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.
Исследование уровня антител к щж в клинической практике
АТ-ТГ и АТ-ТПО
Высокие уровни АТ-ТГ и АТ-ТПО, как правило, определяется в сыворотке у пациентов с аутоиммунными заболеваниями ЩЖ. Тем не менее, у существенной части здоровых людей также может быть выявлено легкое или умеренно выраженное повышение уровня АТ-ТГ и/или АТ-ТПО. По данным исследований, проведенных в Великобритании, у 26% взрослых женщин и у 9% здоровых мужчин были выявлены АТ-ТПО и/или АТ-ТГ [19]. Носительство этих антител по данным 20 летнего Викгемского исследования было ассоциировано с повышенным риском развития гипотиреоза. Распространенность носительства АТ-ТГ и АТ-ТПО увеличивается с возрастом, достигая максимума среди женщин в возрасте 40 — 60 лет, но после 90 лет дальнейшего увеличения распространенности их носительства уже не происходит [20].
АТ-ТГ выявляются у 70 — 80% пациентов с АИТ и у 30 — 49% пациентов с болезнью Грейвса, а также у 10 — 15% пациентов с неаутоиммунными заболеваниями ЩЖ [21]. Такие методы определения антител как RIA, IRMA и ELISA обладают большей чувствительностью по сравнению с пассивной гемагглютинацией, которая в прошлом использовалась наиболее широко [9, 21], особенно при определении АТ-ТГ.
Серьезной проблемой является интерференция АТ-ТГ при определении уровня ТГ. Определение уровня ТГ в сыворотке, содержащей АТ-ТГ, представляет существенные трудности из-за связывания ТГ эндогенными антителами, а также, возможно, в связи с повышением метаболического клиренса ТГ вследствие его вытеснения из иммунных комплексов ТГ+АТ-ТГ [22]. Об этом очень важно помнить при наблюдении пациентов, которые получили комплексное лечение по поводу высокодифференцированного рака ЩЖ (тиреоидэктомия + терапия 131 I). Использование сверхчувствительных методов определения уровня ТГ при помощи нескольких моноклональных антител, судя по всему, также на позволяет обойти эту проблему [22]. В связи со сказанным, у пациентов, получавших лечение по поводу высокодифференцированного рака, уровень ТГ всегда должен определяться совместно с АТ-ТГ.
АТ-ТПО определяются у 90 — 95% пациентов с АИТ (* это не значит обратного, то есть того, что у 90 — 95% с АТ-ТПО имеет место АИТ [Ф.В.]) и у 80% пациентов с болезнью Грейвса, а также у 15 — 20% пациентов с неаутоиммунными заболеваниями ЩЖ [9]. Опять же большей чувствительностью по сравнению с пассивной гемагглютинацией при определении АТ-ТПО обладает IRMA.
Показанием для определения уровня АТ-ТГ и АТ-ПТО является подозрение на АИТ, которое может базироваться на семейном анамнезе аутоиммунных заболеваний ЩЖ, а также в случае выявления у пациента первичного гипотиреоза и/или зоба. Тем не менее, как уже писалось, отсутствие АТ-ТГ и/или АТ-ТПО не исключает возможность наличия АИТ, поскольку у очень небольшого числа пациентов, чаще в возрасте до 20 лет, циркулирующие антитела к ЩЖ при АИТ могут отсутствовать. С другой стороны, обнаружение в сыворотке пациента АТ-ТГ и/или АТ-ТПО еще не позволяет установить диагноз аутоиммунного заболевания ЩЖ, поскольку этот феномен может выявляться у части здоровых людей, а также у пациентов с заболеваниями ЩЖ неаутоиммунного генеза. То есть при обнаружении этих антител необходимо проведение дополнительного обследования с целью исключения АИТ. (*Возникает закономерный вопрос, а зачем, собственно, определять эти антитела у лиц без других признаков патологии ЩЖ, например, зоба, гипотиреоза или тиреотоксикоза, то есть, по сути дела, «на всякий случай»? Очевидно, что определение антител к ЩЖ является тестом не первого (как ТТГ и пальпация), а, скорее, второго или даже третьего уровня [В.Ф.]). Среди других признаков АИТ в фазе эутиреоза следует указать на гипоэхогенность ЩЖ по данным УЗИ [23]. При тиреотоксикозе определение уровня АТ-ТПО и АТ-ТГ может использоваться для дифференциальной диагностики болезни Грейвса и неиммуногенного тиреотоксикоза, хотя АТ-рТТГ в этом плане имеют значительное преимущество.
