Введение к работе
' '.
".'.J
Актуальность тевд.
Разработка адекватных экспериментальных моделей инфекционных заболеваний в сочетании с использованием достаточно большого набора инбредных линий мышей, а также иммунологических и генетических методов исследования привели в последние 10-15 лет к формированию новых научных направлений и школ, в рамках которых проводятся интенсивные исследования в области иммуногенетики туберкулеза и других микобактериалышх инфекций /Авербах М.М. и др.,
ISIS' 1985; Lagrange P. et al., Slcamene E., 1989; Slcamene E. et al.,
1982 И др./.
Данные, накопленные в области иммуногенетики и иммунологии экспериментального туберкулеза, можно подразделить на несколько основных разделов.
I. На модели вирулентной туберкулезной инфекции генетический анализ показал, что восприимчивость к м.tuberculosis H37Kv контролируется не менее чем двумя генами, сегрегирующимися в паре линий мышей I/St - x/sn, а повышенная восприимчивость к туберкулезу мышей l/st детерминируется рецессивным аллелем TbC-l", который в гомозиготном состоянии обладает эпистатическим действием, подавляя проявление всех других неаллельных генов противотуберкулезной резистентности /Ант А.С. и др., 1982; ІЛороз A.M. и др., 1983; Hikonenlco B.V. et al., 1986/. У мышей I/St или гомозигот тъе-lVxbc-i" крайне угнетены показатели всех феноменов противотуберкулезного иммунитета /Мороз А.М., 1984/.
В связи с этим возникает ряд вопросов, ответов на которые пока нет. Прежде всего неизвестно, какое звено противотуберкулезной защиты контролирует ген тьс-і, дефект которого приводит к
таким глубоким нарушениям противотуберкулезной защиты; неизвестно, участвует ли ген їьс-і в контроле ответа на авирулентные ш-кобактеріш, не изучено взаимодействие гена тъс-l с другими генами, не известна локализация гена Tbo-I, как ген Tbc-I контролирует иммунный ответ к антигенам (к неяивым микобактериям) м.tuberculosis H37Rv. Кроме того, неизвестно, сколько генов сегрегируются в других парах линий мышей, не изучены показатели иммунитета и резистентности к туберкулезу у гибридов К.
2. В первой хромосоме мыши локализован ген Beg, регулирую
щий размножение в органах Mycobacterium bovis (BOG) в раніше
сроки (естественная резистентность) после внутривенного введения
МИКОбакториЙ /Forget A. et al., 1081; Cros P. et al., I9SI/.
Ген Beg имеет два аллельных варианта (виг), при этом обладает плейотропным э^йхжтом, регулируя не только уровень естественной резистентности к и.bovis (вес) , но и иммунный ответ К ВССг /Denie и. et al., 1988/. Ген Beg в настоящее время довольно подробно изучен, однако совершешю не исследована роль гена Beg в формировании резистентности и иммунитета к туберкулезной инфекции, вызванной вирулентными м.tuberculosis H37Bv, не изучено взаимодействие генов Beg и тьс-1, более того, пока не исключена возмояность того, что это один ген, но изучаемый на разных моде-, лях. Ничего не известно об участи гена Beg ' в контроле Формирования протектпвного противотуберкулезного иммунитета при вакцинации вес.
3. В настоящее время среди инфекционных заболеваний с внутри
клеточным паразитированием возбудителя по существу лишь туберкулез
мо::;от быть предупрежден яизой вакциной - всо, однако эффектив-
пость отой вакцины варьирует от 0 до 80% /Ohaparas, 1882/. Од
ной из причин такого разброса эффективности несомненно- является
генетическая неоднородность вакцинируемых. Влияние генетических факторов на резистентность к туберкулезу, вызванную вакцинацией вес, изучали в эксперименте /Авербах М.М. и др., 1985; Lagrange P. et al., 1985; Buschman S. et al., 1988 И Др./, однако во всех подойник исследованиях на проводилось четкого разграничения механизмов защиты при первичном заражении и механизмов, спюршро-вавшихся в результате вакцинации bcg (и не ставился вопрос о возможности раздельного генетического контроля этих механизмов. Свидетельством в пользу раздельного контроля может быть наличие, по крайней мере, двух лилий мышей, обладавших одинаковой резистентностью к первичному заражению вирулентными и.tuberculosis, но резко различающихся по резистентности после вакцинации всо.
4. Исходя из предварительных данных о немоногенной природе противотуберкулезной защиты, зависящей в числе прочего и от иммунных реакций /Авербах М.М. и др., 1985/, а также наличия ряда наследуемых голмунодефицитшх состояний мыши (как и человека), мы считали важным исследовать влияние мутаций иммунодефицитов на течение экспериментального туберкулеза и эффективность вакцинации всо.
Цель и задача исследования.
3 соответствии с вышеизложенным .целью настоящей работы было исследование иммунологических и генетических основ полигенной природы противотуберкулезной защиты при экспериментальном туберкулезе у мышей, формирование концепции генетического контроля иммунитета и резистентности при туберкулезе и противотуберкулезной вакцинации.
Для её достижения были сформулированы следующие задачи: I. Изучить иммунологическую и генетическую природу гена
Tbc-I, детерминирующего "сверхвосприимчивость" мышей к туберкулезу.
-
Провести оценку числа генов противотуберкулезной резистентности, сегрегирующихся в различных парах линий мышей; изучить их взаимодействие и иммунологические проявления.
