Введение
Аутоиммунные заболевания печени (АИЗП) – группа заболеваний, характеризующихся хроническим прогрессирующим воспалительным процессом в печени, обусловленным аутоиммунными механизмами. К основным АИЗП относят аутоиммунный гепатит (АИГ), первичный билиарный холангит (ПБХ), первичный склерозирующий холангит (ПСХ).
Для АИГ характерно повышение уровня печеночных ферментов (аланиновой и аспарагиновой аминотрансфераз), наличие аутоантител, гипергаммаглобулинемии, воспаления с признаками пограничного гепатита, портальной и перипортальной лимфо/плазмоцитарной инфильтрации, как правило, хороший ответ на иммуносупрессивную терапию (ИСТ) [1].
ПБХ и ПСХ также являются иммуноопосредованными заболеваниями печени с преимущественным поражением внутрипеченочных желчных протоков и холестазом, в отличие от АИГ ПБХ и ПСХ, как правило, плохо отвечают на ИСТ.
Считается, что ведущую роль в патогенезе АИЗП играет взаимодействие генетических и эпигенетических факторов. Обсуждается возможность существования различных триггеров, запускающих аутоиммунные процессы в организме, в качестве которых могут выступать вирусы, бактерии, лекарственные и другие химические вещества.
Все АИЗП при естественном течении в исходе приводят к тяжелому фиброзу и циррозу печени. До настоящего времени достоверных данных об этиологии АИЗП получить не удается, а их патогенез изучен недостаточно.
Генетическая предрасположенность
Представления о том, какие гены предрасполагают к различным аутоиммунным заболеваниям, в последнее десятилетие расширились. Этот прогресс в основном связан с исследованиями ассоциаций в масштабе всего генома. Тем не менее генетическую обусловленность удается подтвердить далеко не при всех АИЗП. Ведутся работы по выявлению локусов генетического риска, которые постоянно пополняются с прогрессом в исследованиях экспрессии генов, определении локусов количественных признаков экспрессии, различных изменений в структуре хроматина, включая гистоновые метки, чувствительность к ДНКазе I, репрессорные области хроматина, а также сайты связывания факторов транскрипции [2].
АИГ широко распространен во всем мире, его частота варьируется в зависимости от географических регионов и этнических групп. Описана связь между АИГ 1-го типа и лейкоцитарными антигенами человека (HLA) классов I и II. В Северной Америке и Северной Европе наблюдается сильная связь между АИГ 1-го типа и HLA DR3 и HLA DR4 [3–5], а DRB1*0301 и DRB1*0401 являются основными аллелями предрасположенности к АИГ 1-го типа в этих регионах [6]. Напротив, DRB1*0405 тесно связан с АИГ 1-го типа у взрослых в Аргентине и Японии [7, 8], а DRB1*0404 является основным аллелем предрасположенности к АИГ 1-го типа у мексиканцев-метисов [9]. Клинические данные о том, что пациенты с АИГ 1-го типа и HLA DR3 имеют более агрессивное клиническое течение и слабый ответ на терапию кортикостероидами, чем пациенты с HLA DR4 [10], подтверждают влияние генетической предрасположенности на особенности проявления болезни, успех терапии и исходы. Идентифицируемые генетические различия могут объяснять региональные различия в восприимчивости к заболеванию, клиническом фенотипе и исходе лечения [11–14].
Выделяют несколько «рисковых» гаплотипов генов HLA, наиболее часто встречающихся при ПСХ [15]. В частности, имеются данные, согласно которым с развитием ПСХ ассоциированы следующие гаплотипы HLA класса II: DRB1*0301–DRB3*0101–DQA1*0501–DQB1*0201, DRB1*1301–DRB3*0101–DQA1*0103–DQB1*0603, DRB1*1501–DRB5*0101–DQA1*0102–DQB1*0602, DRB1*0101–DQA1*0101 и B*0801 [16–19].
Выявлены сильные ассоциации HLA и множества генов, участвующих в гомеостазе желчи и других воспалительных состояниях, составляющих ключевые компоненты в патогенезе ПСХ [15].
