Иммунологический парадокс беременности, или Тайны системы HLA

Причины неудач имплантации более чем в 80% случаев заключаются сложных иммунологических процессах

Зачатие и рождение новой жизни есть величайшая тайна на Земле, над разгадкой которой трудились прославнейшие умы прошлых столетий, гении современной науки и будут трудиться ученые и практики будущих тысячелетий. Достижения современной репродуктологии позволили не только приоткрыть завесу таинства живорождения, но и добиться появления на свет миллионов желанных и долгожданных малышей, родителям которых не суждено было бы испытать счастье материнства и отцовства не будь у лучших представителей мировой науки безудержного стремления к познанию механизмов сохранения жизни на Земле.

Читателям этой статьи, как страстно желающим стать родителями, так и уже познавшим радости и трудности рождения детей, конечно известно сколь большое место в последние десятилетия приобрело экстракорпоральное оплодотворение (ЭКО) в лечении бесплодия и сколько малышей, благодаря этому методу, получило возможность появиться на свет. Однако даже такой, казалось бы, абсолютно эффективный метод лечения бесплодия, не позволяет в ряде случаев достичь зачатия и, что не менее важно, благополучного вынашивания долгожданной беременности.

Среди причин неудач ЭКО выделяют доимплантационные, имплантационные и постимплантационные осложнения. Если первые зачастую бывают связаны с недостаточно правильной подготовкой супружеской пары к программе ЭКО, погрешностях на этапе стимуляции овуляции, заборе ооцитов и переносе эмбриона в полость матки, то остальные подчас невозможно ни полноценно изучить, ни преодолеть. И поэтому наибольшие усилия сегодняшней репродуктивной науки направлены как раз на изучение механизмов имплантации эмбриона в матке и условий, при которых развитие плода будет наиболее благоприятным. В этом отношении репродуктологи всего мира едины во мнении, что разгадка причин неудач имплантации более чем в 80% случаев лежит в изучении сложных иммунологических процессов, которые стоят у истоков зарождения жизни.

Совершенствование иммунных механизмов в процессе эволюции призвано обеспечить биологическое сохранение вида и рождение здорового потомства. Однако «продолжительность благополучного существования вида не гарантирует виду благополучного существования в будущем» (Ли Ван Вален). Процессы «иммунологического скрининга» стоят в основе механизмов естественного отбора, известного нам еще из курса школьной биологии, согласно постулатам которого, выживают лишь сильнейшие представители вида, слабые же обречены на вымирание.

По этим же законам работает и женский организм, несущий на себе основную физиологическую нагрузку, связанную с беременностью, родами и грудным вскармливанием. Иммунные механизмы в матке работают таким образом, чтобы обеспечить выбор и успешную имплантацию эмбриона, имеющего оптимальные биологические характеристики.
Драма человеческого организма состоит в том, что, являясь венцом творения природы, человек имеет самый высокий риск получить при слиянии половых гамет продукт аномального зачатия, т.е. эмбрион, развитие которого привело бы к рождению больного ребенка. На пути появления на свет таких детей природа поставила особую иммунологическую защиту материнского организма, главная задача которой не ошибиться в выборе «правильного зародыша».

Известно, что в ходе репродуктивного процесса у человека оплодотворение яйцеклетки лишь в 20-35% случаев приводит к развитию беременности даже у абсолютно здоровых молодых супружеских пар. В остальных случаях происходит самопроизвольное прерывание беременности на очень ранних этапах, когда женщина еще даже не ощутила объективных признаков беременности. Так обеспечивается закон сохранения здоровья вида.

Однако существуют причины, по которым материнский организм может отторгать генетически здоровый эмбрион. Иммунологическая система женщины всегда стоит на страже биологических интересов матери. Если в ее организме есть причины, по которым беременность является фактором риска, ведущим к ухудшению общего состояния женщины и провоцирующим развитие заболеваний, то иммунологические процессы в матке могут заблокировать развитие данной беременности. Не зря иммунологи называют организм матери «крепостью, которую героический эмбрион должен взять штурмом».

Для успеха имплантации в полости матки должны в определенный момент времени создаться абсолютно идеальные с иммунологической точки зрения условия для обеспечения развития попавшего туда эмбриона. Французский ученый Шарль Тибо предложил обозначить этот период термином «имплантационное окно».

Экспериментальные исследования системы «мать-плод» показали, что важнейшим фактором отсутствия отторжения эмбриона является его анатомическая обособленность от организма матери. Эмбрион находится в плодном пузыре и сам по себе не имеет непосредственного контакта с материнскими тканями. Границей раздела между организмами матери и плода являются клетки трофобласта – пограничного с материнскими тканями слоя плаценты, в пределах которого и происходят все многогранные иммунологические процессы, определяющие в дальнейшем судьбу данной беременности. Наличие трофобласта позволяет эмбриону существовать в иммунологической безопасности от организма матери.

