CC BY
54
ВЕСТНИК НОВЫХ МЕДИЦИНСКИХ ТЕХНОЛОГИИ - 2016 - Т. 23, № 4 - С. 183-187 JOURNAL OF NEW MEDICAL TECHNOLOGIES - 2016 - V. 23, № 4 - P. 183-187
УДК: 616-053.1-007-003.96-078.73 DOI: 10.12737/23868
КЛИНИНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЦИТОКИНОВОГО СТАТУСА В ОЦЕНКЕ ТЕЧЕНИЯ ПОСТНАТАЛЬНОЙ АДАПТАЦИИ ДЕТЕЙ С ЗАДЕРЖКОЙ ВНУТРИУТРОБНОГО
РАЗВИТИЯ
Л.А. БАХМУТОВА*, М.В. ШТЕПО*, Е.В. ПАЛКИНА**, С.С. ШУСТОВА*, С.В. ЛАПЕКО**
*ФГБОУ ВО «Астраханский государственный медицинский университет» Минздрава РФ, ул. Бакинская, 121, г. Астрахань, 414000, Россия **ГБУЗ Астраханской области «Клинический родильный дом», ул. Ахшарумова, 81, г. Астрахань, 414000, Россия
Аннотация. Важным информативным показателем состояния иммунной системы новорожденного в периоде адаптации является уровень продукции цитокинов.
Цель. Изучение показателей противо- и провоспалительных цитокинов и их связи с течением по-стнатальной адаптации у новорожденных с задержкой внутриутробного развития.
Материалы и методы. Нами изучены следующие показатели: противовоспалительный цитокин ИЛ-4, провоспалительный цитокин ИЛ-6, фактор некроза опухолей в периферической крови новорожденных. Обследованы следующие группы детей: всего 76 доношенных новорожденных с задержкой внутриутробного развития (ЗВУР). У 45 новорожденных с гипотрофическим вариантом, у 31 - с гипопластическим вариантом ЗВУР и 20 здоровых доношенных новорожденных определены ИЛ-4, ИЛ-6, фактор некроза опухолей в периферической крови методом иммуноферементного анализа с использованием тест-системы фирмы «Вектор-Бест».
Результаты и обсуждение. Изучены концентрации цитокинов: ИЛ-4,6 и фактора некроза опухолей в периферической крови доношенных новорожденных с задержкой внутриутробного развития в зависимости от ее варианта, течения антенатального периода и постнатальной адаптации. Выявлено повышенное содержание ИЛ-6 и фактора некроза опухоли у новорожденных с гипотрофическим вариантом, при многоводии, инфекционно-воспалительных заболеваниях и анемии у матери, снижение концентрации при преэклампсии. ИЛ-4 не имел значимой связи с патологическими состояниями матери и ребенка. Оценка иммунологического статуса может иметь прогностическое значение в плане развития инфекционно-воспалительных заболеваний у новорожденных с задержкой внутриутробного развития.
Заключение. Изучение цитокинов противо- и провоспалительного профиля у доношенных новорожденных показало низкую информативность противовоспалительного цитокина ИЛ-4 и высокую информативность ИЛ-6 и фактора некроза опухоли, как при различных вариантах задержки внутриутробного развития, выявило зависимость от течения антенатального периода и постнатальной адаптации данной категории детей.
Ключевые слова: новорожденные, задержка внутриутробного развития, интерлейкины.
CLINICAL VALUE OF CYTOKINE STATUS IN EVALUATION OF POSTNATAL
ADAPTATION OF CHILDREN WITH INTRAUTERINE GROWTH RETARDATION
L.A. BACHMUTOVA*, M.V.SHTEPO*, E.V. PALKINA**, S.S. SHUSTOVA*, S.V.LAPEKO**
* "Astrakhan state medical university" of Ministry of Pub. Health RF, ul Baku, 121, g. Astrakhan, 414000, Russia ** Astrakhan province "clinical maternity ward", str Akhsharumova, 81, g. Astrakhan, 414000, Russia
Abstract. Important informative indicator of the immune system of the newborn in the period of adaptation is the level of cytokine production.
The purpose of this research was to study the values of anti- and proinflammatory cytokine and their relations with postnatal adaptation of newborn with intrauterine growth retardation (FGR).
JOURNAL OF NEW MEDICAL TECHNOLOGIES - 2016 - V. 23, № 4 - P. 183-187
Materials and methods. The authors studied the anti-inflammatory cytokine II-4, proinflammatory cytokine II-6, tumor necrosis factor in peripheral blood of newborns with FGR. 76 full-term newborns with FGR were examined. 45 newborns have hypo-trophic development, 31- hypoplastic development and 20 full-term newborns have II-4, II-6. Tumor necrosis factor in peripheral blood was investigated by enzyme-linked immunosorbent assay method using the test system of the company "Vector-Best".
