Современные проблемы науки и образованияrae.ru
Сетевое научное издание

Современные проблемы науки и образования

ISSN 2070-7428«Перечень» ВАКИФ РИНЦ = 0,936

ОСОБЕННОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ У БОЛЬНЫХ ХРОНИЧЕСКОЙ ОБСТРУКТИВНОЙ БОЛЕЗНЬЮ ЛЕГКИХ НА МЕСТНОМ И СИСТЕМНОМ УРОВНЯХ: ПРОБЛЕМА ВЗАИМОСВЯЗИ

Алексеева Е.П. 1, Карзакова Л.М. 1, Кудряшов С.И. 1, Журавлева Н.В. 1, Пыркина О.В. 1, Верендеева М.А. 1
1ФГБОУ ВО «Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова Минобрнауки России»

Хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ) продолжает оставаться исключительно острой проблемой современной медицины, несмотря на большие достижения в последние десятилетия в расшифровке ее патогенеза, разработке методов диагностики и лечения [1]. До сих пор нет окончательной ясности в патогенетических механизмах, поддерживающих воспалительный процесс при ХОБЛ. В последние годы получены доказательства важной роли в патогенезе развития данного заболевания иммунологических триггеров как в слизистой бронхов, так и в целом в организме [2]. Целью нашего исследования явилось изучение взаимоотношений между иммунологическими процессами, реализующимися на местном и системном уровнях при ХОБЛ.

Материал и методы исследования. В исследование включали больных ХОБЛ, поступающих на стационарное лечение в пульмонологическое отделение Республиканской клинической больницы Минздрава Чувашии. Критериями включения служили: 1) первый эпизод обострения ХОБЛ с момента диагностики заболевания; 2) ХОБЛ легкого (GOLD I) и среднетяжелого течения (GOLD II); 3) возраст от 40 до 80 лет; 4) лица обоего пола. В качестве критериев исключения рассматривали: 1) ХОБЛ тяжелого (GOLD III) и крайне тяжелого (GOLD IV) течения; 2) сопутствующие заболевания: туберкулез легких, интерстициальные заболевания, бронхиальную астму, гипертоническую болезнь, ишемическую болезнь сердца, цереброваскулярные заболевания; 3) когнитивные нарушения; 4) беременность; 5) дисфункции печени и почек; 6) отказ от участия в исследовании.

ХОБЛ диагностировали в соответствии с рекомендациями международного документа по ХОБЛ ‑ GOLD (от англ. «Global Initiative for Chronic Obstructive Lung disease»), 2006 (исследование начали с 2005 г.) [3]. При этом основным критерием являлось снижение значения спирометрического показателя ‑ отношения объема форсированного выдоха за первую секунду (ОФВ1) к форсированной жизненной емкости легких (ФЖЕЛ) ‑ ОФВ1 / ФЖЕЛ менее 70%. Обострение заболевания устанавливали, руководствуясь критериями Anthonisen [4]. Больным проводили стандартные общеклинические лабораторные тесты крови, мокроты, мочи и инструментальные исследования (спирометрию, бронхоскопию, рентгенологическое обследование органов грудной клетки, при необходимости бронхографию). Кроме того, осуществляли цитологическое исследование бронхоальвеолярной жидкости (БАЖ), иммунологические исследования крови и БАЖ. Протокол иммунологического исследования включал: оценку фагоцитарной активности лейкоцитов в периферической крови и БАЖ (латекс-тест, тест восстановления нитросинего тетразолия ‑ НСТ-тест), идентификацию лимфоцитов Т- и В-популяций, субпопуляций Т-клеток периферической крови методом прямой иммунофлюоресценции с использованием моноклональных антител (МКАТ) ‑ CD3, CD20, CD4, CD8 (Beckman Coulter) на проточном цитометре Fc500, определение уровней циркулирующих иммунных комплексов (ЦИК) путем осаждения полиэтиленгликолем в сыворотке крови, а также иммуноглобулинов (IgA, IgG, IgM) в сыворотке крови и БАЖ, оценку показателей цитокинового профиля: определение концентрации интерлейкинов (IL) ‑ IL-1β, IL-2, IL-4, IL-8, интерферона-γ (IFN-γ) в сыворотке крови и БАЖ с использованием иммуноферментных тест-систем ООО «Цитокин» (Санкт-Петербург). Кроме того, оценивали способность лимфоцитов вырабатывать основные цитокины адаптивного иммунитета (IFN-γ и IL-4) при культивировании лимфоцитов в течение 24 ч in vitro. Названные исследования выполняли по стандартным общепринятым методикам, описанным ранее [5]. Статистическую обработку данных проводили, используя программу «Statistica ‑ 10». Cтепень различий количественных показателей в группах оценивали по t-критерию Стьюдента (р), качественных показателей ‑ по критерию χ2 (кси-квадрат). Корреляционный анализ проводили с использованием метода Спирмена, достоверными считали корреляционные связи при p<0,05. При анализе лабораторных показателей крови и параметров функции внешнего дыхания больных ориентировались на референсные показатели, полученные при обследовании контрольной группы, состоящей из 40 практически здоровых лиц, возраст и гендерный состав которых были сопоставимы с таковыми когорты больных ХОБЛ (табл. 1), в то время как цитологические и иммунологические показатели БАЖ у больных были сравнены с референсными значениями, известными из литературных источников [6, 7, 8]. Исследование было одобрено Этическим комитетом медицинского факультета Чувашского государственного университета имени И.Н. Ульянова. Все обследованные были ознакомлены с протоколом исследования, ими было подписано добровольное информированное согласие на участие в исследовании.

