CC BY
86
Медицинская Иммунология 2002, Т. 4, №3, стр 459-466 © 2002, СПб РО РААКИ
Оригинальные статьи
ранний цитокиновый и ИММУННЫЙ ОТВЕТ ПРИ ИКСОДОВОМ КЛЕЩЕВОМ Б0РРЕЛИ03ЕУДЕГЕЙ
Железникова Г.Ф., Скрипченко Н.В., Васильева Ю.П., Монахова Н.Е., Карчевская Л.В., Иванова Г.П., Сергеев B.C.
Отделение нейроинфекций и группа клинической иммунологии НИИ детских инфекций М3 России,
Санкт-Петербург
Резюме. У 24 детей в возрасте от 3 до 11 лет изучили цитокиновый статус (уровень в сыворотке крови TNF-a, IFN-y, IL-4, IL-6 и IL-8) и иммунный ответ на Borrelia burgdorferi (гиперчувствительность замедленного типа и антителогенез) в динамике первой декады заболевания. Обнаружен ранний (на 2-4 сутки болезни) подъем уровня в крови IFN-y у 80% больных, который у части больных сочетался с активацией IL-4- продуцирующих клеток. Клинически эта группа характеризовалась гладким течением болезни с выздоровлением, тогда как низкий уровень в крови IL-4 и TNF-a был ассоциирован с отсутствием антительного ответа, развитием осложнений или симптомов хронизации процесса. Особенностью иммунного статуса детей с хронизацией болезни был низкий или, наоборот, экстремально высокий уровень в крови общего IgE. Полученные данные свидетельствуют, что ранний цитокиновый ответ участвует в формировании локального очага воспаления - мигрирующей эритемы, а его интенсивность и профиль играют решающую роль в регуляции иммунного ответа и элиминации боррелий. Наиболее эффективен в раннюю фазу боррелиоза смешанный Thl/Th2 тип иммунного ответа, предотвращающий развитие осложнений или переход процесса в хроническую форму.
Ключевые слова: цитокины, иммунитет, бюррелиоз, дети.
Zheleznikova G.F., Skripchenko N. V, Vasilyeva Yu.P., Monachova N.E., Karchevskaya L. V, Ivanova G.P, Sergeev VS. EARLY CYTOKINE AND IMMUNE RESPONSE IN CHILDREN WITH IXODES TICK-BORNE BORRELIOSIS
Abstract. Cytokine status (TNF-a, IFN-y, IL-4, IL-6 and IL-8 levels in blood sera) and immune response to Borrelia burgdorferi (delayed type hypersensitivity and antibody production) have been studied in 24 children aged 3-11 years within the first ten days from the onset of the disease. Early (day 2-day 4) increase in IFN-y levels was observed in 80% of the patients; it was accompanied by activation of IL-4-producing cells in some patients. Clinically in this group of patients uncomplicated course of the disease and recovery was observed. In contrast to this, low IL-4 and TNF-a blood levels were associated with the absence of early antibody response, development of complications or chronic symptoms. The patients who developed any chronic symptoms showed either low or extremely high total IgE levels. The obtained data confirm that early cytokine response is involved in the formation of local inflammatory focus (i.e. erythema migrans); the strength and profile of the cytokine response seem to play the critical role in immune response regulation and elimination of Borrelia burgdorferi. In the early phase of borreliosis the mixed Th 1 /Th2 immune response type appears to be the most effective, preventing complications and a possible turn to the chronic form of the disease. (MedJmmunol., 2002, vol.4, N 3, pp 459-466)
Иксодовые клещевые боррелиозы (ИКБ) выделены как новая группа заболеваний человека в конце прошлого века [8]. Возбудитель боррелиоза (болезни Лайма), относящийся к роду Borrelia (из по-
Адрес для переписки:
Железникова Галина Федоровна,
197022, Санкт-Петербург, ул. проф. Попова, 9 НИИ детских инфекций М3 России,
Тел.: (812) 234-90-06, факс (812) 234-96-61, e-mail: cherdak @hotmail.com
рядка Spirochaetales, насчитывающего 11 родов), был открыт в 80-х годах 20-го века и назван по имени первооткрывателя Borrelia burgdorferi (B.b.). ИКБ - наиболее распространенная (от западных границ до Дальнего Востока) в России трансмиссивная природно-очаговая инфекция. Ежегодно в нашей стране регистрируется до 10-12 тысяч свежих случаев заболевания [1].
На основании первых клинических наблюдений 80-х годов, сделанных в г. Лайм (Северная Амери-
ка), были выделены три стадии боррелиоза: I - стадия локальной инфекции, проявляющаяся в образовании мигрирующей эритемы (МЭ) на месте укуса клеща, которая разрешается в среднем через 2 недели от момента ее появления, II - стадия диссемина-ции возбудителя, развивающаяся через недели и месяцы после исчезновения МЭ в виде кожных, неврологических или кардиальных нарушений, и III -стадия персистирующей инфекции, характеризующаяся развитием артритов спустя год и более после укуса клеща. Позднее назрела необходимость объединения стадий «локальной» инфекции и «диссе-минации». Оказалось, что выделение ранней локальной стадии не всегда возможно, так как МЭ часто сопровождает комплекс других симптомов и, прежде всего, общеинфекционный синдром [1, 7]. У детей - жителей Санкт-Петербурга, заболевших в течение 1995-1997гг, клинические проявления диссе-минации возбудителя (нейроборрелиоз, кардиопатии, рецидивирующие эритемы, артриты) развивались уже на 1 -2-й неделе заболевания [7].
