Дефекти фагоцитозу

До первинних імунодефіцитів із порушенням ланок фагоцитозу відносяться захворювання, які проявляються або зниженням кількості нейтрофілів, або зниженням функції нейтрофілів, або порушенням обох цих факторів.

Нейтропенії

Нейтропенія виникає при дефектах процесів утворення в кістковому мозку паличкоядерних, сегментоядерних нейтрофілів чи їх попередників. Такі нейтропенії, викликані вродженими дефектами дозрівання мієлоїдних клітин кісткового мозку, називаються первинними нейтропеніями. Їх потрібно диференціювати із вторинними нейтропеніями, викликаними зовнішніми причинами (деякі інфекції, ятрогенії, ретикулоендотеліальна секвестрація, заміщення кісткового мозку, хіміотерапія, променева терапія, аутоімунні процеси).

Нейтропенія також може бути одним із проявів інших захворювань, наприклад, гострого лейкозу, мієлодиспластичного синдрому, первинних дефіцитів антитілоутворення.

Для діагностування нейтропенії потрібно зафіксувати зменшення у периферичній крові сумарної кількості паличкоядерних і сегментоядерних гранулоцитів у кількості менше 1500 в одному мікролітрі (що дорівнює 1.5 Гіга/л), а в дітей до одного року – в кількості 1000/мкл (1.0 Гіга/л).

Ступені тяжкості нейтропеній за абсолютними показниками: легка нейтропенія (1.5–1.0 Гіга/л), середньоважка нейтропенія (1.0-0.5 Гіга/л), важка нейтропенія (менше 0.5 Гіга/л).

Імунні нейтропенії виникають, коли в організмі існують антинайтрофільні антитіла, які сприяють лізису нейтрофілів із залученням системи комплементу чи фагоцитозом опсонізованих нейтрофілів макрофагами селезінки.

Алоімунна нейтропенія новонароджених виникає при пренатальній сенсибілізації із виробленням у матері IgG до нейтрофілів плода. Трансплацентарна передача таких антитіл дитині викликає знищення нейтрофілів у новонародженої дитини.

Аутоімунні нейтропенії

мають частоту 1 випадок а 100 тисяч дітей до 10-річного віку. Дві з трьох первинних нейтропеній є саме аутоімунними. Перебіг аутоімунних нейтропеній доброякісний до 80% випадків із легшим інфекційним синдромом, проте у їх 10-15% виникають важчі бактеріальні прояви. Основним критерієм для встановлення діагнозу аутоімунної нейтропенії є виявлення антинейтрофільних антитіл.

Тяжка вроджена нейтропенія (синдром Костмана)

виявляється у популяції з частотою 1-2 випадки на 10 мільйонів. Вперше ця хвороба була описана в 1956 році як родинна хвороба шведським лікарем Рольфом Костманом. Тяжка вроджена нейтропенія виникає з різних генетичних причин – мутацій у генах ELANE, GFI1, HAX-1, G6PC3, VPS45, що мають як аутосомно-домінантний, так і аутосомно-рецесивний типи успадкування, а також у Х-зчепленому гені WASP. Взаємодія вказаних генів пов’язана з експресією білка еластази нейтрофілів, який відіграє важливу роль у проліферації промієлоцитів. Один із вищенаведених генів, WASP, при мутаціях в ньому викликає синдром Віскотта-Олдрича – інший первинний імунодефіцит. Певні локуси цього гену можуть мутувати із експресією в нейтропенічну форму. А при мутаціях в гені ELANE може виникати інша нейтропенія – циклічна.

Синдром Костмана проявляється вже з перших місяців життя: омфаліт, лімфаденіт, стоматит, флегмона, пневмонія, менінгіт, перитоніт, сепсис, а в подальшому абсцеси, хронічна діарея. Половина дітей має симатоматику вже у період новонародженості, і майже всі – вже до 6-місячного віку. У 20-50% хворих спостерігається також спленомегалія. У частини пацієнтів, що мають мутацію в HAX-1 гені, також описані епілепсія та затримка психомоторного розвитку.

Циклічна нейтропенія

Циклічна нейтропенія – первинний імунодефіцит із циклічним зниженням рівня нейтрофілів. Такий цикл складає близько 21 дня (від 14 до 36 днів), при цьому протягом 3-10 днів спостерігається важка нейтропенія менше 200 клітин у мікролітрі периферичної крові. У процес можуть бути залучені інші форменні елементи крові. Захворювання трапляється у популяції з частотою один випадок на 10 мільйонів, характеризується мутацією в уже згаданому гені ELANE з проявами порушення еластази нейтрофілів.

