CC BY
85
Б >
о
So
l_ 9 Q iS
Og
0-is
Ш о
h у
H
g£
a!
СЕРОЛОГИЧЕСКИЙ УРОВЕНЬ ИЛ-18 £
ПРИ ПРЕДОПУХОЛЕВЫХ ЗАБОЛЕАНИЯХ ¡j
И РАКЕ ЖЕЛУДКА □
т s
Матвеева Л. В., Мосина Л. М. £
(в (U
ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет имени Н. П. Огарева», медицинский с
институт, г. Саранск q
ш
1-
Матвеева Любовь Васильевна
430017, Республика Мордовия, г. Саранск, Лямбирское шоссе, 19, кв. 27 Тел.: 8 (927) 640-78-23,8 (8342) 35-25-16 E-mail: MatveevaLjubov1@mail.ru
РЕЗЮМЕ
Цель исследования — определить сывороточные концентрации и патогенетическое значение изменений интерлейкина-18 у больных хроническим атрофическим гастритом, язвенной болезнью и раком желудка.
Материал и методы. Проведено комплексное обследование 192 пациентов с заболеваниями гастро-дуоденальной зоны. Диагностический упор был сделан на иммуноферментный метод с определением в сыворотке крови количества интерлейкина-18, — ip, интерферона-Y, канцерного антигена 19 - 9, фактора роста эндотелия сосудов, суммарных антител к CagA Helicobacter pylori. Результаты. У обследованных пациентов выявлено увеличение концентрации интерлейкина-18, коррелирующее со стадией опухолевого процесса, уровнем фактора роста эндотелия сосудов, суммарных антител к CagA Helicobacter pylori.
Заключение. Полученные данные позволяют рекомендовать использование интерлейкина-18 в серологической диагностике атрофического гастрита, язвенной болезни, рака желудка. Ключевые слова: интерлейкин-18, — 1в; интерферон-у; суммарные антитела к CagA Helicobacter pylori; хронический гастрит; язвенная болезнь желудка; рак желудка
SUMMARY
The purpose of the study — to determine the serum concentration and the pathogenetic significance of changes of interleukin-18 in patients with chronic atrophic gastritis, peptic ulcer disease and gastric cancer. Material and methods. A comprehensive survey of 192 patients with diseases gastroduodenal zone. Diagnostic emphasis was placed on ELISA method as defined in the serum of IL-18, — 1 p, interferon-Y, kantsernogo antigen 19 - 9, vascular endothelial growth factor, total antibodies to CagA Helicobacter pylori. Results. We examined patients revealed an increase in the concentration of interleukin-18, which correlated with tumor stage, the level of vascular endothelial growth factor, total antibodies to CagA Helicobacter pylori. Conclusion. The data obtained allow to recommend the use of interleukin-18 in serum for diagnostic of atrophic gastritis, peptic ulcer diseases and gastric cancer.
Keywords: interleukin-18; — interferon-y; total antibody to CagA Helicobacter pylori; chronic gastritis; peptic ulcer; gastric cancer
ВВЕДЕНИЕ
В последние годы активно исследуются механизмы цитокиновой регуляции соматических заболеваний, в том числе органов желудочно-кишечного тракта. Неустойчивая тенденция к снижению заболеваемости хроническим гастритом, язвенной болезнью желудка, наличие осложнений, высокие инвалидизация и смертность от рака желудка [1; 2] указывают на необходимость улучшения их ранней
диагностики, чему может помочь изучение цитоки-нов с плейотропностью действия, к числу которых относится интерлейкин-18 (IL-18).
IL-18 — провоспалительный цитокин семейства IL-1 [3], открытый как интерферон-Y (IFN-y) — индуцирующий фактор, синтезируется многими клетками организма в виде пробелка, превращающегося в зрелый пептид под действием каспазы-1 или IL-1-конвертирующего энзима (ICE) [4]. Инициация
OJ
iUJ
синтеза 1L-18 может приводить к усилению цикла IFN-y/IL-18: 1L-18 индуцирует образование лимфоцитами IFN-y, который стимулирует моноциты/ макрофаги с увеличением их ICE-активности, что способствует синтезу IL-18 [5]. Установлено, что инфицирование организма Helicobacter pylori (H. pylori) стимулирует сериновую протеазу каспазу-1 к ферментации pro-IL-18 с увеличением уровня активного полифункционального IL-18 [6]. Рядом ученых [3 - 10] изучены и описаны эффекты действия IL-18: стимуляция пролиферации и FasL-опосредованной цитотоксичности CD4+-, NK-клеток, продукции IL-6, — 12, IFN-y, оксида азота; усиление экспрессии на эндотелиоцитах рецепторов хемокинов, адгезионных молекул; угнетение секреции IL-10, пролиферации эндотелиоцитов, опухолевых клеток, фи-бринолиза, васкуляризации опухоли. Приводятся экспериментальные данные об индукции IL-18 повреждения слизистой оболочки желудка (СОЖ) в условиях стресса путем увеличения активности гистидиндекарбоксилазы и продукции гистамина [10]. Увеличение синтеза IL-18 в плазме крови может блокировать рост и пролиферацию эндотелиоци-тов, ангиогенез за счет прямой ингибиции фактора роста фибробластов (FGF) [8; 11]. В то же время имеются данные, указывающие на проонкогенную активность IL-18 при раке желудка. У больных обнаружены высокие экспрессия IL-18R, уровень IL-18, плотность сосудов в биоптатах опухолевой ткани по сравнению c неизмененной СОЖ [12]. Выявлена положительная взаимосвязь между IL-18 и проан-гиогенными факторами (vascular endothelial growth factor (VEGF), thrombospondin-1 (TSP-1)) [13].
