CC BY
55УДК 616.594.171.2: 611.77: 611.018.73: 612.017.1
ХРОНИЧЕСКИЙ КАНДИДОЗ КОЖИ
и слизистых
ОБОЛОЧЕК И
ИММУНОГЕНЕТИЧЕСКИЕ
МЕХАНИЗМЫ
ВРОЖДЕННОЙ
ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ
МАКРООРГАНИЗМА К
CANDIDA SPP.
Шабашова Н.В. (профессор кафедры)*
Кафедра клинический микологии, аллергологии и иммунологии Северо-Западного государственного медицинского университета им. И.И. Мечникова, Санкт-Петербург, Россия
© Шабашова Н.В., 2012
В течение ряда десятилетий известно, что хронический кан-дидоз кожи и слизистых оболочек - достаточно редкое грибковое заболевание, которое характеризуется повышенной чувствительностью организма больных к Candida spp., весьма разнообразными дополнительными клиническими симптомами и практически всегда сочетается с дефектами клеточных механизмов иммунной системы. Однако конкретные причины и взаимосвязь подобной восприимчивости с иммунными дефектами долгое время оставались неизвестными. И только в последние годы появились данные о мутациях у больных этим заболеванием, позволяющие совершенно по-новому оценивать результаты предыдущих исследований причин иммунных расстройств и, в целом, переосмысливать патогенез хронического кандидоза кожи и слизистых оболочек. В настоящей работе дан обзор молекулярно-генетических находок, их возможной связи с нарушениями иммунных механизмов, которые, в свою очередь, определяют повышенную чувствительность человека к Candida-инфекции. По-видимому, спектр мутаций может быть чрезвычайно разнообразным. Но всегда конечным проявлением их является нарушение в цепи последовательной передачи информации о поверхностных структурах Candida spp., постоянно или периодически проявляющихся на барьерных тканях.
Ключевые слова: иммуногенетические расстройства, патогенез, хронический кандидоз кожи и слизистых оболочек
CHRONIC MUCOCUTANEOUS CANDIDOSIS AND IMMUNOGENETIC MECHANISMS OF INNATE SENSITIVITY OF THE MACROORGANISM TO CANDIDA SPP (REVIEW)
* Контактное лицо: Шабашова Надежда Венедиктовна Тел.: (812) 303-51-46
Shabashova N.V. (professor of the chair)
Chair of Clinical Mycology, Allergology and Immunology of North-western State Medical University after II Mechnikov, St. Petersburg, Russia
© Shabashova N.V., 2012
For a series of decades, it is known that the chronic mucocutaneous candidosis (CMC) - quite a rare fungal infection which characterized by high sensitivity of the patients organism to Candida spp., a wide variety of complementary clinical symptoms and almost always combined with the defects of the cellular mechanisms of the immune system. However, the specific reasons for and the relationship of such susceptibility to immune defects is unknown. And only in recent years, there is evidence of mutations in patients with the disease, allowing completely to reestimate the results of the previous studies of the immune disorders causes and as a whole to rethink the pathogenesis of chronic mucocutaneous candidosis. In the present paper provides an overview of molecular-genetic findings, their possible connection with violations of the immune mechanisms, which in turn, define the increased sensitivity of the person to the infection with Candida. Apparently, the spectrum of mutations can be extremely diverse. But always the ultimate manifestation of them is a violation of the in-circuit serial transmission of information about the surface structures Candida which constantly or periodically are showed on the barrier tissues.
Key words: chronic mucocutaneous candidosis, immune-genetic disorders, pathogenesis
Хронический кандидоз кожи и слизистых оболочек, или по международной номенклатуре Chronic Mucocutaneous Candidiasis (СМС), впервые был описан в 1929 году Thorpe and Handley, а в последующем
- в работах 50-х годов (Hung W., et al., 1963). Но впервые заболевание так названо в 1967 году Chilgren R.A. и соавт. Позже другие авторы (Kirkpatrick С.Н., et al, 1971 and 2001; Higgs and Wells, 1972) определяли это заболевание как персистирующую селективную Candida-инфекцию с неустановленной изначальной причиной первичной чувствительности слизистых оболочек и кожи к Candida spp. Lilic D. and Ken Haynes [1] добавили к этому определению принципиально интересную подробность, что это - гетерогенная группа больных, объединяемых общей проблемой - наличием первичной, необъяснимой (невыясненной) чувствительности к персистирующим, рецидивирующим, изнурительным и мучительным инфекциям кожи и слизистых оболочек, вызванных грибами рода Candida. Таким образом, основным клиническим признаком заболевания является СМС.
Синдром СМС считают редким, однако есть популяции, где его частота выше, например, в Финляндии, Норвегии, Иране и на Сардинии, как полагают, из-за высокой закрытости регионов и потому высокой вероятности родственных браков [2, 3], хотя это относится только к одной из форм - аутоиммунному полиэндокринному кандида-эктодермально-му дистрофическому синдрому (APECED). Следует учитывать, что к СМС не относят случаи Candida-инфекции слизистых оболочек и кожи при наличии предрасполагающих факторов или предшествующих болезней, например, орофарингеальный кандидоз при ВИЧ/СПИД, при гематоонкологических болезнях, лечении кортикостероидами и т.д.
Поскольку причина СМС была неизвестна, классификации долгое время основывали на сроках начала заболевания, семейной истории, возможных наследственных путях передачи свойства повышенной чувствительности к инфекции и присутствия или отсутствия аутоиммунных эндокринопатий или других дополнительных клинических симптомов. Принципиально эти же особенности учтены и в последней, признанной по международному согласию классификации СМС [4]. Заболевание было отнесено к первичным иммунодефицитам (ПИД) в реестре редких «легко выявляемых иммунодефицитных синдромов» с невыясненной причиной, так как у большинства больных изначально обнаруживают различные нарушения, преимущественно клеточно-опосредованного иммунитета. Заболевание СМС с APECED относят к болезням иммунной дисрегуляции, поскольку уже открыты мутации гена-иммунорегулятора, ответственного за развитие этого синдрома [4, 5].