Встановлення діагнозу циклічної нейтропенії вимагає оцінки рівня гранулоцитів у загальному аналізі крові два рази на тиждень протягом 1,5-2 місяців. У період нейтропенії фіксуються показники 100-200/мкл, проте у ранньому віці можлива непостійна циклічність, що утруднює діагностику та вимагає повторних аналізів крові.

Маніфестація проявів циклічної нейтропенії відбувається до 10-річного віку. Характерна рецидивна циклічна лихоманка із виразкуванням слизових оболонок ротової порожнини (ясен, ротоглотки), супутньою лімфаденопатією. Через рецидивні гінгівіти можлива рання втрата постійних зубів, периапікальні абсцеси, інколи розвиваються важкі бактеріальні інфекції. В періоди зниження рівня нейтрофілів у пацієнтів може погіршуватися загальне самопочуття. Зазвичай циклічна нейтропенія має доброякісний перебіг, прояви можуть з віком мати легшими, однак кожний десятий пацієнт із цим ПІД помирає від пневмонії, перитоніту, флегмони чи гангрени.

Нейтропенії вимагають профілактичного призначення антибактеріальних препаратів на постійній основі. При циклічній нейтропенії можлива антибіотикопрофілактика у періоди зниження нейтрофілів.

Лікування тяжкої нейтропенії передбачає використання колонієстимулюючого фактора G-CSF. Без нього діти з синдромом Костмана можуть прожити не довше віку 2-3 років. Проте при тривалому використанні G-CSF у 9% випадків можливі побічні ефекти виникнення мієлодисплазії та гострого мієлоїдного лейкозу. Тому колонієстимулюючий фактор потрібно призначати з обережністю.

Хронічна гранульоматозна хвороба

Хронічна гранульоматозна хвороба (ХГХ) – вроджений імунодефіцит, що виникає внаслідок порушення нікотинамідаденіндинуклеотидфосфат-H-оксидази (НАДФ-Н-оксидази) і супроводжується схильністю до утворення гранульом. Генетичні дефекти, що призводять до ХГХ, описані у чотирьох різних генах: CYBB – більш поширений Х-зчеплений варіант, а також три соматичні гени CYBA, NCF1 і NCF2. Кожний із цих генів експресує свої білки, що є чотирма цитозольними компонентами процесу так званого кисневого вибуху, що запускається активною формою ензиму НАДФ-Н-оксидази. Цей ензим запускає утворення активних форм кисню, а саме супероксиду кисню, гіпохлоритної кислоти, пероксиду водню. Активні форми кисню беруть участь у лізисі захоплених фагоцитами бактерій та грибків. Без цього процесу страждає лізисна функція нейтрофілів, оскільки нейтрофіли не можуть знищити захоплену мікробну клітину. Натомість функціонально нездатні нейтрофіли утворюють гранульоми.

Для ХГХ характерні рецидиви важких бактеріальних і грибкових інфекцій. Основні збудники – мікроорганізми, основним захистом проти яких і являється фагоцитоз із НАДФ-Н-оксидазним процесом. Це каталазопозитивні збудники: Staphylococcus aureus, Serratia marcescens, Pseudomonas sepacia, також бактерії роду Nocardia, грибки Aspergillus.

Маніфестація X-зчепленого варіанту ХГХ відбувається на першому році життя. Інші варіанти ХГХ можуть проявлятися у різному віці, як у ранньому дитячому, так і навіть в дорослому віці. Для пацієнтів із ХГХ характерне пізнє встановлення імунологічного діагнозу, оскільки важкість симптоматики може поступово наростати в часі.

В першу чергу страждають шкіра і легені, які прямо контактують з довкіллям, лімфатичні вузли, в яких накопичуються антигени. Характерні ранні пневмонії, гнійничкові захворювання шкіри, лімфаденопатії. З часом можуть розвиватися флегмони, осумковані бронхопневмонії, емпієма плеври, асбцеси перианальної ділянки, абсцеси печінки, остеомієліти.

Нейтрофіли при ХГХ можуть утворювати незначну кількість пероксиду водню, що перетворюється мієлопероксидазою в гіпохлоритну кислоту, яка вбиває каталазонегативні збудники. Каталазонегативні Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae не становлять для пацієнтів з ХГХ більшої загрози, ніж для імунокомпетентних осіб.

