Аутоиммунные расстройства характеризуются рядом особенностей, и установление аутоиммунной природы заболевания основывается на различных формах клинических и лабораторных данных [1,2]. Выявление аутоантител обычно является первым шагом в диагностике аутоиммунного заболевания, хотя само по себе это недостаточно. Аутоантитела могут не быть непосредственными медиаторами заболевания; естественные аутоантитела могут присутствовать у иммунокомпетентных лиц и даже неспецифически повышаться в ходе заболевания или повреждения тканей. Таким образом, помимо наличия аутоантител, должны присутствовать определенные клинические проявления. У членов семей пациентов с подозрением на аутоиммунное заболевание, часто обнаруживаются признаки наследственной предрасположенности.

Основные характеристики включают:

• Обнаружение аутоантител и целевых антигенов
  • Обычно первым шагом является демонстрация аутореактивности, которая чаще всего представляет собой аутоантитела к тканевому антигену. Даже при наличии связи с клиническим состоянием, аутоантитела могут не участвовать в патогенезе, поскольку естественные аутоантитела могут присутствовать у иммунокомпетентных людей; уровни этих антител могут неспецифически повышаться в ходе инфекции, онкологического заболевания или поражения тканей. Эти антитела обычно относятся к изотипу иммуноглобулина М (IgM) и имеют низкую авидность к собственному антигену. Некоторые естественные аутоантитела могут оказывать благоприятное или защитное действие, что объясняет их продукцию при воспалительных состояниях. Таким образом, само по себе наличие повышенного уровня аутоантител не устанавливает причинно-следственную связь.
  • Хотя некоторые аутоиммунные заболевания поражают одну или ограниченное количество тканей, целевой аутоантиген может быть широко экспрессирован в организме и присутствовать во всех клетках. Таким образом, аутоантиген может не иметь специфической или даже очевидной связи с пораженной тканью или клиническими проявлениями. В отличие от этого, некоторые аутоантигены могут быть избирательно экспрессироваться в целевой ткани и иметь четкую связь с патофизиологией (например, рецептор гормона или нейротрансмиттера). Такой антиген называется тканеспецифическим антигеном (TSA) или тканеограниченным антигеном (TRA). Кроме того, некоторые аутоантитела к TSAs (например, щитовидной железы) могут быть не патогенными. Различия между повсеместно экспрессируемыми молекулами и TSAs важны для механизмов толерантности. Наконец, некоторые воспалительные процессы (например, образование внеклеточных ловушек нейтрофилов [NETоз]) могут стимулировать выработку определенных аутоантител (например, антител к цитруллинированным белкам [АЦЦП], протеиназе 3, миелопероксидазе), которые сильно ассоциированы с клиническими состояниями, такими как ревматоидный артрит или васкулит [5].
  • Сложность в определении того, является ли состояние аутоиммунным, связана с идентификацией целевого антигена и разработкой иммуноанализа для обнаружения соответствующих аутоантител. В некоторых случаях анализ может позволить обнаружить широкий спектр аутоантител к клеточным антигенам и быть полезным в качестве общего скрининга при обследовании пациента. Анализ на антинуклеарные антитела (AНА) является ярким примером такого скринингового анализа; анализы AНА могут обнаруживать антитела ко многим различным ядерным и цитоплазматическим антигенам [6]. Анализы такого рода могут быть информативными во многих клинических ситуациях, хотя, по своей природе, они не являются специфичными.
  • Еще одно ограничение анализа AНА, в частности, связано с обнаружением аутоантител у здоровых людей [7]. Частота положительных результатов AНА может достигать 10–20%; эта частота может увеличиваться, что предполагает некоторое влияние окружающей среды, приводящее к общему увеличению аутореактивности [8]. Эта ситуация предоставляет дополнительные доказательства того, что выработка аутоантител может происходить у здоровых людей и что выработка аутоантител сама по себе недостаточна для развития клинического заболевания.
