CC BY
1980. Riffat F., Palme C.E., Veivers В. Endoscopic treatment of glottis stenosiss: a report on the satety and effiacacy of CO2-laser // J. Laryngol. Otol. - 2012, Vol. 126. - N 5. - P. 503-505.
81. Strong M. S., Jako G. J. Laser surgery in the larynx. Early clinical experience with continuous CO2-laser // Ann. Otol. Rhinol. Laryngol. - 1972. - Vol. 81, N 6. - P. 791-798.
82. Sulica L., Blizer A. Vocal fold paralysis. - Berlin: Springer- Verlag, 2006. - 253 p.
83. Surgery of Larynx and Trachea/ M. Remacle [et al.]. - Berlin, Germany: Springer- Verlag, 2010. - 303 p.
84. Takac S., Stojanovic S., Muhi B. Types of medical lasers // Med. Pregl. - 1998. - Vol. 51, N 4. - P. 146-150.
85. The role of endoscopic laterofixation of the vocal cord in the treatment of bilateral abductor paralysis / H. Moustafa [et al.] // J. Laryngol. Otol. - 1992. - Vol. 106, N 1. - Р. 31-34.
86. Three-dimensional characteristics of the larynx with immobile vocal fold / E. Yumoto [et al.] // Arch. Otolaryngol. Head Neck Surg. - 2004. - Vol. 130, N 8. - P. 967-974.
87. Use of a microsecond Er:YAG laser in laryngeal surgery reduces collateral thermal injury in comparison to superpulsed CO2-laser / A. Bottcher [et al.] // Eur Arch Otorhinolaryngol. - 10.10.2013 (перед печатью).
88. Tucker H. M. Long-term results of nerve-muscle pedicle reinnervation or laryngeal paralysis// Ann. Otol.Rhinol. Laryngol. - 1946. - Vol. 43. - P. 63-65.
89. Woodman D. A modification of the extralaryngeal approach to arytenoidectomy for bilateral abductor paralysis // Arch. Otolaryngol. - 1946. - Vol. 43, N 1. - Р. 63-65.
90. Woodman D. Bilateral abductor paralysis; a survey of 521 cases of arytenoidectomy via the open approach as reported by ninety surgeons // AMA Arch. Otolaryngol. - 1953. - Vol. 58, N 2. - Р. 150-153.
Подкопаева Юлия Юрьевна - аспирант Санкт-Петербургского НИИ ЛОР. 190013, Санкт-Петербург, ул. Бронницкая, д. 9; тел.: 8(812)316-25-01, e-mail: [email protected]
Кривопалов Александр Александрович - канд. мед. наук, ст. н. с. отдела разработки и внедрения высокотехнологичных методов диагностики и лечения Санкт-Петербургского НИИ ЛОР. 190013, Санкт-Петербург, ул. Бронницкая, д. 9; тел.: 8(812)316-25-01, e-mail: [email protected]
УДК 616.216.1-002-036.12:576.8.077.3
ИММУНОГЕНЕТИЧЕСКИЕ И ИММУНОЛОГИЧЕСКИЕ МАРКЕРЫ В ИММУНОПАТОГЕНЕЗЕ ХРОНИЧЕСКОГО РИНОСИНУСИТА
Д. Ю. Семенюк1, С. А. Артюшкин2, Л. Э. Тимчук3, А. С. Симбирцев4 IMMUNOGENETICHESKIE AND IMMUNOLOGICAL MARKERS IN THE IMMUNOPATHOGENESIS OF CHRONIC RHINOSINUSITIS D. Y. Semeniuk, S. A. Artyushkin, L. I. Timchuk, A. S. Simbirtsev
1 ГБУЗ «Городская Мариинская больница», Санкт-Петербург, Россия (Главный врач - проф. О. В. Емельянов)
2 ФГБУ ВПО «Северо-Западный государственный медицинский университет им. И. П. Мечникова», Санкт-Петербург, Россия
(Зав. каф. оториноларингологии - проф. С. А. Артюшкин)
3 ФГБУ «СПб НИИ уха горла и речи» Минздрава РФ, Россия (Директор - засл. врач РФ, член-корр. РАМН, проф. Ю. К. Янов)
4 ФБГУ «НИИ особо чистых биопрепаратов», Санкт-Петербург, Россия (Директор - проф. А. С. Симбирцев)
Оценка фагоцитарной активности нейтрофильных гранулоцитов методом люминолзависимой хе-милюминесценции представляет собой важный компонент анализа состояния защитных факторов при воспалении слизистой оболочки околоносовых пазух. Полиморфизм генов семейства IL-1 влияет на показатели функционального состояния фагоцитирующих клеток.
Ключевые слова: цитокины, риносинусит, полиморфизм, гены, фагоцитоз. Библиография: 33 источника.
Evaluation of neutrophilic granulocytes phagocytic activity by luminol-dependent chemiluminescence is an important component for the mucosal immunity analysis in paranasal sinuses. IL-1 family cytokine gene polymorphism influences the parameters of phagocytic cells functional activity
Key words: cytokines, rhinosinusitis, polymorphism, functional gene, phagocytosis. Bibliography: 33 sources.
■^1552?-
Хронические риносинуситы являются одним из самых частых заболеваний ЛОРорганов. По данным литературы, 5-15% взрослого населения страдают той или иной формой.
Хронический риносинусит занимает первое место среди всех хронических воспалительных заболеваний ЛОРорганов - 146 случаев на 1000 населения.
В связи с общностью патогенеза синусита и ринита, анатомической близостью пораженных областей в литературе часто используется термин «риносинусит».
Проблема воспалительных заболеваний околоносовых пазух (ОНП) на текущий день остается актуальной и имеет важное социальное значение. Анализ эпидемиологических исследований, проведенных более чем в 30 странах, выявил, что заболеваемость риносинуситом за последние десятилетия увеличилась почти в 3 раза, а удельный вес госпитализированных больных с этой патологией возрастает ежегодно в среднем на 1,5-2 %.
