CC BY
10ВЕСТНИК ФИЗИОТЕРАПИИ И КУРОРТОЛОГИИ № 3, 2020 УДК: 616.72-002.77:616-053.3-5:611.018: 611.013:612.438:577.175.76:615.838 DOI: 10.37279/2413-0478-2020-26-3-96-99
Соболева Е. М, Каладзе Н. Н.
ПОКАЗАТЕЛИ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ ТИМУСА, СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК И МАРКЕРОВ АПОПТОЗА У БОЛЬНЫХ ЮВЕНИЛЬНЫМ РЕВМАТОИДНЫМ АРТРИТОМ НА САНАТОРНО-КУРОРТНОМ ЭТАПЕ
РЕАБИЛИТАЦИИ
ФГАОУ ВО «КФУ им. В. И. Вернадского», Медицинская академия имени С. И. Георгиевского, г. Симферополь
Soboleva Е. М, Kaladze N. N.
INDICATORS OF THE FUNCTIONAL ACTIVITY OF THE THYMUS, STEM CELLS AND APOPTOSIS MARKERS IN PATIENTS WITH JUVENILE RHEUMATOID ARTHRITIS AT THE SANATORIUM STAGE OF REHABILITATION
V I. Vernadsky Crimean Federal University, Medical academy named after S. I. Georgievsky, Simferopol
РЕЗЮМЕ
Цель исследования - оценить влияние санаторно-курортного лечения на показатели функциональной активности тимуса, стволовых клеток и маркеров апоптоза у больных ювенильным ревматоидным артритом. Материал и методы исследования. Обследовано 48 пациентов с ювенильным ревматоидным артритом. Влияние санаторно-курортной реабилитации на состояние функциональной активности тимуса оценивали по динамике его основного гормона-а1-тимозина, а также маркеров стволовых клеток (CD 34) и апоптоза (CD95). Контрольную группу составили 15 здоровых сверстников. Результаты. При ювенильном ревматоидном артрите происходит снижение функциональной активности тимуса, что проявляется достоверно более низкими показателями секреции его основного гормонаа1-тимозина, что может способствовать нарушению процессов селекции Т-лимфоцитов и появлению аутореактивных клонов. Также выявлено достоверное повышение маркеров стволовых клеток (CD 34) и маркеров готовности активированных лимфоцитов к апоптозу (CD 95). Данный факт свидетельствует о накоплении в системном кровотоке малодифференцированных клеток и нарушении процессов апоптоза. Санаторно-курортное лечение приводит к достоверному росту al-тимозина и положительной динамике в отношении содержания CD 34и CD 95. Заключение. У пациентов с ювенильным ревматоидным артритом выявлены факторы, способствующие формированию аутоиммунного процесса. Снижение al-тимозина тимуса, сочетающееся с повышенным содержанием CD 34 и CD 95, может способствовать нарушению отрицательной селекции Т-лимфоцитов в тимусе, накоплению в системном кровотоке аутореактивных клонов и малодифференцированных клеток, не подвергшихся апоптозу. Санаторно-курортное лечение оказывает нормализующее влияние на исследуемые параметры.
Ключевые слова: ювенильный ревматоидный артрит, дети, тимус, апоптоз, стволовые клетки, санаторно-курортное лечение.
SUMMARY
The aim of the study was to evaluate the effect of sanatorium treatment on the indicators of the functional activity of the thymus, stem cells and apoptosis markers in patients with juvenile rheumatoid arthritis. Material and methods. 48 patients with juvenile rheumatoid arthritis were examined. The effect of sanatorium rehabilitation on the functional activity of the thymus was evaluated by the changes in the release of its main hormone, al-thymosin, as well as of markers of stem cells (CD34) and apoptosis (CD95). The control group consisted of 15 healthy peers. Results. In juvenile rheumatoid arthritis, the functional activity of the thymus decreases, which is manifested by significantly lower levels of secretion of its main hormone al-thymosin, which can contribute to the disruption of the processes of T-lymphocyte selection and the appearance of autoreactive clones. There was also a significant increase in stem cell markers (CD34) and markers of the readiness of activated lymphocytes for apoptosis (CD95). This fact indicates the accumulation of poorly differentiated cells in the systemic bloodstream and impaired apoptosis. Sanatorium treatment leads to a significant increase in al-thymosin and positive changes in CD34 and CD95 levels. Conclusion. The factors contributing to the development of an autoimmune process were identified in patients with juvenile rheumatoid arthritis. A decrease in thymus al-thymosin, combined with an increased level of CD34 and CD95, can contribute to the impairment of negative selection of T-lymphocytes in the thymus, accumulation of autoreactive clones and poorly differentiated cells that have not undergone apoptosis in the systemic circulation. Sanatorium treatment has a normalizing effect on the parameters under study.
