CC BY
15
BtCHMK Украгнськог' медичног' стоматологгчног академгг
Summary
CHANGES IN ELASTAZE-INHIBITOR PROTEOLYSIS SYSTEM IN CARDIAC TISSUE HEART AND BLOOD SERUM DURING DIPHTHERIAL INTOXICATION Tsvetkova M. M., Kryshtal N.V.
Key words. elastase, inhibitory proteinase, diphtherial intoxication, heart.
Elastase activity, a2- macroglobulin and a!- proteinase inhibitor contents in the blood serum and cardiac tissues have been studied in the diphtherial intoxication model performed by a single subcutaneous introduction of diphtherial toxin in a dose of 0,4 DLM/kg to guinea-pigs. The results obtained indicate that during the modeled diphtherial intoxication, there is an imbalance between elastase and its inhibitors. So in 6 hours after the introduction of diphtherial toxin the inhibitory/elastase ratio decreases due to the reduction of ar proteinase inhibitor contents, and in 24 hours due to the decrease in a2- macroglobulin contents. In 72 hours proteinase inhibitors increases, however significant increase in elastase activity determines the integral coefficient lowering. Similar changes are mainly observed in the blood serum, except the elastase activity considerably elevated in 24 hours after the diphtherial toxin induction. Thus, imbalance in elastotic system under diphtherial intoxication may promote the destruction of elastic fibers in cardiac connective tissue, that results in the of diphtherial myocarditis.
УДК: 616.98:579.862.1:612.017.1:616-091.8
1МУН0М0РФ0Л0Г1ЧНИЙ СТАН ПРИ STREPTOCOCCUS PYOGENES СЕПСИС1
Циганенко А.Я., Mirnuua M.M., Курбанов P.A., Mirnuu Ю.М.
Харшвський нацюнальний медичний умверситет, м. Харшв, Укра'Гна
Вивчений структурно-функ^ональний стан ¡мунноУ системи i цитошнового статусу при стрептоко-ковому сепсисi. Oдержанi результати дозволили обгрунтувати концептуальну модель ¡мунолопч-них меxанiзмiв iнгiбування клтинноi ланки ¡мунтету i неспециф'1чно]'резистентност'1 при стрептоко-ковому сепсисi. Oсновнi положення зводяться до того, що Streptococcus pyogenes, продуцируючи рiзнi фактори патогенност'1: токсини, ферменти агреси, М-б'<лок i капсулу, призводять до форму-вання ¡мунолопчних механазм'<в супреси клтинного ¡мунтету на етапах диферен^ювання i пролi-фераци Т-клтин. Встановлен дефекти в системi ¡мунтету прямо св!дчать про необх'1дн'1сть введення ¡муно- та цитокiнокорекцiУ у комплексне лкування (антиб'ютико-, антиоксидантна, вiтамiнотерапiя) стрептококового сепсису.
Ключей слова: ¡мунопатологмы мехашзми, стрептокок, сепсис.
Актуальнють вивчення особливостей ¡мунно'Г вщповщ1 та корекци дисбалансу ¡мунно'Г системи при стрептококових захворюваннях обумовлена широкою розповсюдженютю збудника, р1знома-шттю клш1чних форм, у тому числ1 виникненням ¡нфекцшного ендокардиту та сепсису. У д1агнос-тиц1 та лкуванш септичних стаыв безеумшвно е досягнення [1-4]. На сучасному етат вивчаеться роль ¡мунноТ системи в патогенез! септичного процесу задля розробки нових метод1в лкуван-ня. Головну роль в ел1мшаци збудника займають Т-кл1тинна ланка ¡муытету, а основними молекулами, ям координують д1яльнють ¡мунних кттин, е цитокши, яю \ визначають ефективнють ¡мунно'Г в1дпов1д1 та переб1г запальноТ реакцЛ в оргашзмк Вщомо, що захисна роль протизапальних цито-к1н1в проявляеться лише тод1, коли ц1 мед1атори працюють локально, у вогнщ1 запалення, однак IX системна продукц1я не означае наявносп ви-соко1 ефективнють прац1 протшнфекцшного ¡му-штету [5-7].
Тому ця праця присвячена комплексному ви-вченню порушень кл1тинного та гуморального
1мун1тету при експериментальному стрептококо-вому cencnci та можливостей ¡мунокоррекцп ви-користовуючи BiTaMiHO- та цитокшоктерапи для покращення ефективносп лкування.
