CC BY
35
Клиническое значение показателей цитокинового статуса сыворотки крови при вирусных менингитах у детей
О. Г. Кимирилова, Г. А. Харченко
ФГБОУ ВО «Астраханский государственный медицинский университет» Минздрава России
Проведено определение провоспалительных цитокинов сыворотки крови у 450 пациентов, в возрасте до 14 лет, с вирусными менингитами (ВМ) различной этиологии. При тяжелых формах ВМ установлено увеличение ИЛ-1Р, ИЛ-6, ИЛ-8, ФНО-а и снижение концентрации ИЛ-2, ИНФ-а, ИНФ-у, по сравнению с уровнем соответствующих показателей при заболеваниях средней тяжести и нормы. Выявленные изменения цитокиновой регуляции сохранялись в периоде реконвалесценции, сопровождаясь стимуляцией ИНФ-а, ИНФ-у и супрессией ИЛ-2. У больных с затяжным течением ВМ установлено снижение ИЛ-8, ФНО-а, ИЛ-1 Р и увеличение ИНФ-а и ИНФ-у в сыворотке крови, что может свидетельствовать о замедленной регрессии воспалительного процесса. У больных с летальным исходом определялся достоверно более высокий уровень ИЛ-6, ИНФ-у в сравнении с аналогичными показателями тяжелой формы ВМ, но с благоприятным исходом. Установленные параметры содержания цитокинов в сыворотке крови могут использоваться в клинической практике для прогнозирования течения и исходов ВМ у детей.
Ключевые слова: вирусный менингит, дети, цитокиновый статус крови
Для цитирования: Кимирилова О.Г., Харченко Г.А. Клиническое значение показателей цитокинового статуса сыворотки крови при вирусных менингитах у детей. Детские инфекции. 2017.16(2): 26-29. D0l:10.22627/2072-81 07-2017-1 6-2-26-29
The Clinical Significance of the Cytokine Status of Blood Serum in Viral Meningitis in Children
O. G. Kimirilova, G. A. Kharchenko
Astrakhan State Medical University, Russian Federation
The determination of cytokines in blood serum in 450 patients under the age of 1 4 years old with viral meningitis (VM) of different etiologies. In severe forms of VM the increase in IL-1 p,IL-6, IL-8, TNF-а and decreased concentration of IL-2, INF-а, INF-у, compared to the level of the relevant indicators in the diseases of moderate severity and the norm. The revealed changes in cytokine regulation persisted into the period of convalescence, accompanied by stimulation of INF-а, INF-у and suppression of IL-2. Patients with a prolonged course of VM, a reduction in IL-8, INF-а, IL-1 p and increase of INF-а and INF-у in serum, which may indicate a slow regression of the inflammatory process. Patients with fatal outcome was determined a significantly higher level of IL-6, INF-у in comparison with similar indicators of a severe form of VM, but with a favorable outcome. The settings in the content of cytokines in blood serum can be used in clinical practice to predict the course and outcomes of VM in children.
Keywords: viral meningitis, children, cytokine status of blood
For citation: Kimirilova O.G., Kharchenko G.A. The Clinical Significance of the Cytokine Status of Blood Serum in Viral Meningitis in Children. Detskie Infek-cii=Children's Infections. 201 7.16(2): 26-29. D0I:10.22627/2072-8107-2017-16-2-26-29
Контактная информация: Харченко Геннадий Андреевич, д.м.н., профессор, зав. кафедрой детских инфекций ФГБОУ ВО Астраханский ГМУ Минздрава России; 414000, Астрахань, ул. Бакинская, 121; +7(988)171 -87-47; [email protected]
Kharchenko G. A., MD, Professor, Head of Department of childhood infections of the Astrakhan state medical University; Russian Federation; +7(988)1 71 -87-47; [email protected]
Кимирилова Ольга Геннадьевна (Kimirilova Olga), к.м.н., доцент каф. детских инфекций Астраханского государственного медицинского университета Минздрава России; [email protected]
УДК 616.9:579.845
В этиологической структуре нейроинфекций у детей ВМ составляют 60% и более. По данным литературы, у 40—70% пациентов, перенесших ВМ, отмечаются последствия перенесенного заболевания: гипертензион-ный, церебрастенический, астеноневротический синдромы и др. [1—4].
