Современные методы диагностики первичных иммунодефицитов

Современные методы диагностики

первичных иммунодефицитов

Резюме. Рассмотрены особенности клинических проявлений первичных иммунодефицитов и современные подходы к их выявлению и идентификации. Описаны скрининговые тесты и тесты для углубленного обследования в зависимости от предполагаемого дефекта в иммунной системе.

Ключевые слова: первичный иммунодефицит, лабораторная диагностика, клинические синдромы.

Иммунодефициты возникают в результате выпадения или недостаточности функций одного или нескольких звеньев иммунной системы. Первичные иммунодефициты (ПИД) обусловлены дефектами генов, обеспечивающих ее развитие и контролирующих ее ответ.

Имеется устоявшееся мнение, что ПИД - редкие заболевания, проявляющиеся в раннем детском возрасте тяжелыми жизнеугрожающими инфекциями [1]. Однако их истинная распространенность значительно выше, чем предполагалось; они могут иметь вариабельную клиническую картину, часто умеренно выраженную, и впервые манифестировать в подростковом возрасте или даже у взрослых лиц [2, 3]. Описано около 180 разных генетических типов ПИД, и их количество продолжает расти, что связано как с истинным увеличением числа заболеваний,

Ирина Новикова,

завкафедрой

клинической

лабораторной

диагностики,

аллергологии

и иммунологии

Гомельского

государственного

медицинского

университета,

доктор медицинских

наук,

профессор

так и с улучшением их диагностики. Если вплоть до середины прошлого столетия проблема первичных иммунодефицитов не вызывала большого интереса в связи с отсутствием подходов к эффективной терапии, то сейчас пациенты с ПИД рассматриваются как перспективные с точки зрения лечения. В связи с этим становится очевидной актуальность ранней диагностики данного заболевания, что связано с подбором оптимальной терапии, предупреждением тяжелых органных поражений, планированием тактики ведения больных, а также необходимостью выявления наследственных нарушений и предоставления информации семье пациента.

Для значительной части ПИД частота составляет 1/25 000 - 1/100 000, хотя такие варианты врожденных иммунных дефектов, как селек-

тивный дефицит ^А, у представителей белой расы встречаются у 1 на 300-700 человек (табл. 1).

В клинической практике ПИД принято разделять на 5 основных групп в зависимости от недостаточности того или иного звена иммунитета:

дефекты гуморального звена (50-65% от всех ПИД);

дефекты клеточного звена (5-10%);

комбинированные иммунодефициты (20-25%);

дефекты фагоцитов (10-15%);

дефекты комплемента (не более 2%).

Частота встречаемости различных дефектов иммунитета в общей структуре ПИД варьирует, но в целом данные в различных странах Европы, в том числе в Беларуси, отличаются незначительно.

Заболевание Частота встречаемости Возраст диагностики

Нарушения гуморального иммунитета

общий вариабельный иммунодефицит 1:10 000 - 1:50 000 >2 лет, чаще 20-30 лет

селективный дефицит 1дА 1:300 - 1:700 >4 лет

болезнь Брутона 1:50 000 - 1:100 000 >6 мес

Т-клеточные и комбинированные дефекты

тяжелый комбинированный иммунодефицит 1:100 000 - 1:500 000 <6 мес

синдром Вискотта - Олдрича 1:250 000 <6 мес

атаксия-телеангиэктазия 1:50 000 - 1:80 000 >5 лет

Дефекты фагоцитоза

хроническая грануломатозная болезнь 1:200 000 - 1:500 000 чаще <5 лет, реже 20-30 лет

Дефекты комплемента варьирует любой возраст

Таблица 1. Частота встречаемости и сроки манифестации некоторых ПИД [2, 3]

Клинические проявления первичных иммунодефицитов

В большинстве случаев ПИД манифестирует повышенной чувствительностью к инфекциям, однако первыми симптомами заболевания могут быть и неинфекционные клинические проявления, в частности аутоиммунные процессы, неврологические нарушения, изменения со стороны крови.

Инфекционные поражения у пациентов с ПИД отличаются высокой частотой, тяжестью течения, значительной продолжительностью, наличием осложнений. При этом спектр характерных возбудителей зависит от того, какое звено иммунитета поражено (табл. 2).

