2 курс / Микробиология 1 кафедра / Доп. материалы / Серов_В_В_,_Апросина_З_Г_Хронический_вирусный_гепатит2
.pdfХронический вирусный гепатит
цитотоксичсский ответ может быть ограничен множеством Н LAаллелей. В то же время Н LA-молекула определенного типа может презентировать различные эпитопы [Koziel М. et al., 1997]. Вы раженность и вариабельность (СБ8+)-цитотоксического ответа при хронической HCV-инфекции различны - от не поддающегося обнаружению у части больных до выраженного, определяющегося не только в печени, но и в периферических лимфоцитах, и от об наружения CD8+, направленных к одному-единственному эпи топу, до одновременного распознавания нескольких различных эпитопов, ни один из которых не является иммунодоминантным. Результаты исследований показывают, что вирус способен персистировать даже при наличии активного CD 8+ цитотоксического ответа, который становится основным механизмом про грессирования поражения печени [Koziel М., 1997; Nelson D.R. et al., 1997].
Механизмы персистенции HCV. Факторы, определяющие темпы прогрессирования HCV-инфекции. Наиболее важной особенностью HCV-инфекции является чрезвычайная способность вируса к длительной персистенции в организме хозяина. Имеющиеся дан ные о биологических свойствах HCV и частота хронизации (до 85% инфицированных) свидетельствуют о решающей роли факто ров вируса, направленных на модулирование иммунного ответа хозяина и ускользание от него.
На ранних этапах инфекции решающую роль играет подав ление индукции иммунного ответа хозяина, что, как полагают, дает возможность вирусу "выиграть время" для выработки в дальнейшем стратегии избегания иммунного ответа путем му таций [Ferrari С., 1999]. Считают, что вирус способен влиять на процесс активации CD4+ Т-хелперов, нарушая взаимодействие антигенпрезентирующих клеток и Т-лимфоцитов. Механизмы подавления вирусом индукции иммунного ответа хозяина не изучены. Представляют интерес данные исследований, пока завших возможность процессинга неиммуногенных фрагмен тов соге-протеина (аминокислотные остатки 59-83), к отор ы е нарушают распознавание соге-протеина и ингибируют Т- клеточную активацию [Langhans В. et al., 2000].
В условиях хронизировавшейся HCV-инфекции приобрета ют значение механизмы подавления реализации иммунного от вета, среди которых наибольшую роль отводят избеганию виру сом как гуморального, так и клеточного иммунного ответа путе^ мутаций [Weiner A. et al., 1992; Koliel М., 1997; Ferrari С., 1999]•
68
Патогенез хронической инфекции
Предполагается, что мутации эпитопов HCV, являющихся ми шенями цитотоксических Т-лимфоцитов, могут вести к нару шениям процессинга антигена и распознавания эпитопов, ан тагонистическим взаимоотношениям цитотоксических Т-лимфо цитов [Koziel М., 1997].
Обсуждается также роль репликации HCV в иммунопривилегированных местах. В первую очередь это клетки самой иммунной системы, недоступные для специфического Т-клеточного ответа, которые рассматриваются как резервуар HCV-инфекции и ис точник реинфицирования гепатоцитов. Возможны нарушения функций инфицированных HCV. В этом отношении представ ляет интерес предположение о возможных дефектах контроля иммунной системы, опосредованного апоптозом лимфоцитов [Negro F., 1998]. Другим местом возможной персистенции HCV, труднодоступным для Т-клеточного ответа (защищенным гематоэнцефалическим барьером), является головной мозг. В отсутствие до настоящего времени четких вирусологических доказательств репликации HCV в ткани головного мозга (в клет ках микроглии) в пользу ее свидетельствуют частота клинических и выявляемых с помощью специальных методов исследования симптомов поражения ЦНС у больных ХГ-С.
Предполагается, что отсутствие эффективного Т-клеточного иммунного ответа обусловлено очень низким уровнем репли кации HCV, наблюдающейся при ХГ-С почти в 100% гепатоци тов, что обусловливает очень низкую экспрессию HLA и других иммуновспомогательных молекул на поверхности инфицирован ных клеток (ниже порога индукции Т-клеточного ответа) [Agnello V. et al., 1998].
