Антитиреоидные антитела и аутоиммунные заболевания щитовидной железы

Более 40 лет назад, в 1956 г., в сыворотке крови больных тиреоидитом Хашимото были обнаружены антитела к тиреоглобулину [16], а в сыворотке больных с болезнью Грейвса — длительно действующий тиреоидный стимулятор (LATS) [9]. Таким образом, можно отметить юбилей создания концепции аутоиммунных тиреоидных заболеваний, в патогенезе которых важнейшую роль играют аутоантитела к тем или иным антигенам ткани щитовидной железы.

В настоящее время существуют разногласия по поводу классификации аутоиммунной тиреоидной патологии. Если ряд авторов вообще не разграничивают диффузный токсический зоб и хронический лимфоцитарный тиреоидит, считая, что их разные клинические проявления составляют единый спектр с нечетким переходом от одних к другим, то большинство исследователей все же настаивают на дифференцировке этих состояний, различая их не только по клинике, но и по генетическим маркерам, патогенезу и морфологической картине тиреоидной ткани, не говоря уже о способах терапии [21].

Что касается диффузного токсического зоба (болезнь Грейвса или базедова болезнь), то, как известно, после долгих споров относительно природы LATS пришли, наконец, к заключению о роли специфических антирецепторных аутоантител как непосредственной причины активации функции щитовидной железы [22]. В настоящее время расшифрована структура рецептора тиреотропина (ТТГ) на поверхностной мембране тирео- цитов и установлены те антигенные детерминанты этого белка, с которыми взаимодействуют ан- тирецепторные (в частности, тиреостимулирующие) антитела [17].

Применительно к антирецепторным тиреоидным аутоантителам возникают 2 вопроса. Первый из них связан с методикой их выявления. Чтобы быть уверенным, что сывороточные антитела данного больного действительно оказывают тиреостимулирующее действие, необходимо показать, что под их влиянием в препаратах тиреоидной ткани возникает активация синтеза и секреции тироксина. Одним из наиболее ранних и убедительных показателей соответствующих изменений является накопление цАМФ в клетках щитовидной железы [5, 15]. По нашим данным J8], тиреостимулирующие антитела (ТСА), согласно этому критерию, присутствуют в сыворотках практически 100 % больных с диффузным токсическим зобом до начала лечения.

Определение уровня цАМФ в тиреоидных препаратах — задача непростая и недешевая. Чтобы обойти эти трудности, предложен другой метод определения антирецепторных тиреоидных антител — по их связыванию с рецепторными препаратами, вследствие чего возникает препятствие для связывания такими препаратами меченого ТТГ (так называемые ТВП). Именно этот принцип лежит в основе многих коммерческих наборов для определения антирецепторных тиреоидных антител ]18]. Как уже отмечалось, рецептор ТТГ обладает не одной, а несколькими антигенными детерминантами, в силу чего с ним могут взаимодействовать (связываться) не только те антитела, которые активируют рецептор (ТСА), но и те, которые блокируют его или вообще не оказывают влияния на функцию щитовидной железы [12|. Поэтому методы, основанные на регистрации связывания ТТГ рецепторами в присутствии сыворотки больного или выделенных из нее иммуноглобулинов, оказываются достаточно неспецифичными и, выявляя антирецепторные антитела не только при диффузном токсическом зобе, но и, например, при первичной микседеме [13], не позволяют разграничить прямо противоположные состояния щитовидной железы (гипер- и гипотиреоз). Неидентичность ТВП и ТСА (т. е. антирецепторных аутоантител, определяемых разными методами) доказывается, в частности, отсутствием корреляции между результатами их определения у одних и тех же больных с аутоиммунными заболеваниями щитовидной железы [7].

Вторая важная проблема — это присутствие ростстимулирующей активности в препаратах ТСА. Эта проблема до сих пор не решена. Ее анализ позволяет поставить принципиальный вопрос о том, достаточна ли активация функции органа (в данном случае щитовидной железы) для стимуляции пролиферации его клеток 11 ]. Накапливается все больше данных, позволяющих усомниться в "ростовом" эффекте даже самого ТТГ, не говоря уже о ТСА. Не исключено, что стимуляция функции железы просто повышает ее чувствительность к другим ростстимулирующим факторам, в частности к инсулиноподобному фактору роста-1, которые и определяют разрастание тиреоидной паренхимы через собственные рецепторы [19]. Поэтому можно предположить существование у больных с зобом (и не только токсическим) отдельного вида ростстимулирующих антител, которые взаимодействуют с иными рецепторами, а не с рецепторами ТТГ. Возможно, этим объясняется тот факт, что активность ТСА в сыворотке при болезни Грейвса, грубо коррелируя с концентрацией тиреоидных гормонов в крови, не коррелирует с размерами щитовидной железы больных [7].