Результаты исследования и их обсуждение. В группу исследования были отобраны 116 больных ХОБЛ, поступивших на стационарное лечение в период обострения заболевания.

Таблица 1

Клинико-демографическая характеристика группы больных ХОБЛ

Показатель

Контрольная группа

Больные ХОБЛ

 

Количество

40

116

Пол (мужчина/женщина)

31/9

92/24

NS

Курящие/прекратившие табакокурение/некурящие

5/13/22

49/57/10

χ2<0,001

Возраст (года)

53,6 ± 2,7

56,9±8,28

NS

Индекс курения (пачка/год)

12,2±4,2

21,8 ± 6,7

p<0,001

ОФВ1 постбронходилатационный*

99,6±10,5

52,4±16,9

p<0,001

ОФВ1/ФЖЕЛ*

97,5±10,8

66,2±12,34

p<0,001

CAT, баллы

0

9,2±1,2

p<0,001

Примечания: * ‑ значения показателей представлены в процентах от должных величин; p ‑ степень достоверности различий количественных показателей в обследованных группах; χ2 ‑ степень достоверности различий качественных (категориальных) показателей в обследованных группах; NS ‑ различие не достоверно (p>0,05, χ2>0,05).

Анализ результатов исследования выявил ряд существенных отклонений в показателях общего анализа крови в группе больных ХОБЛ относительно значений контрольной группы. В частности, у больных были повышены показатели скорости оседания эритроцитов (СОЭ) до 19,1±14,3 (p<0,001) и содержания лейкоцитов до (7234±247)х106/л (p<0,001) за счет увеличенного количества нейтрофилов (4033±760)х106/л (p<0,001), эозинофилов (244±179) х106/л (p<0,001) и моноцитов (594±224) х106/л (p<0,001). При этом у больных было уменьшено относительное значение содержания в крови лимфоцитов (33,0±11,2%, p<0,05). Приведенные данные позволяют думать, что обострение ХОБЛ ассоциировано с активацией воспалительного процесса, обусловленного инфекцией, в котором нельзя исключить и роль аллергического компонента, связанного с пролиферативной активностью эозинофилов.