Таким образом, в 2006 году были выделены следующие варианты СМС (по OMIM - Online Mendelian Inheritance in Man) [4]:
1. OMIM *240300 Autoimmune Polyendocrinopathy Syndrome Type 1 (APS1) - аутоиммунный полиэндо-кринный синдром 1-го типа, который также обозначают как Autoimmune Polyendocrinopathy Candidiasis Ectodermal Dystrophy Syndrome (APECED) - синдром полиэндокринной Candida-.)ктодермалыюй дистро-фиии. Ген, ответственный за этот синдром, назвали аутоиммунным регулятором - AIRE. Тип наследования - классический аутосомно-рецессивный, но может быть и аутосомно-доминантный. У классических больных при этой форме СМС с детства всегда присутствуют аутоиммунные поражения эндокринных (паращитовидных желез, надпочечников и гонад, сахарный диабет) и других органов (гепатит, кератоконъюнктивиты, кишечные дисфункции, витилиго, алопеция и т.д.). Недавно выявили, что синдром встречается и среди взрослых. Идентифицировали аутоантигены (АУАГ), которые считают ключевыми, потому что к ним найдены аутоантитела (АУАТ) в эндокринных железах и других поврежденных органах. Это АУАТ против двух групп энзимов: цитохрома Р450, который участвует в синтезе стероидов, и против энзимов (гидроксилазы, декарбоксилазы), вовлекаемых в синтез нейротрансмиттеров, но могут быть и другие, например, при аллопеции
- это антитела к кальций-чувствительному рецептору в паращитовидной железе. Найдены также АТ к цитокинам Thl7 - IL17A, IL17F, IL22 [5].
2. ОМ1М*606415 - семейный СМС с заболеванием щитовидной железы как отдельный от APECED синдром, с аутосомно-доминантным типом наследования, без повреждения других эндокринных органов. Возможной причиной повреждения считали регион хромосомы 2р [4].
3. OMIM * 11458 - семейный СМС с аутосомно-доминантным типом наследования без повреждения эндокринных органов. Такие пациенты страдают ре-
цидивирующими инфекциями и утратой зубов [4].
4. OMIM *212050 - семейный СМС с аутосомно-рецессивной наследственностью и без поражения эндокринных органов, который может иметь позднее начало и ассоциироваться с дефицитом железа у некоторых пациентов [4].
На момент утверждения классификации были описаны другие варианты СМС: спорадический, ассоциированные с дефицитом субклассов IgG, селективным дефицитом антител и ICAM-1 (Inter-Cellular Adhesion Molecule-1). Но, поскольку это были единичные больные, то подгруппы не были сформированы [4].
Из представленной классификации следует, что СМС является наследственным заболеванием с разными путями передачи основного признака - хронической рецидивирующей Candida -инфекции кожи и слизистых оболочек. Но в данной классификации, кроме того, что заболевание включено в реестр ПИД, никак не отражены иммунологические особенности и то, как они взаимосвязаны с особенностями наследования этой инфекции. Даже при APECED остается непонятно, как мутации в гене - аутоиммунном регуляторе (AIRE) приводят к развитию Candida-инфекции [3, 5].
Между тем, начиная с 60-х годов прошлого века, развитие СМС связывали с дефектами клеточной защиты. Около 50 лет существовало общепризнанное мнение, что дефект Т-клеточной защиты приводит к повышенной чувствительности к Candida, так как пациенты с тяжелой комбинированной иммунологической недостаточностью (ТКИН) часто болеют CMC (International Union of Immunological Societies
- IUIS, 1999) [1, 2], а в первых докладах об иммунных аномалиях (Chilgren, et al., 1967; Kirkpatrick, et al., 1971; Valdimarsson et al., 1973) [2] четко показана корреляция между дефектными ответами in vivo и in vitro на антигены (АГ) С. albicans. Однако при ТКИН у больных бывают и другие инфекции, например, ми-кобактериальные.
