CC BY
25УДК: 616.31+616.216-002+616.017.1
К ВОПРОСУ О ПАТОГЕНЕЗЕ ХРОНИЧЕСКОГО ОДОНТОГЕННОГО ГАЙМОРИТА
С. Г. Безруков, А. Н. Балабанцева, В. Л. Саенко
Кафедра хирургической стоматологии
Медицинская академия имени С. И. Георгиевского
ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет имени В. И. Вернадского»
Адрес переписки: бул. Ленина, 5/7, г. Симферополь, 295006, Республика Крым, Российская Федерация
E-mail: abalabantseva@mail.ru
РЕЗЮМЕ
Проведено обследование 60 больных с хроническим гнойным одонтогенным гайморитом. Полученные результаты исследований показывают, что до начала лечения у больных в сыворотке крови уровни цитокинов (IL-1P, ФНО-а, IL-4) были достоверно снижены по сравнению с нормой, что могло явиться патогенетической основой нарушения местных защитных реакций. В смывах из пазух наблюдалась прямо противоположная тенденция.
Общий уровень антител классов А, М, G сыворотки крови демонстрировал отсутствие общей дисгаммаглобулинемии. При исследовании местных иммуноглобулинов класса А (общего и секреторного) до начале лечения нами отмечена их гиперпродукция в смывах из верхнечелюстной пазухи, что мы расцениваем как компенсаторно-приспособительную реакцию слизистой оболочки на длительно существующий антигенный стимул.
TO A QUESTION ABOUT PATHOGENESIS OF THE CHRONIC ODONTOGENIC
MAXILLARY SINUSITIS
S. Bezrukov, A. Balabantseva, V. Saenko
RESUME
Inspection of 60 patients of chronic purulent odontogenic maxillary sinusitis. The received results of the lead researches testify, that was to the beginning of treatment at patients levels cytokines serum of blood have been authentically reduced compared with norm that could be a pathogenetic basis of infringement of local protective reactions. In washouts from bosoms the opposite tendency was observed.
Levels of the general antibodies of classes A, M, G in serum of blood showed absence of the general dysgamoglobulinemia on the initial data. At research local Ig a class A (general and secretory) to the beginning of treatment we mark their hyperproduction in washouts from maxillary sinus, that we regard as compensatory-adaptive reaction of a mucous membrane on is long existing antigenic stimulus.
Ключевые слова: хронический гнойный одонтогенный гайморит, цитокины,
иммуноглобулины.
Лечение хронического гайморита продолжает оставаться весьма трудной проблемой ввиду сложности и недостаточной изученности самого процесса воспаления. В последние годы раскрыты многие звенья механизма развития одон-тогенного верхнечелюстного синусита. Однако до настоящего времени не выработана четкая унифицированная концепция этиологии и патогенеза одонтогенного воспаления в пазухах, учитывающая все основные особенности его течения, что указывает на целесообразность продолжения исследований в этом направлении.
В этой связи представляется актуальным осуществление более глубокого изучения механизма формирования патологического процесса на кле-точно-молекулярном уровне с выявлением взаимодействий и взаимосвязей звеньев медиаторно-го каскада. Сегодня остаются малоизученными некоторые патогенетические факторы, представляющие научно-практическую значимость. В частности, - уровень цитокинов в смывах из верх-
нечелюстных пазух и сыворотке крови, а также их влияние на клиническое течение заболевания.
Несмотря на отсутствие единого мнения о патогенетической роли, свойствах и функциях цитокиновой сети, в последнее время уделяется большое внимание исследованию уровня их содержания, влияния на динамику воспалительного процесса и лечение при многих заболеваниях и патологических состояниях. В современной стоматологии изучению цитоки-нового профиля при заболеваниях пародонта и периодонта посвящены работы многих авторов. Полученные данные продолжают обсуждаться и дискутироваться, однако участие цитокинов в патогенезе воспалительных заболеваний че-люстно-лицевой области представляется несомненным. Многие авторы отмечают, что важен не сам факт повышения или снижения уровня цитокинов, а их динамика и соотношение оппозиционных пулов (про- и противовоспалительных). Высокий уровень цитокинов, прежде
всего противовоспалительных, является неблагоприятным фактором, отражающим степень активности и тяжести воспалительного процесса.