В экспериментальной модели боррелиоза (на мышах) достоверно установлена ранняя (в течение 3-4 суток после заражения) диссеминация боррелий. В последние годы и при клиническом анализе ИКБ получены доказательства очень ранней диссемина-ции возбудителя. Так, у некоторых больных с МЭ уже в первые дни заболевания в моче обнаруживали специфические фрагменты ДНК боррелий в полимеразной цепной реакции (ПЦР). Таким образом, представление о дебюте ИКБ в виде МЭ как о чисто локальной стадии требует пересмотра [1].
Боррелии, в отличие от других спирохет (например, возбудителей возвратного тифа или рекуррентной лихорадки), обладают способностью длительно персистировать в различных тканях хозяина [8]. От момента укуса клеща до развития МЭ может проходить от 1 суток до нескольких недель. Считают, что ключевой фактор успешной трансмиссии боррелий - это их способность использовать фармакологические свойства слюны переносчика [23]. Биоактивные молекулы слюны клеща включают ^-связывающие белки, гистамин-связывающие белки, ингибиторы комплемента, естественных киллеров и интерферона [23]. Слюна клеща влияет и на активность макрофагов, резко подавляя их способность к синтезу оксида азота [26]. Это создает условия для успешного размножения боррелий в месте укуса. Размножаясь, боррелии сами начинают активно подавлять механизмы защиты хозяина, оказывая цитопа-тическое действие на лимфоциты [13]. Выраженность цитопатического эффекта зависит как от вирулентности спирохеты, так и от чувствительности лимфоцитов, связанной с генотипом хозяина. Отсюда следует, что иммунный ответ на внедрение боррелий ограничивается вызываемой ими иммуносупрессией, которая прямо пропорциональна количе-
ству спирохет и длительности их присутствия в организме хозяина [11].
Немногочисленные сведения о механизмах иммунной защиты при ИКБ суммированы в обзоре [9]. Из провоспалительных цитокинов, участвующих в формировании МЭ и усиливающих иммунный ответ на антигены В.Ь., одним из первых был назван IL-1 [25]. Эндотелиальные клетки, стимулированные В.Ь. in vitro, продуцируют IL-8, активирующий нейтрофи-лы в локусе воспаления. Локально синтезируемые провоспалительные цитокины, активируя местные механизмы защиты от боррелий, одновременно могут способствовать их диссеминации из очага, повышая проницаемость стенки сосудов [25]. IL-2 найден всыворотке крови толькоуЗ, aIL-6-y 14из 101 больного ИКБ, причем максимальный уровень IL-6 отмечали у пациентов с симптомами васкулита (Nilsson et al., цит. по [9]). Как живые, так и убитые В.Ь. способны стимулировать образование TNF-a мононуклеа-рами периферической крови человека [9].
Противоречивы экспериментальные сведения о протективных механизмах иммунитета при ИКБ, в частности, об эффективности Thl- или Т1г2-подоб-ного иммунного ответа в разрешении этой инфекции [15,17]. Существует концепция (Shanafeltetal, 1995) о преимуществе Th2 при ИКБ, тогда как ответ Thl служит фактором хронизации процесса, так как он нецелесообразен при инфекциях с внеклеточной локализацией возбудителя [9]. Действительно, ответ Thl типа усиливает воспаление в очагах персистен-ции боррелий, в основном через выработку ими IFN-y. Это показано на мышиных моделях артрита или кардита боррелиозной этиологии [12, 14, 17].
Как правило, у больных ИКБ обнаруживают клеточный иммунный ответ к антигенам В.Ь., который не коррелирует с наличием специфических антител [18]. Показана значительная вариабельность анти-тельного ответа у больных с разными формами ИКБ [13, 16,18, 24]. Установлено, что в присутствии специфических антител класса IgG происходит уничтожение В.Ь. с участием классического пути активации комплемента. По некоторым сведениям, протек-тивную роль играют IgE-антитела к В.Ь. [10]. Фагоцитоз боррелий макрофагами и нейтрофилами считают одним из основных механизмов защиты хозяина [20,21]. Одна из важных функций противоборре-лиозных антител состоит в усилении фагоцитоза возбудителя макрофагами и нейтрофилами [20, 21].
Способность боррелий к длительной персистен-ции и наличие ряда перекрестных антигенов В.Ь. с антигенами различных клеток хозяина обуславливают участие аутоиммунного компонента в клинических проявлениях позднего периода ИКБ (артриты, кардиты, васкулиты, хронический атрофический дерматит и др.), имеющих сходство с ревматической патологией [9, 24, 25]. В последнее время происходит пересмотр механизмов перекрестного Т-клеточ-
ного распознавания и аутоиммунного ответа. Некоторые гомологичные лишь отчасти, а то и полностью неидентичные аминокислотные последовательности могут быть мишенью перекрестного распознавания активированными Т-лимфоцитами в ходе хронической инфекции. Например, Т-клетки из цереброспинальной жидкости (ЦСЖ) больных хроническим нейроборрелиозом распознают не только разнообразные пептиды боррелий, но и многие последовательности из ауто-протеинов [19]. Ранее другие авторы (МагИп е1 а1., 1988) показали, что в ЦСЖ больных боррелиозным радикуломиелитом присутствуют Т-клетки, способные распознавать миелин, кардиолипин, галактоцеребролизин, основной белок миелина [9]. Однако разные больные неодинаково подвержены экспрессии аутоиммунного ответа при хроническом ИКБ. Так, большинство больных с резистентным к лечению антибиотиками Лайм-артри-том имели в НЬА-комплексе аллель НЬА-011В 1*0401 или сходные аллели [24].