Клеточные взаимодействия при воспалении регулируют цитокины, оказывающие влияние на миграцию клеток в очаг воспаления, их активацию и превращение в эф-фекторные клетки [5]. Оценка уровня цитокинов в биологических жидкостях позволяет характеризовать состояние иммунной системы организма. Дисбаланс цитокино-вого статуса крови может приводить к генерализации процесса [6]. Нарушения иммунорегуляторных процессов, на уровне дифференцировки ТЬ-1 и ТЬ-2 — лимфоцитов, приводят к анергии клеточных эффекторов иммунитета и влияют на течение и исход болезни [7—10].
Цель исследования: установить клиническое значение показателей провоспалительных цитокинов сыворотки
крови у больных вирусными менингитами детей и их влияние на течение и исход заболевания.
Материалы и методы исследования
У 450 детей в возрасте до 14 лет с ВМ различной этиологии (161 — энтеровирусной, 157 — арбови-русной, 72 — паротитной, 33 — аденовирусной, 27 — герпесвирусной) и 50 здоровых детей проведено определение провоспалительных (ИЛ-1 Р, ИЛ-2, ИЛ-6, ИЛ-8, ФНО-а, ИНФ-а ИНФ-у) цитокинов в сыворотке крови в 1 —3, 7—10,18—21 день заболевания.
Этиология ВМ подтверждалась результатами исследования крови и/или ликвора методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) и иммуноферментного анализа (ИФА) с коммерческими тест-системами, выпускаемыми в НИИ вирусологии им. Д.И. Ивановского (г. Москва).
Определение концентрации интерферона — а (ИНФ-а), у (ИНФ-у), ИЛ-1 Р, ИЛ-2, ИЛ-6, ИЛ-8 в сыворотке крови проводилось методом ИФА с использованием набора
Таблица 1. Показатели провоспалительных цитокинов сыворотки крови в зависимости от степени тяжести и периода заболевания при вирусных менингитах у детей (М ± т, пг/мл)
Показатель Норма, пг/мл Острый период Период реконвалесценции
Среднетяжелая форма (п = 283) Тяжелая форма (п = 167) Среднетяжелая форма (п = 283) Тяжелая форма (п = 167)
ИЛ-1 р 18,2 ± 7,5 28,5 ± 6,2° 53,9 ± 3,8* 22,1 ± 3,2° 41,5 ± 5,6*
ИЛ-2 45,9 ± 11,3 28,4 ± 3,7Д 31,8 ± 4,1 42,8 ± 3,1 38,5 ± 2,9
ИЛ-6 21,7 ± 5,4 33,2 ± 4,7°Д 56,4 ± 5,2* 19,8 ± 2,5° 46,2 ± 4,8*
ИЛ-8 14,2 ± 3,7 39,6 ± 3,9°Д* 68,8 ± 4,7*Д 26,7 ± 5,4° 47,5 ± 6,2*
ИНФ-а 8,9 ± 1,6 7,4 ± 1,1 6,5 ± 1,8Д 9,8 ± 2,3 14,2 ± 3,6
ИНФ-у 56,5 ± 6,9 45,2 ± 2,3°Д 32,9 ± 5,3Д* 88,3 ± 7,9*° 67,6 ± 5,8
ФНО-а 18,6 ± 2,7 30,5 ± 2,6°Д* 51,3 ± 6,9*Д 19,9 ± 1,6 22,4 ± 2,5
* — уровень статистической значимости различий р < 0,001 по сравнению с нормой; ° — р < 0,05, по сравнению с тяжелой формой; А — р < 0,05 по сравнению с периодом реконвалесценции; п — количество наблюдений
реактивов для ИФА анализа ИНФ-а и ИНФ-у и количественного определения цитокинов человека ООО «Цито-кин», а фактора некроза опухоли-а (ФНО-а) методом ИФА при использовании наборов реагентов производства «Протеиновый контур», Санкт-Петербург.