В последние два десятилетия в России доля больных риносинуситом среди пациентов, госпитализированных по поводу патологии ЛОРорганов, составляет от 40 до 50%. Риносинуситы в США стали самым распространенным хроническим заболеванием, обогнав по частоте встречаемости артериальную гипертен-зию и артриты. Почти каждый восьмой житель США болен или когда-нибудь болел риносину-ситом. Согласно данным Американского национального бюро исследования здоровья (Unated States National Health Interview Survey), 14,7% американцев страдают риносинуситами, являющимися наиболее частой причиной обращения к врачу (141,3 на 1000 населения). В Германии за последнее десятилетие ставится от 7 до 10 миллионов диагнозов острого и хронического рино-синусита [4]. В России, по данным официальной статистики, количество больных риносинуситом на порядок меньше, что связано в первую очередь с недостаточной диагностикой данного заболевания: пациенты обращаются в основном с тяжелыми формами риносинуситов, а катаральные риносинуситы протекают под маской острых респираторных заболеваний [4, 5, 12]. В связи с выше сказанным лечение риносинуситов сейчас является одной из основных задач оториноларингологии, решение которой требует в связи с неуклонным ростом этой категории больных значительных финансовых затрат [11]. Наряду с экономической составляющей актуальна и социальная сторона проблемы - данная патология значительно снижает качество жизни людей и приводит к длительной потере трудоспособности.
В структуре острых и хронических риносину-ситов от 56 до 73% приходится на долю пораже-
ний верхнечелюстных пазух. Это связано с анатомическими особенностями назальных синусов, характеризующихся наибольшими размерами в сочетании с высоким расположением естественного соустья, а также конусообразным строением альвеалярной бухты, зачастую определяющей одонтогенную этиологию заболевания.
Течение хронических риносинуситов характеризуется многочисленными осложнениями. В первую очередь речь идет о риногенных орбитальных и внутричерепных осложнениях, частота которых колеблется от 6,6 до 12,4%. Следует отметить отсутствие заметной тенденции к снижению частоты этих осложнений в последнее десятилетие.
Несмотря на столь высокую распространенность заболевания хроническим риносинуситом, многочисленные научно-исследовательские работы, посвященные изучению клинических особенностей течения этого заболевания, а также множественные попытки оптимизировать терапию ХРС не пролили свет на все звенья этиопатогенеза хронического воспаления околоносовых пазух.
Как известно, мукоцилиарная система (МЦС) является первым уровнем защиты органов дыхания. Благодаря ее активной деятельности элиминируется 80-90% патогенов. Основные звенья МЦС представлены мерцательным эпителием слизистой оболочки полости носа и околоносовых пазух и ее слизистым покрытием — мукусом, состоящим из двух слоев - золя и геля.
Клетка мерцательного эпителия имеет на свободном крае многочисленные реснички (50-200). Реснички расположением клеток ориентированы в одном направлении и изогнуты, что способствует мукоцилиарному транспорту. Популяции реснитчатых клеток находятся в разных фазах ци-лиогенеза. Реснитчатый аппарат мерцательных клеток располагается в слизи, покрывающей поверхность слизистой оболочки, и образует вместе с ней мукоцилиарную транспортную систему.
В мукусе (секрете) респираторной слизистой оболочки содержится целый ряд факторов защиты: неспецифических - лизоцим, комплемент, протеазы; специфических - секреторные формы иммуноглобулинов. Кроме этого, в ней определяются интерфероны, обладающие против овирус-ным действием.
Мукоцилиарный транспорт служит одним из важнейших механизмов мукоцилиарного клиренса и заключается в постоянном однонаправленном перемещении мукуса от дистальных к проксимальным отделам дыхательных путей.
Скорость и направление перемещаемой слизи в обеих половинах носа различны, что объясняется асинхронным типом секреции желез в каждой из них, что коррелирует с физиологическим носовым циклом.
В норме околоносовые пазухи стерильны, поддержание стерильности обеспечивается местными факторами защиты.
Большинством авторов признается, что основным предрасполагающим фактором в развитии ХРС является нарушение архитектоники полости носа и околоносовых пазух, вследствие чего возникает нарушение функционирования естественных соустьев и соответственно - вентиляции и естественной санации пазух.
Аномалии развития, структурные изменения этой зоны могут приводить к отеку слизистой оболочки носа, что вызывает нарушение мукоци-лиарного транспорта, застой слизистого секрета, вследствие чего в просвете околоносовых пазух возникает воспалительный процесс.
Ряд авторов ведущую роль в развитии воспалительных процессов в околоносовых пазухах отводят аномалии развития структурных элементов остиомеатального комплекса, формирующего латеральную стенку полости носа. В первую очередь речь идет о concha bullosa, гипертрофии крючко-видного отростка, особенностях строения решетчатого лабиринта. Изменения остиомеатального комплекса в 76% сочетаются с заболеваниями верхнечелюстной пазухи, в 77,8% - решетчатого лабиринта и в 46,8% - лобных пазух [11, 16, 17]. Искривление носовой перегородки и гипертрофический ринит также могут способствовать развитию воспалительного процесса в околоносовых пазухах.
Остиомеатальный комплекс, в котором возникает воспалительный процесс, представлен сложной системой узких пространств, куда открываются соустья околоносовых пазух. В пазухах нарушается вентиляция, снижается парциальное давление кислорода, давление становится ниже атмосферного, усиливается транссудация, а естественная эвакуация слизистого секрета нарушается в связи с угнетением мукоцилиарного клиренса. Угнетению мукоцилиарного клиренса способствует ряд факторов. Во-первых, нарушается мукоцилиарный транспорт, во-вторых, отек и выраженный контакт противоположных поверхностей слизистой оболочки в остиомеаталь-ном комплексе снижает цилиарную активность клеток, и, в-третьих, снижаются атмосферное и парциальное давления и кислорода в пазухах. Изменение реологических свойств назального секрета, характеризующееся сгущением слизи, еще больше угнетает мукоцилиарный клиренс вплоть до его полной блокады. Так, при хроническом воспалении в слизистой оболочке полости носа и околоносовых пазухах выявлено уменьшение реснитчатых и увеличение бокаловидных клеток, их соотношение доходит до 1 : 30. Эти изменения приводят к изменению физико-химических свойств секрета слизистой оболочки.
