CC BY
54
УДК 616.98:578.822П097П053.31
КЛИНИКО-ИММУНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ РОТАВИРУСНОЙ ИНФЕКЦИИ У ДЕТЕЙ
Р.К. Бабик, Е.В. Корнеева ЧелГМА, г. Челябинск
Современные диагностические подходы к верификации возбудителей доказывают доминирующую роль ротавирусной инфекции в структуре острых кишечных инфекций у детей. Проведен анализ клинических проявлений, показателей субпопуляционной структуры иммунокомпетентных клеток, уровня цитокинов в периферической крови пациентов, больных ротавирусной кишечной инфекцией. Выделенные у детей г. Челябинска изоляты ротавирусов гр А принадлежали к наиболее распространенным в мире комбинациям С- и Р-типов: С1Р [10], С2Р [5], С4Р [10], с преобладанием С1Р [10] генотипа. Тяжесть ротавирусной инфекции определяли синдромы токсикоза и/или эксико-за преимущественно у 2-3-летних детей. У детей с недостаточной продукцией ИФН-у и ИФН-а на фоне дефицита ИЛ-1а, ИЛ-10 наблюдалось тяжелое, негладкое течение ротавирусной инфекции.
Ключевые слова: иммунный статус, ротавирусная инфекция, дети.
Ежегодно ротавирусы вызывают в мире более 137 млн случаев острого гастроэнтерита, из которых до 592 000 заканчиваются летально. По оценкам экспертов ВОЗ, практически каждый ребенок в течение первых пяти лет жизни переносит рота-вирусный гастроэнтерит, независимо от расы и социально-экономического статуса [1, 9, 10]. В настоящее время заболеваемость ротавирусной инфекцией в России постоянно растет, что обусловлено как увеличением случаев инфицирован-ности, так и улучшением диагностики данной патологии [3, 6]. Высокий уровень заболеваемости в мире детей ротавирусной инфекцией доказан лабораторными исследованиями фекалий, с использованием таких методов диагностики, как имму-ноферментный анализ (ИФА) и полимеразная цепная реакция (ПЦР) [3]. С внедрением последнего метода появилась возможность определения серо-типа ротавируса. В настоящее время все ротавирусы с учетом специфических антигенов распределены на семь групп, обозначенных как: А, В, С, Б, Е, Б, в [6, 9, 10]. Большинство ротавирусов, вызывающих заболевание человека, относятся к группе А. Белки наружного капсида вириона УР7 и УР4 определяют соответственно серотипы в и генотипы Р ротавируса. Идентифицировано 20 Р-типов ротавирусов, из которых 10 являются патогенными для человека, и 14 в-типов, а из них 10 циркулируют среди людей. Превалируют в мире четыре комбинации наиболее распространенных в (1 -4) и Р [5], [10] типов ротавирусов: в1Р[8], в2Р [5], в3Р [10] и в4Р [10]. Многие годы в мире доминировал в1-тип ротавируса. В последнее время в ряде стран стали преобладать иные в-типы, такие как в2, в9.
На современном этапе большое значение придается особенностям иммунопатогенеза заболева-
ния [2, 5, 7, 8]. Известно, манифестация и исход любого инфекционного процесса во многом определяются иммунным ответом ребенка на внедрение возбудителя.
Несмотря на большое количество работ, посвященных эпидемиологии, диагностике, лечению ротавирусной инфекции, практически не затрагивались вопросы иммунного состояния, ответа цитокинов при изучении особенностей течения этого заболевания у детей в разные возрастные периоды. Целью данного исследования было изучение особенностей клиники и иммунного ответа при ротавирусной инфекции у детей разного возраста с определением критериев неблагоприятного течения.
Материалы и методы исследования. Сравнительный анализ клинико-иммунологических особенностей ротавирусной инфекции проведен у 259 детей раннего возраста, госпитализированных в детскую клиническую больницу № 8 г. Челябинска, в 2005-2010 гг. Наблюдение за пациентами проводили в кишечном и инфекционном реанимационном отделениях. План нашего обследования пациентов соответствовал дизайну йлучай-конт-рольП Критерии включения пациентов в исследование: наличие клиники ОКИ; подтверждение ротавирусной этиологии заболевания. Критерии исключения из исследования: наличие бактериальной, иной вирусной, условно-патогенной флоры (УПФ).
