CC BY
77
УДК 616.34-022.6-053.2
ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКИЕ, ИММУНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ БАКТЕРИАЛЬНЫХ И ВИРУСНЫХ ОСТРЫХ НЕЙРОИНФЕКЦИЙ У ДЕТЕЙ
Е.А. Богайчук, Р.К. Бабик ЧелГМА, г. Челябинск
Установлена наибольшая значимость в этиологической структуре гнойных бактериальных менингитов у детей раннего возраста трех возбудителей: менингококков, пневмококков, гемофильных палочек. На фоне вторичных иммунодефицитов возрастает роль вируса простого герпеса I и II типов (ВПГ), цитомегаловируса (ЦМВ) в сочетанной бактериальной патологии нервной системы. Высокая фагоцитарная активность нейтрофилов отмечалась преимущественно у детей с неосложненными формами гнойных менингитов. Неблагоприятным фактором течения бактериальных менингитов у детей, наряду с выявлением вируса простого герпеса (ВПГ) I и II типа и ЦМВ, являлось низкое значение интерферона □ гамма (Ш№-у). Кроме того, коррелировалось с тяжестью инфекционного процесса увеличение содержания метаболитов оксида азота (N0) в периферической крови больных.
Ключевые слова: иммунитет, менингиты, дети.
Инфекции центральной нервной системы (ЦНС) у детей раннего возраста относятся к одним из наиболее тяжелых и неблагоприятных по своим последствиям заболеваний [1, 2]. Этиологическая расшифровка нейроинфекций имеет важное практическое значение, поскольку позволяет не только оценить эпидемиологическую ситуацию по отдельным нозологическим формам в регионе, но и определиться с выбором адекватной этиотропной и патогенетической терапии. Общепризнано, что в патогенезе неблагоприятного течения инфекций особое значение играют иммунные механизмы [2-6]. В этой связи мониторинг таких полиэтиологичных заболеваний у детей, как менингиты и менингоэн-цефалиты, с оценкой иммунного статуса больных, представляется чрезвычайно актуальным. Особое внимание вызывают микст-инфекции ЦНС как менее изученный патологический процесс у детей. Вместе с тем при уточнении факторов вторичных иммунодефицитов в многочисленных отечественных и зарубежных исследованиях в последние годы значительно возросла роль вируса простого герпеса I и II типов (ВПГ 1-11), цитомегаловирусов (ЦМВ). В связи с этим представляет особый интерес установление вклада герпетических вирусов в инфекционную патологию центральной нервной системы.
Недостаточно изучена роль оксида азота (N0) при ряде инфекционных заболеваний, особенно в педиатрии. Обладая свободнорадикальными свойствами, N0 контролирует многие биохимические процессы и функции организма [7-10]. С тех позиций, что N0 является не только вазодилататором, но и медиатором воспаления и иммуногенеза,
вызывает наибольший интерес изучение его значения при инфекционном поражении ЦНС.
Цель работы. Уточнить эпидемиологические и иммунологические особенности бактериальных и вирусных нейроинфекций у детей и с учетом различий при этом значений показателей иммунного ответа и нитроксидергических процессов, прогнозировать течение заболевания и развитие осложнений.
Материал и методы исследования. В работе представлены данные этиологического, иммунологического анализа обследования 89 детей раннего возраста с гнойными менингитами и менингоэн-цефалитами, из которых 30 пациентов были герпе-синфицированными, и 15 пациентов с герпетическими энцефалитами. Обследование больных и наблюдение за ними проводились на базе отделений нейроинфекций и инфекционной реанимации МУЗ «Детская клиническая больница № 8П г. Челябинска, за период с 2005 по 2011 год. План нашего обследования детей соответствовал дизайну йлучай-контрольП Критерии включения пациентов в исследование: наличие синдромов гнойного менингита, менингоэнцефалита или энцефалита, особенно у герпесинфицированных ВПГ и/или ЦМВ.
Всем больным выполнялись клиническое обследование, оценка эпидемиологического анамнеза и объективного статуса. Лабораторные исследования включали общие и биохимические анализы крови, мочи, спиномозговой жидкости. Кроме того, проводился мониторинг уровней электролитов, мочевины, креатинина, показателей билирубина, АСТ, АЛТ, протеинограммы, гемостаза, кислотно-щелочного состояния организма больных.
