспомогательным компонентом иммунной среды, наращивающим симптомы и прогрессирование рассеянного склероза.

Некоторые авторы считают, что взаимодействие обоих типов лимфоцитов образует нечто наподобие порочного круга: периферические В-клетки могут активировать Т-клетки, которые затем попадают в ЦНС и вызывают рецидив заболевания. А хроническое воспаление ЦНС впоследствии способствует поддержанию большой численности B-клеток в ЦНС (Stern et al., 2014).

В то же время терапия РС как B-клеточноопосредованного заболевания приносит результаты. Так, моноклональные антитела, направленные на истощение популяции определенных типов В-клеток (такие как окрелизумаб), продемонстрировали многообещающие результаты при лечении инвалидизирующих форм рассеянного склероза (Michel et al., 2015). В свою очередь, успех терапии средствами, селективно направленными на CD20-антиген, подтвердил то, что В–клетки играют огромную роль в развитии рецидивов у пациентов с РС.

Литература

Absinta M, Vuolo L, Rao A, Nair G, Sati P, Cortese IC, Ohayon J, Fenton K, Reyes-Mantilla MI, Maric D, Calabresi PA, Butman JA, Pardo CA, Reich DS. Gadolinium-based MRI characterization of leptomeningeal inflammation in multiple sclerosis. Neurology 85(1):18-28, 2015.
Anthony IC, Crawford DH, Bell JE. B lymphocytes in the normal brain: contrasts with HIV-associated lymphoid infiltrates and lymphomas. Brain 126(Pt 5):1058-1067, 2003.
Bartholomaus I, Kawakami N, Odoardi F, Schlager C, Miljkovic D, Ellwart JW, Klinkert WE, Flugel-Koch C, Issekutz TB, Wekerle H, Flugel A. Effector T cell interactions with meningeal vascular structures in nascent autoimmune CNS lesions. Nature 462(7269):94-98, 2009.
Blauth K, Owens GP, Bennett JL. The Ins and Outs of B Cells in Multiple Sclerosis. Front Immunol 6:565, 2015.
Cepok S, Jacobsen M, Schock S, Omer B, Jaekel S, Boddeker I, Oertel WH, Sommer N, Hemmer B. Patterns of cerebrospinal fluid pathology correlate with disease progression in multiple sclerosis. Brain 124(Pt 11):2169-2176, 2001.
Compston A, Coles A. Multiple sclerosis. Lancet 372(9648):1502-1517, 2008.
Corcione A, Casazza S, Ferretti E, Giunti D, Zappia E, Pistorio A, Gambini C, Mancardi GL, Uccelli A, Pistoia V. Recapitulation of B cell differentiation in the central nervous system of patients with multiple sclerosis. Proc Natl Acad Sci U S A 101(30):11064-11069, 2004.
Davenport RD, Keren DF. Oligoclonal bands in cerebrospinal fluids: significance of corresponding bands in serum for diagnosis of multiple sclerosis. Clin Chem 34(4):764-765, 1988.
De Vos AF, Van Meurs M, Brok HP, Boven LA, Hintzen RQ, Van Der Valk P, Ravid R, Rensing S, Boon L, T Hart BA, Laman JD. Transfer of central nervous system autoantigens and presentation in secondary lymphoid organs. J Immunol 169(10):5415-5423, 2002.
Fletcher JM, Lalor SJ, Sweeney CM, Tubridy N, Mills KH. T cells in multiple sclerosis and experimental autoimmune encephalomyelitis. Clin Exp Immunol 162(1):1-11, 2010.
Genain CP, Cannella B, Hauser SL, Raine CS. Identification of autoantibodies associated with myelin damage in multiple sclerosis. Nat Med 5(2):170-175, 1999.
Harp C, Lee J, Lambracht-Washington D, Cameron E, Olsen G, Frohman E, Racke M, Monson N. Cerebrospinal fluid B cells from multiple sclerosis patients are subject to normal germinal center selection. J Neuroimmunol 183(1-2):189-199, 2007.
