Динамика тестостерон-зависимой функциональной активности клеточного иммунитета в зависимости от уровня поражения позвоночника у больных с нейротравмой и хроническим обструктивным заболеванием легких Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

иииниииниииивминвиии

УДК : 616.24:611.018.7:612.61+616-001

Динамика тестостерон-зависимой функциональной активности клеточного иммунитета в зависимости от уровня поражения позвоночника у больных с нейротравмой и хроническим обструктивным заболеванием легких

В. П. Устюжанин

Сакский центральный военный клинический санаторий, г. Саки

Ключевые слова: травматическая болезнь спинного мозга, клеточный иммунитет, хроническое обструктивное заболевание лёгких

Состояние нервной системы во многом определяет вероятность возникновения воспаления в органах дыхания и степень выраженности повреждения ткани. Это понятно, если учесть, что интегральным проявлением нарушения нервнотрофических и других связей нейронов и клеток-мишеней служит снижение их устойчивости к разным повреждающим факторам. У больных с нейротравмой нередки ситуации, в которых обычные, не повреждающие в норме воздействия вызывают альтерацию [1]. Эти данные соответствуют результатам многочисленных клинических наблюдений, в которых снижение общей резистентности организма вследствие старения, тяжелых неврозов и заболеваний центральной и периферической нервной системы способствует увеличению частоты возникновения и тяжести течения воспалительных процессов [6, 7, 11].

При определении распространенности легочных симптомов у лиц с хронической травмой спинного мозга установлено, что у 68 % обследованных отмечался один или несколько респираторных симптомов. Такая наиболее распространенная жалоба, как одышка была ассоциирована с уровнем поражения и встречалась в 73 % случаев у больных с высокой тетрапле-гией, в 58 % - с низкой тетраплегией [21]. Одним из объяснений высокой частоты развития неспецифических воспалительных заболеваний у больных с нейротрав-мой служит развивающийся у них выраженный эндокринный дисбаланс. Так, травма спинного мозга у больных мужского пола приводит прежде всего к стойкой дисфункции гипофизарно-гонадной

оси, включая формирование гипогонадиз-ма [5, 15, 17].

Еще одной важной особенностью травматической болезни спинного мозга является нарушение функции внешнего дыхания, в том числе за счет развития дисфункции дыхательных мышц. Так, по данным спирографии у больных с травмой спинного мозга ФЖЕЛ, ОФВ1, пиковая экспираторная скорость выдоха и максимальная вентиляция легких обратно коррелируют с уровнем поражения (чем более высоким был уровень поражения, тем более низким - значение параметра) [12]. В этой связи необходимо упомянуть, что у больных хронической обструктив-ной болезнью легких (ХОЗЛ) анаболические стероиды способствуют повышению мышечной массы и улучшению силы дыхательных мышц [16].

Таким образом, важной "точкой соприкосновения" при спинальной травме, ХОЗЛ и легочной недостаточности, по нашему мнению, может являться коррекция гипогонадизма, позволяющая, в частности, уменьшать респираторную дисфункцию. Вопросы иммуноактивного влияния андрогенов у больных с ХОЗЛ и нейротравмой в научной литературе не освещены. Интерес же к изучению имму-нотропного действия гормонов репродуктивной сферы обусловлен, в частности, наличием специфических мест связывания (рецепции) для всех классов стероидных (в том числе половых) и ряда других гормонов не только внутри большинства клеток, включая иммунокомпетентные, но и на плазматических мембранах. [8]. Это еще раз доказывает, что зрелые им-муноциты (не являющиеся эффекторны-

ми клетками для репродуктивных гормонов в традиционном "эндокринологическом" трактовании) способны воспринимать и реагировать на гормональный сигнал.

Учитывая вышесказанное, общей целью исследования явилось научное обоснование целесообразности использования и оценка клинической эффективности применения анаболических стероидов в комплексном лечении ХОЗЛ у мужчин с травматической болезнью спинного мозга в позднем восстановительном периоде. В рамках указанной цели в статье представлены результаты исследования у подобных больных особенностей иммунного статуса, а также влияния человеческого тестостерона на экспрессию лимфоцитами поверхностных идентификационных маркеров СБ3+, СБ4+ в витраль-ном "нагрузочном" эксперименте.