Key words: juvenile rheumatoid arthritis, children, thymus, apoptosis, stem cells, sanatorium treatment.
Введение
Ювенильный ревматоидный (идопатический) артрит (ЮРА) является лидирующей ревматологической патологией детского возраста и характеризуется хроническим характером течения и высоким риском инвалидизации [1]. До настоящего времени данное заболевание рассматривается как полиэтиологическое, и, как следствие, этиотроп-ная терапия не разработана.
Достигнуты значительные успехи в разработке патогенетической терапии, направленные на ведущие звенья патогенеза, в первую очередь на им-
мунные нарушения [2]. Учитывая аутоиммунный характер заболевания, не до конца изученной остается роль тимуса в формировании и прогрессиро-вании ЮРА. В основе аутоиммунных болезней может лежать дисфункция тимуса, как центрального органа иммунной системы, обеспечивающего дифференцировку и регулирующего активность различных субпопуляций Т-лимфоцитов [3]. Одна из основных функций тимуса заключается в том, чтобы не допустить в организм потенциально аутоагрессивные клоны Т-лимфоцитов. В тимусе осуществляется положительная и отрицательная селекция. Назначение положительной селекции
состоит в поддержании клонов, способных распознавать собственные молекулы главного комплекса гистосовместимости, комплексированные с любыми пептидными эпитопами. Отрицательная селекция состоит в элиминации клонов, специфичных к комплексам аутологичных пептидов, т.е. потенциально аутоагрессивных клонов, которые подвергаются апоптозу [4]. Апоптоз, наряду с пролиферацией, является основным фактором селекции клонов развивающихся Т-лимфоцитов, следовательно, одним из механизмов поддержания тканевого го-меостаза в тимусе [5]. Очевидно, что многие патологические аутоиммунные процессы могут быть вызваны дизрегуляцией механизмов апоптоза [6]. При всей эффективности процесса отрицательной селекции аутореактивных клонов в тимусе часть клеток таких клонов в силу ряда обстоятельств не элиминируется в тимусе и оказывается в периферическом отделе иммунной системы. Поэтому, процесс выбраковки аутореактивных клонов продолжается и вне тимуса, в периферическом отделе иммунной системы. Основными факторами, влияющими на данные процессы, являются гормоны тимуса, в частности, al-тимозина. В последние годы придаётся большое значение установлению координационных связей между эндокринной и иммунной системами. Характерной чертой al-тимозина является его плейотропность. Кроме влияния на созревание, дифференцировку Т-клеток, продукцию антител, цитокинов, хемоки-нов, доказано его присутствие в клетках нервной системы и его участие в работе нервной и эндокринной систем [7].
Санаторно-курортное лечение является неотъемлемой частью лечебно-восстановительных мероприятий при ювенильном ревматоидном артрите (ЮРА) [8,9]. Его основной задачей является не только коррекция иммунных нарушений, лежащих в основе патогенеза заболевания [10, 11], но и восстановление регуляторных механизмов, ответственных за прогрессирование болезни.
Цель исследования - оценить влияние санаторно-курортного лечения на показатели функциональной активности тимуса, стволовых клеток и маркеров апоптоза у больных ювенильным ревматоидным артритом.
Материалы и методы
На базе ГУДССКС «Здравница» (г. Евпатория) было обследовано 48 больных ЮРА, в возрасте от 7 до 16 лет (средний возраст 12,30±0,22). Продолжительность санаторно-курортного лечения составила 24 дня. Системную форму заболевания диагностировали у 13 детей, преимущественно суставную - у 35 больных. На период обследования у 11 пациентов преобладала умеренная степень активности процесса, у 21 - минимальная и 16 детей находились в стадии ремиссии. У 22 детей длительность заболевания составила от 1 до 3 лет, у 16 - от 3 до 6 лет и у 10 - более 6 лет.