Как видно из нее, при гуморальных иммунодефици-тах, дефектах комплемента и фагоцитов возрастает восприимчивость к инкапсулированным и каталазоположительным микроорганизмам, грибам и паразитам. При нарушениях функций Т-клеток повышается чувствительность к микробам, широко распространенным во внешней среде и в норме безвредным (вызывающим так называемые оппортунистические инфекции), а также к возбудителям с внутриклеточным типом паразитирова-ния - микобактериям, вирусам, токсоплазмам.

Кроме перечисленных клинических проявлений существуют хорошо очерченные клинические синдромы, компонентом которых является ПИД (табл. 3).

Аутоиммунные проявления при ПИД могут быть ограничены поражением определенных тканей (тромбоцитопения, гемолитическая анемия, тире-оидит) либо иметь системный характер (васкулиты, системная красная волчанка, ревматоидный артрит). Наиболее часто

Характерный возбудитель Нарушенное звено иммунитета

Микобактерии Т-клетки NK-клетки ИЛ-12/IFN-y

Инкапсулированные микроорганизмы (наиболее часто Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae, Neisseria) В-клетки Комплемент

Каталазоположительные микроорганизмы (Staphylococcus aureus, Klebsiella, Serratia) Нейтрофилы/фагоцитоз

Вирусы (герпес, ЦМВ и др.) Т-клетки ИЛ-12/ NK-клетки

Грибы Candida Aspergillus Т-клетки Т-клетки или фагоциты

Паразиты Giardia lamblia Toxoplasma gondii В-клетки Т-клетки

Оппортунистические инфекции Pneumocystis jirovecii Cryptosporidium Т-клетки Т-клетки

аутоиммунными заболеваниями манифестируют общий вариабельный иммунодефицит, селективный дефицит ^А, хронический слизисто-кожный кандидоз и дефекты ранних компонентов классического пути активации комплемента (С1-С4) [4].

На основе результатов, полученных в разных клиниках, наблюдавших пациентов с первичными иммунодефицита-ми, сформулированы основные клинические и анамнестические («настораживающие») признаки, позволяющие запо-

дозрить первичный иммунодефицит [4, 5, 6]. Они включают рецидивирующие поражения ЛОР-органов (отиты, синуситы), респираторной системы (пневмонии), рецидивирующие тяжелые абсцессы, вирусные инфекции, персистирующие грибковые поражения кожи и внутренних органов, хроническую диарею с потерей веса, неэффективность применения антибиотиков (отсутствие результата в течение двух и более месяцев) при лечении инфекций и повторяющуюся потребность в их внутривенном

Таблица 2. Спектр

микробной флоры при первичных иммунодефицитах

Таблица 3.

Клинические

проявления

некоторых

первичных

иммунодефицитов

Возраст пациентов Клинические проявления Патология

Диарея Отставание в развитии Тяжелый комбинированный иммунодефицит

Врожденные пороки сердца Гипопаратиреоз Аномалии лица Синдром Ди Джорджи

Менее 6 месяцев Альбинизм, неврологические нарушения, лимфаденопатия Синдром Чедиака - Хигаси

Позднее отпадение пуповины, Дефицит

лейкоцитоз, плохое заживление ран экспрессии молекул адгезии

Тромбоцитопения, экзема Синдром Вискотта - Олдрича

От 6 месяцев до 5 лет Дисфункции эндокринных органов (гипопаратиреоидизм, болезнь Аддисона и др.), персистирующие кандидозы Слизисто-кожный кандидоз

Атаксия, телеангиэктазия, неврологические нарушения Атаксия-телеангиэктазия

Более 5 лет, включая взрослых Мальабсорбция, спленомегалия, аутоиммунные заболевания, гиперплазия лимфатических узлов, бронхоэктазы Общий вариабельный иммунодефицит

Таблица 4. Скрининговые и дополнительные тесты для выявления ПИД

введении, ПИД в семейном анамнезе, у детей дополнительно - неадекватную прибавку веса и роста.

Лабораторная диагностика первичных иммунодефицитов

Клиническое и физикаль-ное обследование пациентов позволяет заподозрить дефект определенного звена иммунитета, для подтверждения которого необходимы лабораторные исследования. Рабочей группой Европейского общества по первичным иммунодефицитам разработана панель основных скрининговых и дополнительных тестов для диагностики ПИД (табл. 4).