Сложность и разноречивость сведений об иммунопатогенезе ИКБ, преобладание экспериментальных исследований и недостаток исследований в клинике являются основанием для проведения настоящей работы, посвященной иммунологии дебюта ИКБ в стадии МЭ у детей.
Цель исследования состояла в изучении экспрессии ряда цитокинов и иммунного ответа в первую неделю заболевания у детей с разным клиническим течением ИКБ.
Материалы и методы
Под наблюдением находились 24 ребенка в возрасте от 3 до 11 лет с эритемной формой ИКБ, поступившие в стационар в течение первой недели после начала клинических проявлений болезни. Все дети имели в анамнезе укус клеща. Клиническое наблюдение осуществлялось в остром периоде заболевания и через 6 мес. после выписки. Все дети получили курс антибактериальной терапии.
Серологическая диагностика ИКБ осуществлялась двумя методами: стандартным методом РНИФ с корпускулярным антигеном производства НИИ-ЭМ им. Н.Ф.Гамалеи, содержащим 106 микробных тел в 1 мл, и с помощью модифицированной РСК [7] в лаборатории этиологических методов исследования НИИДИ (зав. лаб. проф. О.А.Аксенов). Кроме того, в крови и моче больных определяли специфические фрагменты ДНК В.Ь. в реакции полимеразной цепной реакции (ПЦР) на базе НПФ НеШх, СПб. Клеточный ответ (ГЗТ) к В.Ь. оценивали в реакции торможения миграции лейкоцитов (РТМЛ) в 5-канальных капиллярах с применением корпускулярного антигена из стандартного диагностикума для РНИФ, в конечном разведении 1:1000 и 1:10000. Кроме специфического антигена в РТМЛ использо-
вали аутоантигены - основной белок миелина (ОБМ) (“Sigma”) в конечных разведениях 2 мкг/мл и 0,2 мкг/мл, а также кардиолипин (КЛ) (“Sigma”) в конечных разведениях 1 мкг/мл и 0,1 мкг/мл. Результат считали положительным, если индекс торможения миграции составлял 10% и более [2]. В твердофазном ИФА определяли в сыворотке крови уровень общего IgE с помощью коммерческой тест-сис-темы производства ТОО «Полигност», СПб, а также концентрации цитокинов TNF-a, IL-4, IL-6 (тест-системы производства ООО «Протеиновый контур», СПб), IFN-y, IL-8 (тест-системы производства ООО «Цитокин», СПб).
Для оценки «контрольного» уровня иммунологических показателей обследовано 10 практически здоровых детей соответствующего возраста.
Статистическую обработку производили с помощью пакета прикладных программ Microsoft Exel 7.0 for Windows 98. Для оценки достоверности различий средних использовали критерий Стьюдента, различий долей в выборках - угловой критерий «ср».
Результаты и обсуждение
Большинство детей (17) имели гладкое течение ИКБ с клиническим выздоровлением после курса проведенной антибиотикотерапии. У трех детей было осложненное течение ИКБ: двое имели осложнение в виде дочерней эритемы, у третьего наблюдали нарушение сердечного ритма. Однако при обследовании через 6 мес. после курса терапии у них, как и у 17 детей с гладким течением ИКБ, признаков хронизации процесса не отмечалось. Таковые признаки, подтвержденные положительными результатами ПЦР, были обнаружены у 5 детей. Симптомами хронического ИКБ были артралгии, рецидивирующие эритемы, энцефалопатии, церебрастеничес-кий синдром. У одного ребенка (Н.С., 5 л) при отсутствии клинических симптомов процесса была обнаружена ДНК В.Ь. в крови (латентное течение ИКБ). Четверо детей из 5 имели неосложненное течение острого периода ИКБ и только у одного (С.Н., 9 л) было осложнение в виде дочерних эритем и синдрома Баннварта (нейропатия лицевых нервов, ра-дикулонейропатия в сочетании с клиникой серозного менингита).
