CC BY
81
© КОЛЛЕКТИВ Авторов, 2012
УДК 616.61-008.6-053.2-092:612.017.1]-078.33
Т. С. Вознесенская, Т. В. Бершова, Т. В. Сергеева, Е. К. Кутафина
ЗНАЧЕНИЕ ИНТЕРЛЕЙКИНА-18 ПРИ НЕФРОТИЧЕСКОМ СИНДРОМЕ У ДЕТЕЙ
Научный центр здоровья детей РАМН, 119991, Москва, Ломоносовский просп., 2/62
Интерлейкин (IL)-18, член семейства IL-1, новый иммунорегуляторный цитокин, может играть важную роль в развитии гломерулопатий.
Цель исследования - изучение участия IL-18 в патогенезе нефротического синдрома у детей. Уровни IL-18 в сыворотке крови и моче были определены методом энзимсвязанного иммуносорбентного анализа у пациентов со стероидчувствительным и со стероидрезистентным нефротическим синдромом в различных клинических стадиях болезни. Референтная группа включала 14 практически здоровых детей. Установлено, что при стероидчувствительном нефротическом синдроме уровень IL-18 в моче в активной стадии был выше при сравнении со стадией ремиссии и референтной группой. Уровни IL-18 в моче коррелировали со степенью протеинурии у стероидчувствительных больных и при стероидрезистентном нефротическом синдроме с минимальными изменениями. При стероидрезистентном нефротическом синдроме повышенные значения сывороточного IL-18 наблюдались в основном при пролиферативных гломерулопатиях. Таким образом, IL-18 может иметь патофизиологическое значение как при стероидчувствительном, так и при стероидрезистентном нефротическом синдроме.
Ключевые слова: интерлейкин-18, нефротический синдром, дети T. S. Voznesenskaya, T. V. Bershova, T. V. Sergeyeva, E. K. Kutafina VALUE OF INTERLEUKIN-18 IN CHILDHOOD NEPHROTIC SYNDROME
Children's Health Research Center, Russian Academy of Medical Sciences, 2/62 Lomonosovsky Prosp., Moscow 119991
Interleukin (IL) 18, a member of the IL-1 family and a novel immunoregulatory cytokine, may play an important role in the development of glomeropathies.
The purpose of the investigation was to study the involvement of IL-18 in the pathogenesis of nephrotic syndrome in children. The serum and urinary levels of IL-18 were determined by enzyme-linked immunosorbent assay in patients with steroid-resistant nephrotic syndrome in different clinical stages of the disease. The reference group included 14 apparently healthy children.
In steroid-responsive nephrotic syndrome, the urinary level of IL-18 was ascertained to be higher in its active stage than in remission and in the reference group. The urinary IL-18 levels were correlated with the degree of proteinuria in steroid-responsive patients and in steroid-resistant nephrotic syndrome with minimal changes. In steroid-resistant nephrotic syndrome, elevated serum IL-18 levels were observed mainly in proliferative glomerulopathies. Thus, IL-18 may be of pathophysiological value in both steroid-responsive and steroid-resistant nephrotic syndrome.
Key words: IL-18, nephrotic syndrome, children
В и
киммунопатогенезе гломерулярных заболеваний, |И нефротического синдрома в частности, определенное значение имеет дисбаланс Т-лимфоцитов. Предполагается, что при идиопатическом нефротиче-ском синдроме иммунный ответ развивается преимущественно по ^2-пути с участием различных цитоки-нов, перечень которых все расширяется.