В целом, дефекты в клеточно-опосредованном иммунитете в те годы рассматривали, в основном, как расстройства эффекторной Т-клеточной функции. Это подтверждено исследованиями многих зарубежных авторов [2], в том числе - результатами нашей работы (Сардыко Н.В. /Шабашова Н.В./, 1991, 1992). Постоянно наблюдали отрицательную или слабо выраженную кожную реакцию по типу гиперчувствительности замедленного типа (ГЗТ) только на АГ гриба и/или на другие облигатные АГ и митогены, снижение или отсутствие in vitro пролиферативного ответа Т-ЛФ в ответ только на АГ Candida и/или также на другие АГ (например, туберкулин) и ФГА, снижение образования лимфокинов (миграционно-ингибирующий фактор /МИФ/ и др.), снижение числа Т-ЛФ, Т-хелперов (Th), снижение содержания Т-цитотоксических (Тс). Кроме того, нами показано в 1986-1991 гг. [10, 11] снижение содержания натуральных киллерных клеток (NK) и их
функциональной активности, нарушение экспрессии разнообразных рецепторов на Т-АФ и баланса синтеза ими растворимых факторов в условиях in vitro при стимуляции АГ гриба, ФГА, КонА, гистамином, изменение соотношения цАМФ в иммунных клетках и плазме, нарушение синтеза IL2 и его рецепции, увеличение выработки IgE и появление кожной реакции по типу гиперчувствительности немедленного типа (ГНТ) к АГ гриба. Также в те годы нами были обнаружены у больных СМС нарушения функций фагоцитирующих клеток, в частности, нейтрофильных гранулоцитов (НГ) (Сардыко Н.В. /Шабашова Н.В./, 1991), хотя в большинстве работ зарубежных авторов не отмечено дефектов фагоцитирующих клеток, комплемента или NK. Тем не менее, были единичные публикации, свидетельствующие о «едва уловимых дефектах макрофагальной функции» (Bertolucci R., et al., 1981). Fisher A., et al. (1982) показали прямое им-муносупрессивное действие маннана и опосредованную этим АГ индукцию Candida-специфических супрессорных клеток [13]. Когда позже установили, что удаление грибов антифунгальным лечением не приводило к исчезновению дефектов ответа in vivo и in vitro на АГ гриба, посчитали неправомерными аргументы, что маннан был ответственным за иммунные дефекты и вызывал повышение чувствительности к Candida у больных СМС [1]. Но нами тоже было показано, что антигены С. albicans обладают иммуномодулирующей активностью и, в том числе, могут индуцировать образование in vitro лимфоидными клетками растворимых факторов, различных по эффекту на клеточный и/или гуморальный иммунные ответы, в зависимости от примененного стимула, а у больных СМС эта ситуация бывает наиболее выражена (Сардыко Н.В. /Шабашова Н.В./, 1991, 1992). И только позже, с появлением многочисленных данных о роли цитокинов в генерации иммунного ответа (ИО), было показано, что при стимуляции моно-нуклеаров периферической крови (ПК) здоровых людей маннопротеином С. albicans продуцируются цитокины, включая 11,1 (j, TNFa, IL6, GM-CSF, IFNy [1, 6-8], т.е. активирующие ИО провоспалительные цитокины. Также с современных позиций вполне могут быть объяснены факты, полученные Fisher et al. и нами, об индукции супрессирующих факторов под влиянием АГ гриба: они могут стимулировать Т-регуляторные клетки, которые выделяют при этом противовоспалительные трансформирующий фактор роста (3 (TGF (3) и IL10 [1, 7, 8], супрессирующие клеточные типы ответа, в том числе - функции фагоцитов и NK, что также было показано раньше нами у больных СМС (Сардыко Н.В. /Шабашова Н.В./, 1991).
Тем не менее, по результатам всех тех почти 30-летних исследований показано, что иммунные расстройства у больных СМС были, во-первых, различной степени выраженности, а, во-вторых, на самом деле проявлялись дефектами эффек-торных функций Т-клеток. Хотя существовало предположение, что пациенты лишены Candida-
специфических Т-клеток, которые были устранены в ходе тимической селекции в результате наличия «hole in the repertoire» (дыр в репертуаре) для АГ Candida (Kirkpatrick, 1971; Odds, 1988; Bodey, 1993).
С развитием иммунологии, позже, с 1996 года многие исследователи обратили внимание на изменение соотношения Thl/Th2 в сторону Th2 и синтезируемых ими цитокинов и дружно подтверждали и обсуждали мнение Mencacci et al. (2001) о том, что именно повреждение Th-1-ответа сопровождается тяжелыми С а и - и 11 ф е к ц и я м и [1, 2, 6-10]. При этом была выявлена дисрегуляция продукции цитокинов в ответ на АГ Candida. На этом основании пришли к выводу, что иммунный дефект у больных СМС скорее может быть на уровне регуляции ци-токиновых ответов, чем на уровне эффекторных Т-клеток самих по себе [1, 2, 6-10], но и признаки дисрегуляции цитокинов также не были однозначны [1, 2, 6, 10]. Потому вопрос о причинных механизмах патогенеза СМС все еще оставался спорным.
Известно, что у больных СМС не бывает диссеминированного или инвазивного кандидоза. Следовательно, дефект защиты хозяина при СМС способствует развитию только поверхностной инфекции. В основном, на уровне кожи и слизистых оболочек, защитными признаны такие механизмы, как микроокружение эпителио- и эпидермоцитов: макрофаги (МФ), дендритные клетки (ДК), цитотоксические ЛФ и NK. Основными медиаторами для активации этих клеток являются провоспалительные цитокины IFNy, TNFa, в то время как IL4 и IL10 рассматривают как антогонистов клеточной антикандидозной защиты [1, 2, 7, 8,10]. Как ныне стало известно, продукция всех этих цитокинов инициируется распознаванием микроорганизмов, в том числе - грибов, «паттерн-распознающими рецепторами» (PRR) [7, 10-13], в частности, толл-лайк-рецепторами (TLR) на поверхности клеток, относящихся к врожденному иммунитету, среди которых различают и антиген-распозна-ющие (АПК). Каждый PRR или TLR взаимодействует
- распознает только определенные АГ гриба или их наборы - паттерны (образцы).
Так, в экспериментах на мышах было показано, что маннан взаимодействует с маннозным R и стимулирует образование IL12 с последующим развитием Thl-ответа и соответствующих цитокинов IL2 и IFNy [1,10,14]. Опсонизированные дрожжеподобные клетки гриба, наоборот, активируют через TLR диф-ференцировку Th2 с их цитокинами и образование антител. Для эффективной защиты от инвазии гриба должен преобладать синтез Thl-цитокинов, так как сложилось мнение, что Thl-тип ответа ассоциируется с устойчивостью к кандидозу, а ТЬ2-ответ - с чувствительностью к инфекции [1, 7, 10]. Поэтому с открытием PRR и различий в последствиях распознавания ими диморфных грибов появились новые представления о возможных причинах, приводящих к СМС [7, 10]: дефектный Thl-ответ может быть результатом нарушений распознавания, что и приво-
дит к персистенции и размножению Candida spp. у больных СМС. Поэтому уже исследовали не только продукцию про- и противовоспалительных цито-кинов клеточными культурами из периферической крови (ПК) больных СМС в ответ на стимуляцию как АГ С. albicans, так и митогенами (АПС и ФГА), но дополнительно попытались установить связь между полиморфизмом генов TLR2 и TLR4, который ассоциируется с повреждениями продукции цитокинов и развитием этой С а и - и 11 ф е к ц и и [1, 7, 8,15].
