CC BY
48
КЛІНІЧНА ТА ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА МЕДИЦИНА
© В. М. Акімова, Л. Є. Лаповець, Б. М. Белявська, Н. Є. Лаповець
УДК116. 428-002:617. 595]-07:616. 155. 3-097. 37-07
В. М. Акімова, Л. Є. Лаповець, Б. М. Белявська, Н. Є. Лаповець
ОСОБЛИВОСТІ ЦИТОКІНОВОГО СТАТУСУ ПРИ ГОСТРОМУ МЕЗЕНТЕРІАЛЬНОМУ ЛІМФАДЕНІТІ
Національний медичний університет імені Данила Галицького (м. Львів)
Робота є фрагментом спільної міжкафедральної теми Львівського національного медичного університету імені Данила Галицького «Розробка диферен-ційної тактики лікування і профілактики моно- і по-ліорганної недостатності в ургентній абдомінальній хірургії»», № держ. реєстрації 011011002149, шифр теми ІН. 2100. 0002. Підбір хворих для досліджень проводили на базі хірургічного відділення Комунальної лікарні швидкої медичної допомоги м. Львова.
Вступ. Серед захворювань органів черевної порожнини з якими доводиться хірургові диференціювати гострий апендицит, на особливу увагу заслуговує гострий мезаденіт. Часто діагноз гострий мезаденіт ставлять інтраопераційно з видаленням незміненого апендиксу. Оскільки апендикс є імунним органом і бере участь у знешкодженні кишкових патогенів, то його видалення може мати для пацієнта певні негативні наслідки [2, 3]. Тому все ще актуальним є пошук додаткових лабораторних критеріїв диференційної діагностики при «гострому животі».
В патогенезі гострого неспецифічного мезаде-ніту безпосередню участь приймає імунна система основними медіаторами якої є цитокіни. Цитокі-ни відіграють провідну роль у регуляції активності і синхронізації дії імунокомпетентних клітин та клітин системи неспецифічної резистентності, регулюють
Таблиця 1
Вміст цитокінів у сироватці крові хворих на гострий мезентеріальний лімфаденіт, (М ± т)
Дослі- джувані цитокіни (пг/мл) Групи обстежених Р
Контрольна група (п=30) Хворі на гострий мезаденіт (п=27)
ТИР-а 4,97 ± 0,18 5,6 ± 0,16 р>0,05
ІІ_-1р 4,86 ± 0,9 15,24 ± 0,67 р<0,001
ІІ_-2 0,01 ± 0,005 1,04 ± 0,01 р<0,001
ІЬ6 5,87 ± 0,49 4,32 ± 0,13 р<0,05
ІІ_-8 2,0± 0,2 5,38 ± 0,8 р<0,05
ІІ_-10 1,56 ± 0,14 6,65 ± 0,38 р<0,001
ІЛ-4 1,12 ± 0,08 4,23 ± 0,62 р<0,05
Примітка: р - вірогідність відмінностей порівняно з показниками контрольної групи.
розвиток місцевих захисних реакцій шляхом формування типової запальної реакції і реалізують механізми природної резистентності. Початкова фаза запалення контролюється прозапальними цитокіна-ми до яких відносять фактор некрозу пухлини (ТИРа), та інтерлейкіни (ІІ_) ІІ_ -1, ІІ_-6; імуносупресивні реакції контролюються ІІ_-10; хемокін ІІ_-8 здійснює залучення клітинного інфільтрату [1]. Відомо, що цитокіни володіють плейотропними властивостями і в межах «цитокінової сітки» виявляють синегрічну дію чи виступають як антагоністи [1, 4]. В літературі практично відсутні публікації щодо особливостей цитокінового статусу при гострому мезаденіті. Це становить певний інтерес у проведенні комплексної оцінки сироваткових рівнів цитокінів при цьому захворюванні.
Мета дослідження - визначити особливості ци-токінового статусу сироватки крові у хворих на гострий мезентеріальний лімфаденіт.
Об’єкт і методи дослідження. Вивчено рівні ІІ_-1р, 2, 6, 8, 10 та ТИР-а у сироватці крові 30 практично здорових осіб та хворих на гострий мезентеріальний лімфаденіт (27 осіб). Середній вік хворих становив 25 ± 5,24 років. Визначення інтерлейкінів проводилось з допомогою набору реагентів для імуноферментного визначення концентрації інтерлейкінів в сироватці крові людини фірми « □іаоіопе» Франція.
