Мы все - микрохимеры

Дмитрий Чернокотов
Потому что являемся гордыми обладателями микрохимеризма.
А термин «микрохимеризм»(далее – МХ) означает наличие очень небольшого количества генетически чужеродных клеток в организме хозяина и в последние годы применяется все шире. "Чужие" клетки не только успешно выживают в организме своего хозяина, но и способны к дифференцировке и персистенции. Они проявляют иммунологическую компетентность и могут дифференцироваться в разных направлениях.

Наиболее частые источники МХ:
1) Фетальный(фетоматеринский) - это миграция клеток плода в организм матери при беременности.

2)Материнский - миграция материнских клеток в организм плода.

Редко встречающиеся источники МХ:
1)Переход из кровотока матери в организм плода клеток от предыдущих беременностей.

2)Микрохимеризм близнецов - обмен клетками между близнецами.

3)Не исключается вероятность также и обмена клетками между супругами, трансплантационный микрохимеризм (как правило, в результате гемотрансфузий).

Фетальный МХ при нормальной беременности:
• Мужские клетки(т.е. с гетеросомным набором ХУ) были найдены во всех клетках образцов костного мозга, взятых у женщин, когда-либо бывших беременными плодом мужского пола.

• В это же время, биоптаты костного мозга, взятые у женщин, имевших только дочерей, были отрицательны на маркеры У-хромосомы, т.е. «мужских клеток» не содержали.

• «Мужские клетки», по данным некоторых исследований, могут выявляться также у 8-10 % здоровых женщин, не имеющих сыновей среди своего потомства – вероятно, это следствие нераспознанного спонтанного выкидыша или иных причин, которые будут рассмотрены далее.

• Персистирование фетальных клеток у матери может зависеть от иммунологической совместимости с плодом.

• Фетальный МХ имеет свои кинетические закономерности; так, его можно определить в анализах материнской крови уже с 4-5 недель гестации, концентрация «химерных» клеток резко возрастает к 24 недели гестации, а пика достигает к моменту родов. Интересно, что клиренс «свободной»(т.е. располагающейся вне клеток плода) фетальной ДНК при этом достигает 100% в течении суток после родов - в то время как клетки плода могут персистировать в организме матери очень долгое время.

Фетоматеринский МХ при патологически протекающей беременности:
*Число фетальных эритробластов и концентрация свободной фетальной ДНК при беременностях, протекающих с преэклампсией, выше, чем при нормальных беременностях.

* Увеличение фетоматеринской миграции клеток также имеет место быть при нарушениях плацентации, задержках развития плода, преждевременных родах.

*Длительное присутствие фетального МХ было описано у женщин, не имевших родов в анамнезе, но переживших самопроизвольное прерывание беременности.

Материнский МХ:
• По данным первоначального исследования материнского МХ, материнская ДНК была определена в геномной ДНК, изолированной из мононуклеаров периферической крови у 22% взрослых здоровых индивидуумов.

• Метод FISH*** при изучении последовательностей Х и У хромосом в цельных клетках, помог установить, что 20 % мужских образцов содержали женские клетки, предположительно – материнского происхождения.

• У 15% новорождённых, матери которых имели антитуберкулиновый иммунитет, в крови присутствовали лимфоциты, активные по отношению к PPD - очищенному белковому деривату туберкулина.
• Материнские клетки были найдены не только среди циркулирующих клеток крови потомства, но так же и в составе дифференцированных тканей кожи, легких, сердца, тимуса и т.д.

• Возможно, материнские клетки даже могут быть мобилизованы в ткани плода в ранние периоды его развития и быть дополнительным источником для регенерации и органогенеза.

• Выяснилось, что неонатальная иммунная система толерантна к материнским клеткам, а совместимость матери и плода по МНС-аллелям влияет на перенос, экспансию и выживаемость «химерных» клеток у человека. Так, к примеру, уровень материнского МХ коррелирует с гистосовместимостью матери и плода по МСН-антигенам класса II DRB1 DQB1 и специфическим аллелям DQA1*0501 DQB1*0301.

• *** - FISH – метод - ( анг. Fluorescence in situ hybridization - FISH) — цитогенетический метод, который применяют для детекции и определения положения специфической последовательности ДНК на метафазных хромосомах или в интерфазных ядрах in situ.(в месте её непосредственного нахождения). FISH метод позволяет оценить генетический статус отдельной клетки и выявить, к примеру, несколько этиопатогенетически значимых аномальных клеток среди тысяч других с нормальным генотипом. Такое не под силу ни одному методу, даже такому распространенному молекулярному методу как ПЦР, при котором ДНК всех клеток смешивается и результат усредняется.)

Редкие источники микрохимеризма:
*Клетки близнеца, нераспознанного и исчезнувшего во время беременности(а такое случается приблизительно в 5% беременностей).

*Клетки близнеца, полученные при фето-фетальной трансфузии во время многоплодной беременности(проще говоря – при «обмене кровью» между плодами) – описан, например, случай, когда у здоровой женщины гемопоэтическая система оказалась полностью замещена «мужскими» клетками, хотя весь остальной соматический кариотип был 46 ХХ. У этой женщины был брат – близнец, умерший вскоре после рождения.

*Клетки плода могут быть определены у матери спустя десятилетия после беременности и даже после раннего спонтанного аборта; что даёт нам вероятность того, что при следующей беременности плод может получить не только клетки матери, но и клетки, сохранившиеся от плода при предыдущей беременности.

