ИММУНОАНДРОЛОГИЯ ПРИ БЕСПЛОДИИ

Бурное развитие иммунологии за по­следние два десятилетия привело к вне­дрению новых иммунологических мето­дов в андрологическую клинику. Вопро­сы иммуноандрологии включают имму­нологические изменения при заболева­ниях органов мужской репродуктивной системы, ее возрастные иммунологичес­кие особенности, иммунологические во­просы фертильности мужчины.

Соответственно развитию спермато­генеза становление спермальных анти­генов в онтогенезе происходит поздно, и они обладают свойством аутоантиген­ности, т. е. антигенны (иммунологи­чески чужеродны) в собственном ор­ганизме. Спермальные аутоантигены начинают экспрессироваться на стадии сперматоцитов 1-го порядка, причем уровень экспрессии увеличивается по мере развития спермиев. Защита спер- миев и клеток сперматогенеза в яичке осуществляется гематотестикулярным барьером, представляющим собой раз­новидность гистогематического барь­ера, развившимся в процессе эволюции как механизм, предназначенный для защиты локальной внутренней среды яичка.

Морфологически в гистогематиче- ском барьере различают собственную оболочку извитых канальцев, эндотели­альные клетки, базальную мембрану, аргирофильное вещество соединитель­ной ткани, мембранный аппарат внутри­клеточной системы клеток, прилегаю­щих к стенке капилляра. Проникнове­ние веществ через гематотестикулярный барьер в основном происходит благода­ря межклеточным связям сустентоци- тов, которые поддерживают и питают клетки сперматогенеза, не имеющие прямого контакта с базальной мембра­ной.

Гематотестикулярный барьер изоли­рует клетки сперматогенеза от иммуно­компетентных клеток организма.

Предотвращение проникновения в полость семенных канальцев веществ, находящихся в сосудистом русле, за­висит от зрелости и функционального состояния структур, составляющих ге- матотестикулярный барьер. Аутоанти­генность специфических для спермиев веществ проявляется в условиях нару­шения гематотестикулярного барьера при воздействии различных физико-хи­мических, бактериальных и других фак­торов, например травмы, т. е. когда скрытые от организма спермоспеци­фические антигены вступают в тесный контакт с иммунокомпетентной систе­мой.

Основные механизмы аутоиммунного поражения яичка раскрыты в экспери­ментальных исследованиях. Примене­ние для иммунизации гомогената ткани яичка в смеси с полным адъюван­том Фрейнда приводит у иммунизи­рованных животных к поражению яич­ка с отеком и лимфоидной инфиль­трацией интерстициальной ткани, к де­генерации клеток сперматогенного эпи­телия и прогрессирующему запустева- нию извитых семенных канальцев. В придаточных половых железах пораже­ние не отмечается. Наиболее слабым местом в отношении проницаемости для антигенов яичка и антител, является сеть яичка. Поражение вначале наблю­дается в сети яичка и его выносящих канальцах, вокруг этих образований скапливается большое число лимфоци­тов, макрофагов и эозинофильных гра­нулоцитов. Развитие аутоиммунного орхита происходит лишь при наличии на уровне сети яичка спермальных анти­генов, поэтому у неполовозрелых жи­вотных, когда еще отсутствует пассаж спермиев, поражения яичка не возни­кает. Спермии более уязвимы для им­мунной атаки уже после выхода из из­витых канальцев.

После выхода из яичка нормальные спермии находятся под защитой уже других механизмов.

Снижение фертильности наступает при наличии антиспермальных антител и сенсибилизированных к антигенам спермиев лимфоцитов. У мужчин анти- спермальные антитела могут встречать­ся как местно, в генитальных жид­костях, так и в сыворотке крови. Сле­дует понимать, что индукция антиспер­мальных антител происходит в резуль­тате попадания антигенов спермиев во внутреннюю среду или тесном контакте лимфоидных клеток со спермальными антигенами в пределах полового тракта мужчины и при недостаточности меха­низма адсорбции — десорбции (мими­крии).

