Антигены щитовидной железы, вовлеченные в аутоиммунный процесс

Исследование антител к щитовидной железе в клинической практике

Альдо Пинкера, Михель Мариньо, Эмилио Фиорэ

Введение

Аутоиммунные заболевания щитовидной железы (ЩЖ) являются классической моделью органоспецифической патологии. Их можно подразделить на две основные группы [1]:

1. Болезнь Грейвса, протекающая с тиреотоксикозом, как правило, диффузным увеличением ЩЖ, которая может сочетаться с эндокринной офтальмопатией (ЭОП) и/или претибиальной микседемой и/или акропатией.

2. Аутоиммунный тиреоидит (АИТ), который включает два основных варианта: классический гипертрофический вариант (тиреоидит Хашимото), протекающий на фоне эутиреоза или гипотиреоза и атрофический варианта АИТ, который сопровождается гипотиреозом [2]. Кроме того, АИТ может иметь транзиторный характер (чередование фаз тиреотоксикоза и гипотиреоза); в частности послеродовый тиреоидит встречается примерно у 5 – 6% женщин.

В общем и целом, при аутоиммунных заболеваниях ЩЖ происходят схожие процессы и они развиваются в соответствии со схожими патофизиологическими механизмами. Они могут встречаться у членов одной семьи и, в отдельных достаточно редких случаях, у одно и того же пациента может наблюдаться трансформация одного аутоиммунного заболевания ЩЖ в другое. Кроме того, аутоиммунные тиреопатии могут сочетаться с другими аутоиммунными заболеваниями, в частности с первичным гипокортицизмом, пернициозной анемией, первичным гипогонадизмом, миастенией и рядом других [3]. Несмотря на то, что ключевым звеном патогенеза аутоиммунных заболевания ЩЖ, как правило, является Т-клеточная аутоиммунная агрессия, в сыворотке пациентов в большинстве случаев выявляются циркулирующие антитела. За исключением стимулирующих антител к рецептору ТТГ (АТ-рТТГ), антитела к ЩЖ, судя по всему, не играют ключевую роль в патогенезе её аутоиммунных заболеваний, а появляются в процессе аутоиммунной агрессии, когда происходит деструкция тироцитов Т-клетками [3]. Тем не менее, определение уровня циркулирующих антител к ЩЖ в клинической практике может подтвердить аутоиммунную природу тех или иных заболеваний ЩЖ, а также помочь в их диагностике. В представленном обзоре будут разобраны как фундаментальные, так и клинические аспекты проблемы аутоантител к ЩЖ с акцентом на значении их определения в клинической практике.

Методы исследования уровня антител к щитовидной железе

Определение уровня антител к ЩЖ является быстрым, достаточно чувствительным и вполне надежным методом диагностики её аутоиммунных заболеваний, а в ряде случаев, в частности при болезни Грейвса (БГ), оно может помочь оценить прогноз консервативной терапии. Далее мы кратко опишем наиболее значимые для клинической практики аутоантигены ЩЖ.

Антигены щитовидной железы, вовлеченные в аутоиммунный процесс

К наиболее значимым по сегодняшним представлениям антигенам ЩЖ относится тиреоглобулин (ТГ), тиреоидная пероксидаза (ТПО) и рецептор к ТТГ (рТТГ) (табл. 1). Недавно были описаны и другие антитела к антигенам, которые экспрессируются в ЩЖ (например, к натрий-йодидному симпортёру и мегалину), но в клинической практике они в настоящее время не используются.

Тиреоглобулин (ТГ)

ТГ – матрица для синтеза тиреоидных гормонов, представляет собой гликопротеид, состоящий из двух идентичных субъединиц с молекулярным весом по 330 кДа. Он синтезируется фолликулярными тироцитами и транспортируется в коллоид. В области апикальной мембраны тироцита происходит иодирование ТГ по тирозильным остаткам. Уровень иодирования содержащегося в коллоиде ТГ варьирует и по некоторым данным он в значительной мере может определять иммуногенные свойства ТГ, при этом более иодированный ТГ вероятно более иммуногенен [4]. В небольших количествах ТГ высвобождается из ЩЖ в кровоток, где он оказывается доступным для иммунокомпетентных клеток. Иммунизация предрасположенных линий мышей при помощи ТГ может привести к развитию у них тиреоидита и к появлению антител как к их собственному ТГ, так и к другим антигенам ЩЖ [5], что свидетельствует о том, что ТГ может иметь значение в патогенезе АИТ как аутоантиген. Иммунореактивность ТГ может подразумевать взаимодействие иммунной системы с его различными эпитопами, лишь часть из которых может иметь патогенетическое значение в развитии АИТ [6]. Обычно первичное иммунное взаимодействие с патогенетически значимым эпитопом приводит к вторичным реакциям, направленным на другие эпитопы. Аналогичный феномен характерен для иммунной реакции с ТПО.

