Научная статья на тему 'Аутоиммунный синдром как маркер длительного и прогностически неблагоприятного течения хронической обструктивной болезни легких и бронхиальной астмы'

Аутоиммунный синдром как маркер длительного и прогностически неблагоприятного течения хронической обструктивной болезни легких и бронхиальной астмы Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

CC BY
902
122
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Лечебное дело
ВАК
Область наук
Ключевые слова
аутоиммунный синдром / хроническая обструктивная болезнь легких / бронхиальная астма / антитела к фосфолипидам / антитела к эластазе / фракция γ-глобулинов / γ-globulin fraction / autoimmune syndrome / COPD / asthma / antiphospholipid antibodies / anti-elastase antibodies

Аннотация научной статьи по клинической медицине, автор научной работы — Ю Р. Агапова, А В. Гулин, Е В. Малышева

Изучали содержание в сыворотке крови антител к фосфолипидам и эластазе нейтрофилов, а также фракции γ-глобулинов у больных с обострением хронической обструктивной болезни легких и бронхиальной астмы. Установлены избыток аутоантител и дефицит иммуноглобулинов при тяжелом, длительном течении заболевания с частыми обострениями. Рекомендовано выявление и коррекция подобных сдвигов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по клинической медицине , автор научной работы — Ю Р. Агапова, А В. Гулин, Е В. Малышева

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Autoimmune Syndrome as a Marker of Long-term and Unfavourable Course of COPD or Asthma

The article deals with serum levels of antiphospholipid antibodies, anti-elastase antibodies, and γ-globulin fraction in patients with exacerbation of COPD or asthma. Patients with severe and long-term disease with frequent exacerbations had increased levels of autoantibodies and immunoglobulin deficiency. It is recommended to identify and correct such abnormalities.

Текст научной работы на тему «Аутоиммунный синдром как маркер длительного и прогностически неблагоприятного течения хронической обструктивной болезни легких и бронхиальной астмы»

Аутоиммунный синдром как маркер длительного и прогностически неблагоприятного течения хронической обструктивной болезни легких и бронхиальной астмы

^ Ю.Р. Агапова1’ 2, А.В. Гулин3, Е.В. Малышева3

1 Кафедра физики и биомедицинской техники Липецкого государственного технического университета 2Липецкая городская больница № 3 “Свободный сокол” 3 Кафедра медико-биологических дисциплин Липецкого государственного педагогического университета

Изучали содержание в сыворотке крови антител к фосфолипидам и эластазе нейтрофилов, а также фракции у-глобулинов у больных с обострением хронической обструктивной болезни легких и бронхиальной астмы. Установлены избыток аутоантител и дефицит иммуноглобулинов при тяжелом, длительном течении заболевания с частыми обострениями. Рекомендовано выявление и коррекция подобных сдвигов.

Ключевые слова: аутоиммунный синдром, хроническая обструктивная болезнь легких, бронхиальная астма, антитела к фосфолипидам, антитела к эластазе, фракция у-глобулинов.

Состояния, характеризующиеся обнаружением в крови аутоантител, подразделяются на аутоиммунные реакции, болезни иммунных комплексов и аутоиммунные заболевания (АИЗ). При этом аутоиммунные реакции наблюдаются как у здоровых лиц, так и при ряде заболеваний, протекают локально, а их действие сводится к устранению отмирающих, стареющих и больных клеток. Аутоиммунный процесс, возникший при АИЗ, как правило, носит хронический системный характер и приводит к долговременному повреждению тканей, поскольку аутоиммунная реакция постоянно поддерживается тканевыми антигенами. Для развития АИЗ необходимо наличие генетической предрасположенности и неблагоприятных условий окружающей среды. Среди триггеров при бронхолегочной патологии, безусловно, лидируют курение, промышленные поллютанты, бытовые аллер-

Контактная информация: Гулин Александр Владимирович, e-mail: gulin49@yandex.ru

гены. Персистирующие бактериально-вирусные инфекции могут вызывать развитие АИЗ за счет двух механизмов: молекулярной мимикрии и избыточной активации аутореактивных лимфоцитов. Обнаружение в сыворотке крови аутоантител имеет решающее диагностическое значение для подтверждения наличия того или иного АИЗ, тесно связано с активностью болезни и может определять прогноз.

