III. Оценка функциональной активности лимфоцитов

А. B-лимфоциты

1. Исследование функций B-лимфоцитов in vivo

а. Исследование функций B-лимфоцитов начинают с определения уровня иммуноглобулинов в сыворотке. Для этого чаще всего применяют нефелометрию и простую радиальную иммунодиффузию.

б. Для углубленной оценки гуморального иммунитета определяют уровень подклассов IgG. Хотя в большинстве случаев изменение уровня подклассов IgG не сопровождается выраженными клиническими проявлениями, у больных с рецидивирующими инфекциями относительное содержание подклассов IgG значительно отличается от нормы. При этом общий уровень IgG и других иммуноглобулинов может быть нормальным. Поскольку определение подклассов IgG — дорогостоящий метод, он применяется в редких случаях. Наряду с определением подклассов IgG при диагностике иммунодефицитов оценивают также гуморальный иммунный ответ на определенные антигены (см. гл. 20, п. III.А.1.в).

в. Определение антител к белковым и полисахаридным антигенам. Этот метод основан на определении уровня антител к белковым (например, столбнячному и дифтерийному анатоксинам) и полисахаридным (например, пневмококковой вакцине) антигенам до и после вакцинации. Он применяется лишь в специализированных лабораториях. Нарушение продукции антител к белковым и полисахаридным антигенам подтверждает недостаточность гуморального иммунитета и свидетельствует о необходимости назначения нормального иммуноглобулина для в/в введения (даже при нормальном уровне иммуноглобулинов сыворотки). Определение продукции антител к полисахаридным антигенам у детей младше 2 лет малоинформативно и обычно не проводится (см. гл. 18, пп. IV.А.2.а—б).

2. Исследование функций B-лимфоцитов in vitro. Это исследование оценивает способность B-лимфоцитов к дифференцировке в плазматические клетки и выработке ими иммуноглобулинов в ответ на неспецифический (митоген) и специфический (антиген) стимул в культуре клеток.

Б. T-лимфоциты

1. Исследование функций T-лимфоцитов in vivo

а. Абсолютное число лимфоцитов. Поскольку в норме T-лимфоциты составляют около 70% всех лимфоцитов крови, существенное снижение числа T-лимфоцитов значительно больше сказывается на общем числе лимфоцитов, чем снижение B- или NK-лимфоцитов.

б. Кожные пробы позволяют оценить способность T-лимфоцитов вызывать аллергическую реакцию замедленного типа при внутрикожном введении антигена. Размеры эритемы и папулы в месте инъекции определяют через 24 и 48 ч. Поскольку отрицательная реакция может быть следствием не только нарушения иммунитета, но и отсутствия предшествующего контакта с данным антигеном, пробу проводят с набором широко распространенных антигенов, в который входят дерматофитин 0, Трихофитон, антиген вируса эпидемического паротита, очищенный туберкулин, столбнячный и дифтерийный анатоксины (см. гл. 18, п. III.Ж). Отрицательная реакция на несколько распространенных антигенов у больных с оппортунистическими инфекциями свидетельствует о выраженной недостаточности клеточного иммунитета. Важную роль в диагностике иммунодефицитов играют также данные анамнеза. Так, если в прошлом отмечался аллергический контактный дерматит (например, вызванный ядоносным сумахом), недостаточность клеточного иммунитета маловероятна.

2. Исследование функций T-лимфоцитов in vitro

а. Пролиферативную активность T-лимфоцитов оценивают по интенсивности синтеза ДНК в ответ на стимуляцию митогеном (поликлональная стимуляция) или антигеном (моно- и олигоклональная стимуляция). В последнем случае применяются распространенные антигены или аллоантигены. Интенсивность синтеза ДНК оценивают по включению в нее меченных радиоактивным изотопом нуклеозидов, например 3H-тимидина. Результаты обычно выражают в импульсах в минуту (имп/мин) и в виде индекса стимуляции — отношение радиоактивности стимулированных и нестимулированных лимфоцитов. Митогены стимулируют пролиферацию значительной части T-лимфоцитов, поэтому результат оценивают обычно через 3 сут.