Препятствуют формированию анти­спермальных антител и развитию ан- тиспермальной клеточной сенсибили­зации в этих условиях местные регу­ляторные факторы, которые вырабаты­ваются в придаточных половых орга­нах. Их выраженность отражает нор­мальное развитие мужской репродук­тивной системы. Наиболее изучен су­прессивный фактор семенной плазмы [Marcus Z. et al., 1987].

Снижение уровня иммуносупрессив­ного фактора часто способствует разви­тию антиспермального аутоиммунитета. В наших исследованиях антиспермаль- ные аутоантитела чаще обнаружива­лись у тех бесплодных мужчин, у кото­рых было снижено супрессивное влия­ние семенной плазмы на Е-розеткообра- зование при ÷4 ^oC и +30 °С. Осо­бенно снижены иммуносупрессивные свойства семенной плазмы при хрони­ческом простатите [Чернышов В.

При нарушении вышеуказанных ме­ханизмов иммунного гомеостаза муж­ской половой системы возможно разви­тие антиспермальной аутоиммуниза­ции. Антиспермальные аутоантитела могут формироваться при различных заболеваниях мужских половых орга­нов: гипо- и азооспермии, простатите, простатовезикулите, варикоцеле, пере- круте яичка, непроходимости семявы- водящего протока, в отдаленный пери­од после перенесенного в детстве пахо­вого грыжесечения. Такой широкий спектр заболеваний указывает на раз­личные механизмы развития антиспер- мального аутоиммунитета. Однако при всем разнообразии механизмов наруше­ния иммунного гомеостаза, связанных с конкретным заболеванием и его патоге­незом, можно выделить некоторые об­щие закономерности, которые помогают понять механизм развития антиспер- мального аутоиммунитета. Лучше это видно при сопоставлении иммунологи­ческих нарушений с заболеваниями различной природы. Так, хронические воспалительные заболевания (проста­тит, простатовезикулит) часто ослож­няются бесподием, при этом сущест­венно повышается частота антиспер- мальных и антипростатных антител и клеточной сенсибилизации к этим ан­тигенам. Известно, что состояние им­мунного надзора, в том числе и кон­троль над аутоиммунными реакциями, осуществляется системами T- и В-лим- фоцитов, главным образом системой T- лимфоцитов. В популяции Т-лимфоци­тов выделяют ряд субпопуляций. Т-хел- перы — так называемые клетки-помощ­ники — необходимы для стимуляции образования антител против Т-зависи- мых антигенов.

При ответе на Т-зависимые антигены Т-хелперы взаимодействуют с В-лим- фоцитами, активируют их, способствуя их превращению в клетки-антителопро- дуценты (Т-В-хелперы), принимают участие в реакциях клеточного им­мунитета (Т-хелперы). Т-лимфоци- гы-супрессоры тормозят пролиферацию В-лимфоцитов в антителообразующие клетки, способствуют развитию толе­рантности [Петров P. В., 1985].

При хроническом простатите состоя­ние Т-системы существенно изменено. Происходит угнетение функциональной активности Т-лимфоцитов, о чем свиде­тельствуют сниженный ответ лимфоци­тов на ФГА, сниженный уровень T- лимфоцитов по данным Е-розеткообра- зования.

Иная картина наблюдается в им­мунологических изменениях Т-системы иммунитета при антиспермальном ауто­иммунитете, связанном с заболевания­ми мужских половых органов, при ко­торых воспаление отсутствует. Это можно проиллюстрировать на примере перекрута яичка и пахового грыжесече­ния, перенесенного в детстве.

У взрослых мужчин, у которых в дет­стве было произведено паховое грыже­сечение, в ряде случаев через 15—20 лет отмечаются атрофия яичка (5,8%), склеротические изменения в придатке яичка (уплотнение, уменьшение в раз­мерах — 12,3 %). Антиспермальные аутоантитела, выявленные у ряда таких больных, не связаны с угнетением функционального состояния Т-лимфо­цитов, показатели ответа лимфоцитов на ФГА у них не отличаются от тако­вых у мужчин без антиспермальных

антител. Однако антиспермальные ан­титела сопряжены со снижением уровня Т-лимфоцитов, образующих E-POK при +4 ^oC и, особенно, с низкоаффинными Т-лимфоцитами, которые не образуют E-POK при +30 °С, поэтому можно предположить, что для антиспермаль- ного аутоиммунитета характерно не так угнетение Т-лимфоцитов, как их ко­личественная недостаточность, т.