Henderson AP, Barnett MH, Parratt JD, Prineas JW. Multiple sclerosis: distribution of inflammatory cells in newly forming lesions. Ann Neurol 66(6):739-753, 2009.
Howell OW, Reeves CA, Nicholas R, Carassiti D, Radotra B, Gentleman SM, Serafini B, Aloisi F, Roncaroli F, Magliozzi R, Reynolds R. Meningeal inflammation is widespread and linked to cortical pathology in multiple sclerosis. Brain 134(Pt 9):2755-2771, 2011.
Iwata Y, Matsushita T, Horikawa M, Dilillo DJ, Yanaba K, Venturi GM, Szabolcs PM, Bernstein SH, Magro CM, WilliaРС AD, Hall RP, St Clair EW, Tedder TF. Characterization of a rare IL-10-competent B-cell subset in humans that parallels mouse regulatory B10 cells. Blood 117(2):530-541, 2011.
Krumbholz M, Derfuss T, Hohlfeld R, Meinl E. B cells and antibodies in multiple sclerosis pathogenesis and therapy. Nat Rev Neurol 8(11):613-623, 2012.
Lassmann H, Bruck W, Lucchinetti CF. The immunopathology of multiple sclerosis: an overview. Brain Pathol 17(2):210-218, 2007.
Lovato L, Willis SN, Rodig SJ, Caron T, Almendinger SE, Howell OW, Reynolds R, O’connor KC, Hafler DA. Related B cell clones populate the meninges and parenchyma of patients with multiple sclerosis. Brain 134(Pt 2):534-541, 2011.
Magliozzi R, Howell O, Vora A, Serafini B, Nicholas R, Puopolo M, Reynolds R, Aloisi F. Meningeal B-cell follicles in secondary progressive multiple sclerosis associate with early onset of disease and severe cortical pathology. Brain 130(Pt 4):1089-1104, 2007.
Michel L, Touil H, Pikor NB, Gommerman JL, Prat A, Bar-Or A. B Cells in the Multiple Sclerosis Central Nervous System: Trafficking and Contribution to CNS -Compartmentalized Inflammation. Front Immunol 6:636, 2015.
Obermeier B, Lovato L, Mentele R, Bruck W, Forne I, Imhof A, Lottspeich F, Turk KW, Willis SN, Wekerle H, Hohlfeld R, Hafler DA, O’connor KC, Dornmair K. Related B cell clones that populate the CNS and CNS of patients with multiple sclerosis produce CNS immunoglobulin. J Neuroimmunol 233(1-2):245-248, 2011.
Palanichamy A, Apeltsin L, Kuo TC, Sirota M, Wang S, Pitts SJ, Sundar PD, Telman D, Zhao LZ, Derstine M, Abounasr A, Hauser SL, Von Budingen HC. Immunoglobulin class-switched B cells in multiple sclerosis. Sci Transl Med 6(248):248ra106, 2014.
Pikor NB, Prat A, Bar-Or A, Gommerman JL. Meningeal tertiary lymphoid tissues and multiple sclerosis: a gathering place for diverse types of immune cells during CNS autoimmunity. Front Immunol 6:657, 2015.
Probstel AK, Sanderson NS, Derfuss T. B Cells and Autoantibodies in Multiple Sclerosis. Int J Mol Sci 16(7):16576-16592, 2015.
Serafini B, Rosicarelli B, Magliozzi R, Stigliano E, Aloisi F. Detection of ectopic B-cell follicles with germinal centers in the meninges of patients with secondary progressive multiple sclerosis. Brain Pathol 14(2):164-174, 2004.
Stern JN, Yaari G, Vander Heiden JA, Church G, Donahue WF, Hintzen RQ, Huttner AJ, Laman JD, Nagra RM, Nylander A, Pitt D, Ramanan S, Siddiqui BA, Vigneault F, Kleinstein SH, Hafler DA, O’connor KC. B cells populating the multiple sclerosis brain mature in the draining cervical lymph nodes. Sci Transl Med 6(248):248ra107, 2014.
Van Zwam M, Huizinga R, Melief MJ, Wierenga-Wolf AF, Van Meurs M, Voerman JS, Biber KP, Boddeke HW, Hopken UE, Meisel C, Meisel A, Bechmann I, Hintzen RQ, T Hart BA, Amor S, Laman JD, Boven LA. Brain antigens in functionally distinct antigen-presenting cell populations in cervical lymph nodes in РС and EAE. J Mol Med (Berl) 87(3):273-286, 2009.