Целый ряд крупномасштабных европейских, японских и китайских исследований указывают на генетическую предрасположенность к ПБХ [20–24]. Частота конкордации ПБХ у однояйцевых близнецов – одна из самых высоких среди АИЗП и составляет 60%, а относительный риск для братьев и сестер оценивается в 10,5% [25]. Сосуществование других аутоиммунных заболеваний у пациентов с ПБХ и повышенная встречаемость таких заболеваний в их семьях также согласуются с генетическим влиянием [26]. Однако достаточно высокий процент диссонирующих пар указывает на значимую роль эпигенетических факторов [27].
Тем не менее, как и для многих других аутоиммунных заболеваний, простое присутствие таких факторов риска не гарантирует возникновения АИЗП. Не у всех лиц, несущих факторы риска, развивается АИГ, и не все пациенты с АИГ являются носителями аллелей высокого риска.
Факторы окружающей среды, очевидно, можно рассматривать как потенциальные триггеры АИГ. В эксперименте показано, что несколько химических ксенобиотиков, выбранных на основе количественного анализа взаимосвязи структурной активности и тщательного анализа эпитопа, при соединении с остатком лизина, который обычно связывает кофактор липоевой кислоты пируватдегидрогеназного комплекса (PDC-E2), также или лучше реагируют с сывороткой ПБХ, чем родной аутоантиген. В ряде исследований [28] авторы иммунизировали мышей C57BL/6 одним из таких ксенобиотиков, 2OA, связанным с бычьим сывороточным альбумином, и наблюдали за мышами в течение 24 недель. Животных изучали на предмет появления гистологических повреждений, а также появления антител к PDC-E2, сывороточных уровней фактора некроза опухоли α (ФНО-α) и интерферона-γ, а также фенотипирования селезенки и лимфоидной инфильтрации печени методом проточной цитометрии. У мышей, иммунизированных 2OA, проявлялся аутоиммунный холангит, отмечали типичные митохондриальные аутоантитела, увеличение количества лимфоидных клеток печени, увеличение инфильтрирующих клеток печени CD8+, особенно CD8+ Т-клеток, которые коэкспрессируют CD44, и наконец повышение сывороточного ФНО-α и интерферона-γ. Эти данные служат убедительным аргументом в пользу возможного триггерного участия ксенобиотиков в этиологии ПБХ человека [28].
Патогены как триггеры аутоиммунных реакций
Поскольку патогенные инфекции обычно приводят к инициированию врожденного, а также адаптивного иммунного ответа, считается, что они могут быть вовлечены в этиологию аутоиммунных заболеваний. В зависимости от природы патогена последующий иммунный ответ может иметь агрессивный, цитотоксический фенотип (для устранения внутриклеточных патогенов, таких как вирусы) или аллергический фенотип, необходимый, например, для уничтожения внеклеточных паразитов, таких как гельминты [29]. Тем не менее четких доказательств того, что связанные с заболеванием патогенные инфекции действительно играют роль в инициировании и/или продвижении аутоиммунных деструктивных процессов, недостаточно. Это обусловлено, с одной стороны, отсутствием документированных данных о конкретном перенесенном, например вирусном, заболевании, с другой – вызвано тем, что далеко не у всех пациентов, сталкивающихся с таким патогеном, развивается и диагностируется связанное с ним аутоиммунное заболевание.
У пациентов с АИЗП вирус, очевидно, может служить триггером, но к моменту диагностики не удается подтвердить этот факт из-за элиминации возбудителя и/или низкого титра антител к нему. Вероятно, некоторые патогены могут инициировать аутоиммунные процессы, которые не приводят к клиническому заболеванию, тогда как воздействие других может только усилить и стимулировать прогрессирование, а не инициировать аутодеструктивные процессы [29]. В связи с этим рассматривается возможность влияния на инициацию и прогрессирование АИЗП сочетанного инфицирования несколькими патогенами.
