Влияние антигенов плода и плаценты на состояние селезенки самок белых беспородных крыс во время беременности

Неблагоприятная демографическая ситуация во многих странах мира, в том числе и в Республике Беларусь, является вызовом для существования их в исторической перспективе. Одной из причин уменьшения рождаемости выступает невынашивание беременности. Следовательно, исследования, направленные на изучение причин невынашивания беременности, являются актуальными

Беременность является уникальным с точки зре­ния трансплантационной иммунологии феноме­ном «мирного сосуществования» материнского организма и полуаллогенного плода

Успешная переносимость полуаллогенного плода матерью создает очевидный иммунологический парадокс. Беременность человека обычно считается природным аллотрансплантатом, но на самом деле трансплантатом скорее является плацента, а не плод. Согласно современным представлениям, чтобы избежать иммунологического распознавания и отторжения тканей, полученных от плода, иммунной системой матери, при беременности у человека задействуются три основных механизма:

а) анатомическое разделение тканей матери и плода через плаценту;

б) изменение экспрессии молекул человеческих лейкоцитарных антигенов (human leucocyte antigen, HLA) в плаценте;

в) подавление иммунитета, опосредованного материнскими клетками

При этом, по нашему мнению, основным является первый механизм. Два остальных используются для сохранения целостности плацентарного барьера. То есть формируется толерантность, в первую очередь, к антигенам плаценты.

Одним из доказательств ведущей роли плацентарного барьера в разобщении иммунной системы матери и антигенов плода может выступать ответ иммунной системы матери во время беременности на появление антигенов плода и антигенов плаценты в организме матери.

Морфологическим субстратом, отражающим функциональное состояние иммунной системы, является клеточный состав периферических иммунокомпетентных органов, одним из которых выступает селезёнка. Изменение клеточного состава в разных зонах селезёнки может выступать в качестве индикатора состояния иммунной системы матери во время беременности. 

Поэтому целью исследования явилось определение возможных изменений клеточного состава селезёнки при повышенном титре антигенов плода и плаценты в организме самок белых крыс во время беременности.

В эксперименте по изучению действия плодных и плацентарных антигенов и антител против них на состояние селезёнки беременной самки было использовано 29 беременных самок белых крыс на 20-й день беременности (ДБ). Масса самок составляла 200-250 граммов. Животные подопытных и интактной групп содержались в стандартных условиях вивария с соблюдением требований, изложенных в Хельсинской декларации о гуманном обращении с животными. Все этапы исследования проводились с разрешения комиссии по биомедицинской этике учреждения образования «Гродненский государственный медицинский университет».

Плодные и плацентарные антигены (АГ) были получены путем гомогенизации и суспендирования селезенки, печени, головного мозга плодов и плодных частей плацент на 15-й день беременности. АГ вводились из расчета 3 мг гомогената на кг массы животного однократно, внутрибрюшинно (первым днем беременности считается день обнаружения сперматозоидов во влагалищном мазке). Были образованы четыре подопытных группы животных, которым вводились АГ плода и плаценты в вышеуказанной дозе, и одна интактная. Животные интактных групп никаким воздействиям не подвергались.

Беременных самок подопытных и интактной групп декапитировали на 20-й день беременности под эфирным наркозом. У беременных самок выделяли селезенку. Кусочки селезенки фиксировали в смеси Карнуа. Кусочки селезенки, зафиксированные в смеси Карнуа, заливали в парафин и готовили из них гистологические препараты, которые окрашивали гематоксилином-эозином

На гистологических препаратах селезенки производили цитометрию в периартериальных муфтах, центрах размножения, мантии и маргинальной зоне фолликулов, красной пульпе с использованием компьютерного анализатора изображений BIOSCAN NT на площади 10000 мкм2 (0,01 мм2) при увеличении объектива Х 100. При этом учитывали количество малых и средних лимфоцитов, макрофагов, лимфобластов, плазмоцитов. Плазмоциты учитывались только в герминативных центрах.

Оценку достоверности изменения численных значений проводили с помощью методов непараметрической статистики. В описательной статистике для каждого численного показателя определяли значения медианы и интерквартильного диапазона. Сравнение групп по одному из признаков проводили с помощью критерия Манна-Уитни для независимых выборок. Различие между показателями считали статистически достоверными, если вероятность ошибочной оценки не превышала 5% (р<0,05).

При введении АГ селезенки плода у беременных животных достоверные различия в количестве клеток наблюдались в центре размножения и маргинальной зоне фолликулов. В центре размножения фолликула происходит достоверное увеличение количества лимфобластов на 38% по сравнению с интактными животными (Табл. 4); в маргинальной зоне наблюдается достоверное увеличение малых лимфоцитов на 57 % по сравнению с интактными животными (Табл. 1). В красной пульпе селезёнки, мантии лимфоидных фолликулов и периартериальных муфтах достоверных различий с интактными показателями в клеточном составе не наблюдается.