В последние годы прослеживается особый интерес исследователей к нарушениям иммунитета при хронических инфекционных заболеваниях. Группой авторитетных иммунологов выделены и охарактеризованы три формы такого рода иммунопатологии в структуре постинфекционного клинико-иммунологического синдрома:

1) синдром постинфекционного вторичного иммунодефицита (СПИВИД) — обусловлен вторичной недостаточностью компонентов, факторов или звеньев иммунной системы, характеризуется хроническими инфек-

нтм

им

ционно-воспалительными заболеваниями, торпидными к традиционной терапии;

2) постинфекционный аутоиммунный синдром (ПИФАС) — характеризуется иммунным ответом на мимикрирующие и/или собственные антигены с формированием клинической картины хронического аутоиммунного воспаления;

3) синдром постинфекционного вторичного иммунодефицита в сочетании с аутоиммунным синдромом (СПИВИДАС) с картиной выраженной иммунопатологии, осложняющей течение и способствующей хрониза-ции инфекционного заболевания.

Начальные стадии хронического заболевания, как правило, ассоциируются с формированием СПИВИД (более 50%), а частота ПИФАС и СПИВИДАС не превышает 20%. На следующих этапах картина меняется, и доля аутоиммунных синдромов значительно возрастает: ПИФАС — до 50% на промежуточных стадиях, а СПИВИДАС — до 60% на завершающих стадиях.

Аутоиммунный процесс при хронической обструктивной болезни легких и бронхиальной астме

В последнее десятилетие поиск ряда исследователей направлен на доказательство наличия аутоиммунного системного процесса, усугубляющего течение хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ). Так, были обнаружены аномально высокие титры антинуклеарных антител, антител к Р2-гликопротеину I ф2-ГП I), Fc-Ig, Р1-адренорецепторам, ANCA-маркеру

дисфункции эндотелия. Выявлено повышение уровня интерлейкина-4 при всех стадиях заболевания, что свидетельствует об участии аутоиммунного механизма в формировании заболевания; косвенно доказана активация иммуносупрессивных механизмов при ХОБЛ через содержание Т-регуляторных клеток с фенотипом CD4+CD25h'gh. Также были описаны аутоантитела к нативной ДНК при атопической бронхиальной астме (БА) у детей.

На наш взгляд, особый интерес представляют антитела к фосфолипидам (АФЛ) и антитела к нейтрофильной эластазе (НЭ).

Оба типа антител связаны со смертельно опасными осложнениями и исходами ХОБЛ — легочной тромбоэмболией и прогрессирующим необратимым фиброзом. Следовательно, разгадка патогенетических механизмов этих процессов и поиск новых путей решения указанных проблем чрезвычайно актуальны. Для сравнения с ХОБЛ была выбрана именно БА по причине близости клинических проявлений этих заболеваний и минимального процента развития вышеописанных осложнений.

Антитела к фосфолипидам представляют собой семейство антител, распознающих антигенные детерминанты анионных и нейтральных фосфолипидов (кардиоли-пина (КЛ), фосфатидилинозитола (ФИ), фосфатидилсерина (ФС), фосфатидиловой кислоты (ФК)) и комплексные эпитопы, образующиеся в процессе взаимодействия фосфолипидов и фосфолипидсвязываю-щих белков. Связанные с фосфолипидами клеточных мембран белки плазмы — протромбин, Р2-ГП I, аннексин V, высокомолекулярный кининоген, протеины С и Б и ряд других — служат кофакторами и обладают естественной антикоагулянтной активностью. Важную роль в процессе взаимодействия АФЛ и эндотелиальных клеток играют РгГП I (молекулярная масса 50 кДа, в норме присутствует в плазме в концентрации примерно 200 мкг/мл, циркулирует в ассоциации с липопротеидами) и аннек-син V (принадлежит семейству кальцийза-висимых белков). Аутоантитела блокируют эти белки на поверхности эндотелиоцитов, что приводит к гиперкоагуляции. У пациентов с наличием антител к аннексину V доказана высокая частота артериального или венозного тромбоза. Учитывая, что на международном уровне исследование антифосфолипидного синдрома (АФС) не стандартизировано, по мнению специалистов, обнаружение в сыворотке кофактор-зависимых АФЛ в сочетании с суммарны--------------------Лечебное дело 1.2014

ми АФЛ — наиболее достоверный признак причастности аутоантител к АФС.