https://www.discoverymedicine.com/Michael-G-Funaro/2016/11/the-role-of-b-cells-in-multiple-sclerosis-more-than-antibodies/

Источник

Роль В-клеток в патогенезе рассеянного склероза

В-лимфоциты играют исключительно важную роль в патогенезе рассеянного склероза (РС). Они регулируют аутоиммунную реакцию и участвуют в развитии очагов поражения (демиелинизации) в центральной нервной системе. В данном обзоре рассматриваются особенности В-клеток и их функции в развитии РС, а также содержится описание процесса накопления аутоиммунных В-клеток в веществе головного мозга.

Хартмут Векерле, Институт микробиологии имени Макса Планка, г. Мартинсрид, ФРГ

Реферат

Согласно существовавшим ранее представлениям, РС является аутоиммунным демиелинизирующим заболеванием, при котором реактивные к собственному миелину Т-клетки проникают в ЦНС извне и провоцируют изменения воспалительного характера, приводящие в конечном итоге к образованию очагов демиелинизации. Большинство стратегий лечения РС были направлены на уничтожение таких патогенных Т-клеток или на подавление их активности. Меньше внимания уделялось той роли, которая в аутоиммунном патогенезе принадлежит аутоиммунным В-клеткам.

Сегодня ключевые роли аутоиммунных В-клеток в патогенезе РС подтверждены мощной доказательной базой, краткое изложение которой приведено в первой части данного обзора. Во второй части содержится описание экспериментальных исследований аутоиммунных процессов в головном мозге. Такие исследования проводились на модели трансгенных мышей. Подобные процессы относятся к экспериментальному аутоиммунному энцефаломиелиту (ЭАЭ), который может быть связан с возможным участием аутоиммунных В-клеток и их рекрутингом из общего иммунного репертуара В-клеток.

В-клетки в очагах демиелинизации при РС

В-клетки являются обычным компонентом иммунных инфильтратов, обнаруживаемых в активных очагах поражения на ранних стадиях развития РС. Они представляют собой относительно немногочисленную субпопуляцию, обнаруживаемую в головном и спинном мозге, которая главным образом входит в состав скоплений клеток вокруг кровеносного сосуда. Кроме того, такие В-клетки диссеминируют в окружающую паренхиму. Они также образуют плотные конгломераты в субарахноидальной полости, покрывающие поверхность коры. Некоторые из таких конгломератов могут иметь организованную структуру, напоминающую строение зародышевых центров.

Скопления В-клеток в субарахноидальной полости являются характерным признаком прогрессирующего РС, хотя такие скопления обнаруживаются и на ранних стадиях рецидивирующе-ремиттирующей формы этого заболевания. Многообразие патогенных функций аутоиммунных В-клеток представлены во врезке 1.

Олигоклональные группы в спинномозговой жидкости

Ткани ЦНС постоянно омываются межклеточной (тканевой) жидкостью, которая проникает в спинномозговую жидкость (СМЖ). В норме СМЖ обеспечивает транспорт структур ЦНС и метаболитов, однако в ней отсутствуют иммуноглобулины и другие белки плазмы. Вместе с тем, важно отметить, что при РС СМЖ обычно содержит иммуноглобулины в виде отдельных полос, а не в виде сплошной массы как в плазме. Поскольку при РС появление олигоклональных полос является неизбежным, они представляют ценность как биомаркер этого заболевания. Однако до сего времени не были идентифицированы ни их антигены-мишени, ни их клеточное происхождение.