Материал и методы исследования

Под наблюдением состояло 158 больных мужского пола (в возрасте 28-40 лет) в позднем восстановительном периоде травматической болезни спинного мозга и находившихся на лечении в Сакском центральном военном клиническом санатории (Саки). Все обследованные больные были разделены на следующие группы: 1-я группа - 30 лиц с травматической болезнью спинного мозга с поражением шейного отдела позвоночника, без патологии органов дыхания; 2-я группа - 22 спинальных больных с уровнем поражения - шейный отдел, страдающих ХОЗЛ; 3-я группа - 28 лиц с травматической болезнью спинного мозга с поражением

нью спинного мозга без бронхолегочного заболевания (1-й, 3-й и 5-й групп) при поступлении в санаторий не выходит за пределы физиологического диапазона и существенно не меняется в инкубационных моделях с тестостероном. У больных ХОЗЛ с нейротравмой в анамнезе (2-я, 4-я и 6-я группы) при поступлении в санаторий выявлено статистически значимое снижение показателя CD3+ на 21,1-28,8 % (р < 0,02). Установлено также, что у больных 2-й и 4-й групп тестостерон оказывает модулирующее влияние экспрессию лимфоцитами поверхностных идентификационных маркеров CD3+.

Указанные факты свидетельствуют, что у больных ХОЗЛ имеет место модификация рецепторного поля Т-лимфоцитов, характеризующаяся снижением экспрессии пан-Т-клеточных идентификационных маркеров - CD3+-рецепторов. С другой стороны, полная отмена модификации рецепторного поля лимфоцитов (по показателю CD3+) под влиянием андро-гена документирует действенный функциональный резерв Т-клеточного звена иммунитета у больных травматической болезнью спинного мозга и ХОЗЛ.

Содержание CD4+-лимфоцитов (опыт 1(CD4+)) у больных с травматической болезнью спинного мозга без хронической бронхообструктивной патологии (1-я, 3-я и 5-я группы) не выходит за пределы грудного отдела позвоночника, без пато- вариантах "нагрузочных тестов" с преин- диапазона физиологических колебаний, а логии органов дыхания; 4-я группа - 26 кубацией клеток с гормонами в следую- у больных с сочетанной спинальной и больных с травматической болезнью щей серии условно пронумерованных бронхолегочной патологией (2-я, 4-я и 6-я спинного мозга с уровнем поражения - опытов: опыт 1(CD): суспензия монону- группы) - снижено на 28,1-21,7 % (р и р2 грудной отдел, страдающих ХОЗЛ; 5-я клеаров ) определение CD; опыт 2(CD): < 0,05). Установлено также, что в нагру-группа - 31 больной с травматической суспензия мононуклеаров ) преинкубация зочной экспериментальной модели с те-болезнью спинного мозга с уровнем по- лимфоцитов с 3,5 мкг/мл человеческого стостероном (опыт 2(CD4+)) у больных ражения - поясничный отдел, без патоло- тестостерона (TESTOSTERONE, PURITY 1-й, 3-й и 5-й групп половой стероид не гии органов дыхания; 6-я группа - 21 BY HPLC 99,6%, SIGMA, США) в среде оказывает существенного влияния на ис-больной с травматической болезнью 199 в течение 30 мин в термостате при следованный показатель, а у больных 2-й, спинного мозга с поражения поясничного 37оС С отмывание клеток т определение 4-й и 6-й групп - способствует возвраще-отдела позвоночника и ХОЗЛ. Контроль- CD. нию экспрессии CD4+-рецепторов к фи-

ную группу составили 26 здоровых лиц в Определяли индексы: индуцированной зиологическому уровню. возрастном диапазоне 30-50 лет. неспецифической Т-хелперной активно- Таким образом, нами обнаружено гор-