Усі інфекційні прояви викликані саме каталазопозитивними мікроорганізмами, які інактивують пероксид водню, знаходяться всередині нейтрофілів, формують гранульоми у хронічному вогнищі запалення. Рецидивні пневмонії при ХГХ частіше мають стафілококову етіологію, що зазвичай нехарактерно для інших пневмоній. Можлива аспергільозна пневмонія, фатальними для пацієнтів з ХГХ є ускладнення аспергільозів із ураженням грибковою інфекцією хребта, головного мозку.

У чверті пацієнтів з ХГХ описані ураження сітківки. Зазвичай хоріоретиніт безсимптомний, рубці сітківки можуть бути виявлені випадково. Проте у випадку більших проявів можлива втрата зору.

Післяопераційні рани, враховуючи потенційну необхідність частих хірургічних втручань у пацієнтів з ХГХ, зазвичай загоюються довго і погано – за допомогою вторинного натягу з грануляціями та утворенням рубців.

У частини пацієнтів спостерігається низкорослість, відставання фізичного розвитку, особливо при важчих ранніх інфекційних проявах, частих хірургічних втручаннях.

У жінок-носіїв X-зчепленого варіанту ХГХ буває з мозаїчним характером. При мозаїчному ХГХ прояви можуть бути малосимптомними, можуть розвиватися рецидивні гінгівіти, афтозні стоматити, а також дискоїдний вовчак. При наявності носійства аутосомно-рецесивних генів ХГХ симптоматика в основному відсутня. Для диференціації варіантів ХГХ потрібна генетична діагностика або дослідження оксидації дигідродаміну-123 методом проточної цитометрії.

Найбільш важливим у діагностиці усіх пацієнтів із ХГХ є проведення HCT-тесту – тесту відновлення нітросинього тетразолію, який відображає бактерицидну активність фагоцитів. У хворих на ХГХ відновлення нітросинього тетразолію не відбувається.

Радикальним методом лікування ХГХ є трансплантація кісткового мозку (ТГСК). Існують дослідження із проведення генної терапії. До проведення радикальних методів або за складності їх проведення пацієнтам із ХГХ потрібна постійна профілактика антибактеріальними та протигрибковими засобами. У більшості випадків використовуються низькодозовий котримоксазол та інтаконазол, при потребі комбінація препаратів може змінюватися та чергуватися (із залученням пеніцилінів, цефалоспоринів, фторхінолонів, вориконазолу). Під час ускладнення інфекційного синдрому доза препаратів збільшується.

Синдром Швахмана-Даймонда

Це захворювання з проявами недостатності екзокринної функції підшлункової залози, метафізарною хондродистрофією та панцитопенією. Частота становить один випадок на 50 тисяч новонароджених, тип успадкування – аутосомно-рецесивний. Мутація, відповідальна за цей синдром, фіксується у гені SBDS, що відповідає за синтез РНК і експресується у багатьох системах органів (кісткова система, клітини крові, головний мозок). Недостатність функції підшлункової залози викликає важкі харчові порушення, синдром мальабсорбції, спостерігається затримка фізичного розвитку. При синдромі Швахмана-Даймонда описані аномальні вади скелета: метафізарна дисплазія, карликовість, остеопенія.

Нейтропенія у пацієнтів із синдромом Швахмана-Даймонда асоційована з тромбоцитопенією (менше 150 Гіга/л) та анемією. Нейтропенія може бути як періодичною (дві третини випадків), так і постійною, тому для фіксації нейтропенії необхідно виявити зниження гранулоцитів менше 1.0 Гіга/л тричі за 3-місячний період. Вказана панцитопенія включає залучає також CD34 та NK-клітини, T-лімфоцити, B-лімфоцити, крім зниження кількості нейтрофілів порушується їх хемотаксис. Також можливе зниження гамаглобулінів крові. Ці зміни проявляються рецидивними інфекціями: пневмонії, гнійні отити та синусити, сепсис, остеомієліти та інші важкі інфекції. У кожному десятому випадку синдрому Швахмана-Даймонда на фоні панцитопенії описані мієлодиспластичний синдром і гострий мієлоїдний лейкоз.

Порушення адгезії лейкоцитів

Для того, щоб нейтрофіли могли виконувати свої функції при зустрічі з патогенною клітиною мікроорганізму, нейтрофілам потрібно мати змогу до рухів, прикріплення та взаємодії з клітинами судинної стінки, інших органів, а також з іншими імунними клітинами і з власне бактеріями. Найбільшу роль у цих процесах відіграють селектини та інтегрини – адгезивні молекули.

