CC BY
16
■ ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
Т.Ю. Бедарева, Т.Н. Вахрамеева, Г.Ю. Галиева
ГУЗ Кемеровская областная клиническая больница, МУЗ Детская клиническая больница № 7,
г. Кемерово
СОСТОЯНИЕ ЦИТОКИНОВОГО СТАТУСА У ДЕТЕЙ С КЛЕЩЕВЫМИ ИНФЕКЦИЯМИ В КУЗБАССЕ
Исследована активность некоторых цитокинов при различных этиологических вариантах и клинических формах клещевых инфекций у детей. Выявленные низкие показатели концентрации IFN-у свидетельствуют о нарушении клеточного звена иммунной защиты и характерны для очаговой формы клещевого энцефалита. Тяжелые формы заболевания с поражением нервной системы протекают на фоне повышения уровня концентрации ИЛ-6 и ИЛ-10 в сыворотке крови.
Ключевые слова: клещевые инфекции, дети, цитокины.
T.Yu. Bedareva, T.N. Vachrameeva, G.Yu. Galieva CYTOKINE STATUS CONDITION OF CHILDREN WITH TICK-BORNE INFECTIONS IN KUZBASS
Activity of some cytokines of different etiological variants and clinical forms of tick-borne infection disorders of children nervous system was researched. Revealed low indices of IFN-y concentration testify about abnormality of cellular link immune protection and typical for nidal forms of tick-borne encephalitis. Severe forms of disease with nervous system affection run with background increase of IL-6 and IL-10 concentration level in serum.
Key words: tick-borne infection, children, cytokines.
Проблеме клещевых инфекций в настоящее время придается особое значение в связи с их широким распространением, что соответствует природным очагам обитания клещей семейства Ixodidae, являющихся переносчиками ар-бовирусов, боррелий, эрлихий, риккетсий, бабезий и т.д. Кемеровская область является одним из основных очагов клещевых нейроинфекций в России. Дети составляют от 20 до 30 % в структуре заболевших. Несмотря на проводимое клиническое и экспериментальное изучение данной проблемы, патогенетические механизмы раскрыты недостаточно. Тяжесть течения, неврологический дефицит после перенесенных очаговых форм [1, 2] обуславливают актуальность данной проблемы. В настоящее время не вызывает сомнений, что восприимчивость организма к инфекции определяется совокупностью нескольких факторов: патогенностью инфекционного агента, факторами окружающей среды и состоянием иммунной системы [3].
Корреспонденцию адресовать:
Бедарева Татьяна Юрьевна, врач-невролог, ГУЗ КОКБ г. Кемерово, 650000, пр. Октябрьский, 22 Тел. раб.: (3842) 52-16-89 bt528320@rambler.ru
Факторы естественной резистентности активируются сразу после проникновения инфекционного агента в организм. Первыми клетками, с которыми происходит взаимодействие, являются макрофаги, они активируются и синтезируют цитокины. Этот тип ответа наиболее эффективен при внеклеточной локализации возбудителя.
Далее происходит активация специфического иммунитета, которая также происходит при участии ряда цитокинов. Цитокинами первой волны являются ФНО-а и ИЛ-1, которые поступают в кровь уже через 3-6 часов после начала тканевой альтерации, а через 8-15 часов их биосинтез может достигать максимальных значений, обуславливая развитие ряда клинических симптомов, таких как лихорадка, ми-алгия.
Динамика накопления в крови провоспалитель-ного цитокина ИЛ-6 отстает от ИЛ-1 и ФНО на 24 часа. Индукция острофазных белков (фибриноген, С-реактивный белок, а^антитрипсин и др.), обладающих опсонизирующим микроорганизмы действием, является ключевой функцией ИЛ-6. ИЛ-10, как и другие противовоспалительные цитокины, продуцируется позднее. Он находится в антагонистических взаимоотношениях с ИФН-у ФНО-а, ИЛ-1. ИФН-у фактор неспецифической резистентности организ-
СОСТОЯНИЕ ЦИТОКИНОВОГО СТАТУСА У ДЕТЕЙ С КЛЕЩЕВЫМИ ИНФЕКЦИЯМИ В КУЗБАССЕ
ма является ключевым цитокином Th-1 типа иммунного ответа. Существует предположение, что синтез ИФН-у значительно усиливается в присутствии ИЛ-
1 [4].
