CC BY
17
Л.А. Гордеева, А.В. Шабалдин, А.Н. Глушков, Е.М. Семенова, Л.М. Казакова
Отдел иммунологии рака Кемеровского научного центра СО РАН Кемеровский областной перинатальный центр Кемеровская государственная медицинская академия
ВЛИЯНИЕ ИММУННЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ В СИСТЕМЕ МАТЬ-ПЛОД НА ФОРМИРОВАНИЕ ПРОТИВОКОРЕВОГО ИММУНИТЕТА В РАННЕМ ОНТОГЕНЕЗЕ
В исследованиях, проведенных ранее, мы выявили ассоциации отдельных HLA DR с иммунным ответом на антиген (АГ) живой коревой вакцины (ЖКВ), а также влияние материнских антител (АТ), переданных трансплацентарно, на выработку собственных противокоревых АТ с 9 по 14 месяц жизни у детей раннего возраста [1, 2]. Кроме того, на примере противодифтерийного иммунитета показана взаимосвязь между иммунореп-родуктивными нарушениями у матерей и его формированием у потомства [3]. Можно предположить, что в случае иммунитета против кори нарушения иммунных механизмов в системе мать-плод приводят к дисбалансу в трансплацентарной передаче материнских противокоревых АТ к плоду, что, в свою очередь, будет опосредованно влиять на формирование противокоревого иммунитета до и после вакцинации.
Целью настоящей работы было изучение влияния иммунных взаимодействий в системе мать-плод на формирование противокоревого иммунитета в раннем онтогенезе.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Для подтверждения или опровержения этого предположения провели сравнение титра противо-коревых АТ, как трансплацентарных, так и собственных у детей, родившихся от матерей с различными нарушениями в системе мать-плод и с отсутствием таковых. В связи с этим обследовали 83 здоровых ребенка в возрасте 9 месяцев (до иммунизации ЖКВ) и 14 месяцев (спустя 2,5 месяца после вакцинации). Напряженность иммунитета к кори определяли в РПГА, используя набор диагностикума эритроцитарного коревого АГ сухого (КЭД-90) НИИЭМ им. Пастера (г. Санкт-Петербург) [4]. Изменение (динамика) титра АТ с 9-го по 14-й месяц жизни оценивали путем вычитания обратного титра противокоревых АТ в
9 месяцев из такового в 14 месяцев у каждого ребенка.
Иммунные взаимодействия в системе мать-плод выявляли при обследовании родителей (83 семейные пары), используя двунаправленный микровариант смешанной культуры лимфоцитов (СКЛ) супругов и определение блокирующей активности женской сыворотки (БАС) в СКЛ супругов [5]. Дети, в зависимости от пола, были разделены на четыре репродуктивные группы. Первую группу составили дети без иммунорепродуктивных нарушений, пролиферация лимфоцитов родителей в СКЛ была выраженной и БАС присутствовала (группа I-я, СКЛ+БАС+). Для детей второй группы была характерна низкая пролиферативная реакция в СКЛ и отсутствие БАС (II-я группа, СКЛ-БАС-). В третьей группе детей был отмечен выраженный пролиферативный ответ в СКЛ и отсутствие БАС (III-я группа, СКЛ+БАС-). Четвертую группу составили дети с низкой пролифера-тивной реакцией в СКЛ и наличием БАС (IV-я группа, СКЛ-БАС+).
HLA DR типирование обследуемых детей выполняли с помощью лимфоцитотоксического теста [5]. Панель для типирования была получена из НИИ гематологии и переливания крови (г. Санкт-Петербург) и включала 36 антисывороток против 7 АГ локуса HLA DR. Неидентифици-рованные HLA DR были отнесены к группе Blank.