При подозрении на дефекты гуморального иммунитета

важнейшим скрининговым тестом является определение основных классов иммуноглобулинов (А, М, G) в сыворотке. Это обусловлено, во-первых, высокой частотой встречаемости их нарушений в структуре ПИД; во-вторых, это исследование дает косвенные данные относительно отсутствия тяжелых дефектов иммунитета, так как для синтеза иммуноглобулинов необходимо взаимодействие различных типов клеток (по меньшей мере Т-, В-клеток и фагоцитов). В-третьих, это достаточно простой, высоко информативный и относительно недорогой тест. Интерпретация результатов проводится с учетом возрастных вариаций в содержании иммуноглобулинов соответствующих классов.

Подозреваемый дефект Скрининговые тесты Дополнительные тесты

Гуморальный ИД Иммуноглобулины в сыворотке (А, М, б). Титр поствакцинальных антител (антигены столбняка, дифтерии, конъюгированные и неконъюгированные пневомококковые и менингококковые антигены). Титр изогемагглютининов Количество В-клеток методом проточной цитофлуориметрии. Субклассы 1дб. Определение специфических антител (вирус гриппа А и В, парагриппа, респираторно-синтициальный вирус, аденовирус, микоплазма и др.). Взаимодействие С040ЬС040. Молекулярно-генетические исследования

Т-клеточные и комбинированные ИД Подсчет количества лимфоцитов в периферической крови. Кожные тесты замедленной гиперчувствительности. Рентгенологическое определение размеров тимуса (только у детей) Популяции и субпопуляции лимфоцитов методом проточной цитофлуориметрии. Пролиферативный ответ Т-лимфоцитов на митогены. Продукция цитокинов. Иммуноглобулины А, М, б, Е в сыворотке. ЫК-клетки: количество (иммунофенотипирование) и функциональная активность. Молекулярный анализ специфических дефектов

Дефекты фагоцитирующих клеток Подсчет количества лейкоцитов и дифференцированный счет мазка периферической крови. Оценка респираторного взрыва нейтрофилов (НСТ-тест) Экспрессия молекул адгезии (СЭ11/С018, СЭ15а). Хемотаксис, фагоцитоз. Оценка респираторного взрыва нейтрофилов (методом проточной цитометрии). Экспрессия ПР. Молекулярный анализ специфических дефектов

Дефицит комплемента Определение общей гемолитической активности комплемента (СН50). Определение уровней С3 и С4 Оценка отдельных компонентов комплемента

При подозрении на дефекты клеточно-опосредован-ного иммунитета разумно провести исследование мазка периферической крови. Лим-фопения часто обнаруживается у больных с Т-клеточными и комбинированными ПИД, такими как тяжелый комбинированный иммунодефицит и синдром Ди Джорджи, так как Т-лимфоциты составляют до 70% от общего количества лимфоцитов в периферической крови. Однако лимфопения далеко не всегда выявляется у пациентов с функциональными дефектами Т-лимфоцитов. Удобный скрининговый метод для выявления Т-клеточных и комбинированных ПИД у детей старше 5 лет и взрослых лиц -оценка реакций гиперчувствительности замедленного типа в кожных тестах. Она позволяет обнаружить функциональные дефекты Т-клеток по их способности отвечать на чужеродные антигены. Для этого используется стандартизованная панель антигенов (например, Multitest CMI), включающая столбнячный, дифтерийный, стрептококковый антигены, туберкулин, Proteus mirabilis, Trichophyton mentagrophytes, Candida albicans. Положительный результат при проведении кожных проб позволяет исключить тяжелую недостаточность клеточного иммунитета.

В целом первичные имму-нодефициты, обусловленные дефектом Т-клеток, включая комбинированные дефициты, протекают значительно тяжелее, чем заболевания, ассоциированные с дефектом антител, и раньше манифестируют (обычно в возрасте до 6 месяцев). У взрослых лиц дефекты Т-системы наиболее часто развиваются на фоне общего вариабельного иммунодефицита (приблизительно в 40% случаев). При этом выявляется

снижение количества Т-клеток и их субпопуляций (CD4, CD8), угнетение пролиферативного ответа лимфоцитов на митоге-ны и антигены, снижение продукции цитокинов Т-клетками.