Во многих случаях стратегией развития иммунного ответа является не выбор между двумя крайними вариантами Th-типа ответа, а поиск золотой середины между ними [5]. Работы о роли цитоки-нов в иммунопатогенезе клещевых нейроинфекций у детей немногочисленны.
Цель настоящего исследования — изучение состояния цитокинового статуса у детей с клещевыми инфекциями.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
Проведен анализ 67 клинических случаев острых клещевых инфекций у детей, находившихся на лечении в отделении для детей с поражением ЦНС, психики и опорно-двигательного аппарата ГУЗ Кемеровская областная клиническая больница. Средний возраст пациентов составил 10,2 ± 0,5 лет (от 1 до 15 лет). Этиологическая структура представлена клещевым энцефалитом (40,3 %), иксодовым клещевым боррелиозом (47,8 %) и их сочетанием (11,9 %). Среди клинических вариантов клещевого энцефалита преобладали лихорадочная форма — 19,4 %, ме-нингеальная — 14,9 %, очаговая форма — 6 %. В структуре иксодового клещевого боррелиоза преобладал общеинфекционный синдром (41,8 %), локальные формы встречались в 6 % случаев. Микст-инфекция протекала в виде лихорадочной и менинге-альной форм (8,9 % и 3 %, соответственно) (табл. 1). Контрольную группу составили 30 здоровых доноров, отрицавших факт присасывания клеща.
Определение специфических антител (IgG, IgM) к B. burgdorferi в парных сыворотках крови проводилось методом ИФА (ELISA) при помощи стандартных диагностических наборов. Антитела к вирусу клещевого энцефалита определялись в реакции РТГА с антигеном вируса и методом ИФА. Определение концентрации цитокинов (ИФН-а, ИФН-у, ИЛ-6, ИЛ-8, ИЛ-10) в сыворотке крови проводили с использованием коммерческих тест-систем согласно инструкциям, прилагаемым к диагностическим наборам. Учет результатов производили на иммуноферментном анализаторе «Униплан». Количество выражали в пикограммах на миллилитр (pg/ml).
Забор материала (сыворотка и плазма крови, спинномозговая жидкость) осуществлялся в период разгара клинических проявлений (в первые 3 дня болезни) и через 14 дней. Окончательный диагноз подтверждался комплексной экспертной комиссией с учетом эпидемиологического анамнеза, результатов иммунологических реакций, клинических особенностей и данных ликворологического исследования у больных менингеальными формами.
Статистическая обработка клинического материала и полученных в ходе исследования данных проводилась на ПК в операционной среде Windows-XP с использованием программ Excel, Origin. При математической обработке использовали t-критерий, среднее арифметическое (x), стандартное отклонение (Sb), коэффициент вариации (CV), ошибку (Sx) средней арифметической.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
В ходе проведенного исследования выявлено, что ИФН-а в сыворотке крови контрольной группы присутствовал в низких концентрациях, в среднем 0,01 ± 0,001 pg/ml (табл. 2). При иксодовом клещевом бор-релиозе в виде общеинфекционного синдрома отмечено значительное повышение данного показателя до
43,3 ± 13,6 pg/ml, с тенденцией к последующему снижению в периоде ранней реконвалесценции. При лихорадочной и менингеальной формах клещевого энцефалита данный показатель повышался незначительно, до 1,1 ± 0,2 pg/ml, и в динамике достоверно не изменялся. При сочетанной инфекции выявлено наиболее высокое содержание в крови ИФН-а (15,8 ± 3,2 pg/ml, р < 0,05) с первых дней болезни, причем более выраженное при лихорадочной форме, в отличие от менингеальной. Необходимо отметить, что максимальная концентрация ИФН-а выявлена в остром периоде клещевых инфекций, протекавших с поражением нервной системы. Так, при менинго-энцефалите концентрация цитокина составляла в среднем 15,1 ± 3,2 pg/ml без достоверных изменений в динамике. В случаях регионарной нейропатии при иксодовом клещевом боррелиозе, несмотря на слабую выраженность общеинфекционных проявлений, отмечено повышение содержания ИФН-а до 4,5 ±
1,1 pg/ml.