На фоне сниженной мукоцилиарной активности слизистой оболочки носа микробная флора начинает активно размножаться, найдя для себя благоприятную среду обитания (серозное, слизи-сто-серозное и слизистое отделяемое). Основным этиологическим фактором возникновения гнойных риносинуситов, по мнению ряда авторов, является воздействие на слизистую оболочку носа и околоносовых пазух бактериальной или вирусной флоры в условиях измененной иммунной ал-лергореактивности организма. При этом большое значение имеют вид микроба, его патогенные свойства и вирулентность. Возникающее повреждение микробным агентом клеточных мембран собственной пластинки слизистой оболочки пазух у больного аллергическим ринитом приводит к усиленному отеку, застою секрета, нарушению мукоцилиарного клиренса, что неблагоприятно сказывается на развитии и разрешении воспалительного процесса.
Замедленное движение мерцательного эпителия способствует продлению контакта патогенных микробов и вирусов с клеткой, и процесс из асептического переходит в септический гнойный, а в клинической картине начинают доминировать симптомы инфекционного воспаления слизистой оболочки околоносовых пазух.
Полиморфизм и быстро формирующаяся ан-тибиотикорезистентность возбудителей требуют постоянного поиска и разработки новых лекарственных форм активных в отношении большинства микроорганизмов.
При трансформации слизистого секрета в слизисто-гнойный и гнойный происходит увеличение содержания нейтральных гликопротеидов, что приводит к повышению его вязкости. При этом снижается эластичность секрета из-за повышения активности протеолитических ферментов бактерий и лейкоцитов [4]. Эти изменения приводят к снижению эффективности физиологически важного компонента очищения - мукоцилиарного клиренса.
Однако ключевым звеном в развитии риноси-нусита является инфекционное поражение слизистой оболочки полости носа и околоносовых пазух. Инфекционными агентами выступают вирусы и бактерии, определяя этиопатологию рино-синуситов.
Исследования, проведенные во второй половине ХХ века и в первой декаде XXI века, показывают, что спектр возбудителей остается относительно постоянным, и главную роль в развитии острого заболевания играют Streptococcus pneumoniae и Haemophilus influenzae от 50 до 70% высевов.
Гораздо реже встречаются Moraxella catar-rhalis, Streptococcus pyogenes, Streptococcus intermedins, Staphylococcus aureus, анаэробы и др. При
хронических риносинуситах спектр бактериальных возбудителей отличается от бактериальных возбудителей при остром риносинусите. Так, при хроническом риносинусите чаще выделяют микробные ассоциации, и по частоте встречаемости среди возбудителей на первое место выходят анаэробы (Peptostreptococcus spp., Bacteroides spp., Veillonella spp., Prevotella spp., Fusobacterium spp., Corynebacterium spp.). Также встречаются золотистый стафилококк, пневмококк, гемофильная палочка, грамотрицательные бактерии. Неуклонно растет число пациентов с микотическими поражениями пазух при хроническом риносинусите, что в первую очередь свидетельствует о снижении факторов иммунной защиты. Микотические поражения слизистой оболочки назальных синусов чаще всего вызывают Aspergillus spp. (fumigatus, niger, flavus), на втором месте по частоте встречаемости находится Penicillium spp., далее следуют Mucor 4 и Alternaria 1. Значительно реже встречаются дрожжевые микромицеты: C. albicansu C. non-albicans (krusei).
Ранее в клинических исследованиях была доказана сходность спектра возбудителей при остром риносинусите и обострении хронического воспаления, при которых преобладают Streptococcus pneumoniae и Haemophilus influenza. Наряду с изучением микробиологических аспектов интенсивно изучается иммунологическая составляющая в хронизации процесса в околоносовых пазухах.
Так, на современном этапе развития оториноларингологии существенная роль в патогенезе хронических риносинуситов отводится дефектам местной иммунной защиты слизистой оболочки носа и околоносовых пазух, сочетающейся с недостаточностью системного иммунитета. Особенности течения воспалительных заболеваний в околоносовых пазухах определяются генной регуляцией иммунной системы уже в детском возрасте. Большое значение уделяется изучению системного иммунитета при этой патологии. Одним из факторов, определяющих иммунопато-генез хронического гнойного риносинусита, является несостоятельность факторов защиты.
Слизистая оболочка респираторного и желудочно-кишечного трактов является входными воротами для большинства патогенных бактерий и вирусов. Первой линией защиты организма от чужеродных антигенов считается мукозальный иммунитет. Слизистая оболочка полости носа и глотки, сообщаясь с окружающей средой, должна выполнять основные функции - барьерную, направленную на защиту внутренних сред организма от повреждающих внешних факторов, и информационную, обеспечивающую организм информацией о контактах с чужеродными антигенами.
Защитные механизмы слизистой оболочки разнообразны и реализуются следующим образом:
- препятствуют присоединению патогена к эпителиальному слою;
- способствуют выведению чужеродных антигенных элементов из организма, обеспечивая уничтожение и разрушение патогенов с последующей их элиминацией;
- при проникновении патогена в подэпители-альный слой - его отграничение и одновременное уничтожение.
Из совокупности этих механизмов формируется местный иммунитет, естественными активаторами которого являются нормальная микрофлора слизистой оболочки, ферменты, вырабатываемые микроорганизмами в процессе своей жизнедеятельности, фрагменты разрушившихся клеток, т. е. поддерживается колонизационный иммунитет.
Местная иммунная защита слизистых оболочек осуществляется непосредственно факторами врожденного и приобретенного иммунитета.