  • Благодаря достижениям в молекулярной биологии была установлена идентичность многих аутоантигенов, и в настоящее время доступны анализы для рутинного тестирования. Эти анализы могут помочь оценить роль аутоиммунитета в конкретном состоянии и являются результатом интенсивного поиска аутоантител при состояниях с ранее неизвестной этиологией. Такие исследования, например, продемонстрировали наличие аутоантител при паранеопластических неврологических синдромах [9]. Анализы на аутоантитела также могут позволить определить новые синдромы, а также разделить состояния на подтипы, которые могут отличаться по клиническому течению и ответу на лечение. Таким образом, открытие новых аутоантител в сыворотке пациентов с оптическим невритом, позволяют определить синдромы, отличающиеся реактивностью к аквапорину 4 (AQP4) или миелин-олигодендроцитарному гликопротеину (MOG) [10].
  • Для состояний, характеризующихся функциональными нарушениями, может использоваться анализ in vitro с клетками ткани или линией клеточной культуры для оценки агонистических или антагонистических действий сыворотки или очищенных антител.
• Клинический аутоиммунитет
  • Аутоиммунное заболевание становится клинически распознаваемым в тот момент, когда у пациента появляются признаки и симптомы заболевания. Эта фаза заболевания может быть названа клинической аутоиммунностью. При некоторых состояниях признаки аутоиммунитета могут предшествовать клиническим проявлениям в виде продукции аутоантител или аномальной иммунной реактивности, такой как повышенная продукция цитокинов [11,12]. Действительно, аутоантитела могут присутствовать за много лет до постановки диагноза заболевания, например, при системной красной волчанке, ревматоидном артрите, антифосфолипидном синдроме и диабете 1 типа.
  • Пре-аутоиммунитет - это период, в котором присутствуют серологические и другие иммунологические находки, но клинические проявления еще не очевидны. В сочетании с генетической информацией или семейным анамнезом, наличие повышенных уровней аутоантител может быть высокопрогностичным для оценки последующего развития аутоиммунного расстройства и лежать в основе мер профилактики у лиц с высоким риском заболевания [13,14].
• Наследственная предрасположенность
  • Генетические исследования семей и больших популяций пациентов продемонстрировали роль наследственных факторов предрасположенности во многих аутоиммунных заболеваниях. Хотя гены главного комплекса гистосовместимости (MHC) являются одними из наиболее заметных факторов предрасположенности, генетика заболеваний у человека сложна и включает множество генов, набор которых может отличаться у разных пациентов.
  • Для некоторых аутоиммунных заболеваний уже идентифицировано более 100 генов [15]. Эти находки предполагают, что генетические факторы могут влиять на баланс иммунной системы, предрасполагая пораженного индивидуума к развитию аутоиммунного ответа на антигенный стимул, который у других людей не имел бы последствий. В то время как генетический полиморфизм может влиять на пороги передачи сигналов отдельных иммунных клеток, для значительного увеличения аутореактивности может потребоваться несколько таких полиморфизмов или более.
  • Использование генетических маркеров для прогнозирования заболевания зависит от частоты заболевания в популяции, хотя целевой скрининг членов семьи с высоким риском (например, братья и сестры, однояйцевые близнецы) может быть более продуктивным.
  • Формальное доказательство того, что заболевание имеет аутоиммунное происхождение, требует нескольких видов доказательств, которые аналогичны постулатам Коха для доказательства того, что заболевание возникает из-за инфекции. Для аутоиммунных заболеваний иногда используется термин "постулаты Виттебского" для классификации различных типов доказательств [16,17].