Известно, что вирусы обладают способностью самостоятельно индуцировать систему ИФН, играю-
Таблица 1
Структура исследуемых больных по этиологическим вариантам и клиническим формам (%)
Этиология Количество больных по этиологическим вариантам Клинические формы Количество больных по клиническим формам
менингоэнцефалитические 6
КЭ 4Q,3 менингеальные 14,9
лихорадочные 19,4
ИКБ 47,8 общеинфекционный синдром 41,8
локальные 6
Микст-инфекция 11,9 менингеальные 3
лихорадочные 8,9
■ СОСТОЯНИЕ ЦИТОКИНОВОГО СТАТУСА У ДЕТЕЙ С КЛЕЩЕВЫМИ ИНФЕКЦИЯМИ В КУЗБАССЕ
Таблица 2
Концентрация некоторых цитокинов в сыворотке крови больных клещевыми инфекциями в динамике заболевания
Клинические формы Период болезни ИЛ-6 ИЛ-8 ИЛ-10 ИФН-а ИФН-у
Клещевой энцефалит
Лихорадочная форма I 253,2 ± 1,5 40,6 ± 4,3* 2,7 ± 0,4 1,1 ± 0,2* 55,6 ± 9,2
II 251,2 ± 1,3 53,9 ± 2,1 2,3 ± 0,7 1,0 ± 0,1* 52,1 ± 8,4
Менингеальная форма 260,2 ± 9,4 54,2 ± 5,6 3,6 ± 0,7 1,4 ± 0,3* 237,5 ± 13,2*
II 251,2 ± 1,0 58,7 ± 3,2 1,9 ± 0,9 1,1 ± 0,2* 89,4 ± 15,4
Менингоэнцефалитическая форма 252,0 ± 0,6 48,5 ± 3,2* 2,4 ± 0,5 15,1 ± 3,2* 87,9 ± 22,1
II 281,3 ± 1,4* 51,4 ± 5,6 15,8 ± 1,7* 13,7 ± 2,3* 76,5 ± 15,2
Клещевой боррелиоз
Общеинфекционный синдром 305,4 ± 15,9* 180,3 ± 47,5 16,5 ± 3,7* 43,3 ± 13,6* 194,0 ± 35,4*
II 251,8 ± 0,5 99,6 ± 9,4 2,0 ± 0,1 28,6 ± 11,5* 135 ± 24,6*
Локальные формы 296,7 ± 15,2 102,5 ± 38,4 9,6 ± 1,4* 4,5 ± 1,1* 463,6 ± 25,8*
II 252,8 ± 3,5 82,2 ± 9,2 6,8 ± 1,2* 3,2 ± 1,1* 65 ± 16,8*
Микст-инфекция
Лихорадочная форма 311,4 ± 16,7* 128,3 ± 37,2 10,8 ± 2,7* 15,8 ± 3,2* 237,5 ± 13,6*
II 267,5 ± 11,1 96,6 ± 8,4 5,2 ± 0,5* 12,8 ± 2,6* 108,6 ± 15,4
Менингеальная форма 302,8 ± 12,3 152,3 ± 47,5 12,6 ± 3,1* 12,5 ± 3,2* 235,2 ± 12,8*
II 281,5 ± 8,5 92,6 ± 7,2 6,8 ± 1,3* 10,4 ± 3,2* 106,7 ± 11,7
Контроль 251,3 ± 0,5 99,8 ± 22,7 1,4 ± 0,4 0,01 ± 0,001 37,3 ± 6,4
Примечание: I - период разгара клинических проявлений (первые 3 дня болезни), II - через 14 дней.
щую роль естественных индукторов. По существующим на сегодняшний день представлениям, активация специфического противовирусного иммунного ответа с участием ИФН-у как важного иммунорегу-ляторного цитокина с последующим уничтожением инфицированных клеток с помощью активированных Т-лимфоцитов является ключевым моментом противовирусной защиты макроорганизма [3]. Доминирующую позицию среди неспецифических защитных противовирусных реакций иммунной системы занимает ИФН-у. Динамика данного показателя была различной в зависимости от этиологии и клинической формы болезни. При общеинфекционном синдроме боррелиозной этиологии отмечено значительное повышение содержания ИФН-у в крови в сравнении с группой контроля (194 ± 35,4 pg/ml против 37,3 ± 6,4 pg/ml) со снижением в динамике до 135 ± 24,6 pg/ml. При лихорадочной форме клещевого энцефалита концентрация ИФН-у достоверно не отличалась от нормы и составляла в среднем 55,6 ± 9,2 pg/ml, без динамики в течение острого периода заболевания.
