Гіпогаммаглобулінемії: причини, діагностика, лікування

Антитіла – ключові молекули імунної відповіді. А відтак, порушення продукції антитіл є одним із найбільш загальних симптомів порушення функції імунної системи. Дефіцит продукції антитіл (гіпогаммаглобулінемія) охоплює широкий спектр генетично зумовлених дефектів імунної системи: від повної агаммаглобулінемії з відсутністю імуноглобулінів сироватки крові та слизових оболонок, варіабельного дефіциту імуноглобулінів певних класів та субкласів до недостатньої продукції специфічних антитіл до певних антигенів при нормальному загальному рівні сироваткових імуноглобулінів.

Недостатність продукції антитіл може бути зумовлена кількома причинами: первинними дефіцитами розвитку В-клітин та їх функцій; порушенням взаємодії Т- і В-лімфоцитів у процесі імунної відповіді; дефіцитом Т-лімфоцитів.

Для визначення причин гіпогаммаглобулінемії необхідна правильна оцінка клінічних проявів захворювання та даних обстеження, характерних для певних форм імунодефіциту. Значного прогресу досягнуто в ідентифікації генетичних дефектів, вивчено генетичну основу більшості імунодефіцитів. Антибактеріальна терапія та замісна терапія препаратами імуноглобулінів залишаються основними напрямками в лікуванні гіпогаммаглобулінемії.

Продукція антитіл

На рисунку 1 показані етапи розвитку клітин та їх взаємодії, необхідні для продукції антитіл В-лімфоцитами. Лімфоцити походять зі стовбурової клітини, спільної для всіх клітин гемопоезу. Відгалуження в лінію В-клітин відбувається на етапі реаранжировки генів, що кодують молекули імуноглобулінів. В основі розмаїття репертуару імунної системи людини, з потенційною можливістю продукції понад 100 млн типів специфічних антитіл, лежать кілька важливих процесів:

• комбінаційна мінливість поєднання генів, що кодують тяжкі та легкі ланцюги імуноглобулінів;
• мінливість зв’язків генів;
• поєднання різних типів тяжких та легких ланцюгів;
• соматичні мутації генів у процесі активації В-клітин.

Кожна молекула імуноглобуліну складається з двох тяжких та двох легких поліпептидних ланцюгів (рис. 2). У легких та тяжких ланцюгах можна виділити змінні або варіабельні (V) та постійні частини (С). В цілому, постійна частина молекули спричиняє розподіл імуноглобулінів в організмі та їх біологічні функції (взаємодію з комплементом, секрецію в грудне молоко або секрети слизових оболонок, можливість проходити через плаценту тощо), тоді як змінна частина молекули відповідає за зв’язок з антигеном. Кожна В-клітина на поверхні має рецептор у вигляді унікального імуноглобулінового комплексу, що дозволяє їй розпізнавати різноманітні антигени. Для первинних В-клітин цей рецептор представлений антитілами типу ІgМ. Зв’язок антигену з імуноглобуліновим рецептором В-клітини активує В-клітину до подальшого дозрівання та диференціації в кінцеву стадію – плазматичну клітину, здатну продукувати мільйони молекул імуноглобулінів за короткий проміжок часу. Кожна В-клітина цього клону зберігає антиген-специфічну реактивність первинної В-клітини. Деякі В-клітини починають продукувати антитіла різних типів, у яких однакова послідовність антигенреактивної частини молекули поєднується з різними константними частинами тяжких ланцюгів. Це забезпечує продукування ІgG, ІgА та ІgЕ класів імуноглобулінів з однаковою антигенною специфічністю первинної В-клітини.

Роль Т-лімфоцитів у продукції антитіл

Роль Т-лімфоцитів є надзвичайно важливою у процесі В-клітинної проліферації, ампліфікації В-клітинних клонів та зміни класів синтезованих антитіл. Т-лімфоцити дозрівають та проходять процес селекції в тимусі. Антигенреактивна здатність Т-лімфоцитів забезпечується Т-клітинним рецептором, аналогічним імуноглобуліновому, але потребує декількох сигналів для своєї активації. Один із сигналів генерується при зв’язуванні антигену з рецептором. Костимуляторний сигнал Т-лімфоцити отримують від макрофагів, антигенпрезентуючих клітин. Надходження сигналу з поверхні Т-лімфоцита до його ядра проходить через шлях трансдукції сигналу, часто за участю фосфорилюючих кіназ та інших регуляторних протеїнів.