Cтатистический анализ выполняли с использованием ППП «Statistika for WINDOWS 5.0». Достоверность результатов оценивали с помощью критериев Вилкоксона и Манна-Уитни, расчет проводили с помощью подпрограмм «Wilcoxon matched pairs tests» и «Mann-Whitney U test» (модуль «Nonparametrics /Distrib.»). Анализ тесноты линейной корреляционной связи количественных признаков (модуль «Nonparametrics /Distrib.», подпрограмма «Correlations») прово-
ВЛИЯНИЕ ИММУННЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ В СИСТЕМЕ МАТЬ-ПЛОД НА ФОРМИРОВАНИЕ ПРОТИВОКОРЕВОГО ИММУНИТЕТА В РАННЕМ ОНТОГЕНЕЗЕ
дили, используя коэффициент корреляции рангов, предложенный К. Спирменом (г,,) [6, 7].
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
В данной работе полученные результаты представлены в таблицах только в тех случаях, когда различия между группами были статистически достоверными.
Анализ влияния иммунных взаимодействий мать-плод на характер формирования противокоре-вого гуморального иммунитета в общей группе детей до и после вакцинации в определенные возрастные периоды показал следующее.
В 9 месяцев, где противокоревой иммунитет характеризовался уровнем материнских АТ, циркулирующих в сыворотке крови ребенка, средние показатели у детей выделенных групп не имели каких-либо значимых отличий.
Аналогичная ситуация наблюдалась у обследуемых групп детей после вакцинации ЖКВ в 14 месяцев и в динамике (с 9-го по 14-й месяц жизни) иммунного ответа. Между тем, средние показатели обратных титров АТ достоверно увеличились только в группах I (15,43 ± 3,09; р = 0,000) и III (14,00 ± 4,93; р = 0,025), в то время как в группах II и IV, несмотря на увеличение таковых показателей почти в 4 раза, данные были не достоверными.
Эти первичные данные косвенно указывают на влияние иммунных нарушений в системе мать-плод на формирование поствакцинального иммунного ответа на ЖКВ. При этом значительное влияние на поствакцинальный иммунитет оказывают именно нарушения распознавания иммунокомпетентными клетками матери АГ плода отцовского происхождения (наиболее низкие средние показатели обратных титров противокоревых АТ в 14 месяцев и с 9-го по 14-й месяц жизни у детей групп II и IV). Механизмы такого воздействия не совсем понятны. Возможно, такого рода исследования с учетом пола ребенка дадут более конкретные объяснения.
При исследовании влияния иммунных взаимодействий мать-плод на характер формирования противокоревого гуморального иммунитета до и после вакцинации у детей в зависимости от пола
ребенка в указанные возрастные периоды были обнаружены некоторые закономерности (таблица 1).
Из таблицы 1 видно, что в возрасте 9 месяцев средние показатели обратного титра материнских противокоревых АТ у мальчиков выделенных им-мунорепродуктивных групп не имели каких-либо значимых отличий.
После вакцинации ЖКВ, в 14 месяцев, средние показатели обратных титров АТ у мальчиков Ьй, Ш-й и ^-й групп увеличились почти в 4 раза, но достоверными они были лишь в Ьй группе (13,96 ± 3,80; р = 0,004). В то же время, во П-й группе увеличение обратных титров противокоре-вых АТ отсутствовало, при этом динамика иммунного ответа с 9-го по 14-й месяц жизни была отрицательной (-0,41 ± 0,96). Сравнение средних показателей обратного титра АТ к ЖКВ в 14 месяцев у детей данных иммунорепродуктивных групп показало достоверные отличия характера иммунного ответа между группами II и I (3,33 ± 1,42 против 13,96 ± 3,80; им^ = 80,00; р = 0,022), в то время как остальные группы не имели каких-либо значимых отличий. Подобная ситуация наблюдалась и в динамике иммунного ответа с 9-го по 14-й месяц жизни (-0,41 ± 0,96 против 9,37 ± 3,84; им^ =
59,50; р = 0,003).
Исследование влияния иммунных взаимодействий мать-плод на характер формирования проти-вокоревого гуморального иммунитета до и после вакцинации у девочек выделенных групп в указанные возрастные периоды показало, что в 9 месяцев средние показатели обратных титров противокоре-вых АТ, переданных трансплацентарно, не отличались друг от друга.
