CC BY
183
Я • 7universum.com
iX UNIVERSUM:
/YY\ МЕДИЦИНА И ФАРМАКОЛОГИЯ
ЦИТОКИНОВАЯ РЕГУЛЯЦИЯ НЕСПЕЦИФИЧЕСКОГО ИММУНИТЕТА ПРИ АБДОМИНАЛЬНОМ ТУБЕРКУЛЁЗЕ
Акимова Виорика Николаевна
канд. биол. наук, доцент кафедры клинической лабораторной диагностики Национального медицинского университета им. Данила Галицкого,
Украина, г. Львов E-mail: [email protected]
THE CYTOKINE REGULATION OF NONSPECIFIC IMMUNITY IN ABDOMINAL TUBERCULOSIS
Akimova Viorika Nikolaevna
Ph.D., associate professor of National medical university named by Daniil Galitsky,
Ukraine, Lviv
АННОТАЦИЯ
Проведена комплексная оценка состояния неспецифического иммунитета и профиля провоспалительных цитокинов сыворотки крови у больных абдоминальным туберкулезом. Выявлено, что у больных абдоминальным туберкулезом уровни IL-ip, IL-6, IL-8, IL-17 и TNF-a являются достоверно выше показателей у здоровых лиц, что указывает на наличие хронического воспалительного процесса. Определение уровней цитокинов может служить информативным диагностическим и прогностическим подходом при заболеваниях органов брюшной полости и является перспективным для улучшения дифференциальной диагностики.
ANNOTATION
A complex evaluation of nonspecific immunity and serum proinflammatory cytokines profile in patients with abdominal tuberculosis was made. It was examined
Акимова В.Н. Цитокиновая регуляция неспецифического иммунитета при абдоминальном туберкулёзе // ип^егеит: Медицина и фармакология : электрон. научн. журн. 2014. № 1 (2) : http://7universum.com/ru/med/arti cles/item/879
the serum levels of TNF-a, IL-6, IL-8, IL-ip, IL-17 by ELISA in patients and healthy people. It was established that abdominal tuberculosis characterized by significantly higher levels of estimated cytokines comparatively to healthy peoples, which characterize chronic inflammatory process. The determination of cytokines levels can be informative diagnostic and prognostic approach of the abdominal cavity disease.
Ключевые слова: абдоминальный туберкулез, лейкоциты, лейкоцитарный профиль, интерлейкины.
Keywords: abdominal tuberculosis, leukocyte, leukocyte profile, interleukins.
Неблагоприятная эпидемическая ситуация, сложившаяся по отношению к туберкулезу, характеризуется не только ростом заболеваемости и смертности, но и увеличением числа больных с генерализированными специфическими процессами [2, с. 49]. Особого внимания заслуживают случаи туберкулеза органов брюшной полости. Абдоминальный туберкулез (АТ) является важной и актуальной проблемой и привлекает внимание специалистов в связи со сложностями его диагностики и лечения [1, с. 4—6; 12, с. 2]. Обострение АТ может протекать под маской острого аппендицита, что осложняет процесс дифференциальной диагностики и увеличивает процент ненужных аппендектомий, поскольку в случае АТ возможно консервативное лечение [6, с. 3647; 7, с. 480; 10, с. 2.]. Возникает необходимость поиска новых методов диагностики и дифференциальной диагностики специфических и неспецифических воспалительных процессов брюшной полости. Иммунодиагностика позволяет выявить реакцию организма на инфицирование микобактериями туберкулеза (МБТ), оценить состояние иммунной системы и выявить нарушения, снижающие резистентность к заболеванию [5, с. 39; 8, с. 93]. Иммунный ответ на МБТ существенно отличается от иммунитета при других инфекциях. Инфицирование МБТ далеко не всегда сопровождается развитием заболевания, что обусловлено естественной устойчивостью к ним. Механизм противотуберкулезного иммунитета определяют три основных фактора: гиперчувствительность замедленного типа, или туберку-
линовая аллергия, антителообразование и фагоцитоз. Приобретенный иммунитет также не абсолютный, он может быть преодолен массивным воздействием МБТ, особенно при иммунодефицитах различного типа [6, с. 3647—3648].
Для оценки состояния иммунной системы необходима характеристика функционального состояния неспецифического иммунитета и интенсивности специфического ответа на микобактериальный аллерген. Именно фагоцитарные клетки выступают первой линией противоинфекционной защиты [3, с. 53; 9, с. 295].