На текущий день хорошо изучен механизм функционирования врожденного иммунитета, реализующегося клеточными и гуморальными факторами защиты. В первую очередь клетки врожденного иммунитета представлены сегмен-тоядерными клетками: нейтрофилами, эози-нофилами, базофилами, а также нормальными киллерами (CD16+ CD56+) и моноцитами. Эти элементы обеспечивают первую линию защиты, действуя на поверхности слизистой оболочки вместе с гуморальными факторами (компонентами системы комплемента, белками острой фазы воспаления) и секреторными формами иммуноглобулинов (б^Л, реже б^М). Основная функция клеток макрофагально-фагоцитарного ряда (моноцитов, гранулоцитов) - фагоцитоз - уничтожение патогенных факторов путем их поглощения и последующего переваривания. Помимо этого, фагоциты секретируют продукты своей ферментативной деятельности (лизоцим, миелоперок-сидазу, лактоферрин) и свободные формы кислорода (пероксидазные системы, гидроксильные группы, синглентный кислород), реализующие внеклеточный киллинг микроорганизмов (секреторная функция нейтрофилов). Также клетки продуцируют провоспалительные цитокины (медиаторы иммунитета): интерлейкин-1, интерлей-кин-8, интерлейкин-6 и т. д., выполняющие роль активаторов клеток адаптивного иммунитета и обеспечивающие приток новых клеток в очаг воспаления и их функциональную активность [6, 18].
Многочисленные исследования позволили сформировать общее представление о системе адаптивного иммунного ответа лимфоидной тка-
ни, ассоциированной со слизистыми оболочками, или MALT-системе (от англ. Mucosa associated lymphoid tissue). По данным литературы, лимфо-аденоидное кольцо Вальдейера-Пирогова, окружающее глотку человека, получило название «ассоциированной с носом лимфоидной ткани» (NALT, или nose associated lymphoid tissue) и соответственно не может не оказывать влияние на течение воспалительного процесса в близлижа-щих тканях. К факторам адаптивного иммунного ответа относятся антигенспецифические Т- и В-лимфоциты и специфические антитела: IgG, IgA, IgE, IgM и IgD [4, 17]. Характер иммунного ответа определяется в том числе и инфекционным агентом (вирус или бактерия), осуществившим инвазию. При вирусной инфекции оптимальным является преимущественно клеточный иммунный ответ (Th1), в случае попадании в организм бактерий - гуморальный (Th2). Чаще всего иммунный ответ является смешанным Тх1-Тх2 и зависит также от особенностей иммунного реагирования пациента. Итогом активации Th1 - ответа является образование специфических цитотоксических Т-лимфоцитов (CD8 + ), уничтожающих инфицированные клетки и усиливающих эффект натуральных киллеров (CD16+56+-лимфоцитов). В результате активации 1Ъ2-ответа синтезируются специфические антитела, часть которых обладает цитотоксической активностью. С использованием комплемента происходит реакция антиген-антитело, что приводит к лизису бактерий и (или) корпускулярных возбудителей. Активированные нейтрофилы фагоцитируют комплексы антиген-антитело и тем самым в десятки раз ускоряют элиминацию патогена. Антитела, специфичные к поверхностным антигенам вируса, взаимодействуют с внеклеточно расположенными вирусами и усиливают антите-лозависимую цитотоксичность, участвуя в противовирусном иммунитете [1, 2].
Медиаторы воспаления, продуцируемые клетками, называются цитокинами. Основные из них представлены интерлейкинами, интерферонами, тимозинами и фактором некроза опухолей. С помощью цитокинов осуществляется взаимодействие клеток иммунной системы.
Интерлейкины представляют собой белковые вещества, выполняющие различные функции. В иммунологии особое внимание уделяется семейству интерлейкина 1 (IL-1), провоспалительные белки которого продуцируются макрофагами, моноцитами, нейтрофилами, Т- и В-клетками. Цитокин острофазового воспаления IL-1 способствует пролиферации Т- и В-лимфоцитов, участвующих в воспалительных реакциях [9].
Любая воспалительная реакция в организме сопровождается изменением гомеостаза, приводящем к активации процессов фагоцитоза. В фа-
гоцитах (микрофаги, макрофаги) увеличиваются синтез и продукция эндогенного пирогенна, ин-терлейкина-1 [10, 22].
Установлено, что Ш-1 является основным инициирующим медиатором в механизме развития системного острофазного ответа, стимулирует секрецию простогландинов, амилоидов А и Р, С-реактивного белка, гаптоглобина и церулоплаз-мина.
Данный медиатор повышает эффективность фагоцитоза, стимулируя цитотоксическую активность натуральных киллеров, усиливает пролиферацию Т-лимфоцитов-хелперов и инициирует продукцию интерлейкина 2, интерферона и других цитокинов Т-лимфоцитами. Также интерлей-кином-1 осуществляется контроль над пролиферацией, дифференцировкой и секрецией антител В-лимфоцитами.
К семейству Ш-1 относят два провоспалитель-ных полипептида Ш-1а и Ш-1р, и противовоспалительный олигопептид с молекулярной массой 1822 кД — рецепторный антагонист Ш-1ЯА. Ш-1а и Ш-1р являются продуктами разных генов, но они взаимодействуют с общим рецептором и имеют сходные биологические свойства.
IL-1RА является эндогенным ингибитором Ш-1, его действие направлено на подавление биологической активности Ш-1а и Ш-1р, конкурируя с ними за связывание с клеточным рецептором.
Полиморфизм генов цитокинов семейства Ш-1 оказывает существенное влияние на течение воспалительного процесса. Различия в генах, контролирующих защитные реакции организма, могут влиять на уровень продукции кодируемых белков и тем самым на характер протекания иммунного ответа.
В проведенных ранее исследованиях было выявлено, что хронически протекающий гнойный риносинусит может являться следствием генетически обусловленной дисрегуляции воспалительного ответа. Так, ХРС значительно ассоциируется с мутантными аллелями генов главных медиаторов воспалительного ответа семейства интерлей-кина-1.
Наиболее частой причиной различий в структуре генов являются точечные мутации, тандем-ные повторы частей гена, а также делеции нукле-отидов или небольших фрагментов гена.
Гены семейства Ш-1 локализованы на 2-й хромосоме. При изучении структуры данных генов было определено, что число и распределение экзонов свидетельствует о консервативности их структурной организации. Ген Ш-1а состоит из 7 экзонов и 6 интронов. Ген Ш-1р состоит из 22 эк-зонов и 9 интронов, 20 экзонов и 8 интронов при этом являются альтернативными, которые имеют структурные варианты. На обоих генах помимо этого имеются нетранслируемые области [18].
Важную регуляторную роль в экспрессии этих генов играет высокая степень гомологии интрон-ных последовательностей.