Dornmair с соавторами использовали сочетание метода транскриптомики, который позволил определить характеристики генного репертуара иммуноглобулинов у индивидуальных В-клеток СМЖ, с методом протеомического секвенирования изолированных полос олигоклональных иммуноглобулинов. В результате эти исследователи смогли доказать, что большинство олигоклональных полос происходят от местных В-клеток, а также В-клеток, обитающих в СМЖ либо в паренхиме.

Нескольким группам ученых удалось клонировать парные гены иммуноглобулинов СМЖ и получить рекомбинантные антитела. Скрининг на антигены-мишени дал неоднозначные результаты. Одна группа определила как связующее звено широко распространенные внутриклеточные белки, в то время как другие исследователи пришли к выводу, что детерминантой связывания являются липиды. Вместе с тем, поиск антител, реагирующих на основные миелиновые структуры, закончился неудачей во всех исследованиях.

ЦНС – «убежище» для В-клеток?

Олигоклональные группы (зоны олигоклональных иммуноглобулинов) формируют очень характерные образования у каждого пациента с РС; достаточно необычно то, что такие образования остаются неизменными на протяжении многих лет. Такая стабильность не может не вызывать удивления, поскольку принято считать, что паренхима ЦНС является микросредой, которая не способна поддерживать длительное выживание иммунных клеток. Однако, живучесть олигоклональных групп дает основания полагать, что В-клетки, секретирующие иммуноглобулины, как и их клоны, могут выживать в этой ткани в течение продолжительного времени. Это дает основания полагать, что микросреда ЦНС является биотопом, вполне благоприятным для В-клеток.

Meinl с соавторами более чем успешно доказали, что астроциты, основные многофункциональные клетки глии, способны вырабатывать факторы роста В-клеток, включая BAFF, CXCL10 и CXCL13 (это может способствовать выживанию В-клеток) и что воспалительный процесс усиливает их выработку. Вместе с тем, резидентные В-клетки ЦНС не образуют полностью изолированную популяцию, и, по всей видимости, между ними и периферийными популяциями В-клеток происходит взаимный обмен. Это было подтверждено недавним исследованием, в ходе которого было проведено глубокое секвенирование, позволившее идентифицировать гены сходного происхождения в ЦНС и в периферийных клетках.

Врезка 1. функции В-клеток при аутоиммунной болезни.

Секреция патогенных аутоантител

Механизмы:

комплементзависимое уничтожение клеток-мишеней;
блокада поверхностных структур (прямая в слепом режиме или с помощью интернализации рецепторов);
связывание комплекса аутоантигена с антиген-представляющими клетками.

Доказательства:

нейромиелит зрительного нерва (антитела к аквапорину 4);
аутоиммунный энцефалит: антитела к антинейрональному рецептору (N-метил-D-аспартат [NMDA], альфа-амино-3-гидрокси-5-метил-4-изоксазол-пропионовая кислота [AMPA], гамма аминобутировая кислота (GABA) и т.д.
РС: (патогенных аутоантител на данный момент не выявлено).

Презентация антигенов

Механизмы: (растворимые антигены, связанные с иммуноглобулинами на поверхности В-клетки [специфические антитела], концентрированные и подготовленные для презентации аутоиммунным Т-клеткам);
Доказательства: мышиная модель спонтанного развития экспериментального аутоиммунного энцефаломиелита (ЭАЭ); презентация антигена in vitro;
РС: CD40/IL-4 активированная B-APC представляет антиген Т-клеткам типа CD4+ (преференции не обнаружены);

Выброс цитокинов

Механизмы: выделяемые В-клетками цитокины/хемокины воздействуют на локальную иммунную микросреду;
регуляторные В-клетки: выделяют противовоспалительнные цитокины (IL-10, TGF-b);
противовоспалительные В-клетки: выделяют такие цитокины как GM-CSF, которые поддерживают воспалительные (ауто)иммунные реакции;

Доказательства: изоляция из организма мышей, перенесших нежелательное внешнее явление, перенос защиты;

РС: изоляция популяций клеток памяти CD4+ из лимфоцитов периферической крови.