У мальчиков до 12 лет при перекру- те яичка антиспермальные антитела обычно не продуцируются. Если пере- крут яичка происходит в более старшем возрасте, то могут образовываться ан­тиспермальные антитела, однако у лиц с более низким уровнем низкоаффин­ных Т-лимфоцитов.

Уровень Т-лимфоцитов в крови отра­жает их миграционные свойства, поэто­му можно предположить у таких инди­видов более низкий уровень миграцион­ных процессов, в этом, видимо, и про­является недостаточность их иммуните­та. В связи с этим встает вопрос об определенной предрасположенности к развитию антиспермального аутоимму­нитета. В настоящее время много вни­мания уделяется ассоциации различных болезней с главным комплексом гисто­совместимости — HLA. В большинстве работ ассоциации антиспермальных ан­тител с комплексом HLA не обна­ружено. Тем не менее следует отметить работу H. Law и соавт. (1979), в ко­торой установлена связь антиспермаль­ных антител с HLA-A28 после вазэкто­мии. Также показано, что у лиц с HLA- В7 чаще развиваются антиспермаль­ные антитела в бесплодном браке [Sub- bi et al., 1983]. Это антиген харак­терен для индивидов с высокой реак­тивностью и, возможно, продукция их связана с высокоотвечаемой иммунной системой на фоне воспалительных за­болеваний половых органов. Следует ожидать, что лица с фенотипом, ха­рактерным для аутоиммунных заболе­ваний, также предрасположены к ан- тиспермальному аутоиммунитету, хотя такая предрасположенность может в значительной мере «растворяться» в частоте антиспермального аутоиммуни­тета, связанного с чужеродностью их антигенов для собственного организма.

Несмотря на то, что в антиспер- мальном аутоиммунитете наиболее изу­чены антиспермальные антитела, опре­деленное значение имеет и клеточная сенсибилизация к спермиям. В тесте торможения миграции лейкоцитов в ка­пилляре у мужчин с экскреторным бес­плодием клеточная сенсибилизация на­блюдалась в 12,5 %, а при секретор­ном — в 29 % случаев [Черны­шов В. П., 1977]. При олигозоос-

пермии различной этиологии с по­мощью теста торможения миграции лейкоцитов в агарозе наблюдали поло­жительные показатели клеточной сен­сибилизации к спермиям у 31—81 % больных [Fabio et al., 1982].

Иммунологические процессы в жен­ском организме, происходящие после попадания спермы, изучены еще недо­статочно. Известно, что активные спер­мин сбрасывают поверхностные анти­гены, приобретенные ранее, мимикри­руя в окружающей среде, что спо­собствует снижению уровня иммунного ответа на них со стороны женского организма. Существует еще ряд сведе­ний в пользу существования механиз­мов снижения ответа на спермии и зи­готу, т. е. до формирования плаценты.

В женском организме уровень регу­ляторных Т-лимфоцитов подвержен циклическим изменениям. В период овуляции-, когда происходят выход яй­цеклетки и ее оплодотворение, уровень Т-лимфоцитов-хелперов снижается, а Т-супрессоров повышается, т. е. баланс регуляторных Т-лимфоцитов изменяет­ся в сторону снижения иммунного от­вета. Снижению иммунного ответа на спермии способствует и влияние семен­ной плазмы, содержащей иммуносуп­рессивный фактор. В пользу этого сви­детельствуют наблюдения in vitro, в ко­торых добавление семенной плазмы к лимфоцитам здоровых женщин увели­чивало число Т-лимфоцитов-супрессо­ров и снижало уровень Т-лимфоцитов-

хелперов, т. е. как гормональная пере­стройка в организме в период овуля­ции, так и влияние семенной плазмы способствуют изменению баланса регу­ляторных Т-лимфоцитов в сторону сни­жения иммунного ответа. У бесплодных женщин часто наблюдается отсутствие указанных изменений в фазе овуляции, и семенная плазма даже здорового до­нора не изменяет соотношения регу­ляторных Т-лимфоцитов [Черны­шов В. ГТ, 1987]. В таких случаях, видимо, имеются глубокие нарушения в гормонально-иммунном гомеостазе женщины. Следует учитывать влияние иммунорегуляторных репродуктивных белков, которые в повышенном уровне вырабатываются в период овуляции. Имеются сведения в пользу общности этих белков в семенной плазме и в де­цидуальной ткани при беременности, т. е. они обладают универсальными свойствами для поддержания иммун­ных механизмов репродуктивных про­цессов. Нарушение иммунорегуляции может способствовать развитию им­мунных факторов, в том числе иммун­ного ответа против гамет.