Приведенные научные данные указывают на неоднозначность изменений IL-18 в условиях патологического процесса и обосновывают необходимость определения его количества при заболеваниях га-стродуоденальной зоны.
Цель исследования — определить сывороточные концентрации и патогенетическое значение изменений интерлейкина-18 у больных хроническим атрофическим гастритом, язвенной болезнью и раком желудка.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Проведено комплексное клинико-лабораторное и инструментальное (эзофагогастродуоденоскопия (ЭГДС) с биопсией, 2-часовая рН-метрия) обследование 192 пациентов лечебно-профилактических учреждений г. Саранска с заболеваниями гастро-дуоденальной зоны.
Больные с обострением хронического гастрита (мужчины — 55,9%, женщины — 44,1%, средний возраст по группе — 43,9 ± 7,5 года, длительность заболевания в среднем — 13,2 ± 5,1 года) были разделены на группы в зависимости от стадии атрофии, определенной морфологически [14; 15], и нарушения желудочной секреции. В 1-ю группу вошли 42 пациента с хроническим неатрофическим гастритом
с сохраненной секреторной функцией (рН 1,6 - 2,0), во 2-ю — 40 больных очагово-атрофическим (I — II ст.) гастритом с умеренной секреторной недостаточностью (рН 2,1 - 3,4), в 3-ю — 36 пациентов с распространенным атрофическим (III — IV ст.) гастритом с выраженной гипосекрецией (рН 3,8 - 5,0).
Пациенты с обострением язвенной болезни желудка (рН 1,0 - 2,1) (мужчины — 57,5%, женщины — 42,5%) были объединены в 4-ю группу (n = 42). Средний возраст больных — 52,5 ± 10,1 года, длительность заболевания — 16,4 ± 8,6 года.
Средний возраст 32 больных (мужчины — 71,9%, женщины — 28,1%) раком желудка (5-я группа) составил 57,7 ± 3,9 года. II стадия опухолевого процесса была определена у 21,9% пациентов, III — у 37,5%, IV — у 40,6%. При гистологическом исследовании в 87,5% случаев обнаруживалась аденокарцинома разной степени дифференцировки, в 12,5% — пер-стневидноклеточный рак.
В контрольную группу по принципу случайной выборки вошли 30 практически здоровых добровольцев (мужчины — 53,3%, женщины — 46,7%, средний возраст — 36,2 ± 10,3 года), не имеющих на момент обследования клинических и инструментальных (ЭГДС) признаков онко- и обострения гастропатологии.
Кровь на иммунологическое обследование забиралась до проведения оперативного вмешательства при получении информированного согласия в утренние часы натощак из локтевой вены в объеме 5 мл в пробирку без консервантов. Время коагуляции в пробирке не превышало 30 минут при комнатной температуре (20 - 25 °С). Сыворотка выделялась центрифугированием в течение 10 минут и помещалась в отдельные стерильные пробирки, образцы хранились при температуре не выше -20 °С до процедуры иммуноферментного анализа.
Твердофазным иммуноферментным методом в сыворотке крови обследуемых определяли уровни IL-1(3, — 18, IFN-y, канцерного антигена 19 - 9 (СА 19 - 9), VEGF, суммарных антител к CagA Helicobacter pylori (САТ к CagA H. pylori) с применением наборов реагентов ЗАО «Вектор-Бест» (Новосибирск), следуя приложенным инструкциям. Фирмой-производителем рекомендовано считать нормальной концентрацию IL-1P в пределах 0 - 11 пг/мл, IL-18 - 104 - 640 пг/мл, IFN-y — 0-10 пг/мл, СА 19 - 9 - 0 - 30 Ед/мл, VEGF — 10 - 700 пг/мл. Интерпретация результатов по уровню САТ к CagA H. pylori предусматривала отрицательный, сомнительный (титр < 1:5), слабоположительный (1:5), положительный (1:10 - 1:20) и сильноположительный (1:40 - 1:80) результат.