Статистическая обработка полученных данных проводилась с использованием компьютерных программ MSExcel - 2003 (Microsoft, США) и Statistica 7.0 (StatSoft, США).
Результаты и их обсуждение
Установлено, что на территории Астраханской области ВМ составляют 79,8%, бактериальные — 20,2%, от общей суммы (1050) менингитов у детей. Ведущая эпидемиологическая значимость ВМ связана с энтеровиру-сами ЕСНО — серотипами 20, 21, 30, Коксаки А-9, В-1—6 (38,7% случаев) и арбовирусами — вирусом Лихорадки Западного Нила, штаммами «913 = 64»; «Аст-рахань-12» (35,8% случаев). Вирусные менингиты другой этиологии (герпесвирусной, паротитной, аденовирусной) составляют 15,7%, а ВМ неуточненной этиологии — 9,8% от общего количества ВМ.
До 63% больных ВМ приходилось на городское население, а максимальная заболеваемость отмечалась в возрастной группе от 3 до 7 лет (61%).
Среди клинических форм ВМ преобладали заболевания средней тяжести (62,9%), протекавшие с гипертензи-онным синдромом у 63% пациентов.
Величина показателя ИЛ-1Р в остром периоде ВМ при среднетяжелых формах заболевания составляла 28,5 ± 6,2, при тяжелых 53,9 ± 3,8 пг/мл (p < 0,001; табл. 1), а в периоде реконвалесценции 22,1 ± 3,2 и 41,5 ± 5,6 пг/мл при показателе нормы 18,2 ± 7,5 пг/мл. Стимуляция воспалительной реакции ИЛ-1 Р при тяжелых формах заболевания подтверждалась прямой высокой корреляционной связью между ИЛ-1 Р и выраженностью лихорадки (г = 0,79; p < 0,04), умеренной прямой связью с величиной цитоза ликвора (г = 0,54; p < 0,05).
Показатель ИЛ-2 в остром периоде ВМ снижался при среднетяжелых формах с 45,9 ± 11,3 до 28,4 ± 3,7 и до 31,8 ± 4,1 пг/мл при тяжелых. В периоде реконвалесценции показатель ИЛ-2 увеличивался, но оставался ниже показателя нормы (табл. 1).
Активированные макрофаги в ответ на стимуляцию ИЛ-1 Р продуцируют ИЛ-6, показатель которого увеличивался при среднетяжелых формах до 33,2 ± 4,7 и до 56,4 ± ±5,2 пг/мл при тяжелых. В периоде реконвалесценции при среднетяжелых формах ВМ показатель ИЛ-6 недостоверно отличался от нормы 21,7 ± 5,4 пг/мл, а при тяжелых превышал норму и показатель острого периода — 46,2 ± 4,8 пг/мл (р < 0,05). Стимуляция выработки ИЛ-6 приводит к формированию гуморального иммунитета, а гиперпродукция ИЛ-6 свидетельствует об активности воспалительного процесса, влияющего на течение и исход заболевания. У больных с тяжелой формой ВМ выявлена достоверная прямая высокая зависимость между ИЛ-6 и выраженностью лихорадки (г = 0,79; р < 0,05), величиной цитоза ликвора (г = 0,82; р < 0,05).
Показатель ИЛ-8 превышал в остром периоде ВМ норму 14,2 ± 3,7 пг/мл и был равен 39,6 ± 3,9 при среднетяжелых формах, а при тяжелых 68,8 ± 4,7 пг/мл (р < <0,001), в периоде реконвалесценции соответственно 26,7 ± 5,4 и 47,5 ± 6,2 пг/мл (р < 0,001; табл. 1). Данный рост может объясняться тем, что ИЛ-8 является активатором нейтрофилов, способствует генерации активных форм кислорода, что сказывается на целостности различных тканевых структур. На синтез ИЛ-8 может оказывать влияние ИЛ-1 Р, являющийся одним из факторов развития начальной фазы воспаления. Показатель ИЛ-8 при тяжелых формах менингита имел высокую прямую корреляционную связь с величиной цитоза ликвора (г = 0,89; р < 0,05).
