CC BY
130
Ж. В. Чубу кина, Л.Н. Бубнова, С.С. Бессмельцев, Т. В. Гпазанова, О.Е. Розанова, И.Е. Павлова
НЕСПЕЦИФИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ ЗАЩИТЫ И ГУМОРАЛЬНЫЙ ИММУНИТЕТ У БОЛЬНЫХ МНОЖЕСТВЕННОЙ МИЕЛОМОЙ
ФГУ Российский научно-исследовательский институт гематологии и трансфузиологии ФМБА России, г. Санкт-Петербург
Zh.V. Chubukina, L.N. Bubnova, S.S. Bessmeltsev, T.V. Glazanova, O.E. Rozanova, I.E. Pavlova
FACTORS OF NON-SPECIFIC DEFENSE AND HUMORAL IMMUNITY IN PATIENTS WITH MULTIPLE MYELOMA
Federal State Institution Russian Research Institute of Hematology and Transfusiology FMBA of Russia, St. Petersburg
Ключевые слова: множественная миелома, фагоцитоз, гуморальный иммунитет, иммуноглобулины, циркулирующие иммунные комплексы.
Keywords: multiple myeloma, phagocytosis, humoral immunity, immunoglobulins, circulating immune complexes.
Целью исследования явилось изучение факторов противоинфекционной защиты (фагоцитоза, гуморального иммунитета) у больных множественной миеломой (ММ).
Материалы и методы: обследовали 65 больных ММ, среди которых были пациенты с впервые выявленной ММ, с рецидивом и с ремиссией. Исследование функциональной активности ней- трофилов проводили модифицированным методом Райта с использованием суточной культуры убитых клеток Staphylococcus aureus штамма Р-209. Количество сывороточных иммуноглобулинов (Ig) определяли стандартным турбидиметрическим методом. Определение уровня циркулирующих иммунных комплексов (ЦИК) средней и низкой молекулярной массы проводили путем их осаждения в 5% и 7% растворе полиэтиленгликоля 6000.
Результаты: в результате исследования фагоцитарной активности гранулоцитов у больных ММ, были выявлены нарушения процесса фагоцитоза на всех этапах его развития: снижено количество активно фагоцитирующих нейтрофилов и подавлены их основные функции - поглощение микробных частиц и их переваривание. У больных с впервые выявленной ММ и рецидивом заболевания данные нарушения были более выражены, чем у больных с ремиссией ММ, где отмечалась тенденция к восстановлению процесса фагоцитоза. Установлено повышение уровня всех исследованных ЦИК у больных ММ с активной фазой заболевания, тогда как содержание сывороточных иммуноглобулинов всех классов было резко снижено у больных ММ всех групп.
Выводы: полученные данные о снижении активности фагоцитарного процесса и истощении гуморального звена иммунитета у больных ММ свидетельствуют о снижении противоинфекционной защиты организма.
The purpose of the study was to evaluate the factors of anti-infection defense (phagocytosis, humoral imumunity) in patients with multiple myeloma (MM).
Methods: we have studied 65patients with MM (with first onset, relapse or remission). Functional activity of neutrophil granulocytes was evaluated using modified Wright test with 24-hour culture of killed Staphylococcus aureus, strain P-209. Serum immunoglobulins (Ig) were determined by standard turbidimetry method, and circulating immune complexes (CIC) with medium and low molecular weight were evaluated by their sedimentation in 5% and 7% polyethylenglycol solution. Results: we have demonstrated the disturbances of phagocytosis at all stages of this process: the amount of active phagocyting neutroplils was decreased and their main functions — bacterial particles uptake and digestion - were inhibited. In patients with first onset MM and with relapse the above-mentioned disturbances were more marked than in patients with remission, where there was a tendency to reconstitution of phagocytic activity. There was increase of CIC level in active phase of the disease, while the levels of serum immunoglobulins of main classes were markedly decreased in all groups of MM patients. Conclusion: the obtained data showing the decrease of activity of phagocytosis and of depletion of humoral immunity in patients with MM are the evidence of the inhibition of anti-infection defense in this disease.
