CC BY
54
Акушерство и гинекология
УДК 576.8.097.3 : 618.3 : 576.858.13 - 022 А.С. Соловьева1, М.Т. Луценко2
ЦИТОКИНОВАЯ РЕГУЛЯЦИЯ СИСТЕМНОГО ИММУННОГО ОТВЕТА У БЕРЕМЕННЫХ С ГЕРПЕС-ВИРУСНОЙ ИНФЕКЦИЕЙ
Институт охраны материнства и детства СО РАМН1, 680022, ул. Воронежская, 49, кор. 1, тел.: 8(4212)-98-05-91; Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания СО РАМН2, 675000, ул. Калинина, 22, тел.: 8(4162)-53-35-45, г. Благовещенск
Известно, что беременность ассоциируется с развитием реакций, определяющих особый тип иммунного ответа материнского организма, а нарушение иммуно-регуляции при беременности приводит к формированию осложнений гестационного процесса. Регуляция иммунного ответа в организме принадлежит цитокинам и имеет огромное значение в норме и при патологии [2-4]. Вирусные инфекции, перенесенные во время беременности, приводят к нарушению развития плода и являются одной из причин перинатальной заболеваемости и смертности новорожденных. Наиболее распространенной инфекцией во время беременности является герпесная инфекция [1, 8].
Целью данной работы явилось изучение механизмов цитокиновой регуляции системного иммунного ответа при обострении герпес-вирусной инфекции у беременных.
Материалы и методы
Обследование 55 беременных женщин в возрасте от 18 до 35 лет с обострением герпесной инфекции на различных этапах гестации и 30 практически здоровых беременных осуществлялось на базе клинического отделения ГУ ДНЦ ФПД СО РАМН (г. Благовещенск). Всем женщинам в периферической крови методом твердофазного им-муноферментного анализа определяли антитела к вирусу простого герпеса (ВПГ) 1 типа, интерфероны (№N1) а, у, интерлейкины (ТЬ) 1, 4, 8 при помощи тест-систем («Век-тор-Бест», г. Новосибирск). Количество фактора некроза опухоли а определяли с использованием наборов
ООО «Цитокин» (г. Санкт-Петербург), a ГЬ-2 с помощью моноклональных антител фирмы «IMMUNOTECH» (Франция). Определение основных классов иммуноглобулинов M, G) осуществлялось методом радиальной
иммунодиффузии в геле. Исследования проводились на аппарате «Stat-Fax-2100». Фенотипическую характеристику лимфоцитов определяли методом цитофлуо-риметрии на проточном цитофлуориметре «BECKMAN COULTER EPICS XL-MCL» (США). Математический анализ цифрового материала был выполнен на персональном компьютере IBM PC/AT.
Результаты и обсуждение
Известно, что большинство цитокинов вне воспалительной реакции и иммунного ответа не синтезируются клетками, а экспрессия генов цитокинов начинается в ответ на проникновение в организм патогенов, антигенное раздражение или повреждение тканей. Одним из наиболее сильных индукторов синтеза провоспалительных цитокинов служат структуры, называемые патоген-ассо-циированными молекулярными паттернами. Лейкоциты экспрессируют соответствующие паттерн-распознающие рецепторы, активация которых после взаимодействия с ними микроорганизмов приводит к запуску внутриклеточного каскада передачи сигнала и экспрессии генов цитокинов [6].
Ключевым по значимости событием является синтез комплекса провоспалительных цитокинов из семейства IL-1, IL-8, TNF, интерферонов I типа (главным образом, IFNa) и хемокинов, стимулирующих большинство дальнейших событий в развитии воспалительной реакции и обеспечивающих веерное расширение активации различных типов клеток, включая лейкоциты, дендритные клетки, Т- и В-лимфоциты, NK-клетки, эндотелиальные и эпителиальные клетки.