В остром периоде ВМ отмечалось снижение способности лейкоцитов индуцировать ИНФ-а, концентрация которого при среднетяжелых формах ВМ составляла 7,4 ± ±1,1, а при тяжелых формах 6,5 ± 1,8 при показателе
нормы 8,9 ± 1,6 пг/мл ^ < 0,05). Это можно объяснить повышенными показателями ИЛ-8 в остром периоде заболевания, который способен оказывать воздействие инактивирующего характера на противовирусную активность ИНФ-а. В периоде реконвалесценции отмечалось повышение показателя ИНФ-а по сравнению с нормой, при среднетяжелых формах до 9,8 ± 2,3, а тяжелых до 14,2 ± 3,6 пг/мл на что может влиять сохранение в данном периоде заболевания повышенных показателей ИЛ-1 Р, обеспечивающих цитокиновую нагрузку и оказывающих стимулирующее влияние на выработку ИНФ-а (табл.1). При тяжелых формах ВМ установлена высокая обратная связь уровня ИНФ-а с выраженностью лихорадки (г = -0,82; p < 0,05), величиной цитоза ликвора (г = -0,74; p < 0,05).
В нашем исследовании выявлено снижение синтеза ИНФ-у при ВМ у детей в остром периоде заболевания, более выраженное при тяжелых формах, где величина показателя составляла 32,9 ± 5,3, при норме 56,5 ± 6,9 пг/мл (p < 0,01). При среднетяжелых формах показатель снижался до 45,2 ± 2,3 пг/мл ^ < 0,05). Супрессия ИНФ-у приводит к снижению устойчивости макроорганизма к вирусному агенту, более тяжелым вариантам заболевания, что подтверждается наличием высокой обратной корреляционной связи между уровнем ИНФ-у и величиной цитоза ликвора (г = -0,8; p < 0,05). Причиной данного процесса может являться активация ТЬ-2 лимфоцитов и через данный механизм супрессия ИНФ-у. В периоде реконва-лесценции картина противоположная. При среднетяжелых формах ВМ показатель увеличивался до 88,3 ± 7,9, а при тяжелых до 67,6 ± 5,8 пг/мл (табл. 1). В остром периоде ВМ показатель ФНО-а увеличивался при менингитах средней тяжести до 30,5 ± 2,6, при тяжелых до 51,3 ± ± 6,9 пг/мл, при показателе нормы 18,6 ± 2,7 пг/мл (p <
< 0,001). У больных с тяжелыми формами ВМ показатель ФНО-а имел прямую умеренную коррелятивную связь с величиной показателя цитоза ликвора (г = 0,49; p <
< 0,05). В периоде реконвалесценции показатель ФНО-а снижался и имел недостоверные отличия от нормы. Роль ФНО-а при ВМ у детей неоднозначна, так как избыточное его количество приводит к повреждению тканей в процессе воспаления, в то же время он участвует в противовирусной защите.
Дисбаланс цитокиновой регуляции у пациентов с тяжелой формой ВМ характеризовался увеличением уровня ИЛ-1 Р до 53,9 ± 3,8 ^ < 0,001; p < 0,001, ИЛ-6 до 56,4 ± 5,2 ^ < 0,001; p < 0,001), ИЛ- 8 до 68,8 ± 4,7 ^ < 0,001; p < 0,001), ФНО — а до 51,3 ± 6,9 пг/мл (p < 0,01; p < 0,001), по сравнению с уровнем соответствующих показателей при ВМ средней тяжести и нормы.
Нарушения цитокиновой регуляции сохранялись в периоде реконвалесценции, сопровождаясь стимуляцией ИНФ-а и ИНФ-у и супрессией ИЛ-2, что может отражать степень выраженности иммунных нарушений у больных с тяжелой формой ВМ и отсутствие полной клинико-лабо-раторной ремиссии (табл.1).
У больных с затяжным течением ВМ установлено снижение уровня ИЛ- 8 до 47,5 ± 8,2( p < 0,05), ФНО-а до 24,5 ± 3,3 (p < 0,001), увеличение ИНФ-а до 14,5 ± 2,3 (p < 0,001), ИНФ-у до 68,4 ± 8,3 пг/мл (p < 0,01), что может свидетельствовать о замедленной регрессии воспалительного процесса.