Подверженность бол]
осложнениям обусловлена нарушениями в клеточном и гуморальном звеньях иммунитета, а также подавлением факторов неспецифической защиты организма. Ослабление организма происходит, как за счет опухолевого процесса, так и за счет использования специфической терапии, в результате которой развивается лейкопения и нейтропения, приводит к присоединению инфекционных осложнений различной этиологии: бактериальной, вирусной, грибковой [2,3,4,11].
Известно, что одной из древнейших форм защиты организма от чужеродных агентов как инфекционной, так и неинфекционной природы, является фагоцитоз, и главная роль в нем принадлежит нейтрофилам [7,8,9,10]. У больных ММ звенья фагоцитарного процесса до конца не исследованы, не смотря на более чем вековую историю. Патология со стороны самих фагоцитов и нарушение их функций может служить причиной возникновения осложнений инфекционного характера.
Также причиной повышенной восприимчивости к инфекциям является снижение синтеза нормальных иммуноглобулинов (]£), которые проявляют разную биологическую активность в качестве специфических антител в ответ на стимуляцию антигеном. Так, антитела класса
к множественной миеломой (ММ) инфекционным
эффективно опсонизируют микроорганизмы для фагоцитоза и активируют систему комплемента, тем самым обеспечивают антителоопосредованную клеточную
цитотоксичность естественных киллерных клеток и фагоцитов в отношении клеток-мишеней, в качестве которых могут выступать клетки инфицированные патогенными микроорганизмами, так и злокачественно трансформированные клетки самого организма.
активирует систему комплемента, благодаря чему обеспечивается антибактериальная защита кровяного русла. блокирует адгезию и
адсорбцию патогенных микроорганизмов и нейтрализует вирусы [1,5,6].
Поэтому целью настоящего исследования явилось изучение фагоцитарной активности гранулоцитов и оценка гуморального звена иммунитета, как факторов противо-инфекционной защиты у больных ММ.
Материалы и методы
Под нашим наблюдением находились 65 больных ММ (18 мужчин и 47 женщин), в возрасте от 39 до 79 лет. Всем больным диагноз ММ был установлен согласно общепринятым критериям диагностики, включавшим результаты клинико-лабораторных и инструментальных исследований.
Больные были разделены на 3 группы. Первую группу составили 27 больных с впервые выявленной ММ, вторую — 22 с верифицированным рецидивом и третью — 16 больных с подтвержденной ремиссией ММ.
Результаты, полученные при исследовании больных ММ, сопоставляли с результатами исследования иммунной системы контрольной группы, которую составили 48 кадровых доноров крови (15 мужчин и 33 женщины) в возрасте от 22 до 55 лет.
Исследование функциональной активности нейтрофилов проводили модифицированным методом Райта с использованием суточной культуры убитых клеток Staphylococcus aureus штамма Р-209, позволяющим охарактеризовать поглотительную, переваривающую функции гра-нулоцитов и оценить завершенность фагоцитоза. Определяли фагоцитарный индекс (ФИ%) -процент фагоцитирующих нейтрофилов через 30 минут и 120 минут инкубации, фагоцитарное число (ФЧ) — среднее количество фагоцитированных микробных частиц, приходящихся на 1 фагоцит, и индекс завершенности фагоцитоза (ИЗФ), который определяли по формуле: ИЗФ = ФЧ ЗО'/ФЧ 120'.
Количество сывороточных иммуноглобулинов определяли стандартным тур-бидиметрическим методом с помощью ав -томатического биохимического анализатора «Микролаб 300». Для постановки теста турбидиметрии использовали наборы диагностических моноспецифических
сывороток против IgG, IgA, IgM человека ("Human", Германия).
Определение уровня циркулирующих иммунных комплексов (ЦИК) средней и низкой молекулярной массы проводили путем их осаждения в 5% и 7% растворе полиэтиленгликоля 6000.
Статистический анализ полученных результатов исследований проводили с помощью программы Microsoft Office Excel 2003, применяя методы общей статистики (М, а, процентное распределение), сравнения двух величин по t-тесту Стьюдента.