У всех обследованных лиц с ХОЗЛ при сти (ИИНТХЕЛП.), эндотоксин(ЭТ)-ин- моно(тестостерон)-опосредованное моду-поступлении в Сакский центральный во- дуцированной хелперной активности лирующее влияние на такую основную енный клинический санаторий зареги- (ЭТ-ИИНТХЕЛП.), неспецифической Т- иммунорегуляторную субпопуляцию стрирована ремиссия ХОЗЛ, поэтому супрессорной активности (ИИНТСУПР.) лимфоцитов, так Т-хелперы/индукторы идентификация степени тяжести заболе- и ЭТ-индуцированной супрессорной ак- при использовании метода мембранной вания проводилась непосредственно при тивности (ЭТ-ИИНТСУПР.) [14, 19]. ЭТ иммунофлюоресценции. При этом "ре-поступлении при стабильном клиниче- получали из штаммов E.coli K 30 и C гламентирующим" иммуноактивное влия-ском состоянии и отсутствии основных 600(1их)^-мутанты) по методу Westphal ние полового стероида условием является проявлений обострения воспалительного O. [22]. исходное (до постановки эксперимента)

процесса в бронхолегочной системе [2, снижение секреции эндогенного тесто-

10]. Материалом исследования служила Результаты и °бсУждение стерона (гипергонадотропный гипогона-

кровь. дизм у больных 1-й-4-й групп). Эти фак-

Для определения субпопуляций лимфо- Результаты экспериментов, характери- ты целесообразно рассмотреть в аспекте цитов по дифференцировочным антиге- зующих динамику экспрессии Т-лимфо- очевидной противоречивости результатов нам (CD3+, CD4+) использован метод цитарных поверхностных клеточных опубликованных научных работ (разно-мембранной иммунофлюоресценции с маркеров CD3+ и CD4+ у больных 1-й - направленные эффекты гормонов), посвя-применением гибридомных монокло- 6-й групп под влиянием преинкубации щенных эндокринным воздействиям на нальных антител к лейкоцитарным диф- клеток с тестостероном представлены в иммунную систему, что объясняется в на-ференцировочным антигенам и антиге- Табл. 1 стоящее время исходным (до проведения

нам активации серии LT предприятия эксперимента) состоянием последней, до-

"Сорбент" (Институт иммунологии Из представленных в табл. 1 данных зозависимым эффектом и особенностями РАМН, Москва). Дополнительно нами ис- видно, что содержание CD3+-лимфоци- построения биологической модели экспе-следовались показатели CD3+ и CD4+ в тов у больных с травматической болез- риментов [9]. С другой стороны, зависи-

Табл. 1

Динамика содержания CD3+ и CD4+ под влиянием тестостерона у больных 1-й - 6-й групп, %

Группа Стат. показ. Опыт 1(CD3+) Опыт 2(CD3+) Опыт 1(CD4+) Опыт 2(CD4+)

1-я группа M ± m n Р P1 58,6 ± 3,2 30 < 0,5 61,0 ± 3,6 30 > 0,5 > 0,5 39,6 ± 2,2 30 < 0,5 41,6 ± 3,1 30 > 0,5 > 0,5

2-я группа M ± m n p р1 р2 49,7 ± 2,2 22 < 0,01 < 0,05 57,4 ± 3,1 22 < 0,5 < 0,05 < 0,5 32,5 ± 1,9 22 < 0,001 < 0,02 38,6 ± 2,2 22 < 0,2 < 0,05 < 0,5

3-я группа M ± m n p р1 60,6 ± 3,7 28 > 0,5 63,2 ± 3,8 28 > 0,5 > 0,5 41,0 ± 2,5 28 > 0,5 40,2 ± 3,0 28 < 0,5 > 0,5

4-я группа M ± m n p р1 р2 45,3 ± 2,8 26 < 0,001 < 0,001 56,8 ± 3,9 26 < 0,5 < 0,02 < 0,5 31,2 ± 2,0 26 < 0,001 < 0,01 39,1 ± 2,5 26 < 0,2 < 0,02 > 0,5

5-я группа M ± m n p р1 56,0 ± 3,3 31 < 0,2 58,1 ± 4,1 31 < 0,5 < 0,5 41,8 ± 2,7 31 > 0,5 39,7 ± 2,4 31 < 0,5 > 0,5

6-я группа M ± m n p рр12 р2 50,2 ± 3,5 21 < 0,02 < 0,5 56,6 ± 4,0 21 < 0,5 < 0,5 > 0,5 34,0 ± 2,3 21 < 0,01 < 0,05 40,8 ± 2,7 21 < 0,5 < 0,1 > 0,5

Здоровые M ± m n 63,6 ± 4,3 26 43,4 ± 2,1 26

Примечание: р - достоверность различий, высчитанная в сравнении с контрольной группой (здоровые лица), р1 - достоверность различий, высчитанная в сравнении с опытом 1(CD3+) в той же группе, р2 - достоверность различий, высчитанная в сравнении с соответствующим показателем у больных 1-й и 2-й, 3-й и 4-й, 5-й и 6-й групп.