При активації Т-лімфоцити перетворюються в ефекторні клітини, здатні реалізувати свій імунологічний потенціал як клітини-кілери або клітини-хелпери. Цитокіни, що продукуються активованими клітинами-хелперами, сприяють подальшій Т-клітинній проліферації та вибору одного з декількох шляхів диференціації: Т-хелпери 1-го і 2-го типу (Th₁ та Th₂). У процесі сприяння гуморальній відповіді переважно беруть участь цитокіни, які виділяються субпопуляціями Тh₂-лімфоцитів. Активовані Тh₂ клітини експресують на своїй поверхні глікопротеїни gр39 (СD40L), що є лігандами для молекул СD40. Безпосередній контакт через СD40L і СD40 та виділення ІL-4 – важливий сигнал для зміни класів синтезованих антитіл з ІgМ на імуноглобуліни інших ізотипів. Інтерлейкін-4 та інші цитокіни, включаючи ІL-10 та ІL-2, модулюють функцію В-лімфоцитів, при цьому ІL-4 та ІL-13 індукують синтез ІgЕ та ІgG4, а ІL-2 та ІL-10 сприяють продукції ІgG1, ІgG2, ІgG3 та ІgА.

Причини гіпогаммаглобулінемії

Недостатність продукції імуноглобулінів може бути зумовлена:

• первинними дефектами розвитку та функції В-лімфоцитів;
• порушенням адекватної взаємодії Т- і В-лімфоцитів;
• дефектами Т-лімфоцитів.

Різні форми первинних імунодефіцитів можуть бути прикладом того чи іншого порушення в імунній системі (табл. 1).

Діагностика

У багатьох випадках супутні клінічні прояви можуть вказувати на первинний імунодефіцит або дозволяють запідозрити ту чи іншу форму гіпогаммаглобулінемії. Тяжкі інвазивні бактеріальні інфекції розвиваються у дітей з дефектом продукції антитіл. Інфекційні захворювання, викликані внутрішньоклітинними мікроорганізмами (вірусами, грибами, мікобактеріями), дозволяють запідозрити дефект Т-клітинного імунітету. Водночас часті неінвазивні інфекції (верхніх дихальних шляхів) у дітей раннього віку, як правило, не є діагностичним критерієм первинного імунодефіциту.

Діагностичний пошук причини гіпогаммаглобулінемії проводять залежно від виявлених асоційованих клінічних проявів та результатів імунологічного обстеження. Наведений приклад гіпогаммаглобулінемії демонструє підходи до діагностики та тактики ведення хворого.

Клінічний випадок

Хлопчик С., 4,5 року, госпіталізований у відділення інтенсивної терапії з приводу 4-го епізоду тяжкої пневмонії, ускладненої емпіємою плеври.

Дитина народилася доношеною від перших фізіологічних пологів, перебіг вагітності – неускладнений. Хлопчик розвивався нормально до 8 місяців життя, на грудному вигодовуванні знаходився до 6 місяців. Отримав вакцинацію БЦЖ, АКДС та живу поліомієлітну вакцину, ускладнень не було. Вперше госпіталізований у віці 8 місяців із приводу абсцедуючого фурункула лівого стегна, лікування – оперативне з курсом антибактеріальної терапії. Рецидивуючий фурункульоз спостерігався на другому році життя, хлопчик отримав кілька курсів лікування антибіотиками. У віці 2 років госпіталізований вперше з проявами лівобічної нижньодолевої пневмонії. Захворювання характеризувалося затяжним перебігом, проведено бронхоскопію, виявлено гнійний ендобронхіт. Через півроку – повторний епізод пневмонії з тяжким затяжним перебігом. На 4-му році життя – дві госпіталізації у відділення інтенсивної терапії з приводу пневмонії, ускладненої гнійним плевритом.

При обстеженні виявлено гіпоплазію мигдаликів, гіпоплазію лімфатичних вузлів. Показники росту та ваги були дещо знижені порівняно з віковою нормою.

В результаті лабораторного обстеження при госпіталізації діагностовано тяжку нейтропенію: лейкоцити 4,0х10⁹/л, пал. 1%, сегм. 4%, лімф. 85%, еоз. 5%, мон. 10%, абсолютна кількість нейтрофілів – 200/мкл (норма – більше 1000/мкл). Динаміка показників гемограми була позитивною на фоні проведеного лікування. Масивну антибактеріальну терапію проводили протягом місяця, клінічний стан хлопчика та показники гемограми поступово нормалізувались. При імунологічному обстеженні виявлено надзвичайно низький рівень сироваткових імуноглобулінів: ІgG – 0,45 г/л (вікова норма – 9,29 ± 2,28 г/л), ІgА – 0 (0,93 + 0,27), ІgМ – 0 (0,56 + 0,18).