Прямые доказательства причинно-следственной связи, строгий уровень доказательств для аутоиммунитета, требуют, чтобы аутоиммунный ответ вызывал характерные патологические признаки заболевания. Обычно это включает воспроизведение заболевания полностью или частично путем переноса аутоантител от пациента к здоровому реципиенту. Это обычно демонстрируется экспериментально, с использованием систем переноса на животных, хотя в редких случаях происходил перенос крови от пациента относительно здоровому субъекту, также использовались системы тестирования in vitro или модельные системы. Важным пробелом в исследованиях аутоиммунных заболеваний человека является отсутствие методов, которые непосредственно показывают патогенные эффекты Т-клеток путем адаптивного переноса.

Примеры прямых доказательств включают:

• Перенос антител от пациента к животной модели
  • Одним из ярких примеров переноса антител было воспроизведение пузырчатки путем инъекции сыворотки пациента новорожденной мыши [18]. Эта процедура воспроизвела основные патологические признаки заболевания.
• Трансплацентарный перенос аутоантител от человека к человеку
  • Перенос аутоантител от человека к человеку может происходить в результате трансплацентарной передачи заболевания. Примеры материнско-фетальной передачи хорошо документированы в случаях болезни Грейвса [19], миастении [20], а также полной блокады сердца и других сердечных аномалий при неонатальной волчанке, связанной с материнской волчанкой и болезнью Шегрена [21]. Большинство клинических проявлений у потомства носят временный характер, поскольку аутоантитела в этих случаях поступают путем пассивного переноса сыворотки от матери. Исключением является врожденная сердечная блокада и другие сердечные аномалии при неонатальной волчанке, которые носят стойкий характер и потенциально опасны для жизни. В этой ситуации сердечная блокада может быть результатом интенсивного местного воспаления, повреждающего клетки проводящей системы [22,23].
• Эффекты аутоантител in vitro
  • ССуществуют ситуации, когда патологическое действие антител может быть воспроизведено в модельной системе in vitro. Примеры можно найти при заболеваниях крови, таких как гемолитическая анемия, лейкопения или тромбоцитопения. Антифосфолипидные антитела, другой пример, представляют собой аутоантитела, которые могут влиять на свертывание крови в лабораторных тестах [24].
  • Важным пробелом в изучении аутоиммунитета является отсутствие методов, которые показывают патогенные эффекты Т-клеток. Усилия были направлены на адаптацию иммунодефицитных животных в качестве "живых пробирок" для демонстрации патологии, вызванной аутоиммунными процессами. Эксперименты, направленные на выявление воздействия цитотоксических лимфоцитов на клетки тканей человека в пробирке, требуют культивирования клеток in vitro с сохранением их нативных антигенов.

Второй тип доказательств причинно-следственной связи получают при моделировании заболевания на экспериментальных животных. Для этой цели используются различные модели животных: воспроизведение заболевания у животных путем иммунизации соответствующим аутоантигеном, естественно возникающие у животных заболевания, подобные их аналогам у человека, и заболевания, возникающие в результате манипуляций с иммунной системой.

Иммунизация с использованием собственных антигенов

Два примера иллюстрируют использование иммунизации с собственными антигенами для моделирования аутоиммунных заболеваний у человека:

• Аутоиммунный тиреоидит
  • Хорошим примером экспериментальной модели является аутоиммунный тиреоидит у мышей [25]. В данном случае экспериментальный антиген, тиреоглобулин, является основной мишенью для выработки аутоантител у пациентов. У генетически предрасположенных линий мышей, иммунизация тиреоглобулином вызывает патологическую картину хронического тиреоидита, которая очень напоминает заболевание у человека. Другой полезный пример — миокардит, который можно воспроизвести путем иммунизации предрасположенных мышей мышечным миозином [26].
• Экспериментальный аутоиммунный энцефаломиелит
  • Одной из наиболее широко изучаемых моделей аутоиммунных заболеваний, индуцированных иммунизацией, является экспериментальный аутоиммунный энцефаломиелит (EAE) [27,28]. Демиелинизирующие изменения в экспериментальном заболевании имеют сходство с рассеянным склерозом у людей. Три антигена могут вызывать это заболевание у грызунов: основной белок миелина (MBP), протеолипидный белок (PLP) и гликопротеин олигодендроцитов миелина (MOG). Иммунизация MOG вызывает поражение аксонов, а также демиелинизацию и приводит к рецидивирующему течение, схожему с рассеянным склерозом у людей [29]. Манипуляции с компонентами иммунной системы, такие как введение Т-клеточного рецептора для антигена, вызывающего заболевание, в устойчивую к заболеванию линию, могут дополнительно определить этапы аутоиммунного процесса [30].