В результате сравнительного анализа некоторых характеристик инфекционного процесса в остром периоде у пациентов с гладким, осложненным течением и хронизацией ИКБ установлено, что длительность присасывания клеща варьировала от нескольких часов до 6 дней, одинаково во всех группах. По локализации укуса клеща заметных различий также не было, за исключением одного ребенка с нарушением сердечного ритма (Л .М.,7 л), единственного из всех 24 с местом присасывания клеща в меж’ягодичной складке. Этот же ребенок имел максимальный инку-
§ 2 е
0 я 3 +
CLI Q ^
«5 ™ —
° о Э =
1 Р Г
TNFa
■ на 2-4 сутки □ на 5-9 сутки
Рисунок. Число детей с активацией продукции цитокинов in vivo в течение первой декады ИКБ
бационный период - 36 дней, в то время как у детей с гладким течением инкубационный период варьировал от 1 до 17 дней, в среднем 8,7+1,1 дней. У пациентов с дальнейшей хронизацией ИКБ средний показатель был несколько выше и равнялся 10,75±2,0 дням (р>0,05). У абсолютного большинства детей (21 из 25
- 84%) на 1-2-е сутки болезни на месте укуса появлялась МЭ. Более позднее появление МЭ - на 3-7-е сутки болезни - встречалось у отдельных больных независимо от исхода болезни (выздоровление или хро-низация). У 4 из 5 детей (80%) с хронизацией ИКБ МЭ имела кольцевидный характер (против 9 из 17 -52,9% детей с гладким течением, р>0,05). Диаметр МЭ у 3 из 5 детей (60%) этой группы был выше среднего (8,5±0,85) и составлял 15 см. У детей с гладким течением таких случаев было всего 2 из 17 (11,8%, р<0,05). Выраженность общеинфекционного синдрома и максимальная температура тела была примерно одинаковой. Исключение составил ребенок И.С. с латентным течением ИКБ, у которого в остром периоде вообще не было подъема температуры тела. Кроме того, у детей с хронизацией ИКБ подъем температуры тела в остром периоде сохранялся лишь 1 -2 дня, в среднем 1±0,6 против 3±0,4 дней у больных с гладким течением (р<0,05). Длительность МЭ колебалась от 3 до 12 дней, без заметных различий между группами.
В целом, относительными критериями риска возможных осложнений или хронизации ИКБ мо-
Табл.1. КОНЦЕНТРАЦИИ ЦИТОКИНОВ (М+т) В СЫВОРОТКЕ ДЕКАДУ БОЛЕЗНИ
гут быть большой диаметр МЭ, достигающий 15 см, при, напротив, укороченном лихорадочном периоде.
Основной задачей исследования было изучение динамики сывороточного уровня цитокинов в первую неделю ИКБ с МЭ. С этой целью мы сравнили число детей с выраженным системным цитокиновым ответом (выше М+2т «нормы») среди обследованных на 2-4-е сутки болезни (в разгар МЭ) и среди обследованных на 5-9-е сутки, т.е. в сроки исчезновения МЭ. В разгар МЭ (2-4-е сутки болезни) у абсолютного большинства детей (81,25%) обнаружено повышенное относительно «нормы» (>140 пг/мл) содержание в крови основного медиатора клеточного иммунного ответа - №N-7 (рис.). Концентрации ТОТ-а оказались повышенными (>190 пг/мл) у 5 из 17 детей (31,25%), 1Ь-4 (>120 пг/мл) - у 7 из 17 (43,74%). В фазу разрешения МЭ (5-9-е дни болезни) лишь у 1 ребенка из 7 сохранились повышенные уровни 1РЫ-у (14,3% уб 81,25% в периоде разгара МЭ, р<0,001) и ТОТ-а, тогда как активация выброса в кровь 1Ь-4 еще продолжалась у 2 из 7 детей (28,6%). Ни у одного из обследованных мы не обнаружили в крови 1Ь-6.
В таблице 1 представлены средние сывороточные уровни провоспалительных монокинов ТКБ-а и 1Ь-
8, а также цитокинов ТЫ-типа (1РМ-у) и ТЬ2-типа (1Ь-4) в динамике острого периода ИКБ с гладким течением процесса. В разгар МЭ средние концентрации в крови 1Р1Ч-у и 1Ь-4 достоверно превышали (в 5 и 4 раза, по средним данным) «контрольный» уровень у здоровых детей. В фазу исчезновения МЭ содержание в крови всех 4 цитокинов заметно уменьшилось. Особенно выраженным было снижение системной продукции 1РЫ-у (в 6 раз, по средним данным), в связи с чем коэффициент 1РМ-у/1Ь-4, косвенно отражающий баланс ТЫ/ТЬ2 [22], упал с 1,9 в разгар МЭ до 0,45 в сроки ее разрешения.
С учетом раннего 1Р1Ч-у-ответа у большинства больных и резкого его снижения по мере разрешения МЭ можно предположить, что основным механизмом локальной защиты при ИКБ является иммунное воспаление ТЫ-типа, опосредуемое его главным медиатором - 1Р1Ч-у. Это предположение согла-
КРОВИ ДЕТЕЙ С ИКБ (ГЛАДКОЕ ТЕЧЕНИЕ) В ПЕРВУЮ
Дни болезни N TNF-a пг/мл IFN-y пг/мл IL-4 пг/мл IFN-y/ IL-4 IL-8 пг/мл
2-4 11 258±104 493±184* 260+59* 1,9 237+60
5-9 6 194+164 80±39 177+101 0,45 125+43
Р - <0,05 - -
Контроль 10 124±33 92±24 67+28 1,37 н.д.
Примечания: звездочкой обозначено достоверное отличие от «контроля» (здоровые дети) при р по крайней мере <0,05, здесь и в таблице 2; н.д. - нет данных.
суется с мнением многих исследователей, считающих клеточный иммунный ответ основным в патогенезе ранних и поздних проявлений ИКБ и в про-тивоборрелиозном иммунитете [9].