Особенностью одонтогенного гайморита является то, что острая его форма в клинике практически не встречается, а является обострением латентно протекающего синуита. В отличие от острого, хроническое воспаление начинается не с нарушений микроциркуляции и каскада последующих событий в сосудистом русле, а с накопления активированных макрофагов. Микроорганизмы, персистирующие в макрофагах, являются непрерывным источником антигенной стимуляции, что приводит к постоянной секреции медиаторов воспаления. Цитокины вырабатываются в микроколичествах и являются по сути молекулярной азбукой межклеточного взаимодействия с образованием системы инициирующих, ампли-фицирующих и супрессорных сигналов, что приводит к формированию и интеграции физиологических и патологических реакций организма на антигенное воздействие, микробную инвазию, воспаление, повреждение тканей, развитие опухолей, стресс и др. [1, 2, 3, 4].
Одним из главных секретируемых медиаторов развития местной воспалительной реакции является IL-1, продуцируемый преимущественно моноцитами/макрофагами, а также Т- и В-клетками, астроцитами и ми-кроглией. Этот цитокин является пусковым сигналом основных иммунных реакций. IL-1 осуществляет многообразные полифункциональные биологические эффекты. Вне иммунной системы действие IL-1 заключается, в основном, в регуляции воспалительных изменений, вызываемых патогенными микроорганизмами или аутоиммунными процессами, активирует нейтрофилы, макрофаги, фибробласты, тучные и эндотелиальные клетки, вызывая тем самым высвобождение классических медиаторов воспаления.
Действие TNF во многом сходно с действием IL-1. После взаимодействия с мембранным рецептором Fas-семейства TNF-а, так же как и IL-1, оказывает сильное провос-палительное и катаболическое действие, обладает антимикробной и противоопухолевой активностью, увеличивает продукцию белков острой фазы воспаления, повышает функциональные способности эндотелия, индуцирует Т- и В-клеточную активацию, снижает синтез альбумина и др.. Основные биологические эффекты TNF, помимо вышеназванных, заключаются в активации нейтрофилов, стимуляции их адгезии на эндотелиальных клетках, усилении фагоцитоза и продукции нейтрофи-
лами супероксидных радикалов, а также в экспрессии на их мембране рецепторов комплемента; индукции экспрессии дополнительных Баз-рецепторов на Т-лимфоцитах и высокоаффинного рецептора 1Ь-2, усиливая тем самым 1Ь-2-зависимый синтез интерферона У .
Все эти разнообразные свойства про-воспалительных цитокинов помогают организму преодолеть патологические процессы экзогенной или эндогенной природы. Однако при высоком уровне продукции, эти свойства позволяют 1Ь-1 и ТКБ стать медиаторами тканевого повреждения [5].
Основная роль в регуляции синтеза про-воспалительных цитокинов принадлежит 1Ь-4, продуцируемому активированными Т-хелперами, тучными клетками и базофила-ми костного мозга. 1Ь-4 - Т-клеточный продуцируемый фактор роста и дифференцировки действует как кофактор пролиферации покоящихся В-лимфоцитов и является фактором роста для Т-клеток, тканевых базофилов, фе-тальных тимоцитов. Он способствует диф-ференцировке В-лимфоцитов и вызывает созревание предшественников В-лимфоцитов в зрелые клетки. 1Ь-4 индуцирует синтез ^ Е и ^ в в В-лимфоцитах. При этом 1Ь-4 не только увеличивает противоопухолевую цитотоксич-ность макрофагов, но и совместно с другими факторами инициирует рост некоторых ма-крофагальных линий. 1Ь-4 способен стимулировать продукцию одного из компонентов системы комплемента (С2) в моноцитах человека, а также супрессировать пролифератив-ные ответы клеток, вызванные 1Ь-2. Кроме того, 1Ь-4 может генерировать клетки системы лимфокин-активированных киллеров.
Таким образом, цитокиновая сеть играет ключевую роль в стабилизации иммунных реакций слизистой оболочки в норме и при патологических состояниях. Одним из существенных моментов является то, что эндогенные цитокины действуют местно - там, где формируется иммунный ответ. Однако в больших количествах они способны показывать дистантный эффект, вызывая системные изменения, что отражает дуализм их функций [6].
