CC BY
66
УДК 612.017:616.411 -089.87 И.Е. Павлова, Л.Н. Бубнова
Российский научно-исследовательский институт гематологии и трансфузиологии, лаборатория иммуногематологии, С.-Петербург
Т-ХЕЛПЕРЫ 1-го И 2-го ТИПА У БОЛЬНЫХ, ПЕРЕНЕСШИХ ОПЕРАЦИИ НА СЕЛЕЗЕНКЕ В СВЯЗИ С ТРАВМОЙ
В селезенке — наиболее крупном периферическом органе иммунной системы — концентрируются супрессорные, хелперные и часть эффекторных иммунокомпетентных клеток, а также происходит активное антителообразование и продуцируются гуморальные медиаторы. В этом органе протекают оба этапа дифференцировки антитело образующих клеток из костно-мозговых предшественников. Здесь же проходит и антигеннезависимый этап дифференцировки для Г-лимфоцитов, а антигензависимый этап дифференцировки Г-лимфоцитов осуществляется в тимусе. Периартериолярные лимфоидные скопления в ткани селезенки представляют собой Г-области, в которых 75% составляют СВ4+-клетки, а 25% составляют СВ8+-клетки. Б-зависимыми являются фоликулы с зародышнвыми центрами. Стороение лимфатических фолликулов селезенки, которые включают тимусзависимые, тимуснезависимые и макрофагальные элементы, создает благоприятные условия для кооперации клеток в иммунном ответе [1, 2].
Одним из важнейших этапов развития иммунного ответа является представление антигена, в котором участвуют антигенпредставляющие клетки, молекулы II класса главного комплекса гистосовместимости (МНС II) и Г-хелперы с экспонированными на мембране Г-клеточным рецептором и корецептором СБ4 [3, 4]. Г-хелперы, участвующие в распознавании антигенов в совокупности с МНСП, не являются гомогенной популяцией: в результате дифференцировки наивных Г-клеток образуются два типа Г -хелперов — Г -хелперы 1 -го (ТЫ) и 2-го (ТЬ2) типа. Г -хелперы (разных типов) поддерживают различные ветви иммунитета. Установлено, что ТЫ осуществляют хелперную функцию в формировании клеточного иммунитета и обеспечивают защиту организма от внутриклеточных патогенов, тогда как ТЬ2 осуществляют хелперную функцию при стимуляции гуморального иммунитета, активируяБ-клетки к продукции антител, что способствует нейтрализации и выведению из организма внеклеточных патогенов.
Г-хелперы не только выполняют различные функции в иммунном ответе, но и продуцируют различные наборы цитокинов в ответ на антигенную стимуляцию. Г-хелперы 1-го типа (ТЫ) продуцируют интерлейкин (ИЛ-2) и интерферон (ИНФ-г), тогда как Г -хелперы 2-го типа (ТЬ2) - ИЛ-4, ИЛ-5, ИЛ-10 [5, 6].
Несмотря на важную роль селезенки в полноценном функционировании иммунной системы организма, иногда приходится прибегать к удалению этого органа, в частности, в случае повреждения, что несомненно приводит к изменению иммунного статуса и развитию инфекционных осложнений [7].
© И.Е. Павлова, Л.П. Бубнова, 2006
У больных, перенесших спленэктомию,наиболее часто обнаруживается рост St. pneumonia, несколько реже выделяются£. coli, а также стептококки, сальмонеллы, малярийный плазмодий, что приводит к развитию гнойно-септических осложнений, особенно бронхолегочных [8]. Поэтому при травмах рекомендуется по возможности выполнять такие органосберегающие операции как ушивание раны (спленоррафия) или резекция только поврежденной части органа с сохранением остальной его части [9].
Целью настоящей работы явилось изучение влияния спленэктомии и резекции части органа, выполненных в связи с травмой, на состояние Г-хелперов — важнейшего звена иммунитета.
Материалы и методы исследования. Обследовано 27 больных, перенесших спленэктомию, и 5 пациентов, которым были выполнены органосохраняющие операции на селезенке (спленоррафия и аутотрансплантация ткани органа) в связи с травмой. Возраст обследованных — от 12до 37 лет. Изучение иммунного статуса проводили через 1-9 лет после оперативного вмешательства. Ни один из пациентов на момент обследования жалоб не предъявлял, симптомов острого или хронического воспаления у них не выявлено. Результаты, полученные при обследовании больных, перенесших операции на селезенке, сопоставляли с данными контрольной группы, представленной практически здоровыми жителями Санкт-Петербурга (30 человек).
Для количественной оценки всей фракции Г-хелперов определяли относительное содержание лимфоцитов, несущих маркеры CD3 и CD4. B работе использовали стандартный лимфо- цитотоксический тест, основанный на способности мышиных MoAT класса IgM и IgG и комплемента оказывать цитотоксическое воздействие на соответствующую субпопуляцию лимфоцитов, что выявляется с помощью красителя. Лимфоциты выделяли из гепаринизированной венозной крови с использованием градиента плотности «Лимфолит-Н». Лимфоцитотоксический тест проводили в соответствии с рекомендациями Американского Национального Института Здоровья (NIH). Для идентификации лимфоцитов в данном тесте использовались отечественные MoAT серии ICO, производства фирмы «МедБиоСпектр» (Москва) и НПК «Препарат» (Нижний Новгород).