Все пациенты получали стандартный комплекс санаторно-курортного лечения с учетом формы, степени активности и наличия экссудативных или пролиферативных изменений в пораженных суставах.
Контрольную группу (КГ) составили здоровые сверстники (15 чел.).
Исследования маркера стволовых клеток СД34 и маркера СД 95 проводилось методом постановки непрямой реакции поверхностной иммунофлуоресценции (РИФ) с моноклональными антителами (НПК «Препарат», Нижний Новгород, Россия).
Определение количественной концентрации в сыворотке крови al-тимозина проводили методом «двухступенчатого» иммунофермент-ного анализа (ELISA) («ImmundiagnostikAG», Германия).
Полученные данные обрабатывались методом математической статистики с использованием сертифицированного компьютерного пакета обработки данных «STATISTICA-6» для работы в среде Windows.
Результаты подвергали традиционной статистической обработке. Определялись основные статистические характеристики: среднее (М), ошибка среднего (т) и стандартное отклонение, достоверными считались результаты при р<0,05. Проверка гипотез о равенстве двух средних производилась с использованием непараметрических методов статистики. Для оценки степени взаимосвязей проводился корреляционный анализ с вычислением парных коэффициентов корреляции (г) Спирмена.
Обсуждение полученных результатов
Формирование аутоиммунной патологии может происходить в результате нарушения функциональной активности тимуса и накопления в системном кровотоке малодифференцированных клеток, способных приобретать свойства аутоан-тигенов, а также нарушения процессов апоптоза иммунокомпетентных клеток. В связи с этим, мы исследовали уровни а1-тимозина, маркера стволовых клеток (СД34) и маркера готовности активированных лимфоцитов к апоптозу (СД95) (табл.1).
Таблица 1
Уровни al тимозина, CD 34 и CD 95 обследованных детей
Показатели Здоровые дети, п=15 Больные ЮРА. п=48 Pi-2
1 2
al-тимозин, нг/мл 228,34±41,63 87,04±7,96 р<0.01
CD 34. % 5,86±0,41 9,43±0,48 р<0.001
CD 95. % 9,87±0,39 25,62±0,98 р<0.001
У больных ЮРА отмечался достоверно более низкий уровень а1-тимозина, по сравнению с КГ. При проведении более детального анализа была выявлена тенденция к снижению уровня данного гормона при увеличении степени активности и стажа заболевания.
Было установлено, что у больных ЮРА имеется достоверное (р<0,001) повышение уровня СД34 и СД95, по сравнению со здоровыми сверстниками. Данная тенденция являлась устойчивой и не зависела от пола, формы, активности и длительности заболевания. Однако, необходимо отметить, что повышение активности воспалительного процесса сопровождалось максимальным увеличением количества С034. Вероятно, данный факт связан с повышенной продукцией хемокинов, определяющих миграцию стволовых клеток в тимус.
Повышение содержания гемопоэтических стволовых клеток СД34 может быть обусловлено их избыточной продукцией и поступлением в системный кровоток, под воздействием различных факторов, как гормональной, так и цитокиновой природы. В свою очередь, имеет место нарушение хоуминга данной субпопуляции в тимус и костный мозг [12]. Это может приводить к накоплению в системном кровотоке малодифференцированных клеток, способных приобретать аутоантигенные свойства, тем самым провоцируя и поддерживая аутоиммунный процесс, имеющий место при ЮРА.
У больных ЮРА отмечался достоверно более высокий уровень С 095. по сравнению с КГ. Отмечалась тенденция к росту клеток С095 в зависимости от формы, степени активности воспалительного процесса. Повышение уровня лимфоци-
тов, проявляющих готовность к апоптозу, требует дальнейшего изучения с позиций завершенности данного процесса. В том, случае, если клетка не подвергается апоптозу (в результате недостаточности стимулирующих факторов, например недостаточной экспрессии Раэ-лиганда). она может приобретать свойства аутоантигена.
Таким образом, проведенное нами исследование выявило изменения в иммунном статусе, отражающие возможность формирования и прогрессиро-вания аутоиммунного процесса.
На этапе санаторно-курортного лечения нами была проанализирована динамика исследуемых параметров (табл. 2).