Есть данные, что при определенных состояниях в результате разрушения барьеров, препятствующих выходу комменсальных бактерий из кишечника, определенные кишечные патобионты могут провоцировать и влиять на аутоиммунные процессы в различных органах [30]. Другими важными факторами являются трофика и штамм возбудителя. Хотя инфекции органа-мишени не могут быть абсолютной предпосылкой к развитию органоспецифического аутоиммунного заболевания, последующее локальное воспаление может потребоваться для его развития.
Для каждого индивида вся история патогенных инфекций может определять общий и иммунный статус, который может приводить к развитию аутоиммунного заболевания [31].
Вирусы служат основным предполагаемым агентом, провоцирующим инициацию и прогрессирование аутоиммунного процесса, который для большинства заболеваний характеризуется агрессивным иммунным ответом 1-го типа. Закономерно, что вирусы гепатита – это первые кандидаты на роль триггеров АИГ, т.к. гепатотропные вирусы могут вызывать прямое повреждение клеток печени. Возможная роль гепатотропных вирусов в этиопатогенезе АИГ привлекает внимание исследователей на протяжении всего периода изучения этого заболевания. Еще Е.М. Тареев (1975) в своих работах высказывался относительно вирусной теории развития многих терапевтических заболеваний и также рассматривал возможность вирусной этиологии АИГ [32]. В настоящее время, когда удалось идентифицировать ряд гепатотропных вирусов, возможности молекулярной иммунологии позволяют вплотную подойти к изучению аутоиммунных процессов при этих инфекциях. Было предложено несколько механизмов того, как вирусы могут инициировать и/или ускорять аутоиммунные процессы. Хорошо известно, что при инфицировании вирусы могут вызывать прямое повреждение клеток, что приводит к некрозу или инициации апоптоза, может активировать молекулы главного комплекса гистосовместимости (MHC) на их поверхности, а также антиген-представляющие клетки, которые действуют как «мусорщики» для поврежденных инфицированных клеток. Повышенная активность MHC сопровождается усиленной презентацией пептидов, происходящих как от инфекционных патогенов, так и от клеток-хозяев. Таким образом, ранее изолированные («невидимые») эпитопы хозяина могут быть представлены для активации аутореактивных Т-клеток. Патогенные инфекции вызывают активацию защитных механизмов хозяина, направленную на быстрое устранение вторгшегося чужеродного организма. Возникающее в результате острое и/или хроническое воспаление включает повышенное высвобождение простагландинов, цитокинов и хемокинов, а также активацию врожденной и адаптивной иммунной системы. Поскольку адаптивный иммунный ответ патоген-специфичен, другие воспалительные факторы могут вызывать побочные эффекты, которые обеспечивают возможность для развития аутоиммунных реакций [33]. Кроме того, Т-клетки могут активироваться суперантигенами, некоторые из таких поликлонально активированных Т-клеток способны реагировать на собственные компоненты [34]. Особый интерес вызывает концепция молекулярной мимикрии, согласно которой инфицирование патогенами, имеющими структурное сходство со структурами клеток хозяина, может вызывать патоген-специфический иммунный ответ, который перекрестно реагирует на компоненты хозяина. Такая молекулярная мимикрия между патогеном и хозяином обеспечивает основу для нарушения естественной иммунологической толерантности организма к собственным тканям (т.н. аутотолерантности) [29]. Предполагается, что нарушение аутотолерантности в результате инфицирования патогеном включает ряд последовательных этапов. Первично патогенная инфекция вызывает иммунный ответ с целью уничтожить вторгшийся организм. Патоген может быть устранен в течение нескольких дней или недель или может сохраняться в течение длительного периода.