Ключевое значение в развитии, регуляции и исходе воспалительного процесса играют равновесия между продукцией, экспрессией и ингиби-цией синтеза белков семейства Ш-1 [1, 10, 19].
В ходе исследований последних лет выявлена зависимость между изменением характера экспрессии и продукции соответствующих белков и изменениями структуры некоторых аллельных ассоциаций генов Ш-1.
Выявлено, что носительство аллеля Ш-1ЯА*2 напрямую связано с повышенным уровнем циркулирующего Ш-ЯА и уровнем экспрессии мРНК в ходе воспаления.
У пациентов гомо- или гетерозиготных по вы-сокопродуцирующему аллелю Ш-1р (+3953) продукция этого цитокина увеличивается в 4 и 2 раза соответственно в отличие от гомозигот по нему-тантному варианту этого гена (Ш-1р*1) [6, 14].
Одной из главных причин дисрегуляции воспалительного ответа может являться наличие в геноме полярных сочетаний (знак «+» - вариант гена присутствует, знак «-» - отсутствует) Ш-1Р (+3953)+ / т-1ЯА*2-, Ш-1Р (+3953) - / Ш-1ЯА*2 + и сочетанного носительства IL-lp (+3953)+ / Ш-1ЯА*2 + , что, в свою очередь, оказывает влияние на соотношение экспрессии и продукции этих белков [1].
В процессе мутации не исключено изменение скорости транскрипции, стабильности мРНК, а также качества и активности продуцируемого белка.
Аллель Ш-1ЯА*2 («2/2»Ш-1ЯА) чаще сочетается с нормальными (низкопродуцирующими) аллелями Ш-1р*1 («1/1»Ш-1р) и редко встречается в ассоциации с высокопродуцирующими аллелями Ш-1р*2 («2/2»Ш-1р). Данная тенденция в наследовании объясняется расположением этих вариантов генов близко друг к другу, и наследование в таком случае происходит сцеплено [9, 20, 23].
У гетерозигот по этим генам одна хромосома несет гаплотип Ш-1р*1 / Ш-1ЯА*2, вторая Ш-1р*2 / Ш-1ЯА*1 и образует следующие сочетания «1/2»Ш-1р + «1/2»Ш-1ЯА [6,7].
Крайне редко (1-2% популяции) встречается гаплотип Ш-1р*2 / Ш-1ЯА*2, данное сочетание является результатом мейотической рекомбинации на участке хромосомы, несущей эти мутации. Но в настоящее время в литературе отсутствуют данные о носительстве двух одинаковых гапло-типов Ш-1Р*2 / Ш-1ЯА*2 («2/2»Ш-1р + «2/2»Ш-1ЯА).
Среди пациентов гомозиготные варианты ал-лельных генов «1/1» IL-lp и «1/1» Ш-1ЯА встречаются в 5-10 раз чаще, чем гомозиготы по высоко-продуцирующим аллелям.
В последние десятилетия интенсивное изучение полиморфизмов генов семейства Ш-1 позволило наглядно показать влияние носитель-ства определенных генотипов на характер воспалительного ответа как местно, так и системно. В ходе анализа клинических наблюдений выявлено, что течение воспалительной реакции у разных пациентов может существенно отличаться по продолжительности и интенсивности. У одного больного заболевание протекает агрессивно остро, сопровождаясь высокими значениями температуры тела и выраженными реактивными явлениями, у другого воспалительная реакция протекает клинически менее интенсивно, но при этом может иметь затяжной характер. Причем у конкретного пациента особенности иммунного (воспалительного) ответа: острота, хронизация, общие и местные проявления - могут сохраняться длительно и (или) постоянно, в течение всей жизни, и в зависимости от индивидуального набора аллельных вариантов генов цитокинов у каждого конкретного индивидуума будет определяться характер воспалительной реакции [15].
Из выше сказанного следует, что при определенном сочетании высоко- и низкопродуциру-ющих вариантов генов цитокинов, участвующих в реализации воспаления, характер воспалительного ответа будет различный у носителей полярных или разнополярных генотипов [14].
Влияние полиморфизма генов Ш-1р и Ш-1ЯА при развитии воспалительного ответа может проявляться в следующих случаях:
1) при наличии немутантных вариантов этих генов продукция соответствующих белков и регуляция функционирования взаимодействий внутри семейства Ш-1 будут адекватные [25];
2) у носителей генетически обусловленной увеличенной продукции Ш-1р воспаление протекает более остро [26-28];
3) у носителей генетического обусловленного перевеса в сторону продукции Ш-1ЯА воспалительная реакция будет пролонгирована во времени, и это может являться причиной хронизации воспалительного заболевания [2, 6, 7, 26].
Нельзя не учитывать, что на разных стадиях иммунного (воспалительного) ответа, соотношение продукции Ш-1р и Ш-1ЯА у носителей различных вариантов генотипов будет отлично (обратно пропорционально). Большинство исследований доказывает, что у носителей генотипа Ш-1ЯА*2 будут наблюдаться повышенная выработка циркулирующего Ш-1ЯА и экспрессия этого гена в ходе воспаления.
При сочетании высокопродуцирующих аллелей гена Ш-1р (+3953) и немутантного гена Ш-1ЯА при остром воспалении будут наблюдаться повышение количества Ш-1р и снижение продукции Ш-1ЯА.
Если рассматривать хронический процесс при таком же сочетании генотипов, то уровень продукции Ш-1р ниже, чем у гомозигот по высо-копродуцирующим генам Ш-1ИА*2 и низкопроду-цирующим генам Ш-1р*1 [6, 7]. Данная разница в уровне продукции Ш-1р и IL-1RА при остром и хроническом воспалении описана М. Ншшее1 е1. а1. в 1998 г.: регуляция уровня циркулирующего IL-1RА осуществляется генами Ш-1р и IL-1RА; а носительство Ш-1ИА*2 повышает не только уровень Ш-1ИА, но и уровень Ш-1р за счет увеличения активации его экспрессии и продукции, что приводит к сверх выработке Ш-1ИА [9, 10, 18, 19, 21, 22].