Проблемы здравоохранения
По показаниям проведены инструментальные исследования, такие как: ЭЭГ, Эхо-ЭГ, КТ, МРТ головного мозга.
Этиология заболевания уточнялась исследованиями ликвора следующими методами: бактериологическими, вирусологическими, ПЦР. Экспресс исследования ликвора и крови проводили реакцией латекс-агглютинации с использованием латекс-диагностических препаратов. Герпетическая инфекция ВПГ и/или ЦМВ этиологии подтверждена исследованиями крови, мочи, ликвора методом ПЦР и ИФА сыворотки крови с определением специфических антител.
Иммунологическое обследование проводилось в НИИ иммунологии ГОУ ВПО ЧелГМА Рос-здрава. Определение субпопуляций циркулирующих лимфоцитов в периферической крови обследованных детей проводилось по методике им-мунофенотипирования в модификации Сибиряка С.В. с соавторами (1997). Использовались при этом моноклональные антитела серии ИКО (НПЦ «МедБиоСпектр» Москва): анти-СБ3, анти-СБ4, анти-СБ8, анти-СБ10, анти-CDHb, анти-СБ16, анти-СБ20, aнти-CD25, aнти-CD34, aнти-CD56, aнти-CD95, анти-HLA-DR. Фагоцитарную функцию нейтрофилов изучали на модели поглощения частиц полистирольного латекса, параллельно определяли лизосомальную активность по показателям интенсивности люминисценции лизосом в цитоплазме фагоцитов, окрашенных акридиновым оранжевым (Фрейдлин И.С., 1988). Кислородзави-симый метаболизм исследовали с помощью спонтанного и индуцированного латексом НСТ-теста. Всем пациентам также определяли в сыворотке крови количество иммуноглобулинов классов A, M, G (Manchini G.), исследовали уровни комплемента СН50 и его компонентов (С1, С2, С3, С4, С5).
Определение оксида азота в сыворотке крови проводили по количеству его метаболитов нитритов (NO2) и нитратов (NO3). Сумму конечных продуктов метаболизма NO определяли в сыворотке крови по L.C. Green с соавторами, с учетом рекомендаций О.М. Драпкиной, Н.В. Кулаковой. Поскольку NO2 является неустойчивым анионом и легко окисляется до NO3, для определения суммы метаболитов NO нитрат-ион восстанавливали с помощью металлического кадмия, импрегниро-ванного медью, до нитрит-иона, содержание которого определяли с помощью реактива Грейса. Уровень суммы метаболитов NO в сыворотке крови определяли количественно спектрофотометрически при длине волны 540 нм после построения калибровочной кривой для оптической плотности стандартных растворов.
Группу сравнения составили 39 здоровых детей в возрасте от 1 мес. до 3 лет, обследованных с информированного согласия родителей и официальных представителей.
Статистический анализ полученных данных
проводили с использованием пакетов прикладных программ "SPSS 13.0", "Biostatistica 4.03□ и приложения Excel из пакета MS Office XP. Межгруп-повое сопоставление проводилось с помощью критерия КрускалаСУолиса, с последующим уточнением характера различий по критерию Манна □ Уитни. Сравнение параметрических величин проводили с использованием t-критерия Стьюдента, непараметрических величин □ точным методом Фишера, методом хи-квадрат. Результаты сравнений считали статистически значимыми при р < 0,05. Проверку статистических гипотез проводили при критическом уровне значимости р = 0,05 [11].