Высказывается гипотеза о роли в персистенции HCV его связывания с липопротеинами низкой плотности, которые, как полагают, маскируют HCV, предотвращая нейтрализацию его антителами, и, возможно, способствуют проникновению HCV в клетки хозяина путем эндоцитоза [Agnello V., 1997].
Среди ф акторов вируса, влияющих на исход и течение У -инфеКцИИ1 большое значение отводится количеству ин фицировавшего материала, что основано на наблюдениях более 1строго прогрессирования заболевания у лиц, инфицироВавщихея при гемотрансфузии, а также лиц, имеющих высокий Уровень виремии в острую фазу инфекции или в первые дни Ле тРансплантации печени при реинфекции трансплантата, яние генотипа HCV и степени гетерогенности популяции
69
Хронический вирусный гепатит
HCV на течение инфекции до настоящего времени не доказа но. Результаты имеющихся исследований разноречивы.
О роли иммуногенетических факторов в развитии персисти рующей HCV-инфекции свидетельствуют различия в частоте ХГ-С в разных этнических группах, проживающих на одной территории, и зависимость течения HCV-инфекции от пола. Ряд исследований HLA-гаплотипа у лиц с различными исхода ми после инфицирования HCV, проведенных в различных по пуляциях, показал, что генотип HLA класса II определяет ис ход острой HCV-инфекции, при этом контроль иммунного от вета осуществляется, по-видимому, взаимодействием комплек са генов [Zavaglia С. et al., 1998; Asti М. et al., 1999J. Среди ге нетических факторов, влияющих на темпы прогрессирования HCV-инфекции, установлено значение гетерозиготности по гену гемохроматоза, которое сопровождается избыточным от ложением железа в печени, коррелирующее со степенью фиб роза (вторичный гемосидероз, не обусловленный генетически ми факторами, также играет роль в прогрессировании ХГ-С) [Smith B.C. et al., 1998]. Предполагается также значение гете розиготности по фенотипу Pi MZ дефицита а - 1-антитрипсина
и некоторых генетических факторов, определяющих предрас положенность к фиброгенезу [Powell Е.Е. et al., 2000].
Среди факторов хозяина, влияющих на исход и течение HCVинфекции, изучено значение возраста в момент инфицирования, злоупотребления алкоголем, коинфекции HBV и другими гепатотропными вирусами, наличия нарушений липидного обмена и ря да других факторов, влияние которых может быть связано с воз действием на иммунный ответ хозяина, потенцированием прямых цитотоксических эффектов вируса и фиброгенеза [Танащук E.JI., 1999; Игнатова Т.М., 2000; Roudot-Thoraval F. et al., 1997].
Механизмы поражения печени. В поражении инфицирован ных HCV гепатоцитов рассматриваются: 1) прямой цитопатический эффект вируса - действие компонентов вириона или вирусспецифических продуктов на клеточные мембраны и струк туры гепатоцита; 2) иммуноопосредованное повреждение, направ ленное на внутриклеточные антигены HCV, представляющее со бой либо непосредственное взаимодействие цитотоксического Т-лимфоцита с клеткой-мишенью (цитотоксическая реакция, результатом которой является коллоидно-осмотический лизис клетки-мишени), либо опосредованное цитокишши; 3) индуци' рованный вирусом аутоиммунный механизм повреждения.
70
Патогенез хронической инфекции
Прямые цитопатические эффекты вируса изучены недоста точно. Показано, что соге-протеин HCV вовлечен в ряд кле точных процессов. В частности, он способен модулировать транскрипцию и трансляцию некоторых клеточных генов [Kim Р et al., 1994; Ray R.B. et al., 1997, 1998] и, следовательно, может вызывать фенотипические изменения гепатоцитов. На модели животных продемонстрировано, что соге-протеин играет непосредственную роль в развитии жировой дистрофии гепа тоцитов, являющейся одним из характерных морфологических признаков ХГ-С [Moriya К. et al., 1997]. В некоторых работах установлена взаимосвязь между внутрипеченочной нагрузкой соге-протеином и наличием жировой дистрофии у больных ХГ-С [Никитин И.Г., 2000; Fujie Н. et al., 1999]. К прямым цитопатическим эффектам вируса следует отнести также онкогенный потенциал соге-протеина и некоторых неструктурных белков HCV, показанный в культуре клеток и на модели животных [Ray R.B. et al., 1996; Moriya К. et al., 1998]. Он обусловлен способностью HCV модулировать транскрипцию ряда генов, в том числе генов супрессоров опухолевого роста (р53, RB), фак торов роста и воздействовать на апоптоз и клеточную проли ферацию [Ray R.B. et al., 1997, 1998; Hayashi J. et al., 1999].