При детальном рассмотрении этапов реализации воспалительного ответа у лиц с генетически обусловленным перевесом в сторону выработки Ш-1ИА уровень этого белка будет превышать необходимое количество для осуществления адекватного воспалительного ответа, что автоматически вызывает компенсаторное повышение продукции Ш-1р. Но повышение уровня Ш-1Р стимулирует увеличение продукции Ш-1ИА, вследствие этого замыкается «порочный круг» и возникает хронизация воспаления с чередой обострений и рецидивов. Таким образом, у носителей генотипов Ш-1р*1 и Ш-1ИА*2, определяющих повышенную выработку Ш-1ИА, воспалительный ответ будет более длительный.
Иммунный ответ, контролируемый в первую очередь острофазовыми цитокинами, заключается в распознавании возбудителя фагоцитирующими клетками: моноцитами, макрофагами и полиморфно-ядерными нейтрофилами, которые способны связывать микроорганизмы на своей поверхности, а затем поглощать и уничтожать их [9].
Однако до сих пор остается открытым вопрос о системном снижении фагоцитарной активности нейтрофильных лейкоцитов, активирующихся цитокинами, у больных воспалительными заболеваниями околоносовых пазух.
Стимуляция фагоцитарной активности клеток нейтрофильного звена осуществляется каскадом иммунных реакций, запускающихся провос-палительным цитокином Ш-1р. Соответственно при снижении продукции в сыворотке крови Ш-1Р возникает состояние, при котором фагоцити-ру-ющие клетки не могут завершить элиминацию патогена из организма.
Фагоцитоз, как и любые химические реакции в организме, сопровождается хемилюми-несценцией - свечением. Понятие клеточной хемилюминесценции довольно широкое, к нему относятся все виды свечения, сопровождающие химические реакции в живых клетках. При оценке фагоцитарной активности клеток нейтро-фильного звена интересно замерять свечение,
сопровождающее продукцию активных форм кислорода клетками-фагоцитами, в основе этой реакции лежит образование супероксидного анион-радикала в результате одноэлектронного восстановления молекулярного кислорода ферментной системой НАДФН - оксидазой. Дальнейшее превращение этого первичного радикала сопровождается хемилюминесценцией [29, 33].
Низкая интенсивность собственного свечения и сильная зависимость от случайных примесей заставили исследователей искать пути усиления хемилюминесценции, при этом сама реакция называется активированной, а вещества, усиливающие хемилюминесценцию, - активаторами. Это название относится к люминолу и люцигени-ну, которые усиливают свечение, сами подвергаясь при этом химическим превращениям.
В последние годы метод измерения как собственной, так усиленной люминолом и люциге-нином хемилюминесценции стал находить более широкое применение в первую очередь именно при изучении клеток-фагоцитов: гранулоцитов (полиморфно-ядерных клеток) крови, моноцитов крови, тканевых макрофагов. Свечение характерно и для покоящихся клеток, но резко возрастает при стимуляции «дыхательного взрыва» различными активаторами фагоцитоза - такое усиленное свечение обычно называют «хемилюминес-центным ответом» на стимул [24, 32].
Хемилюминесценция - процесс, требующий запасания больших порций энергии в продуктах химической реакции, достаточных для перевода молекулы в возбужденное электронное состояние. Поэтому реакции, сопровождающиеся свечением, требуют, как правило, участия свободных радикалов и наличия кислорода в системе.
Образование активных форм кислорода и последующие свободнорадикальные реакции ли-пидов и других клеточных составляющих лежат в основе клеточной хемилюминесценции.
Первыми фагоцитирующими клетками, на которых изучалась собственная и активированная хемилюминесценция, были полиморфно-ядерные лейкоциты. Следует подчеркнуть, что клетки, способные к хемилюминесценции при стимуляции, по своей природе являются преимущественно фагоцитирующими.
Эозинофилы, как и нейтрофилы, обладают люминолзависимой хемилюминесценцией. Известна хемилюминесценция гранулоцитов при стимуляции их бактериями или инертными частицами, также была зарегистрирована хемилю-минесценция стимулированных тромбоцитов.
Специализированный ответ макрофагов стимулируется с помощью разнообразных поверхностных рецепторов, действие на которые запускает ряд процессов в клеточной мембране, общих для всех фагоцитирующих клеток.
-£1612?
Спонтанная и активированная хемилюминес-ценция наблюдалась при стимуляции спленоци-тов (частицами вируса Сендай, зимозаном, искусственными иммунными комплексами). Имеются работы по изучению хемилюминесценции клеток лимфоидного ряда. Была зарегистрирована хемилюминесценция тимоцитов и суммарной фракции лимфоцитов периферической крови человека. Но вопрос о хемилюминесценции лимфоцитов остается открытым, так как интенсивность ее низкая и суспензия этих клеток содержит примесь фагоцитирующих клеток.
Несмотря на многочисленные попытки исследователей зарегистрировать хемилюминес-ценцию естественных киллеров, положительных результатов добиться не удалось.
Используемые для регистрации хемилюми-несценции специализированные приборы хеми-люминометры, как правило, фиксируют хемилю-минесценцию полиморфно-ядерных лейкоцитов периферической крови.
В норме зрелые клетки - нейтрофилы - не способны к дальнейшей пролиферации. Основным морфологическим отличием нейтрофилов считается наличие в них цитоплазматических гранул и сегментарности ядра, что является существенным для метода хемилюминесценции. Гранулы в них трех типов: азурофильные (содержащие миелопероксидазу), специфические и С-гра-нулы.
При изучении хемилюминесценции изолированных полиморфно-ядерных лейкоцитов важен хороший метод выделения клеток, который обеспечивал бы, во-первых, отсутствие загрязнений фракциями других хемилюминесцирующих клеток, а во-вторых, достаточно полное выделение клеток данного типа из образца крови.
В основе жизнедеятельности клеток лежит такое явление, как эндоцитоз - захват макромолекул и частиц внутрь клетки. Эндоцитоз по механизму взаимодействия между этими макромолекулами и частицами с клетками подразделяется на фагоцитоз (захват не растворимых в воде частиц), пиноцитоз (захват растворимых в воде молекул) и специфический эндоцитоз (захват молекул и частиц с помощью соответствующих рецепторов плазмалеммы).