После вакцинации ЖКВ, в 14 месяцев, средние показатели обратных титров противокоревых АТ у девочек всех групп увеличились почти в 6 раз. Наиболее высокими они были во П-й группе (35,00 ± 18,44), а также в динамике иммунного ответа с 9-го по 14-й месяц жизни (30,00 ± 20,67). Однако, достоверными данные показатели оказались лишь в Ьй (17,04 ± 5,03; р = 0,010) и Ш-й (14,28 ± 6,76; р = 0,043) группах. Сравнение средних показателей обратных титров у девочек выделенных групп после иммунизации ЖКВ в 14 месяцев и в динами-
Таблица 1
Состояние противокоревого гуморального иммунитета у мальчиков разных иммунорепродуктивных групп в определенные возрастные периоды
Возраст I группа СКЛ+/БАС+ (п = 24) II группа скл-/бас- (п = 12) III группа скл+/бас- (п = 3) IV группа СКЛ-/БАС+ (п = 7)
(х ± бх) тт - тах (х ± Бх) т1п - тах (х ± Бх) тт - тах (х ± Бх) т1п - тах
9 месяцев 4,58 ± 1,85 0 - 40,0 3,75 ± 1,08 0 - 10,0 3,33 ± 1,66 0 - 5,0 3,57 ± 2,83 0 - 20,0
14 месяцев 13,96 ± 3,80 0 - 80,0 3,33 ± 1,42* 0 - 10,0 13,33 ± 6,66 0 - 20,0 12,14 ± 5,75 0 - 40,0
Динамика 9,37 ± 3,84 -35,0 - 75,0 -0,41 ± 0,96* -5,0 - 5,0 10,00 ± 7,64 -5,0 - 20,0 8,57 ± 6,04 -5,0 - 40,0
Достоверность отличий 9-14 мес.*
1 = 20,0; р = 0,004 1 = 6,0; р = 0,685 1 = 1,0; р = 0,285 1 = 1,5; р = 0,201
Примечание: * - достоверность отличий по критерию Вилкоксона; * - достоверность отличий между группами II и I по и-критерию Манна-Уитни (в 14 месяцев иМ-Ш = 80,00; р = 0,022; в динамике иМ-Ш = 59,50; р = 0,003)
ке (с 9-го по 14-й месяц жизни) не выявило каких-либо значимых отличий.
Итак, наше исследование подтвердило, что влияние иммунных взаимодействий между матерью и плодом на характер формирования противокорево-го иммунитета имеет выраженные половые различия. Интерпретируя представленные данные, следует отметить, что слабо выраженный иммунный ответ на ЖКВ у мальчиков был в случае, если присутствовали нарушения в системе мать-плод, как иммунное распознавание, так и иммуносупрессия. Наиболее отчетливо это отражено во 11-й группе, где присутствовали оба признака (СКЛ-БАС-). Динамика иммунного ответа была также отрицательной. У девочек отмечено следующее: иммунный ответ на ЖКВ был менее выражен в случае, если имели место нарушения иммунного распознавания, в то время как фактор супрессии существенно не влиял на формирование противокоревого иммунного ответа.
Возможным объяснением обнаруженной ситуации является связь с, так называемыми, АГ Y-хро-мосомами, которые экспрессированы уже на стадии эмбриона и оказывают существенное сенсибилизирующее влияние на иммунную систему матери, требующую выраженной супрессии иммунного отторжения плода [8]. В дальнейшем эти нарушения супрессорной активности могут, по-видимому, трансформироваться на иммунной компетентности ребенка.
Таким образом, между иммунными нарушениями в системе мать-плод и формированием иммун-
ного ответа к ЖКВ существует связь, однако, остается не понятным механизм ее реализации. Возможной причиной, влияющей на поствакцинальный иммунитет, могут быть трансплацентарные АТ, передача которых во время беременности им-муноопосредована. Возможно, иммунные механизмы в системе мать-плод, посредством избирательной передачи АТ против кори к плоду, влияют на интенсивность образования собственных АТ с 9-го по 14 -й месяц после вакцинации ЖКВ.
Для того чтобы подтвердить наши предположения, далее исследовали влияние иммунных взаимодействий матери и плода на взаимосвязь между трансплацентарными и поствакцинальными АТ, циркулирующими в сыворотке крови детей.