Среди непосредственных иммунных факторов, приводящих к бесплодию у женщин, можно выделить антиспер- мальный изоиммунитет и аутоиммуни­тет к структурам яичника и особенно к блестящей оболочке яйцеклетки. По­нятие «антиспермальный изоиммуни­тет», хотя и не совсем корректно, однако более полно отражает смысл направленности иммунных реакций. Под этим понимают реакцию не на ал- лоантигены, которые в антиспермаль- ном иммунитете, видимо, не участвуют, а на аутоантигены спермиев, т. е. на те же спермиоспецифические антигены, на которые вырабатывается аутоиммуни­тет в мужском организме.

Несмотря на это, клиническое зна­чение характера антиспермальных ан­тител в мужском и женском организ­ме неодинаково. Если для мужского организма достаточно показательным тестом является определение антиспер­мальных аутоантител методом спермаг- глютинации в желатине по Кибрику в микромодификации Shulman и соавт. (1973) и лишь при высоких концен­трациях этих антител возможно опреде­лить спермиммобилизирующие антите­ла по методу Isojima и соавт. (1968), то в женском организме спермагглю- тинирующие антитела и замедленная гиперчувствительность к сперме имеют­ся у здоровых женщин, имеющих ре­гулярные половые сношения.

При бесплодии появляются спермим­мобилизирующие и спермиоцитоток- сические антитела, особенно местно в цервикальной слизи и других секретах женского репродуктивного тракта. Спермиммобилизирующие антитела препятствуют передвижению спермиев в женском половом тракте и их пене- трации через цервикальную слизь, а также могут непосредственно влиять на процесс оплодотворения, блокируя ре­цепторные участки на головке спермия, ответственные за связывание блестящей оболочкой яйцеклетки. Спермиммоби­лизирующие антитела у бесплодных женщин с большей частотой выявля­ются в цервикальной слизи, чем в сы­воротке крови. Местные антитела тес­нее связаны с бесплодием. Имеются указания, что для определения локаль­ных антиспермальных антител у бес­плодных женщин больше пригоден ма­точный секрет, чем цервикальная слизь.

Местный иммунитет женской репро­дуктивной системы значительно развит. Защитное значение имеют слизистые оболочки и их секреты. В цервикаль­ной слизи здоровой женщины опреде­ляются высокие уровни лизоцима, лак­тоферрина, секреторного иммуноглобу­лина A (sIgA), IgG, IgM. При беспло­дии, развившемся на фоне длительного хронического воспаления, антиспер- мальные иммобилизирующие антитела формируются на фоне снижения slgA. У таких больных существенно повыше­на частота носительства HLA-B5, В35. Женщины с аутоиммунитетом против структур яичника — аутоантителами против блестящей оболочки яйцеклет­ки — относятся к другому фенотипу, ча­ще это женщины с HLA-AI, В8.

Клеточная сенсибилизация к антиге­нам яичника является одним из пато­генетических факторов бесплодия при

воспалительных заболеваниях яичника, у здоровых женщин она не выражена. Наиболее глубокое аутоиммунное пора­жение яичника происходит при вовле­чении в патологический процесс ряда его тканевых структур, когда выявляют­ся антитела к блестящей оболочке яй­цеклетки и замедленная гиперчувстви­тельность к антигенам яичника.