В последние годы изучение цитокинов находится в центре внимания фундаментальной и клинической иммунологии. Возможность определения показателей цитокинового профиля является одним из достижений иммунодиагностики. Для цитокинов характерна функциональная плейотропия. Однако для каждого цитокина можно выделить основные и второстепенные эффекты, которые влияют на клиническое течение и исход патологического процесса [4, с. 16; 5, с. 39].
Уровни основных провоспалительных цитокинов отображают функциональную активность клеток неспецифической резистентности, поскольку многие из цитокинов являются продуктами их деятельности. Так, основными продуцентами IL-ip, IL-6, TNF-a (фактор некроза опухоли) являются активированные моноциты-макрофаги и фибробласты. IL-8 (хемоатрактант для нейтрофилов) продуцируется клетками после воздействия инфекционного агента или воспалительных стимулов, а также может индуцироваться бактериями и вирусами [4, с.18, 35]. Во многих клетках синтез IL-8 стимулируется IL-1P и ФНО-a. Поэтому IL-8 может быть маркером различных воспалительных процессов. Вероятно, IL-8, а также IL-ip и IL-6 играют существенную роль в патогенезе хронических воспалительных процессов [10, с. 298—299]. IL-8 занимает важное место в регулировании миграции нейтрофилов и Т-лимфоцитов в воспалительных реакциях и способствует быстрому рекрутменту лейкоцитов в участки воспаления [7, с. 480; 9, с. 301]. IL-17 осуществляет связь между иммунной
и гемопоэтической системами, стимулирует продукцию фибробластами IL-б, IL-8 и ряда других факторов. Продуцируется IL-17 Т-хелперами и проявляет плейотропную биологическую активность. Кроме того, IL-17 потенцирует действие основных провоспалительных цитокинов. В силу этого свойства IL-17 играет ключевую роль при инфекционных заболеваниях, особенно бактериальной природы [13, с. 5б9—571].
Цель данного исследования — определить закономерность изменений уровней провоспалительных интерлейкинов у больных АТ.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Выло обследовано б0 больных АТ с различными очагами локализации туберкулезного процесса и 80 практически здоровых людей. В обследованную группу вошли мужчины и женщины в возрасте от 18 до 55 лет. Количество лейкоцитов и лейкоцитарный профиль крови изучали общеизвестными лабораторными методами. Определение интерлейкинов (IL-1P, IL-б, IL-S) и TNF-a проводилось с помощью набора реагентов для иммуноферментного определения концентрации интерлейкинов в сыворотке крови человека фирмы Diaclone (Франция). Интерлейкин-17 определяли с помощью реактивов фирмы «Вектор ВЕСТ» Россия. Статистическая обработка результатов исследования выполнена с применением методов параметрической (вариационной) статистики с соблюдением условий по оценке типа распределения. Достоверность полученных результатов оценивали по критерию Стьюдента. Для статистической обработки материала использовали компьютерный пакет программ STATISTICA 2006.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОВСУЖДЕНИЕ Результаты изучения общего количества лейкоцитов и лейкоцитарного профиля крови представлены в таблице 1.
Таблица 1.
Лейкоцитарный профиль крови здоровых людей и больных абдоминальным туберкулезом, М±m
Популяции лейкоцитов, % Практически здоровые люди, (п=80) Больные АТ, (п=60)
Эозинофилы 2,5 ±0,05 3,75±0,15*
Базофилы 0,8 ±0,06 0,67±0,05
Лимфоциты 36,26 ±0,9 25,54±0,3**
Палочкоядерные нейтрофилы 3,2 ±0,5 4,67±0,26*
Сегментоядерные нейтрофилы 53,89 ±2,54 59,87±2,47
Моноциты 3,35 ±0,56 5,5±0,25*
Примечание: * — достоверность отличия показателя по сравнению с группой практически здоровых людей (р < 0,05); ** — (р < 0,001).