Однако средний уровень антивоспалительного цитокина Th2 IL-4 в первые 4 дня при гладком течении болезни также оказался повышенным (см. табл.
1). Ранее уже указывалось, что более чем у 40% всех пациентов, обследованных в первые 2-4 дня болезни (7 из 17), в сыворотке крови повышенными были концентрации не только IFN-y, но и IL-4. В связи с этим представлялось интересным сравнить уровень ранней продукции in vivo провоспалительных цито-кинов TNF-a и IFN-y у этих 7 больных и в альтернативной группе с низким содержанием в крови IL-4 (6 пациентов) в разгар клинической манифестации локального воспалительного ответа - МЭ (таблица
2). Для того, чтобы точнее оценить роль цитокинов в развитии и разрешении МЭ, при сравнении были исключены данные 4 детей, обследованных за 3-5 суток до появления МЭ или через 1 сутки после ее исчезновения. Все четверо имели низкие или «нулевые» уровни IL-4. Как видно из данных таблицы 2, дети сравниваемых групп наиболее существенно различались именно по сывороточному содержанию IL-4 (более чем в 20 раз, по средним данным), хотя у детей с низким уровнем IL-4 сниженными были так-
же концентрации TNF-a и IFN-y. Следует заметить, что умеренная активация синтеза in vivo IFN-y (>140<240 пг/мл) наблюдалась у 4 из этих 6 детей.
Следовательно, локальная защита от В.Ь. осуществлялась при разных вариантах цитокинового ответа: с одновременной значительной активацией продуцентов как IFN-y, так и IL-4, или с умеренным повышением секреции IFN-y, но не TNF-a и IL-4.
Данные клинических наблюдений показывают, что первый вариант ответа был эффективнее в разрешении МЭ и удалении боррелий из организма. Так, длительность МЭ у детей с выраженным цито-киновым ответом и смешанным Thl/Th2 профилем была в среднем на 2 дня меньше. Эта группа (6 из 7-85,7%) характеризовалась гладким течением ИКБ с выздоровлением. Исключение составил лишь 1 ребенок (Н.С.) с латентным течением ИКБ (через 6 мес. после выписки из стационара обнаружена ДНК В.Ь. в ПЦР). Интересно, что только у этого ребенка при первом обследовании в крови отсутствовал TNF-a, особая роль которого в ранней защите от В.Ь. показана в эксперименте [27].
В альтернативной группе с низким содержанием в крови IL-4 (“нормальным” - TNF-a и умеренно повышенным - IFN-y) только 2 ребенка из 6 (33,3%, р<0,05) имели гладкое течение острого ИКБ с выздоровлением. Двое больных перенесли осложненную
Таблица 2. Цитокиновый статус и течение ИКБ у детей с разным уровнем в крови 11.-4 на 2-4-е сутки болезни
№ гр. N IL-4, пг/мл IFN-y, пг/мл TNF-a, пг/мл Гладкое течение
n/N %
1 7 480+60* 711 ±244* 457+157* 6/7 85,7
(193-590) (220-1835) (0-1037)
2 6 20+5 134+42 60,5±21 2/6 33,3
(3-35) (0-239) (9-130)
Р 1-2 <0,001 <0,05 <0,05 <0,05
К 10 67±28 92±24 124±33
Примечание: в скобках даны интервалы значений.
Табл. 3. ЧИСЛО БОЛЬНЫХ С ГИПЕРЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬЮ ЗАМЕДЛЕННОГО ТИПА (ГЗТ) В РЕАКЦИИ ТОРМОЖЕНИЯ МИГРАЦИИ ЛЕЙКОЦИТОВ (РТМЛ) К ВВ И АУГОАНТИГЕНАМ, С АНТИТЕЛАМИ К ВВ И ДНК ВВ НА 2-4-е СУТКИ ОСТРОГО ИКБ
ГЗТ к ВЬ ГЗТ к ОБМ ГЗТ к КЛ АТ к ВЬ ДНК ВЬ в ПЦР
абс/% в дозе/мл в концентр./мл в концентр./мл в тестах
103 102 2 У 0,2 у 1 у 0,1 у РНИФ РСК кровь моча
n/N 4/14 5/14 4/13 5/13 3/13 5/14 6/16 4/16 5/9 2/6
% 1/ 28,6* 35,7* 30,8 38,5 23,1 35,7 37,5 25,0 55,5 33,3
К n/N 0/8 0/8 2/8 3/8 2/10 1/10 н.Д. н.Д. - -
% 0,0 0,0 25,0 37,5 20,0 10,0 - - - -
Примечание: звездочкой обозначено достоверное отличие от К (здоровые дети) по непараметрическому угловому критерию <ф. ОБМ -основной белок миелина, КЛ - кардиолипин.
форму острого ИКБ (нарушение сердечного ритма у одного, дочерние эритемы у второго), а еще в двух случаях процесс приобрел хронический характер.
По-видимому, ранняя значительная активация клеток-продуцентов ТОТ-а, цитокинов ТЫ-типа (1Ш-у) и ТЬ2-типа (1Ь-4) в локусе воспаления (МЭ), с выбросом избытка цитокинов в циркуляцию, создает необходимые условия для элиминации В.Ь., способствуя гладкому течению ИКБ с выздоровлением. В то же время одна лишь умеренная активация медиатора клеточного ответа - №N-7 при низком уровне в крови ТЫР-а и, особенно, 1Ь-4 не обеспечивает достаточно эффективную защиту от В.Ь., что и является причиной возникновения осложнений или хронизации ИКБ.