Естественно возникающие заболевания у животных

Другой тип моделей заболеваний основан на естественно возникающих заболеваниях у животных, которые напоминают аналогичные заболевания у человека. Примеры:

• Модели системной красной волчанки у мышей
  • Заболевания с признаками системной красной волчанки возникают у определенных инбредных линий мышей. К ним относятся гибриды NZB/NZW F1, MRL/lpr и BXSB [31]. У этих мышей вырабатываются аутоантитела к дезоксирибонуклеиновой кислоте (ДНК; анти-ДНК), что характерно для системной красной волчанки, а также развивается почечное заболевание, опосредованное иммунными комплексами. Эксперименты с переносом клеток четко устанавливают аутоиммунную природу этих заболеваний [32,33]. Развитие аутоиммунитета у этих мышей происходит спонтанно и не требует иммунизации, хотя факторы окружающей среды могут влиять на течение заболевания. Микробиом, как один из этих факторов, может играть важную роль в определении развития заболевания [34].
• Модель мышей с диабетом 1 типа (аутоиммунным) без ожирения
  • Другой важной спонтанной моделью являются мыши с диабетом без ожирения (NOD), у которых развивается заболевание, очень напоминающее диабет 1 типа (аутоиммунный) [35]. Эти мыши были особенно полезны для определения основных генетических признаков, повышающих восприимчивость к заболеванию, некоторые из которых также действуют при диабете 1 типа у людей и других аутоиммунных заболеваниях [36].

Независимо от того, индуцированы ли они или возникают спонтанно, модели на животных также важны для тестирования вмешательств, включая фармакологические агенты, которые могут выявить механизмы или предоставить данные для доклинической разработки лекарств. Хотя эти модели животных напоминают особенности заболеваний у человека, существуют важные различия в основных механизмах, что требует осторожности при экстраполяции данных на человека.

Манипуляции с иммунной системой

Исследования на генетически модифицированных мышах показывают, что широкий спектр генов, связанных с иммунной системой, может способствовать развитию аутоиммунитета [37,38]. Эти исследования используют методы молекулярной биологии, которые позволяют создавать мышей с повышенной экспрессией определенного гена (например, трансгенные мыши) или с пониженной экспрессией (например, мыши с делецией гена или "нокаутом"). При изменении экспрессии одного гена, может возникать заболевание с признаками системной красной волчанки, но его проявление может различаться среди инбредных линий, что указывает на эпистатические эффекты, при которых фенотипический эффект изменения зависит от вариантов одного или нескольких других генов.

Наиболее важным генетическим признаком, определяющим восприимчивость к аутоиммунным заболеваниям, является класс II главного комплекса гистосовместимости (MHC) человека — человеческий лейкоцитарный антиген (HLA). Замена MHC мыши на гаплотип HLA, связанный с предрасположенностью у человека, может сделать мышь восприимчивой к спонтанным аутоиммунным заболеваниям [39]. Например, простое введение восприимчивого гаплотипа HLA может вызвать спонтанный миокардит у ранее устойчивых мышей [40].

В качестве еще одного примера генетической манипуляции с иммунной системой, приводящей к аутоиммунному заболеванию, были описаны модели воспалительных заболеваний кишечника у животных, у которых были устранены определенные цитокины, такие как интерлейкин (IL) 2 и IL-10 [41,42]. Другой пример - мыши с дефицитом иммуноингибиторного корецептора программируемой клеточной смерти (PD) 1, у которых развивается аутоиммунная дилатационная кардиомиопатия с выработкой высоких титров аутоантител против сердечного тропонина-1 [43].

Эти данные об изменениях иммунной системы, полученные в экспериментах на животных, удалось соотнести с состоянием пациентов, получающих иммунотерапию рака путем блокады иммунных контрольных точек. У некоторых пациентов развивается аутоиммунное заболевание, сходное со спонтанно возникающим состоянием [44,45].

Самый низкий уровень доказательств, косвенные доказательства, наиболее часто доступен для приписывания загадочного заболевания человека аутоиммунному процессу. Такие доказательства могут включать системное воспаление, наличие аутоантител, кластеризацию заболеваний у одного человека или в семье, предрасположенность к определенным гаплотипам HLA, половую предрасположенность и ответ на иммуносупрессивную терапию.