Полиморфизм TLR4 выявили у 21 здорового (11%) и 2 больных из 7 с СМС (отца с сыном), которые были гетерозиготны по этому признаку. У обоих пациентов с мутацией был очень низкий (по сравнению с другими) уровень синтеза IFNy после стимуляции С. albicans: у одного из них уровень был ниже чувствительности, у другого - слегка выше чувствительности метода (28 пг/мл), в то время как у других больных содержание IFNy было 340±155пг/мл, а у здоровых - 2279±609 пг/мл. Полиморфизма TLR2 не наблюдали ни у здоровых, ни у больных СМС. По результатам исследования, полиморфизм гена TLR4 имеет место и у здоровых людей, т.е. не приводит к повышенной чувствительности к С а и - и 11 ф е к ц и и
и нарушению баланса синтеза цитокинов. Очень низкий уровень синтеза IFNy при наличии полиморфизма TLR4, конечно, может свидетельствовать о вероятном влиянии этой мутации на развитие дефектного ответа на АГ гриба, но, скорее всего, это далеко не основная причина иммунологических дефектов у больных СМС. Так, кроме TLR, в распознавании поверхностных АГ гриба участвуют другие PRR, например, лектиновые С-типа [15]. Потому у пациентов с СМС чувствительность и нарушение клиренса грибов может быть в результате дефекта получения и передачи информации через эти или другие PRR и даже в ответ на определенную фракцию АГ С. albicans и последующего затем неадекватного синтеза цитокинов, в частности, Thl типа. Однако в более поздней работе не нашли нарушений экспрессии разных молекул, вовлекаемых в ответы на Candida: TLR1, 2, 4, 6, Dectin-1, spleen tyrosine kinase (Syk), CARD9 [16].
Изучили широкий профиль про- и противовоспалительных цитокинов 1 и 2 типов (IL 1, 2, 3, 5,6,10,12 и IFNy) в ответ на 5 АГ С. albicans, в том числе - чистый маннан, карбогидратную и обогащенную белком, а также на столбнячный токсоид и пневмококковый полисахарид [1, 7, 9]. Показано, что, во-первых, у больных СМС существенно нарушена продукция IL12, более заметная на очищенный полисахарид С. albicans (С-PS), хотя изменена и в ответ на другие АГ, а также и митогены. Продукция IL10 и IL6 была значительно увеличена на те же самые фракции С. albicans (С-PS) и не отличалась от здоровых в ответ на все другие стимулы. Уровни IFNy были низкими или нормальными в ответе на различные тестированные АГ, в то время как экспрессия рецепторов к этому ци-токину и IL12 была нормальной у всех больных СМС. Продукция TNF была не изменена, а уровни IL4 и 5
были низкими, сравнимыми с контролем на все тестируемые АГ. Из этого следует, что больные СМС имеют значительную дисрегуляцию продукции цитокинов в ответе на маннан, глюкан, хитин С. albicans, а выраженное снижение продукции IL12 подтверждает тот факт, что должна быть нарушена индукция Thl-ответа, хотя дефектными могут быть клетки врожденного иммунитета, который «управляет» Т-клеточными ответами. В качестве таких клеток в эксперименте на мышах рассматривали дендритные клетки (DC), несущие на своей поверхности как TLR, так и лектиновые R С-типа (маннозный, дектиновые) (CLR), выполняющие за счет них функции антигенного распознавания, представления и определяющие своими цитокинами дальнейший ход Т-клеточного адаптивного ответа на те или иные АГ грибов [1, 7]. Однако, в отличие от экспериментальных мышей, у пациентов с врожденными нарушениями IL12/IFN-Y пути не обнаружили повышенной чувствительности к С а и fifo/a - и 11 ф е к ц и и и к другим грибковым инфекциям [7], что вновь поставило вопрос о механизмах, вовлекаемых в защиту против грибов у человека.
Когда был идентифицирован ТЬ17-путь с соответствующей субпопуляций Т-клеток, сложилось мнение, что эти клетки через свои цитокины обязательно участвуют у человека и мышей в ответе на С. albicans и защищают от инвазии грибами [1,2,17]. Показано, что при попадании грибов на барьерную ткань ее клетки, кроме выделения антимикробных пептидов в раннюю инициативную фазу ответа, синтезируют IL1(3 и IL6, который обязательно индуцирует дифференцировку Thl 7 из наивных CD4+ клеток человека. Параллельно DC, которые избирательно активируются при связывании поверхностных АГ грибов с PRR дектином 1, вырабатывают IL23. Именно IL23 определяет образование 1Ы7-продуцирующих Thl7 и требуется для дальнейшей экспансии этих клеток. И при взаимодействии IL23 с его рецептором (RIL23) на человеческих клетках через цепочку ферментов активируется ген трансдуктора и активатора транскрипции 3 (STAT3), результатом чего является синтез цитокинов Thl7. Механизм, хотя и не идентичный, есть у человека и мышей. В ряде работ было показано, что снижение или полное отсутствие выработки цитокинов Thl7 (IL17 и IL22) является наиболее существенным дефектом у больных СМС [1-3, 7,17]. Также установлено [2, 3], что при низкой исходной продукции IL12 клетки больных СМС вырабатывали заметно меньше IL23 и значительно больше IL6 в ответе специфически только на С. albicans по сравнению с контролем. Было показано, что у людей Candida-специфические Т-клетки памяти имеют фенотип Thl7 и экспрессируют хемо-киновый рецептор, определяющий их хоминг в слизистые оболочки [2, 3, 7, 8]. В свете этих данных, низкие уровни IL23, продуцируемые клетками больных СМС в ответ на стимуляцию С. albicans, могут определять неспособность организма устанавливать и поддерживать антифунгальный Thl 7-ответ и приводить к нарушению клиренса грибов. Дефект Thl7-ответа
посчитали Candida-специфическим, зависимым от распознавания АГ грибов, в которое, как было выше сказано, одновременно вовлекается множество рецепторов (TLR, Д1 и 2R, маннозный R, рецепторы к компонентам комплемента и т.д.) и сигнальных путей, активирующихся исключительно С. albicans.