Marepiann та методи
Моделювання стрептококового сепсису проводили на мишах ¡нбредноТ л!н!Т Blak - 57, масою 20 - 22 г., що знаходилися в умовах стандартного лабораторного утримування i рацюну харчу-вання. 1нфекц1ю вщтворювали на септико-токсиколопчнш модели адаптованоТ для Streptococcus pyogenes [8]. Тварин роздтили на flBi групи: I група (негативний контроль) - ¡нтакт-Hi миш1; II група (позитивний контроль) - ¡нф1ко-BaHi миш1; yci болюч1 процедури виконаы щодо ХельсинськоТ декпараци про гуманне вщношен-ня до тварин, що використовуються у науково -дослщних експериментах [9]. 1мунн1 кп1тини ди-ференцшвали за допомогою моноклональних антитт (МКА) ф1рми Serotec та сендв1ч-методом 1ФА. Використовували CD3, CD4, CD8, CD16, CD18, CD22, CD45, IgM, IgG, IgA, IL -1ß, IL-2RL, IL-4, IL-6, TNF-a [10, 11]. У якосп люмшесцентноТ
* Робота е фрагментом планово)' науково-досл1дно( тематики Харювського нацюнального медичного yHieepcumemy ка-федри мкробюлоги, eipyconoaiï та ¡мунологП: «Експериментально-клтчне обфунтування нових niôxoôie до комплексного ni-кування гншно-запальних ¡нфещш з використанням спрямованого транспортування антимкробних 3aco6ie, ¡мунокоректо-pie, антиоксидант^в, aymoiHôyKmopie MkpoopaaHi3Mie та fx iHaiöimopie» (державний реестращйний номер 0108U005249), що фшансуеться МОЗ УкраГни.
Актуальт проблемы сучасноТ медицины
м1тки використовували Р(аЬ)-2- фрагменти кро-лячих антитт проти ¡муноглобулш1в мишей, мн чених Ф1ТЦ. Вщносш об'еми основних клоыв ¡мунних кттин визначали за допомогою атки Г.Г. Автандтова в люмшесцентному м1кроскопк №-лькють кл1тин-продуцент1в цитоюыв пщрахову-вали у пол1 зору х400. Цифров1 дан1 оброблями методами вар1ацюнноТ статистики.
Результати та Т'х обговорення
1мунолопчш дослщження при експеримента-льнш генерал1зованш гншно-некротичнш стреп-тококовш ¡нфекци дозволили встановити, пор1в-няно з групою контролю, слщуюч1 показники: у ¡нфкованих тварин змшюються параметри клн тинного ¡муштету: статистично значними змши у мишей дано'Г групи вщм1чаються за кшьмстю ОР3+, показник якого знижуеться у 2 рази (32,5±2,3%). Вщм1чаеться достов1рне зниження ОР4+ (в 1,6 рази - 24,2±1,2%) \ ОР8+ - л1мфоци-т1в у 2 рази (рис.1). Сп1ввщношення Тх:Тс - 1,6. Анал1з р1вшв ¡муноглобулш1в ¡нфкованих тварин дозволив встановити, що показник сироватково-го 1дА суттево не вщр1знявся (38,5±2,1%), а 1дМ був достов1рно пщвищений (89,7±3,5%). Синтез переважно 1дМ - ознака порушення регулятор-Н01 функцЛ Т-л1мфоцит1в - хелпер1в.