У больных с летальным исходом, при схожей направленности иммунных нарушений цитокиновой регуляции, установлен достоверно более высокий уровень ИЛ-6 до 80,9 ± 10,2 пг/мл (p < 0,05), ИНФ-а до 16,2 ± 1,9 (p < <0,001), ИНФ-у до 80,7 ± 8,9 пг/мл (p < 0,001), в сравнении с аналогичными показателями при тяжелых формах ВМ, но с благоприятным исходом.
Выводы
1. Дисбаланс цитокиновой регуляции у детей с вирусными менингитами зависит от степени тяжести и течения заболевания, сохраняется в периоде реконвалесценции, отражает степень выраженности иммунных нарушений.
2. Увеличение показателей ИНФ-а и ИНФ-у в периоде реконвалесценции ВМ может свидетельствовать о замедленной регрессии воспалительного процесса и характерно для затяжного течения заболевания.
3. Показатели концентрации провоспалительных цитокинов в сыворотке крови у больных ВМ могут использоваться в клинической практике с целью прогнозирования возможного течения и исхода ВМ у детей.
Литература/References:
1. Kawashima H., loi H., Ishii C. Viralloads of cerebrospinal fluidin infants with enterovirus meningitis. J.Clin.Lab.Anal. 2008; 22(3):216—219.
2. Харченко Г.А., Назарочкина О.В., Кимирилова О.Г. Влияние циклоферона на содержание некоторых цитокинов и интерфе-роновый статус больных с вирусными менингитами. Астраханский медицинский журнал. 2010; 5(3): 1 04—107. [Kharchenko GA, Nazarochkina O.V., Kimirilova O.G. Influence of cycloferon on the content of some cytokines and interferon status of patients with viral meningitis. Аstrakhanskij Meditsinskij Zhurnal=Astrakhan Medical Journal. 2010; 5(3):104—107. (In Russ.)].
3. Лобзин Ю.В., Скрипченко Н.В., Мурина Е.А. Энтеровирусные инфекции: руководство для врачей. С-Пб.,2012. 432с. [Lobzin U.V., Skripchenko N.V., Murina Е.А. Enteroviral infection. SPb., 2012. 432р.(InRuss.)].
4. Кимирилова О.Г., Харченко Г.А. Иммунокорригирующая терапия тяжелых форм вирусных менингитов у детей. Эпидемиология и инфекционные болезни. 2015; 4:50—54. [Kimirilova O.G., Kharchenko GA Immunocorrective therapy of severe forms of viral meningitis in children. Epidemiologiya i Infektsionnye Bolezni=Epi-demiology and Infectious Diseases. 2015; 4:50—54. (In Russ.)].
5. Ершов Ф.И., Наровлянский А.Н., Мезенцева М.В. Ранние цито-киновые реакции при вирусных инфекциях. Цитокины и воспаление. 2004; 3(1):3—6. [Ershov F.I., Narovlyanskij А.Ы., Mezent-seva M.V. Early cytokine responses in viral infections. Tsitokiny i Vospalenie=Cytokines and Inflammation. 2004; 3(1 ):3—6. (In Russ.)].
6. Ершов Ф.И., Киселев О.И. Интерфероны и их индукторы (от молекул до лекарств). М.:ГЭОТАР-Медиа, 2005. 368с. [Ershov F.I., Kiselev O.I. Interferons and their inducers (from molecules to medicines). M.:GEOTАR-Media,2005. 368р.(!п Russ.)].
7. Nagafuchi V., Nagafuchi Y., Sato R. Adult meningism and viral meningitis, 1997—2004; clinical data and cerebrospinal fluid cytokines. Intern. Med. 2006; 45(21): 1209—1212.
8. Zajkowska J., Grygorczuk S., Pryszmont J. Concentration of inter-leukin 6 and 10 in tick-borne and purulend encephalomeningitis. Pol. Merk. Lekarski. 2006; 21(121):29—34.