-
Определить иммунологическую и генетическую основы повышенной резистентности к туберкулезу некоторых гибридов первого поколения (її).
-
Сделать попытку раздельного изучения генетического контроля протективного эффекта вакцинации все и резистентности мышей к первичному заражению ^.tuberculosis H37Bv.
-
Проанализировать роль гена Beg в контроле ответа мыши , на заражение вирулентными микобактериями туберкулеза H37Rv.
-
Осуществить комплементационный анализ противотуберкулезных полигенов.
-
Исследовать некоторые мутации, детермшшрупцие иммуноде-фициты мыши,в противотуберкулезном иммунитете,!! резистентности.
Научная новизна.
Впервые на основе конкретного экспериментального материала формулируется концепция полигенного контроля противотуберкулезного иммунитета и резистентности.
Выявлено существование новых генов противотуберкулезного иммунитета и резистентности, исследован характер их взаимодействия. Показано, что для формирования интегральной противотуберкулезной резистентности характерны такие явления, как гетерозис (высокая резистентность многих гибридов pi ) и эпистатическое взаимодействие генов.
Впервые продемонстрировано участие гена Bog в регуляции
пролиферативного ответа in vitro на антигены вирулентных м.tuberculosis H37Kv, показано, что регуляция ответа реализуется через различную антигенпредставлянцув способность макрофагов Bcgr и Beg".
Впервые выявлено, что мыши СВА/Й (носители мутации xi* ) проявляя более высокую резистентность, чем ряд других линий к первичному заражению M.tuberculoeie H37Sv, характеризуются практически отсутствием протективного эффекта вакцинации всо, генетический анализ показал, что дефект сцеплен с Х-хромосомой (ген xia).
Исследования генов їЬо-і и Bog в различных феноменах противотуберкулезного иммунитета и резистентности, а также компле-ментационнов исследование, показали, что гены тъс-i и Beg неидентичны.
На основании исследований, проведенных в работе, выявлены широкий спектр генетически детерминированного уровня резистентности мышей к туберкулезу - от сверхвосприимчивых (l/st) до высокорезистентных гибридов ?I(asr х I/st), и различная эффективность вакцинации все. Все эти варианты моделируют варианты генетически детерминированного противотуберкулезного статуса человека.
Практическая значимость.
Сформулированная по результатам работы концепция полигенной природы противотуберкулезного иммунитета и резистентности указывает на необходимость поиска гомологичных генов у человека и особенно вне комплекса нха. Следует предполагать наличие у человека гена(ов) гомологичного Tbc-I мши, один (или более) из ал-лельных вариантов которого обусловливает быстротекущий туберку-
лезный процесс незавйсшло от других наследственных особенностей пациента, а также плохо поддавдийся химио- и иммунотерапии. Сле-дует ожидать наличие также индивидов с генетически детерминиро- .., ванной (но необязательно передакщейся по наследству следующему поколению) повышенной резистентностью к туберкулезу.
Если экстраполировать на человека результаты экспериментов по вакцинации БС&, то, по-видимому, существуют люда с тем или иным уровнем врожденной резистентности к туберкулезу, но генети- ' чески дефектных в отношении вакцинации все, которая для них бесполезна.
Из результатов работы следует, что'наследуемые ташунодефици-ты, как правило, затрагивают то или иное звено и противотуберкулезного иммунитета, а генетически детерминированная низкая специфическая противотуберкулезная резистентность в той или иной ' степени связана с иммунодефицитом. .
Материалы диссертации вошли в монографии "Иммуногенетика ин-: секционных заболеваний" (1885), "Проблемы наследственности при. легочной патологии" (1990), в "Руководство по инфекционной имму- . нологии", готовящееся к печати. Ряд методов изложен автором'в ;> -методическом пособии Минздрава СССР "Практические рекомендации. .''.. по проведению иммунологических исследований, при туберкулезе и других заболевг зшх легких" (1984). Материалы, вошедшие, в,дассер-... таціпо, используются в курсе лекций и семинаров для аспирантов и ординаторов ЩШТ и курсантов ВДУВ. Значительная часть датериа- . лов диссертации получена при проведении совместных с ВОЗ. исследований.
Апробация работы. '
Основные результаты,диссертационной работы.были доложены на: Нон.Терекщш 'Механизмы.протіївонпіТюкнаонного иммунитета", в Сарато- . .'
ве (1987), Симпозиуме "Генетические маркёры в антропогенетика и медицине" в Хмельницком (1988), на Симпозиуме "Проблемы наследственности при туберкулезе и другой легочной и инфекционной патологии "(Винница, 1989), Симпозиуме "Фундатентально-прикладше исследования в фтизиатрии", Москва (1989), на ХУШ Всемирном генетическом конгрессе в Торонто (1989), на Меялабораторном семінаре'по иммуногенетике экспериментального туберкулеза в институте гигиены Чехословацкой академии наук (Прага, 1989), на заседании общества иммунологов (Москва, 1990), на семинаре по иммуно-генетике в Джексоновской лаборатории (Бар Харбор, США, 1991), - Симпозиуме "Иммунодефицитн при туберкулезе, ХНЗЛ и других заболеваний легких (Ташкент, 1991).
Публикации.
По теме диссертации опубликовано 17 печатных работ.
Объем и структура диссертации.