Статистичне опрацювання результатів дослідження виконано із застосуванням методів параметричної (варіаційної) статистики з додержанням умов щодо оцінки типу розподілу. Вірогідність отриманих результатів оцінювали за 1:- критерієм Стьюдента. Для статистичної обробки матеріалу використовували комп’ютерний пакет програм БТА-ТІБТІСА 2006.
Результати досліджень та їх обговорення. В таблиці 1 представлені вихідні дані цитокінового профілю у хворих на гострий мезаденіт
Дослідження показали, що рівень ІІ_-1р у сироватці крові хворих на гострий мезаденіт вірогідно (р<0,001) у 3 рази вищий порівняно з рівнем у практично здорових людей. Відомо, що ІІ_-1р є найбільш
раннім ключовим медіатором у розвитку запалення. Одним з біологічних ефектів І1_-1р є стимуляція фагоцитозу та хемотаксису макрофагів, а також стимуляція продукції ТИР-а і ІІ_-6. Головна біологічна активність ІІ_-1р полягає в стимуляції Т-хелперів
0 (ТИ0) і перетворення їх у Т-хелпери 1 типу (ТИ1), а також в посиленні проліферації В-клітин і синтезі імуноглобулінів. Результатом стимуляції Т-хелперів є розвиток клітинних імунних реакцій: активація Т-кілерів, ИК-клітин [4, 6, 7]. Таким чином, значне підвищення рівня ІІ_-1р в сироватці крові при гострому мезаденіті пов’язане з його багаторівневими іму-нобіологічними функціями.
У сироватці крові хворих на гострий мезаденіт ми не спостерігали вірогідної різниці рівня ТИР-а порівняно з його концентрацією у практично здорових людей. Фактор некрозу пухлин є одним із перших цитокінів у ланці неспецифічного імунітету, включає захисні реакції. Основними продуцентами фактору некрозу пухлини є моноцити та лімфоцити, які продукують ТИР-а тільки у відповідь на дію індуктора. ТИР-а стимулює продукцію лейкоцитами та клітинами ендотелію інших прозапальних цитокінів (ІІ_-1р. ІІ_-8). У високих концентраціях ТИРа призводить до пошкодження клітин ендотелію, запускає процес активації гемостазу, комплементу [1]. Нашими дослідженнями показано, що при гострому мезаденіті ТИР-а менше проявляє системні ефекти порівняно з ІІ_-1р, і працює локально в зоні запалення.
Відомо, що серед функцій ТИР-а, які регулюють нормальний перебіг запалення, є ініціація синтезу ІІ_-6, який, у свою чергу, є стимулятором функцій нейтрофілів. При гострому мезаденіті встановлено вірогідно (р<0,05) вищий на 35 % рівень сироваткового ІІ_-6 порівняно з концентрацією у здорових людей. Відомо, що значне зростання рівня ІІ_-6 в крові може бути ознакою розвитку системної запальної відповіді [2, 6]. Активність і характер запалення визначається продукцією ІІ_-6, який секрету-ється ендотеліальними клітинами та активованими Т-лімфоцитами (Т-хелперами 2 типу).
У результаті дослідження вмісту в сироватці крові ІІ_-8 при гострому мезаденіті встановлено вірогідно (р<0,05) вищу у 2,69 рази концентрацію цитокіну порівняно з концентрацією у здорових людей. Нейтрофіли є першою лінією захисту при запаленні, тому імунорегуляторна роль ІІ_-8 є очевидною, а зростання його концентрації у крові свідчить про вираженість запального процесу та про активацію неспецифічної ланки імунної системи. Синтез ІІ_-8 в багатьох клітинах індукується ІІ_-1р та ТИРа. Продуцентом його є активовані макрофаги та ендотеліальні клітини в зоні запалення. Основною біологічною функцією ІІ_-8 є стимуляція міграції нейтрофілів, адгезії, дегрануляції та активація їх іму-нобіологічних функцій [1, 5].
Якщо ІІ_-1р, ТИР-а, ІІ_-8 - прозапаль-ні цитокіни, які модулюють неспецифічний імунітет, то ІІ_-2 є модулятором активності
клітинного імунітету. ІІ_-2 бере участь у активації Т-цитотоксичних лімфоцитів та ІЧК-клітин, сприяє їх дозріванню, проліферації та диференціації В-лімфоцитів, а отже, запускає клітинну імунну відповідь [4]. Нами встановлено, що при мезаденіті концентрація І_-2 в крові у 104 рази вірогідно (р<0,001) перевищує показник у контрольный группы, що свідчить про виражену стимуляцію клітинної імунної відповіді, активацію кілерної ланки імунітету.