Транспорт аутоантигена:

Механизм: антиген-специфические В-клетки захватывают антигены с помощью рецепторов на поверхности антигена и переносят их в фолликулы селезенки и/или лимфатических узлов;

Доказательства: экспериментальные системы;

РС: данных нет.

Антигены – «мишень» для В-клеток

Имеются косвенные доказательства того, что, по крайней мере у части пациентов, терапия гуморальными антителами приводит к поражению тканей из-за их связывания с клетками головного мозга и последующего разрушения таких клеток в зависимости от действия компонентов (факторов) комплемента.

Во-первых, Lucchinetti с соавторами обнаружили присутствие активированного комплемента C’9neo на структурах поврежденной ткани бляшек РС основного класса, что указывало на реакцию антитело/антиген. Во-вторых, в ходе исследования с ограниченной когортой пациентов с реакцией-ответом подобного типа, подтвержденной с помощью биопсии, было установлено, что плазмаферез уменьшает неврологический дефицит. В-третьих, в кортикальных зонах, расположенных под субарахноидальными агрегатами В-клеток, наблюдались процессы демиелинизации и дегенерации нейронов, что, по всей вероятности, было вызвано диффузией гуморальных факторов (антител) в ткань. И, наконец, анти-C20 антитела, вызывающие уменьшение популяции В-клеток (ритуксимаб), стали мощным лекарственным средством для терапии РС на ранней стадии, которое значительно снижает частоту рецидивов, уменьшает степень демиелинизации, определяемую радиологически, и улучшает неврологический дефицит.

Целевые антигены при РС с участием В-клеток на протяжении долгого времени являлись предметом научных споров. В то время как в ходе исследований, посвященных свойствам рекомбинантных антител, была обнаружена способность олигоклональных иммуноглобулинов СМЖ вступать в реакцию с некоторыми внеклеточными структурами, авторы этих исследований не обнаружили связывания с каким-либо известным миелином или другими антигенами глии. Это поставило под большое сомнение способность рекомбинантных антител выступать в роли классических демиелинизирующих антител.

С другой стороны, существуют научные публикации, указывающие на возможную роль в этом процессе антител ионных каналов и синаптических структур. В ходе тщательно проведенного исследования Hemmer с соавторами обнаруживали у значительного количества пациентов с ремиттирующим-рецидивирующим РС аутоантитела против глиального калиевого канала KIR4.1, хотя в других когортах подобное явление отсутствовало. Затем было также установлено, что у части больных происходила выработка антител против антигенных детерминант, расположенных вокруг аксональных узелков. Наиболее загадочной мишенью является миелиновый олигодендроцитарный гликопротеин (МОГ) основной энцефалитоген в случае мышиной модели экспериментального аутоиммунного энцефаломиелита (ЭАЭ), который из-за его расположения на поверхности миелина является полностью доступным для гуморальных антител. Появление аутоантител против МОГ является отличительным признаком РС детского возраста и острого диссеминированного энцефаломиелита (ОДЭМ). Аутоантитела против МОГ были также обнаружены у больных с аквапорин-4 отрицательным нейромиелитом зрительного нерва, а в последнее время также и при недавно открытых демиелинизирующих заболеваниях, обладающих признаками и РС, и аквапорин-4 отрицательного нейромиелита зрительного нерва. Примечательно, что человеческие антитела против МОГ являются видоспецифическими – они распознают конформационные эпитопы на МОГ человека, но не реагируют на МОГ грызунов.