Максимальная концентрация цитокина выявлена при локальных формах клещевого боррелиоза в виде кольцевидной мигрирующей эритемы и регионарной нейропатии — 463,6 ± 25,8 pg/ml. Повышение концентрации ИФН-у выявлено также при сочетанной инфекции, протекавшей в виде лихорадочной и менингеальной форм, и в случае серозного менингита вирусной этиологии (237,5 ± 13,6 pg/ml), со снижением данных показателей в динамике до нормальных значений. Выявленные высокие значения концентрации ИФН-у в период разгара заболевания являются прогностически благоприятными. При оча-
говой форме клещевого энцефалита повышение концентрации ИФН-у было менее выраженным — 87,9 ±
22,1 pg/ml.
Выявлено, что при иксодовом клещевом борре-лиозе в виде общеинфекционного синдрома уровень концентрации ИЛ-6 в сыворотке крови составлял
305.4 ± 15,9 pg/ml, что свидетельствует о повышении данного показателя относительно нормы (251,3 ± 0,5), и снижался по мере регресса симптомов общей интоксикации, составив 281,5 ± 0,5 pg/ml в динамике заболевания. При лихорадочной форме клещевого энцефалита уровень ИЛ-6 не отличался от данного показателя в контрольной группе на всем протяжении болезни (р > 0,05). При клещевом энцефалите, протекающем в виде менингеальной формы, выявлено повышение уровня ИЛ-6 до 260,2 ± 9,4 pg/ml (р > 0,05), со снижением данного показателя в динамике до нормальных значений. Менингоэнцефалити-ческая форма клещевого энцефалита протекала на фоне нормальных показателей содержания ИЛ-6 (252,0 ± 0,6 pg/ml). Отличительной чертой очаговой формы клещевого энцефалита явилось увеличение концентрации данного цитокина в динамике до
281,3 ± 1,4 pg/ml (р < 0,05). При лихорадочной форме сочетанной инфекции клещевого энцефалита и иксодового клещевого боррелиоза уровень ИЛ-6 повышался более значительно и составлял 311,4 ±
16.7 pg/ml (р < 0,05) и впоследствии снижался до
267.5 ± 11,1 pg/ml, не достигая нормальных значений (р > 0,05).
Лихорадочная форма клещевого энцефалита в разгар болезни характеризовалась снижением концентрации ИЛ-8, в сравнении с группой контроля (99,8 ±
22.7 pg/ml), и составляла 40,6 ± 4,3 pg/ml, с нез-
ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ ■
начительным (р > 0,05) повышением в динамике до 53,9 ± 2,1 pg/ml. Подобные результаты получены в группе больных менингеальной и очаговой формами клещевого энцефалита. В группе больных ик-содовым клещевым боррелиозом в виде общеинфекционного синдрома в первые дни болезни отмечено повышение данного показателя до 180,3 ± 47,5 pg/ml. В динамике заболевания у большинства больных концентрация ИЛ-8 увеличивалась, обратно коррелируя с выраженностью клинических проявлений общеинфекционного синдрома (г = 0,7, р < 0,05). При сочетанной инфекции концентрация ИЛ-8 в динамике снижалась. Однако статистически значимой разницы показателей обнаружено не было (р > 0,05).
Учитывая вариабельность исходной концентрации цитокина (от 16,2 до 251,4 pg/ml), диагностически и прогностически значимой представляется определение его продукции в динамике заболевания. Таким образом, полученные нами данные также свидетельствуют об угнетении продукции ИЛ-8 при клещевом энцефалите и более сохранной провоспали-тельной активности при иксодовом клещевом бор-релиозе, что согласуется с исследованиями, проведенными Н.В. Крыловой с соавт. [6]. При микст-инфекции отмечается иммунный дисбаланс, причем направленность иммунопатологических изменений аналогична таковой при клещевом энцефалите.
