Иммунология асбестоза легких. Формирование аутоантител

Способы получения моноклональных антителМеханизм действия моноклоналных антителПрепараты с моноклональными антителамиПроблемы при использовании моноклональных антител

Антитела исчезают, Т-клетки остаются 

Т-клетки (Т-лимфоциты) хранят информацию о ранее выявленных иммунной системой в организме антигенах и формируют долговременный иммунитет к перенесенным инфекционным заболеваниям. Из разных стран поступают сообщения о том, что Т-клетки, специфичные к SARS-Cov-2, есть даже у людей, которые перенесли инфекцию бессимптомно и не выработали антитела. Ученые НМИЦ гематологии выяснили, что Т-клетки, которые «узнают» коронавирус, обнаруживаются даже в образцах крови, взятых еще до пандемии. Этот феномен исследователи объясняют перекрестным иммунитетом, вызванным ранее перенесенными коронавирусными инфекциями.

«Мы получаем все больше сведений, что Т-клетки, как минимум, не менее важный защитный механизм против COVID-19, чем антитела. Это подтверждается тем, что у многих, особенно легко и бессимптомно переболевших, не вырабатываются антитела, а Т-клетки присутствуют. Исследования показывают, что уже через полгода у значительной части переболевших количество антител сильно снижается, а у некоторых они и вовсе исчезают. Т-клеточный ответ потенциально сохраняется гораздо дольше», — сообщил МедПорталу сотрудник лаборатории трансплантационной иммунологии НМИЦ гематологии Алексей Титов.

Массово протестировать людей на Т-клеточный иммунитет пока технически невозможно: такие исследования проводятся только в специализированных лабораториях практически вручную. Специалисты НМИЦ-гематологии работают над созданием тестов на Т-клетки, которые позволят выявлять переболевших на более длительной временной дистанции, чем антитела.

«Технология основана на зарекомендовавшем себя методе выявления реагирующих на вирус Т-клеток, однако нашим ноу-хау является конкретный набор фрагментов коронавирусных белков, который мы тщательно отбираем, отсекая те, что могут дать ложно-позитивную реакцию Т-клеток, — рассказал Алексей Титов, — Эти тесты смогут в спорных случаях подтвердить факт прошлой коронавирусной инфекции, а также использоваться для оценки эффективности вакцинации».

Способы получения моноклональных антител

Получение моноклональных антител — это сложный многоступенчатый процесс, который проходит следующие этапы:

  1. Иммунизация животных. Обычно используются мыши или крысы. Это нужно для того чтобы увеличить количество лимфобластов — клеток, продуцирующих нужные антитела и перевести эти клетки в активное состояние. После выделения из организма эти клетки не могут долго существовать в лабораторных условиях, они погибнут даже на питательных средах с содержанием ростовых факторов. Чтобы это предотвратить, их скрещивают со злокачественными миеломными клетками.
  2. Подготовка миеломных клеток. Параллельно с иммунизацией животных проводят подготовку опухолевых миеломных клеток. Они, во-первых, обладают способностью синтезировать моноклональные антитела, а во-вторых, обладают неограниченным жизненным потенциалом (они бессмертны и способны к бесконечному воспроизведению). Для того чтобы миеломные клетки не погибли вне организма, их культивируют на специальных средах с использованием факторов роста.
  3. Гибридизация (слияние) лимфобластов и миеломных клеток для образования гибридомы. Для этого клетки обрабатывают различными антителами, чтобы изменить строение их мембран и спровоцировать образование цитоплазматических контактов. При этом образуются разные типы клеток, имеющих двойной набор хромосом (дикарионы). Это могут быть дикарионы, образованные только лимфоцитами, или только миеломными клетками. Но для производства моноклональных антител нужны именно дикарионы, образованные лимфоцитом и миеломной клеткой — гибридные клетки.
  4. Отбор гибридных клеток. Для этого используют специальные растворы, которые позволяют выжить только лимфобластным и гибридомным дикарионам. Первые в скором времени погибают, т. к. не обладают возможностью безграничного деления, а гибридомные клетки остаются жизнеспособными.
  5. Реклонирование гибридомных клонов.
  6. Определение и отбор гибридом, продуцирующих моноклональные антитела. Обычно для этого используется иммуноферментный анализ.
  7. Массовое наращивание антител.
  8. Очистка полученных антител. Степень очистки будет определяться областью применения препарата. Если это диагностика, достаточно 70-95% степени чистоты. Если препарат предполагается использовать для иммунотерапии, требуется более высокая степень чистоты. Для очистки используется аффинная и ионообменная хроматография.
  9. Удаление оставшихся примесей и обеззараживание полученного препарата от вирусов и бактерий.
Читайте также:  Альвеолит легких. Лечение альвеолита народными средствами.

