Взаимосвязь местных и общих иммунных реакций Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

УДК 612.017.1:616-097

ВЗАИМОСВЯЗЬ МЕСТНЫХ И ОБЩИХ ИММУННЫХ РЕАКЦИЙ

© 2008 г. В. А. Штаборов

Институт физиологии природных адаптаций УрО РАН, г. Архангельск

В статье сравнивается состояние общих и местных иммунных реакций у практически здоровых людей и у лиц с воспалительными процессами. Установлено, что степень инфильтрации слизистых лимфоцитами зависит от уровня клеточноопосредованной цитотоксичности, интенсивность инфильтрации слизистых моноцитами определяет общий уровень лимфопролиферации, а сорбционная активность эпителия слизистых связана с концентрацией сывороточных иммуноглобулинов A и содержанием в крови клеток с рецепторами к антигенам Главного комплекса гистосовместимости класса II.

Ключевые слова: местный иммунитет, воспаление, аллергия, фагоцитоз, фенотипы лимфоцитов, иммуноглобулины.

Цель наших исследований — определить взаимодействие общих и местных иммунных реакций. Актуальность проблемы исследований обусловлена значимостью местного иммунитета, уровень которого определяет устойчивость резистентности входных ворот и ограничения воспалительного очага от здоровых тканей. Недостаточность местного иммунитета предопределяет частую заболеваемость, хроническое течение заболевания и склонность к генерализации инфекции [3]. На Севере распространены деструктивные воспалительные процессы, регистрируется склонность к генерализации инфекции, что свидетельствует о недостаточности местного иммунитета. Кроме того, одним из распространенных дефектов иммунной защиты на Севере является дефицит содержания иммуноглобулинов А (1§А), предопределяющих низкую эффективность местной защиты [1, 2].

Методика

Проведен анализ исследований иммунологических параметров периферической крови 110 практически здоровых лиц, 140 больных неспецифическими колитами (у 75 из них на фоне аллергии реагино-вого типа), 42 человек с пиелоциститом (у 22 с признаками аллергии и высоким уровнем содержания в крови реагинов класса 1§Е) и 88 больных ларингофарингитом (у 32 содержание реагинов было повышено). Комплекс иммунологического исследования включал определение содержания в периферической крови фенотипов Т-лимфоцитов (CD5+, CD3+, CD4+, CD8+, CD10+, CD16+, CD25+, CD71+, CD95+, НЬА-DR+) и В-клеток (CD22+), концентраций сывороточных иммуноглобулинов (1§А, 1§М, IgG, 1§Е), в отделяемом слизистых, в кале и моче определяли секреторный иммуноглобулин А (б^А), циркулирующие иммунные комплексы (ЦИК), активность фагоцитоза нейтрофилами и сорбционную способность эпителия.

Статистическую обработку данных проводили с помощью программы $1а(лБ1лса 6.0, количественные данные представлены в виде средних значений и их стандартных ошибок (М + т), качественные — в виде относительных величин (процентных долей). Сравнение групп по количественным признакам в условиях подчинения данных закону нормального распределения осуществлялось по 1-критерию Стьюдента. Корреляционный анализ параметров проводили с учетом коэффициента корреляции Пирсона. Критический уровень значимости (р) в данной работе принимался равным 0,05.

Результаты исследования и их обсуждение

Среднее содержание нейтрофильных лейкоцитов в периферической крови практически здоровых лиц в абсолютных цифрах составляло (2,95 ± 0,07) х109 кл/л, у лиц с воспалительными реакциями

(4,10 ± 0,20)х109 кл/л, у людей с воспалением на фоне аллергии (4,07 ± 0,22)х 109 кл/л. Нейтропению у здоровых людей наблюдали в 10,91 % случаев, повышенные уровни содержания нейтрофилов у лиц с воспалением и аллергией наблюдали соответственно в 18,58 и 17,30 % случаев.