На ранних этапах изучения ХГ-С среди механизмов пора жения печени предполагалось преобладание прямого цитопатического эффекта вируса, что основывалось на принадлеж ности HCV к семейству Flaviviridae (представители которого обладают выраженным прямым цитопатическим действием), наблюдениях корреляции между уровнем виремии и актив ностью печеночного процесса, более быстрого прогрессирова ния HCV-инфекции на фоне иммуносупрессии.
По мере изучения ХГ-С все больше не только эксперимен тальных, но и клинико-морфологических данных получено в пользу ведущего значения иммуноопосредованного поврежде ния печени. Продемонстрированы активированные CD 4+ и СВ8+ Т-лимфоциты в портальных трактах и внутри долек, а также экспрессия молекул HLA I и II класса и молекул адгезии на поверхности гепатоцитов и клеток желчных протоков. В боль шом числе исследований показано отсутствие прямой корреляции Между уровнем виремии, HCV RNA в печени, а также экспрес сией антигенов вируса в ткани печени (иммуногистохимиче- ^Ки), с одной стороны, и активностью печеночного процесса
аРаторно и гистологически) — с другой. Показано, что у
71
Хронический вирусный гепатит
больных ХГ-С с более активным Т-клеточным иммунным отве том на HCV-инфекцию наблюдается более низкий уровень ви ремии, более высокая лабораторная и гистологическая актив ность печеночного процесса и что активность Т-клеточного иммунного ответа определяет исход лечения интерфероном-а [Nelson D.R. et al., 1997, 1998], а также что самые тяжелые формы посттрансплантационной HCV-инфекции ассоциирова ны с активностью C D 8+ цитотоксического Т-клеточного им мунного ответа, а не с уровнем виремии [Asanza C.G. et al., 1997]. В пользу преимущественно иммуноопосредованного ме ханизма поражения печени свидетельствует эффект коротких курсов глюкокортикостероидов, ведущих у большей части боль ных ХГ-С к снижению уровня сывороточных аминотрансфераз и повышению уровня виремии.
Иммунная реакция на антигены вируса, осуществляемая Т- лимфоцитами, рассматривается как основная (более значимая, чем прямая цитотоксичность HCV) причина апоптозов. Путь образования апоптоза с участием Т-лимфоцитов связан с их действием на Fas-антигены (принадлежащие к большому се мейству рецепторов факторов роста и факторов некроза опухо ли), экспрессия которых происходит на поверхности инфици рованных гепатоцитов. Активация Т-лимфоцитов сопровож дается усилением экспрессии Fas-лигандов. Присоединение лиганда к Fas-рецептору на гепатоцитах ведет к апоптозу клет ки-мишени. Апоптоз, опосредованный Fas-системой, рассмат ривается как один из основных механизмов повреждения гепа тоцитов при HCV-инфекции [Nasir A. et al., 2000].