Частота выявления (в %) различных антитиреоидных аутоантител при диффузном токсическом зобе и хроническом лимфоцитарном тиреоидите

* Антитела к тиреоглобулину.

Ситуация с диффузным токсическим зобом в определенном смысле проще, чем с другим аутоиммунным тиреоидным заболеванием — тиреоидитом Хашимото и его многочисленными вариантами. Дело в том, что среди антител, присутствующих в сыворотках крови больных хроническим лимфоцитарным тиреоидитом, практически нет таких, которые обладали бы столь же отчетливой функциональной активностью, как ТСА. Да это и трудно было бы ожидать, поскольку для тиреоидита Хашимото сдвиги в секреции тиреоидных гормонов далеко не столь очевидны, как для болезни Грейвса. Клиническая симптоматика тиреоидита лишь на определенном этапе развития заболевания характеризуется признаками гипотиреоза, а повышение уровня тиреоидных гормонов в крови (с явлениями гипертиреоза) находят не более чем у 5 % соответствующих больных. У большинства же из них при первичном обращении регистрируется эутиреоз. Гипотиреоз при тиреоидите Хашимото — следствие скорее морфологических изменений в щитовидной железе (т. е. простой убыли ее функционирующих элементов), чем специфического нарушения синтеза и секреции тиреоидных гормонов.

Какие же из антител, присутствующих в сыворотках больных хроническим тиреоидитом, могли бы играть основную роль в патогенезе этого заболевания? Очевидно, здесь в первую очередь следует искать те антитела, которые обладают способностью лизировать клетки щитовидной железы (т. е. дают цитотоксический эффект), а не те, которые изменяют функциональную активность этих клеток.

Среди широкого спектра антитиреоидных аутоантител, обнаруживаемых при тиреоидите Хашимото, частотой своего выявления и высоким титром отличаются так называемые антимикросо- мальные антитела — ДМ АТ |3] (см. таблицу).

Рис. 1. Изменение уровня цАМФ в изолированных тиреоцитах под влиянием иммуноглобулинов, выделенных из сывороток лиц с ювенильной струмой (в %).

/ — базальный уровень цАМФ; 2 — после инкубации с ГТГ; 3 - после инкубации с иммуноглобулинами здоровых лиц (100 %); 4 — после инкубации с иммуноглобулинами из сывороток подростков с ювенильной струмой.

Особенность АМАТ заключается в том, что они фиксируют комплемент и тем самым способны лизировать тиреоциты. Конечно, в гибели клеток щитовидной железы при тиреоидите повинны далеко не только комплементфиксирующие цитотоксические антитела. Здесь наверняка имеют место и прямые взаимодействия между имму- ноцитами и тиреоцитами, а также антителозависимая клеточно-опосредованная цитотоксичность [10]. Однако само существование компле- ментфиксирующих антитиреоидных антител указывает на их роль в патогенезе разрушения клеток щитовидной железы. Как показывают данные, приведенные в таблице, и частота выявления и особенно титры АМАТ при тиреоидите Хашимото определенно выше, чем при болезни Грейвса.

В последние годы доказано, что основным антигеном микросомальной фракции тиреоцитов является фермент тиреоидная пероксидаза (ТПО) |14]. Это позволяет предположить, что роль АМАТ не ограничивается лишь лизисом тиреоидных клеток, но распространяется и на их функцию. Действительно, ТПО — ключевой фермент гормоногенеза в щитовидной железе, и его изменение под влиянием АМАТ могло бы обусловливать гипотиреоз. Таким образом, гипотиреоз, являющийся частым исходом хронического лимфоцитарного тиреоидита, мог бы быть следствием не только убыли функционирующих тиреоцитов, но и снижения синтеза гормонов в них. В связи с этим интересно отметить, что популяция АМАТ по своей цитотоксичности оказывается гетерогенной. Как показано в нашей лаборатории |4], не все сыворотки, содержащие АМАТ, обладают способностью лизировать тиреоциты в присутствии комплемента. Таким образом, не исключено, что значение АМАТ (или, что то же самое, антител к ТПО) в развитии гипотиреоза при хроническом тиреоидите не ограничивается цитотоксическим эффектом, но связано и с прямым нарушением образования тиреоидных гормонов.