Соотношение Thl и Th2 оценивали по сотношению продуцируемых ими цитокинов: для Thl — ИНФ-г и ИЛ-2, для Th2 — ИЛ-4. Для наиболее полной и адекватной функциональной оценки содержания Thl и Th2 определяли спонтанную и стимулированную способность лимфогстве индуктора продукции исследуемых цитокинов использовали фитогемагглютинин (ФГА).
Исследование проводили в два этапа. Ha первом этапе индуцировали продукцию цитокинов мононуклеарами периферической крови.
Выделенные в стерильных условиях на градиенте плотности «Лимфолит-Н» мононуклеарные клетки концентрацией 2 x 10'умл культивировали в течение 24 ч при 37°С и добавлении 5% CO2 в 96-луночных иммунологических планшетах, в ко- x бриональной телячьей сыворотки. Мононуклеары культивировали как без индуктора (спонтанная продукция), так и в его присутствии (стимулированная продукция). B качестве индуктора синтеза использовали фитогемагглютинин в дозе 10 мкг/лунку. Bce пробы ставили в триплетах. Супернатанты клеток после завершения культивирования отбирали с помощью пипетки и ис-
г
Ha втором этапе определяли уровень цитокинов в супернатантах клеток. Определение кон- г муноферментного анализа (тест-системы фирмы «Протеиновый контур»).
Статистическую обработку результатов исследований проводили с помощью программы «Microsoft Excel» Версия 7,0 для Windows 98. Оценку значимости различий между сравниваемыми выборками осуществляли с использованием параметрического критерия «с» Стьюдента.
Результаты исследования и их обсуждение. Из полученных результатов следует, что даже через столь длительный период времени (до 9 лет), прошедший послерадикальной операции - спленэктомии, у пациентов наблюдается дефицит как общего числа Г-лимфоцитов (CD3+), так и фракции Г-хелперов (CD4+), что свидетельствует о нарушении регуляторной функции иммунной системы. После проведения органосохраняющих операций на селезенке Г-клеточное звено остается сохранным: относительное содержание CD3+- и СВ4+-лимфоцитов в этой группе пациентов не отличается от контрольных значений (табл. 1).
Таблица 1
Группы сравнения CD3'(%) CD4'(%)
Спленэктомия (1) n = 27 56,7±2,02 30,5±1,47
Органосохраняющая операция (2) n = 5 60,4±6,67 31,7±4,56
Контрольная группа (3) n = 30 61,3+1,80 36,2±1,20
p( 1-3) <0,05 <0,05
P (2-3) >0,05 >0,05
При изучении цитокинпродуцирующей способности мононуклеаров периферической крови установлено, что у больных после посттравматической спленэктомии значительно повышена по сравнению с контрольной группой спонтанная продукция г нов, синтезируемых ТЫ. После органосохраняющих операций, выполненных на селезенке, наблюдалась значительно повышенная как спонтанная, так и стимулированная продукция ИЛ-2.
Таблица 2
Способность лимфоцитов периферической крови к продукции ИНФ-г и ИЛ-2 у больных, перенесших посттравматические операции на селезенке
Продукция ИПФ-у, пкг/мл Продукция ИЛ-2, пкг/мл
Грунны сравнения
Спонтанная Сти м ул и poBai 111ая Спонтанная C ти м ул и poBai 111 ая
Спленэктомия (1) n = 27 177,2±25,0 224,8 ±98,0 11,3+0,7 13,7+1,0
Op rai i ocoxpai ш ioi 11ая Ile I Ie исследовали 15,4+0,38 29,1±2,81
операция (2) n = 5 исследовали
Контрольная группа (3) я= 1 0 41,8±16,7 1095±75,8 5,83±0,9 6,9±1,6
p(l-3) <0,05 <0,05 <0,05
Р(2-3) <0,05 <0,05
Следует отметить, что спонтанная продукция какого-либо цитокина in vitro свидетельствует о предсуществующей активации клеток in vivo и отражает интенсивность синтеза цитокина в организме без какого-либо дополнительного воздействия; ответ же на индуктор in vitro отражает способность клеток отвечать in vivo на антигенную стимуляцию и свидетельствует о реактогенном потенциале организма [2]. Поэтому высокий уровень спонтанной продукции ИНФ-г и ИЛ-2 мононуклеарами периферической крови свидетельствует о том, что клетки иммунной системы пациента после полного или частичного удаления ткани селезенки, синтезируя повышенное количество указанных цитокинов, стремятся обеспечить достаточную активность клеточных реакций иммунитета, которые могут реализовываться в зависимости от локализации патогена, образовывая цитотоксические клетки с последующим прямым киллингом инфекционного агента либо вызывая активацию макрофагов с приобретением ими бактерицидных
г
тельствует о достаточно высоком реактогенном потенциале Г -хелперов 1 типа.