В ответ на воздействие инфекционного агента интенсивность иммунного ответа для устранения патогена будет возрастать с последующим понижением регуляции, чтобы избежать хронического воспаления. В случае хронической инфекции иммунный ответ недостаточен для полного устранения патогена, что приводит к балансу между оставшейся нагрузкой патогенов и недостаточным иммунным ответом, который слишком слаб для эрадикации патогена, но достаточен для предотвращения связанной с ним гибели хозяина. Из-за структурного сходства между отдельными белками патогена и хозяина перекрестно-реактивные В-клетки/антитела и/или Т-клетки, которые изначально предназначались для устранения патогена, могут атаковать аналогичные структуры хозяина, что может приводить к развитию аутоиммунного заболевания в течение нескольких месяцев, лет или даже десятилетий после заражения [35]. Различные патогенные гепатотропные вирусы (гепатита А, B, С, Е, вирусы семейства герпеса, парвовирусы и др.) относят к возможному этиологическому фактору АИЗП (наряду с бактериальной инфекцией, экзогенными токсинами и метаболитами лекарственных препаратов).
Проблема определения роли вирусов в генезе АИЗП связана с возможностью субклинического течения многих вирусных инфекций и длительностью промежутка времени между инфекцией и диагностикой АИЗП. Тем не менее ассоциации между герпесвирусами, вирусами гепатита A (HAV) и C (HCV) были неоднократно описаны [36].
Вирус гепатита А
Как правило, острый гепатит, вызванный HAV, разрешается самостоятельно в течение нескольких недель и не приводит к хронизации. Развитие АИГ после острого гепатита А – известное, хотя и редкое явление [37–39]. Инфицирование HAV может выступать в качестве триггера для АИГ, инициируя самовоспроизводящееся иммуноопосредованное воспаление печени, которое может проявляться остро после разрешения инфекции. В одном из клинических исследований продемонстрирована связь между HAV и АИГ в когорте из 58 родственников первой степени родства 13 пациентов с АИГ, наблюдавшихся на протяжении 4 лет. У троих родственников выявлен субклинический гепатит А, и, что интересно, у двоих пациентов впоследствии развился АИГ в течение 5 месяцев [40]. Полученные данные указывают на необходимость тщательного наблюдения за пациентами, перенесшими гепатит А, который при определенных условиях может иметь последствия в виде АИГ.
Вирус гепатита В
Взаимосвязь АИЗП с вирусным гепатитом В (ВГВ) подтверждает высокая частота встречаемости антинуклеарных (АNА) и антигладкомышечных (SMA) антител у пациентов с хронической HBV инфекцией [41].
В пользу этой теории говорят также результаты ряда исследований, которые установили, что хронический АИГ может быть вызван аутоиммунной реакцией, направленной против поверхностного липопротеина гепатоцитов (LSP), которая инициируется в большинстве случаев ВГВ [42].
Эти данные подтверждаются исследованием S. Vento et al., которые при обследовании 35 пациентов с вирусными заболеваниями печени (гепатит А, гепатит В, гепатит С) провели определение аутоантител к липопротеиновому комплексу печени (LСP), а также к одному из его компонентов – печеночному лектину (HL). Антитела к LСP были обнаружены у всех 10 пациентов с ВГА, у 17 из 18 с ВГB и у 3 из 7 с ВГС [43].
Предполагается, что одним из патогенетических механизмов аутоиммунного воспаления является распознавание Т-клетками вирусных детерминант, которые затем активируют В-клетки, которые в свою очередь реагируют на липопротеиновый антиген, что вызывает персистенцию вирусной инфекции из-за дефекта выработки антител на HBsAg и приводит к постоянной активации аутоиммунного ответа. В случае острой инфекции ВГВ аутоиммунный ответ может иметь временный характер, но, когда его недостаточно для элиминации вируса, может становиться хроническим. Это положение также согласуется с гипотезой, в соответствии с которой гепатотропные вирусы создают «неоантигены» на клеточной поверхности гепатоцита, инициируя заболевание в процессе «обхода» Т-клеток [44, 45].
Хронизация ВГВ обусловлена особенностями механизмов репликации, которые в настоящее время хорошо изучены. После внедрения вируса в гепатоцит геном ВГВ интегрируется в ядро клетки, где он восстанавливается с образованием кольцевой ковалентно замкнутой ДНК (ккзДНК), которая затем служит матрицей для прямой транскрипции вирусной матричной и плюс-цепи РНК – матрицы для синтеза минус – цепи ДНК ВГВ. После интеграции вируса в клетку происходят антиген-презентация на мембране гепатоцита, а также выход вирусных антигенов в кровяное русло с последующим включением клеточных и гуморальных реакций, направленных на элиминацию вируса из организма [46].