Оценивая методы определения ан- тиспермальных антител, следует упомя­нуть о создании синтетического спер- мального антигена, который, по пред­варительным данным, благодаря сво­ему постоянству может применяться в радиоиммунном и иммуноферментном методах. В последние годы эти методы все шире внедряются для определения антиспермальных антител. Особое вни­мание следует обратить на метод с им­мунобусами, в котором применяются сферической формы полиакриламидные бусы величиной 5—10 мкм. Наиболее пригодны бусы фирмы «Віо-Rad». На бусах фиксируются антитела против различных классов иммуноглобулинов человека. При смешивании «иммунных» бус со спермиями выявляются анти­тела на поверхности спермиев. Тест позволяет установить не только класс иммуноглобулинов (G, А, М), но и мес­то на спермиях, где локализованы ан- тиспермальные антитела. Если провес­ти предварительную инкубацию спер­миев здорового донора с сывороткой или секретами супругов из бесплодной пары, то можно выявить с помощью «иммунных» бус антиспермальные ан­титела не только у мужа, но и у жены. Тест с «иммунобусами», обладая боль­шими преимуществами в получении расширенной информации, коррелирует с тестами агглютинации в желатине, трей-методом (в лунках микропланше­тов под слоем парафинового масла), комплементзависимой спермиммобили- зацией, в то время как не коррели­рует со спермотоксичностью и пас­сивной гемагглютинацией.

Создание и отбор наиболее адекват­ных и воспроизводимых методик, опре­деляющих антиспермальные антитела и клеточный компонент антиспермаль- ного аутоиммунитета, являются основ­ными вопросами современной спермо- иммунологии. Сопоставление различ­ных методик ведущими специалистами разных стран утвердило в значительной степени одни и показало низкие воз­можности других методик. Группа ВОЗ рекомендует следующие методики для дальнейшего изучения. Спермагглюти- нирующие антитела предпочтительно определять методом макроагглютина­ции в желатине, основанным на мето­де Kibrick (1952), агглютинации в ка­пилляре по Shulman и соавт. (1971), трей-методом по Friberg — микроаг­глютинации под слоем жидкого пара­фина с использованием микрокамер («Moller-Coates», А/S, Norway) и мик­рошприцев Hamilton, микроагглютина­ции под стеклом по Riimke (1959), по Franklin и Dukes (1964) в двух ва­риантах: «стекло» и «пробирка — стек­ло». Авторы указывают, что наиболь­шую воспроизводимость имеет метод агглютинации в желатине. Также мо­жет использоваться метод агглютина­ции «пробирка — стекло». «Треймик- роагглютинационный» метод обладает большей чувствительностью, однако требуется дальнейшая его проверка. Для выяснения характера агглютина­ции в желатиновом методе можно при­менять агглютинацию на стекле.

Использование комплемента позволя­ет тестировать спермиммобилизиру- ющие и спермоцитотоксические антите­ла. Следует учитывать, что сыворотки, содержащие эти антитела, обладают также агглютинационной активностью, особенно хвост к хвосту и по смешан­ному типу. Спермиммобилизирующие антитела относятся к IgM или боль­шинству компонентов IgG класса, но не к IgA и IgG4. Иммобилизация и ци­тотоксичность в основном обеспечива­ются одними и теми же антителами. Имеются некоторые данные, что анти- лейкоцитарные, в том числе HLA-анти- тела могут давать перекрестные реак­ции со спермиями. Система ABO не вступает в эти взаимодействия. Для изучения рекомендуется тест спермим- мобилизации по Fjallbrant (1968) и по Isojima и соавт. (1968). Спермоци­тотоксический тест основан на методе

Hamerlynk и соавт. (1968). Микротест для одновременного тестирования им­мобилизирующих и цитотоксических антител предлагают Husted и соавт. [Rose et al., 1976]. Для усовершен­ствования реакции спермиммобилиза- ции предлагается использовать только живых спермиев, а в качестве компле­мента разведенную в соотношении 1:8 сыворотку кролика или морской свинки в АВ-сыворотке человека [Hellema et al., 1978]. Количественное определе­ние антиспермальных антител воз­можно с помощью иммуноэлектрофоре­за [Mettler et al., 1980]. После воз­действия цитотоксических антител в спермиях снижается содержание АТФ, что может быть использовано для ре­гистрации активности таких антител [Suominen et al., 1980]. Для иденти­фикации класса иммуноглобулинов ис­пользуется антииммуноглобулиновый тест с гемагглютинацией [Udupa et al., 1974]. HLA-антиспермальные антитела в эякуляте определяют с помощью сме­шанной агглютинации между эритроци­тами, сенсибилизированными антитела­ми. Агглютинацию вызывает анти- IgG-антисыворотка [Jageretal., 1978].