Источниками IFNa являются NK-клетки, Т-лимфо-циты, дендритные клетки (DC) и группа специализиро-
ванных лейкоцитов, называемых плазмоцитоидными моноцитами, известных как предшественники DC 2-го типа, которые при вирусных или бактериальных инфекциях продуцируют в 200-1000 раз больше IFNa, чем другие клетки [7]. IFNa обладает выраженным им-мунорегуляторным действием: повышает клеточную цитотоксичность Т-лимфоцитов и NK-клеток, ингиби-рует пролиферативную активность лимфоцитов, Т-кле-точную супрессию и способствует преимущественной дифференцировке Т-хелперов в Th-1 лимфоциты, а также установлению и поддержанию Th-1-ответа [10]. На гуморальный иммунитет IFNa влияет либо косвенно, регулируя развитие специфических субпопуляций Т-хелперов, либо непосредственно на уровне В-лимфоци-тов [11].
При обострении герпес-вирусной инфекции в I триместре беременности содержание IFNa в периферической крови повышалось до 52,0±1,4 пг/мл и оставалось практически на таком же уровне через 1 мес. после вспышки. Показано, что продукцию IFNa подавляют IL-4 [12], количество которых повышалось незначительно (35,5±1,1 пг/мл). Кроме того, увеличение уровня IL-4, являющегося антагонистом IFNy, можно рассматривать как компенсаторную реакцию в ответ на 3-кратное повышение IFNy.
Во время обострения герпесной инфекции содержание TNFa в периферической крови увеличивается в 7,5 раза. Через 1 мес. после обострения инфекции количество TNFa снижается практически до нормальных величин (13,7±0,6 пг/мл).
Высокие дозы IL-2 индуцируют образование лимфо-цитов-супрессоров по принципу отрицательной обратной связи [9]. В процессе изучения реакции IL-2 было установлено, что у беременных при обострении герпетической инфекции в I триместре количество этого цитокина не превышало 15,0±2,9 пг/мл. В период ремиссии содержание IL-2 резко возросло и составило 529,5±12,3 пг/мл.
Известно, что патогенетическое значение имеет соотношение оппозиционных пулов про- и противовоспалительных цитокинов. Сравнивая коэффициент соотношения TNFa/IL-4, следует отметить превалирующий Th-Иип дифференцировки хелперного ответа при обострении герпесной инфекции в I триместре беременности и смещение баланса цитокинов в сторону Th-2 типа через 1 мес. после вспышки инфекции (2,25 и 0,47 соответственно; контроль — 0,49). Аналогичным образом изменялись коэффициенты соотношений IL-1/ IL-4 (2,25 и 0,6; контроль — 0,64) и IL-8/ IL-4 (2,8 и 0,43; контроль — 0,73). Если обострение герпес-вирусной инфекции происходило в III триместре, то величины коэффициентов были ниже, чем в I триместре гестации. Это свидетельствует о том, что поражение организма женщины в первые недели гестации является причиной возникновения угрозы прерывания беременности и может вызывать отклонения в процессах органогенеза зародыша.
Многочисленные исследования клеточного звена иммунитета показали, что при беременности с физиологическим течением, прежде всего, изменяется соотношение регуляторных субпопуляций Т-лимфоцитов в сторону супрессии: увеличивается процент Т-клеток с супрес/ци-тотокс. (до 20-25%) и уменьшается количество Т-клеток
Резюме
В периферической крови методом твердофазного им-муноферментного анализа определяли интерферон (IFN)a и у, интерлейкины (IL) 1, 2, 4, 8, фактор некроза опухоли a (TNFa) в разные триместры гестации. Повышение про-воспалительных цитокинов (IL-1, IL-8, TNFa) приводит к изменению цитокинового баланса и нарушению механизмов иммунологической регуляции, проявляющейся в снижении иммуносупрессивной активности. Повышение коэффициентов соотношений про- и противовоспалительных цитокинов на фоне высоких титров антител к вирусу простого герпеса свидетельствует о Th1 — пути развития иммунологического ответа матери и является неблагоприятным прогностическим признаком во время гестации.