Весьма интересна также роль часто обнаруживаемых при аутоиммунных тиреоидных заболеваниях аутоантител к основному белку тиреоидной ткани тиреоглобулину (АТТГ). Эти антитела не фиксируют комплемент и не оказывают цитотоксического действия на клетки щитовидной железы (21]. В то же время показано, что пассивная иммунизация животных антисывороткой к тиреоглобулину или имплантация им гибридомы, секретирующей АТТГ, приводит к возникновению тиреоидита. Установлено также, что АТТГ обладают протеолитической активностью и при инкубации с тиреоглобулином расщепляют его на мелкие фрагменты [20]. Хотя прямые доказательства способности АТТГ проникать в фолликулы щитовидной железы отсутствуют, вышеупомянутые эксперименты на животных, а также присутствие в пораженной аутоиммунным процессом щитовидной железе В-лимфоцитов, синтезирующих АТТГ, не позволяют отвергать такую возможность. Попадая в фолликул, протеолитически активные АТТГ могли бы расщеплять тиреоглобулин и тем самым препятствовать действию на него ТПО, распознающей лишь нативные молекулы этого белка. Следствием опять-таки могло бы быть снижение синтеза тиреоидных гормонов, характерное для поздних стадий хронического лимфоцитарного тиреоидита.

Роль функциональных эффектов антитиреоидных аутоантител в развитии гипотиреоза при тиреоидите Хашимото подтверждается и присутствием в сыворотках многих таких больных так называемых тиреоблокирующих антител (ТБА), которые, взаимодействуя с рецептором ТТГ на поверхности клеток щитовидной железы, не только не стимулируют эти клетки, но, напротив, препятствуют связыванию ими ТТГ (один из видов ТВП) [11]. Мы задались вопросом, не могут ли антитела самостоятельно, т. е. не опосредованно через блокаду эффекта ТТГ, снижать образование цАМФ в тиреоцитах и тем самым тиреоидную функцию? При добавлении к изолированным ти- реоцитам фракции иммуноглобулинов (антител), выделенной из сыворотки подростков с ювенильной струмой (в основе которой достаточно часто лежит лимфоцитарный тиреоидит [2|). оказалось, что эти иммуноглобулины (в отличие от ТТГ и иммуноглобулинов, выделенных из сывороток больных с диффузным токсическим зобом) не только не повышают, но, напротив, снижают содержание цАМФ в тиреоцитах человека [6], т. е. непосредственно тормозят функциональную активность клеток щитовидной железы (рис. 1). Эти данные позволяют считать ювенильную струму не только фактором риска, но и, вероятно, стадией развития гипотиреоза.

Вернемся к возможности присутствия в сыворотках больных тиреоидитом Хашимото антител, оказывающих прямое цитотоксическое действие на клетки щитовидной железы. В качестве тест- объекта мы использовали ’’нормальные" тиреоциты, т. е. клетки, изолированные из околоузловой ткани эутиреоидных больных, оперированных по поводу одиночного узла щитовидной железы, поскольку получение истинно нормальных клеток (от лиц без тиреоидных заболеваний) практически невозможно.

Вопреки ожиданиям в этих экспериментах нам не удалось обнаружить различий в частоте и степени комплементзависимой цитотоксичности сывороток больных тиреоидитом Хашимото и диффузным токсическим зобом (рис. 2, а). Подавляющее большинство сывороток больных обеих групп обладает комплементзависимой цитотоксичностью в отношении "нормальных" клеток щитовидной железы. Однако если сыворотки в плане цитотоксичности одинаковы, а результат их действия разный (при болезни Грейвса — гиперплазия, а при тиреоидите — убыль числа тиреоцитов), то различия, по-видимому, должны заключаться в самих клетках, на которые действуют эти сыворотки. Действительно, если в качестве тест-объекта использовали не "нормальные" (око- лоузловые) клетки, а тиреоциты, изолированные из ткани диффузного токсического зоба, то практически половина сывороток больных с болезнью Грейвса как бы утрачивала свою цитотоксичность, тогда как сыворотки больных тиреоидитом полностью сохраняли ее (рис. 2, б).