На заре развития иммунологии репродукции большинство ученых сходились во мнении, что во время беременности иммунный ответ матери подвергается супрессии, т.е. подавляется. Однако исследования последних лет показали, что беременность - это феномен не супрессии, а активации, запускающий особый каскад реакций, регулирующих формирование фето-плацентарного комплекса (плаценты), призванного обеспечить нормальное течение беременности. Активация иммунной системы во время беременности должна очень точно контролироваться, иначе возможно развитие патологических состояний, которые могут повлечь за собой прекращение развития данной беременности.

Выделяют несколько типов иммунологических нарушений, имеющих место при бесплодии и привычном невынашивании:

  • аутоиммунные факторы, при которых в организме матери вырабатываются специфические антитела к кардиолипину («волчаночный антикоагулянт») и другим фосфолипидам клеточных мембран (это состояние называют антифосфолипидным синдромом), к ДНК, белкам щитовидной железы (при аутоиммунном тиреоидите). Выработка этих антител ведет как к нарушению процесса имплантации, так и к прерыванию беременности на более поздних сроках.
• наличие антиспермальных антител, которые могут заблокировать как сам процесс оплодотворения яйцеклетки, так и имплантацию эмбриона в матке.
• нарушение иммунитета в целом, которое проявляется в увеличении выработки в крови у женщины естественных киллеров, обладающих способностью уничтожать эмбрион, как чужеродный объект. Такие состояния могут возникать при любых иммунодефецитных нарушениях, сопровождающих вирусные и бактериальные инфекции.
• аллоимунные факторы, связанные с состоянием главного комплекса гистосовместимости - МНС (Major Histocompatibilty Complex), который у человека получил название HLA-комплекс (Human Leucocyte Antigens).

Бурное развитие вспомогательных репродуктивных технологий, увеличение использования метода ЭКО для лечения бесплодных пар и неустанные поиски способов повышения процента удачных попыток определило резкое возрастание интереса как репродуктологов, так и самих пациентов к системе HLA, которой первично заинтересовались в рамках трансплантологии (науке о пересадке органов и тканей).

Целью написания этой статьи явилась попытка объяснить загадку предотвращения иммунного отторжения эмбриона материнским организмом, которая напрямую связанна с особенностями главного комплекса гистосовместимости.

Науке давно известно, что закономерности всех процессов в организме заложены в структуре ДНК. Интенсивность и специфичность иммунного ответа человека также кодируется генетически, и заведуют этим гены HLA-комплекса, расположенного на коротком плече 6 хромосомы человека. Главный комплекс гистосовместимости был открыт в 40-х годах ХХ века, в 50-60-х годах знания о его структуре были значительно пополнены работами Dausset, Van Rood, Payne и Bodmer. Структура HLA-комплекса человека отличается огромной вариабельностью, количество различных HLA-генотипов исчисляется несколькими миллионами, поэтому HLA-антигены можно рассматривать как индивидуальный биометрический паспорт человека, обозначающий принадлежность к конкретному организму. Сочетание HLA-генов столь же индивидуально, как и отпечатки пальцев.

Наука, изучающая особенности HLA-системы и ее участие в иммунологических процессах в организме, называется иммуногенетикой. HLA-гены кодируют выработку специфических белков, расположенных в виде антител на поверхностях лимфоцитов (белых клеток крови) и некоторых других ядросодержащих клеток. Эти белки напрямую участвуют в реакциях иммунного ответа.

Выделяют три класса HLA-антигенов: I, II и III. Класс I представлен классическими HLA-А, -В, -С локусами и недавно открытыми HLA-Е, -F и G. Класс II- HLA-DR, -DQ и DP локусами, класс III содержит продукты генов, кодирующих компоненты противоинфекционного иммунитета. Как правило, хромосомный регион, кодируемый HLA-A,-B,-C,-DR,-DQ,-DP аллелями, наследуется как единый блок как один гаплотип. Таким образом, ребенок получает один гаплотип от матери и другой от отца. Если человек наследует два одинаковых аллеля одного гена, то это гомозиготный индивидуум, если два различных аллеля одного гена - это гетерозиготный индивидуум.

Драма гомозигот в том, что по законам сохранения вида они выводятся из репродуктивного процесса всеми возможными способами. Это может проявляться на первый взгляд ничем не связанными с иммуногенетикой причинами. Например, женщина может перенести воспаление придатков, осложнившееся спаечным процессом в маточных трубах и, как следствие, внематочной беременностью. Далее такая женщина будет предпринимать попытку забеременеть с помощью метода ЭКО, полагая, что причиной ее бесплодия является только трубно-перитонеальный фактор и, надеясь на получение положительного результата с 1-2 попытки, т.к. известно, что трубно-перитонеальный фактор бесплодия очень успешно лечится с помощью программ ЭКО. Когда же беременность не наступит по прошествии 3-4 попыток и будет проведено обследование на иммунологические причины бесплодия, окажется, что женщина гомозиготна по системе HLA. Таким образом, развитием воспалительного процесса в трубах природа просто лишила такую женщину возможности продолжения рода, как менее жизнеспособного индивидуума.