Одним из фундаментальных механизмов патогенеза хронических и аутоиммунных заболеваний считают дисбаланс синтеза цитоки-нов. В его основе лежит избыточная активация одной или другой субпопуляции - ТЫ или ТЬ2 клеток. Характерными особенностями ТЬ1-зависимых болезней являются быстрая хро-низация и неуклонное прогрессирование воспаления. Это связывают с дефектами иммуно-регуляции, которые приводят к преобладанию
синтеза провоспалительных (1Ь-1, ТОТ-а, 1Ь-6, 1Ь-7, 1Ь-12 и др.) над противовоспалительными (1Ь-4, 1Ь-10, 1Ь-11, 1Ь-13 и др.) цитокинами [7].
Судьба и специфика воспалительного процесса определяется не только агентом его вызывающим, но также и состоянием барьерных систем организма. Местная иммунная система слизистой оболочки околоносовых пазух представляет собой совокупность реагирования всех клеток лимфоидного ряда слизистой оболочки, причем популяции и субпопуляции лимфоцитов находятся в тесном взаимодействии с макрофагальными и тучными клетками с помощью системы цитокинов [8].
В назальном секрете содержатся иммуноглобулины всех классов и фактически все компоненты комплемента, а также лизоцим. Важное значение имеет секреторный ^ А, местный синтез которого не вызывает сомнений, в то время как происхождение ^ М и ^ С в секретах дискутируется. Считается, что они проникают из сосудистого русла путем пассивной диффузии и являются следствием воспалительного процесса - повышенной проницаемости стенок сосудов в очаге воспаления [9]. Работами ряда исследователей показано, что длительно протекающие воспалительные процессы в слизистой оболочке околоносовых пазух приводят к вторичным иммунодефицитным состояниям, угнетению общих и местных защитных механизмов [10]. Несмотря на то, что изучению содержания иммуноглобулинов в сыворотке крови и отделяемом из полости носа у больных с разными формами синусита было уделено значительное внимание многих авторов на протяжении двух десятилетий, мы обнаружили неоднородность литературных сведений по этому вопросу.
Цель работы - изучить показатели провоспалительных (1Ь-1р, ТОТ-а) и противовоспалительных (1Ь-4) цитокинов, иммуноглобулинов классов А, М, С у больных хроническим гнойным одонтогенным гайморитом (ХГОГ).
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Иммунологические исследования (уровень цитокинов 1Ь-1р, 1Ь-4, ТОТ-а в сыворотке крови и смывах из верхнечелюстных пазух) проведены до начала лечения у 48 больных ХГОГ в возрасте от 17 до 62 лет. Для более глубокого анализа состояния гуморального звена иммунитета у больных ХГОГ исследовано содержание общих антител классов А, М, С в сыворотке крови, а также общего и секреторного ^ А в смывах из пазух у 60 пациентов. Для определения нормы изучаемых показателей в промывных водах, нами изучены смывы полученные у 23 практически здоровых доноров.
Пациенты, имевшие сопутствующие сердечно-сосудистые, эндокринные и другие соматические заболевания, в состав клинических групп не включались.
У всех больных осуществляли забор крови из локтевой вены (5 мл) утром натощак. Пробирку с кровью без антикоагулянта оставляли на 30 минут при комнатной температуре. Затем пробирку помещали в холодильник при +400С на 10-12 часов для более полного отделения сыворотки крови. Содержимое центрифугировали в течение 10 минут при 3000 об/ мин и исследовали надосадочную жидкость.
Для изучения местного статуса использовали метод «последовательных промываний» верхнечелюстной пазухи М.Я.Ясиновского. После введения иглы в пазуху производили пробное отсасывание отделяемого. Если содержимое верхнечелюстной пазухи не удавалось получить, то в ее полость вводили стерильный физиологический раствор в количестве 10 мл, который отсасывали в шприц и повторно вводили в пазуху, после чего смыв набирали в чистую сухую пробирку для исследования. Жидкость, собранную после повторных введений и отсасываний (6-7 мл) центрифугировали в течение 10 минут при 1500 об/мин. Исследовали полученную надосадочную жидкость.