На наш взгляд, из проведенных экспериментов следует 2 существенных вывода: во-первых, клетки диффузного токсического зоба часто оказываются лишенными тех поверхностных антигенов, через которые реализуется комплементзави- симая цитотоксичность антител, заведомо присутствующих в сыворотках соответствующих больных; во-вторых, антитиреоидные цитотоксические антитела способны оказывать свое влияние через разные антигены, поскольку эффект антител из сывороток больных тиреоидитом проявляется даже на клетках, лишенных антигенов, опосредующих цитолитическое действие антител из сывороток больных с токсическим зобом. Это свидетельствует о гетерогенности комплемент- фиксирующих цитотоксических антител, присутствующих у больных с аутоиммунными заболеваниями щитовидной железы.

Таким образом, тиреоидные клетки больных с диффузным токсическим зобом оказываются защищенными от действия многих цитотоксических аутоантител, присутствующих в собственных сыворотках этих больных.

Рис. 2. Частота обнаружения антителозависимой комплемент- опосредованной цитотоксичности в сыворотках больных тиреоидитом Хашимото и болезнью Грейвса при тестировании на "нормальных" тиреоцитах (о) и клетках, изолированных из ткани диффузного токсического зоба (б).

О,7г D-492

Рис. 3. Связывание антител из сывороток больных с болезнью Грейвса клетками, изолированными из ткани эутиреоидного (/) и диффузного токсического зоба (2) (в ед. опт. пл.).

Как уже отмечалось, такая защита предполагает возможность "сбрасывания" клетками токсического зоба ряда антигенов, опосредующих цитолитический эффект определенных комплементфиксирующих антител. Эту возможность мы проверили путем сравнения связывания антител из сывороток больных с болезнью Грейвса "нормальными" тиреоцитами и клетками, изолированными из ткани диффузного токсического зоба, с помошыо модифицированного метода ELISA (рис. 3). Оказалось, что клетки токсического зоба действительно связывают почти вдвое меньшее количество антител из одних и тех же сывороток, чем "нормальные" клетки (р < 0,01). Таким образом, механизм защиты клеток токсического зоба от цитолитического действия присутствующих в сыворотке комплементфиксирующих антител действительно мог бы заключаться в снижении числа опосредующих это действие поверхностных антигенов тиреоцитов.

Полученные результаты позволили поставить вопрос о том, является ли такое своеобразие клеток диффузного токсического зоба исходно присущим им свойством (генетически обусловленным) или оно возникает лишь в процессе развития заболевания под действием окружающей среды. Решение этого вопроса требовало постановки модельных экспериментов, в которых "нормальные" тиреоидные клетки были бы поставлены в условия существования клеток токсического зоба. Наиболее очевидными из таких условий являются, во-первых, стимулированность клеток (под действием ТСА) и, во-вторых, их существование в окружении высокой концентрации тиреоидных гормонов.

Стимуляцию "нормальных" тиреоцитов мы осуществляли, инкубируя их с ТТГ, а "тиреоток- сическое" окружение имитировали инкубационной средой с высоким содержанием трийодтиро- нина (рис. 4). Как выяснилось, оба этих условия действительно в некоторой степени уменьшали способность "нормальных" тиреоцитов связывать антитиреоидные антитела из сывороток больных с диффузным токсическим зобом. Однако степень эффекта оказывалась гораздо ниже той, которая была характерной для ситуации in vivo, т. е. для клеток, выделенных из тиреоидной ткани больных с диффузным токсическим зобом.

Рис. 4. Связывание антител из сывороток больных с болезнью Грейвса "нормальными" тиреоцитами до (/) и после 72-часовой инкубации со 100 мкЕд/мл ТТГ (2) и 500 нг/мл трийодтиронина (3) (в %).

Конечно, эти различия могли определяться несовпадением продолжительности действия проверяемых нами факторов in vivo и in vitro, однако они могли объясняться и тем, что в условиях in vivo играют роль факторы, отличающиеся от воспроизведенных нами in vitro, в частности прямые межклеточные взаимодействия между иммуноци- тами и тиреоцитами. Действительно, предварительные эксперименты показали, что преинкубация "нормальных" тиреоидных клеток с лимфоцитами, выделенными из ткани диффузного токсического зоба, в гораздо большей степени снижала способность тиреоцитов связывать антитела из сывороток больных с токсическим зобом, чем ранее использованные нами воздействия. Все эти данные могут свидетельствовать о том, что "защищенность" клеток токсического зоба от лизирующего эффекта заведомо присутствующих в соответствующих сыворотках комплементфиксирующих антител появляется в процессе развития заболевания и не имеет генетической обусловленности.