Табл. 2

Неспецифическая и ЭТ-индуцированная хелперная и супрессорная функциональная активность лимфоцитов у больных 1-й-6-й групп при поступлении в санаторий, %

Группа Стат. ИИНТХЕЛП. ЭТ- ИИНТСУПР. ЭТ-

показатель ИИНТХЕЛП. ИИНТСУПР.

1-я группа M + m 23,1 ± 1,3 19,3 ± 1,2 36,6 ± 1,9 30,6 ± 1,6

n 30 30 30 30

p > 0,5 > 0,5 < 0,5 < 0,02

2-я группа M + m 18,5 ± 1,1 25,9 ± 1,2 32,1 ± 2,2 26,3 ± 1,2

n 22 22 22 22

p < 0,05 < 0,02 < 0,02 < 0,001

p1 < 0,01 < 0,001 < 0,2 < 0,05

3-я группа M + m 22,9 ±1,4 18,5 ± 0,9 38,1 ± 2,1 31,4 ± 1,6

n 28 28 28 28

p > 0,5 < 0,5 > 0,5 < 0,05

4-я группа M + m 17,7 ± 0,9 25,3 ± 1,3 30,3 ± 1,7 27,3 ± 1,2

n 26 26 26 26

p < 0,01 < 0,05 < 0,01 < 0,001

p1 < 0,01 < 0,001 < 0,01 < 0,05

5-я группа M + m 23,8 ± 1,4 19,0 ± 1,0 35,7 ± 2,0 31,1 ± 1,5

n 31 31 31 31

p > 0,5 > 0,5 < 0,01 < 0,05

6-я группа M + m 18,1 ± 1,1 26,0 ± 1,4 28,6 ± 2,1 25,8 ± 1,3

n 21 21 21 21

p < 0,02 < 0,02 < 0,001 < 0,001

p1 < 0,01 < 0,001 < 0,02 < 0,01

Здоровые M ± m 23,5 ± 1,9 20,4 ± 1,8 40,2 ± 2,6 37,1 ± 2,2

лица n 26 26 26 26

Примечание: р - достоверность различий, высчитанная в сравнении с соответствующим показателем в контрольной группе (здоровые лица), р1 - достоверность различий, высчитанная между соответствующими показателями у больных 1-й и 2-й, 3-й и 4-й, 5-й и 6-й групп.

мость эффекта иммунокоррекции (включая экстраиммунную) также определяется не только фармакологической про-фильностью препаратов, но и исходным характером иммунологических

расстройств [4]

В настоящее время в связи с открытием Т-хелперов (Тх) 1-го и 2-го типа [20] су-прессорная функция Т-лимфоцитов является наиболее дискутабельной. Поэтому для оценки функциональных свойств основных иммунорегуляторных субпопуляций лимфоцитов нами исследована неспецифическая и ЭТ-индуцированная хелперная и супрессорная активность лимфоцитов. Известно, что баланс между Тх 1-го и Тх 2-го типа поддерживается регуляторными цитокинами [13]. Так, переключение развития иммунного ответа по клеточному типу, за который отвечают Тх 1-го типа, осуществляется регу-ляторными цитокинами - ИЛ-12 (макро-фагального происхождения) и ф ИФ (Тх 1-го происхождения). С другой стороны, Тх 2-го типа продуцируют ИЛ-10, который является супрессорным цитокином по отношению Тх 1-го типа [18, 3].