Про регуляцію чи дизрегуляцію цитокінами імунних реакцій можна говорити лише при дослідженні цитокінів протилежних груп: із про- та протизапальною дією. З цією метою було досліджено вміст І_-10 в сироватці крові, як представника групи протизапальних цитокінів. Останні дослідження свідчать про те, що І_-10 продукується Т-хелперами регуляторними (Тгед) [11, 12, 13]. При гострому мезаденіті спостерігається вірогідно (р<0,05) вищий у 4 рази рівень І_-10 порівняно з групою здорових людей. _-10 володіє також широким спектром імунобіоло-гічних функцій, основна з яких - модуляція імунної відповіді, пригнічення імунних запальних реакцій.
Представником групи протизапальних цитокінів є також ІЛ-4, який бере участь у попередженні апоптозу Т-лімфоцитів, інгібує синтез ІЛ-1 р та ФНП-а, посилює експресію ІЛ-1р-Яа, є антагоністом у-інтерферону [8, 9]. Встановлено, що у хворих на гострий мезаденіт концентрація ІЛ-4 в сироватці крові вірогідно (р<0,05) вища у 3,7 рази порівняно з концентрацією у практично здорових осіб. За своїми імунобіологічними функціями ІЛ-4 є В-клітинним стимулюючим фактором: стимулює експресію низькоафінного рецептора 0023 до ІдЕ та переключає синтез Ід01 на ІдЕ В-лімфоцитами, таким чином сприяє розвитку реакцій гіперчутливості
І типу. Він є одним із цитокінів, що продукуються Т-хелпери 2 типу. Дизрегуляція секреції ІЛ-4 є ключовою у розвитку алергопатології [8, 9].
Оцінюючи співвідношення між рівнями цитокінів з різними властивостями, можна говорити про активність тої чи іншої регуляторної субпопуляції Т-хелперів, про баланс між про- та протизапальними процесами. Результати досліджень відображені в таблиці 2.
Якщо порівняти зміни концентрації в крові І_-10 та І_-1 р у здорових людей та у хворих на гострий
Таблиця 2
Співвідношення між рівнями цитокінів у сироватці крові хворих на гострий мезентеріальний лімфаденіт, (М ± т)
Досліджувані цитокіни Групи обстежених р
Контрольна група (п=30) Хворі на гострий мезаденіт (п=17)
І_-1р/І_-10 2,42 ± 0,5 3,40 ± 0,08 р>0,05
І_-2/І_-10 0,008 ± 0,0002 0,162 ± 0,08 р<0,001
ІЛ-2/ІЛ-4 0,009 ± 0,0001 0,25 ± 0,06 р<0,001
Примітка: р - вірогідність відмінностей порівняно з показниками контрольної групи.
мезаденіт, то можна відзначити, що на зростання нозологічній діагностиці, а у виявленні загальних за-
концентрації IL-1 р зростає концентрація IL-10 і їх кономірностей патологічного процесу, що ми нама-
співвідношення практично не змінюється. Це може галися встановити при гострому мезаденіті. Таким
свідчити, що при гострому неспецифічному меза- чином, визначення рівнів IL-1 р, 6, 8, 2, 4 та TNF-a є
деніті, який має неускладений перебіг, не має ознак важливими лабораторними тестами для діагностики
цитокінової дизрегуляції. запальних процесів у черевній порожнині.
Співвідношення IL-2/IL-10 вірогідно (р<0,001) Висновки.
у 20 разів більше від співвідношення у практич- 1. У хворих на гострий мезентеріальний лімфа-
но здорових осіб. При гострому мезаденіті зна- деніт не виявлено цитокінового дисбалансу, вста-
чно функціонально активована субпопуляція ТИ 1 новлено розвиток місцевої запальної реакції.
порівняно з Ireg, тобто переважання прозапальних 2. При гострому мезаденіті більш виражена про-
цитокінів і менш виражену активацію протизапаль- дукція інтерлейкінів з прозапальною дією (IL-1 р, IL-2)
них. Відношення Ш-2/Ш-4 при гострому мезаденіті в та активація субпопуляції -хелперів 1 типу порівняно
27,7 разів більше (р<0,001) ніж у групі контролю, що з активацією Т-хелперів 2 типу, що свідчить про
також свідчить про виражену активацію субпопуляції переважання клітинно-опосередкованих імунних
Т-хелперів 1 типу порівняно з активацією Т-хелперів реакцій над гуморальними.