Фагоцитоз и специфический эндоцитоз сопровождаются развитием «дыхательного взрыва», который, в свою очередь, приводит к резкому усилению потребления кислорода клетками-фагоцитами.
«Дыхательный взрыв» включает в себя целый ряд одновременно протекающих и взаимосвязанных процессов:
- увеличение потребления глюкозы за счет ее усиленного окисления через гексозомонофосфат-ный шунт;
- снижение отношения НАДФН: НАДФ+ (восстановленный и окисленный никотинамидаде-ниндинуклеотидфосфат);
- отношение восстановленного глутатиона к окисленному;
- образование и выделение клетками АФК (активных форм кислорода);
- эмиссия квантов света - хемилюминесцен-ция.
При стимуляции клеток последовательность процессов аналогичная. Взаимодействие клеток-фагоцитов со стимулом сопровождается усиленным потреблением кислорода и появлением в среде ряда активных форм кислорода, т. е. супероксидного радикала, пероксида водорода, синглет-ного кислорода, гипохлорита и гидроксильного радикала. Цитотоксические и бактерицидные эффекты, равно как и интенсивность хемилюминес-ценции, зависят от соотношения между этими соединениями и их общего количества [30, 31].
«Дыхательный взрыв» тесно связан с ХЛ, возникающей при стимуляции нейтрофилов, и возможен только в присутствии кислорода.
Широкое применение хемилюминесцентного метода в медико-биологических исследованиях связано, несомненно, с тем обстоятельством, что генерация АФК, регистрируемая с помощью ХЛ, хорошо коррелирует с функциональной активностью фагоцитов. Развитие ХЛ в процессе фагоцитоза отражает динамику инактивации фагоцитируемых бактерий. С другой стороны, чем выше была светосумма вспышки ХЛ, тем выше была и бактерицидная активность фагоцитов.
В последнее время метод регистрации клеточной ХЛ находит все более широкое применение в клинической практике для решения различных задач, связанных с изучением патогенеза заболеваний и их диагностики. Оценка фагоцитарной активности нейтрофильных гранулоцитов методом люминолзависимой хемилюминесценции в сочетании с генотипированием может стать важным компонентом анализа состояния защитных факторов при воспалении слизистой оболочки околоносовых пазух.
Изменение ХЛ фагоцитов является не специфическим показателем функционального состояния клеток, изменяющимся при многих заболеваниях.
В настоящее время изучение функциональной активности нейтрофилов и регуляторных молекул воспаления приобретает особую актуальность в оториноларингологии. Знание их роли в патогенезе гнойных заболеваний с хроническим течением позволяет, с одной стороны, прогнозировать риск развития гнойно-септических осложнений в отношении различных органов и систем, с другой стороны, подобрать специфическую терапию, включая средства иммунокоррек-
ции и иммуностимуляции, на основе рекомби-нантных аналогов цитокинов.
Несмотря на более чем 100-летнюю историю теоретической и практической оториноларингологии, вопрос этиопатогенеза и лечения рино-синуситов остается открытым. Последние 15 лет были отмечены поистине революционными событиями в фундаментальной науке. Выявлен ряд бактерий, грибов и вирусов, провоцирующих развитие хронических риносинуситов [8, 9, 17, 18]. Однако помимо прямого микробного фактора большое значение имеют механизмы, опосредованные состоянием внутренней среды - «факторами хозяина». Изучены механизмы нарушения мукоцилиарного клиренса, исследованы особенности иммунологических реакций и сделаны первые шаги в понимании данной патологии с по-
зиции иммуногенетики [1-3, 5]. В литературных источниках существуют разные точки зрения на удельный вес и преобладание каждого из патогенетических факторов в общей картине хронических гнойных риносинуситов. Совершенно очевидно, что цитокины играют важную роль в нормальной и патологической физиологии человека [6]. Функциональный полиморфизм генов семейства Ш-1 при воспалительной реакции в ряде случаев обусловливают функциональные сдвиги, которые приводят к качественным нарушениям фагоцитоза - защитной функции организма, что может сказываться на развитии и исходе хронических заболеваний в околоносовых пазухах. Однако вопрос об основной причине возникновения гнойного процесса в околоносовых пазухах остается нерешенным.
ЛИТЕРАТУРА
1. Азнабаева Л. Ф., Арефьева Н., Шарипова Э. Р. Современные подходы к хирургическому и медикаментозному лечению рецидивирующих гнойных риносинуситов // Рос. оторинолар. - 2011. - № 4. - С. 6.
2. Арефьева Н. А., Азнабаева Л. Ф., Шарипова Э. Р. Интерлейкин-1В в патогенезе и лечении рецидивирующего гнойного риносинусита // Вестн. оторинолар. - 2012. - № 6. - С. 51-52.
3. Безрукова Е. В., Симбирцев А. С. Применение геля с рекомбинантным интерлейкином-1 бета в комплексной терапии гнойных риносинуситов // Рос. оторинолар. - 2011. - № 3. - С. 14.
4. Белки крови при хроническом риносинусите / С. В. Рязанцев [и др.] // Рос. ринология. - 2005. - № 2. - С. 82.
5. Бродовская О. Б., Абдулкеримов Х. Т., Янов Ю. К. Беталейкин в лечении хронического тонзиллита // Уральский мед. журн. - 2004. - № 7. - С. 41-43.
6. Влияние полиморфизма генов IL-1 и IL-1RA на эффективность терапии рекомбинантным IL-1 (беталейкин) больных хроническим вирусным гепатитом С / А. Ю. Громова [и др.] // Цитокины и воспаление. - 2004. -Т. 3, № 3. - С. 17-25
7. Громова А. Ю., Симбирцев А. С. Полиморфизм генов семейства IL-1 человека // Там же. - 2005. - Т. 4, № 2. -С. 1-12.
8. Гуломов З. С., Симбирцев А. С., Янов Ю. К. Монотерапия аэрозольной формой интерферона альфа 2р (инте-раль) при лечении острых респираторных вирусных инфекций // Рос. оторинолар. - 2011. - № 1. - С. 17-21.