б. Оценка цитотоксичности. Обычно оценивают цитотоксичность, ограниченную по HLA, опосредованную лимфоцитами CD8 (см. гл. 17, п. II.А.1.а). Клетками-мишенями служат собственные клетки, несущие на своей поверхности чужеродный антиген, связанный с антигенами HLA класса I. Лимфоциты CD8 играют важную роль в защите от вирусных инфекций. Наряду с лимфоцитами CD8 ограниченную по HLA цитотоксичность осуществляют некоторые лимфоциты CD4, распознающие антиген в комплексе с антигенами HLA класса II. Обе субпопуляции лимфоцитов несут антигенраспознающий рецептор, образованный альфа- и бета-цепями. Лимфоциты CD8 с антигенраспознающим рецептором, образованным гамма- и дельта-цепями, участвуют в цитотоксичности, не ограниченной по HLA. Эти лимфоциты присутствуют в крови в незначительном количестве и разрушают клетки-мишени подобно NK-лимфоцитам, то есть без предварительной иммунизации (см. гл. 20, п. III.B). Оценка клеточной цитотоксичности необходима для диагностики иммунодефицитов. Оценку цитотоксической активности лимфоцитов проводят следующим образом: 1) клетки-мишени обрабатывают радиоактивной меткой (51Cr); 2) к меченым клеткам-мишеням добавляют исследуемые лимфоциты; 3) гибель клеток-мишеней оценивают по выходу радиоактивной метки в раствор. Полученные результаты сравнивают с нормальными показателями.

в. Исследование цитокинов. Активированные лимфоциты вырабатывают биологически активные вещества — цитокины (см. гл. 1, п. IV.Б). Их уровень определяют с помощью готовых наборов для РИА и твердофазного ИФА. Существуют и более трудоемкие методы исследования цитокинов, основанные на оценке их биологических функций. Оценить содержание цитокинов in vivo довольно сложно, поскольку они прочно связаны с клеточными рецепторами, а в сыворотке и других биологических жидкостях быстро разрушаются.

В. Исследование функций NK-лимфоцитов

1. Цитотоксичность NK-лимфоцитов не зависит от предварительной иммунизации и не ограничена по HLA. Цитотоксическую активность NK-лимфоцитов оценивают с помощью метода, описанного в гл. 20, п. III.Б.2.б, используя в качестве клеток-мишеней разные линии трансформированных клеток, чувствительных к действию NK-лимфоцитов. Разрушение клеток-мишеней осуществляется лишь при образовании тесного контакта с NK-лимфоцитами. Этот контакт может быть прямым или опосредованным, при котором NK-лимфоциты прикрепляются к покрытым IgG клеткам-мишеням через рецептор к Fc-фрагменту IgG — антителозависимая клеточная цитотоксичность. Благодаря этому механизму могут быть разрушены клетки-мишени, первоначально устойчивые к действию NK-лимфоцитов. Антителозависимую клеточную цитотоксичность оценивают с помощью стандартного метода (см. гл. 20, п. III.Б.2.б), используя клетки-мишени, покрытые антителами класса IgG. NK-лимфоциты играют важную роль в противовирусном и противоопухолевом иммунитете и участвуют в отторжении трансплантата. Снижение цитотоксической активности NK-лимфоцитов выявляется при многих заболеваниях, в том числе при злокачественных новообразованиях, а отсутствие наблюдается крайне редко.

2. Активация NK-лимфоцитов цитокинами. После инкубации с определенными цитокинами цитотоксическая активность NK-лимфоцитов значительно повышается.

IV. Исследование функций фагоцитов

А. Моноциты и макрофаги. С помощью лабораторных методов можно оценить следующие функции моноцитов и макрофагов: представление антигена T-лимфоцитам, антителозависимую клеточную цитотоксичность, противоопухолевую цитотоксичность, хемотаксис, фагоцитоз и бактерицидную активность. Кроме того, можно исследовать продукцию цитокинов активированными макрофагами. Исследование функции моноцитов и макрофагов проводят при недостаточности клеточного иммунитета, атипичных и оппортунистических инфекциях. Это исследование проводится лишь в некоторых специализированных лабораториях.

Б. Нейтрофилы. Исследуют такие функции нейтрофилов, как хемотаксис, фагоцитоз, бактерицидную активность, продукцию свободных радикалов кислорода и адгезию.

1. Хемотаксис нейтрофилов исследуют с помощью камеры Бойдена. Эта камера состоит из двух отделений, между которыми находится фильтр. В одно отделение камеры помещают суспензию нейтрофилов, в другое — хемотаксический фактор, например C5a. После инкубации нейтрофилов в камере Бойдена определяют, какое их количество мигрировало на противоположную сторону фильтра. Другой способ исследования хемотаксиса нейтрофилов основан на применении полужидкого агара. Для исследования хемотаксиса нейтрофилов in vivo используется метод кожного окна (см. гл. 18, п. IV.В.4.а). Нарушение хемотаксиса нейтрофилов характерно для синдрома Чедиака—Хигаси и иногда наблюдается при синдроме гиперпродукции IgE. У больных со слабо выраженной воспалительной реакцией также выявляется снижение хемотаксиса нейтрофилов in vitro.