• Системное воспаление и аутоантитела
  • Косвенные доказательства могут указывать на то, что загадочное заболевание человека вызвано аутоиммунным процессом. Первым признаком часто является наличие системного воспаления (например, увеличение скорости оседания эритроцитов, повышение уровня С-реактивного белка), а также признаки иммунной активации, такие как повышенные уровни иммуноглобулинов. Наличие аутоантител также указывает на аутоиммунный процесс. Хотя сейчас существуют анализы для очень большого количества аутоантител, начальный скрининг может включать тестирование на антинуклеарные антитела (АНА). Ограничением использования таких доказательств для предположения о аутоиммунной природе заболевания является высокая частота ложноположительных результатов. Естественные аутоантитела очень распространены и могут повышаться неспецифически во время заболевания [46].
• Семейная кластеризация и генетические факторы
  • Второй тип косвенных доказательств связан с тем, что аутоиммунные заболевания имеют тенденцию к кластеризации, вероятно, из-за общих генетических признаков предрасположенности. Например, у одного человека может быть более одного аутоиммунного заболевания, а члены семьи могут страдать от схожих или связанных аутоиммунных заболеваний. Связь одного заболевания неясной этиологии с другим, имеющим подтвержденную аутоиммунную природу, усиливает вероятность того, что первое заболевание также является аутоиммунным [47,48].
  • Как уже упоминалось, наиболее изученные аутоиммунные заболевания демонстрируют предрасположенность к определенным гаплотипам HLA, обычно класса II. Поскольку гены MHC класса II критически важны для презентации антигенов и индукции заболевания, они могут модулировать аутоиммунный ответ [49]. Кроме того, большое количество регуляторных генов способствует нормальному иммунологическому гомеостазу. Аллельные различия в этих генах могут способствовать большей или меньшей восприимчивости к различным аутоиммунным заболеваниям. К таким генам относятся, например, CTLA4 и PTPN22 [50,51]. Однако в совокупности все эти наследственные признаки, включая полиморфизмы генов MHC класса II и регуляторных генов, составляют менее половины случаев предрасположенности к аутоиммунным заболеваниям, даже у генетически идентичных близнецов [52]. Например, ретроспективное когортное исследование из Швеции показало, что конкордантность монозиготных близнецов по АЦЦП с ревматоидным артритом или без него составляет менее 5% [53].
  • Кроме того, постгеномные эпигенетические эффекты добавляют неполную конкордантность монозиготных близнецов. Эпигенетические изменения в экспрессии генов происходят посредством механизмов, отличных от изменений в последовательности ДНК. Эти изменения включают метилирование нуклеотидов ДНК и посттрансляционные модификации гистонов, влияющие на структуру хроматина. Эти и многие другие эпигенетические изменения объясняют тот факт, что даже у монозиготных близнецов нет идентичных иммунных ответов [54].
  • Таким образом, у большинства пациентов с аутоиммунным заболеванием отсутствует четкий семейный анамнез. Отчасти этот парадокс подчеркивает ключевую роль факторов окружающей среды как триггеров аутоиммунного заболевания у генетически более восприимчивых лиц.
• Половые различия
  • Большинство аутоиммунных заболеваний (но не все) чаще встречаются у женщин, чем у мужчин. Таким образом, половые различия предоставляют дополнительные косвенные доказательства аутоиммунной этиологии. Половые различия при аутоиммунных заболеваниях предоставили новую информацию о важной роли половых гормонов в патогенезе аутоиммунных заболеваний [48,55,56]. Гены X-хромосомы, участвующие в иммунорегуляции, также могут способствовать предрасположенности к аутоиммунным заболеваниям, особенно если эти гены гиперэкспрессируются из-за нарушений инактивации X-хромосомы – механизма, посредством которого одна X-хромосома инактивируется в каждой клетке [57,58].
• Ответ на иммуносупрессивную терапию
  • Наконец, благоприятный ответ заболевания на иммуносупрессивное лечение часто является первым клиническим признаком возможной аутоиммунной этиологии. Среди этих методов лечения глюкокортикоиды обладают как противовоспалительным, так и иммуносупрессивным действием, которое может уменьшать симптомы многих заболеваний, включая инфекции, что указывает на необходимость осторожности при установлении аутоиммунной природы заболевания на основании фармакологического эффекта.

Развитие аутоиммунных заболеваний зависит от дисбаланса между патогенными факторами, которые генерируются аутореактивными Т- и В-клетками, и регуляторными факторами, которые в норме контролируют иммунный ответ. Несмотря на разнообразие этиологий, аутоиммунные заболевания имеют общие патогенетические механизмы. За редкими исключениями, развитие этих заболеваний требует наличия аутореактивных CD4-положительных Т-лимфоцитов, которые способствуют антиген-специфическим ответам. Заболевания, при которых наблюдается хронический воспалительный ответ, но отсутствуют признаки адаптивного иммунитета в виде аутореактивных Т-клеток, могут отражать повышенную активацию врожденного иммунитета и и представлять собой аутовоспалительные заболевания [71].