Среднее абсолютное содержание моноцитов периферической крови у практически здоровых людей составляло (0,77 ± 0,32)х109 кл/л, у лиц с воспалительными реакциями (0,51 ± 0,04)х109 кл/л, у пациентов с аллергией (0,46 ± 0,04)х109 кл/л. Повышенные концентрации моноцитов в абсолютных цифрах наблюдали у 20,00 % практически здоровых лиц, у 26,03 % больных с воспалением и у 24,53 % с аллергией.

Среднее абсолютное содержание лимфоцитов в периферической крови здоровых людей было ближе к нижней границе нормы и составляло (1,81 ± 0,05)х109 кл/л, у людей с воспалительными и аллергическими реакциями инфекционной этиологии содержание лимфоцитов было несколько выше

— соответственно (2,36 ± 0,09) и (2,29 ± 0,12)х 109 кл/л. Лимфопению выявляли у 10,91 % практически здоровых людей, у 4,12 % больных с воспалением и у 9,43 % пациентов с аллергией.

У 99,09 % практически здоровых людей отмечали дефицит абсолютного содержания зрелых Т-лимфоцитов CD3+ при средней их концентрации (0,76 ± 0,02)х 109 кл/л. В крови людей с воспалительными процессами и инфекционно-аллергической реакцией их дефицит выявляли в 61,22 и 69,23 % случаев соответственно; среднее содержание указанных клеток было выше, чем у практически здоровых людей, — соответственно (0,87 ± 0,04) и (0,92 ± 0,06)х109 кл/л; р < 0,05. Подобная закономерность выявлена относительно содержания фенотипа CD5+.

Среднее содержание Т-хелперов (CD4+) составило (0,55 ± 0,02)х 109 кл/л у здоровых людей, (0,60 ± 0,02)х109 кл/л у лиц с воспалительными реакциями и (0,63 ± 0,03)х 109 кл/л у пациентов с инфекционно-аллергическим процессом; дефицит содержания CD4+ регистрировали в 18,18, 8,70 и 5,26 % случаев соответственно. Повышенные концентрации цито-токсических Т-клеток (CD8+) наблюдали у здоровых людей в 24,55 % случаев при средней их концентрации (0,43 ± 0,01 )х 109 кл/л, частота выявления повышенных уровней содержания цитотоксических лимфоцитов в группах больных была незначительно ниже (при воспалении 20,83 %, при инфекционной аллергии 18,42 %); средние концентрации CD8+ фактически не отличались — соответственно (0,48 ± 0,03) и (0,45 ± 0,02)х109 кл/л.

Повышенные концентрации ( > 0,50х109 кл/л) естественных киллеров (CD16+) выявлены у 21,82 % практически здоровых людей, у 23,33 % пациентов с воспалительными реакциями и у 25,00 % больных с аллергией; средние их концентрации не различались

- (0,40 ± 0,02), (0,39 ± 0,04) и (0,39 ± 0,03)х 109 кл/л соответственно.

Средние концентрации лимфоцитов с маркером пролиферации (CD10+) составляли (0,40 ± 0,02)х 109 кл/л у практически здоровых людей, (0,43 ± 0,02)х 109 кл/л у лиц с воспалением и (0,43 ± 0,02)х 109 кл/л у людей с аллергией, повышенные уровни регистрировали соответственно у 9,09, 15,38 и 9,52 % от их числа.

Содержание лимфоцитов, меченых к апоптозу (CD95+), в среднем составило (0,49 ± 0,02)х 109 кл/л у практически здоровых людей, (0,50 ± 0,03)х109 кл/л у лиц с воспалительными реакциями и (0,49 ± 0,02)х 109 кл/л у пациентов с аллергией. Выраженное снижение концентрации CD95+ на фоне воспалительной реакции и аллергии наблюдали в 55,56 и 68,18 % случаев соответственно.

Довольно высокие уровни лимфоцитов с рецептором к 1Ь-2 CD25+ — (0,34 ± 0,01 )х 109 кл/л содержатся в периферической крови практически здоровых людей. Подобная закономерность выявлена относительно содержания клеток с антигенами гистосовместимости класса II НЬА^Н+ — (0,40 ± 0,02)х 109 кл/л и Т-лимфоцитов с рецептором к трансферрину CD71+ — (0,32 ± 0,01 )х 109 кл/л. Повышенные уровни CD25+ регистрировались в 31,82 % случаев; НЬА^Н+ в 6,36 %; CD71+ в 47,27 %.

