Роль разнообразия иммунной системы
Добрый день, дамы и господа! Рад снова приветствовать вас!
Сегодня продолжим обсуждать тему полового размножения, в частности, таких крупных млеко-питающих организмов, как человек. Вспомним, мы говорили, что такой способ размножения имеет массу преимуществ. Говорили о теории «Красной королевы», о коэволюции, то есть о необходи-мости многообразия и изменчивости генов для защиты и выживания вида в условиях постоянного давления со стороны микроорганизмов и паразитов. Когда мы говорим о многообразии, каждому человеку, наверно, представляется то, что все мы отличаемся цветом кожи и волос, разрезом глаз, ростом, и т.д. Но оказывается, что эти признаки не самые главные для выживания, потому что в выживании принимает участие иммунная система, и главное - это разнообразие генов иммунной системы. Поэтому, в процессе эволюции, она стала наиболее разнообразной. Классически, на каждый антиген тканевой совместимости существует тысячи аллелей, в отличии от обычных генов. Количество генов, которые кодируют эти аллели по каждому локусу, исчисляется несколькими тысячами, настолько полиморфна эта система, другой такой у человека нет. Поэтому каждый человек обладает уникальным набором признаков, уникальными особенностями иммунного ответа. И поэтому инфекциям так сложно подобрать ключи для проникновения в наш организм. И, вследствие этого, некоторые инфекции даже помогают нам в нашем развитии.
Важность генетического различия матери и ребенка
Идём далее. По причине разнообразия генов внутриутробный плод сильно отличается от организма матери. Даже в том случае, когда есть полное совпадение антигенов тканевой совмести-мости по результатам анализов, различий там всё равно много. Потому что для анализов берутся только несколько признаков из всего количества генов. Эти исследуемые признаки могут совпасть у супругов, но масса других будет различаться. Особенно, если плод мужского пола. Там, на Y-хромосоме, есть некий «малый комплекс гистосовместимости», «HY», по которому плод точно сильно отличается от матери. Это различие является ключевым фактором выживания вида.
Как выжить плоду в организме матери?
И тут возникает такой вопрос, иммунологический феномен: а как же это возможно, что плод выживает в организме матери, да ещё и достаточно долгое время, подвергаясь постоянным атакам иммунной системы? Возьмём плацентарных млекопитающих, к которым относится человек. Да, находясь внутриутробно, ребёнок максимально защищён от негативных факторов внешней среды и гарантированно получает от матери питательные вещества (в том числе, кислород), отдает шлаки через плаценту. Но одновременно он находится под действием иммунитета матери. И вот, в сере-дине 50-х годов, в числе других учёных, Питер Медовар, светлый ум, один из величайших биоло-гов 20-го века, открыл явление «иммунологической толерантности». А беременность назвал «Иммунологический парадокс».
Суть его гипотезы в том, что полуаллогенный трансплантат, которым можно считать плод, так как в нём есть половина генов отца, очень хорошо отделен и защищён своими оболочками. Трофобластом, например, на котором находятся некие инертные структуры, невидимые для иммунитета.
Спасение кожным лоскутом
Эта гипотеза преобладала долгое время. Но потом массово пошли исследования, показавшие наличие в организме матери антител против плода. Тогда решили, что эти антитела могут быть причиной привычного невынашивания беременности. И если складывается такая ситуация, то надо лечить от этих антител. Способ нашли такой: брали у мужа кожный лоскут и подсаживали его жене. Считалось, что он работает как абсорбент, принимая на себя антитела иммунитета матери. А беременность в это время протекает спокойно. Способ показал свою эффективность и в 60-х годах прошлого века широко распространился. В Чехословакии этим занимался Гашек Милан, великий исследователь, который не получил Нобелевскую премию вместе с Медоваром только по недоразумению, приверженность принципам биологии академика Лысенко подвела его. А он также делал очень интересные эксперименты по иммунологической толерантности и тканевой трансплантации и совместимости в своем институте. И вот в этом институте стажировался наш будущий профессор Гавалло Валентин Иванович. Он с 1966-го года стал заведующим иммунологической лаборатории в ЦИТО. И в нашей стране он первый сделал операцию подсадки кожного лоскута. У той пациентки Д., Даниловой, до тех пор было 15 выкидышей. Но после подсадки она смогла выносить ту беременность, а потом ещё и ещё.
Иммунизация лимфоцитами мужа
В 70-е годы учёным стало понятно, что плод не скрыть от иммунной системы матери. Что атаки иммунитета даже запускают такие реакции, которые помогают плоду выжить. Поняли, что кожный лоскут – не абсорбент, а иммунизатор. (Ворд Бэйдж Фольк), известный западный иммунолог, генетик, биолог, предложил использовать иммунизацию лимфоцитами мужа через инъекции, а также применение разных плацентарных препаратов для успешного вынашивания беременности. Кэрол Обер сделала ряд открытий по антигенам тканевой совместимости на популяционном уровне, но в то же время «затормозила» развитие иммунологии репродукции своими докладами. По мнению многих иммунологов, были неправильно интерпретированы данные «мета-анализа» в начале 2000-х годов. В результате чего пациентки в Америке потеряли возможность лечения иммунотерапией и применения иммуноглобулинов внутривенно.
Конфликт генов родителей и плода
С другой стороны, её исследования хорошо показали, что похожесть родителей по антигенам тканевой совместимости является неблагоприятным фактором развития беременности. Популяция пытается избавляться от гомозигот. Популяции не нравится, когда организм плода в большей степени похож на организм матери, чем это бывает вообще. В таких случаях происходит отторжение плода. И дальше следует вопрос: «А почему?» Долгое время искали ответ, пока Роберт Триверс не предположил конфликтность интересов генов матери, ребёнка и отца при беременности. Точнее, когда он разрабатывал свою теорию, он не рассматривал это при беременности.
Как гены «диктуют» свои правила
Австралиец-американец Дэвид Хэйг (сейчас он профессор Гарвардского Университета) применил выводы Триверса к беременности человека. Многие его предположения были доказаны экспериментально уже позже. Выяснилось, что гены отца в ребёнке стараются выжить любой ценой в организме матери. Но экспрессируются гены по-разному, в зависимости от того, унаследованы они от отца или от матери. Обычно на соматических клетках (если взять любую нашу клетку) экспрессируются оба гена тканевой совместимости, унаследованные от отца и от матери. То есть, вот когда мы получили два варианта генов по HLA-A, HLA-B, HLA-C (на обеих шестых хромосомах они закодированы в нашем организме), эти все гены экспрессируются на поверхности клетки. А на трофобласте идёт активация гена HLA-C и, преимущественно, унаследованного от отца. Так ребёнок как бы даёт о себе знать, и о том, что он «чужой».
Продолжение: Взаимодействие антигенов женщины и мужчины до зачатия. Влияние геномного импринтинга. Поведение иммунитета при беременности. Эндогенные вирусы. Любовь.