Смешанный профиль регуляторных цитокинов (ТЫ/ТЬ2 типов) предполагает развитие и клеточного, и гуморального иммунного ответа к антигенам
В.Ь. в фазу МЭ. В самом деле, около 1/3 пациентов уже на 2-4 сутки заболевания имели ГЗТ и антитела к В.Ь. (таблица 3). При этом у 3 из 5 детей наблюдались оба механизма иммунной защиты. В то же время частота ГЗТ к аутоантигенам - основному белку миелина (ОБМ) и кардиолипину (КЛ) не отличалась достоверно от уровня «контроля», что, вероятно, свидетельствует об отсутствии выраженной клеточной аутосенсибилизации в дебюте ИКБ.
Столь ранний клеточный и гуморальный ответ на антигены В.Ь., развившийся одновременно с появлением локального очага воспаления - МЭ, на первый взгляд является неожиданным. Однако следует учесть, что взаимодействие В.Ь. с иммунокомпетен-тными клетками кожи начинается с момента внедрения боррелий и иммунный ответ осуществляется уже в инкубационном периоде, чему способствует активация макрофагов и клеток Лангерганса антигенами В.Ь. с высвобождением регуляторных цитокинов. Наряду с развитием местной защитной воспалительной реакции в виде МЭ, происходит ранняя диссе-минация боррелий с попаданием в регионарные лимфоузлы и кровь. Последнее подтверждено обнаружением ДНК В.Ь. (ПЦР) в крови уже на 2-4-е сутки заболевания более чем у половины (55,5%) обследованных (см. табл. 3).
Для предотвращения диссеминации В.Ь. в другие органы и ткани необходимы антитела, опсонизирую-щие спирохеты для более эффективного фагоцитоза или комплементзависимого лизиса [9]. С этой точки зрения представлялось интересным сравнить наличие раннего антительного ответа у больных с гладким течением острого ИКБ, закончившегося выздоровлением, и пациентов с переходом ИКБ в хроническую форму. Оказалось, что у всех 4 обследованных детей последней группы антитела к В.Ь. на 2-4 сутки заболевания отсутствовали, тогда как у 7 из 17 (41,2%, р<0,05) с гладким течением МЭ и выздоровлением -антитела обнаруживались в обоих тестах.
Дети с дальнейшей хронизацией ИКБ имели характерную особенность иммунного статуса, касающуюся уровня продукции общего ^Е. Если у пациентов с гладким течением острого ИКБ концентрации общего ^Е на 2-4-сутки заболевания не выходили за пределы колебаний показателя у здоровых детей (100±32 кЕ/л), составляя в среднем 85±26 кЕ/ л, то среди 5 больных с хронизацией ИКБ не было ни одного с «нормальным» значением этого показателя. Двое из 5 (против 0/11 с гладким течением, р<0,05) были гиперпродуцентами ^Е (>1000 кЕ/л), тогда как остальные 3 ребенка из 5 (против 1/11, р<0,05) имели, наоборот, сниженные концентрации ^Е (<20 кЕ/л). Из двух обследованных детей с осложненным течением ИКБ один был «гиперпродуцентом» ^Е. Можно предположить в связи с этим, что как недостаточность общего ^Е, так и избыточный уровень его в крови являются неблагоприятными условиями для развития эффективного иммунного ответа к В.Ь.
Это может быть объяснено с позиций известной регуляторной роли ^Е в представлении антигена и стимуляции антителообразования, особенно важной при попадании небольшого числа микробных тел (субоптимальная доза антигена) в кожные покровы или слизистые оболочки (см. обзор [6]). Через ЕсеИ и FceR.II (СЭ23) на поверхности моноцитов-макро-фагов, клеток Лангерганса, фолликулярных дендритных клеток ^Е-антитела, появляющиеся раньше антител других изотипов, облегчают поглощение антигена и представление его Т-лимфоцитам. Возможно, именно с активацией синтеза антител других изотипов, в частности, комплементсвязывающих ^С-антител связан протективный эффект ^Е-анти-тел к спирохетам при боррелиозе и сифилисе [10]. Кроме того, клетки, стимулированные через Есе11, значительно интенсивнее продуцируют цитокины.
Продукция пула поликлональных 1§Е (общего ^Е) генетически детерминирована, как и антигенс-пецифический ^Е-ответ [6]. Однако уровень общего ^Е и специфического ^Е-ответа коррелируют лишь в известных пределах. Так, нами показана бифазная зависимость между концентрацией общего ^Е и ^Е-ответом на дифтерийный токсин у детей, переносящих дифтерию [3]. Минимальные количества ^Е-антител обнаружили у детей с «крайними» концентрациями общего ^Е - самыми низкими и самыми высокими. Можно предположить, что сходная ситуация возникла у 5 больных ИКБ с “анормальным” синтезом общего ^Е, который и явился причиной не достаточно эффективного представления антигенов В.Ь. Т-лимфоцитам и слабой продукции антител, а также «протективных» при данной инфекции цитокинов ТОТ-а и 1Ь-4 [17, 27].