Всем пациентам проводились клинико-лабораторные исследования, принятые при диагностике ОКИ. Этиологию заболеваний уточняли исследованием кала следующими методами: бактериологическим □ на патогенную флору №3, УПФ, стафилококк; ИФА кала □ на ротавирусный антиген.
Проблемы здравоохранения
Дополнительно проводилось тестирование образцов фекалий методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) на базе Центра молекулярной диагностики инфекционных заболеваний ФГУН ' ЦНИИ эпидемиологии» Роспотребнадзора (г. Москва) с применением комплекта реагентов САмплиСенс □ □
Иммунологическое обследование проводилось в НИИ иммунологии ГОУ ВПО ЧелГМА Росздра-ва. Определение субпопуляций циркулирующих лимфоцитов в периферической крови обследованных детей проводилось по методике иммуно-фенотипирования в модификации Сибиряка С.В. с соавторами (1997). Использовались при этом моноклональные антитела серии ИКО (НПЦ СМедБиоСпектр» Москва): анти-СБ3, анти-СБ4, анти-СБ8, анти-CDlO, анти-CDllb, анти-СБ16, анти-СБ20, aнти-CD25, aнти-CD34, aнти-CD56, aнти-CD95, анти-HLA-DR. Фагоцитарную функцию нейтрофилов изучали на модели поглощения частиц полистирольного латекса, параллельно определяли лизосомальную активность по показателям интенсивности люминисценции лизосом в цитоплазме фагоцитов, окрашенных акридиновым оранжевым (И.С. Фрейдлин, 1988). Кислородзави-симый метаболизм исследовали с помощью спонтанного и индуцированного латексом НСТ-теста. Всем пациентам также определяли в сыворотке крови количество иммуноглобулинов классов A, M, G (G. Manchini), исследовали уровни комплемента СН50 и его компонентов (С1, С2, С3, С4, С5).
Статистический анализ полученных данных проводили с использованием пакетов прикладных программ "SPSS 13.0", "Biostatistica 4.03Пи приложения Excel из пакета MS Office XP. Межгруп-повое сопоставление проводилось с помощью критерия Крускала-Уолиса, с последующим уточнением характера различий по критерию Манна □ Уитни. Сравнение параметрических величин проводили с использованием t-критерия Стьюдента, непараметрических величин □ точным методом Фишера, методом хи-квадрат. Результаты сравнений считали статистически значимыми при р < 0,05. Проверку статистических гипотез проводили при критическом уровне значимости р = 0,05 [4].
Результаты и их обсуждение. По результатам положительного скрининга возбудителей кишечных инфекций в фекалиях детей, обследованных нами в 2005-2010 гг. методами ПЦР и ИФА, ротавирусы составили 48,79 %, занимая первое место в общей структуре заболеваемости ОКИ. Среди госпитализированных в эти годы детей с ротавирусной инфекцией 63,9 % случаев приходилось на зимне-весенний период, 25,8 % □ регистрировались осенью и 10,3 % □ летом. Наибольшее число госпитализаций детей с ротавирусной инфекцией было в марте месяце. Значительный спад поступлений в стационар детей с ротавирусной инфекцией регистрировался в июне (1,95 %). Наиболее часто ротавирусная инфекция определялась у детей в возрасте 13-36 месяцев жизни (54,05 %).
Пациенты первого года жизни составили 32,82 %, причем детей первого полугодия жизни с ротавирусной инфекцией госпитализировалось в 2 раза реже. Наименьшее число пациентов, поступивших с ротавирусной инфекцией в стационар, было в возрасте старше 3 лет (13,13 %). На различные ротавирусно-вирусные и ротавирусно-бактериаль-ные ассоциации ОКИ приходилось, соответственно, 23,56 % и 7,9 %. В обследование включили 259 пациентов с моноротавирусной инфекцией. Ротавирусная микст-инфекция в данной работе не учитывалась. Методики типирования на основе праймеров и зондов, секвенирования нуклеотидных последовательностей ротавируса позволили зарегистрировать в 77,02 % случаев наблюдений наиболее распространенный Р[10] в1 тип ротавируса А, в 14,86 % □ Р[10] в4, Р[4] в2 □ в 8,1 %. Серо-тип Р [10] в3 выявить у детей в г. Челябинске не удалось. На протяжении последних лет отметили превалирование у детей нашего региона серотипа Р [10] в1. По данным НИИ эпидемиологии, подобные исследования у детей других городов Российской Федерации, выявили распространенность иного типа ротавируса □ Р [10] в4. Наибольшее число заболевших отмечено среди детей в возрасте от 6 до 18 месяцев, и в первую очередь находящихся на искусственном вскармливании. По нашим наблюдениям дети младше 3 лет составляют 70С80 % заболевших. Инфекция регистрируется также и у новорожденных, но не всегда сопровождается у них клиническими проявлениями.