CD3
—♦—¡нтактн1 миши -■— ¡нфковаы миши
Рис. 1. Параметри ¡мунного статусу при экспериментальному стрептококовому сепсис/'. При активацп системи комплементу ключовим компонентом е С3-компонент, продукт розщеп-лення якого С3Ь активуетермшальш компоненти мембранатакуючого комплексу, р1вы С3 й С5 компоненте комплементу знижеш в 4,5 \ 3,5 рази вщповщно (10,2±1,7%; 22,4+0,8%), що пов'язано з наявнютю протешкшази, яка руйнуе С5 фракцп комплементу, тейхоевих кислот, що здатш зв'язувати С3 - конвертазу комплемента й Рс-реактивного фактора, що перешкоджае активацп' системи комплементу. Осктьк1 р1вень С3 компонента комплементу низький, то у данному випа-дку опсоызац1я чужорщного агенту е достатньо низька, т.ч. фагоцитоз \ цитол1тична д1я не
активн1. Бток С3-конвертаза, який розщеплюе С3 на фракци СЗа й C3b не активний, тому ф1ксац1я C3b на бактер1альнш кл1тиы блокована i вщм1чаеться низький ефект ¡муного прилтлювання. Тому р1вень гщрол1тичних фермент1в, ям видтяють фагоцити, знижений i бактер1альна кттина не пщлягае активному л1зису. Одним ¡з маркер1в запалення е С-реактивний бток, який вщноситься до бтюв гос-тро'Г фази запалення, р1вень якого пщвищився в 23 рази пор1вняно з нормальними показниками (до 1 мг/л). Дослщження цитокшового балансу при експериментальнш стрептококовш септичнш ¡нфекци дозволили виявити, у пор1вняны з групою контролю ¡нтактних тварин, наступш показники (див. рис.1): у ¡нфкованих тварин статистично значим! змши у мишей вщзначаються за piB-нем TNF, показник якого збтьшуеться в 1,6 раз1в (64,3± 3,5%) i в той же час вщзначаеться досто-BipHe збтьшення IL-1 у 1,5 рази (59,4±1,5%). Таким чином, параметри цитокшового статусу за р1внями прозапальних цитомшв BiporiflHO пщви-щеш, що вказуе на активну стадш запалення. Пщвищення р1вня IL-2 може бути пов'язане з розвитком ауто1мунних реакцш при данш ¡нфекци. Надлишковий вмют IL-1 i TNF вщображае пщвищену активац1ю макрофапв i сприяе пщ-тримщ запального процесу в оргашзмк Актива-ц1я цитокшового каскаду (TNF i IL-6) як прояву ri-перреактивност1 е основою для розвитку сепсису, причому ixHi piBHi BiporiflHO збшьшеш. Трива-ле пщвищення р1вня TNF призводить до запалення та розвитку аутоалерпчних реакцш.
У тканинах (серця, печшки, селезшки, нирок, л1мфатичних вузл1в) ¡нфкованих лабораторних тварин виявляються кл1тини - продуценти цито-KiHiB, причому IX BMiCT збтьшений, у пор1внянш з групою ¡нтактних тварин. Ешкард, строма якого слабко фуксинофтьна, потовщений за рахунок набряку та еозинофтьних накладень ф1брину, з осередково-дифузними запальними ¡нфтьтра-тами, у яких фксуються кл1тини-продуценти IL-1, IL-6, TNF. При ¡муноморфолопчному дослщжен-Hi серця мишей 3i стрептококовим сепсисом встановлено, що мюкардюцити знаходяться у стан1 паренх1матозно1 бтковоТ дистрофи. 3ycTpi-чаються вогнища некробюзу i некрозу кардюмю-цит1в. Строма з набряком (рис.2). Судини повнокр1вн1, з осередкованими периваскулярни-ми крововиливами. У стшках судин зустр1чаються осередки ф1брино'щного некрозу. Вщм1чаються осередковаш дифузш запальы ¡н-ф1льтрати, в яких переважають сегментоядерн1 лейкоцити (CD18), зустр1чаються л1мфоцити (CD3, CD4, CD8, CD45), плазмоцити з ¡муноглобул1нами M, G, макрофаги, в тому числ1 багатоядерн1, поодинок1 бактерЛ, а також кл1ти-ни-продуценти IL-1, IL-6, TNF (рис.3).
Том 9, Выпуск 4
153
В1СНИК Украгнсъког' медичног' стоматологгчног академгг
f f.
• Г
I _
»• ? 1
» • » 9
1 t
t " . ' ' . .. •
' * Ч , ' ' ■ - • •
4 V- V'V , • Г * . » V • • к
Z^+'-M 1 »*/ •'V. у> .« » »
Рис. 2. Ендо- nepueacKynim з осередкованим фибриноУдним некрозом cmiHKu apmepi'i' серед-нього Kaniöpy серця. Набряк строми. Паренх/'-матозна дистроф1я кард'юм'юцит'т.
Рис. 3. Виражена дифузна ¡нфтьтращя у ¡н-терстицп м'юкарду ¡нфмованих тварин.