В настоящее время идет тенденция отказа в использовании антител животных для лечебных целей. Во-первых, они являются чужеродными агентами для организма и могут спровоцировать аллергические реакции, вплоть до анафилаксии, что напрямую угрожает жизни пациентов. Во-вторых, иммунная система человека, распознавая такие антитела как чужеродные, будет пытаться их инактивировать, что снизит эффективность противоопухолевого лечения. Получить человеческие моноклональные антитела вышеописанным методом не представляется возможным, ввиду следующих проблем:

Способы получения моноклональных антител
  • Иммунизация человека различными антигенами неэтична.
  • Даже если получить иммунизированные лимфоциты человека, будут проблемы на этапе их слияния с клетками миеломы мыши — полученные гибридомы будут нестабильны.
  • Клеточные линии миеломы человека, которые можно было бы эффективно использовать в рамках биотехнологий для получения антител, пока получить не удалось.

В этой связи необходимо было искать новые технологии получения антител. Решением проблемы стали гибридные, гуманизированные и одноцепочечные антитела, производство которых подразумевало применение гибридомной технологии, кратко описанной выше, и технологии рекомбинантной ДНК.

  • Гибридное или химерное антитело — это антитело, в котором его константный домен заменен на иммуноглобулин человека. Получаются они посредством технологии рекомбинантной ДНК, когда удаляется фрагмент мышиной ДНК, отвечающей за синтез константного домена и меняют его на фрагмент человеческой ДНК. Таким образом, в антителе в качестве константного домена, который обладает иммуногенными и эффекторными свойствами, будет человеческий белок, что позволит организму воспринимать его «за своего», а вариабельный домен, который специфически взаимодействует с антигеном, останется мышиным. Все вместе это позволит сохранить специфичность и уменьшить аллергенность и иммуногенность применяемого препарата.
  • Гуманизированное антитело содержит еще меньше мышиного белка за счет только антигенсвязывающих гипервариабельных участков вариабельного домена. Это еще больше снижает вероятность осложнений со стороны иммунной системы.
  • Одноцепочечное антитело представляет собой минимальный фрагмент антитела, который еще в состоянии хорошо связаться с антигеном и оказать свое действие. Он не содержит константного домена вообще.

Патогенез и осложнения болезни

Асбестоз развивается при вдыхании асбестовой пыли. Попадая в легкие, она вызывает механическое раздражение альвеол, а вступая в реакцию с сурфактантом легких, она выделяет кремниевую кислоту, которая тоже становится повреждающим фактором. Соединения асбеста с сурфактантом блокируют газообмен в альвеолах, занижают их способность растягиваться на вдохе.

Читайте также:  10 способов профилактики болезней лимфатической системы

При длительном воздействии асбеста развивается пневмофиброз (пневмосклероз) — появление в легких волокон соединительной ткани. Это еще больше снижает рестриктивную функцию легких и выключает из дыхания еще больше альвеол.

Наличие асбестоза увеличивает риск развития туберкулеза, пневмоний, злокачественных опухолей легких, плевры, средостении и брюшины.

Итоги

  • Об иммунитете к коронавирусу SARS-COV-2 известно немного. Наличие антител в тестах ИФА не всегда означает гарантию защиты от патогена.
  • Ранее эксперты отмечали, что инфекция, провоцирующая серьезные симптомы, может привести к более сильному иммунному ответу и долгосрочному иммунитету. И наоборот, легкий или бессимптомный случай может привести к низкому уровню антител.
  • Считается, что о формировании иммунитета говорит присутствие в большом количестве антител класса G. Те, у кого они достигают, по данным анализов, 40 и больше, могут в перспективе даже стать донорами плазмы для больных с серьезными осложнениями коронавируса.