Таким образом, при остром ИКБ цитокиновый ответ достигает пика на 2-4 сутки болезни, в разгар МЭ (1-3 сутки после появления). Вероятно, основ-
ными продуцентами цитокинов являются иммуно-компетентные клетки кожи в очаге размножения
В.Ь., а также рекрутированные в очаг воспаления клетки крови (лимфоциты, нейтрофилы). При этом избыток секретируемых местно цитокинов попадает в циркуляцию, индуцируя общеинфекционный синдром и обеспечивая защиту отдаленных органов и тканей в условиях ранней диссеминации В.Ь. В разгар воспалительной реакции превалируют клеточные механизмы элиминации В.Ь. с участием кле-ток-продуцентов 1Е1Ч-у (ЕК, ТЫ, СБ8+ Т-лимфоци-ты), ТОТ-а (макрофаги, дендритные клетки), 1Ь-8 (нейтрофилы, макрофаги) и фагоцитоза. Практически одновременно активируются ТЬ2 - продуценты 1Ь-4, необходимого фактора регуляции антительно-го ответа против В.Ь. По-видимому, в условиях ранней диссеминации боррелий продукция антител к антигенам В.Ь. является не менее важным механизмом иммунной защиты, чем клеточно-опосредован-ный ответ. Непосредственное уничтожение боррелий осуществляется фагоцитарными клетками, которые активируются и медиатором клеточного ответа ТЫ-типа - 1Е1М-у, и опсонинами-антителами.
Нарушение ранней продукции ТОТ-а и 1Е-4 (и недостаточная стимуляция синтеза №N-7) могут быть причиной неэффективности иммунного ответа с возникновением осложнений ИКБ и переходом процесса в хроническую форму. При этом выявленные нами клинические критерии возможной хрони-зации - большой диаметр МЭ и кратковременная температурная реакция, возможно, связаны именно с недостаточной секрецией антивоспалительного цитокина 1Ь-4 и ТМЕ-а соответственно. Существенная роль в инициации иммунного ответа против В.Ь., по-видимому, принадлежит ^Е-антителам, что подтверждается особым значением конститутивного уровня синтеза общего ^Е у больных ИКБ. Все 5 детей с признаками хронизации ИКБ и один ребенок с осложненным течением имели «запредельные» концентрации общего ^Е: очень низкие или, напротив, на порядок превышающие «норму». Вероятно, именно с этой особенностью их иммунного статуса связано отсутствие раннего антительного ответа к
В.Ь. Регуляторная роль общего ^Е, 90% которого синтезируется В-лимфоцитами кожи и слизистых оболочек [10], может быть особенно существенной при инфекциях с входными воротами через кожу (или слизистые), в частности, при ИКБ. Ранее нами показано патогенетическое значение уровня общего ^Е (и ^Е-антител) при дифтерии [2, 3, 4] и эпидемическом паротите [5] у детей.
Таким образом, ранний цитокиновый ответ участвует в формировании локального очага воспаления - МЭ, а его интенсивность и профиль играют решающую роль в регуляции иммунного ответа и элиминации В.Ь. В ранний период ИКБ наиболее эффективен смешанный ТЫ/ТЬ2 тип иммунного
ответа, предотвращающий развитие осложнений или переход процесса в хроническую форму.
Список литературы
1. Ананьева Л.П. Иксодовые клещевые боррели-озы (Лаймская болезнь). Экология, клиническая картина и этиология // Терапевтический архив. -2000. т.72. - № 5. - С. 72-78.
2. Железникова Г.Ф., Иванова В.В., Мельникова А.В., Монахова Н.Е., Гнилевская З.У., Кветная А.С., Курбатова Г.П. Варианты иммунного ответа в динамике локализованной формы дифтерии ротоглотки у детей // Ж. микробиол. - 1998.- № 5. - С. 58-63.
3. Железникова Г.Ф., Мельникова А.В., Монахова Н.Е., Новожилова Е.В., Кветная А.С., Родионова О.В. Изотипический спектр антител к дифтерийному токсину при четырех уровнях (типах) иммунного ответа у ранее вакцинированных детей, переносящих дифтерию // Иммунология. - 2000. - № 6. - С. 29-33.
4. Железникова Г.Ф., Монахова Н.Е., Новожилова Е.В., Родионова О.В. Аллергический ответ на дифтерийный токсин у детей, переносящих дифтерию // Аллергия и иммунология. - 2000. - т. 1. - № 2. -
С. 102.
5. Железникова Г.Ф., Монахова Н.Е., Новожилова Е.В., Бехтерева М.К. Продукция общего IgE и гиперчувствительность замедленного типа к вирусу паротита у детей с паротитно-вирусной инфекцией // Аллергия и иммунология. - 2000. - т. 1. - № 2. -
С. 101.
6. Железникова Г.Ф. Иммуноглобулин Е: биологическая роль при инфекционных заболеваниях (обзор литературы) // Медицинская Иммунология. -2002. - т. 4. - № 3.
7. Иванова Г.П. Разработка клинико-лабораторной диагностики и лечения иксодового клещевого боррелиоза у детей. Автореф. дисс....к.м.н. - Санкт-Петербург, 1998.
8. Коренберг Э.И., Крючечников В.Н. Иксодовые клещевые боррелиозы - новая группа заболеваний человека // Ж. микробиол. - 1996. - № 4. - С. 104-107.