Перечисленные ниже регуляторные и патогенные факторы способствуют патогенезу аутоиммунных заболеваний

Аутоиммунные заболевания представляют собой нарушение нормальных механизмов, предотвращающих аутореактивность Т- и В-клеток. Эти механизмы влияют на развитие и регуляцию различных клеточных популяций как на центральном, так и на периферическом уровне. Для Т-клеток тимус служит органом формирования центральной толерантности, а для В-клеток эту функцию выполняет костный мозг. Однако центральная толерантность может быть неполной, и аутореактивные клетки могут появляться на периферии после соматических мутаций, особенно среди В-клеток. Таким образом, помимо удаления и элиминации клеток в тимусе или костном мозге, необходимы другие регуляторные взаимодействия для подавления аутореактивности [72-74]

Селекция в тимусе критически важна для нормального развития Т-клеток и зависит от взаимодействия с антиген-презентирующими клетками в тимусе на этапах, называемых положительной и отрицательной селекцией. Характер этих взаимодействий и клетки, ответственные за презентацию антигена, различаются для повсеместно экспрессируемых тканеспецифичных антигенов. Ген аутоиммунного регулятора (AIRE) — это аутосомно-рецессивный ген, ответственный за внутритимическую презентацию аутоантигенов тканеспецифичных антигенов (TRAs), чья экспрессия, в противном случае, была бы недостаточной для формирования толерантности. Мутации в гене AIRE вызывают несколько комбинаций аутоиммунных эндокринных заболеваний, таких как аутоиммунная полиэндокринопатия-кандидоз-эктодермальная дистрофия (APECED), поскольку соответствующие аутоантигены не представлены должным образом в тимусе [75].

Хотя экспериментальные данные подтверждают, что в тимусе происходит удаление аутореактивных лимфоцитов, этот механизм в основном затрагивает системно экспрессируемые антигены, такие как антигены основных групп крови и главного комплекса гистосовместимости [76]. В случае большинства других аутоантигенов, удаление аутореактивных Т-клеток в тимусе отсутствует или неполное. К счастью, периферические механизмы могут замедлять активацию аутореактивных Т-клеток, которые избежали удаления в тимусе.

Другой механизм периферической аутотолерантности включает иммунологическое игнорирование, то есть отсутствие продуктивного взаимодействия между Т-клеткой и соответствующим пептидом/комплексом главного комплекса гистосовместимости (MHC) на антиген-презентирующей клетке. Игнорирование может быть преодолено изменениями в доступности антигена, например, при его презентации инфекционным агентом [77]. Эти события могут вызывать аутоиммунитет и, возможно, приводить к развитию аутоиммунных заболеваний.

Наконец, аутоиммунный ответ может сдерживаться активной регуляцией [78]. Регуляторные Т-клетки (Treg) разнообразны по своим свойствам и происхождению; некоторые возникают в тимусе, как альтернативный путь развития антиген-специфических клеток, вместо их удаления. Этот вариант может зависеть от силы взаимодействия развивающихся Т-клеток с антиген-презентирующими клетками в тимусе [79,80].

Среди основных регуляторных клеток выделяют подмножество Т-клеток, несущих маркеры CD4, CD25 и белок forkhead box P3 (FOXP3) [81]. Можно выделить две разные субпопуляции CD4+ Treg. Естественные Treg осуществляют свои супрессивные эффекты через межклеточный контакт мембрано-связанных молекул, таких как CTLA-4. Индуцированные Treg, напротив, не зависят от клеточного контакта и действуют в основном через растворимые супрессивные цитокины, такие как интерлейкин (IL) 10 и трансформирующий фактор роста (TGF)-бета [82]. Функция и фенотип Treg могут проявлять пластичность, и клетки со сниженной супрессивной способностью могут наблюдаться при некоторых аутоиммунных заболеваниях [83,84]. Исследования на животных показывают, что антиген-специфичные Treg более эффективны в подавлении аутоиммунных заболеваний, по сравнению с поликлональными Treg [85]. В настоящее время проводятся клинические испытания антиген-специфических Tregs при органоспецифических аутоиммунных заболеваниях [86]. Другие специализированные популяции Т-клеток, такие как некоторые, экспрессирующие рецептор естественных киллеров (NK) (называемые NK-T-клетками), также могут регулировать аутоиммунные заболевания [78,87].