Результаты исследований и обсуждение. Этиологию бактериального поражения ЦНС удалось установить у 69 пациентов: у 50 (56,2 %) детей диагностирован менингококковый, у 13 (14,6 %) □ гемофильный, у 6 (6,7 %) □ пневмококковый возбудители. В 20 (22,5 %) наблюдениях этиология гнойного процесса осталась неуточненной. В 30 % случаев менингококковой инфекции установлено инфицирование детей герпесвирусами, из них, микст ВПГ и ЦМВ (в 53,3 %). Иммунологический статус детей с гнойными менингитами менингококковой и гемофильной этиологии в сравнении с аналогичными показателями пациентов с герпетическими энцефалитами представлен в таблице. Группы сравнения были сопоставимы по возрастным и гендерным признакам. К настоящему времени, по данным ряда исследований, сложилось довольно полное представление о роли отдельных цитокинов при воспалительных процессах в ЦНС, включая их прямое воздействие на иммунопатологические и клинические проявления заболевания [1, 3, 5]. В своей работе мы выявили обратную взаимосвязь концентрации интерферона-гамма (IFN-y) в сыворотке крови больных и тяжести у них нейроинфекций, что, особенно, проявилось при герпетических энцефалитах и сочетанных вирусно-бактериальных инфекциях. Кроме того, с тяжестью течения нейроинфекций у детей коррелировала избыточная продукция метаболитов оксида азота, что использовалось в наблюдениях в качестве диагностического и прогностического критерия.
Установлено, что проявления иммунной недостаточности при нейроинфекциях отмечались как в острый период заболевания, так и в период реконвалесценции. Регистрировались низкие показатели активности фагоцитирующих клеток, дефицит Т-клеточного звена иммунитета, натуральных киллеров (NK) и наиболее выраженные изменения этих показателей выявили у детей в миксте с герпетическими инфекциями.
Содержание СЭ3+ Т-лимфоцитов было достоверно ниже в группах больных с герпетической и менингококковой нейроинфекциями, в отличие от здоровых лиц и больных гемофильными гнойными менингитами. Количество СЭ4+ Т-лимфоцитов
Богайчук Е.А., Бабик Р.К. Эпидемиологические, иммунологические особенности
бактериальных и вирусных острых нейроинфекций □
Показатели иммунофенотипирования лимфоцитов у детей с вирусными и гнойными поражениями ЦНС
Шказатели, % Бoльныe с герпетическим энцефалитом, n = 15 Бoльныe Hib, n = 8 Бoльныe МИ, n = 35 Бoльныe МИ+BOT и ЦMB, n = 15 Здopoвыe дети, n = 39
CD3 29,77 і 2,44* 4G,GG і 6,25 21,82 і 2,90* 24,0 і 2,55* 38,87 і 2,54
CD4 22,22 і 1,62 29,GG і 2,95 26,46 і 1,32 20 і 1,8* 25,12 і 1,41
CD8 21,44 і 2,91 22,85 і G,76 21,22 і 1,G5 19 і 2,12 22,97 і 1,9G
CD4/ CD8 1,14 і G, 1G 1,27 і G, 12 1,25 і G,G8 1,G4 і G,G6 1,25 і G,G7
CD11b 13,77 і 1,41* 17,6 і 3,G5 15,86 і 1,11 11,62 і 2,26* 19,79 і 1,77
CD^ 14,33 і 1,75 17,6 і 3,18 1б, 1G і 1,29 7,0 і 0,57* 17,33 і 2,25
CD25 12,бб і 1,64 15,GG і 3,74 16,G3 і 1,57 16,25 і 2,G3 14,28 і 1,15
CD34 5,66 і 2,17* 9,40 і 1,72 12,25 і G,98 8,1 і 2,12* 13,69 і 1,56
CD56 12,33 і 2,24 16,6 і 2,G3 13,93 і 1,23 6 і 1,35* 14,1G і G,89
CD95 8,22 і 1,12* 15,80 і 2,10 14,62 і 1,12* 12,5 і 2,06* 21,53 і 1,92
HLA-DR 13,55 і 2,44 13,50 і 4,11 18,17 і 1,23 7,5 і 1,25* 16,3G і 1,GG
Примечание. ШЪ □ гемофильная инфекция, МИ □ менингококковая инфекция, ВПГ □ вирус простого герпеса, ЦМВ □ цитомегаловирусная инфекция. Различия показателей значимы при * р < 0,05 в сравнении с показателями контрольной группы здоровых детей.