При введении АГ головного мозга плодов достоверные различия в количестве клеток наблюдались практически во всех исследуемых зонах селезёнки: в центрах размножения, мантии и маргинальной зоне фолликулов, в красной пульпе. В центрах размножения количество средних лимфоцитов достоверно снижено на 45,3% (Табл. 2); в мантии снижено количество макрофагов на 43,4% (Табл. 3); в маргинальной зоне увеличено количество малых лимфоцитов на 44,5%; в красной пульпе количество средних лимфоцитов снижено на 60% (Табл. 2). В периартериальных муфтах достоверных различий с интактными показателями в клеточном составе не наблюдается.

При введении АГ печени плода достоверные различия в количестве клеток наблюдаются в центрах размножения, в мантии и маргинальной зоне фолликулов, в красной пульпе. В центрах размножения и маргинальной зоне фолликулов достоверно возрастает количество малых лимфоцитов на 34,6% и 51,4% соответственно (Табл. 1); в мантии и в маргинальной зоне фолликулов уменьшается количество макрофагов на 45,8% и на 53,3%

Cоответственно (Табл. 3). В красной пульпе снижено количество средних лимфоцитов на 44,8% (табл. 2). Количество лимфобластов достоверно не менялось.

При введении АГ плаценты достоверные различия в количестве клеток наблюдаются в герминативных центрах, мантии фолликулов и в красной пульпе. В герминативных центрах увеличивается количество плазмоцитов на 39,7% (Табл. 5); в мантии снижается количество макрофагов на 32,6% (Табл. 3); в красной пульпе снижается количество средних лимфоцитов на 50% (Табл. 2) и повышается количество макрофагов на 58,7% (Табл. 3).

Синцитиотрофобласт и цитотрофобласт, покрывающие ворсины хориона, не экспрессируют молекулы HLA, что достигается подавлением транскрипции молекул HLA в тканях плаценты, предотвращая классический Т-клеточный ответ на антигены плода. Соматические клетки плода, которые полностью экспрессируют молекулы HLA, анатомически отделены от иммунной системы матери плацентарным барьером, предотвращающим прямой контакт и, таким образом, передачу антигенов плода материнским Т-клеткам

Так как более выраженные изменения в клеточном составе селезёнки наблюдались при введении плодных антигенов, но не антигенов плаценты, анатомическое разделение организмов матери и плода при беременности является определяющим. Также отражением вовлечённости иммунной системы матери при введении антигенов плода можно считать увеличение количества лимфобластов. В нашем исследовании мы наблюдаем увеличение их количества при введении антигенов плода, но не плаценты.

Если бы зародыш и плод трофически не были зависимы от организма матери, то эволюционно достаточно было бы плацентарного барьера: чужеродный плод развивается за плацентарным барьером, который полностью разделяет ткани матери и плода и сам не вызывает агрессии со стороны иммунной системы матери. Как пример – живорождение у неплацентарных животных. Но трофическая зависимость от организма матери привела к формированию приспособительного признака в виде развития толерантности иммунной системы матери к антигенам плода. Для обеспечения бесперебойного поступления крови к ворсинам хориона, окружённых цито- и синцитиотрфобластом, необходимо, чтобы сосуды матки (спиральные артерии) не контролировались материнской вазомоторной системой во время беременности

Клетки вневорсинчатого трофобласта, который внедряется в децидуальную оболочку матки в начале беременности, экспрессируют неклассический HLA-G класса 1b. Толерантность является основной биологической функцией HLA-G во время внутриутробного развития плода. HLA-G, экспрессируемый при внедрении вневорсинчатого трофобласта, служит лигандом для прямого связывания с рецепторами клеточной поверхности лейкоцитов, включая NK-клетки, Т-клетки разной специфичности, В-клетки и антигенпрезентирующие клетки, находящиеся в децидуальной оболочке матери, которые рекрутируются за счёт хемокинов секреторных децидуальных клеток

При этом супрессия при беременности касается в первую очередь клеточного иммунитета, отвечающего за отторжение трансплантата, так как при введении антигенов плода и плаценты происходит в первую очередь изменение гуморального иммунитета матери, но не клеточного, это видно по изменению клеточного состава, в первую очередь, различных зон лимфатических фолликулов, но не периартериальных муфт. Кроме того, увеличивается количество плазмоцитов

Антигены плода и плаценты, введённые в организм беременной самки белых крыс во вторую половину беременности приводят к изменению клеточного состава герминативного центра, мантии и маргинальной зоны лимфатических фолликулов селезёнки, но не клеточного состава периартериальных муфт. Так как лимфатические фолликулы являются морфологическим субстратом гуморального иммунитета матери, то изменение клеточного состава различных зон фолликулов свидетельствует об изменении гуморального иммунитета матери при беременности, но не клеточного. Известно, что клеточный иммунитет отвечает за отторжение трансплантата, которым, в данном случае, может выступать плод. Судя по нашим данным при беременности происходит именно супрессия клеточного иммунитета. 

Кроме того, антигены плода вызывают более выраженные изменения в клеточном составе различных зон селезёнки, чем антигены плаценты, что подтверждать низкую иммуногенность плаценты. Низкая иммуногенность плаценты является одним из механизмов, позволяющих существовать генетически чуждому плоду в организме матери без отторжения парадоксально долго.