2 типу і про переважання клітинно-опосередкованих Перспективи подальших досліджень. Пер-
імунних реакцій над гуморальними. спективними є дослідження цитокіновго статусу при
Слід зауважити, що діагностичне значення до- гострому апендициті та порівняння з гострим меза-
сліджень цитокінового статусу полягає не лише в денітом для покращення диференційної тактики.
Література
1. Кетлинский С. А. Эндогенные иммуномодуляторы / С. А. Кетлинский, А. С. Симбирцев, А. А. Воробьев. - СПб.: Гиппократ, 1992. - 256 с.
2. Лабораторные критерии системной воспалительной реакции при абдоминальных хирургических инфекциях / А. И. Макаров, Н. А. Воробьева, Л. К. Добродеева [и др.] // Хирургия. - 2009. - № 5. - С. 40-45.
3. Цитокин-опосредованные механизмы развития системной иммуносупресии у больных с гнойно-хирургической патологией / А. А. Останин, О. Ю. Лепнина, М. А. Тихонова [и др.] // Цитокины и воспаление. - 2002. - № 1. - С. 39 - 48.
4. Чуклин С. Н. Интерлейкины / С. Н. Чуклин, А. А. Переяслов. - Львов : Лига-Пресс, 2005. - 481 с.
5. Aihara M. D. Mechanisms involved in Helicobacter pylori-induced interleukin-8 production by a gastric cancer cell line, MKN45 / M. D. Aihara, D. Tsuchimoto, Н. Takizawa // Infect Immun. - 1997. - Vol. 65. - P. 3218-3224.
6. Dinarello C. A. Biologic basis for interleukin-1 in disease / C. A. Dinarello // Blood. - 1996. - Vol. 6. - P. 2095-2147.
7. Fantuzzi G. Defective inflammatory response and cytokine syntesis in IL-1 p deficient mice / G. Fantuzzi, R. Faggioni, M. Siro-ni // Cytokine. - 1995. - Vol. 7. - P. 608-615.
8. Hirano T. Excessive production of interleukin 6/B cell stimulatory factor-2 in rheumatoid arthritis / Т. Hirano, Т. Matsuda, М. Turner // Eur J. Immunol. - 1988. - Vol. 18. - P. 1797-1801.
9. Kronenberg M., Rudensky A. Regulation of immunity by self-reactive T-cells // Nature. - 2005. - Vol. 435. - P. 598-604.
10. Kudo C. Inhibition of IL-8-induced W3/25+ (CD4+) T lymphocyte recruitment into subcutaneous tissues of rats by selective depletion of in vivo neutrophils with a monoclonal antibody / C. Kudo, A. Arato, К. Matsushima // J. Immunol. - 1991. -Vol. 147. - P. 2196-2201.
11. Mosmann T. R. THI and TH2 cells: different patterna of lymphokine secretion lead to different functional properties / T. R. Mos-mann, R. L. Coffman // Ann. Rev. Immunol. - 1980. - Vol. 7. - P. 145-173.
12. Reciprocal TH 17 and regulatory T cell differentiation mediated by retinoic acid / D. Mucida, Y. Park, G. Kim [et at.] // Science. - 2007. - Vol. 317. - P. 256-260.
13. Rommagnani S. The Th1/Th2 paradigm / S. Rommagnani // Immunol. Today. - 1997. - Vol. 18. - P. 263-266.
УДК 116. 428-002:617. 595]-07:616. 155. 3-097. 37-07
ОСОБЛИВОСТІ Цитокінового СТАТУСУ ПРИ ГОСТРОМУ МЕЗЕНТЕРіАЛЬНОМУ ЛІМФАДЕНІТІ
Акімова В. М., Лаповець Л. Є., Белявська Б. М., Лаповець Н. Є.
Резюме. У роботі висвітлено результати досліджень цитокінового спектру сироватки крові при гострому мезентеріальному лімфаденіті. У результаті досліджень встановлено, що при гострому мезаденіті більш виражена продукція інтерлейкінів з прозапальною дією (І_-1р, І_-2) та активація субпопуляції Т-хелперів 1 типу порівняно з активацією Т-хелперів 2 типу, що свідчить про переважання клітинно-опосередкованих імунних реакцій над гуморальними. У хворих на гострий мезентеріальний лімфаденіт не виявлено цитокінового дисбалансу, встановлено розвиток місцевої запальної реакції. Визначення показників цитокінового статусу є важливим додатковим лабораторним тестом для діагностики запальних процесів у черевній порожнині.
Ключові слова: гострий мезаденіт, цитокіновий статус, інтерлейкіни, туморнекротичний фактор а.