У больных с воспалительными процессами наблюдали увеличение среднего содержания CD25+ — (0,72 ± 0,02)х 109 кл/л и НЬА^+ — (0,66 ± 0,02)х109 кл/л; концентрация CD71+ не отличалась от уровня содержания данных клеток у здоровых лиц — (0,39 ± 0,03)х109 кл/л. Частота выявления повышенных уровней содержания активированных Т-лимфоцитов нарастает только относительно содержания CD25+ (с 31,82 до 97,56 %). Инфекционно-аллергический процесс также сопровождается повышением концентраций активированных Т-лимфо-цитов с рецепторами к интерлейкину-2 и антигенам Главного комплекса гистосовместимости класса II. Особенностью иммунного ответа на фоне аллергии является отсутствие реакции со стороны Т-лимфоцитов с рецептором к трансферрину — (0,43±0,04)х 109 кл/л.

Содержание сывороточных ^А у практически здоровых лиц составляло в среднем (0,98 ± 0,09) г/л, на фоне воспалительной реакции (0,62 ± 0,06) г/л, у лиц с инфекционной аллергией (0,72 ± 0,08) г/л; дефицит содержания в крови ^А регистрировали у 20,91, 79,59 и 72,22 % обследуемых соответствующих групп. Снижение содержания сывороточных ^А при воспалительных процессах, по всей видимости, происходит за счет перераспределения иммуноглобулинов данного класса в очаг воспаления.

Концентрация ^М в средним составляла (2,23 ± 0,09) г/л у здоровых людей, (1,92 ± 0,06) г/л у больных с воспалительными реакциями и (1,98 ± 0,07) г/л у пациентов с воспалением на фоне ал-

лергии. Но частота повышенных концентраций сывороточных ^М у больных была выше, особенно в случаях с инфекционной аллергией (65,22 % против 32,27). Уровень содержания IgG составлял (6,72 ± 0,09) г/л у здоровых людей, (19,02 ± 0,47) г/л у лиц с воспалением и (19,51 ± 0,64) г/л у больных с аллергическими реакциями; повышенные концентрации IgG наблюдали в 17,27, 7,41 и 17,39 % случаев соответственно. Уровень содержания ^Е в периферической крови здоровых людей составлял (76,79 ± 0,36) МЕ/мл, больных с воспалительными процессами (77,91 ± 6,12) МЕ/мл и пациентов с аллергическими процессами (165,81 ± 5,60) МЕ/мл.

Концентрации ЦИК в периферической крови практически здоровых людей составляли (1,87 ± 0,24) г/л, у больных с воспалительными реакциями (2,95 ± 0,21) г/л, у лиц с аллергией (3,58 ± 0,22) г/л. У практически здоровых людей повышенные уровни ЦИК отмечали в 31,18 % случаев, при воспалительных процессах — в 76,74 %, при инфекционной аллергии — в 89,47 %.

Средний уровень фагоцитарной активности ней-трофилов периферической крови здоровых людей находился в пределах нормы и составил (53,29 ± 1,56) %, в 48,18 % случаев установлен дефицит активности фагоцитов. Средний показатель интенсивности фагоцитоза составил 8,59 ± 0,34, в 17,27 % случаев регистрировали очень высокие уровни фагоцитарного числа, свидетельствующие об увеличении интенсивности фагоцитарной реакции. У лиц с хроническим воспалительным процессом наблюдается довольно низкая фагоцитарная активность нейтрофилов крови — (43,99 ± 1,66) %; дефицит фагоцитарной активности выявлен в 70,42 %. Интенсивность фагоцитоза была высока, в среднем фагоцитарное число составило 9,59 ± 0,79. Средний уровень активности фагоцитоза нейтрофилов у больных с аллергическими процессами составил (44,74 ± 1,66) %, фагоцитарное число было равным 9,51 ± 0,44, повышение интенсивности фагоцитоза отмечали в 33,96 % случаев; низкий процент активных фагоцитов регистрировали у 69,81 % больных.