Источник

Патоморфология

Гистологическая картина при ИФА неоднородна. Патоморфологические изменения при UIP носят неспецифический характер и зависят от стадии воспалительного процесса. На ранних этапах развития заболевания морфологическая картина характеризуется отеком и интенсивной инфильтрацией стенок альвеол лимфоцитами, моноцитами, плазматическими клетками и эозинофилами. Наряду с воспалением присутствуют признаки фиброза: фокусы фибробластов, активно синтезирующих коллаген (С. Kuhn и соавт., 1991), миофибробласты, чья сократительная способность может играть определенную роль в ремоделировании паренхимы легких (К. Adler и соавт., 1989). Часто, особенно на фоне ДЗСТ, присутствуют признаки фокальной гиперплазии лимфоидной ткани [17]. На более поздних стадиях заболевания нормальные структуры паренхимы замещаются грубой соединительной тканью, в которую «замурованы» кистознорасширенные воздухоносные пространства, выстланные изнутри гиперплазированным бронхиолярным или кубовидным альвеолярным эпителием. Альвеолоциты 1-го типа замещают альвеолоциты 2-го типа, иногда отмечаются признаки метаплазии. В полях фиброза могут присутствовать клетки воспаления, однако их количество не столь значительно, как на ранних стадиях. В полях фиброза часто находят реактивную мышечную гиперплазию, происхождение гиперплазированных миоцитов, вероятнее всего, имеет связь с бронхиолами или мелкими кровеносными сосудами, а не с миофибробластами из молодой соединительной ткани [17]. Внутри измененных альвеол могут обнаруживаться муцин, белковый детрит, кристаллы холестерина, макрофаги и другие клетки. Стенки сосудов значительно утолщены в области фиброзных полей и могут быть нормальными в непораженной ткани легких. Макроскопические изменения легких на поздних стадиях характеризуются уплотнением и сморщиванием ткани легких и формированием так называемого сотового легкого (на этом основании одно из первых названий болезни – кистозный цирроз легких; Rindfleisch, 1897). Фиброз особенно выражен в субплевральной области и напоминает ленту шириной в несколько сантиметров. Наибольшие изменения выражены в заднебазальных сегментах [17]. Поражение плевры в отличие от асбестоза встречается редко.

Читайте также:  9 правил для астматиков: избегайте резких движений и больше гуляйте

Кардинальным признаком DIP формы является содержание значительного количества клеток в просвете альвеол. Раньше предполагалось, что основные типы клеток – десквамированные альвеолоциты, что и легло в основу названия данного паттерна. На самом деле, основная клеточная популяция внутри альвеол – макрофаги [17]. Альвеолы выстланы гиперплазированными альвеолоцитами 2-го типа. Альвеолярные септы инфильтрированы лимфоцитами, иногда эозинофилами, иногда наблюдается небольшое повышение содержания мезенхимальных клеток, однако фиброз, как правило, выражен незначительно. В настоящее время не решен вопрос, является ли десквамативная пневмония самостоятельным заболеванием или ранним проявлением ИФА [27].

Острая интерстициальная пневмония, или AIP (в настоящее время только данную форму ИФА обозначают как синдром Хаммена–Рича), характеризуется морфологическими изменениями, укладывающимися в картину диффузного альвеолярного повреждения (diffuse alveolar damage), которую наблюдают при респираторном дистресс-синдроме взрослых: в ранней фазе – интерстициальный отек паренхимы и формирование гиалиновых мембран; на поздних этапах (после второй недели заболевания) – признаки интраальвеолярной и/или интерстициальной организации, обычно ассоциированные с пролиферацией альвеолоцитов 2-го типа [34]. Часто обнаруживают тромбы в мелких артериях. Заболевание характеризуется фульминантным течением, плохим прогнозом, летальность достигает 70%, хотя в некоторых наблюдениях отмечена репарация паренхимы легких без остаточных явлений, где летальность не превышала 60% [34].

Для неспецифической интерстициальной пневмонии NSIP морфологическая картина отлична от всех известных вариантов фиброзирующего альвеолита. Основная особенность NSIP – гомогенность, или униформность морфологической картины. Спектр морфологических изменений варьирует от изолированного воспаления до выраженного фиброза, однако по сравнению, например, с UIP, при которой одновременно в разных регионах паренхимы сосуществуют воспаление и фиброз различной выраженности и области сохранной паренхимы, при NSIP воспаление/фиброз присутствует примерно на одном этапе развития, то есть гистологическая картина гомогенна. В некоторых случаях наблюдается аккумуляция макрофагов в просвете альвеол, однако, по сравнению с DIP, при неспецифической пневмонии данный феномен имеет пятнистый (patchy), негомогенный тип распределения, преобладает интерстициальное воспаление.