Основное, хорошо изученное легочное проявление АФС — тромбоэмболия легочной артерии (ТЭЛА) — практически не отличается от “обычной” тромбоэмболии у пациентов без АФЛ и может быть первым проявлением заболевания. Весьма характерны рецидивы легочных тромбозов. Тем не менее в доступной нам научной литературе практически не встречается исследований, содержащих сведения об антифос-фолипидном феномене при ХОБЛ и БА. Обострение ХОБЛ клиницисты рассматривают как фактор риска ТЭЛА; у 9,7% больных с обострением ХОБЛ выявлен глубокий тромбоз вен нижних конечностей. При анализе результатов аутопсий умерших от обострения ХОБЛ в 89,9% случаев была обнаружена недиагностированная тромбоэмболия мелких легочных артерий (множественные поражения) и в 18,4% — тромбозы проксимальных ветвей легочных артерий. Следовательно, у больных ХОБЛ доказан высокий риск развития ТЭЛА и не исключена антифосфолипидная природа этого осложнения.

Фермент НЭ синтезируется в основном в полиморфно-ядерных нейтрофильных гранулоцитах, макрофагах и эндотелиальных клетках в ходе персистирующего воспаления. Основная функция НЭ — естественное разрушение матриксных белков: коллагена, эластина, протеогликанов, фибронекти-на, ламинина. Излишняя патологическая активность фермента приводит к запуску несбалансированного пути обмена соединительной ткани и, в итоге, к избыточному синтезу и разрастанию фиброзных волокон. В легочной ткани этот патологический эффект проявляется прогрессированием пневмофиброза и эмфиземы. В деградацию альвеолярных стенок при эмфиземе помимо НЭ вовлечены и другие группы протеаз, прежде всего матриксные металлопротеина-зы (ММП), являющиеся продуктом ней-трофилов (ММП-8, ММП-9) и макрофагов (ММП-1, ММП-2, ММП-3, ММП-7,

ММП-9, ММП-12). Для реализации своего литического потенциала они должны быть активированы эластазой. Нейтрофильная эластаза также может ухудшать межэндо-телиальные связи, расщепляя поверхностные протеины. Эндотелиальной травмой в результате действия НЭ может объясняться редукция капиллярного русла как патогенетический механизм легочной эмфиземы. Нейтрофильная эластаза расщепляет рецепторы главных компонентов бактериальной стенки — липополисахаридов CD14, что приводит к уменьшению экспрессии интерлейкина-8 и фактора некроза опухоли а. В результате снижается воспалительный ответ на внедрение микроорганизмов.

Считается, что активность НЭ регулируется системой протеиназных ингибиторов, присутствующих в различных тканях организма. Наибольшее значение имеют а1-протеиназный ингибитор и а2-макроглобулин. Снижение уровня ингибиторов в сыворотке крови приводит к неконтролируемой активации НЭ, что и было доказано при ХОБЛ. Очевидно, что для сохранения гомеостаза при дефиците антипротеаз организму требуется еще один резервный механизм защиты от НЭ — малоизученный синтез антител к НЭ. В доступной научной литературе аутоантитела к НЭ ассоциированы в основном с ревматоидным артритом и васкулитами.

Сравнительный анализ показателей гуморального иммунитета и аутоиммунных сдвигов при ХОБЛ и БА может пролить свет на причину различий в клинической картине, а самое главное, в прогнозе и исходе этих заболеваний.

Цель исследования: определить наличие и уровень антител к НЭ, суммарных аутоантител к КЛ, ФС, ФИ и ФК (антифосфо-липидный скрининг), антител к аннекси-ну V классов иммуноглобулина G (IgG), ^М (АТА), суммарных антител к анти-Р2-ГП классов IgG, ^М, IgА и процентное содержание белковой фракции у-глобулинов в сыворотке крови у пациентов с обострением ХОБЛ или БА.