Results and discussion. Cytokine concentrations were studied: interleukins-4,6, tumor necrosis factor in peripheral blood of full-term newborns with FGR depending on its variant, anti-natal period course and postnatal adaptation. It was revealed high concentration of interleukins-6 and tumor necrosis factor of new-borns with hypotrophic development, by fetal hydrops, infectious diseases and mother's anemia, concentration decrease by preeclampsia. Interleukin-4 doesn't have any connections with pathologic conditions of mother and child. Immunologic status evaluation may have prognostic value in terms of development of infectious diseases among newborns with FGR.
Conclusion. Study of anti-cytokines and pro-inflammatory profile in term newborns showed low informative level of anti-inflammatory cytokine IL-4 and high information content of IL-6 and tumor necrosis factor, as in the various embodiments of intrauterine growth retardation, and also revealed the dependence of current antenatal period and postnatal adaptation of this category of children.
Key words: newborns, intrauterine growth retardation, interleukins.
В структуре перинатальной патологии центральное место занимают состояния новорожденных, связанные с хронической внутриутробной гипоксией (ХВГ), которая ведет к нарушению процессов адаптации в неонатальном периоде, повреждению центральной нервной системы (ЦНС) у 25-97% детей и сопровождается задержкой психомоторного и интеллектуального развития (ЗВУР) [1]. Хроническая внутриутробная гипоксия, занимающая в патогенезе ЗВУР одно из основных мест, вызывает раннее включение иммунной системы плода с последующим нарушением ее функции, иногда до развития вторичной иммунологической недостаточности, что ведет к развитию инфекционных осложнений у этих детей [2]. Длительное кислородное голодание ведет к нарушению регуляции иммуногенеза, что также вносит свой вклад в целый ряд заболеваний у детей с ЗВУР в постна-тальном периоде.
Важным информативным показателем состояния иммунной системы новорожденного в периоде адаптации является уровень продукции цитокинов, которые представляют собой связующее звено между иммунитетом, гемостазом, гемопоэзом, ангиопоэзом и неспецифической резистентностью организма, выступает в роли регуляторов всех основных этапов жизнедеятельности [3]. Цитокины представляет собой универсальные, регуляторные белки, предназначенные для контроля процессов пролиферации, дифференцировки, апоптоза и функциональной активности клеточных элементов в кроветворной, иммунной и других системах организма.
В раннем периоде адаптации даже у здоровых новорожденных на фоне высокой антигенной нагрузки отмечаются лабораторные признаки системной воспалительной реакции. В физиологических условиях это не сопровождается развитием клиники системного воспаления и полиорганной недостаточности. Поддержание иммунного гомеостаза новорожденного ребенка обеспечивается комплексом механизмов обратной связи и увеличением концентраций противовоспалительных цитокинов в сыворотке крови. Баланс про- и противовоспалительных цитокинов может являться ключевым моментом, обусловливающим клиническое состояние ребенка. В литературе имеется довольно много данных по изучению цитоки-нового профиля у новорожденных с различной патологией [4,5], однако сведений о роли цито-кинов в регуляции иммунного ответа у доношенных новорожденных с ЗВУР недостаточно.
Формирование и развитие и иммунитета, и функциональных систем происходит еще на ранних сроках гестации, и к моменту рождения доношенного ребенка иммунитет уже достаточно зрел, хотя и имеет ряд особенностей, отражающих условия его внутриутробного развития. Особенно это касается детей с низкой степенью зрелости при рождении - недоношенных и новорожденных с задержкой внутриутробного развития, как доношенных, так и недоношенных. К настоящему времени имеются немногочисленные и часто противоречивые сведения о состоянии иммунной системы у новорожденных с ЗВУР [2].
10ШМАЬ ОБ ШШ МБЭТСАЬ ТБСНМОШСТББ - 2016 - V. 23, № 4 - Р. 183-187
Цель исследования - изучение показателей противо- и провоспалительных цитокинов и их связи с течением постнатальной адаптации у новорожденных с ЗВУР.
Нами изучены следующие показатели: противовоспалительный цитокин ИЛ-4, про-воспалительный цитокин ИЛ-6, фактор некроза опухолей в периферической крови новорожденных с ЗВУР. Обследовано 76 доношенных новорожденных с ЗВУР. Из них 45 - с гипотро-фическим вариантом, 31 - с гипопластическим вариантом ЗВУР. Контрольная группа состояла из 20 здоровых доношенных новорожденных. Определение цитокинов в периферической крови детей проводилось методом иммунофе-рементного анализа с использованием тест-системы фирмы «Вектор-Бест».