Выявление повышенных уровней IL6 у этих больных исключительно важно, так как цитокин при этом может отменять супрессивные эффекты Т-регуляторных клеток и этим способствовать развитию повреждения тканей и облегчению инвазии гриба в условиях низкой выработки ТЪ17-цитокинов и IL12 и последующей за этим недостаточности адаптиного защитного Thl-ответа, тем более, что в других исследованиях авторами показана высокая продукция IL10 ДК в Candida -стимул иро Bai i11 ых культурах клеток крови [2, 3]. В конечном итоге, ци-токиновая дисрегуляция может определять неэффективность иммунного ответа, необходимого для очищения от грибов.
Но на современном этапе знаний, несмотря на концентрацию внимания исследователей иммунопатогенеза СМС на нарушении синтеза цитокинов пути IL6/ IL23/ IL17 как основного иммунного дефекта, следует признать, что экспрессия R и синтез цитокинов зависит от множества молекулярных участников (Рис. 1).
Поэтому открытие PRR, а затем многоэтапных путей внутриклеточных передач информации, полученной при взаимодействии микроорганизмов с этими R, внутри антиген-представляющих клеток
(АПК) внесло новые представления о возможных причинах, приводящих к СМС [7], и дефектный Thl-ответ может быть результатом нарушений распознавания, что и приводит к персистенции и размножению Candida spp. у больных СМС
Принципиально можно представить [12-14], что ответ начинается с распознавания грибов на барьерной ткани, причем, первыми включаются антимикробные пептиды, хемокины и происходит взаимодействие указанных выше рецепторов с грибами, рецепторов с цитокинами. |5ти взаимодействия, через ряд ферментных систем, активируют выработку цитокинов разными антиген-презентирующими клетками, клетками воспаления, переработку антигенного материала и передачу информации для организации адаптивного иммунного ответа, а также активации клеток памяти, которые, возможно, несут признаки Thl7. При этом одновременно могут идти разные ответы через разные рецепторы и цитокины.
Потому было высказано предположение о том, что различные группы больных СМС или даже отдельные больные могут иметь разные дефекты иммунного пути и, следовательно, разный иммунопатогенез (Рис. 2), и только целостность этого пути ведет к защите от Candida [1, 2, 8].
В свою очередь, образование рецепторов, синтез ферментов, адапторных молекул, транскрипционных факторов и других трансмиттеров первичного сигналлинга, а также цитокинов кодируют гены, от полноценности и функции которых зависит, в конеч-
TLfti
"Г-.и, Г DiJCyI LR2
КртЧЖ]Я||#** HpQfWplkiM ГЪ|{Д*П. iM’jinru.n ч
RSG-1 heikKtea
CLRi
hlLHFl PepeidOftyM.il ONA RNA
NURl NLfltPi infUmmgioin^
iSb®-
■АЯС*
FbgdUri
riL4CJ Inftimrnuom*
1ЧАСИ1г*вп
и»-
AIM2 тЛшгитжвс1п1с
ihfJ-NA
rliRNA.
RhG-l 51ЫИ1
| ПАНДОР
Рис.1. Множественные пути передачи информации после контакта патогена с PRR (по М. G. Netea and J.W.M. van derMeer.) [14]
Рис. 2. Иммунопатогенез
ном итоге, весь ход иммунного ответа на грибы. На самом деле, уже известны генетические поломки при многих других первичных иммунодефицитах (ПИД). Обнаружено, что фенотипически похожие заболевания могут быть при дефектах генов, отвечающих за разные участки иммунного пути. Но при этом, конечно, нарушается полноценность всего ответа, несмотря на разные уровни повреждения. Это случай дефицита ШМу; зависимого от 11,12, когда различные дефекты повреждения П,12р4() или рецепторных цепей 11Л2/23Кр, или ПК'уК1, или К2 приводят к похожему фенотипу в виде высокой чувствительности пациентов к мико бактериальной и сальмонеллезной инфекциям [1]. Эти новые представления о причинах других ПИД, открытие генетических мутаций в гене-регуляторе при АРЕСЕО заставили исследователей обратить внимание на возможные генетические причины нарушений в иммунных путях и повышенной чувствительности исключительно к С а - и н ф е к ц и и в других группах больных СМС.
Поиском ответа на этот вопрос заняты многие зарубежные ученые. Обсуждают и изучают гены, кодирующие образование рецепторов, цитокинов, ферментов в путях внутриклеточной передачи информации в разных клетках - участницах иммунного ответа, включая клетки врожденной защиты и лимфоциты. Эти поиски принесли свои результаты.
Установлено, что Бес1:т-1 (1)1) - основной трансмембранный РКК на АПК, который специфично связывается - распознает, соответственно, бета-
СМС (Eyerich К., etal.) [2]
1,3-глюкан клеточной стенки грибов (Рис. 1, 3).
DcfecLhrt TiLFt
свтф&нтмп!