Интерлейкин (И)-18 является провоспалительным цитокином, опосредующим воспаление и ишемиче-ское повреждение многих органов. Он представляется новым членом семейства И-1, известного как важный регулятор иммунного ответа. Подобно И-ф, И-18 синтезируется в виде биологически неактивного предшественника, который для превращения в активную, зрелую молекулу требует расщепления внутриклеточным ферментом каспазой-1 [1]. Наиболее доказано участие И-18 в иммунном ответе Т-хелперных клеток 1-го типа (ТЫ), которое осуществляется в первую очередь благодаря его способности индуцировать продукцию интерферона-у (1КЫ-у) Т-клетками и естественными
Для корреспонденции: Вознесенская Татьяна Сергеевна, канд. мед. наук, ст. науч. сотр. нефрологического отд-ния НИИ педиатрии НЦЗД
киллерами [2]. И-18 может способствовать развитию хронического воспаления не только через индукцию 1КЫ-у, но и стимулируя экспрессию и продукцию адгезивных молекул и хемокинов. Так, например, было показано, что И-18 индуцирует экспрессию молекул межклеточной адгезии 1-го типа (ГСАМ-1) в моноцитах человека и этот эффект не зависит от 1КЫ-у [4]. Кроме того, И-18 усиливает эффекты других провоспа-лительных цитокинов, включая И-1. Более того, И-18 не является эксклюзивным стимулятором только ТЫ-иммунного ответа, он может участвовать и в ^2-типе иммунитета, например при отсутствии И-12 [9, 10].
Исследования, касающиеся участия И-18 в ТЫ2-иммунном ответе, немногочисленны, недостаточно изучено клиническое значение И-18 у детей с нефротиче-ским синдромом, что определило цель нашей работы.
Материалы и методы
В исследование были включены дети в возрасте от 2 до 17 лет с нефротическим синдромом. Не-фротический синдром диагностировали при наличии гипоальбуминемии не более 25 г/л и протеинурии более 2,5 г/сут. Были выделены группы детей со сте-
роидчувствительным и стероидрезистентным нефро-тическим синдромом. Исследование уровней IL-18 проведено у 40 больных со стероидчувствительным и у 56 больных со стероидрезистентным нефроти-ческим синдромом. В активной стадии болезни находились 18 детей со стероидрезистентным и 8 - со стероидчувствительным нефротическим синдромом, в стадии ремиссии были 38 (в неполной 16, в полной 22) пациентов со стероидрезистентным и 32 - со стероидчувствительным нефротическим синдромом. Биопсия почки была выполнена у 73 больных, установлены следующие морфологические диагнозы: не-фротический синдром с минимальными изменениями (НСМИ) у 37, фокально-сегментарный гломеру-лосклероз (ФСГС) у 18, мезангиопролиферативный гломерулонефрит (МезПГН) у 12, мезангиокапилляр-ный гломерулонефрит (МКГН) у 5. Все дети получали иммуносупрессивную терапию: преднизолон, сандиммун-неорал, селлсепт или их сочетание.
по результатам патогенетической терапии выделялись полная ремиссия, частичная ремиссия и отсутствие эффекта. Полная ремиссия характеризовалась нормализацией анализов мочи и крови. Частичная ремиссия выражалась в уменьшении протеинурии до небольшой и нормализации сывороточного альбумина. при резистентности к терапии перечисленные симптомы сохранялись или прогрессировали.
Референтная группа включала 14 условно здоровых детей от 3 до 16 лет.
Уровень IL-18 в крови и моче определялся методом твердофазного энзимсвязанного иммуносорбентного анализа (ELISA). Забор крови осуществлялся утром, до приема пищи. Определение IL-18 в моче проводилось во 2-й утренней порции. Для устранения влияния разведения (концентрирования) оценивалось соотношение уровней IL-18 и креатинина в той же порции мочи.
статистическая обработка данных проводилась методами описательной статистики, сравнения выборок (^-критерий Манна-Уитни, метод Краскела-Уоллиса) и корреляционного анализа (коэффициент корреляции спирмена). Уровень статистической значимости p принят равным 0,05. Анализ данных проводился с помощью пакета программ Statistica 6.0.
Результаты и их обсуждение
При анализе уровней IL-18 в сыворотке крови у детей референтной группы были выявлены различия его содержания в зависимости от возраста. У детей до 6 лет медиана составила 319,8 пг/мл (интерквартильный размах от 64,8 до 339,8 пг/мл), тогда как в возрасте старше 6 лет медиана равнялась 60,4 пг/мл (интерквартильный размах от 29 до 116,2 пг/мл) (p = 0,02).