Результаты исследования неспецифической и ЭТ-индуцированной хелперной и супрессорной функциональной активности лимфоцитов представлены в Табл. 2

Как следует из цифрового материала, представленного в табл. 2, у больных с травматической болезнью спинного мозга без ХОЗЛ (1-я, 3-я и 5-я группы) показа-

тели ИИНТХЕЛП., ЭТ-ИИНТХЕЛП., ИИНТСУПР. не выходят за пределы диапазона физиологических колебаний, а ЭТ-ИИНТСУПР. снижен на 17,5% (р < 0,02). У больных 2-й, 4-й и 6-й групп выявлено уменьшение функциональной активности Т-Т-индуцированных хелперов на 24,7-21,3 % (р < 0,05), возрастание Т-В-индуцированной хелперной активности на 27,5-24,0 % (р < 0,05), снижение Т-Т индуцированной супрессорной активности и Т-В индуцированной супрес-сорной активности соответственно на 28,9-20,1 % (р < 0,02) и 30,5-26,4 % (р < 0,001).

Выводы

1. Эндокринный контроль функциональной активности иммунной системы реализуется, в том числе, на уровне гормонов репродуктивной сферы - тестостерона. Иммуноактивное влияние последнего "регламентируется" исходной (до постановки витральных экспериментов) функциональной активностью клеточного иммунитета.

2. У больных ХОЗЛ, протекающим у лиц с травматической болезнью спинного мозга использование заместительной терапии тестостероном с целью экстраиммунной иммунокоррекции патофизиологически обосновано.

Литература

1. Блинова Е.И. К экспериментальному обоснова-

нию патогенеза нейрогенных артропатий. — В кн.: Нарушение механизмов регуляции и их коррекция. — Т. 1. — М.: Медицина, 1989. — С.9.

2. Бронхгальна астма, хронгчний бронхт, пнев-монгя — сучасне уявлення проблеми / Ю.1 Фещенко, В.М. Мельник, В.М. Петренко, В.П. Мельник // Матер. наук. праць II з'гзду фтизгатргв та пульмоно-логгв Украгни. — К. — 1998. — С.10—16.

3. Дранник Г.Н. Клиническая иммунология и аллергология. — Одесса: «АстроПринт», 1999. — 604 с.

4. Земсков В.М., Земсков А.М. Принципы дифференцированной иммунокоррекции // Иммунология. —

1996. — №3. — С.4—10.

5. Зиновьев А.С., Кононов А.В. Хроническое воспаление слизистых оболочек: интеграция иммунитета и регенерации // Архив патологии. — 1997. — Т.59. — №3. — С. 18—24.

6. Клиническая иммунология. Руководство для врачей / Под ред. Е.И.Соколова. — М.: Медицина, 1998.

— 272 с.

7. Рогов К.А. Воспаление в пожилом и старческом возрасте // Воспаление. Руководство для врачей. / Под ред. В.В.Серова, В.С.Паукова.— М.: Медицина, 1995. — С.311-325.

8. Сергеев П.В., Духанин А.С., Шимановский НЛ. Плазматическая мембрана клетки-мишени и стероидные гормоны: начало спора или его завершение? // Бюл. эксперим. биологии и медицины. — 1995. — №10. — С.342—348.

9. Теппермен Дж, Теппермен Х. Физиология обмена веществ и эндокринной системы: Пер. с англ. — М.: Мир, 1989. — 653 с.

10. Фещенко Ю.1., Мельник В.М. Проблеми ту-беркульозу та неспецифичних хвороб органгв дихання в Украгнг // Матер. наук. праць II з'гзду фтизгатргв та пульмонологгв Украгни — К. — 1998. — С.95—97.

11. Хмельницкий О.К., Ступина А.С. фундаментальная морфология эндокринной системы при атеросклерозе и старении. — М.: Медицина, 1989. — 248 с.

12. Almenoff P.L., Spungen A.M., Lesser M. Pulmonary function survey in spinal cord injury: influences of smoking and level and completeness of injury // Lung.

— 1995. - Vol.173, №5. — Р.297-306.

13. Amnon A. Signaling differences betwen Th1 vs Th2 lymphocytes / / Postgraduate sylladus 56th Annual Meeting Ammer. Acad. of Allergy Asthma and Immunol. March 3— March 8 — 2000. — San Diego. — 227—250.