Относительное содержание лимфоцитов и лимфоретикулярных клеток в отделяемом слизистых пищеварительного тракта у практически здоровых людей

— (20,13 ± 0,80) и (24,43 ± 0,83) % соответственно, лиц с воспалительными процессами — (20,55 ± 0,81) и (23,74 ± 0,82) % и пациентов с аллергическим реакциями — (19,49 ± 0,65) и (23,33 ± 0,69) % было практически одинаковым. Различия выявлены в отношении нейтрофильных лейкоцитов: содержание нейтрофилов в воспалительном экссудате было выше более чем в два раза: (24,43 ± 1,41) и (21,89 ± 1,45) % против (8,52 ± 0,47) %. Подобная закономерность выявляется при исследовании цитограммы мочи. И только при изучении цитограмм отделяемого зева выявлена реактивная инфильтрация слизистой лимфоцитами в случаях катарального воспаления и инфекционной аллергии. При этом относительное

содержание лимфоцитов и лимфоретикулярных клеток в том и другом случае было увеличено по сравнению с данными цитограммы отделяемого слизистой у практически здоровых людей в 2 раза.

Средние уровни фагоцитарной активности нейтро-филов в отделяемом слизистых зева, кишечника и мочевыделительных органов у практически здоровых и больных фактически не отличались, находясь в пределах 44 — 49 %. Различия выявлены в частоте регистрации дефицита фагоцитарной защиты, которая оказалась выше при воспалении, в том числе и на фоне аллергии. Установлено также, что воспалительный процесс обусловливает увеличение интенсивности фагоцитоза за счет повышения фагоцитарного числа. Повышенные уровни его (>10) регистрировали в 21,53 % случаев у практически здоровых, в 65,58 % случаев воспаления и в 79,49 % случаев аллергического воспаления. Сравнительный анализ фагоцитарной реакции в отделяемом слизистых свидетельствует о снижении ее активности в мочевыводящих путях, что, вероятнее всего, связано с особенностями влияния мочи.

Среднее содержание б^А в отделяемом слизистых, в моче и кале у практически здоровых лиц было практически одинаковым и находилось в пределах 0,6— 0,8 г/л. При воспалительных процессах в соответствующих органах наблюдается увеличение содержания б^А (р < 0,05—0,01), менее всего выраженное при воспалительной реакции в мочевыводящих путях (р < 0,01). Увеличение концентрации б^А при воспалительной реакции подтверждается также заметным снижением уровня регистрации его дефицита (в среднем с 62,84 до 46,37 % при воспалении и 40,10 % при аллергии).

Сорбционная способность эпителия слизистых у практически здоровых людей в среднем составила (43,92 ± 2,89) микробного тела на клетку (м. т./кл). При этом не наблюдается изменения сорбционной активности эпителия при воспалении и аллергии

— (39,52 ± 2,63) и (44,92 ± 2,38) м. т./кл соответственно. Однако уровень дефицита сорбционной активности у больных несколько ниже, что дает основание считать, что при воспалительных процессах увеличивается сорбционная активность эпителия слизистых. Наиболее активен процесс сорбции бактерий на эпителии кишечника, самая низкая активность выявлена на слизистых мочевыводящих органов, что, вероятно, связано с действием мочи: (36,37 ± 5,37) м. т./кл у здоровых людей, (38,77 ± 3,84) и (46,05 ± 5,83) м. т./кл соответственно при воспалении и аллергии.

Развитие местных иммунных реакций повышает интенсивность фагоцитоза и в крови, и местно, выражающуюся в увеличении фагоцитарного числа. Так, фагоцитарное число нейтрофилов крови при воспалении возрастает с 8,59 ± 0,34 до 9,59 ±

0,39, а при аллергической реакции — до 9,51 ± 0,44 (р < 0,05). Интенсивность местной реакции фагоцитоза повышается соответственно с 8,28 ± 0,32 до

12,25 ± 0,38 и 13,52 ± 0,45 (р < 0,010—0,001). Следует заметить, что повышение интенсивности фагоцитоза в очаге воспаления значительно выше, чем в периферической крови (р < 0,01), а присоединение к воспалительной реакции реагинового компонента еще более увеличивает способность фагоцитов захватывать возбудителей. Однако не установлено существенного повышения доли активных фагоцитов в очаге развития иммунных реакций при воспалении и воспалении на фоне аллергии.