2. Продукция свободных радикалов кислорода. Активация нейтрофилов сопровождается повышением активности гексозо-монофосфатного шунта, потреблением кислорода и образованием перекиси водорода и свободных радикалов кислорода. Продукцию этих радикалов можно оценить с помощью теста восстановления нитросинего тетразолия и хемилюминесценции (см. гл. 18, пп. IV.В.1). Отсутствие восстановления нитросинего тетразолия — характерный признак хронической гранулематозной болезни. Результаты, полученные с помощью теста восстановления нитросинего тетразолия и хемилюминесценции, обычно совпадают.

3. Оценка бактерицидной активности нейтрофилов. Суть метода заключается в следующем: 1) к нейтрофилам добавляют опсонины и суспензию бактерий; 2) после инкубации определяют число погибших бактерий (см. гл. 18, п. IV.В.3). Для оценки бактерицидной активности нейтрофилов используются разные виды бактерий. Для хронической гранулематозной болезни характерно значительное снижение бактерицидной активности нейтрофилов в отношении Staphylococcus aureus.

4. Исследование молекул адгезии. Обычно определяют экспрессию поверхностных антигенов CD11a/CD18, CD11b/CD18 и CD11c/CD18 с помощью проточной цитофлюориметрии и моноклональных антител к CD11a, CD11b, CD11c и CD18. При иммунодефицитах, обусловленных нарушением адгезии лейкоцитов, наблюдается снижение экспрессии этих антигенов как на покоящихся, так и на активированных нейтрофилах. К лабораторным признакам этих иммунодефицитов относятся нейтрофильный лейкоцитоз, снижение хемотаксической и фагоцитарной активности нейтрофилов и снижение скорости миграции нейтрофилов в очаг воспаления. Иммунодефициты, обусловленные нарушением адгезии лейкоцитов, проявляются рецидивирующими инфекциями, медленным заживлением ран и отсутствием гноя в очагах инфекции.

V. Комплемент — это группа сывороточных белков, состоящая из протеаз и их активаторов. Существуют два механизма активации комплемента — классический и альтернативный (см. гл. 1, п. IV.Г). Комплемент играет важную роль в защите от микробов, активирует катаболизм циркулирующих иммунных комплексов и участвует в регуляции функций иммунной системы.

А. Определение гемолитической активности комплемента. Для исследования компонентов классического пути активации комплемента определяют его гемолитическую активность. Суть метода заключается в следующем: 1) разные разведения сыворотки больного и нормальной сыворотки добавляют к эритроцитам барана, покрытым антителами; 2) степень гемолиза оценивают фотометрически по выходу гемоглобина в раствор. За единицу гемолитической активности комплемента принимают величину, обратную тому разведению сыворотки, при котором разрушаются 50% эритроцитов. Существуют модификации метода, основанные на применении небольших объемов исследуемой сыворотки. Определение гемолитической активности комплемента по 100% гемолизу основано на гемолизе в геле. Суть этого метода заключается в следующем: 1) в геле, содержащем покрытые антителами эритроциты барана, делают лунки; 2) в лунки вносят разные разведения исследуемой и нормальной сывороток; 3) гемолитическую активность комплемента оценивают по диаметру зон гемолиза. Активность комплемента зависит от целого ряда факторов, поэтому нарушение правил забора и хранения сыворотки обычно приводит к ошибочным результатам исследования. Определение гемолитической активности комплемента позволяет обнаружить недостаточность компонентов комплемента, прежде всего участвующих в образовании мембраноатакующего комплекса. Кроме того, оценка этого показателя может использоваться для выявления активации комплемента, например при СКВ и гломерулонефрите, хотя чувствительность метода для этого недостаточно высока. Оптимальный метод выявления активации комплемента заключается в определении продуктов расщепления его компонентов. В настоящее время этот метод находится на стадии разработки. Альтернативный путь активации комплемента исследуют редко.

Б. Определение компонентов комплемента обычно проводят при обследовании больных с аутоиммунными заболеваниями и при подозрении на генетический дефект комплемента.

1. Количественное определение компонентов комплемента в большинстве лабораторий проводят с помощью простой радиальной иммунодиффузии и нефелометрии. Однако если функциональный дефект компонентов комплемента не сопровождается изменением их антигенных свойств, эти методы неинформативны. Так, у 15% больных с наследственным отеком Квинке количественные методы исследования выявляют нормальный уровень ингибитора C1-эстеразы, в то время как его активность снижена.