Таблица 2
Динамика al -химозина, CD 34 и CD 95 на фоне санахорно курорхного лечения
Показатели Здоровые дети, п= 15 Больные ЮРА. п=48 Pl-2 Больные ЮРА после лечения, п=48 Р2-3 Pl-3
1 2 3
al-тимозин, нг/мл 228,34±41,63 87,04±7,96 р<0.01 168.2Ш9.16 р<0.01 р<0,05
CD 3-1. % 5,86±0,41 9,43±0,48 р<0.001 8,52±0,34 р>0,05 р<0.001
CD 95. % 9,87±0,39 25,62±0,98 р<0.001 25.38±0.83 р>0,05 р<0.001
Полученные нами данные отражают положительное, нормализующее влияние стандартного комплекса санаторно-курортного лечения на исследуемые параметры. Отмечалось достоверное увеличение уровня а1-тимозина. В отношении таких показателей иммунного статуса, как СД 34 и СД 95, отмечалась недостоверная тенденция к снижению, исходно повышенных уровней С 034 и СД 95. При этом, наиболее выраженный эффект (в отношении динамики данных показателей) наблюдался при суставной форме заболевания, низкой степени активности воспалительного процесса и длительности заболевания до 7 лет.
Таким образом, у больных ювенильным ревматоидным артритом выявлены изменения функциональной активности тимуса, проявляющиеся достоверным снижением уровня а1-тимозина, более высокие уровни маркеров стволовых клеток
(С034) и апоптоза (С095) (связанные с высокой активностью заболевания и прогрессировавшие в зависимости от его стажа).
Отсутствие при ювенильном ревматоидном артрите обратных корреляционных связей между уровнем маркерами стволовых клеток (С034), апоптоза (С 095) и а1-тимозином, отвечающим за дальнейшую дифференцировку и выбраковку лимфоцитов, характерной для здоровых детей, может быть косвенным свидетельством накопления в системном кровотоке малодифференцированных клеток и несостоятельности апоптотических процессов, тем самым способствуя формированию и про-грессированию аутоиммунной патологии.
Проведенное стандартное санаторно-курортное лечение оказывало нормализующий эффект на динамику исследуемых показателей уровней а1-тимозина и снижение уровней СД34 и СД 95.
Л и хераху pa/References
Никишина И. П., Костарева О. М. Ювенильный артрит в детской и взрослой ревматологической службе - проблема преемственности в ведении пациентов. // Научно-практическая ревматология. - 2018. - Т.56. -№2 - С. 138-143. [Nikishina I. P.. Kostareva О. М. Juvenile arthritis in pediatric and adult rheumatology service: the problem of continuity in the management of patients Nauchno-prakticheskaya revmatologiya. 2018;56(2):138-143. (in Russ.)] doi: 10.14412/1995-4484-2018-138-143
Алексеева E. И., Ломакина О. Л., Валиева С. И. и др. Особенности лекарственной терапии детей с системным ювенильным идиопатическим артритом: результаты анализа Общероссийского регистра Союза педиатров России. // Вопросы современной педиатрии. - 2016. - Т.15. - №1 - С.59-67 [Alekseeva Е. I., Lomakina О. L., Valieva S. I. i dr. Osoben-nosti lekarstvennoy terapii detey s sistemnym yuvenil'nym idi-opaticheskim artritom: rezul'taty analiza Obshcherossiyskogo registra Soyuza pediatrov Rossii. Voprosy sovremennoy pediatra. 2016;15(l):59-67 (in Russ.)]
Goronzy J. J., Weyand С. M. Thymic function and peripheral T-cell homeostasis in rheumatoid arthritis. Trends Immunol. 2001;22(5):251-255. doi: 10.1016/sl471-4906(00)01841-x Thapa P., Farber D. L. The Role of the Thymus in the Immune Response. Thorac Surg Clin. 2019;29(2):123-131. doi: 10.1016/j.thorsurg.2018.12.001
Кожевников A. H. Нарушения системы апоптоза у детей с ювенильным идиопатическим артритом. // Педиатр. - 2012. - Т.З. -№3 - С. 13-20. [Kozhevnikov А. N. Narusheniya sistemy apoptoza u detey s yuvenil'nym idiopaticheskim artritom. Pediatr. 2012; 3(3): 13-20'fin Russ.)]
Sinéad Kinsella, Kirsten Cooper, Lorenzo Iovino, Paul DeRoos, Reema Jain, Jarrod A. Dudakov. Homeostatic Regulation of Apoptosis Governs Thymus Regeneration. Blood. 2019; 134 (Suppl.l): 587. doi: https://doi.org/10.1182/blood-2019-131513
10.
