Некоторые механизмы иммуногенеза при дифтерии Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

3. Постановление Правительства РФ от 09.02.01 г. «Федеральная целевая программа восстановления экономики и социальной сферы Чеченской Республики в 2001 г.».

Чеченский государственный университет 20 января 2006 г.

УДК 616.931-576.097.3

НЕКОТОРЫЕ МЕХАНИЗМЫ ИММУНОГЕНЕЗА ПРИ ДИФТЕРИИ © 2006 г Г.Г. Харсеева, Е.П. Москаленко

Children (3-14 of age) with local and toxical diphtheria have been studied. The level of the cytokines and IgE in the children's blood with the diphtheria has been depended on the clinical forms of the disease.

Проблема изучения механизмов иммуногенеза при дифтерийной инфекции чрезвычайно актуальна в связи с необходимостью своевременной диагностики дифтерии, определения критериев развития осложнений и их тяжести, прогноза заболевания, а также определения новых подходов к более эффективной патогенетической терапии [1-3]. На внедрение возбудителя дифтерии организм отвечает сложной системой защитно-приспособительных реакций, реализация которых достигается за счет согласованного взаимодействия клеточного и гуморального звеньев иммунитета, а также функционирования факторов неспецифической резистентности [2, 4, 5]. Воздействие возбудителя дифтерии и его токсина на клетки слизистых оболочек и подлежащую соединительную ткань вызывает локальную продукцию цитокинов, стимулирующих возникновение местного, а затем и системного острого воспалительного процесса на уровне всего организма [2, 6]. Именно спектр секретируемых локально цитокинов является первым сигналом к формированию антигенспецифических защитных реакций в клеточно-опосредованной и гуморальной формах [6, 7].

В связи с вышеизложенным целью проведенных исследований явилось изучение некоторых механизмов иммуногенеза при дифтерии, включающее характеристику цитокинового статуса и показателей аллергических реакций у детей с различными клиническими формами дифтерии.

Материалы и методы

Обследованы дети 3-15 лет с различными клиническими формами дифтерии (56 чел.), а также бактерионосители токсигенных штаммов ко-ринебактерий дифтерии (37 чел.), больные ангинами (19 чел.).

Определение общих IgE и специфических IgE к дифтерийному анатоксину (ДА) проводили с использованием иммуно-ферментной тест-системы производства фирмы «Вектор-Бест» (г. Новосибирск) согласно прилагаемой инструкции.

Для определения специфических ^Е к ДА планшеты фирмы «Бу-па1есИ» сорбировали ДА в количестве 15-20 мкг в лунку в объеме 100 мкл, выдерживали их в течение 18-20 ч при +4 °С. Далее постановку ИФА осуществляли по общепризнанной методике. Положительными считали образцы сыворотки, оптическая плотность которых превышала таковую в контроле.

Цитокиновый профиль в сыворотках крови пациентов (ИЛ-1Р, ИЛ-4, ИЛ-6, а-ИФ) определяли с помощью иммуно-ферментной тест-системы фирмы «Протеиновый контур» (г. Санкт-Петербург).

Статистическую обработку полученных данных проводили общепринятыми методами с использованием критерия Стьюдента.

Результаты и обсуждение

В первые сутки после антигенного раздражения в крови появляется активность провоспалительной группы цитокинов, в частности, ИЛ-1Р, действующего местно и на системном уровне [7].

В результате проведенных исследований (рисунок) установлен повышенный уровень ИЛ-1Р в сыворотке крови у больных с локализованной и распространенной формами дифтерии уже в первые сутки заболевания. Отмечено, что он не претерпевал существенных изменений в динамике инфекционного процесса: на 1 неделе заболевания его количество составило 109,0 ± 20,5 пкг/мл, а на 2-3 неделе - 128,0 ± 18,5.

Урояснь 250 цигокнное

Неделя заболевания-

1 2

J1 ока л изован ная и распространенная формы дифтерии (п=10 чел.)

и распространенная формы дифтерии (п=10 чел.)

Токсическая Бактерно-и субтоксиче- носители екая формы (п= 10 чел.) дифтерии (п= 10 чел.)

Показатели цитокиновой системы, пкг/мл, у детей с различными клиническими формами дифтерии: -. ♦----альфа ИФН; л - ИЛ-1 бета; - О - - ИЛ-4; —О--ИЛ-6

У больных с токсической и субтоксической формами дифтерии в первые сутки заболевания уровень ИЛ-1р в сыворотке крови был низким (21,0 ± 7,19 пкг/мл), что могло быть связано с перераспределением его в тканях. Значительное повышение содержания ИЛ-1р наблюдали в крови ко 2-3 неделе заболевания (195,0 ± 11,3 пкг/мл). Такой драматический

подъем уровня ИЛ-1Р в крови наблюдается при инфекционном процессе и коррелирует со степенью его тяжести [7], что стимулирует защитные механизмы, усиливая специфическое антителообразование и активность Т- и В-лимфоцитов. Но в то же время повышение концентрации ИЛ-1Р в крови способствует и развитию иммунопатологических (аутоиммунных и аллергических) реакций, что и наблюдают у больных с тяжёлыми формами дифтерии [2, 7].