Сравнение общего содержания лейкоцитов в периферической крови
больных АТ и практически здоровых лиц показало, что уровень лейкоцитов определялся в пределах возрастной нормы и составлял 8,05 ± 0,88 Г/л. При изучении лейкоцитарного профиля в группе больных АТ было установлено, что лейкоцитарная формула крови в норме, но при сравнении со среднестатистическими показателями у здоровых лиц, наблюдается тенденция к повышению относительного количества сегментоядерных нейтрофилов и достоверное повышение количества моноцитов на 64 %, эозинофилов на 50 %, понижение количества лимфоцитов на 30 %. Такой лейкоцитарный профиль крови свидетельствует о перераспределении
лейкоцитов между кровью и тканями. Повышение количества моноцитов
в крови может свидетельствовать о хронизации воспалительного процесса. Хотя в гемограмме наблюдаются четкие характерные изменения и различия, в зависимости от природы процесса, тем не менее интерпретировать данные следует в сопоставлении с клинической картиной заболевания.
Известно, что при развитии патологических состояний одновременно происходит специфические и неспецифические изменения иммунной
реактивности, причем вторые в количественном плане всегда преобладают и развиваются в некоторых случаях ускоренно. Особенно демонстративно это происходит при развитии воспаления.
Уровни цитокинов в сыворотке крови отражают функциональное состояние иммунной системы. Результаты изучения содержания провоспалительных цитокинов в крови практически здоровых людей и больных АТ представлены в таблице 2.
Таблица 2.
Концентрация цитокинов в сыворотке крови при абдоминальном туберкулезе, М±т
Г руппы Исследуемые цитокины
обследо- IL-ip, IL-6, IL-8, IL-17, TNF-a,
ванных пг/мл пг/мл пг/мл пг/мл пг/мл
Практически 4,86 ± 0,90 5,87 ± 0,49 2,0 ± 0,20 1,2±0,15 4,97±0,18
здоровые люди
Вольные АТ 27,42±1,8* 7,69±0,65* 20,39±2,3* 2,51±0,14* 17,57±1,05*
Примечание: * — достоверность отличия показателя по сравнению с группой практически здоровых людей (р < 0,05).
Сравнительный анализ уровней исследуемых цитокинов в группе больных АТ выявил значительные различия. Как представлено в таблице 2, наблюдается повышение концентрации всех провоспалительных цитокинов. Высокого уровня (относительно показателей нормы) достигли IL-ip (достоверно в 5,6 раза выше контроля), IL-8 (в i0 раз выше) и TNF-a (в 3,5 раза выше) (р <
0,05). Полученные нами результаты объясняются свойствами и особенностями этих цитокинов. Так, IL-1P является важнейшим медиатором воспаления. Туберкулез — это хронический воспалительный процесс, при котором непосредственное участие в борьбе с возбудителем (Micobacteriae tuberculosis) принадлежит макрофагам. Одним из биологических эффектов IL-ip является стимуляция фагоцитоза и хемотаксиса макрофагов, а также стимуляция продукции TNF-a и IL-6, IL-8 [4, с. 18]. Существует предположение, что экспрессия IL-ip возможна под влиянием М. Tuberculosis [9, с. 298].
Если сравнивать степень повышения концентрации исследуемых цитокинов, то наиболее выраженным было повышение уровня IL-8 (в i0 раз выше по сравнению с контролем). Поскольку IL-8 является хемоатрактантом
для нейтрофилов, то наши исследования подтверждают значительную роль клеток неспецифической резистентности при АТ.
Известным является факт [9, с. 298, 302], что концентрация TNF-a при туберкулезе увеличивается, это, по нашему мнению, тоже связано с активацией макрофагов, которые продуцируют значительное количество TNF-a. IL-ip и TNF-a имеют провоспалительные свойства, это предопределяет сходство эффектов, характеризующих отдельные этапы воспаления и острофазного ответа. Известно, что IL-8, а также IL-ip и IL-6 играют важную роль в патогенезе хронических воспалительных процессов, поэтому нами наблюдался рост концентрации этих цитокинов при абдоминальном процессе. Большинство проявлений туберкулезной инфекции, таких как похудение, повышение температуры тела, гранулемы, эндартерииты, связаны с нарушением свертываемости крови, некротическими изменениями в тканях и могут быть следствием активации макрофагов, продуцирующих значительные количества TNF-a, который в свою очередь является эффекторным звеном в этих процессах [5, с. 41]. Повышение концентрации TNF-a в сыворотке крови при туберкулезной инфекции было отмечено многими авторами [8, с. 95; 9, с. 298; 11, с. 308]. Полученные данные позволили сделать заключение о важной роли TNF-a в патогенезе туберкулеза, что подтверждено и нашими исследованиями.