11.
Cosway E., Anderson G., Garside P., Prendergast C. The thymus and rheumatology: should we care? Curr. Opin. Rheumatol. 2016;28(2): 189-195. doi:10.1097/BOR.0000000000000251 Гармаш О. И., Алиев Л. Л., Сколотенко Т. С. Влияние санаторно-курортного лечения на некоторые показатели протеоли-за у детей с ювенильным ревматоидным артритом, получавших базисную терапию метотрексатом. // Вестник физиотерапии и курортологии. - 2016. - Т.22. - №4 - С.11-15. [Gar-mash О. I., Aliev L. L., Skolotenko T. S. Vliyanie sanatorno-kurortnogo lecheniya na nekotorye pokazateli proteoliza u detey s yuvenil'nym revmatoidnym artritom, poluchavshikh bazisnuyu ter-apiyu metotreksatom. Vestmk fizioterapii i kurortologn. 2016;22(4):11-15. (in Russ.)]
Каладзе H. H, Загорулько A. К, Меметова Э. Я. Функциональное состояние тимуса и коррекция выявленных нарушений у больных ювенильным ревматоидным артритом на этапе санаторно-курортной реабилитации. // ВеЛпник физиотерапии и курортологии. - 2014. - №1 - С.9-14. [Kaladze N. N.. Zagorul'ko А. К., Memetova E. Ya. Funktsional'noe sostoyanie timusa i korrektsiya vyyavlennykh narusheniy u bol'nykh yuvenil'nym revmatoidnym artritom na etape sanatorno-kurortnoy reabilitatsii. Vestmk fizioterapii i kurortologn. 2014;(1):9-14. (in Russ.)]
Котттукова Г. В., Генералов О. В, Маркетттин С. Я. Оценка воздействия физических факторов на процессы апоптоза у больных ревматоидным артритом. // ВеАпник физиотерапии и курортологии. - 2011. - №2 - С.62-65. [Koshukova G. V.. Generalov оШг. Markeshin S. Ya. Otsenka vozdeystviya fizicheskikh faktorov na protsessy apoptoza u bol'nykh revmatoidnym artritom. Vestmk fizioterapii i kurortologii. 201 1 ;(2):62-65. fin Russ.)] Меметова Э. Я., Каладзе H. H. Динамика показателя а1-тимозина под влиянием санаторно-курортного лечения у больных ювенильным ревматоидным артритом. // Веапник физиотерапии и курортологии. - 2014. - №4 - С.16-19. [Memetova E. Ya, Kaladze N. N. Dina-
mika pokazatelya al-timozina pod vliyaniem sanatorno-kurortnogo lech- 12. Villablanca E. J., Mora J. R. Competitive Homing Assays to Study eniya u bol'nykh yuvenil'nym revmatoidnym artritom. Vestnikfizioterapii Gut-tropic T Cell Migration. J. Vis. Exp. 2011;(49): e2619,
i kurortologii. 2014;(4): 16-19. (inRuss.)] doi:10.3791/2619
Сведения об авторах:
Каладзе Николай Николаевич - доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой педиатрии, физиотерапии и курортологии ФПМКВК и ДПО Медицинской академии имени С. И. Георгиевского (структурное подразделение) ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет имени В. И. Вернадского», 295051, Россия, Республика Крым, г. Симферополь, бульвар Ленина, 5/7, e-mail: [email protected]
Соболева Елена Михайловна - кандидат медицинских наук, доцент кафедры инфекционных болезней Медицинской академии имени С. И. Георгиевского (структурное подразделение) ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет имени В. И. Вернадского», 295051, Россия, Республика Крым, г. Симферополь, бульвар Ленина, 5/7, e-mail: alex sobolev64(g!mail.ru Information about author:
Kaladze N.N. -http://orcid.org/0000-00Q2-4234-8801 Soboleva E.M. - http://orcid.org/0000-00Q2-4813-8936
Конфликт интересов. Авторы данной статьи заявляют об отсутствии конфликта Conflict of interest. The authors of this article confirmed financial or any other support with should
интересов, финансовой или какой-либо другой поддержки, о которой необходимо сообщить. be reported.
Поступила 25.06.2020 г. Received 25.06.2020