Статистическую обработку данных проводили на компьютере с использованием пакета программ Microsoft Excell 7.0 с вычислением средней арифметической (М), средней ошибки средней арифметической (m). О значимости различий в группах судили по критерию Стьюдента — t и степени вероятности — p. Статистически значимыми считали различия при p < 0,05. Для оценки взаимосвязи
величин определяли коэффициент г ранговой корреляции Спирмена.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Сывороточный уровень 1Х-18 у обследованных пациентов (табл. 1) достоверно повышался относительно средних значений контрольной группы во 2 - 5-й группах (см. рис.), в 1-й группе статистически значимых отличий не выявлено, что объясняется минимальной (относительно других групп сравнения) выраженностью воспаления СОЖ (согласно гистологической картине биоптатов). Концентрация 1Ь-18 в среднем у больных раком желудка была выше значений пациентов с хроническим неатро-фическим гастритом на 43,5% (р < 0,001), с очаго-во-атрофическим гастритом — на 25,8% (р < 0,05), с распространенным атрофическим гастритом — на 11,2% (р > 0,05), с обострением язвенной болезни желудка — на 20,4% (р > 0,05). Количество 1Х-18 более 640 пг/мл определилось лишь у 6,25% больных 5-й группы, что указывало на участие данного цитокина в опухолевом процессе.
У пациентов с хроническим гастритом и язвенной болезнью желудка определились положительные корреляции уровня 1Х-18 и VEGF, наибольшие — во 2-й (г = +0,719, р < 0,01) и 4-й (г = +0,706,
Таблица 1
р < 0,01) группах, что могло способствовать репарации СОЖ, и IL-18 и титра САТ к CagA H. pylori, наибольшие в этих же группах (rs = +0,405, р < 0,01; г = +0,401, р < 0,01). Статистически значимой взаимосвязи количества IL-18, IL-1ß, IFN-y, СА 19 - 9 у данных больных не выявлено.
У больных раком желудка отмечались статистически значимые положительные корреляционные связи уровня IL-18 со стадией опухолевого процесса, количеством СА 19 - 9, VEGF, IFN-y, титром САТ к CagA H. pylori (табл. 2). Выявленные зависимости свидетельствуют о формировании порочного круга провоспалительной гиперцитокинемии, пусковым фактором которого, по литературным данным [6; 12], может явиться инфицирование H. pylori, а также о костимуляторном проангиогенном действии IL-18 [13]. Слабая тенденция достоверной положительной связи количества IL-18 и IL-1ß может быть обусловлена одновременной реализацией противоположных механизмов: с одной стороны, индуцирующего продукцию цитокинов действия H. pylori, с другой — способности каспазы-1, превращающей IL-18, к подавлению активности каспазы-1, превращающей IL-1ß, и, следовательно, к уменьшению его секреции [6].
б >
о
S
1_ 9 Q iS <й ое
0.1S
Ш о
НУ iS*
и га
L Б
га
ü ш т S I-(0 ш с га а ш и
КОНЦЕНТРАЦИЯ ИНТЕРЛЕЙКИНА-18 В СЫВОРОТКЕ КРОВИ ОБСЛЕДОВАННЫХ ЛИЦ (M ± M)
Группа обследованных лиц Интерлейкин-18
Контрольная группа 246,8 ± 20,6
1-я группа 304,1 ± 23,8
2-я группа 346,7 ± 32,5, р < 0,01 г к
3-я группа 392,4 ± 43,6, р < 0,001 г к
4-я группа 362,5 ± 27,4, р < 0,001 г к
5-я группа 436,3 ± 31,1, рк< 0,001, р1< 0,001, р2< 0,05
Примечание: статистически значимые различия при сравнении с контрольной группой — рк, относительно 1-й группы больных — р1, относительно 2-й группы больных — р2.
Таблица 2
КОРРЕЛЯЦИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ У БОЛЬНЫХ РАКОМ ЖЕЛУДКА (RS)
Показатели Интерлейкин-18
Стадия опухолевого процесса +0,454**
Канцерный антиген 19 - 9 +0,390*
Фактор роста эндотелия сосудов +0,376*
Интерлейкин-ф +0,253
Интерферон-у +0,465**
Титр суммарных антител к CagA Helicobacter pylori +0,368*
Примечания: +/--положительная/отрицательная корреляция, * — статистически значимая корреляция при р < 0,05,