Исследование взаимосвязи между трансплацентарными АТ и поствакцинальными АТ в 14 месяцев жизни для всех групп не выявило какой-либо достоверной корреляции. При изучении ассоциации между АТ против кори в 9 месяцев и динамикой иммунного ответа на ЖКВ (с 9-го по 14-й месяц жизни), обнаружены некоторые закономерности в группах I (СКЛ+БАС+) и IV (СКЛ-БАС+) (рис. 1).
Обнаружено, что у детей группы СКЛ+БАС+ и у детей группы СКЛ-БАС+ между динамикой обратного титра АТ к ЖКВ и обратным титром АТ в 9 месяцев существовала отрицательная корреляция (г8 = -0,33; р = 0,025 для детей СКЛ+БАС+; г8 = -0,69; р = 0,027 для детей СКЛ-БАС+). На рисунке 1 видно, что чем выше исходный уровень трансплацентарных АТ, тем менее выражена динамика антителообразования после вакцинации ЖКВ. В
Рисунок 1
Зависимость образования собственных АТ после иммунизации ЖКВ от исходного уровня трансплацентарных противокоревых АТ у детей !-й группы (СКЛ+БАС+)
ф г
о к
о> ^
" а н &
< к « н
х
г
^
я н о ^ 2 & Й 40 а о
Ю О-О
к! X
X £ я г К
Ч
100
80 -
60 -
40
-40
-60
20 ♦
0 ♦ ♦ ♦ ♦ ♦
20 ♦
5 15 25 35
Исходный уровень АТ в 9 мес. (обратные титры)
45
Примечание: На рисунке в качестве примера приведены данные детей 1-й группы, подобная картина наблюдалась для детей ТУ-й группы.
к
ВЛИЯНИЕ ИММУННЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ В СИСТЕМЕ МАТЬ-ПЛОД НА ФОРМИРОВАНИЕ ПРОТИВОКОРЕВОГО ИММУНИТЕТА В РАННЕМ ОНТОГЕНЕЗЕ
отдельных случаях, при исходно высоком содержании материнских АТ в сыворотке ребенка, наблюдалось уменьшение обратного титра АТ после вакцинации. И, наоборот, максимальный прирост АТ к 14 месяцам имел место при минимальных исходных показателях в 9 месяцев.
Такого же рода исследования, но с учетом пола ребенка, показали следующее. Оказалось, что у мальчиков как 1-й (СКЛ+БАС+), так и 11-й (СКЛ-БАС-) групп существовала положительная корреляция между обратным титром собственных АТ к ЖКВ в 14 месяцев и обратным титром АТ в 9 месяцев (г8 = 0,45; р = 0,028 для детей СКЛ+БАС+ и г8 = 0,72; р = 0,008 для детей СКЛ-БАС-). При исходно высоком уровене АТ в 9 месяцев был высокий обратный титр противокоревых АТ после иммунизации ЖКВ в 14 месяцев. И, наоборот, при исходно низком содержании материнских АТ в сыворотке ребенка наблюдалось уменьшение обратного титра АТ после вакцинации (рис. 2).
Рисунок 2
Зависимость образования собственных АТ после иммунизации ЖКВ от исходного уровня трансплацентарных противокоревых АТ у мальчиков
О 90 П
ф а
80 -70 60 -50 -40 -30 -20 10 0
я Ь
С
^
а н
X
с -
о
г
^
а чэ о .с
г
ф
я о а
0 10 20 30 40
Исходный уровень обратного титра АТ в 9 мес.
Примечание: На рисунке в качестве примера приведены данные мальчиков 1-й группы, подобная картина наблюдалась для мальчиков 11-й группы.
В то же время, у мальчиков 111-й и ГУ-й групп достоверная связь между титрами АТ в 9 и 14 месяцев отсутствовала. Аналогичная данной ситуации картина наблюдалась при изучении влияния трансплацентарных противокоревых АТ у мальчиков выделенных иммунорепродуктивных групп на интенсивность динамики собственных АТ к ЖКВ с 9-го по 14-й месяц.