также имело тенденцию к снижению у пациентов с герпетической, особенно сочетанной с менинго-кокковой инфекцией, чем в контрольной группе. Известно, что уменьшение количества лимфоцитов является одним из проявлений сниженной иммунореактивности. Воздействие герпесвирусов на детей □ повреждающий фактор, что приводит, как правило, к изменению количества клеток, обеспечивающих иммунореактивность, прежде всего субпопуляций Т-лимфоцитов. Однонаправленные изменения с тенденцией к уменьшению CD 16+, CD56+, CD 11b и достоверное их снижение вышв-ляли дефицит естественных киллеров (NK-клеток), прежде всего, у детей с сочетанными формами менингококковой и герпетических инфекций. Известно, что NK-клетки оказывают важную роль в регуляции инфекционного процесса и являются главными противовирусными защитниками. В то же время не отмечено у этих пациентов изменение значений маркеров ранней (CD25) активации Т-кле-ток. У пациентов с сочетанными формами менингококковой и герпетической нейроинфекций были отмечены выфаженныю изменения функциональной активности нейтрофилов. Кроме того, по сравнению с показателями условно здоровых детей вышвили снижение маркеров поздней активации. Угнетение Т-клеточного звена проявилось статистически значимыми снижениями содержания в периферической крови CD3+, CD4+ клеток, маркеров апоптоза CD95 и дефицитом CD56+ маркеров NK-клеток, играющих важную роль в регуляции воспалительного процесса.
Нарушения показателей респираторного взрыва с увеличением спонтанного НСТ-теста и уменьшение чувствительности циркулирующих нейтрофилов к стимулирующему эффекту in vitro, вероятно, было обусловлено бактериемией и/или
эндотоксинемией, что и определило снижение этих клеток к стимуляции. Поскольку NK-клетки являются носителями двух функций: во-первых, лизиса инфицированных вирусами клеток, во-вторых, регуляции врожденного и адаптивного иммунитетов, мы обратили внимание на отличие соотношения маркеров МК-клеток (СБ16+ и СБ56+) при герпетических, в том числе и сочетанных, их формах с менингококковой инфекцией и при гемофильных гнойных менингитах. Не исключается, что существенное снижение СБ56+ маркеров КК-клеток при сочетанных инфекциях отражает вероятность низкой секреции интерферона гамма и других цитокинов, участвующих в регуляции врожденного и адаптивного иммунитетов. Сочетанные варианты нейроинфекций у детей усугублялись затяжным течением и тяжелыми формами болезни. Учитывая, что иммунологический статус детей с сочетанными формами нейроинфекций, что нередко усугублялись затяжным течением и тяжестью, отражал более выраженный дисбаланс содержания в их периферической крови Т-хелперов и изменение показателей функциональной активности нейтрофилов, проведена оценка значений показателей метаболитов оксида азота.
Установлено, что содержание метаболитов оксида азота (N0) у больных гнойными менингитами, не осложненными гемодинамическими нарушениями, в сумме было незначительно выше, чем у здоровых детей, за счет повышения концентрации в сыворотке крови нитритов (N02) и снижения уровня нитратов (N03). При тяжелых формах менингита, в частности, осложненных шоком, у больных отмечали в 1,5-2 раза повышение содержания как N0^ так и N0^ Декомпенсация гемодинамики отмечалась при более интенсивном
Проблемы здравоохранения
течении нитроксидергических процессов. Нарастающий при этом уровень N0 был сопряжен с метаболическими изменениями и нарушениями свертываемости крови. Однако увеличение содержания метаболитов N0 в периферической крови больных, коррелирующее с тяжестью процесса, не сопровождалось усилением продукции провоспали-тельных цитокинов. Это противоречие может быть объяснено активирующим влиянием разных N0-синтетаз. Повышение содержания N0 в периферической крови детей может быть обусловлено либо активацией индуцибельной формы синтазы ^N08) под влиянием цитокинов, либо за счет конститутивной формы изофермента ^N08). Известно, в сосудистом эндотелии, нервной ткани и тромбоцитах преобладает сN08. Учитывая современные данные литературы, позволяющие рассматривать оксид азота в качестве медиатора, способствующего расширению сосудов и одновременно препятствующего их констрикции, поддержание гомеостаза N0 является важной защитно-приспособительной функцией организма при развитии осложненной патологии ЦНС. Индуцибельная форма синтазы, как известно, содержащаяся в макрофагах, ней-трофилах, является кальцийнезависимой, активируется ШЫ-у. У наших пациентов с гладким течением гнойных менингитов более поздняя активация оксида азота, сопряженная увеличением провоспа-лительных цитокинов, вероятно, имела значимость иммуногенного действия. О чем свидетельствовали и отличия значений адаптивного иммунного ответа, в сравнении аналогичных показателей пациентов с гладкими и негладкими течениями нейроинфекций.