Содержание цитокинов определяли методом твердофазного иммуноферментного анализа (тИФА), используя инструкции по применению иммуноферментных наборов реактивов. Антитела классов А, М, С определяли используя протоколы разработанные в лаборатории клинической иммунологии ЦНИЛ Крымского государственного медицинского университета имени С. И. Георгиевского (зав. - к.ф.н. А.И.Гордиенко).
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
У больных ХГОГ до начала лечения нами обнаружен цитокиновый дисбаланс иммунного ответа на инфекционный агент как в сыворотке крови, так и в промывных водах.
Обращает на себя внимание резкое истощение содержания сывороточных провос-палительных (1Ь-1^ и ТОТ-а) и противовоспалительных (1Ь-4) цитокинов в сравнении с нормой [11,12], что могло явиться патогенетической основой нарушения местных защитных реакций (табл. 1) [13]. Вероятно, это вызвано компенсаторным снижением экспрессии и аффинности рецепторов к этим цитокинам на клеточной мембране лимфоцитов, что можно расценить как ре-гуляторный механизм обратной связи, предотвращающий избыточный запуск иммунологических реакций в периоде адаптации.
Таблица 1
Исходное содержание цитокинов (пг/мл) в крови больных ХГОГ (M±m)
Показатели / Субстанция IL-1P IL-4 TNF-a
Сыворотка крови (n = 48) 6,98 ± 1,17 3,98 ± 0,47 < 5
р < 0,001 р < 0,01 р < 0,001
Норма 39,779 ± 2,530 6,510 ± 0,580 13,330 ± 1,080
Примечание: р - достоверность отличий по
В смывах из пазух наблюдалась прямо противоположная тенденция (табл. 2). В норме слизистая оболочка содержит макрофаги находящиеся в состоянии высокой степени активации фагоцитоза и киллинговой способ-
Исходное содержание цитокинов (
отношению к показателям здоровых людей.
ности. Присутствие микроорганизмов и их продуктов при воспалении усиливало высвобождение лимфокинов лимфоидной популяцией в пределах lamina propria и формировало провоспалительный пул цитокинов [14].
Таблица 2
/мл) в смывах больных ХГОГ (M±m)
Показатели / Субстанция IL-1P IL-4 TNF-a
Сыворотка крови (n = 48) 875,16 ± 80,8 3,79 ± 0,24 42,61 ± 8,8
р < 0,001 р < 0,01 р < 0,001
Норма (n = 23) < 5 1,93 ± 0,6 5,27 ± 3,6
Примечание: р - достоверность отличий по отношению к показателям здоровых доноров.
Выявлено значительное увеличение местного содержания 1Ь-1^ у всех пациентов. Однако наблюдалась неоднородность значений данного показателя, который варьировал от 6 до 1800 пг/мл. У 27,1% пациентов он колебался в пределах от 6 до 299 пг/мл, у 10,4% - от 300 до 699 пг/мл, у 22,9% - от 700 до 1000 пг/мл и у 39,6% составлял более 1000 пг/мл.
Местное содержание ТОТ-а было увеличенным в сравнении с нормой (донорами) у 60% пациентов. Диапазон колебаний данного показателя также был широк: от нормы (7,9 пг/мл) до 202,6 пг/мл. У остальных 40% пациентов содержание ТОТ-а было менее 5 пг/мл. Следует отметить, что низкий уровень (ниже нормы) ТОТ-а преимущественно наблюдался у пациентов с содержанием 1Ь-1р в пределах от 5 до 700 пг/мл.
Средний уровень 1Ь-4 в смывах всех пациентов был повышенным в сравнении с нормой в среднем в 1,96 раза и в целом составлял 3,79 ± 0,24 пг/ мл. Установлено, что цитокиновый профиль промывной жидкости при ХГОГ имеет свои особенности. Так, в норме соотношение 1Ь-1Р:1Ь-4:ТМБ-а в среднем составляет 1:1:3. При ХГОГ происходит нарушение этого равновесия, как - 231:1:11. Таким образом, выявленное в целом преобладание синтеза провоспалительных цитокинов является характерной особенностью ТЫ-зависимых болезней и подтверждает изначально хроническое течение одонтогенного гайморита [15].