Исследование влияния трансплацентарных про-тивокоревых АТ у девочек выделенных иммунореп-родуктивных групп в 9 месяцев жизни на титр собственных АТ к ЖКВ в 14 месяцев не выявило какой-либо достоверной взаимосвязи.
При изучении связи трансплацентарных проти-вокоревых АТ с интенсивностью выработки АТ к ЖКВ с 9-го по 14-й месяц жизни отмечено, что у детей ГГ-й и ГУ-й групп достоверная корреляция отсутствовала, а для детей Г-й и ГГГ-й групп было обнаружено следующее.
Оказалось, что у девочек Г-й группы (СКЛ+ БАС+) между динамикой обратного титра АТ с 9-го по 14-й месяц и обратным титром АТ в 9 месяцев существовала отрицательная корреляция (г8 = -0,78; р = 0,000). Между тем, у девочек ГГГ-й группы (СКЛ+БАС-) существовала положительная корреляция между интенсивностью выработки собственных АТ к ЖКВ с 9-го по 14-й месяц и обратным титром АТ в 9 месяцев (г8 = 0,81; р = 0,026).
Таким образом, проведенное исследование показало, что иммунные взаимодействия в системе мать-плод оказывают влияние на взаимосвязь между трансплацентарными противокоревыми АТ, циркулирующими в сыворотке крови детей в 9 месяцев жизни и интенсивностью образования собственных АТ ребенка с 9-го по 14-й месяц жизни после вакцинации ЖКВ. Отсутствие иммунных нарушений в системе мать-плод (СКЛ+БАС+) у детей проявлялось в отрицательной корреляции между исходным уровнем трансплацентарных АТ в 9 месяцев и выработкой собственных проти-вокоревых АТ с 9-го по 14-й месяц жизни после вакцинации против кори. Чем меньше исходный уровень АТ, тем более эффективна вакцинация.
Аналогичная ситуация наблюдалась и у детей ГУ-й группы, родившихся от матерей с низкой пролиферативной реакцией в СКЛ и наличием БАС (СКЛ-БАС+). Эти данные свидетельствуют о важной роли супрессор-ного потенциала материнской иммунной системы во время беременности для селективной трансплацентарной передачи АТ против кори к плоду. Поэтому в группах с нормальной супрессорной активностью женской сыворотки крови имелась взаимосвязь между трансплацентарными и поствакцинальными АТ, которые в Г-й группе достоверно увеличились к 14 месяцам жизни.
Кроме того, выявлено влияние пола на взаимосвязь между нарушениями иммунных взаимодействий в системе мать-плод и трансплацентарным ограничением иммунного ответа к ЖКВ. Так, для девочек обнаружена отрицательная корреляция между трансплацентарными АТ и динамикой поствакцинальной сероконверсии в группе без иммунных нарушений в системе мать-плод. Это доказыва-
50
ет значимость иммунных взаимодействий в системе мать-плод на трансплацентарное ограничение иммунного ответа к ЖКВ. Для мальчиков выявлено существование положительной корреляции между обратным титром трансплацентарных АТ и обратным титром собственных АТ в 14 месяцев жизни, но не динамикой. Причем, достоверность была достигнута лишь в Ьй (СКЛ+БАС+) и П-й (СКЛ-БАС-) группах Эти данные указывают на принципиально другой механизм влияния иммунных взаимодействий в системе мать-плод на формирование противоко-ревого поствакцинального иммунитета. Так как высокий титр АТ был и трансплацентарный, и поствакцинальный, то, можно предположить, что это связано с определенными аллелями HLA DR, которые были у матерей и селективно переданы плоду.
Исходя из этого предположения, проанализировали распределение HLA DR у мальчиков и девочек в выделенных иммунорепродуктивных группах. Оказалось, что только у мальчиков изучаемых групп имели место определенные закономерности в частоте встречаемости HLA DR (таблица 2).