Результаты и обсуждение
Исследование фагоцитарной активности нейтрофилов у больных ММ выявило изменение всех изученных показателей, характеризующих этот процесс (табл. 1 ).
Так у больных с впервые выявленной ММ количество фагоцитирующих нейтрофилов (ФИ 30 мин) было значительно редуцировано по сравнению с нормальными значениями. Количество фагоцитированных микробных частиц, приходящихся на один фагоцит (ФЧ), снижено в 2 раза по сравнению со здоровыми лицами (3,98±0,38 и 8,86± 1,15 соответственно), что свидетельствует о снижении поглотительной функции фагоцитов. Показатель ФЧ (30 мин) практически не отличался от ФЧ (120 мин), оставался на прежнем уровне, что указывало на снижение переваривающей функции фагоцитов. Несмотря на выявленные нарушения функциональной активности гранулоцитов, фагоцитоз у
Таблица 1
Показатели фагоцитарной активности нейтрофилов периферической крови больных ММ
Группы сравнения ФИ (30 мин)% ФЧ (30 мин) ФЧ (120мин) ИЗФ
впервые выявленная ММ 39,0 ± 2,77** 3,98 + 0,38* 3,99 + 0,31 1,10 ±0,06**
рецидив ММ 39,5 + 3,74** 3,27 + 0,48* 4,03 + 0,58 0,81 ±0,05**
ремиссия ММ 58,3 ± 2,67* 5,53 + 0,33 7,01 ±0,41** 0,83 ±0,07**
контрольная группа 75,68 ± 3,58 8,86+ 1,15 4,0 ±0,63 2,46 ±0,25
Примечания * — различия достоверны по сравнению с контрольной группой,/><0,05, ** — различия достоверны по сравнению с контрольной группой, р<0,005
этой группы больных был завершен, так как индекс завершенности фагоцитоза (ИЗФ) более 1.
Нарушения функциональной активности нейтрофилов выявлены и у пациентов с рецидивом ММ (табл. 1). Также, как и у больных с впервые выявленной ММ, у пациентов 2-ой группы отмечалось значительное снижение показателя ФИ по сравнению с контрольной группой (39,5+3,74% и 75,68+3,58% соответственно, Л<0,005). Показатель ФЧ через 30 минут от начала фагоцитарного процесса ниже ФЧ через 120 минут, в то время как у здоровых доноров этот показатель снижается в 2 раза, так как фагоциты активно переваривают стафилококковые частицы. Переваривающая функция нейтрофилов резко подавлена. В результате этих нарушений функциональной активности гра- нулоцитов фагоцитоз у этой группы больных идет по незавершенному типу, ИЗФ меньше 1, что свидетельствует о глубоком угнетении фагоцитарной активности.'
У больных, достигших ремиссии ММ, сохранялось угнетение функциональной активности гранулоцитов (табл.1). Снижен ФИ 58,3+2,67% против 75,68+3,58% в контрольной группе, /К0,005. ФЧ через 30 минут инкубации от начала фагоцитарного процесса снижен до 5,53+0,33, хотя достоверных различий с показателем ФЧ в контрольной группе не было получено. При этом отмечалось дальнейшее нарастание ФЧ в процессе инкубации, что привело к незавершенности фагоцитоза, ИЗФ менее 1.
Так в результате проведенного исследования фагоцитарной активности гранулоцитов у больных ММ, были выявлены нарушения процесса фагоцитоза на всех этапах его развития: снижено количество активно фагоцитирующих нейтрофилов и подавлены их основные функции - поглощение микробных частиц и их переваривание. Надо отметить, что у больных с впервые выявленной М М и рецидивом заболевания данные нарушения более вы
ражены, чем у больных с ремиссией ММ, где выявлена тенденция к восстановлению процесса фагоцитоза (увеличение количества фагоцитов и нормализации их поглотительной способности).