При изучении продукции ИЛ-4 мононуклеарами периферической крови (табл. 3) у больных, перенесших посттравматические операции на селезенке, установлено, что после спленэктомии и органосохраняющих операций, в результате которых объем ткани селезенки уменьшается, наблюдается значительное снижение как спонтанной, так и стимулированной способности иммунокомпетентных клеток продуцировать ИЛ-4, синтезируемый преимущественно Th2. Это свидетельствует о дефиците Th2 клеток и снижении реактогенного потенциала этих клеток, обеспечивающих активацию Б-лимфоцитов к продукции антител и осуществляющих таким образом хелперную функцию в отношении гуморального иммунитета.
ТаблицаЗ
Способность лимфоцитов периферической крови к продукции ИЛ-4 у больных, перенесших посттравматические операции на селезенке
Группы сравнения Продукция ИЛ-4, пкг/мл
Спонтанная Стимулированная
Спленэктомия (1), n = 27 16,3±0,6 34,0±3,03
Органосохраняющая операция (2), n = 5 22,0±0,5 38,0±1,03
Контрольная группа (3), n = 10 56,2±17,9 127,22±28,7
P(l-3) <0,05 <0,05
P (2-3) <0,05 <0,05
Полученные данные о значительно повышенной спонтанной и стимулирован-
г
фоне весьма сниженной продукции ИЛ-4 свидетельствуют о том, что после полного или частичного удаления ткани селезенки в структуре Г -хелперов периферической крови происходят значительные изменения, приводящие к преобладанию ТЫ.
Известно, что иммунный ответ с доминированием ТЫ обеспечивает более высокую степень защищенности от вирусов и других внутриклеточных паразитов, но одновременно является фактором риска развития аутоиммунной патологии. Иммунный ответ с доминированием ТЬ2 обеспечивает защиту от внеклеточных паразитов [2, 5].
Следовательно, у больных, перенесших спленэктомию или резекцию части селезенки в связи с травмой, сдвиг в сторону Th-I обеспечивает противовирусную защиту, но пред- распологает к развитию инфекционных осложений, вызванных внеклеточно-паразитирующими бактериями.
Таким образом, нами установлено, что спленэктомия является серьезной иммунокомпрометирующей операцией, которая приводит к развитию вторичной иммунной недостаточности, сохраняющейся на протяжении длительного времени и проявляющейся умеренным дефицитом Г-клеток за счет редуцирования всей фракции Г-хелперов и выраженным дисбалансом Thl и Th2 со сдвигом в сторону Thl. Уменьшение ткани селезенки в результате оперативного лечения травмы этого органа не вызывает развития Г-клеточного дефицита, но также приводит к доминированию Thl клеток в структуре Г-хелперов, что свидетельствует о нарушении регуляторной функции иммунной системы и превалировании клеточных реакций иммунитета.
Summary
Pavlova I.E., Bubnova L.N. 1 and 2 type T-helper cells in patients, who underwent operetions on spleen because of trauma.
The study has been performed to reveal the influence on T-helper cells of splenectomy and organ- saving operations, performed because of trauma. We have revealed that a splenectomy leads to secondary immune insufficiency, which lasts for a long period of time and exhibits as a moderate T-c,ell deficiency caused by reduction of the whole T-helper cell fraction, and as a marked dysbalance of Thl and Th2 with a shift towards Thl. Performing of organ-saving operations in cases of spleen trauma does not cause the development of T-c,ell deficiency, but also leads to domination of Thl cells in the whole T-helper population, which is the evidence of disturbances in function of immune system and of domination of cell immune reactions.
Keywords', splenectomy, immune system, 1 type and 2 type T-helpers (Thl and Th2).
Литература
1. Канюкин К.П. Иммунная система: морфо-функциональная организация периферических лимфоидных органов//Мед. иммунол. 1999.T. l.№ 1-2. C.ll-16.
2. AbbasA.K.,Lichtman A.H., Pober J.S. Cellular and Molecular Immunology. Philadelphia, 1991.
3. Фрейдлин И.С., Тотолян A.A. Клетки иммунной системы III-IV. СПб., 2001. 390 с.
4. Ярилин А.А. Симбиотические взаимоотношения клеток иммунной системы // Иммунология. 2001. № 4. С. 16-20.
5. Кепшинский CA., КалининаH.M. Иммунология для врача. СПб., 1998. 156 с.
6. Кепшинский C.A. Роль Т-хелперов типов 1 и 2 в регуляции клеточного и гуморального иммунитета // Иммунология. 2002. № 2. С. 77-79.
7. Remkova A. Perioperative care by internists in splenectomy // Bratisl. Lec. Listy. 1998. Vol. 99. N 6. P 291-295.
8. Шапкин Ю.Г., Киричук В.Ф., Масляков B.B. Иммунный статус в отдаленном периоде у пациентов, оперированных по поводу повреждений селезенки // Хирургия. Журн. им. Н.И. Пирогова. 2006. № 2. С. 14-17.
9. Henneking К., Muller C., Franke F. Folllow-up of heterotopic autotransplantation of splenic tissue after traumatic splenic rupture in childhood // J. Chirurg. 1994. Vol. 65. N 5. P 457-468.
Статья поступила в редакцию 13 июля 2006 г.