Причиной снижения жизнеспособности гомозиготных индивидуумов является то, что с HLA-антигенами I и II класса ассоциируется предрасположенность ко многим аутоиммунным и иммунопатологическим заболеваниям (антиген HLA-B27- с болезнью Бехтерева, HLA-DR4- с ревматоидным артритом тяжелого течения, HLA-D8-с болезнью Аддисона, HLA-B35-с инфекционным мононуклеозом, HLA-B7- с аллергией к пыльце растений, HLA-DR3,-DR4,-DQ3-с сахарным диабетом I типа и т.д., этот список можно было бы продолжать до бесконечности). Если же человек является носителем двух одинаковых HLA-антигенов, то вероятность развития болезни, к которой этот человек предрасположен, многократно увеличивается и природа различными способами лишает этого человека способности к деторождению либо резко уменьшает его шансы воспроизвести потомство. Подобная ситуация возникает у возможного эмбриона, когда родители являются совместимыми друг с другом более, чем по трем локусам HLA-комплекса.

В настоящее время существует генетическая гипотеза, согласно которой главный комплекс гистосовместимости сцеплен с так называемыми рецессивными летальными генами, что ведет к нарушению репродуктивного процесса, внутриутробной гибели плода, порокам развития потомства и повышает риск развития злокачественных заболеваний. Это проявляется у гистосовместимых родителей хроническими самопроизвольными выкидышами на самых разных сроках (от 7 дней с момента зачатия, что и определяет неудачи ЭКО, до практически доношенной беременности).

Доказанная множеством исследований иммунологическая гипотеза включает аргументы, подтверждающие, что идентичность HLA-антигенов у супругов вызывает снижение иммунного ответа матери, ведущее к нарушению процессов имплантации и хроническим спонтанным абортам.

Известно, что важнейшим аспектом формирования нормальных взаимоотношений между материнским организмом и эмбрионом является генетически детерминированная антигенная несовместимость матери и плода. Через 96 часов после оплодотворения развивающийся эмбрион начинает экспрессировать HLA-антигены отцовского происхождения. Казалось бы, чужеродные антигены, попадая в кровоток матери должны вызывать реакцию иммунного отторжения плода, но в норме этого не происходит. «Иммунологический парадокс беременности» обусловлен наличием на уникальной ткани трофобласта (пограничного слоя между слизистой оболочкой матки и собственно тканями эмбриона) дополнительных антигенов HLA-комплекса, идентифицированный как HLA-G-локус I класса. Благодаря наличию этого антигена, клетки трофобласта могут индуцировать защитные иммунные реакции, такие как образование клеток-супрессоров классического иммунного ответа и блокирующих антител (MLR-Б-АТ), защищающих эмбрион от иммунной атаки материнского организма. Наличие достаточной выработки организмом матери MLR-Б-АТ является необходимым атрибутом нормальной беременности, отсутствие этих антител четко связано с развитием выкидышей. У супружеских пар, имеющих 2 и более одинаковых локусов HLA-антигенов, продукция этих антител резко снижена из-за генетической «похожести» организмов матери и эмбриона. Иными словами, большое число совпадений по антигенам HLA приводит к тому, что организм матери распознает эмбрион как свою собственную мутированную (раковую) клетку, против которой начинает работать механизм иммунологического уничтожения.

В последние годы учеными разработан достаточно эффективный метод лечения этой патологии, который широко используется при привычном невынашивании и подготовке HLA-совместимой пары к программе ЭКО. Суть его заключается в иммунизации женщины лимфоцитами мужа или донора, если на иммунолимфоцитотерапию кровью мужа нет адекватного увеличения выработки блокирующих антител. Однако следует помнить, что иммунолимфоцитотерапия показана только тем пациенткам, у которых снижен в крови уровень MLR-Б-АТ и нет других иммунологических причин нарушения имплантации эмбриона (АФС-синдрома и других аутоиммунных заболеваний), при которых применяются диаметрально противоположные способы терапии. Поэтому выбор метода лечения иммунологического бесплодия должен осуществляться только врачом-иммунологом или репродуктологом на основании результатов полноценного обследования супружеской пары на все иммунологические причины нарушения фертильности.

Итак, уважаемые настоящие и будущие мамы и папы, подведем итог нашему краткому экскурсу в зазеркалье рождения новой жизни. Совершенно очевидно, что генетический иммунологический код системы HLA оказывает самое непосредственное влияние на способность человека воспроизводить потомство. HLA-гистосовместимость супружеской пары, гомозиготность каждого отдельного индивидуума ассоциируются со снижением способности к нормальному зачатию и вынашиванию беременности. Однако большинство открытий в данной области на сегодняшний день остаются дискуссионными и не позволяют четко прогнозировать репродуктивные возможности супружеской пары. Врач может лишь с известной долей вероятности предположить наличие проблемы и рекомендовать соответствующее обследование и лечение, опираясь на знание мировой науки. Но нет на Земле ничего более непознанного и непредсказуемого, чем человеческий организм. И еще многие-многие века и тысячелетия человек будет познавать самого себя.