Исследование содержания IL-18 в моче в пересчете на креатинин в референтной группе выявило, что у здоровых детей медиана и интерквартильный размах составили 15,5 пг на 1 мг креатинина и от 6,1 до 23,1 пг на 1 мг креатинина вне зависимости от возраста.
У стероидчувствительных пациентов уровень сывороточного IL-18 не превышал нормальных значений как в активной стадии, так и в стадии ремиссии. В активной стадии кровь была исследована у 3
больных, медиана И-18 равнялась 56 пг/мл (интерквартильный размах от 53,6 до 120,8 пг/мл). В стадии ремиссии сывороточный И-18 определен у 5 пациентов, 1 из них был в возрасте до 6 лет, уровень И-18 в сыворотке у него составлял 78,2 пг/мл, у оставшихся 4 медиана равнялась 47 пг/мл (интерквартильный размах от 28 до 86,1 пг/мл).
Среди стероидрезистентных пациентов в возрасте 6 лет и младше на момент обследования было 10 человек, 18 детей были старше 6 лет.
У детей до 6-летнего возраста медиана И-18 в сыворотке крови составила 52,6 пг/мл (интерквартильный размах от 33,6 до 89,4 пг/мл), только у 1 ребенка референтные значения были превышены. Нефроби-опсия выявила у них следующие морфологические изменения: НСМИ у 3, МезПГН у 1, МКГН у 1; 2 детям, в том числе ребенку с повышенным уровнем И-18, биопсия почки не проводилась. Шестеро из них были в активной стадии заболевания, в том числе пациент с повышенным уровнем И-18, 3 - в неполной ремиссии и 1 - в полной ремиссии.
У детей старше 6 лет медиана И-18 в сыворотке крови равнялась 300,8 пг/мл (интерквартильный размах от 26,8 до 469,6 пг/мл), показатель был выше референтных значений у 12 человек. У 8 из последних при морфологическом исследовании обнаружены пролиферативные формы гломерулопатий (МкГН у 4, МезПГН у 4), у 2 НСМИ, у 1 ФСГС, одному ребенку нефробиопсия не проводилась. в активной стадии было обследовано 4 пациента, в стадии неполной ремиссии - 4 и в полной ремиссии - 4. воспалительные изменения в крови отсутствовали, уровень С-реактивного белка не превышал нормальных значений у всех пациентов.
У 6 детей старше 6 лет с нормальным уровнем И-18 в крови при нефробиопсии были выявлены следующие морфологические диагнозы: ФСГС у 4, НСМИ у 1, мембранозная нефропатия - у 1. 3 из них находились в активной стадии заболевания, оставшиеся 3 - в стадии неполной ремиссии.
При выделении детей с пролиферативными гломе-рулопатиями в группе детей старше 6 лет обнаружены статистически значимые различия в уровне сывороточного И-18 по сравнению с референтной подгруппой старше 6 лет (Ме = 473 пг/мл, интерквартильный размах от 420,4 до 515,4 пг/мл и Ме = 60,4 пг/мл, интерквартильный размах от 29 до 116,2 пг/мл соответственно) (^-критерий; р = 0,001).
Пациенты со стероидрезистентным нефротическим синдромом, у которых уровень сывороточного И-18 был повышен (п = 13), заболели в более старшем по сравнению с детьми с референтными его значениями (п = 15) возрасте (Ме = 98 мес, интерквартильный размах от 48 до 120 мес и Ме = 36, интерквартильный размах от 22 до 72 мес соответственно) (^-критерий, р = 0,03).