Из сведений представленных в некоторых опубликованных ранее работах следует, что у больных ХГОГ имеется общий иммунодефицит. Однако полученные нами сведения по определению уровня общих антител не позволили выявить выраженных отличий от нормы. В большинстве случаев (у 51,7% пациентов) имело место достоверное снижение общего ^ А (в 1,2 раза). В то же время у 41,7% больных данный показатель находился в пределах нормы. Содержание иммуноглобулинов классов М и С колебалось в пределах нормы у 60% и 90% пациентов соответственно. У 35% больных наблюдалось недостоверное снижение уровня сывороточного ^ М (в 1,1 раза) (табл.3).
Изменения содержания общего и секреторного ^ А в смывах из пазух были более значимыми. Нами отмечена гиперпродукция общего и секреторного ^ А, что мы расцениваем как компенсаторно-приспособительную реакцию слизистой оболочки на длительно существующий антигенный стимул. Это согласуется с данными, полученными ранее [8].
У 95% больных содержание общего ^ А в промывных водах было увеличенным в 3,75 раза и составляло 0,076 ± 0,008 мг/мл. Средний уровень общего ^ А у доноров составил 0,02 ± 0,001 мг/ мл. Содержание в ^ А в смывах полученных у больных также было значительно выше, чем у доноров. Так, у 93,4% пациентов этот показатель составил, в среднем, 508% от нормы (табл. 4).
2015, т. 5, №2 (18)
крымскии журнал экспериментальном и клиническои медицины
Таблица 3
Исходное содержание общих иммуноглобулинов (мг/мл) в сыворотке крови больных ХГОГ (M±m)
Показатели / Субстанция IL-1P IL-4 TNF-a
Сыворотка крови больных (п = 60) 1,79 ± 0,08 1,44 ±0,05 10,91 ±0,22
р < 0,01 р > 0,05 р > 0,05
Норма (п = 84) 2,21 ± 0,1 1,65 ± 0,1 10,54 ± 0,2
Примечание: р - достоверность отличий по отношению к показателям здоровых доноров.
Таблица 4
Исходное содержание общих иммуноглобулинов (мг/мл) в смывах больных ХГОГ (M±m)
Субстанция/ показатели Ig А s Ig А
Смывы больных (n = 60) 0,076 ± 0,008 2,148 ± 0,33
р < 0,001 р < 0,001
Смывы доноров (n = 23) 0,02 ±0,001 0,42 ± 0,06
Примечание: р - достоверность отличий по отношению к показателям здоровых доноров.
Известно, что о функциональных особенностях лимфоидных образований, связанных со слизистыми оболочками, можно судить по состоянию системы секреторного ^ А. Основная роль секреторных ^ А-антител заключается в том, что они блокируют адгезию бактериальных микроорганизмов к эпителиальным клеткам слизистых оболочек, нейтрализуют бактериальные токсины, локализуют вирусы, а также стимулируют фагоцитоз. Таким образом иммунная система слизистых оболочек формирует защитный барьер, предохраняющий организм хозяина от болезнетворного действия различной патогенной и условно-патогенной микрофлоры.
Защитные механизмы на уровне слизистых оболочек в норме протекают при развитии минимальных воспалительных реакций и не сопровождаются повреждением тканей, чему способствует то обстоятельство, что 8^ А не активирует систему комплемента. При взаимодействии с антигенами МЛЬТ (лимфоидная ткань ассоциированная с носом) дает развитие иммунного ответа. При развитии инфекционного процесса на 5 день в МЛЬТ появляются антителообразующие клетки с пиком на 7-й день. При этом, появление в секретах носовых путей ^ А четко коррелирует с элиминацией патогенного фактора из дыхательных путей.
ВЫВОДЫ
1. Подтверждено изначально хроническое течение одонтогенного гайморита, на что указывает цитокиновый дисбаланс иммунного ответа на инфекционный агент как в сыворотке крови
так и в промывных водах. При резком истощении содержания сывороточных IL-ip, TNF-a, IL-4 обнаруживается их усиленное высвобождение в пределах lamina propria, с формированием провоспалительного пула, что является характерной особенностью Thl-зависимых болезней.