Читайте также: У кошки лейкоз лимфоциты

Экспериментальные модели аутоиммунных нарушений головного мозга

Возникают имеющие большое значение вопросы о механизмах, которые приводя к рекрутингу аутоиммунных В-клеток при спонтанном развитии аутоиммунных заболеваний головного мозга, и о роли этих клеток в патогенезе таких заболеваний. Участие В-клеток в развитии аутоиммунных нарушений может проявляться секрецией поврежденных аутоантител, а также переносом аутоантигена из тканей во вторичные органы иммунной системы, презентацией антигена Т-клеткам и выделением цитокинов, воздействующих на ткани в очаге демиелинизации.

Возможно, для ответа на эти вопросы клинических исследований будет недостаточно, кроме того классические модели ЭАЭ в данном случае имеют ограниченную ценность, принимая во внимание искусственный характер индукции иммунного ответа (адъювантная иммунизация, перенос иммунных клеток). В качестве альтернативы мы разработали 2 модели исследования с использованием трансгенных мышей, обладающих склонностью к спонтанному развитию ЭАЭ. В таких моделях используется взаимодействие Т-клеток и В-клеток.

Мыши OSE являются мышами линии C57BL/6 с двойной трансгенностью, у которых имеются Т-клетки, реагирующие в отношении МОГ, обладающие МОГ-специфичным рецептором, а также встроенной в их В-клетки МОГ-специфичной цепью Н. У таких мышей заболеваемость ЭАЭ приближается к 60%, причем очаги демиелинизации локализованы в зрительном нерве и спинном мозге и практически не затрагивают головной мозг.

В отличие от мышей OSE мыши RR относятся к линии SJL/J с одной трансгенностью, у которых t-клеточные рецепторы реагируют на МОГ. У мышей RR такие рецепторы экспрессируются на > 70% клеток CD4 T. Почти у 100% мышей RR происходит спонтанное развитие ремиттирующего-рецидивирующего РС. И у мышей OSE, и у грызунов RR развитие заболевания в значительной мере зависит от наличия интактной кишечной микрофлоры. При полном отсутствии микробиоты кишечника развития ЭАЭ не происходит, однако после колонизации с помощью «чужого» помета болезнь развивается очень быстро.

В-клетки играют значительную роль в этих обеих животных моделях ЭАЭ. У мышей OSE В-клетки захватывают водорастворимый антиген даже если он присутствует в очень разбавленном виде, концентрируют его и представляют его распознанным Т-клеткам, что в результате приводит к усилению процесса аутоиммунного ответа. В противоположность этому у мышей RR роль В-клеток сводится к выработке демиелинизирующих антител.

Рекрутинг аутоиммунных клеток, направленных против миелин-олигодендроцитарного гликопротеина

Рисунок 1. Рекрутинг аутоиммунных клеток, направленных против миелин-олигодендроцитарного гликопротеина (МОГ), в процессе дренажа из ЦНС в шейные лимфатические узлы (ЛУ). Рекрутинг В-клеток зависит от прохождения активированных МОГ специфических Т-хелперов по кровеносным либо по лимфатическим сосудам, так же, как и от материала, содержащего МОГ, транспортируемого из мозга по лимфатическим сосудам (материала растворимого, в форме частиц, либо перемещаемого фагоцитами).

Такие мыши RR обладают удивительными свойствами, поскольку они появляются на свет с оригинальным нетрансгенным иммунным репертуаром В-клеток, однако когда животные достигают возраста приблизительно 4-х недель, в плазме их крови появляются анти-МОГ аутоантитела. Такие антитела способны распознавать конформационные эпитопы МОГ на поверхности миелина, а после их трансплантации мышам-реципиентам с незначительными очагами поражения без демиелинизации вызывают появление больших сливающихся бляшек с выраженным разрушением миелина, которые очень напоминают бляшки, образующиеся у людей с РС.

