Снижение уровня иммунологической специфичности клеток

В последнее время все шире используется трансфузия отдельных компонентов крови — эритроцитарной, лейкоцитарной, тромбоцитарной массы, плазмы, альбумина, что позволяет при ряде патологических состояний достичь значительно большей терапевтической эффективности, чем при переливании цельной крови.

Следует, однако, отметить, что ветеринарная гемотрансфузиология сопряжена с определенными сложностями в связи с большим числом групп крови у животных. У коров, например, не менее 11-ти, у лошадей более девяти, у овец — семь, а у свиней обнаружено 14 групп крови. Встречаются животные, кровь которых не относится ни к одной из известных групп.

Групповая специфичность клеток крови обусловлена антигенными детерминантами, представляющими собой гликопротеиды и гликопротеидные комплексы, расположенные на наружной поверхности цитоплазматической мембраны. Эти детерминанты играют основную роль в иммунологическом распознавании «своих» и «чужих» клеток, а следовательно, и в трансплантационной совместимости тканей, в том числе крови и ее форменных элементов.

Иммунологическая несовместимость может быть снижена или преодолена, если частично или полностью удалить антигенные детерминанты с клеточной поверхности.

Обработка эритроцитов гликолитческими ферментами, отщепляющими полисахаридный остаток антигенных детерминант, весьма перспективна, но практически неосуществима в настоящее время в связи с отсутствием необходимых ферментов требуемой чистоты и специфичности. Возможна и химическая модификация группоспецифичных антигенов с целью их полной инактивации, но свойства полученных при этом эритроцитов остаются пока непредсказуемыми. Этих недостатков лишен ультразвуковой метод, позволяющий механически удалять группоспецифичные антигены с мембран эритроцитов и других клеток.

В поле ультразвука докавитационных интенсивностей возникают микропотоки, обеспечивающие «смывание» (десорбцию) с поверхности клеток молекул белков и других биополимеров, что подтверждается изменением энзиматической активности клеток, потерей ими связанных с мембранами антигенов, появлением в среде, в которой суспендированы клепки, заметных количеств гликопротеидов. Во избежание обратного связывания с мембранами «смытых» микропотоками макромолекул клетки после ультразвуковой обработки следует немедленно отделить от среды.

Выбор оптимального режима ультразвуковой обработки эритроцитов с целью снижения их антигенной активности при сохранении целостности клеток и их основных свойств требует учета целого ряда обстоятельств.

Энергия микропотоков и, следовательно, эффективность снижения антигенной активности эритроцитов увеличиваются с возрастанием интенсивности ультразвука (рис. 5.12), но при этом не должен быть превышен порог кавитации, разрушающей клетки в суспензии. Порог кавитации можно повысить, увеличивая концентрацию клеток, но это ведет к уменьшению расстояния между клетками, и «смытые» с их поверхности антигены после выключения ультразвука быстро сорбируются на поверхности близлежащих клеток. Эффективность ультразвуковой обработки зависит и от частоты ультразвука. При низких частотах понижается порог кавитации и увеличивается вероятность гемолиза, при частотах, превышающих 1 МГц, повышается порог кавитации, но уменьшается эффективность десорбции антигенов.

Параллельно с процессом десорбции антигенных детерминантов с поверхности эритроцитов в ультразвуковом поле протекает и обратный процесс — сорбция антигенов клетками, а ультразвук лишь сдвигает равновесие в сторону десорбции. Поэтому только с помощью ультразвука не удается полностью удалить антигенные детерминанты с поверхности клеток.

Максимальное и весьма существенное снижение антигенной активности эритроцитов в суспензии с концентрацией клеток 10⁶…10⁹ кл./мл обеспечивается ультразвуком с частотой 0,88 МГц, интенсивностью 0,4 Вт/см² в импульсном режиме. Длительность импульсов — 4 мкс, частота следования — 50 Гц, время обработки — до 30 мин.

Рис. 5.12. Относительное изменение концентрации антигенов на поверхности эритроцитов в зависимости от плотности энергии ультразвука.

Антигенные детерминанты разных групп крови по-разному связаны с эритроцитами. Опыты, проведенные на крови человека, показали, что снижения антигенной активности эритроцитов на 97% удается достичь у 15% доноров группы В (III) и лишь у 4% доноров группы, А (И).

В отличие от химических методов модификации антигенной активности клеток ультразвуковой метод позволяет не только удалить антигенные детерминанты, но и пересаживать их на мембраны других клеток.

Так, антигенные детерминанты, «смытые» с поверхности эритроцитов ультразвуковыми микропотоками, отделенные от этих эритроцитов центрифугированием и введенные в суспензию предварительно обработанных ультразвуком и отмытых эритроцитов других групп крови, сорбируются на этих эритроцитах, изменяя их иммунологический статус. Очевидно, что аналогичная операция может быть проведена и с другими клетками. Такая «пересадка» антигенов в настоящее время еще не практикуется, но весьма перспективна для преодоления реакций отторжения.

Ультразвук, в оптимальном режиме обеспечивающий десорбцию антигенов с клеточной поверхности, мало влияет на другие функции клеток. Эритроциты, например, после удаления с их мембран антигенов не меняют своих размеров, не теряют способности связывать и переносить кислород. Остается практически постоянным и заряд клеточных мембран, оцененный по электрофоретической подвижности клеток. Проницаемость мембран по отношению к кислороду и ионам калия также не претерпевает заметных изменений. Более того, эхиноциты, образовавшиеся из эритроцитов при их выделении из донорской крови, после ультразвуковой обработки часто снова принимают дискоидную форму, характерную для интактных клеток. Однако ультразвуковая обработка не проходит бесследно для эритроцитов.