Материал и методы

В исследование было включено 135 госпитализированных пациентов с обострением ХОБЛ и 45 пациентов с обострением БА (табл. 1, 2). Общими критериями включения пациентов в исследование были: возраст старше 30 лет, документированный диагноз ХОБЛ или БА, наличие признаков обострения этих заболеваний. Критериями исключения из исследования были другие хронические и острые заболевания легких, онкологические заболевания, беременность, почечная и печеночная недостаточность, обострения хронических воспалительных заболеваний иной локализации, осложненное течение ишемической болезни сердца, гипертонической болезни в анамнезе, сахарный диабет. Ни у кого из обследуемых клинических и инструментальных признаков ТЭЛА и иных вариантов артериальных тромбозов выявлено не было. В качестве контроля использовали показатели сыворотки крови 25 студентов Липецкого государственного технического университета в возрасте 18—20 лет, не имеющих в анамнезе хронических заболеваний и добровольно давших письменное согласие на участие в эксперименте.

Распределение пациентов с БА в зависимости от степени тяжести заболевания было следующим: с легкой степенью тяжести — 25,6%, со средней — 50%, с тяжелой — 24,4%.

Забор венозной крови осуществляли утром натощак на 2-й день после поступления в стационар. Содержание белковой фракции у-глобулинов сыворотки крови определяли методом электрофореза на аце-татцеллюлозе с последующим фотометрическим определением с использованием устройства электрофореза сыворотки крови УЭР-01 “Астра”. Уровень аутоантител (класса IgG) к эластазе цитоплазмы нейтрофилов, суммарных аутоантител к КЛ, ФС, ФИ и ФК (антифосфолипидный скрининг), антител к аннексину V классов IgG, ^М, суммарных антител к анти-Р2-ГП классов IgG, ^М, ^А в сыворотке крови

Таблица 1. Характеристика больных ХОБЛ

Параметр Значение

Пол, м/ж 90/45

Средний возраст, годы 63,7 і 19,4

Длительность ХОБЛ, годы 8,5 і 5,3

Стадия ХОБЛ (GOLD), n (%)

I 12 (8,9)

II 42 (31,1)

III 69 (51,1)

IV 12 (8,9)

Частота обострений в год, n 2,2 і 0,8

Таблица 2. Характеристика больных БА

Параметр Значение

Пол, м/ж 14/31

Средний возраст, годы 54,3 і 12,6

Длительность БА, годы 15,2 і 11,9

Частота обострений в год, п 1,4 і 0,6

определяли путем непрямого твердофазного иммуноферментного анализа ELISA. Использовали иммуноферментные наборы для количественного и полуколичествен-ного определения компании ORGENTEC.

Статистическая обработка результатов исследования проводилась с определением средних значений полученных показателей (М) и стандартных отклонений (+о). Доверительный интервал >95% принимался как статистически значимый. Различия считались статистически достоверными при р < 0,05.

Результаты и обсуждение

В ходе исследования в группах ХОБЛ и БА четко выделились две подгруппы — с нормальными (подгруппа “норма”) и превышающими допустимую норму и контрольные величины (подгруппа “патология”) значениями аутоантител (табл. 3).

У большей части пациентов обеих групп значения достоверно не отличались от контрольных показателей, хотя были несколько выше таковых, и не превышали допусти--------------------Лечебное дело 1.2014

Результаты исследований

Таблица 3. Показатели (в ЕД/мл ) суммарных АФЛ, антител к Р2-ГП, к аннексину V, к НЭ в сыворотке крови у пациентов с обострением ХОБЛ и БА

Группа Суммарные АФЛ Антитела к Р2-ГП Антитела к аннексину V Антитела к НЭ

Референсные значения <10,0 <10,0 <5,0 <10,0

Контроль 2,7 ± 0,8 3,2 ± 0,9 2,3 ± 0,6 3,5 ± 1,0

ХОБЛ

подгруппа “норма” 3,1 ± 1,4 (84,0) 5,4 ± 1,4 (84,0) 2,4 ± 1,0 (84,0) 5,5 ± 1,9 (83,6)

подгруппа “патология” 26,5 ± 6,0* (16,0) 13,9 ± 0,9* (16,0) 16,3 ± 3,1* (16,0) 22,2 ± 5,8* (16,4)

БА

подгруппа “норма” 3,6 ± 0,9 (70,4) 3,7 ± 1,1 (75,0) 2,3 ± 0,6 (50,0) 5,3 ± 2,3 (92,5)

подгруппа “патология” 25,3 ± 7,3* (29,6) 13,3 ± 2,5* (7,4) 9,8 ± 1,9* (14,8) 23,3 ± 6,5* (7,5)

* Достоверные различия с контрольной группой (р < 0,001). Примечание. В скобках - процент пациентов от общей группы.