KlfrMtofl
chi
ГНП^ГяЫ
OcfaHin
ЬшДОа!
кЛ1п*
С5*.induced
EMrcttoil (L«t3n-S
IMI
| l.".
liifcililliifiiiJi
Dkferlivi OiRDf
bifajiiH cyfctAln* pndudiwi »--------------0*4ясягл ИМ"S
CjMg
inurtHibtri lja praducttpfi e \
<Ё5||Э&
(ifpiiel ЙСР-Ик»!
mb
H i fi
Dftain* TIB I
Рис. 3. Молекулярные дефекты защиты против С. albicans как причина СМС (по М. G. Netea and J.W.M. van der Meer.) 14]
При этом индуцируется сигнал через ITAM (Immunoreceptor Tyrosin-based Activation Motif), который начинает фосфорилирование семьи тиро-зинкиназ (Src), что приводит к прикреплению и активации спленической тирозинкиназы (Syk). Комплекс Dl-Syk включает ген соответствующего белка CARD9, который, вместе с генами и белками BCL10 и MALT 1 (Mucosa-Associated Lymphoid Tissue 1), формирует сигнальный комплекс в АПК. В свою очередь, этот комплекс активирует транскрипционный нуклеарный фактор NFkB и митоген-ассоциирован-ные белковые киназы в миелоидных клетках. Конечным результатом этого сигнального пути является продукция ключевых провоспалительных цитокинов IL1 (3, IL6 и IL23, которые требуются для развития эффективных антигрибковых иммунных ответов, в том числе - путь IL6/IL23/ Thl7 [14].
Когда провели генетический анализ членов семьи, страдающих рецидивирующим кандидозным вульвовагинитом и онихомикозом, то обнаружили раннюю остановку кодирования в CLEC7A- гене, кодирующем D1, вызывающую потерю 10 аминокислотных остатков (АК) в экстрацеллюлярном карбоги-драт-распознающем домене протеина. В результате АПК, в частности, макрофаги не могут связывать -распознавать бета-глюканы грибов. Соответственно, этот дефект приводит к отсутствию синтеза IL6, TNF
и, особенно, IL17, хотя нейтрофильные гранулоциты больных могли поглощать и убивать С. albicans. Это означает, что D1 нужен только для распознавания и синтеза цитокинов, опосредующих выработку антимикробных пептидов (АМП) и активацию клетки, в том числе - для организации адаптивного ответа, и не участвует в фагоцитозе и киллинге дрожжей. Но фагоцитоз, опосредованный только нейтрофильны-ми гранулоцитами, недостаточен для адекватной ир-радикации грибов. Тем более, что дефект сигналинга через D1 касается, по-видимому, не только МФ и ДК, поскольку его также экспрессируют эпителиоциты и внутриэпителиальные Ту8-клетки, которые при активации через этот сигнальный путь продуцируют цитокины и АМП [7,14].
В другом исследовании [26], в семье с родственными браками, где у 4-х человек диагностировали СМС, была выявлена гомозиготная точечная мутация Q295X в терминальном кодоне на хромосоме 9q, включающем ген CARD9. Эта мутация приводила к несвоевременному развитию кодирования и низкой функции участника этого пути адаптерного протеина CARD9, что совпадало со значительно сниженными уровнями количества Thl7 клеток. При функциональных исследованиях на основе генетической реконструкции миелоидных клеток Card9+ мышей показано, что мутация Q295X повреждает врожденный сигнальный путь от «паттерн-распознающего» рецептора D1 [18].
Кроме 1)1, есть другие рецепторы, связывающие лектины С-типа, D2 и MINCLE (макрофаги-ин-дуцирующий лектиновый Р С-типа), которые тоже
используют СА1Ш9 (Рис. 3), что может дополнительно быть причиной снижения потенциала противогрибковой защиты [14]. Врожденные дефекты распознавания паттернов, выявленные не только при СапсИйа-инфекции, но и при других инфекциях, считают сейчас причиной иммунных нарушений, способствующих этим заболеваниям [14].
Таблица 1.
Пути врожденной передачи, клинические варианты
СМС и выявленные мутации
Пути передачи СМС + клинические особенности Мутации
АРЕСЕО- СМС + дисфункции эндокринных желез, АУР или АУД Мутация в гене-регуляторе AIRE
АУР СМС с эндокринопатиями и дефицитом АТ Мутация в гене PTPPN22
АУР СМС Мутация CARD9-reHa
АУР СМС Неизвестная мутация гена IL17RA
АУД СМС Мутация во 2-й хр.
АУД СМС Неизвестная мутация гена синтеза IL-17F
АУД гипер-1дЕ-синдром +СМС+атопический дерматит, истощение, нарушение развития, диарея, другие инфекции Мутация BSTAT3 гене
АУД СМС с эндокринопатиями и без них Разные мутации в гене STAT1
Примечание: АРЕСШ — аутоиммунный полиэндо-кринный кандида-эктодермальный дистрофический синдром, АУР — ауторецессивный путь передачи, АУД — аутодоминантный путь передачи
Генетические дефекты уже выявили и на других участках путей передачи сигнала о грибах [14]. Так, показано, что у пациентов с аутосомно-доминант-ным (АУД) СМС причиной заболевания могут быть дефекты генов ферментов и транскрипционных факторов - участников начальных ответов на грибы через такие цитокины, как 1Е6,1Е12,1Е23 (Рис. 4) [19].