Изменения содержания ^А в сыворотке крови и в очаге воспаления прямо противоположны. В периферической крови с развитием воспалительной реакции происходит снижение концентрации сывороточных ^А (р < 0,001), что косвенно указывает на возможность их перераспределения с концентрацией в очаг воспаления. Содержание б^А возрастает, особенно заметно при локализации воспаления в кишечном тракте (р < 0,01).

При сравнении иммунологических параметров периферической крови и слизистых оболочек у людей с аллергическими процессами установлено, что дефицит содержания ^А в периферической крови встречается чаще (72,22 %), чем дефицит содержания б^А на слизистых оболочках кишечника (34,15 %), мочевыделительной системы (40,00 %) и зева (46,15 %). Уровни ЦИК в периферической крови и слизистых оболочек практически не различаются ни по средним показателям, ни по частоте регистрации повышенных их концентраций. Увеличение интенсивности фагоцитоза в отделяемом слизистых оболочек регистрировали в два раза чаще, чем в периферической крови; средние показатели фагоцитарного числа слизистых выше, чем крови.

Анализ корреляционных взаимосвязей иммунологических параметров периферической крови и исследуемого отделяемого слизистых свидетельствует о наличии функциональной связи в развитии местных и общих иммунных реакций. Содержание лимфоцитов в составе слизистых оболочек прямо зависит от общего количества лимфоцитов в периферической крови и связано с содержанием цитотоксических Т-клеток в крови, в частности с концентрацией CD8+ и естественных киллеров (CD16+). Уровень содержания моноцитов в составе отделяемого слизистых зависит от концентраций CD10+ в периферической крови, что, по нашему мнению, отражает влияние активности моноцитарной местной реакции на уро-

вень общей лимфопролиферации. В свою очередь, регистрируется прямая взаимосвязь между уровнем активности фагоцитарной способности моноцитов в отделяемом слизистой и содержанием моноцитов в крови. Сорбционная активность эпителия слизистых имеет корреляционные взаимосвязи с содержанием в крови HLA-DR+, а также с концентрацией IgA и интенсивностью фагоцитоза в крови.

Список литературы

1. Добродеева Л. К. Иммунологическое районирование / Л. К. Добродеева. — Сыктывкар, 2001. — 112 с.

2. Добродеева Л. К. Иммунологическая реактивность, состояние здоровья населения Архангельской области / Л. К. Добродеева, Л. П. Жилина. — Екатеринбург, 2004.

- 228 с.

3. Чижмотря Н. М. Особенности иммунитета у лиц с хроническими воспалительными заболеваниями носа и околоносовых пазух, проживающих в экологически неблагоприятных районах / Н. М. Чижмотря, О. А. Коленчцкова, О. В. Парилова // Медицинская иммунология. — 2005.

- Т. 9, № 2—3. — С. 315.

THE INTERRELATION OF GENERAL AND LOCAL IMMUNE REACTIONS

V. A. Shtaborov

Institute of physiology of natural adaptation Ural branch RAS, Arkhangelsk

At this article were compared the general and local immune reactions at health and inflamed persons. It’s revealed that mucous lymphocyte infiltration are depended from cell-mediated cytotoxity but the mucous monocyte infiltration intensity are modulated of lymphoproliferation. It’s detected that mucous epithelium sorbtion activity are correlated with serum IgA and major histocompatiblity complex 2 receptors.

Key words: local immunity, inflammation, allergy, phagocytosis, lymphocyte phenotypes, immunoglobulines.

Контактная информация:

Штаборов Вячеслав Анатольевич — младший научный сотрудник Института физиологии природных адаптаций УрО РАН

Адрес: 163061, г. Архангельск, пр. Ломоносова, д. 249

Тел. +7921-499-39-19; +7902-504-99-59 E-mail: [email protected], [email protected]

Статья поступила 27.11.2007 г.