З огляду на повторні інвазивні бактеріальні інфекції, гіпоплазію лімфоїдної тканини, надзвичайно низькі рівні сироваткових імуноглобулінів у пацієнта було запідозрено первинний імунодефіцит, вірогідно Х-зчеплений. При дослідженні субпопуляцій лімфоцитів методом проточної цитофлюорометрії із застосуванням моноклональних антитіл виявлено майже повну відсутність В-лімфоцитів.

Дефіцит В-лімфоцитів характерний для Х-зчепленої форми агаммаглобулінемії, при якій відсутність Вtk (Bruton’s tyrosine kinase) порушує нормальний розвиток В-клітин. Нормальна кількість Т-лімфоцитів у пацієнта дозволяє виключити Х-зчеплену форму тяжкого комбінованого імунодефіциту, при якій відсутні Т-клітини, а В-клітини представлені в нормальній кількості. При гіпер-ІgМ синдромі кількість В-лімфоцитів також відповідає нормі, характерний високий або нормальний рівень ІgМ за відсутності ІgG та ІgА.

Слід зазначити, що нейтропенія нерідко асоціюється з різними формами гіпогаммаглобулінемії, тому у дітей з нейтропенією та рецидивуючими інфекціями показано визначення рівня імуноглобулінів (табл. 2, 3) [3, 6]. Нейтропенія може рецидивувати, зокрема часто поєднуватися з епізодами тяжких бактеріальних інфекцій, що й було виявлено у пацієнта.

Через деякий час після виписки зі стаціонару у хлопчика з’явилися симптоми артриту лівого колінного суглоба, що також є досить характерним проявом Х-зчепленої агаммаглобулінемії і описано у 30-50% хворих первинним імунодефіцитом [8, 9].

Лікування

Основний метод лікування Х-зчепленої агаммаглобулінемії – призначення пожиттєвої регулярної замісної терапії препаратами внутрішньовенного імуноглобуліну [6, 7]. На момент встановлення діагнозу не було можливості проведення регулярної замісної терапії внутрішньовенним імуноглобуліном, і хлопчику призначили лікування внутрішньом’язовим імуноглобуліном. Протягом двох років дитина отримувала регулярну замісну терапію внутрішньом’язовим імуноглобуліном у дозі 100 мг/кг 1 раз на місяць (20 мл – по 5 мл в одне місце введення: сідниці чи стегно). На фоні замісної терапії у пацієнта не спостерігалося жодного епізоду пневмонії чи бронхіту, але відмічено рецидиви бактеріального синуситу до трьох разів на рік із позитивною динамікою на пероральний курс амоксиклаву. У віці 7 років хворого було переведено на замісну терапію внутрішньовенним імуноглобуліном у дозі 400 мг/кг кожні 4 тижні, яку він отримує дотепер. За останні 2,5 року хлопчик кілька разів хворів на гострий бронхіт, лікувався амбулаторно з призначенням курсу терапії амоксициліном або амоксиклавом. Хлопчик ходить до школи, фізичний розвиток відповідає віковій нормі. За час проведення замісної терапії препаратами імуноглобулінів не відмічено жодного епізоду інвазивних бактеріальних інфекцій та госпіталізації до стаціонару.

Х-зчеплена агаммаглобулінемія описана Брутоном у 1952 р., це перший вивчений первинний імунодефіцит, що залишається прототипом синдрому дефіциту В-лімфоцитів [1, 4, 5]. Причина хвороби – відсутність тирозинкінази Btk, необхідної для розвитку зрілих В-лімфоцитів із пре-В-лімфоцитів. Цей фермент належить до родини цитоплазматичних кіназ, які присутні у всіх клітинах, що походять з кісткового мозку, за винятком Т-лімфоцитів і плазматичних клітин. Роль тирозинкінази в мієлоїдних клітинах менш значна, ніж у В-лімфоцитах, тому дефект гранулоцитарної ланки нехарактерний для Х-зчепленої агаммаглобулінемії, хоча можливі епізоди нейтропенії [6]. У В-лімфоцитах Вtk є посередником проведення сигналу, необхідний для нормального розвитку зрілих В-лімфоцитів. Агаммаглобулінемія найчастіше виникає в результаті точкової мутації гену Вtk, що локалізується в Х-хромосомі на позиції Хq21.2-22, до цього часу ідентифіковано понад 400 різних мутацій в межах гену Вtk.