Уровень И-18 в моче у стероидчувствительных пациентов в активной стадии (Ме = 274,5 пг на 1 мг креатинина, интерквартильный размах от 104 до 336,6 пг на 1 мг креатинина) был значимо выше, чем в стадии ремиссии (Ме = 14,2 пг на 1 мг креатини-на, интерквартильный размах от 3,7 до 28,5 пг на
1,52,4 3,34,2 9,6
Протеинурия, г/л
Рис. 1. Корреляция уровня П-18 в моче и протеинурии при сте-роидчувствительном нефротическом синдроме.
И-18/креатинин = 27,6192 + 44,0948*х.
400
^ 350-
с 300-(1)
5 250-1 2
m 200
х
I 150-1
gj 100 а
œ 50 H ^ ОН -50
Стадия ремиссии 3,--4, -—5
Активная стадия Баллы: —— 1,
Рис. 2. Динамика уровня IL-18 в моче при стероидчувствитель-ном нефротическом синдроме.
70 п
< 60: с :
ш" 50:
40 30: 20: 10
? 0
-10
-0,5 0 0,5
1 1,5 2 2,5 3 Протеинурия, г/л
3,5
Рис. 3. Корреляция уровня IL-18 в моче и протеинурии при сте-роидрезистентном НСМИ. IL-18/креатинин = 11,1232 + 7,3366*x.
1 мг креатинина) и у детей референтной группы (Me = 15,5 пг на 1 мг креатинина, интерквартильный размах от 6,1 до 23,1 пг на 1 мг креатинина) (^-критерий; p < 0,0001 и p = 0,0001 соответственно).
При стероидчувствительном нефротическом синдроме наблюдалась положительная корреляционная
связь между IL-18 в моче и протеинурией. Коэффициент корреляции Спирмена (r = 0,63; p < 0,0001) (рис. 1). '
У 5 больных со стероидчувствительным нефроти-ческим синдромом, которые были обследованы как в активной стадии, так и в стадии ремиссии, отмечено быстрое снижение показателя IL-18 в моче после купирования рецидива (рис. 2).
Необходимо отметить, что при стероидчувстви-тельном нефротическом синдроме у всех кроме 1 пациента при биопсии был обнаружен НСМИ, у оставшегося выявили МезПГН.
У стероидрезистентных больных содержание IL-18 в моче в активной стадии (Me = 38,6 пг на 1 мг креатинина, интерквартильный размах от 16,7 до 89,7 пг на 1 мг креатинина), в стадиях полной (Me = 41,4 пг на 1 мг креатинина, интерквартильный размах от 5,4 до 71,9 пг на 1 мг креатинина) и неполной ремиссии (Me = 35,0 пг на 1 мг креатинина, интерквартильный размах от 9,2 до 125,8 пг на 1 мг креатинина) статистически не различалось (критерий Краскела-Уоллиса; p = 1,0). Повышенные значения IL-18 в моче были выявлены практически у половины детей как в активной стадии (у 10 из 18), так и в стадии полной (у 12 из 22) и неполной (у 8 из 16) ремиссии. Однако в активной стадии и стадии неполной ремиссии уровень IL-18 в моче был выше, чем в референтной группе (p = 0,01 и p = 0,058 соответственно).
В стадии полной ремиссии как у стероидчувстви-тельных, так и у стероидрезистентных пациентов экскреция IL-18 с мочой не превышала референтных значений.
После выделения в стероидрезистентной группе (в активной стадии и стадии неполной ремиссии) пациентов с установленным морфологическим диагнозом: НСМИ (n = 8), ФСГС (n = 9), МКГН (n = 4) и МезПГН (n = 3) оказалось, что высокие цифры IL-18 в моче были характерны для НСМИ. При сравнительном анализе трех морфологических групп (МКГН и МезПГН из-за малочисленности были объединены в одну группу про-лиферативных гломерулопатий) обнаружены статистически значимые различия уровня IL-18 в моче при отсутствии ремиссии: при НСМИ медиана составляла 122,6 пг на 1 мг креатинина, интерквартильный размах от 67,8 до 468,3 пг на 1 мг креатинина, при ФСГС Me = 42,5 пг на 1 мг креатинина, интерквартильный размах от 19,3 до 83,7 пг на 1 мг креатинина, при про-лиферативных гломерулопатиях Me = 7,3 пг на 1 мг креатинина, интерквартильный размах от 7,1 до 10 пг на 1 мг креатинина (критерий Краскела-Уоллиса; p = 0,0004). При последующем парном сравнении групп с использованием теста Манна-Уитни оказалось, что все выборки различаются между собой (НСМИ с ФСГС, p = 0,04; НСМИ с пролиферативными гломерулопа-тиями, p = 0,001 и ФСГС с пролиферативными гломе-рулопатиями, p = 0,002). После применения поправки Бонферрони статистически значимыми остались различия НСМИ и пролиферативных гломерулопатий (p < 0,007) и ФСГС и пролиферативных гломерулопатий (p < 0,007).