При манифестированных формах дифтерийной инфекции отмечали также повышение в крови количества ИЛ-4 и ИЛ-6, уровень которых не изменялся в течение заболевания. При этом значения концентраций обоих цитокинов при токсической и субтоксической формах дифтерии были выше, чем при локализованной и распространенной (р < 0,05).

У бактерионосителей токсигенных штаммов С.&рИШепае уровни ИЛ-1Р и ИЛ-4 в крови находились в пределах нормальных значений (23,3 ± 14,2 и 48,3 ± 8,4 пкг/мл соответственно). При этом содержание ИЛ-6 у бактерионосителей значительно превышало нормальные значения (48,3 ± 7,9 пкг/мл), что, по всей вероятности, и способствовало стимуляции выработки всех антител, включая и ]£Е.

Известно, в человеческом организме существует общность рецепторов для дифтерийного токсина (ДТ) и интерферона (ИФ), что приводит к защите клеток от цитопатогенного действия ДТ [2, 8].

При локализованной форме дифтерии в сыворотке крови пациентов на 1-й неделе заболевания а-ИФ присутствовал в умеренно высоких концентрациях (19,0 ± 5,7 пкг/мл), что было достоверно выше, чем при токсической и субтоксической формах дифтерии (7,0 ± 3,6 пкг/мл). Это согласуется с данными [2, 8] о прямой зависимости степени тяжести дифтерийной инфекции и функциональной несостоятельности а-системы интерфероноге-неза. В динамике заболевания уровень а-ИФ недостоверно не изменялся. У бактерионосителей уровень а-ИФ (16,3 ± 6,2 пкг/мл) был невысоким.

Развитие дифтерийной инфекции сопровождалось формированием изменений показателей цитокиновой системы у детей, которые были наиболее выражены при тяжелых токсических формах дифтерии.

Сложный каскад цитокиновых реакций, формирующихся в организме при внедрении возбудителя, направлен на восстановление гомеостаза. Но при дифтерийной инфекции возможно развитие осложнений со стороны различных органов и систем, обусловленное повреждающим действием ДТ [2, 4]. В генезе осложнений при дифтерии помимо ДТ, оказывающего цитопатогенное действие на ткани органов-мишеней, важную роль играет и антигенная мимикрия С.ШрЫЪепае [9]. Совокупность всех повреждающих факторов при дифтерии способствует развитию аллергических процессов в организме.

При определении показателей аллергических реакций у детей, больных дифтерией (таблица), выявили взаимосвязь между содержанием общего специфических ]£Е к ДА и прививочным анамнезом заболев-

ших. Установлено, что как при локализованной и распространённой, так и при токсической и субтоксической формах дифтерии в начале заболевания уровень общего ^Е чаще превышал возрастную норму у непривитых детей или привитых с отклонениями от календаря прививок (р < 0,05). Специфические ^Е обнаруживали чаще у привитых вне схемы вакцинации (р < 0,05).

Содержание общих и специфических и ДА у детей, больных дифтерией

Диагноз Прививочный анамнез 1-я неделя заболевания 2-3 неделя заболевания

Ig E ДА-Ig E Ig E ДА-Ig E

Норма Выше нормы Не обнаружены Обнаружены Норма Выше нормы Не обнаружены Обнаружены

Локализованная и распростра ненная формы дифтерии ППС п = 11 чел. 6 55,0±15,0% 5 45,0±15,0% 9 82,0±11,6% 2 18,0±11,6% 6 55,0±15,0% 5 45,0±15,0% 9 82,0±11,6% 2 18,0±11,6%

ПВС п = 17 чел. 7 40,0±11,9% 10 60,0±11,9% 9 53,0±12,1% 8 47,0±12,1% 9 53,0±12,1% 8 47,0±12,1% 6 35,0±11,6% 11 65,0±11,6%

НП п = 7 чел. 1 14,0± 13,1% 6 86,0±13,1% 4 57,0±18,7% 3 43,0±18,7% 12 29,0±17,1% 5 71,0± 17,1% 5 71,0±17,1% 2 29,0±17,1%

Токсическая и субтоксическая формы дифтерии ППС п = 3 чел. 2 67,0±27,1% 1 33,0±27,1% 1 33,0±27,1% 2 67,0±27,1% 1 33,0±27,1% 2 67,0±27,1% 1 33,0±27,1% 2 67,0±27,1%

ПВС п = 13 чел. 3 23,0±11,7% 10 77,0±11,7% 7 54,0±13,8% 6 46,0±13,8% 2 16,0±10,2% 11 84,0±10,2% 5 33,0±13,1% 8 67,0±13,1%

НП п = 5 чел. 1 20,0±17,9% 4 80,0±17,9% 3 60,0±21,9% 2 40,0±21,9% 1 20,0±17,9% 4 80,0±17,9% 4 80,0±17,9% 1 20,0±17,95

Бактерионосители токсигенных штаммов С.&рМЬепае Привиты п = 37 чел. 2 5,4±9,9% 35 94,6±9,9% 1 2,7±9,9% 36 97,3±9,9%