Існують форми первинного імунодефіциту з клінічними і лабораторними проявами, ідентичними із пов’язаною Х-хромосомою агаммаглобулінемією, при яких знаходять аутосомний шлях успадкування. Окрім відсутності Вtk, виявлені мутації генів, при яких також порушується передача сигналу через рецептор пре-В-лімфоцитів, що робить неможливим подальший розвиток В-клітин і є причиною дефіциту зрілих В-клітин. Дефіцит тяжкого ланцюга µ, l5 компонента сурогатного легкого ланцюга пре-В-клітинного рецептора, корецепторного ІgА або одного із сигнальних білків (BLNK) також призводить до повного блокування розвитку В-лімфоцитів на пре-В-клітинній стадії [2]. Ці форми спадкової гіпогаммаглобулінемії зустрічаються значно рідше і становлять близько 10% усіх видів агаммаглобулінемії.

Х-зчеплена агаммаглобулінемія – найтяжча форма серед дефіцитів антитілоутворення, характеризується вираженим зниженням рівня всіх класів імуноглобулінів. Рівень ІgG звичайно менше 2 г/л, рівень ІgМ та ІgА менше 0,2 г/л. При цьому дефіциті антитілоутворення В-клітини поодинокі або взагалі відсутні. У периферичній крові, лімфовузлах та кістковому мозку не знаходять В-лімфоцитів і плазматичних клітин. У периферичній крові хворих В-лімфоцити складають менш ніж 1% циркулюючих клітин (у здорових осіб – відповідно 11-16%) і мають ознаки незрілих клітин. У лімфовузлах не виникають центри розмноження. Т-клітини присутні в нормальній кількості, збережена гіперчутливість повільного типу та інші клітинно-опосередковані функції імунної системи. Тимус та тимусзалежні зони лімфовузлів мають нормальну будову. У пацієнтів із цим імунодефіцитом не можуть вироблятися антитіла у відповідь на різні антигени, внаслідок чого розвиваються тяжкі бактеріальні інфекції, найчастіше – отити, синусити, пневмонії, починаючи з 4-6-місячного віку, коли зникають материнські антитіла. У частини хворих (приблизно 20%) відмічаються тяжкі генералізовані інфекції, які часто супроводжуються нейтропенією. Хоча пацієнти виявляють стійкість до багатьох вірусних інфекцій, нерідко спостерігаються хвороби, викликані ентеровірусами, зокрема тяжкі менінгоенцефаліти. Можливий розвиток дерматоміозитоподібного синдрому, аутоімунних порушень у вигляді ревматоїдного артриту.

Критеріями діагностики Х-зчепленої агаммаглобулінемії може бути встановлення у хворих чоловічої статі зменшення кількості СD19+В-клітин менше 2% та зниження концентрації сироваткового ІgG менше 2,0 г/л за відсутності ІgА та ІgМ. За можливості проведення молекулярної діагностики діагноз можна підтвердити доведеною аномалією Вtk гену.

Література

1. Якобисяк М. Імунологія: Пер. з польської / За ред. проф. В.В. Чоп’як. – Нова книга, 2004. – 672 с.
2. Fisher A. Human primary immunodeficiency diseases: a perspective. Nature Immunology 2004; 5: 23-30.
3. Ochs H.D., Winkelstein J. Disorders of B-cells system. In: Immunologic Disorders in Infants and Children. 4th Ed. W. B. Saunders Company. – 1996. – P. 296-338.
4. Rosen F.S. Primary immunodeficiency diseases: report of WHO Scientific Group. Clin Exp Immunol 1997; 109: 1-28.
5. Rosen F.S., Cooper M.D., Wedgwood R.J.P. The primary immunodeficiencies. New Engl J Med 1995; 333: 431-440.
6. Sorensen R.U., Moore C. Antibody deficiency syndromes. Pediatr Clin North Am 2000; 47: 1224-1250.
7. Stiem E.R. Human intravenous immunoglobulin in primary and secondary antibody deficiencies. Pediatr Infect Dis J 1997; 16: 696-707.
8. Quartier P., Prieur A.-M. Immunodeficiency and genetic conditions that cause arthritis in childhood. Current Rheumatology Reports 2002; 4: 483-493.
9. Wasowska-Krolikovska K., Krogulska A. Agammaglobulinemia and arthritis – diagnostic problems. Case report. Mon Sci Monit 1997; 3: 589-593.