fcralwr lri*kipi>-J I h(?1up
iflien'bull IП |]
3 Г AT I
%T*73
‘(nlafvivir-T
Рис. 4. Молекулярные участники пути IL12 - IL23 [19]
Уже выше было сказано, что немедленно при контакте структур гриба с R на АПК, последние начинают вырабатываться IL6 (его уровень достигает максимума уже через 2-3 часа), который взаимодействует с IL6R. Его IL6Ra экспрессируется преимущественно на НФ, МФ, гепатоцитах и некоторых АФ, а IL6R(3 - на всех клетках. Взаимодействие IL6 с IL6Ra приводит к активации Jak-киназы, которая, в свою очередь, фосфорилирует транскрипционный фактор STAT3. Он в результате поступает в ядро, где активирует гены АМП и цитокинов для иммунного ответа и воспаления. Одновременно активируется сигнальный путь, способствующий выживанию, активации и пролиферации клетки. Дефект STAT3 может ингибировать как воспалительные, так и противовоспалительные реакции, регулируемые IL6 и IL10, может снижаться содержание в коже АМП (3-дефензинов, что может стать причиной абсцессов стафилококковой природы. В гене, ответственном за образование STAT3, могут быть точковые мутации, и тогда количество этого белка не будет меняться. Но фосфори-лироваться он не будет, следовательно, не сможет выполнять свои функции. При гипер-^Е-синдроме, который нередко сопровождается распространенной С а п dida -11 ф е к ц ие й кожи и слизистых оболочек, обнаружили полное отсутствие фосфорилирования этих транскрипционных факторов, но причиной оказалась рецессивная гомозиготная мутация в гене ти-розинкиназы Тук2 [2, 14, 19].
В суперсемейство IL6R входят R для IL12 и IL23 [12, 13]. После взаимодействия IL12 или IL23 с их R, в передаче информации внутри клетки тоже участвуют адапторные молекулы Тук2 и Jak2, активирующие гены транскрипционных факторов STAT, SOCS и PIAS и образование белков, ответственных за дальнейшую активацию генов синтеза цитокинов. Если имеется дефект одного из генов адапторных молекул, транскрипционных факторов, даже при нормальном синтезе этих цитокинов in vitro и нормальной экспрессии R к этим цитокинам, у человека нарушается адекватный ответ клеток пути IL23/ IL17/ и одновременно IL12 /IFNy [19]. При взаимодействии IL12 с IL12R киназы Тук2 и Jak2 фосфорилируют ти-розины в цепях рецептора, что приводит к созданию участка для связывания другого транскрипционного фактора STAT4. Он фосфорилируется этими же киназами, транслоцируется в ядро и активирует гены в клетках, способных интенсивно продуцировать IFNy (NI<, NKT, позже CD8+, CD4+, значительно слабее -в МФ и ДК), но в МФ при этом индуцируется образование мощного фунгицидного фактора оксида азота [7, 12]. Все эти пути определяют защиту, прежде всего, от внутриклеточных патогенов, а также грибов. При взаимодействии IL23 с IL23R используется такой же сигналлинг, но транскрипционным фактором является STAT3, и активируется путь через 1Ь17-продуцирующие клетки, но меньше образуется ИФНу [7, 13, 14, 18, 19]. Отметим, что все пути действуют одновременно, развиваются и ранний воспа-
лительный ответ, и поздний адаптивный.
Дефекты иммунных функций у больных СМС могут быть связаны и с мутациями в гене STAT1. Так, в этом гене обнаружили мутацию Phel72Ser, повреждающую СС-домен сигнального трансдуктора и активатора транскрипции 1 (STAT1) у больных 1-й семьи, что приводит к снижению экспрессии STAT1-протеина и исключительно повреждает Thl- и Thl7-ответы, возможно, модифицируя связь STAT1 с их связывающими структурами STAT3 и STAT4. У членов этой семьи, больных СМС, была дефектная продукция IL17, IL22 и IFNy, но нормальные моноцит-за-висимые цитокиновые ответы [19]. У больных членов в двух других семьях выявили мутацию Arg274Trp, низкий синтез IL17, гипотиреоидизм, причем у троих из них (СМС и гипотиреоидизмом) отмечали разные мутации (у 2 - с.800С^Т, у 1- с.820^Т), которые могли нарушить взаимосвязи тиреотропин
- продукция супрессора цитокинового сигналинга 1 (SOCS1). Это может повредить фосфорилирование STAT1. В свою очередь, мутантный STAT1 может препятствовать освобождению тиреотропина тире-оцитами и приводить к гипотиреоидизму. Другой причиной гипотиреоидизма может быть сниженное потребление йода, как описано у Statl-дефектных мышей [19]. У двух наших больных СМС с гипотиреозом (клинически наблюдаются в клинике НИИ медицинской микологии СЗГМУ в течение многих лет заведующей 2 отделением к.м.н. Р.М.Черпопятовой и врачом Е.Г. Малеевой) также обнаружили 2 разные мутации в гене STAT1 - гетерозиготное выпадение участка гена, которое, в свою очередь, приводит к выпадениям аминокислотных остатков в этом транскрипционном факторе, что может быть причиной изменения его функции (неопубликованные данные, получены благодаря любезной помощи профессора Laslo Marodi в Department of Infectious and Pediatric Immunology, Medical and Health Science Center, University of Debrecen, Debrecen, Hungary).
Таким образом, STAT1, STAT2, STAT3 - транскрипционные факторы, которые, вместе с Jak 1, участвуют в передаче сигнала от R для IL12, IL23, ИФНа/р, а также R - для IL6 и IL10. Функциональная активность STAT1, STAT2, STAT3 и Jak 1 зависит от процесса фосфорилирования, который происходит при участии тирозинкиназы Тук2 (Рис. 1,4). И в то же время функциональная активность любого участника обеспечивается только соответствующим полноценным геном.