В ycix зонах селезшки, в ¡нтерстици мюкарда, нирках, у перипортальному тракт1 мишей II групи визначалися кл1тини-продуценти ¡нтерлейк1н1в IL-1, IL-6, TNF, IL-2RL, IL-4. Ступшь виразност1 макрофагальноТ' реакцп, реакцЛ плазматизацп, а також в1дносного обсягу кл1тин-продуцент1в ци-TOKiHiB в1рог1дно вище таких у контрольна rpyni. При стрептококовому cencnci в периферичних органах ¡мунноТ' системи (селезшка i л1мфатичш вузли) виявлена р1зка пперплаз1я як Т- , так i В-зон на тл1 вираженоТ' макрофагальноТ реакцп, посиленоТ' плазматизацп i значноТ' активацп про-запальних ¡нтерлейк1н1в. Под1бна законом1рн1сть з боку мюцевоТ' ¡мунноТ реакцЛ виявлена й у ¡н-терстицп серця, нирок i печ1нки, де виражена макрофагальна реакц1я, посилена плазматиза-ц1я й актив1зована циток1нова прозапальна система. У нирках визначаеться осередкова дифузна ¡нфтьтращя, набряк строми л1мфо!'дними i пстюТ'дними кл1тинами. Судини нирок р1зко повнокр1вн1 з осередкованими екстравазатами. В1дм1чаеться вогнища некрозу ix стшки. Бть-ш1сть клубочк1в у Bcix спостереженнях пщвище-но, судинн1 петл1 повн1стю вистиляють порожни-ну капсули; кап1лярн1 петл1 з набряком,
повнокр1вш. Спостер1гаються кл1тини-продуценти И-6 I плазмобласти з 1д М. У печшц1 - виражене повнокр1в'я центральних вен д1лянок I сум1жних капшяр1в. Строма з набряком. Вщмн чаеться внутр1шньосудинна ф1ксац1я поодиноких нейтроф1льних гранулоцит1в до поверхн1. Кть-к1сть плазмобласпв I кл1тин-продуцент1в ¡нтер-лейкин1в пщвищена. Ст1нки деяких судин з осе-редковим ф1брино1дним некрозом, в1дм1чаеться прол1ферац1я ендотел1ю. У селез1нц1 Т-л1мфоцити локал1зувалися пререважно в пер1-артер1альних зонах фол1кул1в, в червон1й пульт селезшки. В - л1мфоцити - у св1тлих центрах фол1кул1в. У вах зонах селез1нки визначались макрофаги, моноцити. При м1кроскоп1чному до-слщжены л1мфатичних вузл1в визначено повно-кр1в'я кровоносних кап1ляр1в, набряк слабко фуксинофтьноТ' строми. Виявлена л1мфо!'дна пперплаз1я фол1кул1в, у св1тлих центрах яких й мозковому шар1 пререважають плазмобласти, плазматичш кл1тини, багатоядерш макрофаги. Т-л1мфоцити розташован1 пререважно в паракортикальн1й зон1 кори (рис.4).
Рис.4. Численн'ють Т-л1мфоцит1в (003) у паракортикальмй зон/ л'шфатичного вузла
Висновок
Здобут1 результати дозволили обфунтувати концептуальну модель ¡мунопатолопчних меха-н1зм1в ¡нг1бування кп1тинноТ ланки ¡муштету та неспециф1чно1 резистентност1 при стрептококо-в1й ¡нфекцп. Основн1 положения якоТ' зводяться до того, що стрептококи, виробляючи р1зн1 фак-тори патогенност1: токсини, що волод1ють п1ро-геними, еритрогеними, гемол1тичними властиво-стями I активують циток1новий каскад, який у свою чергу впливае на прол1ферац1ю I диферен-цировку л1мфоцит1в, що призводить до пору-шення регуляторноТ' функцЛ Т-л1мфоцит1в й при-гн1чення кп1тинного ¡мун1тету; ферменти агресп, як1 ¡нг1бують систему комплементу сумюно з тей-хоевими кислотами I активують С - реактивний бток; М-б1лок й капсула, що захищають стреп-токок в1д фагоцитозу - вс1 ц1 процеси е визнач-ними у формуванн1 ¡мунопатолог1чних мехаыз-м1в супресп кп1тинного ¡мун1тету на етапах ди-ференц1ювання I прол1ферацп Т-кттин. Встано-
Актуальт проблемы сучасно!" медицины
влет дефекти у систем! ¡мунитету прямо свщ-чать про доцтьнють включения метод1в ¡муно- i цитокшокорекцп у комплексне лкування (антибн отико-, в1тамшотерап1я) стрептококовоТ септич-но'| ¡нфекцп.