14. Boriani S., Palmisani M., Donati U. The treatment of thoracic and lumbar spine fractures: a study of 123 cases treated surgically in 101 patients / / Chir. OrganiMov. - 2000. - Vol.85, №2. — Р.137-149.

15. Brackett N.L., Lynne CM, Weinman M.S. Endocrine profiles and semen quality of spinal cord injured mem // J. Urol. - 1994. - Vol.151, №1. — Р.114-119.

16. Casaburi R. Rationale for anabolic therapy to facilitate rehabilitation in chronic obstructive pulmonary disease // Baillieres Clin. Endocrinol. Metab. - 1998. -Vol. 12, №3. — Р.407-418.

17. Cortes-Gallegos V., Castaneda G, Alonso R. Diurnal variations of pituitary and testicular hormones in paraplegic men // Arch. Androl. — 1996. - Vol.8, №3.

— Р.221-226.

18. Gupta S, Schwartz. S.A., Good R.A. Subpopulation of human T—lymphocytes. — Cellular basis of Concanavalin A-induced T-cell-mediated suppression of immunoglobulin production by B-lymphocytes from normal humans //Cell. Immunol. — 1979. — Vol. 44. — № 2.

— P. 242—25.

19. Moller G., Yammarstrom L, Moller E, Persson U., Smith E. Lymphocyte activation by Concanavalin A // Proceedings of the Fourth European Immunology Meeting. — Budapest, 1978. — P. 178—189.

20. Romagnani S. Lymphokine production by human T cells in disease statea // Annu. Rev. Immunol. — 1994. — № 12.— Р. 227—257.

21. Self-reported prevalence of pulmonary symptoms in subjects with spinal cord injury / A.M.Spungen, D.R.Grimm, M.Lesser, W.A.Bauman, P.LAlmenoff // Spinal Cord. — 1997. - Vol.35, №10. — Р.652-657.

22. Westphal O. Bacterial endotoxins: chemical and clinical aspects / Weinheim. — 1984. — Vol.11, №6. — P.3—10.

Динамка тестостерон-залежноТ функцюнальноТ активност клiтинного iмунiтету в залежност вiд рiвню ураження хребта у хворих з нейротравмою i хрошчним обструктивним захворюванням легенiв

В. П. Устюжашн

У хворих чолов1чоТ стат1, страждаючих на хрон1чне обструктивне захворювання легенiв, що прот1кае на тл1 спiнальной травми, вивчено достаток кл1тинного iмунiтету i вплив тестостерона на експрес1ю поверхневих iдентифiкацiйниx маркерiв CD3+, CD4+ у в1тральному експериментi. Встановлено, що у хворих на травматичне ураження спинного мозку ендокринний контроль функцюнальноТ активнaстi iмуннaí системи реал1зуетъся на р1-внi гормону репродуктивноТ сфери тестостерону. Iммунaактiвний вплив останнъого залежить вiд початковоТ (до постановки вггральних експериментiв) функцiaналънaТ активнaстi клггинного iмунiтету. Виявлений 1ммуноакт1-вний вплив тестостерона обумовлюе доцшъшсть корекцгТ його системного ргвня при поеднаному перебггу нейро-травми 1 хрон1чн1й бронхообструкт1вноТ патологи.

Ключов1 слова: травматична хвороба спинного мозку, кл1тинний 1мун1тет, хронгчне обструктивне захворювання леген1в.

The influence of the level of spinal cord injury upon the dynamics of testosteron-dependent functional activity of the cell immunity in patients with chronic obstructive pulmonary disease

V. P. Ustyuzhanin

The cell immunity and the influence of testosterone upon the CD3+, CD4+ expression in vitro were studied in male patients with chronic obstructive pulmonary disease and spinal cord injury. It is established that endocrine control of the functional activity of immune system in patients with spinal cord trauma is realized at the reproductive hormones (testosterone) level. The influence of testosterone on immune system depends on previous (before in vitro tests) condition of the functional activity of the cell immunity. The revealed influence of testosterone on immune system demonstrates the advisability of systemic testosterone level correction in case of combined course of spinal cord injury and chronic bronchial obstructive pathology.

Key words: spinal cord injury, cell immunity, and chronic obstructive pulmonary disease.