Інтегрини являються гетеродимерами, три різних α-ланцюги яких (CD11a, CD11b, CD11c) поєднані з β-ланцюгом (CD18).

Дефіцит адгезії лейкоцитів I типу (LAD-1)

Це аутосомно-рецисивний імунодефіцит, викликаний мутацією гена β-ланцюга (CD18) інтегринів, що характеризується нейтрофілами, які здатні до пристінкового руху по ендотелію судин, але нездатні до щільої адгезії з ендотеліальними клітинами і до проникнення через стінку судин далі в тканини. Характерними для цього імунодефіциту є два фенотипи – важкий із експресією CD18 на нейтрофілах менше 1% та середньоважкий – з експресією до 30%. Важкий варіант маніфестує бактеріальними інфекціями у найбільш ранньому віці (затримка відпадіння пуповинного залишку до 3-4-тижневого віку, омфаліт), збільшення лейкоцитів до 15 Гіга/л навіть без активних інфекцій, подальші гінгівіти, втрата зубів, гнійні інфекції органів дихання, шлунково-кишкового тракту та шкіри. Інфекції викликають некрози, характерними є виразкування, але гною при цьому немає, погане загоєння ран, рубцювання у вигляді пергаментного паперу. Важкий інфекційний синдром із рецидивними пневмоніями, менінгітами, сепсисом нерідко викликає смерті у дітей до 5-річного віку. Середньоважкий варіант LAD-1 маніфестує інфекційним синдромом пізніше, легше, тривалість життя довша. Крім характерних золотистого стафілокока та грамнегативних бацил у пацієнтів з LAD-1 нерідко проявляються і грибкові інфекції.

Дефіцит адгезії лейкоцитів II типу (LAD-2)

Це первинний імунодефіцит аутосомно-рецесивного типу з порушенням обміну білка-транспортера фукози. При LAD-2 на нейтрофілах немає молекул SLeX (CD15), які являються лігандами для селектинів – адгезивних молекул клітин ендотелію. Тому нейтрофіли не можуть прикріпитися до ендотелію судинної стінки, страждає їх подальша міграція у запальне вогнище. При LAD-2, як і при LAD-1, відмічаються рецидивні бактеріальні інфекції, лейкоцитоз у крові та відсутність гною в ранах шкіри, погане заживлення ран, але на відміну від LAD-1 з віком ступінь проявів інфекційного синдрому знижується. При LAD-2 також спостерігаються карликовість і затримка психічного розвитку.

Лікування важкого фенотипу LAD-1 вимагає трансплантацію клітин кісткового мозку. LAD-2 і середньоважкий LAD-1 лікуються консервативно із залученям антибактеріальних і протигрибкових препаратів, в тому числі для профілкактики ускладнень.

Дефіцит адгезії лейкоцитів III типу (LAD-3)

Цей тип захворювання виникає через мутації в гені Cal DAG-GEP1, що викликає порушення синтезу білка Rap-1 – активатора інтегринів. При LAD-3 фенотип схожий на LAD-1, але додатково підвищена кровоточивість через ураження тромбоцитарної агрегації.

Дефіцит адгезії лейкоцитів, спричинений дефіцитом Rac2 (LAD-Rac2)

Являється аутосомно-домінантним типом імунодефіциту з мутацією гена білкової молекули Rac2, який грає важливу роль у функції L-селектину. У пацієнтів з LAD-Rac2 порушений хемотаксис нейтрофілів, зменшене утворення супероксидного аніона. Фенотип LAD-Rac2 також подібний до LAD-1: затримка відпадіння пуповинного залишку, омфаліти, перианальні абсцеси, погане загоєння ран, рани шкіри без нагноєння, лейкоцитоз у крові. Відрізняється LAD-Rac2 тим, що при біопсії ран в них виявляється нормальна кількість гранулоцитів (при LAD-1 їх немає в рані), оскільки функція CD18 в нейтрофілах при LAD-Rac2 не порушена, порушений саме хемотаксис. Як і важкий фенотип LAD-1, лікування LAD-Rac2 передбачає хіміопрофілактику та алогенну ТГСК.