IL-6, по сравнению с другими исследуемыми цитокинами, вырос незначительно относительно показателей в группе контроля. Поскольку IL-6 коррелирует с уровнями острофазных белков, то можно предположить, что наибольшая его концентрация наблюдается при острых воспалительных процессах. При хроническом воспалении титр IL-6 ниже, оставаясь все же выше показателей нормы, что наблюдалось при абдоминальном туберкулезе.
Уровень IL-17 выше в 2 раза по сравнению с контролем. Поскольку интерлейкин-i7 стимулирует синтез других исследуемых цитокинов и потенциирует их действие, то увеличение его концентрации свидетельствует
о цитокиновой регуляции в рамках адаптации и обеспечения эффективного противотуберкулезного иммунитета.
Таким образом, определение уровней ІЬ-1р, ІЬ-6, ІЬ-8, ІЬ-17, Т№-а в сыворотке крови является важным диагностическим и прогностическим подходом при воспалительных процессах в брюшной полости. Наши исследования показали, что наиболее существенного увеличения в сыворотке крови достигли ІЬ-ір, ІЬ-8 и Т№-а, что свидетельствует об активации неспецифического звена иммунитета при абдоминальном туберкулезе.
ВЫВОДЫ:
1. У больных абдоминальным туберкулезом сывороточные уровни ІЬ-ір, ІЬ-6, ІЬ-8, ІЬ-17 и ТЫБ-а являются достоверно выше показателей у здоровых лиц, что указывает на наличие хронического воспалительного процесса.
2. Определение уровней ІЬ-ір, ІЬ-6, ІЬ-8, ІЬ-17 и Т№-а может служить дополнительным маркером в диагностике абдоминального туберкулеза.
3. Исследования цитокинового профиля у больных хроническими специфическими заболеваниями органов брюшной полости является перспективным для улучшения дифференциальной диагностики и прогноза течения заболевания.
Список литературы:
1. Колесов В.И. Клиника и лечение острого аппендицита. — Л., 1972. — 343 с.
2. Липкан Г.М., Мясников В.Г., Сакун Т.Л. Лабораторная диагностика туберкулеза и контроль за качеством бактериоскопических исследований. — К.: Медицина, 2006. — 127 с.
3. Маянский А.Н. Туберкулез / А.Н. Маянский // Иммунология. — 2001. — № 2. — с. 53—63.
4. Симбирцев А.С. Цитокины: классификация и биологические функции / А.С. Симбирцев // Цитокины и воспаление. — 2004. — Т. 3. — № 2. — с. 16—21.
5. Чернушенко Е.Ф. Цитокины в оценке иммунной системы у больных
туберкулезом легких / Е.Ф. Чернушенко, Л.П. Кадан, О.Р. Панасюкова
и др. // Украинский пульмонологический журнал. — 2010. — № 2. — с. 39—43.
6. Ali Uzunkoy, Muge Harma, Mehmet Harma. Diagnosis of abdominal
tuberculosis: Experience from 11 cases and review of the literature // World J Gastroenterology. — 2004. — № 10. — Р. 3549—3647.
7. Andersson R.E., Hugander A., Ravn H. Repeated clinical and laboratory
examination in patients with equivocal diagnosis of appendicitis // World J Surg.- 2000. — Vol. 24, № 4. — P. 479—485.
8. JoAnne L. Flynn, John Chan. Immunology of tuberculosis //Annual Review of Immunology. — 2001. — Vol. 19. — Р. 93—129.
9. Reinout van Crevel, Tom H.M. Ottenhoff, Jos W.M. van der Meer. Innate Immunity to Mycobacterium tuberculosis // Clinical Microbiology Reviews. — 2002. — Vol. 15, No. 2. — P. 294—309.
10. Sharma M.P., Vikram Bhatia. Abdominal tuberculosis // Indian J Med Res. — 2004. — Vol. 120. — P. 305—315.
11. Santacroce L. Appendicitis // Emed J. — 2001. — 2, № 10. — P. 2.
12. Tucker J. Appendicitis // eMed J. — 2001. — Т. 2, № 10. — P. 2—10.
13. Witowski J., Ksia K., Jorres A. Interleukin-17: a mediator of inflammatory responses // CMLS, Cell. Mol. Life Sci. — 2004. — Vol. 61. — P. 567—579.