Ангины Привиты п = 19 чел. 4 21,0±8,8% 15 79,0±8,8% 12 63,2±11,1% 7 36,8±11,1%

В целом, характеризуя содержание общего и специфического ^Е к ДА при дифтерийной инфекции, очевидно, что достоверных отличий в их содержании при различных клинических формах заболевания установлено не было. В то же время у бактерионосителей токсигенных штаммов С. ШрИШепае аналогичные показатели определяли достоверно (р < 0,05) чаще (94,6 ± 9,9 и 97,0 ± 9,9 % пациентов соответственно), чем при манифестированных формах дифтерии. Полученные данные коррелировали с обнаружением у детей с дифтерийной инфекцией повышенных уровней ИЛ-4 и ИЛ-6, стимулирующих выработку ^Е. Однако, принимая во внимание, что для инициации синтеза необходим ИЛ-4, а в дальнейшем продукция может происходить и в отсутствие данного цитокина [10], можно объяснить наиболее высокое содержание IgE у бактерионосителей при значениях ИЛ-4 в пределах нормы. Возможно, запуск синтеза ^Е у бактерионосителей происходит на начальных стадиях взаимодействия с возбудителем. В дальнейшем повышенная продукция ^Е у бактерионоси-

телей поддерживается за счет ИЛ-6, обнаруживаемого в крови в высоких концентрациях.

В литературе имеются указания на то, что не всегда обнаруживается прямая корреляция между уровнем общего и высотой антиген-специфического ]^-ответа [10, 11]. Однако в наших исследованиях у бактерионосителей повышенное содержание общего выявляли параллельно с наличием специфического к ДА. При клинически выраженных формах дифтерии обнаружение специфического ^Е к ДА коррелировало с данными прививочного анамнеза. Рассматривая значение при дифтерийной инфекции, можно предположить его роль в формировании защитно-приспособительных реакций, направленных на ограничение зоны действия и элиминацию возбудителя. Неслучайно наиболее часто повышенный уровень общего и специфического к ДА наблюдали у бактерионосителей, а не у пациентов с клинически выраженными формами дифтерии. На значение в появлении новой формы реактивности, обладающей высокоспецифическим иммунологическим распознаванием чужеродного, с одной стороны, и универсальностью реакции воспаления в зоне действия возбудителя, с другой, указывает Н.С. Гущин [12].

Таким образом, дифтерийная инфекция, попадая в восприимчивый организм, вызывает формирование в нём иммунологических реакций, направленных на элиминацию возбудителя и восстановление гомеостаза.

Выводы

1. Уровень цитокинов в крови детей с различными формами дифтерии зависел от степени тяжести инфекционного процесса. При тяжёлых токсических формах дифтерии наблюдали значительное повышение концентрации ИЛ-1Р и снижение уровня а-ИФ.

2. Установлена взаимосвязь между показателями аллергических реакций (общий ]£Е, специфический к ДА) и прививочным анамнезом заболевших. При дифтерийной инфекции уровень общего чаще превышал возрастную норму у непривитых детей или привитых с отклонениями от календаря прививок. Специфический к ДА обнаруживали чаще у привитых вне схемы вакцинации.

3. Повышенный уровень общего и специфического к ДА чаще определяли у бактерионосителей по сравнению с аналогичными показателями у больных с манифестированными формами дифтерийной инфекции, что коррелировало с превышающими норму значениями ИЛ-4 и ИЛ-6.

Литература

1. Иванова В.В. и др. // Рос. вестн. перинатол. и педиатр. 2000. № 4. С. 17-20.

2. Иванова В.В. и др. Дифтерия у детей. СПб., 2000.

3. КостюковаН.Н. // Журн. микробиол., эпидемиол. и иммунол. 1999. № 2. С. 92-96.

4. Турьянов М.Х. и др. Дифтерия. М., 1996.

5. ЮщукН.Д. и др. // Сб. науч. тр.: Посвящается 60-летию каф. инфекц. болезней

с эпидемиологией Даг. гос. мед. акад. Махачкала, 1996. С. 61-62.

6. Железникова Г.Ф. и др. // Журн. микробиол., эпидемиол. и иммунол. 1998. № 5. С. 58-63.

7. СимбирцевА.С. // Иммунология. 1998. № 3. С. 9-16.

8. Маркина О.А. Клинико-лабораторное изучение действия дифтерийного токсина на интерфероногенез в условиях сочетанного вирусно-бактериального (дифтерийного) процесса: Автореф. дис. ... канд. мед. наук. СПб., 1996.

9. Бережнова И.А. Прогностические критерии оценки иммунного статуса и коррекции дифтерийного токсикоза: Автореф. дис. ... канд. мед. наук. Саратов, 1999.

10. Железникова Г.Ф. // Мед. иммунология. 2002. Т. 4. № 45. С. 515-534.

11. Pauwels R. et al. // Allergy. 1983. Vol. 38. P. 239-246.

12. Гущин И.С. // Аллергология и иммунология. 2000. Т. 1. № 1. С. 76-87.

Ростовский государственный медицинский университет 2 7 декабря 2005 г.