Уровни IL-18 в моче у стероидрезистентных пациентов с НСМИ в активной стадии и стадии неполной
ремиссии (122,6 пг на 1 мг креатинина, интерквар-тильный размах от 67,8 до 468,3 пг на 1 мг креатинина) значимо отличались от уровня этого показателя при НСМИ в стадии полной ремиссии (Me = 18,2 пг на 1 мг креатинина, интерквартильный размах от 5,4 до 91,4 пг на 1 мг креатинина) и у референтной группы (Me = 15,5 пг на 1 мг креатинина, интерквартильный размах от 3,2 до 32,1 пг на 1 мг креатинина) (p = 0,04 и p = 0,0003 соответственно).
При стероидрезистентном НСМИ обнаружена корреляционная связь между концентрацией IL-18 в моче и протеинурией (r = 0,6, p = 0,02) (рис. 3).
Стероидрезистентные пациенты с соответствующими референтными значениями IL-18 в моче в активной стадии были на момент обследования старше детей с повышением экскреции IL-18: Me = 14 лет, интерквартильный размах от 6,5 до 16,5 года и Me = 5,5 лет, интерквартильный размах от 3 до 11 лет соответственно (p = 0,049).
проведенные нами исследования свидетельствуют, что IL-18, являясь провоспалительным цитоки-ном, участвует в иммунном ответе Th 1-го типа, но он не является эксклюзивным стимулятором ТЫ-пути и может участвовать в ^2-иммунном ответе.
Показано, что IL-18 коррелирует с ^2-типом иммунного ответа у детей с стероидчувствительным нефротическим синдромом [7]. В другом исследовании, учитывая выявленное повышение продукции IL-18 в культуре моноцитов периферической крови пациентов по сравнению с таковым в группе контроля, авторы предположили его участие в патогенезе нефротиче-ского синдрома с минимальными изменениями [6].
По нашим данным, отмечалось значимое увеличение уровня IL-18 в моче у детей с НСМИ в активной стадии по сравнению со стадией ремиссии и референтной группой. Уровни IL-18 в моче коррелировали со степенью протеинурии у стероидчувствительных больных, отмечалась их быстрая нормализация после наступления ремиссии. Однако уровень сывороточного IL-18 у обследованных нами стероидчувствитель-ных пациентов не превышал референтных значений ни в активной стадии, ни в стадии ремиссии. Это расходится с результатами одного из предыдущих исследований, в котором выявлялось значимое повышение уровня сывороточного IL-18 при рецидиве идиопати-ческого нефротического синдрома по сравнению с ремиссией [3]. И может объясняться тем, что все 3 наших стероидчувствительных пациента в активной стадии были обследованы уже после назначения иммуносу-прессивного лечения, следовательно, можно предположить, что при стероидчувствительном нефротиче-ском синдроме IL-18 в крови быстро нормализуется под влиянием терапии. Так, установлено, что имму-носупрессивная терапия при тромбоцитопенической пурпуре приводит к снижению уровня IL-18 и повышению уровня IL-18-связывающего белка, известного как естественный антагонист IL-18 [8]. При нефроти-ческом синдроме его могут продолжать еще некоторое время (до наступления ремиссии) выделять в мочу транзиторно находящиеся в почечной ткани моноциты или активированные резидентные клетки почек. С другой стороны, D. Liang и соавт. [5] не обнаружили
повышения IL-18 в крови у пациентов с идиопатиче-ским нефротическим синдромом в активной стадии до начала терапии, что согласуется с нашими данными.