ЛГература
1. Брико Н.И. Клинико-эпидемиологическая характеристика стрептококковой (группы А) инфекции на современном этапе /Брико Н.И., Филатов H.H. //Терапевтический архив. - 2002. - №11. - С.26 -31.
2. Внутрибольничные инфекции //Под ред. Р.П. Вен-цел: Пер. с англ.- М.: Медицина. - 1990. - 656 с.
3. Козлов P.C. Нозокомиальные инфекции: эпидемиология, патогенез, профилактика, контроль / Козлов P.C. //Клиническая микробиология и антимикроб. химиотерапия. - 2000.-Т.1, №2.- С. 16-30.
4. Львова Л.В. Стрептококк наносит удар /Львова Л.В. //Провизор. - 2000. - №8. - С.37-39.
5. Змушко Е.И. Клиническая иммунология: Руководство для врачей / Змушко Е.И., Белозеров Е.С., Ми-тин Ю.А.. - СПб: Питер, 2001. - 576с.
6. Кузнецов А.А. Дискуссионные аспекты проблемы сепсиса / Кузнецов А.А. //Тр. науч.-практ. конф. «Сепсис. Проблеми д1агностики, терапи та профтактики», XapKiB - 2006. - С. 19-22.
7. Лямперт И.М. Вторичная иммунопатология у больных с острой стрептококковой инфекцией /Лямперт И.М., Фролов А.Ф., Бала М.А. //Терапевтический архив. - 1991. - Т.63, №10. - С. 38 - 40.
8. Першин Г.Н. Методы экспериментальной химиотерапии. Практическое руководство. - М.: Медицина, 1971. 539 с.
9. European Convention for the protection of vertebratae animais used for experemental and opher scientific purposes //Strasbourg. Counsil Treatu Series. -1987.- №123. - 52 p.
10. Иммунологические методы исследований /Швейцария. Базельский ин-т иммунологии; Под ред. И. Лефковитса, Перниса П.; Пер. с англ. - М.: Мир, 1988.- 527 с.
11. Исследование субпопуляционного состава лимфоцитов человека с помощью панели монокпо-нальных антител / Филатов А.В., Багурин П.С., Маркова Н.А. и др. // Гематология и трансфузия.-1990.-№1.-С. 16-19.
Реферат
ИММУНОМОРФОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ПРИ STREPTOCOCCUS PYOGENES СЕПСИСЕ
Циганенко А.Я., Мшина М.М., Курбанов Р.А., Мшин Ю.М.
Ключевые слова: иммунопатологические механизмы, стрептококк, сепсис.
Изучено структурно-функциональное состояние иммунной системы и цитокинового статуса при стрептококковом сепсисе. Полученные результаты позволили обосновать концептуальную модель иммунопатологических механизмов ингибирования клеточного звена иммунитета и неспецифической резистентности при стрептококковом сепсисе. Основные положения сводятся к тому, что Streptococcus pyogenes, продуцируя разные факторы патогенности: токсины, ферменты агрессии, М-белок и капсулу, приводят к формированию иммунопатологических механизмов супрессии клеточного иммунитета на етапах дифференцировки и пролиферации Т-клеток. Установленные дефекты в системе иммунитета прямо свидетельствуют о необходимости введения иммуно- и цитокинокоррекции в комплексноелечение (антибиотико-, антиоксидантная, витаминотерапия) стрептококкового сепсиса.
Summary
IMMUNE AND MORPHOLOGIC STATE IN THE CASE OF STREPTOCOCCUS PYOGENES SEPSIS Tsyganenko A.Ya., Mishina M.M., Kurbanov R.A., Mishin Y.M. Key words: immunopathological mechanisms streptococcus, sepsis
The structural and functional state of immune system and cytokine status under streptococcal sepsis has been studied. The findings obtained allow to substantiate the conceptual model of immunopathological mechanisms of inhibition of cell-mediated immunity chain and non-specific resistance in a case of streptococcal sepsis. It is possible to conclude the Streptococcus pyogenes, producing different pathogenic factors as toxins, aggressive enzymes, M-protein and capsule lead to the formation of immunopathological mechanisms of cell-mediated immunity suppression on the stages of T-cell differentiation and proliferation. The defects detected in the immune system have proved the necessity to introduce immune and cytokine correction into the complex therapy (antibiotic therapy, antioxidant therapy, vitamin therapy) of the streptococcal sepsis.
Tom 9, Выпуск 4
155