Порушення хемотаксису нейтрофілів

Дефіцит полімеризації β-актину та дефіцит специфічних гранул – імунодефіцити із порушенням хемотаксису нейтрофілів, що клінічно проявляються поганим загоєнням ран, повторними пневмоніями, бактеріальними та грибковими інфекціями без гною, подібно до LAD. При дефіциті β-актину інфекції такоє асоціюються із затримкою психомоторного розвитку, кератокон’юнктивітами та фоточутливістю.

Синдром Папійона-Лефевра та локалізований ювенільний періодонтит – імунодефіцити, при яких порушення хемотаксимчної функції нейтрофілів проявляється випадінням зубів внаслідок агресивного гінгівіту і періодонтиту. При синдромі Папійон-Лефевра також уражається шкіра (гіперкератоз ліктів і колін, долонь і підошв).

Порушення функції макрофагів

Макрофаги відіграють дуже важливу роль в імунному захисті проти різних збудників. Опірність до мікобактерій – це одна із функцій макрофагів. При фагоцитуванні ним мікобактерії макрофаги продукують інтерлейкін (IL) 12, який симулює Т-клітини і NK-клітини через до них специфічні рецептори, активуючи продукцію останніми інтерферону-гама (IFN-γ). Тоді у макрофагах підвищується вироблення літичних ферментів, хемокінів, фактору некрозу пухлин (TNF), активних форм кисню, що допомагають макрофагу знищити мікобактерію.

Описані випадки порушення активації IFN-γ/IL-12 із гетерогенними порушеннями генів EDA-ID, дефіцитами IFN-γR1, IFN-γR2, STAT-1, IL-12RB1, IL-12p40. Більше половини випадків таких дефіцитів мають аутосомно-домінантний характер, інші – аутосомно-рецесивний.

Спадкова схильність до мікобактеріальних інфекцій – імунодефіцити, викликаний дефіцитом шляху активації IFN-γ/IL-12. При цій групі захворювань пацієнти схильні до туберкульозних і нетуберкульозних мікобактеріальних інфекцій. Клінічно це дисеміновані інфекції з лихоманкою і кахексією, розвитком пневмоній, лімфаденітів та лімфаденопатій, ураженнями шкіри, утворенням нориць, гепатоспленомегалією, також бувають остеомієліти. Розвиток інфекційних проявів можливий і після введення БЦЖ. Часто проводяться повторні біопсії через підозри на рахунок лімфопроліферативних захворювань.

Сальмонельозна інфекція також є внутрішньоклітинним мікроорганізмом, проти якої макрофагові необхідна активація IFN-γ. Тому в пацієнтів із спадковою схильністю до мікобактеріальних інфекцій часто проявляються рецидивні сальмонельози, частина пацієнтів має персистуючий варіант сальмонельозної інфекції. При порушенні IFN-γR1 також описані важкі випадки вірусних інфекцій, викликаних герпесвірусами, парагрипом, респіраторно-синцитіальним вірусом.

Враховуючи важкість інвазивних інфекцій з дисемінованими проявами, половина хворих із порушенням активації IFN-γ/IL-12 помирає у ранньому віці. Пацієнти потребують постійної хіміотерапії. Хоча при частковому дефіциті IFN-γR1 маніфестація інфекційних проявів може бути легшою та у більш старшому, навіть дорослому віці. Дефіцити IFN-γR2 та STAT-1 стаються рідше, але їх клінічних перебіг подібний до такого при повному дефіциті IFN-γR1, з ранньою маніфестацією важких інфекційних проявів.

Інша група захворювань, пов’язана не з активацією, а з дефектом продукції IFN-γ, проявляється дефіцитом IL-12/23 або рецептора IL-12/23. Для цих імунодефіцитів характерний легший клінічний перебіг мікобактеріальної інфекції. Пацієнти краще відповідають на специфічну антибактеріальну терапію. Генералізовані прояви після БЦЖ, дисеміновані мікобактеріальні інфекції маніфестують після раннього дитячого віку, зрідка навіть у дорослому віці. Так само як і при дефіцитах IFN-γ/IL-12, при дефіциті IL-12/23 для хворих притаманні рецидиви сальмонельозів. Антимікробне лікування схильності до мікобактеріальних інфекцій вимагає проведення бактеріальних посівів із визначенням чутливості до препаратів. Емпіричний підхід вкрай небажаний. Важлива молекулярна діагностика, особливо повного дефекту IFN-γR1, у зв’язку з рефрактерністю цього варіанту хвороби до антимікобактеріальної терапії. Тактика лікування може включати підшкірне введення препаратів IFN-γ.