Ключевые слова: герпес-вирусная инфекция, беременность, цитокины, иммунитет.
A.S. Solovieva, M.T. Lutsenko
CYTOKINE REGULATION OF THE SYSTEMIC IMMUNE RESPONSE IN PREGNANT WOMEN WITH HERPES VIRUS INFECTION
Siberian Branch of the Russian Academy of medical Sciences Mother and child care institute; Far-Eastern research center
of respiratory pathology and physiology, Siberian Branch of the Russian Academy of medical Science, Blagoveschensk
Summary
Interleukins (IL-1, IL-2, IL-4, IL-8), tumor necrosis factors (TNFa and TNFy), interferon (IFN) were detected in peripheral blood by solid phase immune assay in different gestation periods. Increasing of pro-inflammatory cytokines (IL-1, IL-8, TNFa) reflects in cytokine misbalance and in the immune regulation mechanisms disturbances. These changes realized in the increasing of correlation coefficients among pro- and anti-inflammatory cytokines under high herpes viral infections antibody titers. This is reflected in the Th1 way of mother's immune response development and represents unfavorable prognostic features for pregnancy development.
Key words: herpes virus infection, pregnancy, cytokines, immunity.
с хелперной активностью [5]. При обострении герпес-вирусной инфекции количество Т-супрес/цитотокс. лимфоцитов определяется в пределах 6-9%, а общее содержание Т-лимфоцитов, в том числе и популяция Т-хелперов, снижается на 10-15%.
Методом цитофлуориметрии обнаружено, что даже при незначительной силе инфекции (титр антител
— 1:3200) повышается активность как (15,8±0,7%; контроль — 10,0±0,1%) лимфоцитов, так и (14,4±0,8%, контроль — 12,0±0,1%). По мере угасания воспаления их содержание снижалось почти в три раза. На фоне вспышки герпес-вирусной инфекции в периферической крови увеличивается не только процентное содержание CD25+, но и HLA-DR до 8,4±0,4% (контроль
— 4,5±0,6%).
При обострении герпесной инфекции в периферической крови нарастает удельный вес CD25+ (12,5±0,4%, контроль — 2,0±0,01%), свидетельствующий о высокой
Количество цитокинов в периферической крови у беременных с герпес-вирусной инфекцией, пг/мл
Цитокины Обострение в I триместре (1:12800) Через 1 мес. после обострения Обострение в III триместре (1:12800) Контроль
IL-1 80,0±1,9*** 18,6±1,2*** 74,95±1,4*** 14,7±0,5
IL-2 15,0±2,9*** 529,5±12,3*** 101,0±2,0*** 38,4±0,9
IL-4 35,5±1,1*** 28,9±0,9** 33,0±1,8*** 24,5±1,2
IL-8 102,5±5,8*** 12,6±2,0* 44,0±0,9*** 18,0±0,6
TNFa 90,4±2,8*** 13,7±0,6 51,5±1,9*** 12,0±0,7
IFNa 52,0±1,4*** 51,5±1,6*** 60,4±2,2*** 44,0±1,1
IFNy 450,0±12,0*** 130,2+2,1* 480,5±20*** 138,9±2,4
Примечания. * — р<0,05; ** — р<0,01; *** — р<0,001 — статистически достоверные различия по сравнению с контролем.
дифференцировке В-лимфоцитов в сторону плазматических клеток. В I и II триместрах беременности на фоне обострения герпетической инфекции отмечалось повышение иммуноглобулинов классов М и G (IgM — 2,2-2,5 г/л; IgG — 18,0-19,7 г/л при контрольных значениях 1,221,12 и 12,0-13,6 г/л соответственно). Во время обострения ВПГ в III триместре гестации количество IgG было ниже (13,3±0,4 г/л) контрольного (14,0±0,5 г/л), что можно объяснить высоким уровнем циркулирующих иммунных комплексов и возможностью прохождения через фе-топлацентарный барьер иммуноглобулина этого класса во второй половине беременности.