Наследственный дефект в супрессивных эффектах CD4+ CD25+ FOXP3 Treg, по-видимому, является механизмом, лежащим в основе редкого летального аутоиммунного заболевания человека — "иммунной дисрегуляции, полиэндокринопатии, энтеропатии, X-сцепленной" (IPEX-синдром, MIM 304790). Мутации в гене FOXP3, расположенном на X-хромосоме, были отмечены у большинства пораженных пациентов [88]. В модели мышей, дефицит FOXP3 приводит к отсутствию CD4+ CD25+ T-клеток. У людей с IPEX количество Treg кажется нормальным, но их способность подавлять аутологичные эффекторные Т-клетки значительно нарушена [89].

Как и регуляция Т-клеток, регуляция В-клеточных ответов происходит на нескольких уровнях, как центрально, так и периферически. В процессе формирования репертуара В-лимфоцитов, аутореактивные клетки удаляются на разных этапах (контрольных точках) с помощью нескольких механизмов: удаления клеток, их функционального подавления (анергии) и редактирование рецепторов. Редактирование рецепторов включает вторичную перестройку генов для замены аутореактивного иммуноглобулинового рецептора на рецептор другой специфичности. Поскольку при иммунном ответе В-лимфоциты подвергаются соматическим мутациям, для усиления сродства антител к антигену, регуляторные взаимодействия важны на всех этапах иммунного ответа, ведь мутировавший В-лимфоцит, нацеленный на чужеродный антиген, может случайно связываться с аутоантигеном. У пациентов с системной красной волчанкой обнаружены нарушения работы иммунных контрольных точек, из-за чего в крови повышается количество аутореактивных В-лимфоцитов еще до начала иммунного ответа [90-92].

Разовьются ли клинические проявления аутоиммунного заболевания при наличии аутореактивности В- или Т-клеток, зависит как от качества иммунного ответа, так и от доступности соответствующего антигена. Когда антигены находятся на поверхности циркулирующих клеток (например, клеток крови), они легко доступны для циркулирующих антител, поэтому такие клетки могут повреждаться или разрушаться аутоантителами при участии комплемента, цитотоксических Т-клеток или фагоцитов [93]. Аутоантитела также могут напрямую связываться с рецепторами на поверхности клеток, такими, как рецептор тиреотропного гормона (ТТГ) на тиреоцитах или ацетилхолиновый рецептор в нервно-мышечных синапсах [94]. В результате такого взаимодействия может происходить стимуляция рецептора при болезни Грейвса или блокирование нервно-мышечной передачи при миастении гравис.

При некоторых заболеваниях образуются аутоантитела к определенным ферментам. Так, при аутоиммунном гепатите и первичном билиарном холангите (ранее известном как первичный билиарный цирроз) преобладают антитела к ферментам P450 [95,96]. Эти ферменты присутствуют во многих тканях организма, что ставит вопрос о причинах органоспецифичности данных заболеваний. Имеющиеся данные указывают на то, что ферменты становятся доступными для антител или Т-клеток преимущественно в местах реактивации.

Важным механизмом аутоиммунных заболеваний является образование иммунных комплексов между аутоантителами и соответствующими аутоантигенами, присутствующими в кровотоке и/или на клеточных поверхностях. В случае системной красной волчанки иммунные комплексы, состоящие из анти-ДНК-антител и ДНК, могут откладываться в почках, где они активируют систему комплемента и вызывают нефрит [97]. Эти иммунные комплексы также могут проникать в клетки врожденной иммунной системы, стимулируя выработку цитокинов, в первую очередь интерферона типа 1, через взаимодействие с внутренними сенсорами нуклеиновых кислот. Аутоантитела к РНК-связывающим белкам (RBPs) также могут стимулировать выработку цитокинов, поскольку РНК, связанная с RBPs, может взаимодействовать с этими сенсорами. Образование иммунных комплексов зависит от количества антител, их свойств (например, авидности) и доступности аутоантигена [98].