В настоящее время единственным скрининговым тестом на гепатит В в нашей стране является обнаружение в сыворотке крови поверхностного антигена (HBsAg) вируса. В связи с этим особое значение в течении хронической ВГВ-инфекции имеет HBsAg-негативная фаза, которая характеризуется отсутствием в сыворотке крови HBsAg и наличием антител к ядерному антигену (anti-HBc). При этом в сыворотке крови не всегда могут определяться антитела к HBsAg (anti-HBs). Эту фазу иногда называют «скрытая (латентная) ВГВ-инфекция». Латентная ВГВ-инфекция (ЛВИ) характеризуется наличием способной к репликации ккзДНК вируса в ткани печени и/или ДНК вируса в сыворотке крови у HBsAg-негативных пациентов [47].
Распространенность ЛВИ у пациентов с АИЗП, по различным данным, может составлять 12,2–23,3% [48].
«Золотым» стандартом диагностики ЛВИ является детекция в сыворотке крови или ткани печени ДНК ВГВ методом ПЦР. Несмотря на то что ПЦР-диагностика обладает высокой чувствительностью, отрицательный результат теста не позволяет исключать наличие ДНК HBV при минимальной вирусной нагрузке. Суррогатным маркером ЛВИ является обнаружение антител к HBcAg, позволяющее выявлять серопозитивные варианты ЛВИ.
Своевременное обнаружение ЛВИ имеет важное клиническое значение для пациентов с АИЗП, поскольку некоторые из них являются кандидатами на ИСТ, при назначении которой высока вероятность реактивации вируса с последующим развитием острого вирусного гепатита и его осложнений. Реактивация ВГВ отражает потерю иммунного контроля над инфекцией у пациентов, получающих ИСТ [49].
Своевременно начатая (превентивная) противовирусная терапия служит стандартом лечения, эффективно предотвращающим реактивацию ВГВ-инфекции.
Число исследований, посвященных изучению этиологической роли ВГВ в развитии АИГ, крайне ограничено, и они носят противоречивый характер [50, 51].
Тем не менее начиная с 1990-х гг. в литературе встречается ряд клинических наблюдений, посвященных описанию клинической картины АИГ, который удовлетворял критериям этого заболевания, предложенным Международной группой по изучению АИГ, развившегося у носителей HBsAg, а также после перенесенного гепатита В, в отсутствие серологических маркеров. Обсуждается возможная роль вируса гепатита В в качестве триггера этого заболевания [36, 43, 52–54].
Большой интерес представляет ретроспективное исследование R. Taubert, целью которого было выявление вирусных инфекций, потенциально способных вызывать АИГ. У 219 пациентов с АИГ было проанализировано наличие антител к вирусам гепатита A (HAV), B, C и E; гепатотропным вирусам герпеса; парвовирусу B19 (PVB19). У нелеченых взрослых пациентов с АИГ на момент постановки диагноза была выявлена более высокая распространенность антител против вируса гепатита В, чем у пациентов с другими заболеваниями печени. Антитела против гепатотропных вирусов герпеса у нелеченых АИГ наблюдались в диапазоне, опубликованном для нормальной популяции [55].
Авторы делают вывод: несмотря на то что выявленные ассоциации не могут доказать причинно-следственную связь, результаты позволяют предположить, что гепатотропные вирусные инфекции могут быть вовлечены в патогенез АИГ. Однако научно обоснованных с хорошей доказательной базой исследований, подтверждающих эти факты, недостаточно.
Вирус гепатита С
Наличие связи между патогеном и АИГ предполагается и для вирусного гепатита С (ВГС). На возможную взаимосвязь указывают типичные для АИГ неорганспецифические аутоантитела (НОСА), обнаруживаемые у пациентов с хроническим гепатитом С. В частности, SMA, ANA и anti-LKM-1 выявляются у пациентов с ВГС c частотой до 78, 54 и 13% соответственно [56].