Признается, что, хотя для больных с дефектами сигнальных путей также, как и для классических ПИД, характерна повышенная восприимчивость к инфекциям, например, к СМС, но имеются и существенные отличия [19]. Так, их клиническая выраженность может быть исключительно вариабельной: от тяжелых (в случае дефицитов MyD88 и IRAK-4) до мягких (в случаях дефицитов mannose-binding lectin R). К тому же клиническая тяжесть выше в детстве, но впоследствии уменьшается, возможно, потому,
что развившиеся адаптивные ответы компенсиру- такого перемещения [19].
ют неэффективность врожденного иммунитета, в Из последних открытий в иммунологии и имму-
то время как тяжесть течения клинической картины ногенетике следует, что неспособность очищаться от
классических ПИД сохраняется до конца жизни па- Candida spp. базируется на комплексном гетероген-
циента. При наблюдении за больными СМС, на са- ном иммунном дефекте(ах). Разные группы больных
мом деле, бывают случаи стабилизации состояния или отдельные больные имеют различные клиниче-
больных с возрастом. В 2007 году Casanova and Abel ские симптомы и различные дефекты в одном и том
[19] предсказали, что поиск редких семейных дефек- же пути иммунного ответа, необходимого исключи-
тов адаптивного иммунитета и их причин переме- тельно для защиты от Candida, известные или еще
стится к исследованию спорадических и селектив- неизвестные генетические дефекты, но у них всегда
ных расстройств врожденной защиты, которые более есть селективная чувствительность к кожно-сли-
распространены, чем классические. По-видимому, зистому кандидозу - СМС.
дефекты PRR и сигналлингов являются примером
ЛИТЕРАТУРА
1. LilicD. Candida. Chapter 16.- Р.361-382 in Brown G.D. andNetea M.G.(eds.) Immunology of Fungal infections. - London, 2007. - 481 p.
2. Eyerich K., Eyerich S., Hiller J, et al. Chronic mucocutaneous candidiasis from bench to bedside // Eur. J. Dermatol. - 2010.
- №20. - T.3. - P. 260-265.
3. Ryan K. R., Hong М., Arkwright P.D., et al. Impaired dendritic cell maturation and cytokine production in patients with chronic mucocutanous candidiasis with or without APECED// Clin, and Exp. Immunol. - 2008. - №154. - P. 406-414.
4. Notarangelo L., Casanjva J.-L., Conole M.E., et al. For the international union of immunological societies (IUIS) primary immunodeficiency diseases classification committee II]. Allergy Clin. Immunol. - 2006. - №117. - P. 883-896.
5. Puel A., Doffinger R., Natividad A., Crabich М., et al. Autoantibodies against I1-17A, IL-17F, and IL-22 in patients with chronic mucocutaneous candidiasis and autoimmune polyendocrine syndrome tape 1 II]. Exp. Med. 2007. - Vol. 207. -№2. - P. 291-297.
6. Romani L. Immunity to fungal infections//Nature Publishing Group. Nature Reviews. Immunology. -2004. - Vol. 4. - P. 1-13.
7. Шабашова H.B. Грибы и иммунитет (взаимоотношения грибов и макроорганизма-хозяина: от носительства до инвазии). Учебное пособие. - СПб.: СПбМАПО, 2009. - 93 с.
8. Шабашова Н.В. Иммунодефициты при хроническом кандидозе кожи и слизистых оболочек // Проблемы мед. микологии. - 2009. - Т. 11, №1. - С. 3-10.
9. Spellberg В. and Edwards J.E., Jr. Type 1/Type 2 immunity in infectious diseases//Clin. Infect. Dis. - 2001. - Vol. 32(1 January). - P. 76-102.
10. Lilic D. New perspectives on the immunology of chronic mucocutaneous candidiasis //Curr. Opin. in Infect. Dis. - 2002.
- №15. - P. 143-147.
11. Иммунология и аллергология / Под ред. А.А. Воробьева, А.С. Быкова, А.В.Караулова. - М.: Практ. Медицина, 2006.
- 288 с.
12. Ярилин А.А. Иммунология: учебник. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2010. - 752 с.
13. Хаитов P.M., Ярилин А.А., Пинегин Б.В. Иммунология. Атлас. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2011. - 624 с.
14. Netea М. G. and van der Meer J. W.M. Immunodeficiency and genetic defects of pattern-recognition receptors//N. Engl. J. Med. - 2011. - T. 364. - №6. - P. 60-70.
15. Graaf C.A.A., Netea M. G., Dronthe J.P.H., et al. Candida-specific interferon-y deficiency and Toll-like receptor polymorphisms inpatients with chronic mucocutaneous candidiasis// Nider. J. Med. - 2003. -Vol. 61. - №11. - P. 365-369.
16. Hong М., Ryan K.R., Arkwright P.D., etal. Pattern recognition receptor expression is not impaired in patients with chronic mucocutaneous candidiasis with or without autoimmune polyendocrinopathy candidiasis ectodermal dystrophy//Clin. & Exper. Immunol. - 2009. - Vol. 156. - P. 40-51.
17. Eyerich K., Foerster S., Rombold S., Seidl H-P., et al. Patients with chronic mucocutaneous candidiasis exhibit rediuced production of Thl7-associated cytokines IL-17 and IL-22// J. of Invest Dermatol. -2008. - Vol. 128. - P. 2640-2645.
18. Glocker E.-O., Hennigs A., Nabavi М., et al. A homozygous CARD9 Mutation in family with Susceptibility to Fungal Infections //N. Engl. J. Med. - 2009. - Vol. 361. - №18. - P. 1727-1735.
19. Veerdonk F.L., Plantinga T.S., Hoischen A., et al. STAT1 mutations on autosomal dominant cronic mucocutaneous candidiasis //N. Engl. J. Med. - 2011. - T. 365. - P. 54-61.
Поступила в редакцию журнала 01.11.2012 Рецензент: Е.В. Пронина