Способность иммунных комплексов стимулировать выработку цитокинов демонстрирует важную особенность нуклеиновых кислот, как мишеней аутоантител. В отличие от многих аутоантигенов, ДНК и РНК обладают внутренней иммуностимулирующей активностью, вероятно, связанной с ролью внутренних сенсоров нуклеиновых кислот в защите хозяина; эти сенсоры могут обнаруживать ДНК и РНК в цитоплазме клеток и, следовательно, реагировать на внутриклеточные инфекции, вызванные бактериями или вирусами [99]. Дефицит нуклеаз, которые разрушают ДНК и РНК внутриклеточно или внеклеточно, также может приводить к аутоиммунитету как у пациентов, так и в моделях животных. При дефиците ферментов дезоксирибонуклеазы (ДНКазы) характерным признаком является выработка анти-ДНК-антител. Это происходит из-за того, что нарушение расщепления ДНК приводит к увеличению количества ДНК-аутоантигена, который стимулирует образование аутоантител [100].

Хотя многие другие аутоиммунные заболевания возникают в результате прямого действия аутоантител, некоторые заболевания связаны с Т-клеточными иммунными ответами. В некоторых случаях могут образовываться цитотоксические эффекторные Т-клетки, способные повреждать соответствующие клетки-мишени [101]. В других случаях вырабатываются цитокины, которые оказывают повреждающее действие на окружающие тканевые клетки [102]. Наконец, Т-клетки могут активировать макрофаги, которые способны вызывать повреждение тканей посредством своих растворимых продуктов, включая цитокины и активные формы кислорода. Функционально значимый полиморфизм лимфоцит-специфической фосфатазы, известной как ген протеинтирозинфосфатазы нерецепторного типа 22 (PTPN22), был связан с гиперреактивностью Т-клеток. Носительство варианта 1858T гена PTPN22 ассоциировано с несколькими аутоиммунными состояниями, включая ревматоидный артрит, системную красную волчанку, болезнь Грейвса и сахарный диабет 1 типа [103].

Высокопроизводительные генетические и геномные исследования также обратили внимание на врожденные механизмы при аутоиммунных заболеваниях [104]. Врожденная иммунная система использует наборы молекул, известных как паттерн-распознающие рецепторы, которые были отобраны в процессе эволюции для распознавания молекулярных паттернов, обнаруживаемых в микроорганизмах. Семейства паттерн-распознающих рецепторов включают толл-подобные рецепторы, нуклеотид-олигомеризационные домен-подобные рецепторы и NACHT белки, богатые лейциновыми повторами (NALP) [105,106].

Как NALP1, так и NALP3 входят в состав цитоплазматических комплексов, называемых инфламмасомами, которые регулируют активацию каспазы 1, превращающей интерлейкины в их активные формы [107]. Варианты NALP1 ассоциированы с аутоиммунными заболеваниями, которые сочетаются с витилиго (например, аутоиммунные заболевания щитовидной железы, латентный аутоиммунный диабет взрослых, ревматоидный артрит, псориаз, пернициозная анемия и болезнь Аддисона) [108].

При заболеваниях человека часто невозможно четко разграничить повреждения, вызванные антителоопосредованными реакциями, от повреждений, вызванных клеточноопосредованными реакциями. Однако в целом Т-клеточноопосредованные реакции связаны с субпопуляцией Т-хелперов (Th) 1 типа CD4+ Т-клеток [109]. Антителоопосредованные механизмы, как правило, ассоциированы с ответами Th2. Таким образом, при некоторых аутоиммунных заболеваниях может быть полезным терапевтически индуцированное переключение иммунного ответа с Th1 на Th2.

Это изначально упрощенное представление о дихотомии Th1/Th2 не так легко применить к заболеваниям человека, при которых, как правило, наблюдаются как ответы Th1, так и Th2. Фактически, некоторые аутоиммунные заболевания поддаются подавлению путем введения интерферона-гамма – прототипического цитокина Th1 [110]. В настоящее время установлено, что третья субпопуляция Т-клеток, продуцирующая IL-17 (называемая Th17), играет ключевую роль при нескольких аутоиммунных состояниях. Интересно, что между Th17 и Treg существует реципрокная взаимосвязь, которая может определять конечный исход аутоиммунной реакции. Воспалительные цитокины TGF-гамма и интерферон-гамма играют центральную роль в установлении этого баланса [111].