УДК 116. 428-002:617. 595]-07:616. 155. 3-097. 37-07
особенности цитокинового статуса при остром мезентериальном ЛИМФАДЕНИТЕ
Акимова В. Н., Лаповец Л. Е., Белявская Б. М., Лаповец Н. Е.
Резюме. В работе отражены результаты исследований цитокинового спектра сыворотки крови при остром мезентериальных лимфадените. В результате исследований установлено, что при остром меза-денит более выражена продукция интерлейкинов с провоспалительными действием (IL-1 р, IL-2) и активация субпопуляции Т-хелперов 1 типа по сравнению с активацией Т-хелперов 2 типа, что свидетельствует о преобладании клеточно-опосредованных иммунных реакций над гуморальными. У больных острым мезентериальный лимфаденит не обнаружено цитокинового дисбаланса, установлено развитие местной воспалительной реакции. Определение показателей цитокинового статуса являються важны лабраторными тестами для диагностики воспалительных процессов в брюшной полости.
Ключевые слова: острый мезаденит, цитокиновый статус, интерлейкины, туморнекротический фактор a.
UDG 116. 428-002:617. 595]-07:616. 155. 3-097. 37-07
The Features of Cytokine Status in Acute Mesenteric Lymphadenitis
Akimova V. M., Lapovets L. E., Bieliawska B. M., Lapovets N. E.
Abstract. Among the acute diseases of the abdominal cavity with which the surgeon has to differentiate acute appendicitis, special attention should be sharp to mesadenitis. It is important to find additional laboratory criteria for differential diagnosis of «acute abdomen». In the pathogenesis of acute nonspecific mesadenitis directly involved taking the main mediators of the immune system which are cytokines. Cytokines play a key role in regulating the activity and synchronization of immune cells and cells of nonspecific resistance, regulate the development of local defense reactions by forming a typical inflammatory reaction and implement mechanisms of natural resistance.
Objective: to identify particular changes in the levels of pro-inflammatory and anti-inflammatory cytokines in patients with acute mesenteric lymphadenitis.
Object and methods. We have studied the level of IL-1 p, 2, 6, 8, 10 and TNF-a in the serum of 30 healthy individuals and patients with acute mesenteric lymphadenitis (27 people). The average age of patients was 25 ± 5,24 years. The serum interleukins level conducted using a set of reagents for ELISA firms «Diaclone» France. Statistical analysis of results conducted using parametric methods (variation) statistics in compliance with the terms of the assessment type distribution. Probability of the results was assessed by Student’s t-criteria test using software package STATISTICA 2006.
Results. Studies have shown that the level of IL-1 p in serum of patients with acute mesadenitis significantly (p<0. 001), 3 times higher compared to the levels in healthy people, and we did not observe significant difference level of TNF-a compared with its concentration in healthy humans. Our studies showed that in acute mesadenitis TNF-a exhibits less systemic effects than IL-1 p, and works locally in the area of inflammation. Oslo it was shown the significant increase on 35 % of IL-6 serum concentration. It was found significantly (p<0. 05) 2,69 times higher of serum IL- 8 concentration, significantly (p<0. 05) higher 4 times the level of IL- 10, significantly (p<0. 05), 3. 7 times higher level of IL-4, and 104 times significantly (p <0,001) higher the IL- 2 concentration compared with a group of healthy people. The value IL-2/IL-10 ratio significantly (p <0. 001) at 20 times higher the ratio in healthy individuals. In acute mesadenitis significantly functionally activated 1 type T helper subpopulation compared with T regulatory, and the prevalence of pro-inflammatory cytokines and less pronounced inflammatory activation occurs. The ratio IL-2/IL-4 acute mesadenitis to 27. 7 times higher (p <0. 001 ) than in the control group, which also shows distinct subpopulation of activated Th1 versus Th2 activation and the predominance of cell-mediated over humoral immune responses.
Conclusions. It was sown that in patients with acute mesenteric lymphadenitis were not found cytokine imbalance. It was set the development of local inflammatory reaction. In acute mesadenitis more pronounced production of proinflammatory interleukins action (IL-1 p, IL-2) distinct subpopulation of activated Th1 versus Th2 activation, indicating the predominance of cell- mediated over humoral immune responses. The determination of cytokine status is important to patophysiological process understanding and can be usefull as a additional parameter for the diagnosis of inflammation in the abdominal cavity.
Prospects for further research. The investigation of cytokine serum status in acute mesadenitis compared with acute appendicitis to improve differential diagnostics.
Key words: acute mesenteric lymphadenitis, cytokine status, interleukines, TNF-a.
Рецензент - проф. Олійник С. А.
Стаття надійшла 16. 11. 2013 р.