Таким образом, полученные данные свидетельствуют о том, что антиген вируса герпеса приводит к усиленному выбросу в периферическую кровь беременных интерлей-кинов провоспалительного действия. Повышение коэффициентов соотношений про- и противовоспалительных цитокинов при высоких титрах антител к ВПГ свидетельствует о Th-1-пути развития иммунологического ответа матери. Такое изменение цитокинового статуса, оказывающего регуляторное действие на развитие иммунного ответа, является основанием полагать, что наиболее чувствительной к воздействию антигена герпеса оказалась супрессорная активность Т-лимфоцитов, количество которых сокращалось почти вдвое. Смещение баланса цитокинов в сторону Th-2-типа через 1 мес. после вспышки инфекции, по-видимому, носит компенсаторный характер в ответ на присоединившуюся бактериальную инфекцию. Своевременное определение цитокинового профиля в периферической крови позволит предупредить развитие осложнений во время гестации.
Литература
1. Баринский И.Ф. Герпес-вирусные инфекции — им-мунодефицитные заболевания XXI века // Аллергология и иммунология. - 2004. - Т.5, № 1. - С.202-203.
2. Бережная Н.М. Сложности интерпретации цитокино-вой регуляции при патологии (астма, рак, дерматиты) // Аллергология и иммунология. - 2004. - Т.5, №3. С. 368-370.
3. Гельцер Б.И., Маркелова Е.В., Силич Е.В. и др. Система цитокинов при нозокомиальных пневмониях // Пульмонология. - 2003. - №4. - С. 30-35.
4. Недоспасов С. А., Туманов А.В., Гривенников С.И. и др. Физиологические функции фактора некроза опухолей и лимфотоксина, продуцируемых отдельными типами клеток иммунной системы — макрофагами, гранулоци-тами и лимфоцитами // Журнал аллергологии и иммунологии. - 2004. - Т.5, №1. - С. 8-9.
5. Севостьянова О.Ю., Теплова С.Н., Черданцева Г. А. и др. Показатели популяционного и субпопуляци-онного состава лимфоцитов периферической крови при неосложненной беременности по материалам проточной цитофлуориметрии // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. - 2001. - №4. - С. 97-100.
6. Akira S., Takeda К. Toll-like receptor signaling // Nature Rev. Immunol. - 2004. - Vol. 4. - P. 499-511.
7. Asselin-Paturel C., Boonstra A., Dalod M. et all. Mouce type I IFN-producing cells are immature APCs with plasmacytoid morphology // Nature Rev. Immunol. - 2001.
- Vol. 2. - P. 1144-1150.
8. Carbone F.R., Speck P.G. Hide and seek: the immunology of HSV persistence // Immunity. - 2003. - Vol. 18, №5. - P. 583-584.
9. Flad H.D. Interaction of human lymphocyte subpopulation with interleukin-2 (IL-2) // Europ. J. Cell. Biol.
- 1981. - Vol. 25. - P. 16-18.
10. lellem A., Colantonio L., Bhakta S. et al. Inhibition by IL-12 IFN-alpha of I-309 and macrophage-derived chemokine production upon ECK triggering of human Thl cells // Eur. J. Immunol. - 2000. - Vol. 30. - P. 1030-1039.
11. Le Bon A., Schiavoni G., D'Agostino G. et al. Type I interferons potently enhance humoral immunity and can promote isotype switching dendritic cells in vivo // Immunity.
- 2001. - Vol. 14. - P. 461-470.
12. Nickolaus P., Zavatzky R. Inhibition by interleukin-4 of constitutive beta interferon synthesis in mouse macrophages // J. Virol. - 1994. - Vol. 68. - P. 6763-6766.
Координаты для связи с авторами: Соловьева А.С. — e-mail: [email protected]; тел.: 8-914-206-58-68.
□□□