Острое течение ротавирусной инфекции отмечено у детей с 6-месячного возраста, что проявлялось преимущественно клинической картиной гастроэнтерита. Ротавирусная инфекции у детей первых месяцев жизни чаще характеризовалась постепенным началом заболевания с клиники энтерита, но нередко принимала затяжное течение в виде синдрома длительной диареи. Статистические различия частоты регистрации основных клинических симптомов ротавирусной инфекции позволяют выявить клинические особенности течения заболевания в различных возрастных группах детей.
Ротавирусная инфекция у пациентов первых трех месяцев жизни характеризовалась постепенным началом, чаще с диарейного синдрома. У 30 % детей заболевание протекало при нормальной температуре тела. У 53,3 % детей этого возраста, а также у 60 % пациентов 4 И6 месяцев рвоты не было вовсе. Продолжительный диарейный синдром нередко единственная клиническая особенность течения ротавирусной инфекции у пациентов первых месяцев жизни. Так, у детей 1 недели □ 3 месяцев регистрировалась наиболее длительная по времени диарея, в среднем, 9,8 ± 0,9 дней. Острое течение моноротавирусной инфекции отмечено у детей с 7-месячного возраста, что проявлялось, преимущественно, клинической картиной гастроэнтерита. Рвота являлась одним из первых и не-
Таблица 1
Особенности изменений иммунологических факторов у детей с ротавирусной инфекцией (М ± 1те)
Показатель Ротавирусная инфекция, п = 30 Здоровые дети, п = 39 Статистические различия, р
Группа 1 Группа 2
Количество нейтрофилов, % 35,77 ± 2,51 42,89 ± 2,43 Р1С2 = 0,04
Общее количество нейтрофилов, □109/л 2,41 ± 0,22 4,48 ± 0,45 Р1-2 = 0,0001
Количество моноцитов, % 16,44 ± 1,42 9,11 ± 0,8 Ріш = 0,0001
Общее количество моноцитов, □109/л 1,14 ± 0,12 0,94 ± 0,09 Р1С2 > 0,05
Фагоцитоз нейтрофилов, % 35,11 ± 2,87 34,7 ± 1,6 Р1С2 > 0,05
Интенсивность фагоцитоза нейтрофилов 0,80 ± 0,08 1,09 ± 0,05 Р1С2 > 0,05
Фагоцитарное число нейтрофилов 3,23 ± 1,04 3,14 ± 0,08 Р1С2 > 0,05
НСТ нейтрофилов спонтанная активность, % 29,40 ± 2,91 21,56 ± 1,93 Р1С2 = 0,023
НСТ-тест нейтрофилов спонтанная, индекс, уел. ед. 0,45 ± 0,05 1,24 ± 0,19 р1-2 = 0,0001
НСТ нейтрофилов индуцированная активность, % 36,22 ± 4,10 41,17 ± 2,85 Р1С2 > 0,05
НСТ нейтрофилов индуцированный, индекс, уел. ед. 0,59 ± 0,07 0,66 ± 0,05 Р1С2 > 0,05
Лизосомальная активность нейтрофилов, уел. ед. 259,92 ± 11,71 203,47 ± 12,11 Р1С2 = 0,002
Примечание. Различия показателей больных значимы при р < 0,05 в сравнении с результатами аналогичных исследований контрольной 2-й группы условно здоровых детей.
редко ведущим признаком ротавирусной инфекции в группе детей 7П2 месяцев и продолжалась нередко более суток, в среднем 1,63 ± 0,18 дня. Тяжесть ротавирусной инфекции у детей оценивалась по выраженности общеинфекционной симптоматики с синдромом токсикоза и/или с развитием упорной рвоты и диарейного синдрома исходом в эксикоз. Тяжелые формы с эксикозом регистрировались чаще у 2- и 3-летних детей (54,3 %).