Определение уровня АТ-ТГ и АТ-ТПО, наряду с оценкой функции ЩЖ, целесообразно перед назначением пациенту амиодарона, препаратов интерферона и лития [24, 25], поскольку носители антител имеют повышенный риск развития патологии ЩЖ, индуцированной этими препаратами.
Вне зависимости от ситуации, АТ-ТПО являются более чувствительным маркером аутоиммунной патологии ЩЖ, по сравнению с АТ-ТГ. В связи с этим, предпочтение следует отдавать именно определению АТ-ТПО. Исключением являются только пациенты, наблюдающиеся после лечения высокодифференцированного рака ЩЖ.
Существуют некоторые данные о том, что на фоне тиреостатической терапии болезни Грейвса, а также после удаления ЩЖ при этом заболевании хирургически или с помощью 131 I, а кроме того на фоне заместительной терапии гипотиреоза, развившегося в исходе АИТ, может происходить снижение уровней АТ-ТГ и АТ-ТПО [26]. (*Тем не менее, проводить определение уровня АТ-ТПО для оценки динамики аутоиммунного процесса при аутоиммунных заболеваниях ЩЖ не рекомендуется, поскольку, во-первых, чувствительность классических антител в этом плане очень низка, а, во-вторых, как правило, в этом нет и практического смысла, как, например, после удаления ЩЖ или при уже развившемся гипотиреозе, который, вне зависимости от чего бы то ни было, требует заместительной терапии [В.Ф.]).
Во время беременности определение уровня АТ-ТПО может помочь выделить женщин с повышенным риском развития послеродового тиреоидита, который развивается у 5 — 10% всех женщин после родов и протекает с чередованием фаз деструктивного тиреотоксиокоза и транзиторного гипотиреоза [27]. Для носительниц АТ-ТПО этот риск составляет до 50%. Как правило, послеродовый тиреоидит заканчивается полным восстановлением функции ЩЖ, но в 20 — 30% случаев может развиваться стойкий гипотиреоз [27].
Номенклатура АТ-рТТГ
Антитела к рецептору ТТГ (АТ-рТТГ) могут либо напрямую стимулировать функцию ЩЖ, либо блокировать биологические эффекты ТТГ [10]. Номенклатура АТ-рТТГ достаточно сложна, что связано с наличием большого числа методов их определения. Антитела, стимулирующие функцию ЩЖ (TSAb), повышают продукцию тироцитом цАМФ и их выработка лежит в основе патогенеза болезни Грейвса. Антитела, блокирующие рецептор ТТГ (TBAb), предотвращают активацию рецептора ТТГ и могут иметь значение в патогенезе атрофии ЩЖ и развитии гипотиреоза у некоторых пациентов с АИТ. Наиболее часто в клинической практике используется методика, в основе которой лежит вытеснение меченного ТТГ антителами сыворотки из связи с жидкофазным рецептором ТТГ, который выделяется с мембран тироцитов. Такие антитела получили название TBII (TSH-binding inhibiting immunoglobulins — иммуноглобулины, подавляющие связывание ТТГ). К этим иммуноглобулинам относятся как стимулирующие, так и блокирующие АТ-рТТГ [10]. В общем и целом, можно выделить два принципиально отличающихся метода определения уровня АТ-рТТГ:
1. Радиорецепторный анализ, основанный на подавлении антителами связывания радиоактивного ТТГ (125 I-ТТГ) с его рецептором (TBII);
2. Биологические методы in vitro, при которых используются культуры тироцитов, где после воздействия АТ-рТТГ сыворотки пациента определяется повышение уровня цАМФ в случае стимулирующих антител или блокада продукции цАМФ, индуцированная ТТГ, в случае блокирующих антител.
Другие методы, такие как FACS или иммунопреципитация до настоящего времени остаются экспериментальными.