Нарушение фагоцитарной активности, как одной из основных функциональных характеристик нейтрофилов, является индикатором снижения устойчивости организма к инфекционным заболеваниям. Нейтрофилы как эффекторы, играют важную роль в неспецифическом иммунном ответе для обеспечения резистентности организма, индуцируют и регулируют деятельность различных клеток иммунной системы. Угнетение данного процесса происходит, возможно, за счет нескольких факторов, среди которых влияние опухолевой массы, длительность и тяжесть течения заболевания, пожилой возраст пациентов, а также иммуносупрессивное действие специфической терапии.
Большой теоретический и практический интерес представляет проблема патологии иммунных комплексов при ММ, обусловленной синдромом парапротеине- мии с повышенной способностью к агрегированию М-компонента, в связи с чем создаются предпосылки для активации комплемента и формированию патологических иммунных комплексов, состоящие из миеломных иммуноглобулинов, которые являются более стабильными и обладают повышенной агрегационной способностью [1,4,12].
Известно, что ЦИК блокируют рецепторы (Fey) для комплемента нейтрофилов. Нарастание ИК усиливает процесс блокирования гранулоцитов, тем самым, выключая их фагоцитарные функции, что объясняет высокую частоту инфекционных осложнений у больных ММ, возникающих в период между курсами специфической терапии [4].
Наше исследование показало значительно повышенное содержание ЦИК
Таблица 2
Содержание среднемолекулярных и низкомолекулярных ЦИК в сыворотке крови больных ММ
Группы Среднемолекулярные ЦИК, уел ед Низкомолекулярные ЦИК, уел ед
впервые выявленная ММ 203,1±27,4* 426,4+45,7*
рецидив ММ 123,1±30,1* 181,0±46,7*
ремиссия ММ 30,2+10,5 92,7+27,9
здоровые доноры 30,6+3,28 111,7+15,0
Примечание * — различия достоверны по сравнению с контрольной группой, /К0,05
различной молекулярной массой у больных ММ с активной фазой заболевания (табл.2).
Как видно из представленных в таблице данных у больных с впервые выявленной ММ и с рецидивом содержание среднемолекулярных ЦИК было достоверно повышено в несколько раз (203,1 ±27,43 усл.ед и 123,1 ±30,1 усл.ед) по сравнению со здоровыми донорами (30,61 ±3,28 уел. ед). Уровень средне молекулярных иммунных комплексов у пациентов с ремиссией ММ не превышал показатель контрольной группы (30,24± 10,52 усл.ед и 30,61 ±3,28 усл.ед. соответственно).
Уровень низкомолекулярных ЦИК (табл.2) также был повышен у больных с впервые выявленной ММ и с рецидивом заболевания и составил 426,4±45,71 усл.ед и 181,0±46,76 усл.ед соответственно, против 111,7± 15,04 усл.ед у доноров. Надо отметить, что у пациентов с впер -вые выявленной ММ содержание низкомолекулярных ЦИК в 2 раза было больше, чем у больных с рецидивом ММ (р<0,05). У больных, достигших ремиссии, отмечалось снижение уровня ЦИК низкой молекулярной массой до показателя нормы (92,76±27,92 усл.ед. и 111,7±15,04 усл.ед. соответственно).
Так в результате исследования выявлено повышение уровня всех исследованных ЦИК у больных с впервые выявленной ММ и с рецидивом заболевания.
Известно, что циркулирующие комплексы элиминируются ретикуло- эндотелиальной системой печени и селе
зенки, фагоцитарными клетками и их замедленное выведение, возможно, связанно с функциональными дефектами системы мононуклеарных фагоцитов. Установлено, что накопление ЦИК в сыворотке крови блокирует рецепторы (Fey) для комплемента нейтрофилов. что в свою очередь приводит к угнетению фагоцитарной функции гранулоцитов и объясняет высокую частоту инфекционных осложнений у больных ММ [4]. А также низкомолекулярные иммунные комплексы, которые избегают захвата фагоцитами, могут образовывать депозиты под эндотелием сосудов, что приводит к значительному повреждению тканей.