При подозрении на дефекты фагоцитов оценка количества нейтрофилов в крови позволит выявить такие заболевания, как врожденный аграну-лоцитоз или циклическую нейтропению. Для некоторых первичных ИД характерны особенности морфологии клеток, например аномальные цитоплазматические гранулы в лейкоцитах пациентов с синдромом Чедиака - Хигаси. Уточняющие тесты включают оценку различных проявлений реактивности нейтрофилов (хемотаксис, фагоцитоз и др.), экспрессии молекул адгезии, То11-подобных рецепторов. В качестве дополнительного способа диагностики рекомендуется также оценка кисло-род-продуцирующих свойств нейтрофилов, но не цитохимическим методом (НСТ-тест), а путем проведения проточной цитометрии с дигидрородами-ном. Последняя основана на способности стимулированных нейтрофилов превращать неф-луоресцирующую молекулу дигидрородамина во флуоресцирующую под действием кислородных радикалов. Этот тест значительно более чувствительный, чем НСТ-тест, и с его помощью можно выявить даже очень небольшое количество дефектных нейтрофилов, что часто имеет место у женщин -носителей дефектного гена на фоне отсутствия клинических симптомов.

Генетически детерминированные дефекты комплемента в большинстве случаев могут быть обнаружены с помощью оценки его общей гемолитической активности (СН50) (показатель соответствует

количеству сыворотки крови, необходимому для лизиса 50% эритроцитов-мишеней). Этот тест позволяет оценить состоятельность как классического, так и альтернативного путей активации комплемента, так как учет реакции фактически основан на действии лизирую-щего мембрану комплекса - конечного продукта обоих путей. Поэтому тяжелые дефекты любого компонента(С1-С9) проявятся снижением или полным отсутствием общей гемолитической активности комплемента. Для их идентификации рекомендуется иммунохимическое тестирование (раздельное определение содержания различных компонентов). Для идентификации дефекта конкретного компонента комплемента рекомендуется иммунохимическое тестирование, которое следует проводить, если показатель СН50 не соответствует норме.

Молекулярно-генетические исследования дают возможность установить наличие либо отсутствие определенного генетического дефекта. Только после его обнаружения диагноз «первичный иммунодефицит» считается подтвержденным.

Современные достижения медицины открывают возможности пренатального и нео-натального скрининга ПИД. Лабораторные методы дородовой диагностики основаны на исследовании клеток пуповин-ной крови и околоплодных вод, а также ворсин хориона. Они позволяют установить Х-сце-пленную агаммаглобулинемию, синдром Вискотта - Олдрича, атаксию-телеангиэктазию, тяжелый комбинированный иммунодефицит, хроническую грануломатозную болезнь и др. Для неональной диагностики ПИД используется метод определения Т-рецепторных эксцизионных колец (ТРЭК). Они формируются во время

созревания Т-лимфоцитов на этапе перестройки генов Т-кле-точного рецептора и отражают Т-лимфопоэтическую функцию тимуса. В 2005 г. исследователями К. Чан и Дж. Пак [7] предложено использовать определение ТРЭК как скри-нинговый тест для массового выявления тяжелого комбинированного иммунодефицита. Материалом при этом служат образцы периферической крови новорожденных. Отсутствие или снижение ТРЭК в Т-лим-фоцитах (исследование проводится дважды с интервалом две недели) характерно для тяжелого комбинированного ИД и ряда других первичных иммунодефицитов (синдром Ди Джорджи, атаксия-телеан-гиэктазия и др.). Проведенная вовремя точная диагностика дает возможность в предельно ранние сроки начать лечение таких пациентов - выполнить трансплантацию костного мозга, которая наиболее успешна в первые три месяца жизни ребенка, или даже провести ее внутриутробно с использованием стволовых клеток пуповин-ной крови.

See: http://innosfera.org/2014/06/immunodef

Литература

1. Иммунодефицитные состояния / Смирнов В.С. [и др.]; под общ. ред. В.С. Смирнова. - СПб., 2000.

2. Garcia J.M. et al. / J.Invest. Allergol. Clin. Immunol. 2010, V. 20(3). P. 185-194.

3. Notarangelo L.D. et al. Primary immunodeficiencies: 2009 update // J Allergy Clin Immunol. 2009, №124. Р. 1161-1178.

4. Sewell W.A.C., Khan S., Dore P.C. Early indicators of immunodeficiency in adults and children: protocols for screening for primary immunological defects // Clinical and Experimental Immunology. 2006, №145. P. 201-203.

5. Verbsky J.W. Grossman W.J. Gellular and Genetic Basis of Primary Immune Deficiencies // Pediatr Clin. 2006, № Am 53. P. 649-684.

6. Vale A.M., Schroeder H.W. Clinical consequences of defects in B-cell development // J Allergy Clin Immunol. 2010, №125. Р. 778-787.

7. Chan K., Puck J.M. Development of population-based newborn screening for severe combined immunodeficiency // J Allergy Clin Immunol. 2005, №2.