Значительно чаще НОСА выявляются у больных ВГС, имеющих более высокую активность воспалительного процесса в печени и более тяжелый фиброз [57].
Хроническая инфекция, вызванная ВГС, демонстрирует сложное взаимодействие с иммунной системой организма. При этом ВГС рассматривается как триггер аутоиммунных реакций.
Показано, что при ВГС могут выявляться изменения в профилях экспрессии медиаторов иммунного ответа, таких как интерлейкин-6 (ИЛ-6), -8, -10, интерферона-γ, фактора трансформации роста β, С-реактивного белка и ФНО-α [58,59].
При сочетании ВГС и АИЗП применение препаратов интерферона может значительно усиливать аутоиммунные реакции, а прием кортикостероидов – способствовать репликации вируса [60].
Успешная противовирусная терапия препаратами прямого действия оказывает положительное влияние на активность воспалительного процесса в печени и продукцию НОСА у больных ХГС, имеющих признаки АИГ, что указывает на возможное участие ВГС не только в этиологии, но и в патогенезе заболевания [61].
Вирус гепатита Е
В последние годы достаточно часто диагностируется хронический вирусный гепатит Е (ВГЕ) у пациентов, подвергающихся ИСТ при аутоиммунных заболеваниях [62]. Это дает основание рассматривать вирус гепатита Е в качестве возможного триггера в развитии АИГ [63-64].
Исследования наличия антител к ВГЕ в образцах сыворотки крови пациентов с АИГ, проводившиеся в конце 1990-х гг. указывают на взаимосвязь ВГЕ и АИГ [65]. Так, в исследовании Le P. Cann антитела к ВГЕ выявлены в 13% случаев в группе АИГ и не были обнаружены при ПБХ, подтверждая предположение, будто вирус гепатита Е может быть вовлечен в патогенез АИГ при определенных условиях. В одном из наиболее крупных современных исследований [66] проведенный анализ частоты выявления маркеров вируса гепатита Е среди 208 пациентов с АИГ показал более высокую частоту выявления HEV-антител у пациентов с этим заболеванием (7,7%), чем у здоровых в контрольных группах (2,0%), пациентов с ревматоидным артритом (3,5%) или пациентов с инфекцией HBV/HCV (2,8%). Eder et al. исследовали антитела к ВГЕ у австрийских пациентов с АИГ и обнаружили, что анти-HEV, IgG-положительные пациенты были старше и имели распространенность почти в 2 раза более высокую, чем у здоровых [67]. Примечательно, что B. Terziroli Beretta-Piccoli et al. обнаружили, что уровень положительных аутоантител, связанных с АИГ, был значительно выше у пациентов с ВГЕ, и, хотя у этих пациентов в короткие сроки и не развился АИГ, авторы считают: такие больные требуют длительного наблюдения [68].
Выводы
- Ведущую роль в этиопатогенезе АИЗП играет взаимодействие генетических и эпигенетических факторов, а в качестве триггеров, запускающих аутоиммунные процессы в организме, могут выступать вирусы, бактерии, лекарственные и другие химические вещества.
- Несмотря на применение общегеномных подходов с использованием высокопроизводительного генотипирования и исследования по выявлению локусов генетического риска, генетическую обусловленность удается подтвердить далеко не при всех АИЗП.
- Достижения в определении и понимании функциональных вариантов АИЗП потенциально могут приводить как к новым методам терапии, так и к персонализированной медицине, в которой терапевтические подходы выбираются на основе конкретных молекулярных фенотипов геномных изменений с учетом эпигенетических факторов, запускающих аутоиммунные процессы в организме.
- Накопленные к настоящему времени научные данные указывают на то, что вирусы гепатита – наиболее вероятный кандидат на роль триггеров АИЗП.
- Определение роли вирусов гепатита в этиологии и патогенезе АИЗП имеет существенное научное и практическое значение для оценки риска их развития, прогнозирования характера течения и вероятных исходов.