Участие аутоиммунных механизмов в повреждении печени при ХГ-С предполагается на основании высокой частоты вы явления серологических маркеров аутоиммунитета. Примерно у !/з больных выявляются те или иные неорганоспецифические аутоантитела, являющиеся диагностическими маркерами ауто иммунного гепатита: свойственные аутоиммунному гепатиту 1- го типа антиядерные (ANA) и антигладкомышечные (SMA), аутоиммунному гепатиту 2-го типа - печень/почки-микросо- мальные антитела 1-го типа (LKM-1). ANA и SMA, не являю щиеся специфичными для ХГ-С, выявляются по сравнению с аутоиммунным гепатитом в более низких титрах и со значимо более редким обнаружением ANA гомогенного типа, SMA с антиактиновой специфичностью [Cassani F. et al., 1997]. LKM-1 антитела, антигеном-мишенью которых является цитохром 72
Патогенез хронической инфекции
Р450 2D6, специфичны для ХГ-С, но, в отличие от LKM-1 при аутоиммунном гепатите II типа (которые характеризуются го могенностью и реагируют со строго определенными линейны ми эпитопами Р450 2D6), они выявляются в более низком титре, гетерогенны и реагируют с другими, в том числе еще неидентифицированными эпитопами Р450 2D6 [Manns М.Р., Obermayer-Straub P., 1997]. Патогенетическое значение наличия неорганоспецифических аутоантител неясно. Высказывается предположение, что все выявляемые при HCV-инфекции ауто антитела, в том числе LKM-1, являются эпифеноменом (вто ричным по отношению к деструкции ткани и поликлональной активации В-лимфоцитов цитокинами), не связаны с этиоло гическим фактором и не имеют патогенетического и клиниче ского значения. Другая точка зрения, предполагающая этиоло гическую роль HCV в развитии аутоиммунитета, основывается на прослеженном появлении LKM-1 (класса IgM, а затем - IgG) после трансплантации печени с трансмиссией HCV через донорский орган, специфичности различных микросомальных антител для различных заболеваний с установленной и неуста новленной этиологией, в частности, антител к Р450 2D6 для ХГ-С, а антител к U D P -глюкоронозилтрансферазам для ХГ-D [Manns М .P., Obermayer-Straub P., 1997]. Среди возможных ме ханизмов индукции HCV (как и другими инфекционными агентами) аутоиммунитета основную роль отводят механизму молекулярной мимикрии между антигенными структурами ви руса и эпитопами клеток хозяина. Выявлена гомология после довательностей HCV и эпитопов цитохрома Р450 2D6. Предпо лагается наличие Т-клеточной цитотоксичности, в том числе антител-зависимой, направленной на аутоантигены, однако ис следования Т-клеточного ответа при ХГ-С, протекающего с ауто иммунными реакциями, до сих пор ограничены. H.Lohr с соавт. (1996) показано, что лимфоциты (CD4+Th) 13% больных ХГ-С с LKM-1+ распознают синтетический пептид, представляющий иммунодоминантный регион Р450 2D6, который является основ ной мишенью LKM-1 у больных аутоиммунным гепатитом. Не давно установлена способность пептидов HCV индуцировать ауТореактивные CD8+ цитотоксические лимфоциты, распознающие эШпх}ПЬ1 цитохрома Р450 2D6 [Kammer A.R. et al., 1999].
ко Роль антител к GOR-эпитопу (эпитопу GRRGQKAKSNPNRPL), тоРЫе обнаруживаются у 80% больных ХГ-С и перекрестно агируют соге-регионом HCV и еще неидентифицированным
73
Хронический вирусный гепатит
белком ядра гепатоцитов человека, в иммунопатогенезе пора жения печени остается спорной и требует дальнейшего изуче ния [Manns М.P., Obermayer-Straub P., 1997].
Предполагается, что повреждение печени при ХГ-С обус ловлено как прямыми цитопатическими эффектами вируса, так и иммуноопосредованными механизмами с возможным преоб ладанием тех или других на различных этапах заболевания. Воз можно, существуют больные, у которых в основном преобладают прямые эффекты вируса, и больные с преимущественно иммуноопосредованным, в том числе аутоиммунным, механизмом по вреждением печени, что генетически обусловлено (ассоциация с HLA DR3, HLA DR4) [Czaja J.A., Carpenter Н.А., 1997].