Исследование иммунологических факторов, иммунофенотипирования лимфоцитов начали с изучения данных параметров у условно здоровых детей, проживающих в тех же условиях промышленного г. Челябинска. Результаты анализа иммунограмм здоровых детей свидетельствуют о близости полученных нами среднестатистических параметров субпопуляционного состава лимфоцитов в разных периодах раннего возраста.
У больных ротавирусной ОКИ в остром периоде заболеваний изменения проявились статистически значимым снижением показателей абсолютных гранулоцитов, преимущественно за счет уменьшения содержания сегментоядерных ней-трофилов, и повышением количества моноцитов относительно данных аналогичных показателей контрольной группы. Существенные нарушения показателей респираторного взрыва нейтрофилов крови, прежде всего активности НСТ-теста, отме-
чались при сочетанных инфекциях. В то же время при сочетанных ОКИ не проявилось увеличение лизосомальной активности нейтрофилов, в отличие от повышенных результатов этого показателя у пациентов при ротавирусной и бактериальной инфекциях.
В сравнении с показателями иммунограмм условно здоровых детей характеристика субпопуляций лимфоцитов при ротавирусных, бактериальных и микст-формах ОКИ представлена в табл. 2.
Содержание СБ3+ Т-лимфоцитов было достоверно ниже в группах больных ротавирусной ОКИ детей в отличие от здоровых лиц. Количество СБ8+ Т-лимфоцитов, также со статистической разницей, было меньше у пациентов с моноротавирус-ными инфекциями, чем в контрольной группе. Известно, что уменьшение количества лимфоцитов является одним из проявлений иммунореактивности. Реализация механизмов естественной биологической программы апоптоза и ее интенсификации, непосредственное воздействие повреждающего фактора приводят, как правило, к изменению количества клеток, обеспечивающих иммунореактивность, прежде всего субпопуляций Т-лимфоцитов [2, 5, 7, 8]. Несмотря на статистически незначимые однонаправленные изменения, с тенденцией к уменьшению СБ16+, СБ56+, достоверное снижение СБ11Ь не исключало дефицит МК-клеток
Проблемы здравоохранения
Таблица 2
Показатели иммунофенотипирования лимфоцитов у детей с ротавирусной инфекцией, %
Показатель Ротавирусная ОКИ, n = 30 Здоровые дети, n = 39 Статистические различия, р
Группа 1 Г руппа 2
CD3 25,66 ± 1,23 38,87 ± 2,54 p1-2 = 0,0001
CD4 22,82 ± 1,81 25,12 ± 1,41 Р1-2 > 0,05
CD8 17,25 ± 1,10 22,97 ± 1,90 Р1-2 = 0,019
CD4/ CD8 1,41 ± 0,10 1,25 ± 0,07 Р1-2 > 0,05
CD11b 14,78 ± 1,62 19,79 ± 1,77 Р1-2 = 0,046
CD16 13,07 ± 1,13 17,33 ± 2,25 P1-2 > 0,05
CD25 15,13 ± 1,48 14,28 ± 1,15 P1-2 > 0,05
CD34 11,83 ± 1,79 13,69 ± 1,56 P1-2 > 0,05
CD56 12,4 ± 1,22 14,10 ± 0,89 P1-2 > 0,05
CD95 10,40 ± 0,84 21,53 ± 1,92 p1-2 = 0,0001
HLA-DR 16,31 ± 1,87 16,30 ± 1,00 P1-2 > 0,05
Примечание. Различия показателей значимы телями контрольной группы здоровых детей.
у детей с ротавирусной инфекцией. Известно, что МК-клетки оказывают важную роль в регуляции инфекционного процесса и являются главными противовирусными защитниками. В то же время не отмечено у наших пациентов изменений значений маркеров ранней (СБ25) и поздней (ИЬА-БК) активации Т-клеток. В результате исследования гуморального звена не выявлено изменения количественного значения В-лимфоцитов, однако отмечена тенденция к понижению ЦИК и достоверное понижение С1 компонентов комплемента.