При стероидрезистентном нефротическом синдроме повышенные значения сывороточного IL-18 наблюдались в основном при пролиферативных гло-мерулопатиях как в активной стадии, так и в стадии неполной ремиссии, а у 1 ребенка с МКГН и в стадии полной ремиссии, что может объясняться сохранением локального гломерулярного воспаления. При пролиферативных формах гломерулопатий отмечена диссоциация между повышением концентрации IL-18 в сыворотке крови и нормальными его значениями в моче. Это, по-видимому, связано с замедлением его выведения из-за уменьшения фильтрационной поверхности. можно также предположить наличие особенностей ренального транспорта IL-18.
Таким образом, повышение уровней IL-18 в моче при НСМИ у детей в активной стадии и снижение их после наступления ремиссии может свидетельствовать об участии IL-18 в развитии этого заболевания. Нам впервые удалось установить участие IL-18 не только в развитии НСМИ, но и в иммуногенезе других морфологических форм первичных гломерулопатий. Выявленные различия показателей IL-18 в крови и моче при НСМИ и пролиферативных гломерулопатиях указывают на разные механизмы развития этих заболеваний. возможно также, что пути реализации иммунного ответа на повреждающее воздействие зависят от возраста больных детей. Повышение уровня IL-18 в крови у ребенка с МкГН в стадии ремиссии подтверждает необходимость длительных курсов иммуносупрессивной терапии при этой морфологической форме. Нами предложены референтные значения IL-18 в крови и моче у детей в возрасте от 3 до 16 лет. При анализе содержания IL-18 в сыворотке крови необходимо учитывать возрастные различия референтных значений.
ЛИТЕРАТУРА
1. Dinarello C. A. // Ann. N. Y. Acad. Sci. - 1998. - Vol. 856. -Р. 1-11.
2. Fantuzzi G., Dinarello C. A. // J. Clin. Immunol. - 1999. - Vol. 19. -Р. 1-11.
3. Kilis-PstrusinskaK., MedinskaA., ZvolinskaD., WawroA. // Kidney Blood Press Res. - 2008. - Vol. 31. - Р. 122-126.
4. KohkaH., Yoshino T., IwagakiH. et al. // J. Leukocyte Biol. - 1998.
- Vol. 64. - P. 519.
5. Liang D., Ma W., Yao C. et al. // Cell. Mol. Immunol. - 2006. -Vol. 3. - P. 303-306.
6. Matsumoto K., Kanmatsuse K. // Am. N. Nephrol. - 2001. - Vol. 21.
- P. 20-27.
7. PrintzaN., Papachristou F., Tzimouli V. et al. // Cytokine. - 2008. -Vol. 44. - P. 262-268.
8. Shan N. N., Zhu X. J., Wang Q. et al. // Haematologica. - 2009. -Vol. 94. - P. 1603-1607.
9. Xu D., Trajkovic V., Hunter D. et al. // Eur. J. Immunol. - 2000. -Vol. 30. - P. 3147-3156.
10. Yoshimoto T., MizutaniH., Tsutsui N. et al. // Nat. Immunol. - 2000.
- Vol. 1. - P. 132.
Поступила 02.12.11
Сведения об авторах:
Бершова Татьяна Владимировна, д-р мед. наук, проф., вед. науч. сотр. лаб. клинической биохимии НИИ педиатрии НЦЗД; Сергеева Тамара Васильевна, д-р мед. наук, проф., гл. науч. сотр. не-фрологического отделения НИИ педиатрии НЦЗД; Кутафина Елена Константиновна, ст. науч. сотр., отделение питания здорового и больного ребенка НИИ педиатрии НЦЗД