Концентрация ИЛ-10 в контрольной группе составила 1,4 ± 0,4 pg/ml. При лихорадочной и менин-геальной формах клещевого энцефалита уровень ИЛ-10 повышался незначительно, составляя 2,7 ± 0,4 pg/ml и 3,6 ± 0,7 pg/ml, соответственно, и в динамике несколько снижался (2,3 ± 0,7 и 1,9 ±
0,9 pg/ml, соответственно, р > 0,05). Острый период иксодового клещевого боррелиоза протекал на фоне повышения уровня ИЛ-10 до 16,5 ± 3,7 pg/ml (р < 0,05), снижаясь в динамике заболевания до 2,0 ± 0,1 pg/ml, приближаясь к нормальным значениям. Микст-инфекции также отличались увеличением концентрации ИЛ-10 в первые дни болезни (10,8 ± 2,7 pg/ml, р < 0,05), с последующим снижением до 5,2 ± 0,5 pg/ml, не достигая нормальных значений (р < 0,05). В случаях менингоэнцефали-тической формы клещевого энцефалита в первые дни болезни уровень ИЛ-10 превышал норму незначительно (2,4 ± 0,5 pg/ml, р > 0,05 ), однако с увеличением его концентрации в динамике болезни до
15,8 ± 1,7 pg/ml.
Таким образом, недостаточная, несвоевременная или неконтролируемая активация системы противовоспалительных медиаторов не способна ликвидировать имеющийся цитокиновый дисбаланс и может нанести вред за счет патологических эффектов системных воспалительных реакций. Данная закономерность наблюдалась нами при очаговой форме клещевого энцефалита, когда показатель концентрации ИЛ-10 в
сыворотке крови нарастал в динамике заболевания
на фоне выраженного и прогрессирующего системного воспалительного процесса.
ВЫВОДЫ:
1. Максимальная концентрация ИФН-а выявлена в остром периоде клещевых инфекций, протекавших с поражением нервной системы, что можно использовать при прогнозировании течения заболевания.
2. Выявленные низкие показатели концентрации ИФН-у в разгар болезни, а также снижение данного показателя в динамике характерны для очаговой формы клещевого энцефалита.
3. Повышение уровня концентрации цитокинов ИЛ-6 и ИЛ-10 в динамике заболевания свидетельствует о недостаточной и несвоевременной активации противовоспалительных медиаторов воспаления и может служить маркером возможного развития тяжелых форм заболевания с поражением нервной системы.
4. При клещевом энцефалите происходит угнетение синтеза ИЛ-8 в большей степени, по сравнению с иксодовым клещевым боррелиозом.
5. Выявленные иммунопатогенетические особенности различных проявлений клещевых инфекций могут быть использованы для прогнозирования течения заболевания на ранних этапах инфекции с целью своевременного проведения соответствующей терапии и предупреждения хронизации процесса.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Васильева, Ю.П. Клинико-иммунологические критерии хрониза-ции иксодового клещевого боррелиоза у детей /Ю.П. Васильева: Автореф. дис. ... канд. мед. наук. - СПб., 2003. - С. 22.
2. Сравнительный анализ вирулентности сибирского и дальневосточного подтипов вируса клещевого энцефалита /В.В. Погодина, Н.Г. Бочкова, Л.С. Карань и др. //Вопросы вирусологии. - 2004. -№ 6. - С. 24-30.
3. Молекулярные и клеточные основы патогенеза клещевого энцефалита /Р.Ф. Насырова, Н.В. Рязанцева, Н.Г. Жукова и др. //Вопросы вирусологии. - 2003. - № 5. - С. 20-23.
4. Brown, C.R. Experimental Lyme arthritis in the absence of interleukin-4 or gamma interferon /C.R. Brown, S. Reiner //Infect. Immun. - 1999. -V. 71, N 67. - P. 3329-3333.
5. Черешнев, В.А. Иммунология воспаления: роль цитокинов /А.В. Че-решнев, Е.Ю. Гусев //Медицинская иммунология. - 2001. - Т. 3, № 3. - С. 361-368.
6. Крылова, Н.В. Продукция цитокинов лейкоцитами крови, инфицированной дальневосточными штаммами вируса клещевого энцефалита /Н.В. Крылова, Г.Н. Леонова, О.С. Майстровская //Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. - 2006. -№ 3. - С. 95-99.