Исследование иммуноглобулинов классов G, А, Му больных ММ как гуморального звена иммунитета, также является ключевым в определении имму- нохимического варианта ММ и мони- торировании их содержания в процессе проводимого лечения. Для проведения оценки содержания нормальных сывороточных иммуноглобулинов у больных ММ мы исключили из статистического анализа показатели содержания моноклонального патологического иммуноглобулина. Так, у больных с G - вариантом миеломы исключали из анализа содержание IgG, у больных ММ с А -вариантом — IgA и т.д. Результаты исследования представлены в таблице 3.
Как видно из данных представленных в таблице содержание сывороточных
иммуноглобулинов всех классов было резко снижено у больных ММ всех групп.
Таблица 3
Уровни иммуноглобулинов в сыворотке крови больных ММ
Группа IgG (г/л) IgA(r/n) IgM (г/л)
впервые выявленная ММ 4,11±0,15* 0,34+0,19* 0,38±0,15*
рецидив ММ 3,89+0,30* 0,39±0,14* 0,30+0,11*
ремиссия ММ 9,81 ±0,53* 1,09+0,11* 0,71 ±0,23*
доноры 14,5+0,48 2,61 ±0,16 1,31±0,09
Примечание * - различия достоверны по сравнению с контрольной группой, р<0,05
При этом более значительное подавление продукции иммуноглобулинов выявлено у больных с впервые выявленной ММ и с рецидивом заболевания, тогда как у больных, достигших ремиссии ММ, отмечалась тенденция к повышению их содержания, но по-прежнему не достигала уровня здоровых доноров. Сывороточные иммуноглобулины выполняют функцию специфических антител в ответ на стимуляцию антигеном. Низкие концентрации иммуноглобулинов свидетельствуют об истощении гуморального звена иммунной системы и снижении противоинфекцион- ной защиты у больных ММ.
Таким образом, в результате нашего исследования выявлены снижение функциональной активности гранулоцитов, образование большого количества ЦИК разной молекулярной массой, возможно, за счет нарушения их элиминации дефектными фагоцитами. Резкое подавление продукции нормальных иммуноглобулинов всех классов у больных ММ в активной фазе заболевания, является отражением подавления гуморального звена иммунитета. Данные нарушения свидетельствуют о снижении противоинфекцион- ной защиты больных ММ.
Литература
1. Андреева Н.Е., Чернохвостова Е.В. Иммуноглобулинопатии. — М.: Меди-цинга, 1985. - 187с.
2. Бессмельцев С. С., Абдулкадыров К. М. Множественная миелома. — СПб: Диалект, 2004. —448с.
3. Волкова М.А. Клиническая онкогема-тология: Руководство для врачей //М.: Медицина. 2001. — 317с.
4. Еоленков А.К., Шабалин В.Н. Множественная миелома. СПб.: Еиппократ, 1995,144 с.
5. Земсков В.М., Земсков А.М., Караулов С.П. Клиническая Иммунология.
— М.: Марис, 2000. — 397 с.
6. Кетлинский С.А., Калинина Н.М. Иммунология для врача,- СПб: Еиппократ, 1998,- 156с.
7. Фрейдлин И.С. Система мононукле- арных фагоцитов. - Москва: Медицина, 1984. — 271с.
8. Фрейдлин И.С., Тотолян А.А. Клетки иммунной системы III-IV.- СПб: Наука, 2001,- 390с.
9. Хаитов P.M., Пинегин Б.В., Истамов Х.И. Экологическая иммунология. — М: Изд-во ВНИРО, 1995. - 218 с.
10. Хаитов P.M., Пинегин Б.В., Ярилин А.А. Руководство по клинической иммунологии. Диагностика заболеваний иммунной системы: Руководство для врачей // М:
«ЕЕОТАР-Мидиа», 2009.
- 352с.
11. Richardson P.G., Anderson К.С. Multiple myeloma // Remedica publishing. LondonChicago. - 2004,- P. 198
12. Richardson PG, et al. A randomized phase 2 study of lenalidomide therapy for patients with relapsed or relapsed and refractory multiple myeloma // Blood. - 2006. - Vol. 108. - P. 34583464.