Тиреоидная пероксидаза (АТ-ТПО)

ТПО, экспрессируется на апикальной поверхности тироцитов, где катализиует иодирование молекулы ТГ [7], кроме того, может представлять собой поверхностно-клеточный антиген, вовлекающийся в процесс комплемент-зависимой цитотоксичности [8]. Небольшие концентрации ТПО могут быть выявлены в системном кровотоке, при этом её уровень и иммуногенные свойства оказываются значительно меньше, чем у ТГ. Тем не менее, по не вполне понятным причинам, антитела против ТПО при аутоиммунных заболеваниях ЩЖ встречаются чаще, чем АТ-ТГ, и являются их более чувствительным маркером [9].

Рецептор к ТТГ (рТТГ)

Антитела к рецептору ТТГ (АТ-рТТГ) имеют прямое и основное патогенетическое значение при болезни Грейвса [10]. Рецептор к ТТГ является членом семейства G-белок-сопряженных рецепторов [11]. Эти рецепторы отличает наличие семи аминокислотных последовательностей, состоящих из 20 – 25 гидрофобных остатков, образующих б-спираль, трех вариантов экстрацеллюлярных и интрацеллюлярных петель, соединяющихся в трасмембранном регионе, а также N-терминальный экстрацеллюлярный конец и C-терминальных интацеллюлярный конец. Экстрацеллюлярный домен (ЭЦД) рТТГ включает фрагмент, связывающийся с ТТГ, а трансмембранный домен обеспечивает передачу сигнала внутрь клетки [12]. На поверхности тироцита экспрессируется достаточно небольшое число молекул рТТГ (100 – 10000 молекул на клетку), обладающих высокой афинностью к Gs- и Gq-субъединицам G-белка, которые активируют соответственно аденилатциклазный и фосфолипазный каскады [13]. Каскад аденилатциклаза-цАМФ реализует эффекты ТТГ на захват йода, синтез ТПО и ТГ, а также секрецию гормонов, тогда как каскад фосфолипазы-С стимулирует продукцию перекиси водорода, а также иодирование и синтез тиреоидных гормонов [13].

Табл. 1. Методы определения антител к рецептору ТТГ

1. Определение TBII

1.1. Радиорецепторный метод

1.1.1. С использованием свиного рТТГ (TRAK)

1.1.2. C использованием человеческого рТТГ, экспрессированного СНО-клетками (СНО-R)

1.1.3. С использованием рТТГ, экспрессированного лейкемическими летками (K562)

1.2. FACS

1.3. Иммунопреципитация

2. Биологические методы определения стимулирующих (TSAb) и блокирующих (TBAb) антител

2.1. Оценка продукции цАМФ (определяется с помощью РИА)

2.1.1. в FRTL-5 клетках

2.1.2. в CHO-R клетках

2.2. CHO-R клетки, в которые введен ген цАМФ-зависимой люциферазы

Натрий-йодидный симпортер

Йод концентрируется в ЩЖ благодаря деятельности натрий-йодидного симпортера (NIS), который локализуется на базолатеральной мембране тироцитов. Ген NIS у мыши состоит из 1854 нуклеотидов, которые кодируют 618-аминокислотный мембранный белок, состоящий из 12 доменов [14]. В отличие от ТГ, ТПО и рТТГ, NIS экспрессируется не только в ЩЖ, то есть это не специфический для ЩЖ белок. Недавно был предпринят ряд исследований, направленных на поиск антител к NIS, которые бы нарушали его функцию. Несмотря на то, что некоторые данные подтверждают гипотезу о том, что NIS может выступать антигенов при аутоиммунных заболеваниях ЩЖ [15], они достаточно противоречивы [16], в связи с чем, определение этих антител в клинической практике не используется.

Мегалин

Мегалин — мультилигандный рецептор, обнаруженный на апикальной поверхности эпителиальных клеток, в том числе на тироцитах, где он функционирует как внутриклетоный рецептор к тиреоглобулину (ТГ), обеспечивая внутриклеточный транспорт последнего [17]. Как и NIS, мегалин не является специфичным для ЩЖ белком, но антитела к нему обнаружены при её аутоиммунных заболеваниях [18], хотя их патогенетическое и клиническое значение остается не выясненным.