Таким образом, наиболее распространенными возбудителями бактериальных менингитов являются менингококк, среди серовариантов которого преобладает тип В, пневмококк, гемофильная палочка. Способность герпесвирусов (ВПГ и ЦМВ) у детей с внутриутробным инфицированием вызывать некротическое поражение мозга и васкулиты, имеющие в большинстве случаев неблагоприятный исход, обосновывает необходимость учета этих инфекций в структуре менингитов и менингоэн-цефалитов. Определение роли оксида азота при воспалительных поражениях ЦНС, с мониторингом уровня его метаболитов, являются значимыми в прогнозировании течения инфекционного процесса. Вторичный иммунодефицит у пациентов с менингитами и менингоэнцефалитами является высоким фактором риска возникновения микстин-фекций. К ранним прогностическим критериям тяжести независимо от этиологии нейроинфекции
относятся низкое содержание в сыворотке крови IFN-y на фоне повышенных концентраций метаболитов оксида азота.
Литература
1. Сорокина, М.Н. Бактериальные менингиты у детей /М.Н. Сорокина, В.В. Иванова, Н.В. Скрип-ченко. □М.: Медицина, 2003. □ 314 с.
2. Симбирцев, A.C. Цитокины □ новая система регуляции защитных реакций организма /
A.C. Симбирцев //Цитокины и воспаление. □ 2002. □ Т. 1, № 1. □ С. 9-16.
3. Клинико-эпидемиологические и иммунологические особенности острых нейроинфекций у детей в современных условиях / Н.П. Куприна,
C.С. Афанасьев, О.А. Панина и др. //Журнал теоретической и практической медицины. □ 2004. □ Т. 2, № 1. □ С. 23-26.
4. Мозговая кома при бактериальных гнойных менингитах у детей: диагностика, патогенез и тактика терапии: пособие для врачей /М.Н. Сорокина, Н.В. Скрипченко, М.В. Иванова и др. □ СПб.: НИИДИ, 2003. □ 34 с.
5. Иммунопатогенез генерализованных форм менингококковой инфекции у детей раннего возраста / О.А. Рычкова, Э.А. Кашуба, Т.Г. Дроздова и др. // Вестник Уральской государственной медицинской академии.02010. □ Вып. 21. □ С. 2700279.
6. Иммунология / Д. Мейл, Дж. Бростофф, Д.Б. Рот, А. Ройт. □М., 2007. □ 556 с.
7. Покровский, В.И. Оксид азота, его физиологические и патофизиологические свойства /
B.И. Покровский, Н.А. Виноградов // Тер. арх. □ 2005. □ № 1. □ С. 82087.
8. Реброва, О.Ю. Статистический анализ медицинских данных. Применение пакета прикладных программ / О.Ю. Реброва. □ М., 2006. □ 312 с.
9. Титов, В.Н. Оксид азота в реакции эндотелий зависимой вазодилатации. Основы единения эндотелия и гладкомышечных клеток в паракрин-ной регуляции метаболизма / В.Н. Титов // Клин. лабор. диагностика. □2007. □ № 2.^С. 23^39.
10. Evaluating the role of inductible nitric oxide syntase using a novel and selective inducible nirtic oxide syntase inhibitor in septic lung injury prodused by cecal ligation and puncture /1. Okamoto, M. Abe, K. Shibata et al. // Am. J. Respir. Crit. Care Med. □ 2000. □ Vol. 162, № 2. □ Р. 7160722.
11. Novel mechanism of vasodilation in inflammatory bowel disease / ОЛ. Hatoum, K.M. Gauthier,
D. G. Binion et al. // Arterioscler. Thromb. Vase. Biol. □ 2005. □ Vol. 25, № 11. □ P. 235502361.
Поступила в редакцию 19 января 2011 г.