мые нормативы. В то же время четко выделились подгруппы со значениями, превышающими в 6,3 и 6,7 раза (при ХОБЛ и БА соответственно) контрольные показатели (р < 0,001), т.е. примерно у каждого 6-го пациента в группе ХОБЛ и у каждого 13-го в группе БА были выявлены высокие концентрации аутоантител как признак очевидного аутоиммунного процесса в период обострения хронического заболевания.

Интересной особенностью является наличие всех типов определяемых антител в подгруппе “патология” у больных ХОБЛ и неравномерное распределение антител у больных БА. Так, суммарные АФЛ определялись у большего количества положительных по антителам больных БА, практически в 2 раза реже встречались антитела к аннексину V и в 2,5 раза реже — антитела к Р2-ГП и НЭ. Это свидетельствует о том, что у части больных ХОБЛ системный аутоиммунный сдвиг имеет неспецифический и тотальный характер и отражает высокий риск тромбозов в присутствии всех компонентов АФС-каскада. У больных БА выработка антител носит специфический оттенок: при довольно высокой концентрации суммарных АФЛ в общей группе БА имел место относительный недостаток антител к кофакторным белкам Р2-ГП и аннексину V. Это характеризует неэффективность

АФС-каскада у 22,2% положительных по антителам пациентов и является решающим положительным моментом в плане прогноза АФС-зависимых артериальных тромбозов.

Обнаружение АФЛ у больных ХОБЛ было характерно только для среднетяжелого и, особенно, тяжелого течения заболевания. Все больные имели стаж курения и хронического кашля более 30 лет. В группе БА наличие аутоантител к АФЛ сочеталось с длительным стажем заболевания (более 25 лет), среднетяжелым и тяжелым его течением, а среди выявленных носителей антител были как курильщики, так и никогда не курившие пациенты.

Учитывая, что функцией антител (и аутоантител) обладает в основном сывороточная белковая фракция у-глобулинов, мы проследили связь последней с наличием/отсутствием аутоантител. На рис. 1 отражено содержание фракции у-глобулинов (в % от контроля) у больных ХОБЛ и наглядно показан дефицит иммуноглобулинов, нарастающий на фоне снижения респираторной функции по мере прогрессирования заболевания. У больных БА общий показатель также был несколько снижен по сравнению с контролем, но, как и при ХОБЛ I и II стадии, не выходил за рамки нижней границы нормы. Наиболее значимое отклонение на-

тім

О

&

X

с

и

Е-

с

м

с

X

X

£

ю

с

ч

л

&

©

100 г

80 -

60 -

40 -

20 -

0

85,2

66,9

ХОБЛ I ХОБЛ II ХОБЛ III ХОБЛ IV БА* БА**

Рис. 1. Содержание фракции у-глобулинов относительно контрольных величин (принятых за 100%) у пациентов с обострением ХОБЛ І—ІУ стадии и БА. Различия всех показателей с контролем достоверны (р < 0,001). * Общий показатель больных БА. ** Показатель больных БА длительного, плохо контролируемого течения.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

блюдалось при тяжелой, длительной, плохо контролируемой БА, в том числе с частыми обострениями.

Но не у всех пациентов с ХОБЛ и БА было зафиксировано снижение уровня фракции у-глобулинов (и по сравнению с контролем, и, что важнее, по сравнению с референсными значениями). Количество подобных случаев в группах значимо увеличивалось параллельно с прогрессированием ХОБЛ, а также при длительной и/или плохо контролируемой БА (рис. 2).