Проведенное исследование позволило оценить концентрацию указанных цитокинов в периферической крови новорожденных с нескольких позиций: в зависимости от варианта ЗВУР, от патологии матери и течения раннего неонатального периода у детей.
Получены следующие результаты (табл.1).
Таблица 1
Концентрации ИЛ-4, ИЛ-6, ФНО в периферической крови доношенных новорожденных в зависимости от варианта ЗВУР
Показатель, пкг/мл Основная группа Контрольная группа (п-20)
Гипотрофиче-ский вариант (п-45) Гипопластиче-ский вариант (п-31)
ИЛ-4 4,27+0,47 3,09+0,92 3,31+0,5
ИЛ-6 59,3+1,7* 20,3+8,7 19,8+7,8*
ФНО 47,9+5,2** 29,07+4,2** 6,25+0,58**
Примечание: * - различия между гипотрофическим и гипопластическим вариантом, между гипотрофическим и контрольной группой достоверны (р<0,05); ** - различия между всеми группами достоверны (р<0,001)
При математическом анализе с использованием программы Еи1ешв, была изучена линейная статистическая связь между группами с низкими и высокими показателями ИЛ-4, а также между группами с высокими и средними и с низкими и средними показателями изучаемого интерлейкина. Была оценена линейная регрессия методом наименьших квадратов. Оказалось, что качество регрессии низкое и зависимости между группами практически нет. Аналогичный анализ провели с ИЛ-6. Выявле-
но, что при сравнении низких, средних и высоких показателей ИЛ-6 выявляется хорошее качество регрессии (коэффициент К в квадрате достаточно близок к 1). Вероятности выборочных значений ¿-статистики гораздо меньше любого общепринятого уровня значимости 0,05; следовательно, коэффициенты значимо отличаются от 0. Самые точные результаты получились при сравнении высоких и низких показателей ИЛ-6. При рассмотрении зависимости показателей фактора некроза опухоли (ФНО) в аналогичных группах выявлена положительная линейная связь. Вероятности выборочных значений ¿-статистики гораздо меньше любого общепринятого уровня значимости, следовательно, коэффициенты значимо отличаются от 0. Коэффициент К в квадрате достаточно близок к 1, что подтверждает хорошее качество регрессии. При сравнении различных значений ФНО вероятности выборочных значений ¿-статистики гораздо меньше общепринятого уровня значимости 0,05; что также подтверждает хорошее качество регрессии. Низкие уровни противовоспалительного ИЛ-4 у новорожденных с ЗВУР, возможно, свидетельствуют об их низких компенсаторных возможностях снижения чрезмерного провоспалительного ответа при внутриутробном инфицировании. Известно, что ИЛ-4 продуцируется Т-хелперами 2-го типа, которые реализуют функцию формирования гуморального иммунитета. ИЛ-4 осуществляет регуляцию образования других цито-кинов посредством участия в иммунном ответе и воспалительных реакциях, ограничивает синтез макрофагами провоспалительных цитоки-нов: ИЛ-6, 8, 12, ФНО, образование активных метаболитов кислорода, азота, способствуя снижению активности воспалительного ответа. Концентрация ИЛ-4 в периферической крови доношенных новорожденных с ЗВУР не имела зависимости от ее клинического варианта, а также не имела достоверных отличий от показателей контрольной группы.
В отличие от противовоспалительного ци-токина ИЛ-4, концентрация провоспалительно-го цитокина ИЛ-6 в периферической крови новорожденных с ЗВУР имела выраженную зависимость от ее клинического варианта. Так при гипотрофическом варианте концентрация ИЛ-6 была почти в 3 раза выше, чем при гипопласти-ческом (р<0,05), но не было достоверных отличий между гипопластическим вариантом и
JOURNAL OF NEW MEDICAL TECHNOLOGIES - 2016 - V. 23, № 4 - P. 183-187
контрольной группой. Недостаточный синтез ИЛ-6 в сочетании с незрелостью Т-хелперов и других эффекторных систем является причиной снижения противоинфекционного иммунитета детей в постнатальном периоде.
Концентрации ФНО периферической крови доношенных новорожденных с ЗВУР отличались при разных вариантах ЗВУР. Наиболее высокие показатели отмечались при гипотро-фическом варианте (47,9+5,2), значительно ниже при гипопластическом (29,07+4,2). Различия с контрольной группой достоверны.