2. Функциональные исследования позволяют оценить активность отдельных компонентов комплемента в сыворотке. Оценку активности компонентов комплемента проводят следующим образом: 1) к стандартной сыворотке, лишенной какого-либо компонента комплемента, добавляют исследуемую сыворотку (источник недостающего компонента комплемента); 2) определяют гемолитическую активность комплемента по методу, описанному в гл. 20, п. V.А. Если гемолитическая активность комплемента не восстанавливается до нормы, значит, активность этого компонента комплемента в исследуемой сыворотке снижена. Иногда дополнительно оценивают активность регуляторных компонентов комплемента, например ингибитора C1-эстеразы (см. гл. 20, п. V.Б.1). Исследование активности компонентов комплемента проводится только в специализированных лабораториях.

VI. Определение циркулирующих иммунных комплексов

А. Методы, основанные на выявлении C3 и продуктов его расщепления, связанных с иммунными комплексами.

1. На клетках линии Raji находятся рецепторы к C3. При добавлении исследуемой пробы к клеткам Raji иммунные комплексы, связанные с этим компонентом комплемента, фиксируются на поверхности клеток. Связанные с клетками иммунные комплексы выявляются с помощью меченых антител к иммуноглобулинам.

2. Иммунные комплексы, связанные с C3, можно также выявить с помощью меченых антител к C3 или бычьего конглютинина (конглютинины — белки сыворотки крупного рогатого скота и лошадей, вызывающие гемагглютинацию в присутствии антител и комплемента).

Б. Другая группа методов основана на связывании иммунных комплексов с меченым или фиксированным на твердой подложке C1q.

Для получения надежных результатов рекомендуется одновременно использовать несколько методов определения иммунных комплексов. Поскольку результаты определения циркулирующих иммунных комплексов часто бывают противоречивы и малоинформативны, это исследование проводится редко.

VII. Определение IgE

А. Определение общего уровня IgE обычно проводят с помощью РИА (см. гл. 20, п. I.Д), поскольку низкое содержание этого иммуноглобулина не позволяет использовать те методы, которые применяются для определения IgG, IgA и IgM (см. приложение V). Количественную оценку IgE проводят следующим образом: 1) исследуемую пробу добавляют к сорбированным на твердой подложке антителам против IgE; 2) после отмывания от несвязанного IgE добавляют меченные изотопом антитела к IgE; 3) после отмывания от несвязанных меченых антител по уровню радиоактивности определяют количество IgE в исследуемой пробе (см. гл. 20, п. I.Д). Оценку результатов проводят с учетом возраста (см. приложение IV). По рекомендации ВОЗ для стандартизации методов определения общего уровня IgE используется стандартизированный IgE. Для постановки диагноза аллергического заболевания определение общего уровня IgE не применяют, поскольку у больных и здоровых этот показатель часто бывает одинаковым. Тем не менее показано, что у грудных детей с высоким уровнем IgE риск аллергии повышен, а у взрослых с низким уровнем IgE (менее 50 нг/мл) аллергические заболевания маловероятны. Значительное повышение уровня IgE характерно для аллергического бронхолегочного аспергиллеза. Для оценки эффективности лечения этого заболевания проводят серийное определение общего уровня IgE в сыворотке. Повышение содержания IgE в сыворотке наблюдается также при синдроме гиперпродукции IgE и синдроме Вискотта—Олдрича (см. гл. 18, п. III.В).

Б. Определение специфических IgE обычно проводят с помощью кожных проб. Определение специфических IgE с помощью РАСТ показано при высоком риске анафилактических реакций, поражении кожи и проведении лечения, влияющего на результаты кожных проб (см. гл. 2, п. II.В.3). Суть метода заключается в следующем: 1) к аллергену, сорбированному на твердой подложке, добавляют исследуемую сыворотку; 2) после отмывания несвязавшихся IgE добавляют меченые антитела к IgE; 3) по уровню радиоактивности оценивают содержание специфических IgE в исследуемой пробе. Применяется модификация метода с использованием меченных ферментом антител к IgE.

В. Методы, основанные на реакции высвобождения гистамина тучными клетками. Суть методов заключается в следующем: 1) к тучным клеткам, покрытым специфическими IgE, добавляют антиген; 2) связывание антигена с IgE вызывает дегрануляцию тучных клеток и высвобождение гистамина; 3) определяют содержание гистамина в растворе. Эти методы могут использоваться для изучения влияния лекарственных средств и других веществ на тучные клетки и базофилы при аллергических заболеваниях. Методы, основанные на реакции высвобождения гистамина тучными клетками, трудоемки и применяются редко.

***********************************