2. Уровень общих антител в сыворотке крови не показал выраженных сдвигов от нормы. Параллельные исследования, проведенные в смывах из пазух, являлись более значимыми. Эти результаты показали, что эффект активации иммунитета при ХГОГ ограничен слизистой оболочкой пазух. Выявленные нами нарушения иммунного баланса в слизистой оболочке верхнечелюстной пазухи свидетельствуют о ее компетентности в иммунном ответе на воздействующий антигенный стимул. Этот факт находит отражение в гиперпродукции местных иммуноглобулинов класса А: общего Ig А - у 95% больных, sIg А - у 93,4%.
3. Результаты лабораторных методов исследования, проведенных у больных ХГОГ, позволили обнаружить существенные нарушения иммунного баланса, преимущественно в слизистой оболочке, что обуславливает необходимость включения в комплекс лечения средств, способных адекватно их коррегировать.
ЛИТЕРАТУРА
1. Потапчук А.М., Мельничук Д.В. XpoHi4Hi одонтогенш гайморити // Наук. вюник Ужгородського ун-ту, серiя «Медицина», вип. 1 (43), 2012, С. 194-200.
2. Кочеровец В.И.. Микрофлора верхнечелюстных пазух у детей с острым синуситом // Рос. оториноларингол. - 2011. - №3. - С.71-78.
3. КлЫчна iмунологiя та алерголопя / B.G.Ka3Mip4yK, Л.В. Ковальчук.- Вiнниця., : Нова книга, 2006. - 528 с.
4. Азнабаева Л.Ф, Арефьева Н.А. Иммунологические аспекты патогенеза хронического гнойного риносинусита. перспективы рациональной фармакотерапии // Рос. ринол. -2008. - № 1. - C. 13-16.
5. Manzi S., Wasko M.C.M. Inflammation-mediated rheumatic disease and atherosclerosis // Ann. Rheum. Dis. - 2000. - Vol.59, N2. - P. 321-324.
6. Кетлинский С.А., Симбирцев А.С. Эндогенные иммуномодуляторы. - СПб.: Медицина, 1992. -255 с.
7. Насонов Е.Л. Перспективы лабораторной диагностики хронических воспалительных и аутоиммунных болезней человека // Рос. мед. вести. - 2001. - №3. - С. 20-25.
8. Оценка иммунного статуса слизистых оболочек при хроническом риносинусите / Н.М. Хмельницкая, С.В. Рязанцев, В.Н. Кокряков и др. // Вестн. оториноларингол. - 1998. - № 4. - С. 47-50.
9. Брандтзэг П. Иммунобиология и иммуномор-фология слизистой оболочки верхних дыхательных путей // Рос. ринология. - 1996. - №2-3. - С. 12-13.
10. Некоторые патогенетические и клинико-им-мунологические взаимосвязи патологии верхних и
нижних дыхательных путей / М.М. Омеров, А.В. Пи-даев, И.П. Игнатонис и др. // Рос. ринология. - 1996. - №2-3. - С. 19.
11. Влияние различных методов лечения больных синуитом на изменение содержания цитокинов (IL-1ß и TNF) в крови / К.Г. Селезнев, О.В. Малеев, К.В. Ельский и др. // Журн. вуш., нос. i горлових хвороб. - 2001. - №4. - С. 52-54.
12. Вмют штерлейкшу-2 i штерлейкшу-4 у кровi при синусит / К.Г. Селезньов, Е.Ф. Баринов, К.В. Сльский та ш. // Фiзiол. журн. - 2001. - Т. 47, №5. -С. 69-73.
13. Дисбаланс уровня про- и противовоспалительных цитокинов как основа формирования бессимптомного носительства условно-патогенной и патогенной микрофлоры у первичных доноров плазмы крови / В.Ф. Кузнецов, Е.Г. Орлова, Д.В. Ланин и др. // Мед. иммунология. - 2003. -Т.5, №3-4. - С. 437438.
14. Дранник Г.Н. Клиническая иммунология и аллергология. - Одесса: АстроПринт, 1999. - С. 81106; С. 474-475.
15. Насонов Е.Л. Современные направления иммунологических исследований при хронических воспалительных и аутоиммунных заболеваниях человека // Тер. архив. - 2001. - №8. - С. 43-46.
