Фортеця всередині нас: чому імунна система вважає власні сперматозоїди чужинцями?

У нашому тілі діє суворий закон імунітету: усе своє - захищати, усе чуже - знищувати. Протягом ембріонального періоду та перших місяців життя лімфоцити проходять жорстке «навчання» в тимусі, де запам'ятовують білки власного організму. Проте є одна велика анатомічна таємниця: клітини, які з'являються в чоловічому організмі під час статевого дозрівання, мають абсолютно унікальний, половинний (гаплоїдний) набір хромосом і нові білкові маркери.

З погляду імунної системи, яка ніколи не бачила цих білків під час свого навчання, сперматозоїди - це чужорідні загарбники, якісь малі «паразити», яких потрібно негайно ліквідувати. Чому ж не стається катастрофи? Організм збудував одну з найнеприступніших мікроскопічних стін - гемато-тестикулярний бар'єр (ГТБ).

Архітектори захисту: клітини Сертолі

Головними вартовими цього бар'єру є клітини Сертолі (сустентоцити) - гігантські соматичні клітини, що розташовані всередині звивистих сім'яних канальців яєчка. Вони буквально обіймають кожну статеву клітину, що розвивається, забезпечуючи їй опору, захист та живлення.

Проте їхня головна суперсила - це щільні контакти (zonula occludens) між бічними поверхнями сусідніх клітин Сертолі. Ці білкові «зшивки» настільки потужні, що повністю розділяють стінку канальця на два анатомічні поверхи (компартменти):

• Базальний компартмент (перший поверх): Тут розташовані сперматогонії - стовбурові клітини. Вони мають звичайний диплоїдний набір ДНК, ідентичний решті клітин тіла, тому імунна система про них знає і не чіпає. Цей поверх відкритий для речовин із крові.

• Адлюмінальний компартмент (другий поверх): Отут і починається зона суворої секретності. Коли сперматогонія ділиться і трансформується у сперматоцит першого порядку, вона має пройти крізь «шлюз» між клітинами Сертолі. Щільні контакти на мить розмикаються і знову наглухо закриваються за клітиною. Тут, на другому поверсі, клітини проходять мейоз, стають гаплоїдними і повністю ізолюються від імунного патруля.

Імунний привілей та клітинна митниця

Завдяки ГТБ лімфоцити та антитіла з капілярів фізично не можуть потрапити до дозріваючих сперматозоїдів. Клітини Сертолі самі вирішують, які поживні речовини пропустити на «другий поверх», працюючи як сувора інтелектуальна митниця.

Окрім механічного блокування, сустентоцити створюють зону імунного привілею. Вони виділяють спеціальні сигнальні молекули (наприклад, Fas-ліганд), які змушують будь-який випадковий Т-лімфоцит, що спробує підійти занадто близько до кордону, увімкнути апоптоз - тобто покінчити життя самогубством ще на підступах до фортеці.

Клінічний аспект: Що буде, якщо фортеця впаде? При важких механічних травмах, інфекціях (наприклад, після перенесеного в дитинстві епідемічного паротиту - «свинки») цілісність гемато-тестикулярного бар'єру порушується. Сперматозоїди прориваються у кровотік, де їх нарешті «помічає» імунітет. Левкоцити негайно починають синтезувати антиспермальні антитіла, які атакують власні статеві клітини. Це призводить до розвитку аутоімунного безпліддя - стану, коли організм веде безкомпромісну війну проти власного генетичного продовження.

Підготувала: Галина Чернікова