9. Федоров Е.С., Барскова В.Г., Ананьева Л.П., Шайков А.В., Насонов Е.Л. Механизмы регуляции воспаления и иммунитета в патогенезе болезни Лайма // Клин, медицина. - 1999. - № 6. - С. 14-19.
10. Хаитов P.M., Игнатьева Г.А., Сидорович И.Г. Иммунология: Учебник. - М.: Медицина, 2000. - 432 с.
11. Chiao J„ Pavia С., Riley М., Altmann-Lasekan W., Abolhassani М., Liegner К., Mittelman A. Antigens of Lyme disease of spirochaete Borrelia burgdorferi inhibits antigen or mitogen-induced lymphocyte proliferation // FEMS Immunol. Med. Microbiol. - 1994. -Vol. 8.-N 2. - P. 151-155.
12. Dong Z., Edelstein М., Glickstein L. CD8+ T cells are activated during the early Thl and Th2 immune re-
sponses in a murine Lyme disease model // Infect. Im-mun. - 1997. - Vol. 65. - N 12. - P. 5334-5337.
13. Dorward D„ Fisher E., Brooks D. Invasion and cytopathic killing of human lymphocytes by spirocha-etes causing Lyme disease // Clin. Infect. Dis. - 1997. -Vol. 25. -Suppl. 1: S2-8.
14. Doyle M., Telford S., Criscione L. et al. Cytokines in murine Lyme carditis. Thl cytokine expression of proinflammatory cytokines in a susceptible mouse strain // J. Infect. Dis. - 1998. - Vol. 177. - N 1. - P. 242-246.
15. Frey A., Rao T. Single exposure of mice to Bor-relia burgdorferi elicits IgG antibodies characteristic of secondary immune response without production of IL-4 by immune T cells // Infect. Immun. - 1995. - Vol. 63. - N 7. - P. 2596-2603.
16. Fung B., McHugh G., Leong J., Steere A. Humoral immune response to outer surface protein C of Borrelia burgdorferi in Lyme disease: role of the IgM response in the serodiagnostic of early infection // Infect. Immun. - 1994. - Vol. 62. - N 8. - P. 3213-3221.
17. Keane-Myers A., Maliszewski Ch., Finkelman Fr., Nickele St. Recombinant IL-4 treatment augments resistance to Borrelia burgdorferi infections in both normal susceptible and antibody-deficient susceptible mice //J. Immunol. - 1996. - Vol. 156. - N 7. - P. 2488-2494.
18. Krause A., Burmester G., Rensing A., Schoerner
C., Schaible U., Simon M., Herzer P., Kramer M„ Wal-lich R. // Cellular immune reactivity to recombinant OspA and flagellin from Borrelia burgdorferi in patients with Lyme borreliosis //J. Clin. Invest. - 1992. - Vol. 90.-N3.-P. 1077-1084.
19. Martin R., Gran B., Zhao Y., Marcovic-Plese S., Bielekova B., Marques A., Sung M., Hemmer B., Simon
R., McFarland H., Pinilla C. Molecular mimicry and antigen-specific T cell responses in multiple sclerosis and chronic CNS Lyme disease //1. Autoimmunity. - 2001. -Vol. 16.-P. 187-192.
20. Modolell М., Schaible U., Ritting М., Simon M. Killing of Borrelia burgdorferi by macrophages is dependent on oxigen radicals and nitric oxide and can be enhanced by antibodies to outer surface proteins of the spirochete //Immunol. Lett. - 1994. - Vol. 40. - N 2. -P. 139-146.
21. Morrison Т., Weis J., Weis J. Borrelia burgdorferi outer surface protein A (OspA) activates and primes human neutrophils //J. Immunol. - 1997. - Vol. 158.
- N 10. - P. 4838-4845.
22. Mosmann Т., Sad S. The expanding universe of T-cell subsets: Thl, Thl and more // Immunol. Today.
- 1996. - Vol. 17. - N 3. - P. 138-146.
23. Nuttall P. Pathogen-tick-host interactions: Borrelia burgdorferi and TBE virus // Zentralbl. Bakteriol.
- 1999. - Vol. 289. - N 5-7. - P. 492-505.
24. Steere A., Gross D., Meyer A., Huber B. Autoimmune mechanisms in antibiotic treatment-resistant Lyme arthritis //J. Autoimmunity. - 2001. - Vol. 16.
- P. 263-268.
25. Szczepanski A., Benach J. Lyme borreliosis: host responses to Borrelia burgdorferi // Microbiol. Rev. -1991.-Vol. 55. -Nl.- P. 21-34.
26. Urioste S., Hall L., Telford S., Titus R. Saliva of the Lyme disease vector, Ixodes dammini, blocks cell activation by a nonprostaglandin E2-dependent mechanism // J. Exp. Med. - 1994. - Vol. 180. - N 3. - P. 1077-1085.
27. ZeidnerN., Dreitz V., Belasco D., Fish D. Suppression of acute ixodes scapularis-induced Borrelia burg-dorfer infection using TNF-alfa, IL-2 and IFN-gamma //]. Infect. Dis. - 1996. - Vol. 173. - N 1. - P. 187-195.
поступила в редакцию 07.06.2002 отправлена на доработку 03.09.2002 принята к печати 16.09.2002