В-клетки играют огромную роль в таком патогенезе, о чем свидетельствует тот факт, что у мышей RR, лишенных популяции В-клеток, не происходит развития рецидивирующего ЭАЭ. Рекрутинг МОГ-реактивных В-клеток зависит от наличия МОГ: у мышей с полной экспрессией Т-клеточного рецептора, у которых отсутствует МОГ, антитела против МОГ не образуются. Вторичное образование антител зависит от микробиоты: у безмикробных мышей не образуются аутоантитела против МОГ и не развивается ЭАЭ.

Обе эти животные модели ЭАЭ предоставляют ученым уникальные возможности для изучения процесса рекрутинга, распространения и активизации аутоиммунных В-клеток (Рисунок 1). В частности, благодаря спонтанности развития (болезни), эти модели позволяют изучать начальные стадии заболевания, так как аналогичные процессы могут наблюдаться и у людей при спонтанном развитии патологии. Сюда можно отнести взаимодействие кишечной микрофлоры с клонами аутоиммунных Т-клеток и В-клеток и действие генетических факторов, регулирующих эти процессы. Очевидно, что такие модели представляют ценность при разработке и проверке эффективности диагностических и лечебных стратегий.

Методы В-клеточной терапии

Эффективные методы лечения аутоиммунных болезней, связанных с функциями В-клеток, предполагают либо прямое воздействие на патогенные В-клетки, либо воздействие на их эффекторные молекулы – то есть, на антитела. На данный момент испытаны оба подхода. Хотя к настоящему времени не было обнаружено РС-специфических антител, имеются непрямые доказательства того, что в патогенезе этого заболевания ведущая роль принадлежит гуморальным механизмам. Так, например, у части пациентов с РС имеются очаги демиелинизации с активированным комплементом, что указывает на связующее и разрушающее действие антимиелиновых аутоантител, это явление обычно обозначают термином «развитие очага демиелинизации по типу II» (см. выше). Об этом свидетельствуют результаты небольшого исследования с участием пациентов у которых наличие очагов демиелинизации типа II было подтверждено с помощью биопсии мозга. Лечение с помощью плазмафереза, который удалял из плазмы антитела, включая аутоантитела из общего круга кровообращения, заметно облегчал протекание фульминантной атаки.

В-клеточная терапия вполне может применяться и в других случаях. Наиболее успешный метод анти-В-клеточной терапии подразумевает применение моноклональных антител против В-клеток CD20. Экспрессия CD20 характерна для многих типов В-клеток – от пре-В-клеток до популяций зрелых В-клеток, однако в плазмоцитах такая экспрессия отсутствует.

В ходе исследования, которое стало научным прорывом, инфузия ритуксимаба, являющегося химерическим моноклональным антителом, приводила к значительному уменьшению очагов поражения в ЦНС. Эффективность терапии моноклональными антителами против CD-20 была подтверждена в ходе многих последующих исследований. Авторы этих исследований к тому же обнаружили относительно низкий уровень заболеваемости прогрессивной мультифокальной лейкоэнцефалопатией – оппортунистической инфекцией вирусной природы, которая неоднократно обнаруживалась в ходе других исследований, посвященных иммуномодулирующим терапиям. Механизм терапевтического воздействия ритуксимаба не нашел должного отражения в научной литературе. Тем не менее, к настоящему времени понятно, что это моноклональное антитело воздействует в первую очередь на В-клетки – но не на плазмоциты. Оно нарушает те функции В-клеток, которые не связаны с антителами как, например, презентация антигена или выработка цитокина (Врезка 1).

Третий тип подхода к лечению РС, связанный с ограничением активности В-клеток, точнее, с нейтрализацией факторов роста В-клеток, оказался менее удовлетворительным. Нейтрализация факторов роста, принадлежащих к семейству TNF (BAFF), которые имеют огромное значение для выживаемости В-клетки, не только не оказалось эффективной для лечения РС, но парадоксальным образом вызывала ее обострения. Эта неудача стала неприятным сюрпризом, принимая во внимание тот выраженный положительный эффект, который обеспечивает нейтрализация BAFF/TACI при других В-клеточных аутоиммунных заболеваниях – например, при системной красной волчанке.

Источник