ФНО является маркером воспалительного процесса, играет ключевую роль в остром воспалении и может приводить к разным формам альтерации тканей. Нами зарегистрировано резкое увеличение уровней ИЛ-6 и ФНО у детей с ЗВУР относительно группы здоровых новорожденных, что свидетельствует об активации макрофагального звена иммунной системы, т.к. высвобождение иммунно-регуляторных факторов, участвующих в патогенезе развития воспалительных реакций, характеризует прежде всего функциональное состояние мононуклеарных фагоцитов.
Таблица 2
Концентрация ИЛ-4, ИЛ-6, ФНО в периферической крови новорожденных с ЗВУР в зависимости от патологии матери
различия с контрольной группой в показателях ФНО получены у детей от матерей с анемией и инфекционно-воспалительными заболеваниями. Концентрация ИЛ-4 при патологии матери не имела достоверной разницы с контрольной группой. При преэклампсии показатели изучаемых цитокинов оказались ниже, чем в контрольной группе, что требует интерпретации. Низкая продукция и функциональная активность ИЛ-6, по-видимому, связана с транзитор-ной недостаточностью иммунной системы, индивидуальными особенностями ребенка и, возможно, зависит от медикаментозной терапии, которую получала мать во время беременности. Такое тяжелое осложнение беременности, как преэклампсия, вызывает целый ряд изменений, в том числе, в регуляции становления иммунной системы плода, по-видимому, главным образом, подавляя иммунный ответ ребенка как на антигенную стимуляцию, так и на противо-инфекционный ответ, что ведет к серьезным нарушениям постнатальной адаптации.
Таблица 3
Концентрации ИЛ-4, ИЛ-6, ФНО в периферической крови новорожденных с ЗВУР
и их связь с течением постнатальной адаптации
Патология матери ИЛ-4, пкг/мл ИЛ-6, пкг/мл ФНО, пкг/мл
Преэклампсия 0,98+0,04 0,6+0,05* 3+0,03*
Многоводие 1,087+0,2 99,3+14,7* 5,0+0,1
Угроза прерывания 1,087+0,2 99,3+14,7* 5,0+0,1
Анемия 1,01+0,2 7,15+1,07 12,1+2,42*
Инфекционно-воспалительные заболевания 0,96+0,04 81,6+1,8* 13,6+2,47*
Контрольная группа (без патологии) 3,31+0,5 19,8+7,8 6,25+0,58
Патологические состояния новорожденных ИЛ-4 пкг/мл ИЛ-6 пкг/мл ФНО пкг/мл
ЗВУР 4,27+0,47 59,3+1,7* 47,9+5,2*
Асфиксия при рождении 0,29+0,27* 49,9+0,04* 162,2+16,5**
РДС 0,53+1,95* 119,7+11,7* 231,2+29,3**
Длительная желтуха 0,45+2,02* 95,7+9,3* 121,2+14,1**
Реализация инфекци-онно-воспалительных заболеваний 0,1+0,27* 337,5+38,9** 156,2+17,2**
Здоров (контрольная группа) 3,31+0,5 19,8+7,8 6,25+0,58
Примечание: * - достоверные различия с контрольной группой (р< 0,05)
Многими исследователями разделяется мнение о том, что на функционирование иммунной системы в перинатальном периоде влияет состояние здоровья матери (табл. 2).
Наши исследования показали, что при многоводии и угрозе прерывания беременности значения ИЛ-6 превысили таковые в контрольной группе в 5 раз, при инфекционно-воспалительных заболеваниях матери в 4 раза, чем в контрольной группе (р<0,05). Достоверные
Примечание: * - достоверность различий с контрольной группой и ЗВУР (р<0,05), ** - достоверность различий с контрольной группой (р< 0,001)
Изучение концентраций цитокинов в периферической крови доношенных новорожденных с ЗВУР у детей с различным течением раннего не-онатального периода показало их отличия в зависимости от отдельных патологических состояний неонатального периода (табл. 3).
При асфиксии новорожденного у детей основной группы были выявлены низкие показатели ИЛ-4 в 11 раз ниже, чем в контрольной
ВЕСТНИК НОВЫХ МЕДИЦИНСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ - 2016 - Т. 23, № 4 - С. 183-187 JOURNAL OF NEW MEDICAL TECHNOLOGIES - 2016 - V. 23, № 4 - P. 183-187
группе, при РДС в 6 раз ниже, при длительной желтухе в 7 раз ниже и самые низкие при реализации в течение неонатального периода ин-фекционно-воспалительных заболеваний (ом-фалит, конъюнктивит) в 33 раза меньше контрольной группы (р<0,05).