** — высокая значимая корреляция прир < 0,01, сила взаимосвязи при г = 0,2 - 0,29 — слабая, г = 0,3 - 0,49 — умеренная.
m
см
200
150
100
50
■■ ■ ■■: ■ ■■ ■ ■■
■Л'Л'Л'Л'Л! ■ : . Лг Лг Лг Лг Лг ■
Л" Л" Лг Л" Л" ■ ■■ ■ ■■ ■ ■■ ■■ ■ ■■
Лг Лг Л" Л" Л" ■ Л" Л" Л" Л" Лг ■
L ■«■«■«■« ■«
I 1-я группа
интерлейкин-18 I 2-я группа И 3-я группа Н 4-я группа □ 5-я группа
Уровень интерлейкина-18 у обследованных лиц (в %). Значения обследованных лиц контрольной группы приняты за 100% * — статистически значимые изменения при сравнении с контрольной группой.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Сывороточный уровень 1Х-18 при хроническом атрофическом гастрите, язвенной болезни, раке желудка превышает значения практически здоровых лиц, патогенетически взаимосвязан с уровнем
VEGF, антител к CagA H. pylori и может использоваться в серологической диагностике заболеваний желудка с дальнейшим решением об индивидуальном назначении ингибиторов IL-18.
0
ЛИТЕРАТУРА
1. http://www.mednet.ru/images/stories/files/statistika/zabolevaemost_ vsego_naseleniya/2010/Zabolevaemost2010_chast1.pdf
2. http://www.mednet.ru/images/stories/files/Bolezni_organov_ pishzevareniya_Yazvennaya_bolezn_izeludka_i_dvenadzatiperstnoy_ kishki.pdf
3. Теблоева, Л. М. Новые члены цитокинов нитерлейкина-1 и их роль в деструктивных воспалительных заболеваниях / Л. М. Теблоева, Л. А. Дмитриева, С. С. Григорян, К. Г. Гуревич // Мед. альманах. — 2011. — Т. 5, № 18. — С. 274 - 276.
4. Dinarello, C. A. Interleukin-18 and host defense against infection / C. A. Dinarello, G. Fantuzzi // J. Infect. Dis. — 2003. — Vol. 187, Suppl. 2. —
5. 370 - 384.
5. http://laboratory.rusmedserv.com/immunstatus/citokin/
6. Hitzler, I. Caspase-1 has both proinflammatory and regulatory
properties in Helicobacter infections, which are differentially mediated by its substrates IL-1|3 and IL-18 / I. Hitzler, A. Sayi, E. Kohler et al. // J. Immunol. — 2012. — Vol. 188 (8). — S. 3694 - 3702.
7. Кадагидзе, З. Г. Цитокины / З. Г. Кадагидзе // Практ. онколог. — 2003. — Т. 4, № 3. — С. 131 - 139.
8. Cao, R. Interleukin-18 acts as an angiogenesis and tumor suppressor / R. Cao, J. Farnebo, M. Kurimoto, Y. Cao // The FASEB J. — 1999. — Vol. 13, No. 15. — S. 2195 - 2202.
9. Gracie, J. A. Interleukin-18 / J.A. Gracie, S.E. Robertson, I. B. Mc-Innes // J. Leucocyte Biol. — 2003. — Vol. 73. — S. 213 - 214.
10. Seino, H. IL-18 mediates the formation of stress-induced, histamine-dependent gastric lesions / H. Seino, H. Ueda, M. Kokai et al. // Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver. Physiol. — 2007. — Vol. 292, No. 1. — S. 262 - 267.
11. Hgo, M. Orally administered bovine lactoferrin induces caspase-1 and interleukin-18 in the mouse intestinal mucosa a possible explanation for inhibition of carcinogenesis and metastasis / M. Iigo, M. Shimamura, E. Matsuda et al. // Cytocine. — 2004. — Vol. 25. — S. 36 - 44.
12. Sakai, K. Levels of interleukin-18 Are Markedly increased in Helicobacter pylori — infected Gastric Mucosa among Patients with Specific IL18 Genotipes / K. Sakai, M. Kita, N. Sawai et al. // J. Infected. Dis. — 2008. — Vol. 197, No. 12. — S. 1752 - 1761.
13. Park, S. The dual effects of interleukin-18 in tumor progression / S. Park, S. Cheon, D. Cho // Cellular & Molecular Immunology. — 2007. — Vol. 4, No. 5. — S. 329 - 335.
14. Аруин, Л. И. Новая классификация хронического гастрита / Л. И. Аруин, А. В. Кононов, С. И. Мозговой. — М., 2009. — 19 с. — Режим доступа: www.patolog.ru
15. Мозговой С.И. Атрофия слизистой оболочки желудка при хроническом воспалении как общепатологический процесс и прогностический критерий канцерогенеза: автореф. дис.... докт. мед. наук. — Омск, 2011. — 52 с.