Механизмы внепеченочных поражений. При HCV-инфекции наблюдается широкий спектр внепеченочных поражений, условно разделенных на три основные группы: внепеченочные поражения иммунокомплексного генеза (васкулиты различной локализа ции - кожный васкулит, синдром Рейно, гломерулонефрит, пе риферическая нейропатия, узелковый периартериит и др.); внепеченочная патология иммуноклеточного и иммунокомплексного генеза (артриты, полимиозит, синдром Шегрена, фиброзирующий альвеолит и др.); поражения системы крови, в том числе
В-клеточная злокачественная лимфопролиферация [Апросина З.Г., Серов В.В., 1995; Игнатова Т.М. и др., 1998]. Полагают, что лимфотропность HCV (репликация в клетках крови, преимуще ственно В-лимфоцитах) обусловливает хроническую стимуляцию
В-лимфоцитов и как следствие их активацию, полиили моно клональную пролиферацию, повышенную продукцию иммуногло булинов (различных аутоантител, поли- и моноклонального IgM с активностью ревматоидного фактора) и образование иммунных
комплексов, в том числе смешанных криоглобулинов [Agnello V., 1997]. Идентификация мембранного белка (CD81), который свя зывается с белком Е2 HCV, имеет большое значение в расшиф ровке механизмов активации и пролиферации В-лимфоцитов, продукции аутоантител, а также В-клеточной злокачественной лимфопролиферации. CD81 на В-лимфоцитах является необхо димым компонентом В-клеточного рецепторного комплекса CD81/CD19/CD21, который участвует в контроле клеточной про лиферации. Предполагается, что связывание HCV с CD81 в соста ве этого комплекса снижает nQpor активации В-лимфоцитов, что приводит к клональной пролиферации и продукции аутоантител [Pileri P. et al., 1998; Ferrari С. et al., 1999].
74
Патогенез хронической инфекции
HCV-инфекция характеризуется уникальным иммунологиче с к и м феноменом - ни при какой другой инфекции не отмеча
ет с я столь высокой частоты продукции ревматоидного фактора
истоль высокой его специфичности. Отмечается продукция
В-лимфоцитами не только поликлонального IgM ревматоидного фактора (представляющего основу криоглобулинов III типа), но и высокоспецифичного (с одинаковым идиотипом) моноклональ ного IgM ревматоидного фактора, представляющего основу криоглобулинов II типа (по иммунохимической классификации J.C. Brouet, 1974). Такая специфичность моноклонального IgM ревматоидного фактора предполагает, что продукция его обуслов лена стимуляцией одним и тем же антигеном. Считают, что роль антигена в этом процессе играет комплекс HCV-липопротеины низкой плотности хозяина; он непосредственно стимулирует примордиальные В-лимфоциты (CD 5+), продуцирующие мо ноклональный IgMK ревматоидный фактор [Angello V., 1997]. Хотя этиологическая роль других лимфотропных вирусов (вируса Эшптейна-Барр, HBV) полностью не исключается, HCV-ин фекция рассматривается в настоящее время как основной этиоло гический фактор криоглобулинемии, особенно II типа. К ос венными доказательствами этиологической роли HCV в разви тии криоглобулинемии служат высокая частота выявления ан- ти-HCV и HCV RNA в сыворотке крови больных с криоглобулинемией (при криоглобулинемии II типа - до 96%), обнару жение анти-HCV и HCV RNA в криопреципитатах, в том числе в концентрациях, превышающих их в сыворотке крови и в супернатантах, эффективность препаратов интерферона-ot в от ношении криоглобулинемии и ее клинических проявлений па раллельно исчезновению HCV RNA в сыворотке крови, а так же возобновление виремии и криоглобулинемии после отмены лечения. Доказано участие HCV в образовании части иммун ных комплексов, в которых IgM ревматоидный фактор дей ствует как антитело к комплексу антиген HCV -IgG (anti-HCV). Депозиция иммунных комплексов в стенках сосудов (или обра зование их in situ) при активации системы комплемента, про
дукции цитокинов и других факторов воспаления приводит к Развитию васкулита. Предполагается участие аутоантител и ак т и р о в а н н ы х Т-лимфоцитов, направленных на содержащие эндотелиальные клетки. В этом отношении представляют еРес данные о высокой частоте обнаружения антиэндотелиЬ1Х антител у больных ХГ-С с криоглобулинемическим
75
Хронический вирусный гепатит
васкулитом [Cacoub P. et al., 1999]. Патогенетическая роль HCV в поражении сосудов при криоглобулинемическом васкулите доказывается обнаружением антигенов вируса в эндотелии сосудов кожи, а также в кератиноцитах и дуктулярном эпите лии при кожном васкулите (обсуждается возможность проник новения HCV в комплексе с липопротеинами низкой плот ности в клетки кожи путем эндоцитоза) [Agnello V., Abel G., 1997], антигенов вируса в сосудистых структурах клубочков, в мезангиальных клетках и сосудах интерстициальной ткани поч ки [Sansonno D. et al., 1997], а также HCV RNA в эндотелии сосудов почки (in situ гибридизация) [Rodriguez-Inigo Е., 2000] при криоглобулинемическом мезангиокапиллярном гломерулонефрите.