Использование флюоресцирующих антител осуществляется в непрямом методе с обработанными метанолом спермиями, методе иммунофлюорес­ценции на разбухших головках спер­миев под влиянием обработки дитиотре- итолом. Для выявления локализации структур, реагирующих с антиспер- мальными антителами, иммуноэлек- тронную микроскопию спермиев с пе­роксидазной меткой предлагает Morton [Rose et al., 1976]. Реакция пас­сивной гемагглютинации малопригодна для обнаружения антиспермальных ан­тител. При выделении спермальных ан­тигенов не исключена возможность успешного применения этой реакции.

Для тестирования клеточного компо­нента антиспермального аутоиммуните­та предлагается реакция ингибиции миграции лейкоцитов и бласттранс- формация в присутствии антигенов спермиев.

Приведенные методы рекомендуются при изучении как мужского, так и жен­ского бесплодия. Дальнейшее углублен­ное исследование должно дать опре­деленные рекомендации по наиболее адекватному применению методик при мужском бесплодии. Авторы предлага­ют в области мужского бесплодия раз­рабатывать следующие актуальные вопросы: 1) разработать методики для определения клеточного антиспермаль­ного аутоиммунитета; 2) изучить воз­можности возникновения аутоаллерги­ческого орхита у человека; 3) выявить случаи аутоантител к спермиям при за­болеваниях и поражениях полового тракта; 4) выяснить роль спермобвола- кивающих антигенов в синдромах ан­тиспермального аутоиммунитета; 5) ис­следовать секреторные антитела и ком­плементарные факторы в семенной плазме и идентифицировать железы, из которых они исходят; 6) изучить пе­рекрестные реакции антиспермальных антител и клеточного антиспермально­го фактора иммунитета; 7) разрабо­тать методы лечения бесплодных муж­чин с антиспермальным аутоиммуните­том.

Для отбора наиболее воспроизводи­мых методик 36 сывороток бесплодных мужчин и женщин исследовались в 38 различных лабораториях. Наиболее на­дежными и воспроизводимыми методи­ками оказались реакция спермагглюти- нации в желатине и на планшете, спермиммобилизации и цитотоксичнос­ти. Агглютинины в сыворотках жен­щин реагировали в основном по типу головка к головке, а мужчин — хвост к хвосту. Агглютинация на планшете выявляла антитела как мужчин, так и женщин. Тест агглютинации в желати­не малочувствителен для феномена аг­глютинации головка к головке, но ока­зался хорошим тестом для определения агглютинации хвост к хвосту. Метод агглютинации «пробирка — стекло» по­зволяет выявлять лишь агглютинацию головка к головке. Большая часть сы­вороток, обладающих спермагглютини- рующими свойствами, в присутствии комплемента вызывала иммобилизацию и цитотоксическое влияние, однако спе­цифичность сывороток при этом пони­жалась.

Применение взвеси подвижных спер- миев, выделенных из цельного эякуля­та, уменьшает титр агглютинирующих антител по типу хвост к хвосту по срав­нению с цельным эякулятом. Причем потеря обволакивающего антигена, по- видимому, не является причиной более слабой реакции, так как перенос таких спермиев в семенную плазму в еще большей степени снижал титр. Видимо, неподвижные клетки спермы, находя­щиеся в цельной разведенной плазме, усиливают реакцию агглютинации спер­миев по типу хвост к хвосту (Т-агглю- тинацию).

Приведенные методики способствуют диагностике иммунного бесплодия, ко­торое может сопровождать секреторную форму этого заболевания или имеет место при варикоцеле, обычно односто­роннем, последствиях травмы одного из яичек и др. Иммунологический фактор может препятствовать фертильности супружеской пары и после успешного оперативного восстановления проходи­мости семявыносящих путей у мужа, страдавшего экскреторной (обтураци­онной) формой бесплодия. Лечебная коррекция иммунного бесплодия опи­сана в гл. 21.