*Кроме того, мать может нести клетки, приобретённые ей во время её собственного эмбриогенеза, и тогда плод может получить и клетки от бабушки, тёток матери, дядей и т.п. (такая возможность подтверждается фактом обнаружения «мужских» клеток у девочек, ещё не достигших «репродуктивного возраста» (Alvarca – Dolado, M. Pardaj et all: “ Fusion of bone – marrow – derived cells with Purkinje neurons, cardiomiocytes and hepatacytes” || Nature/ - 2003 _ Vol. 425 – P/ 968 – 973).

Вообще, как можно догадаться после ознакомления с этой информацией, мы все – своего рода «химеры», уйти от «охвата» такого феномена, как микрохимеризм, вряд ли возможно, если индивид не оплодотворён в пробирке и не выращен в ней же… В нашем организме практически со 100% вероятностью персистируют чужие клетки – наших матерей, братьев, сестёр…возможно, даже дедушек и бабушек. Честно говоря, когда я узнал о существовании микрохимеризма, мне стала особенно смешна та же фобия перед генной инженерией или клеточными технологиями. Потому что ГМО – это ребячество по сравнению с экспериментами матушки природы, а уж когда химерный организм дрожит от страха при виде огурца с « одним лишним геном», то это … как в той притче – «В чужом глазу и соринку заметите, а в своём бревна не видите.» Комичная ситуация. Хорошо это или плохо, что мы все в каком-то смысле – химеры? Трудно сказать определённо; значение такого феномена, как микрохимеризм, особенно медицинское значение, довольно неоднозначно.
С одной стороны:

• Иммунодефицитные состояния у детей часто сопровождаются повышенным уровнем материнского микрохимеризма – и приживление материнских клеток у иммунодефицитных детей в 60 % случаев приводит к возникновению РТПХ(реакции трансплантат против хозяина) при трансплантации костного мозга (которую с успехом применяют при тяжелом комбинированном иммунодефиците , синдроме Вискотта- Олдрича и других иммунодефицитах с недостаточностью клеточного иммунитета.)

• Предполагается участие материнского МХ в патогенезе аутоиммунных заболеваний у детей и взрослых, в том числе системной склеродермии, миозита, отрубевидного лишая, ревматоидного артрита и т.д.

• Такое предположение базируется, очевидно, на тех фактах, что, к примеру неонатальной склеродермией чаще болеют дети, родившиеся от матерей с аутоиммунными поражениями соединительной ткани, в ряде случаев состояние этих детей улучшается со временем, как и уровень материнского МХ , что даёт возможность предположить связь между этими двумя феноменами. Кроме того, риск развития неонатального люпус-синдрома (аутоиммунного заболевания, возникающего ещё у плода во время беременности) выше у детей, чьи матери имеют в крови антитела, ассоциированные с волчанкой, и риск осложнений люпус-синдрома у таких детей также выше. И течение заболевания у них имеет корреляцию с уровнем материнского МХ в периферической крови.

С другой стороны:

* Вероятно, что у большинства людей тот же материнский МХ всё же имеет положительную роль: помогает в защите от инфекций, опухолей и даже аутоиммунитета(хотя может и индуцировать аутоиммунные реакции – от чего зависит что будет происходить – индукция аутоиммунной болезни или защита от неё же – честно признаться, не нашёл такой информации). Кроме того, он может иметь значение для нормального протекания беременности.

*В случаях улучшения течения ревматоидного артрита при беременности «виноват», видимо, фетальный МХ – но только в том случае, если было достаточно значимое несоответствие матери и плода по молекулам HLA класса 2. В случае такого несоответствия выявлялась обратная корреляция между тяжестью течения РА и уровнем фетального МХ. Т.е. чем выше МХ, тем меньше активность РА.

*Возможно участие фетального МХ в «аллогенном надзоре» - например, исследователи обсуждают роль этого типа МХ в качестве защитного при раке молочной железы у женщин – у женщин с диагносцированным раком груди в исследованиях по типу случай-контроль наболюдался относительный дефицит циркулирующих фетальных клеток по сравнению со здоровыми женщинами из контрольной группы.

* Предполагают и положительную роль микрохимеризма при регенерации тканей.

Так или иначе это довольно интересный феномен как для фундаментальных исследований, так и для прикладных. Интересно, например, выяснить, какую «эволюционную роль» он играет у млекопитающих и человека. В свете этого феномена, возможно, часть аутоиммунных заболеваний перекочуют в разряд аллоиммунных – а это будет означать изменения к лучшему в тактике их диагностики, профилактики и лечения. Ведь знания о участии материнского микрохимеризма в патогенезе аутоиммунных расстройств рано или поздно приведут к появлению новых алгоритмов как молекулярной диагностики самого материнского МХ(возможно, исследователи обнаружат, скажем, «молекулярные профили ММХ» наиболее опасные в плане риска развития аутоиммунных болезней), так и алгоритмов диагностики, мониторинга, лечения аутоиммунных заболеваний у детей, подростков и взрослых. И как тут не вспомнить строки Пушкина:
О, сколько нам открытий чудных
Готовят просвещенья дух
И опыт, сын ошибок трудных,
И гений, парадоксов друг,
И случай, бог изобретатель.

(Статья подготовлена по материалам монографии Румянцева С.А. и Румянцева А.Г. :"Фундаментальная биология и терапевтический потенциал пуповинной крови." - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2013)