При HCV-инфекции нередко обнаруживается рад органо специфических антител (антитела к тиреоглобулину, к микросомам щитовидной железы, к тромбоцитам и др.), в основе об разования которых наряду с активацией В-лимфоцитов пред полагаются механизмы молекулярной мимикрии. Чрезвычайная гетерогенность структуры HCV, обусловленная высоким уров нем мутаций, возможно, играет роль фактора, увеличивающего вероятность механизмов молекулярной мимикрии между анти генными структурами вируса и структурами клеток тканей хо зяина. Обнаружение органоспецифических антител позволяет предполагать аутоиммунные механизмы в основе некоторых внепеченочных поражений.
В развитии внепеченочных поражений обсуждается роль ве роятной репликации HCV в различных органах и тканях (помимо печени и кроветворной системы) с развитием цитотоксических Т- клеточных реакций, направленных как на антигены вируса, так и, возможно, на аутоантигены, образующиеся вследствие непо средственного повреждающего действия вируса на клеточном уровне [Arrieta J.J. et al., 2000; Yan F. et al., 2000]. Возможность таких механизмов развития внепеченочных поражений требует подтверждений в дальнейших исследованиях.
Таким образом, результаты изучения HCV-инфекции пока зывают, что HCV демонстрирует выраженное и своеобразное взаимодействие с иммунной системой хозяина. Основными осо бенностями этого взаимодействия, обусловливающими в свою очередь своеобразие течения и клинических (в том числе внепеченочных) проявлений инфекции, являются чрезвычайная способность HCV модулировать^ммунный ответ хозяина; унй76
Патогенез хронической инфекции
сальный иммунологический феномен - высокая (как ни при какой Другой инфекции) частота продукции и специфичность вматоидного фактора, представляющего основу смешанных криоглобулинов; значительная частота продукции, помимо ревма т о и д н о г о фактора, различных неорганоспецифических и некото рых органоспецифических аутоантител. Дальнейшая расшифровка точных механизмов взаимодействия вируса и иммунной системы хозяина имеет большое значение для подходов к лечению и
профилактике HCV-инфекции.
3 2 1 НСУ-ИНФЕКДИЯ И ГЕПАТОЦЕЛЛЮЛЯРНАЯ КАРЦИНОМА Как уже отмечалось выше (см. 3.1.1), этиологическая роль
HBV и HCV в развитии гепатоцеллюлярной карциномы (ГЦК) подтверждена не только многочисленными эпидемиологическими данными (показавшими корреляцию между частотой ГЦК и уров нями инфицированности HBV или HCV в различных регионах мира) и проспективными исследованиями (позволившими про следить последовательность патологического процесса от ост рого вирусного гепатита В или С через хроническое воспале ние и цирроз до ГЦК), но и результатами экспериментальных исследований, в том числе на молекулярном уровне, свиде тельствующими об онкогенном потенциале этих вирусов.
Хотя ГЦК является одним из наиболее частых типов опухо лей в мире, механизмы гепатокарциногснеза до настоящего вре мени изучены недостаточно. Предметом дискуссий остается оцен ка роли вирусов гепатита в гепатокарциногенезе - являются ли вирусы только промоторами карциногенеза, т.е. факторами, способствующими развитию ГЦК через повреждение, компен саторную пролиферацию гепатоцитов и формирование цирроза (который независимо от этиологии является важным фактором развития ГЦК), или же они обладают прямыми онкогенными эффектами. Роль вирусов, в частности HCV, неотделима от влияния ряда других факторов, имеющих значение в развитии
ЦК: химических канцерогенов (например, афлатоксина) и Других факторов внешней среды и хозяина (в первую очередь злоупотребления алкоголем), вызывающих повреждение пече- И- Механизмы взаимодействия этиологических факторов, как взаимодействия вирусов при сочетанной вирусной инфекции
Процессе карциногенеза, также недостаточно изучены.
с®Пат°карциногенез рассматривается как длительный мпого-
иШый процесс, в основе которого лежит патологическая проли-
77