Специальная проверка клеточных препаратов почти из 20 диффузных токсических зобов показала, что лишь единичные из них (не более 15 %) сохраняют способность лизироваться комплементфиксирующими антителами сывороток соответствующих больных. Иными словами, устойчивость тиреоцитов диффузного токсического зоба к действию цитотоксических антител является правилом, а не исключением.

В связи с этим открывается возможность практического использования полученных данных. Следует вспомнить, что способностью лизировать клетки токсического зоба обладает большинство сывороток лиц с тиреоидитом Хашимото и лишь немногие из сывороток больных с болезнью Грейвса. Следовательно, эти сыворотки различаются набором цитотоксических аутоантител. Учитывая частую "хашимотизацию" токсического зоба и то обстоятельство, что клиницистам и морфологам не всегда удается четко разграничить эти 2 аутоиммунных заболевания, можно допустить, что те сыворотки больных с болезнью Грейвса, которые сохраняли цитотоксичность по отношению к клеткам диффузного токсического зоба, были получены у лиц с "хашимотизацией" процесса. Иными словами, если считать "хашимотизацию" токсического зоба этапом эволюции болезни Грейвса, то эта эволюция могла бы заключаться в изменении популяции комплементфик- сирующих антитиреоидных антител в сыворотке больного, т. е. в появлении таких цитотоксических антител, против которых клетки токсического зоба оказываются незащищенными и, погибая, создают клиническую и морфологическую картину, свойственную тиреоидиту Хашимото. Следует подчеркнуть, что сама возможность смены популяций антитиреоидных антител в процессе развития и лечения аутоиммунных заболеваний щитовидной железы (в частности, изменения соотношения между ТСА и ТБА при токсическом зобе) неоднократно доказана. Можно надеяться, что проверка цитотоксических свойств сывороток на клетках диффузного токсического зоба будет способствовать дифференциальной диагностике близких аутоиммунных заболеваний щитовидной железы.

Выводы

1. Присутствующие в сыворотках крови лиц с аутоиммунными тиреоидными заболеваниями антитела, взаимодействующие с рецепторами ТТГ на поверхности тиреоцитов, не исчерпываются ТСА.
2. В сыворотке лиц с болезнью Грейвса могут присутствовать особые ростстимулирующие антитела, обусловливающие гиперплазию клеток щитовидной железы не через рецепторы ТТГ.
3. Гипотиреоз при хроническом лимфоцитарном тиреоидите Хашимото может обусловливаться не только цитолитическим эффектом аутоантител, но и их непосредственным воздействием на образование тиреоидных гормонов (блокадой рецепторов ТТГ, торможением активности ТПО и т. д.).
4. Среди антитиреоидных антител, присутствующих в сыворотке больных тиреоидитом Хашимото, ведущая роль в определении клинической и морфологической картины этого заболевания принадлежит антителам к микросомальному антигену тиреоцитов (ТПО).

" 5. Популяция сывороточных антител к микросомальному антигену тиреоцитов гетерогенна по своим цитолитическим свойствам.

6. Тиреоциты из ткани диффузного токсического зоба в большинстве случаев лишены антигенов, опосредующих цитолитическое действие комплементфиксирующих антител из сывороток лиц с болезнью Грейвса, но сохраняют способность лизироваться аналогичными антителами из сывороток больных тиреоидитом Хашимото.
7. Устойчивость тиреоцитов из ткани диффузного токсического зоба к действию комплементфиксирующих цитотоксических антител, присутствующих в сыворотках лиц с болезнью Грейвса, возникает в процессе развития заболевания и обусловливается факторами среды, окружающей клетки токсического зоба.
8. Проверка антителозависимой комплемент- опосредованной цитотоксичности сывороток лиц с аутоиммунными заболеваниями щитовидной железы на клетках из ткани диффузного токсического зоба может служить дифференциально-диагностическим тестом для разграничения тиреоидита Хашимото, болезни Грейвса и "хашитоксикоза".