Так, для большинства HLA DR не были выявлены достоверные отличия в частоте встречаемости у детей изучаемых иммунорепродуктивных групп. Исключение имел лишь HLA DR5. Из таблицы 2 видно, что HLA DR5 достоверно реже встречался у детей П-й группы, в сравнении с детьми Ьй и Ш-й групп (8,3 % против 45,8 %; р = 0,031 и 8,3 % против 66,6 %; р = 0,041). Ранее нами было обнаружено [1], что отдельно HLA DR5 ассоциирован с выраженным иммунным ответом на ЖКВ у мальчиков, а также и у их матерей [2]. Возможно, именно этот АГ влияет на взаимосвязь между высокими титрами трансплацентарных (высокие материнские обратные титры) и поствакцинальных (высокие собственные обратные титры) АТ в Ьй группе. Подтверждением этого предположения является факт, что иммунный ответ на ЖКВ у мальчиков Ьй группы был достоверно выше, чем у мальчиков П-й группы, так же как и частота встречаемости HLA DR5+. Относительно детей П-й группы можно предположить следующее. Высокая выработка трансплацентарных и поствакцинальных противокоревых АТ, по-видимому, связана с селекцией аллелей других иммунокомпетентных генов.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ:
Таким образом, обнаружены три возможных механизма влияния иммунных взаимодействий в системе мать-плод на формирование противокоревого иммунитета. Первым механизмом является влияние
Таблица 2
Распределение HLA DR у мальчиков разных иммунорепродуктивных групп (в процентах)
HLA DR I группа СКЛ+/БАС+ (n = 24) II группа скл-/бас- (n = 12) III группа скл+/бас- (n = 3) IV группа СКЛ-/БАС+ (n = 7)
DR1 33,3 33,3 0 42,8
DR2 16,7 50 66,6 14,3
DR3 29,1 25 33,3 42,8
DR4 8,3 16,7 0 14,3
DR5 45,8* 8,3 66,6* 28,6
DR6 17,7 8,3 0 28,6
DR7 20,8 8,3 0 14,3
BLANK 29,1 50 33,3 14,3
Примечание: * - отличия между группами II и I (p = II и III (p = 0,041) достоверны 0,031),
иммунного распознавания в системе мать-плод на поствакцинальный иммунитет. Данный механизм, по-видимому, связан с низкой иммунокомпетнтнос-тью плода, которая в постнатальном периоде проявляется в виде низкой сероконверсии на ЖКВ. Вторым механизмом, влияющим на сероконверсию к ЖКВ, может быть селективная передача материнских противокоревых АТ к плоду, на которую оказывает влияние супрессорный потенциал матери во время беременности. Третий механизм обусловлен селекцией определенных аллелей HLA DR, связанных с выраженным и низким иммунным ответом на ЖКВ, посредством влияния иммунных взаимодействий в системе мать-плод.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Гордеева, Л.А. Взаимосвязь генетических и половых факторов с иммунным ответом на живую коревую вакцину у детей раннего возраста /Гордеева Л.А., Шабалдин А.В., Семенова Е.М., Глуш-ков А.Н. //Депонир. в ГЦНМБ. - 20.12.02. - № Д-27245.
2. Гордеева, Л.А. Роль материнских HLA DR в формировании проти-вокоревого иммунитета у детей раннего возраста /Гордеева Л.А., Шабалдин А.В., Семенова Е.М., Глушков А.Н. //Депонир. в ГЦНМБ. - 2002.
3. Shabaldin A.V., Glushkov A.N., Raichel L. //Russian J. Immunology. -2001. - Vol. 6, № 1. - P. 61-70.
4. Инструкция по применению диагностикума эритроцитарного коревого АГ сухого (КЭД-90) НИИЭМ им. Пастера. - С-Пб.
5. Зарецкая, Ю.М. Клиническая иммуногенетика /Зарецкая Ю.М. -М., 1983. - С. 41-42.
6. Лакин, Г.Ф. Биометрия /Лакин Г.Ф. - М., 1990. - С. 124-126.
7. Реброва, О.Ю. Статистический анализ медицинских данных. Применение пакета прикладных программ STATISTICA /Реброва О.Ю. -М., 2002. - С. 304.
8. Говалло, В.И. Иммунология репродукции /Говалло В.И. - М., 1987. - 325 с.