Наборы для определения TBII первого поколения используется растворимый свиной рецептор ТТГ [28]. Методы второго поколения, которые недавно стали доступны для клинической практики, используют рекомбинантный человеческий рецептор ТТГ, который иммобилизован в пробирке на твердой фазе [29]. (В России на конец 2003 года эти наборы компании BRAHMS зарегистрированы не были. Сразу следует оговориться, что такие наборы существенно дороже, чем наборы первого поколения. Дополнительная информация: http://www.brahms.de/ [В.Ф.]). Это новое исследование используется в двух модификациях: выпускаются как наборы РИА с 125 I-ТТГ, так и хемилюминисцентные наборы. Чувствительность наборов второго поколения выше, чем у наборов второго поколения (соответственно 99% и 80%), при этом она достигается без потери специфичности (99% и 99% соответственно). Следует еще раз отметить, что это исследование не несет информации, о каких именно антителах идет речь — о стимулирующих или блокирующих. Использование же биологических методов, особенно базирующихся на определении уровня цАМФ в культуре тироцитов человека [30, 31] для клинической практики пока не приемлемо.
Определение уровня АТ-рттг в клинической практике
Антитела, стимулирующие щитовидную железу (TSAb)
Чувствительные биологические методы позволяют выявить АТ-рТТГ в сыворотке 90% с болезнью Грейвса [30, 32]. Тем не менее, данные клинической картины, гормонального и инструментального исследования, у большинства пациентов, собственно для постановки диагноза делают это исследование излишним. Те ситуации, в которых, в принципе, может понадобиться определение АТ-рТТГ приведены в табл. 2. К ним относится гестационный гипертиреоз, субклинический тиреотоксикоз в сочетании с диффузным увеличением ЩЖ, эутиреоидная болезнь Грейвса с офтальмопатией.
Табл. 2. Показания для определения АТ-рТТГ в клинической практике
Дифференциальная диагностика
Тиреотоксикоз во время беременности
Субклинический тиреотоксикоз в сочетании с диффузным зобом
Эндокринная офтальмопатия на фоне эутиреоза1
Многоузловой токсический зоб с «горячими» узлами
Дифференциальная диагностика болезни Грейвса и различных вариантов деструктивного тиреотоксикоза
Дифференциальная диагностика неонатального гипотиреоза, индуцированного материнскими антителами при эутопической локализации ЩЖ
Дифференциальная диагностики неонатального тиреотоксикоза
Прогноз рецидива болезни Грейвса после курса тиреостатической терапии2
1 Ограниченное значение; 2 Спорное показание
У большинства больных с эутиреоидной болезнью Грейвса и офтальмопатией могут быть выявлены циркулирующие АТ-рТТГ; дополнив обследование пациента МРТ орбит, диагноз может быть подтвержден. В регионах йодного дефицита определение АТ-рТТГ может помочь в дифференциальной диагностике болезни Грейвса и функциональной автономии ЩЖ, в ситуации, когда у пациента имеет место многоузловой зоб и отсутствует эндокринная офтамопатия [33]. Хотя, в этом случае может помочь значительно более дешёвое определение уровня АТ-ТПО [34], но чувствительность и, главное, специфичность последнего исследования куда ниже.
Определение уровня АТ-рТТГ может использоваться для оценки риска рецидива тиреотоксикоза после курса тиреостатической терапии болезни Грейвса. Уровень TBII к концу курса имеет достаточно высокую положительную прогностическую ценность (97,5%) и специфичность (73 — 99%) [35] в плане предсказания рецидива, но отрицательная прогностическая ценность (47,3%) и чувствительность (28 — 49%) — достаточно низки [35, 36]. Таким образом, исследование уровня АТ-рТТГ является достаточно ценным предиктором рецидива тиреотоксикоза в группе пациентов (по данным научных работ), но для отдельных пациентов, т.е., в клиническое практике, он «работает» не так хорошо.
При беременности у женщин с болезнью Грейвса АТ-рТТГ в отдельных, достаточно редких случаях, за счет трансплацентарного переноса в третьем триместре, могут обусловить развитие
8-09-2015, 18:58