Главным регулятором иммунного ответа, реакций острой фазы воспаления и гемопоэза является ИЛ-6, он выполняет функцию медиатора защитных процессов от инфекции и повреждения тканей [6]. Концентрация ИЛ-6 (провоспалительный цитокин) в наших исследованиях имела выраженную зависимость от течения постнатальной адаптации. Наиболее высокие концентрации изучаемого цитокина были обнаружены в периферической крови новорожденных с ЗВУР, у которых в неонаталь-ном периоде реализовались локализованные формы гнойно-септических заболеваний, они достигали значений: 337,5+38,9 пкг/мл, при высокой достоверности различий с контрольной группой (р<0,001). При РДС содержание ИЛ-6 также велико (119,7+11,7), при пролонгированной желтухе - 95,7+9,3 пкг/мл, а при асфиксии ниже всего - 49,9+4,5 пкг/мл. Несколько иную тенденцию обнаружили при изучении показателей ФНО в аналогичных клинических ситуациях. Наиболее высокое содержание ФНО от-
Литература
1. Бахмутова Л.А., Штепо М.В. Патент 2357656 РФ, МПК51 А 61 В 5/00 Способ диагностики перенесенной хронической внутриутробной гипоксии у новорожденных. №2007148257/14; Заявл.24.12.2007; 0публ.10.06.2009.
2. Дударева М.В. Патогенетические механизмы иммунной дисфункции у новорожденных с респираторными нарушениями: автореф. дисс. д.б.н. Ростов-на-Дону, 2012.
3. Александрова Ю.Н. О системе цитокинов // Педиатрия. 2007. Т. 86, №3. С. 124-127.
4. Роль про- и противовоспалительных цитокинов в иммунной адаптации новорожденных детей/ Володин Н.Н., Дегтярева М.В., Симбирцев А.С. [и др.]// Int.J.Immunolrehabilitation. 2000. Vol.2, №1. P. 175-185.
5. Дегтярева М.В. Иммунология перинатального периода: проблемы и перспективы // Педиатрия. 2001. №4. С. 4-8.
6. Гусев Е.И., Скворцова В.И. Ишемия головного мозга. М.: Медицина, 2001. 327 с.
мечалось при РДС, несколько ниже при асфиксии, реализации у новорожденных с ЗВУР ин-фекционно-воспалительных заболеваний и длительной желтухе (все различия с контрольной группой достоверны (р<0,001). ФНО является интегративным медиатором, играющим важную и разнонаправленную роль в патофизиологических реакциях. Высокая концентрация ФНО играет и регулирующую роль. В экспериментах in vitro показано, что ФНО способствовал регенерации поврежденных аксонов и защищал культивированные нейроны [6].
Заключение. Таким образом, изучение ци-токинов противо- и провоспалительного профиля у доношенных новорожденных с ЗВУР показало низкую информативность противовоспалительного цитокина ИЛ-4 и высокую информативность ИЛ-6 и ФНО при различных вариантах ЗВУР, выявило зависимость от течения антенатального периода и постнатальной адаптации данной категории детей.
Изменения иммунологического статуса отражают природу патофизиологических механизмов наибольшей уязвимости этого контингента новорожденных с ЗВУР в плане развития инфекционно-воспалительных заболеваний.
References
Bakhmutova LA, Shtepo MV. Patent 2357656 RF, MPK51 A 61 V 5/00 Sposob diagnostiki perenesennoy khronicheskoy vnutriutrobnoy gipoksii u novorozhdennykh. №2007148257/14; Zayavl.24.12.2007; 0publ.10.06.2009. Russian.
Dudareva MV. Patogeneticheskie mekhanizmy im-munnoy disfunktsii u novorozhdennykh s respirator-nymi narusheniyami [Pathogenetic mechanisms of immune disfunction in newborns with the respiratory disturbances] [dissertation]. Rostov-na-Donu (Rostov region); 2012. Russian.
Aleksandrova YuN. O sisteme tsitokinov [On the system of tsitokinov]. Pediatriya. 2007;86(3):124-7. Russian. Volodin NN, Degtyareva MV, Simbirtsev AS, et al. Rol' pro- i protivovospalitel'nykh tsitokinov v immunnoy adaptatsii novorozhdennykh detey.
Int.J.Immunolrehabilitation. 2000;2(1):175-85. Russian. Degtyareva MV. Immunologiya perinatal'nogo perioda: problemy i perspektivy [Immunology of the perinatal period: problem and the prospect]. Pediatriya. 2001;4:4-8. Russian.
Gusev EI, Skvortsova VI. Ishemiya golovnogo mozga [Ischemia of the brain]. Moscow: Meditsina; 2001. Russian.