9. Кетлинский С. А., Калинина Н. М. Цитокины мононуклеарных фагоцитов в регуляции реакции воспаления // Иммунология. - 1995. - № 3. - С. 30-43.
10. Кетлинский С. А., Симбирцев А. С. Цитокины. - СПб.: Фолиант, 2008. - 156 с.
11. Клинические рекомендации по диагностике и лечению аллергического ринита // А. С. Лопатин [и др.] // Consilium Medicum. - 2001. - Т. 3, № S9. - С. 33-34.
12. Козлов В. К. Ронколейкин: биологическая активность, иммунокорригирующая эффективность и клиническое применение. - СПб., 2002. - 83 с.
13. Некоторые клинико-иммунологические особенности лечения заболеваний верхних дыхательных путей препаратом беталейкин / З. С. Гуломов [и др.] // Рос. оториноларин. - 2011. - № 2. - С. 76-81.
14. Особенности хемилюминесценции нейтрофильных гранулоцитов у больных гнойным риносинуситом / Д. Ю. Семенюк [и др.] // Рос. оторинолар. - 2011. - № 4. - С. 148-155.
15. Патогенетические особенности течения гнойного воспаления верхних дыхательных путей (риносинусита) в зависимости от генетического контроля продукции интерлейкина 1р / Л. Ф. Азнабаева [и др.] // Цитокины и воспаление. - 2011. - Т. 10, № 2. - С. 50-55.
16. Пискунов Г. З. Острый гайморит: причины возникновения, лечение, профилактика // Доктор.Ру. - 2004. -№ 2. - С. 8.
17. Рязанцев С. В., Науменко Н. Н., Захарова Г. П. Принципы этиопатогенетической терапии острых синуситов: метод. рекомендации. - СПб., 2006. - 42 с.
18. Симбирцев А. С. Интерлейкин-1 и его рецепторный комплекс в регуляции иммунитета // Иммунология. -1998. - № 6. - С. 3-8.
19. Симбирцев A. C. Цитокины: классификация и биологические функции // Цитокины и воспаление. - 2004. - Т. 3, № 2. - С. 16-20.
20. Симбирцев А. С., Громова А. Ю. Функциональный полиморфизм генов регуляторных молекул воспаления // Там же. - 2005. - Т. 4, № 1. - С. 1-10.
21. Симбирцев А. С. Интерлейкин-1. Физиология. Патология. Клиника. - СПб., 2011.
22. Симбирцев А. С. Достижения и перспективы использования рекомбинантных цитокинов в клинической практике // Мед. академический журн. - 2013. - Т. 13, № 1. - С. 7-22.
Российская оториноларингология № 6 (67) 2013
23. Функциональная активность фагоцитирующих клеток периферической крови больных гнойными риносину-ситами / Д. Ю. Семенюк [и др.] // Рос. оторинолар. - 2011. - № 2. - С. 108-116.
24. Classification of infectious diseases based on chemiluminescent signatures of phagocytes in whole blood / D. Prilutsky [et al.] // Artif. Intell. Med. - 2011, Jul. - N 52 (3). - P. 153-163.
25. Dinarello C. A. A clinical perspective of IL-1P as the gatekeeper of inflammation // Eur. J. Immunol. - 2011, May. -N 41 (5). - P. 1203-1217.
26. IL1 receptor antagonist gene IL1-RN variable number of tandem repeats polymorphism and cancer risk: a literature review and meta-analysis / Y. Zhang [et al.] // PLoS One. - 2012. - N 7 (9). - P. 46017.
27. Latz E., Xiao T. S., Stutz A. Activation and regulation of the inflammasomes // Nat. Rev. Immunol. - 2013, Jun. -N 13 (6). - P. 397-411.
28. Lopez-Castejon G., Brough D. Understanding the mechanism of IL-1P secretion. Cytokine Growth Factor Rev. - 2011, Aug. - N 22 (4). - P. 189-195.
29. Monteseirin J., Vega A. Different methods to analyze reactive oxygen species production // Clin. Immunol. 2011 Mar; N 138(3). - P. 331-332.
30. Noninvasive assessment of localized inflammatory responses /J. Zhou [et al.] // Free Radic. Biol. Med. - 2012, Jan 1. - N 52(1). - P. 218-226.
31. Novel cooperation between CX3CL1 and CCL26 inducing NK cell chemotaxis via CX3CR1: apossible mechanism for NK cell infiltration of the allergic nasal tissue / A. E. El-Shazly [et al.] // Clin. Exp. Allergy. - 2013, Mar. - N 43(3). -P. 322-331.
32. Sensitive and selective chemiluminescence assay for hydrogen peroxide in exhaled breath condensate using nanoparticle-based catalysis / X. Li [et al.] // Spectrochim Acta A Mol Biomol Spectrosc. - 2013, Apr 15. - N 107. -P. 311-316.
33. Skoczen S. L., Potter T. M., Dobrovolskaia M. A. In vitro analysis of nanoparticle uptake by macrophages using chemiluminescence // Methods Mol Biol. - 2011. - N 697. - P. 255-261.
34. Zhang H. Anti-IL-1P therapies. Recent Pat DNA Gene Seq. - 2011, Aug. - N 5 (2). - P. 126-135.
Семенюк Дарья Юрьевна - врач-оториноларинголог Мариинской больницы. 191104, Санкт-Петербург,
Литейный пр., д. 56; тел.: 8-911-975-19-46, e-mail: [email protected]
Артюшкин Сергей Анатольевич - докт. мед. наук, профессор, зав. каф. оториноларингологии СевероЗападного ГМУ им. И. И. Мечникова. 191015, Санкт-Петербург, ул. Кирочная, д. 41; тел.: (812) 303-50-00, e-mail:
Симбирцев Андрей Семенович - докт. мед. наук, профессор, директор НИИ особо чистых биопрепаратов.
197110, Санкт-Петербург, ул. Пудожская; д. 7; тел.: (812)336-55-91, е-mail: [email protected]
Тимчук Лола Эркиновна - канд. мед. наук, н. с. Санкт-Петербургского НИИ ЛОР. 190013, Санкт-Петербург,
ул. Бронницкая, д. 9; тел.: (812)316-15-23, е-mail: [email protected]