Выявленные отклонения показателей цитоки-нового и иммунного статуса больных проявили статистическую значимость только при анализе их средних значений с учетом тяжести заболевания ротавирусной инфекции. Ротавирусная инфекция у детей, протекавшая преимущественно в среднетяжелой форме, была сопряжена статистически значимым повышением в крови цитокинов: ИЛ-1 а, ИЛ-1 р, ИЛ-8, ИФН-а , ИФН-у и РАИЛ. У пациентов с тяжелой формой ротавирусной инфекции и негладким затяжным течением концентрации ИЛ-1 р, ИЛ-8, ИЛ-4, ФНО-а, ИФН-а и РАИЛ не имели статистических различий от средних величин этих показателей в группе здоровых детей. У этих пациентов отмечен дефицит ИЛ-1а. Повышение ИФН-у в периферической крови детей с тяжелым, негладким течением ротавирусной инфекции не проявилось столь существенно, как у пациентов со среднетяжелой формой. Повышение среднего показателя ИЛ-8 не достигло статистических значений.
Таким образом, у обследованных нами детей с острыми проявлениями ротавирусной ОКИ отмечен изначально слабый врожденный иммунный ответ. Однако активное участие провоспалитель-ных цитокинов способствовало формированию адаптивного иммунитета при кратковременности клинического течения среднетяжелой формы ОКИ.
р < 0,05, p < 0,01 и p < 0,001 в сравнении с показа-
Статистически значимое повышение содержания TNF-a и IL-1a в сыворотке крови у больных среднетяжелыми формами ОКИ свидетельствовало о важной роли указанных цитокинов в реализации механизмов противовирусной защиты.
Выводы. Использование современных диагностических подходов к верификации возбудителей доказывает доминирующую роль ротавирусной инфекции в структуре острых кишечных инфекций у детей.
Выделенные у детей г. Челябинска изоляты ротавирусов гр А принадлежали к наиболее распространенным в мире комбинациями G- и P-типов: G1P [10], G2P [5], G4P [10], с преобладанием G1P [10] генотипа.
Тяжесть ротавирусной инфекции определяли синдромы токсикоза и/или эксикоза преимущественно у 2-3-летних детей.
У детей с недостаточной продукцией ИФН-у и ИФН-a на фоне дефицита ИЛ-1а, ИЛ-1Р наблюдалось тяжелое, негладкое течение ротавирусной инфекции.
Решение проблем ротавирусной инфекции состоит не только в поиске препаратов противовирусного и иммунокорригирующего действия, но и в специфической профилактике.
Литература
1. Васильев, Б.Я. Острые кишечные заболевания: ротавирусы и ротавирусная инфекция / Б.Я. Васильев, Р.И. Васильева, Ю.В. Лобзин. □ СПб.: Лань, 2000. □272 с.
2. Иммунология / Д. Мейл, Дж. Бростофф, Д.Б. Рот и др. □М.: Логосфера, 2007. □ 555 с.
3. Подколзин, А.Т. Изучение этиологии острых кишечных инфекций у детей, госпитализированных в инфекционные отделения стационаров Москвы / А.Т. Подколзин, А.А. Мухина, Г.А. Шипулин // Инфекционные болезни. □2004. □ Т. 2, № 4. □ С. 85^91.
при
4. Реброва, О.Ю. Статистический анализ медицинских данных. Применение пакета прикладных программ / О.Ю. Реброва. □ М., 2006. □ 312 с.
5. Сибиряк, С.В. Иммунофенотипирование лимфоцитов в клинической практике: Краткое методическое руководство / С.В. Сибиряк, Р.Ш. Юсупова, Н.Н. Курчатова. □ Уфа, 1997. □ 24 с.
6. Тихомирова, О. В. Ротавирусная инфекция у детей: особенности клинического течения, диагностические подходы и тактика терапии: учеб. пособие для врачей / О.В. Тихомирова, Н.В. Сергеева, О.В. Аксенов. □ СПб., 2005. □ 32 с.
7. Фрейдлин, И.С. Иммунная система и ее дефекты / И.С. Фрейдлин. □ СПб.: НТФФ «Поли-сан» 1988. □ 112 с.
8. Хаитов, P.M. Современные представления о защите организма от инфекции / P.M. Хаитов, Б. В. Пинегин // Иммунология. □ 2000. □ № 1. □ С. 61U65.
9. Parashar Umesh, D. Rotavirus / D. Parashar Umesh // Emerging infectious diseases. □ 2003. □ Vol. 4. □ P. 561 [570.
10. Umesh, D. Glass Global Illness and Deaths Caused by Rotavirus Disease in Children / D. Umesh // EmergInfectDis. □2003. □Vol. 9, № 5. □ P. 565^572.
Поступила в редакцию 19 мая 2011 г.