При этом аутоантитела и к НЭ, и к фосфолипидам встречались в 2 раза чаще у пациентов с низким уровнем у-глобулинов, стажем болезни более 25 лет, среднетяжелым и тяжелым течением ХОБЛ и плохо контролируемой БА (р < 0,001).

Заключение

Резюмируя полученные результаты, отметим, что снижение содержания у-глобулинов в сыворотке крови у ряда пациентов с ХОБЛ и БА — это признак не только длительного прогредиентного тяжелого течения и/или неблагоприятного прогноза заболевания, но и высокого риска

манифестации аутоиммунного синдрома на фоне угнетения гуморального иммунитета. На примере ХОБЛ впервые были отслежены и продемонстрированы все три варианта постинфекционного клиникоиммунологического синдрома (СПИВИД, ПИФАС и СПИВИДАС). На клиническом примере обоснована наибольшая потен-

100 90 * 80 1 70

| 60 50 40 І 30

з

ю

о

в

и

% 20 10 о

35,7

60,7

- 100

75,0

64,3

22,0

78,0

39,3

25,0

БА

■ Иммунодепрессия Норма

Рис. 2. Процентное соотношение пациентов с ХОБЛ 1—1У стадии и БА с нормальными и сниженными величинами у-глобулинов.

циальная опасность сочетания вторичного иммунодефицита и аутоиммунной реакции. Дисбаланс антител с формированием аутоагрессии, очевидно, связан с финальным дефицитом усиленного потребления у-фракции на фоне многолетнего воспаления, бактериальной колонизации и включения механизмов иммуносупрессии и аутоагрессии при среднетяжелой и тяжелой ХОБЛ. При длительной БА избыточное потребление иммуноглобулинов и, как следствие, гипогаммаглобулинемия могут быть связаны с наличием характерных для БА и атопии ^Е. Причем синтез антител рассмотренных нами типов свидетельствует о тяжелых системных нарушениях с запуском механизмов гиперкоагуляции, что в сочетании с эндотелиальной дисфункцией усугубляет гипоксию, нарушение микроциркуляции и запускает порочный круг нарушения кровоснабжения не только в легочной ткани, но и в организме в целом. В результате прогнозируемы микро- и макротромбозы, клеточный апоптоз, нарушение регенерации легочной ткани с прогрессированием пневмофиброза. На наш взгляд, появление антител к агрессивной НЭ указывает на неэффективность ферментативной антипротеазной защиты при длительном течении ХОБЛ и БА, когда грань между этими заболеваниями посте-

пенно стирается параллельно с прогрессированием пневмофиброза. Очевидно, что переход болезни на этап системных сдвигов резко увеличивает риск летального исхода.

Выводы

Выявление гипогаммаглобулинемии, особенно в сочетании с антителами к НЭ, АФЛ, аннексину V и Р2-ГП, является простым и достоверным методом отбора прогностически неблагоприятных случаев обострения ХОБЛ и БА. У таких пациентов значительно выше риск опасных для жизни осложнений (артериальных тромбозов, необратимого фатального ремоделирования бронхов и легочных сосудов, пневмофиброза и эмфиземы с потерей дыхательных объемов) и развития системных нарушений на фоне угнетения гуморального иммунитета. Эта группа больных нуждается в лечении обострений в условиях стационара, дополнительной профилактике нарушений микроциркуляции, разработке индивидуальной программы ведения и иммунокоррекции, динамическом наблюдении с повторным анализом протеинограммы и определением антител в динамике.

Срекомендуемой литературой вы можете ознакомиться на нашем сайте www.atmosphere-ph.ru

Autoimmune Syndrome as a Marker of Long-term and Unfavourable Course of COPD or Asthma Yu.R. Agapova, A.V. Gulin, and E.V. Malysheva

The article deals with serum levels of antiphospholipid antibodies, anti-elastase antibodies, and y-globulin fraction in patients with exacerbation of COPD or asthma. Patients with severe and long-term disease with frequent exacerbations had increased levels of autoantibodies and immunoglobulin deficiency. It is recommended to identify and correct such abnormalities.

Key words: autoimmune syndrome, COPD, asthma, antiphospholipid antibodies, anti-elastase antibodies, y-glo-bulin fraction.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.