Обнаруживались значительные изменения в иммунологических показателях крови (табл. 2): уменьшение содержания CD3+- и CD3+CD4+- клеток на фоне повышения в сыворотке крови уровней IgM, IgА, IgЕ и ЦИК. Полученные данные свидетельствуют об активации гуморального звена адаптивного иммунитета, что может быть связано с аутоиммунными процессами, происходящими в легких при ХОБЛ. Согласно литературным данным, при ХОБЛ наблюдается продукция аутоантител к эластину, к антигенам эпителия дыхательных путей, что может быть инициировано длительным табакокурением [9, 10]. Повышенный уровень ЦИК может свидетельствовать об иммунокомплексном повреждении тканей органов дыхания при ХОБЛ. Кроме того, нельзя исключать вклад в иммунопатологический воспалительный процесс при ХОБЛ и реагинового, IgЕ-опосредованного механизма повреждения тканей, что подтверждается увеличением числа эозинофилов и уровня IgE в крови. Другие авторы описали эозинофильный фенотип ХОБЛ, отличающийся тяжелым течением [11, 12]. Повышение содержания в крови абсолютного числа моноцитов, нейтрофилов, в том числе фагоцитирующих нейтрофилов, связано со стимуляцией врожденного иммунитета. Активация воспалительного процесса при обострении ХОБЛ ассоциирована со стимуляцией клеток врожденного иммунитета, продуцирующих провоспалительные цитокины. Действительно, в группе больных ХОБЛ оказались повышенными уровни циркулирующих в крови раннего провоспалительного цитокина ‑ IL-1β и хемоаттрактанта с провоспалительным эффектом ‑ IL-8. Были повышены относительно группы здоровых лиц уровни IL-4 (цитокин, продуцируемый Т-хелперными клетками 2-го типа ‑ Th2) и IFN-γ (основной цитокин Т-хелперных клеток 1-го типа ‑ Th1-клеток), что наводит на мысль об активации при ХОБЛ как Th2/гуморального, так и Th1/клеточного звеньев адаптивного иммунитета. Однако обнаруженное в результате исследования увеличение соотношения IFN-γ/IL-4 позволяет думать о преобладании активности клеточного компонента адаптивного иммунитета. С целью определения преобладающего типа продукции цитокинов было проведено определение содержания IFN-γ и IL-4 в супернатанте 24-часовых культур лимфоцитов. Результаты этого исследования демонстрировали повышенные уровни IFN-γ и IL-4 при ХОБЛ. При этом значения соотношения IFN-γ/IL-4 также оказались выше, чем у здоровых, что подтвердило предположение о преобладании в адаптивном иммунном ответе больных активности Th1-клеточного звена. Уменьшенное содержание в периферической крови общего числа Т-лимфоцитов (CD3+) и Т-хелперных клеток (CD3+CD4+) можно объяснить тем, что данные клетки покидают кровяное русло и оказываются в очаге воспалительного процесса ‑ в дистальных бронхах и легких. Это подтверждено и данными других авторов, обнаруживших скопления лимфоидных клеток в дыхательных путях и ткани легких у больных ХОБЛ, сопутствующие аутоиммунным процессам клеточного типа [13, 14].

Таблица 2

Показатели иммунного статуса и цитокинового профиля у больных ХОБЛ и здоровых лиц

Показатель

Контрольная группа (здоровые)

n=40

Больные ХОБЛ

n=116

р

M±SD

M±SD

Кровь

CD3+-клетки, %

62,5±6,4

57,23±10,23

0,001

CD20+-клетки, %

14,1±4,1

16,33±8,31

NS

CD3+CD4+-клетки, %

37,0±6,33

33,17±9,27

0,01

CD3+CD8+-клетки, %

24,3±3,2

23,28±5,75

NS

CD3+CD4+/ CD3+CD8+

1,50±0,32

1,43±0,57

NS

IgM, г/л

1,14±0,21

1,63±0,84

0,001

IgG, г/л

11,6±1,4

12,33±4,96

NS

IgA, г/л

1,76±0,47

3,12±2,03

0,001

IgE общий, МЕ/л

36,2±9,2

70,8±17,8

0,001

ЦИК, усл. ед.

8,6±4,1

13,29±8,41

0,001

Фагоцитарный индекс, %

64,2±14,2

52,0±18,6

0,001

Абсолютное число фагоцитирующих нейтрофилов, ×106/л

1930±320

2097±410

0,010

IL-1β, пг/мл

0,4±0,1

202,7±270,3

0,001

IL-8, пг/мл

2,6±0,7

26,87±39,44

0,001

IL-4, пг/мл

1,75±0,5

9,83±4,11

0,001

IFN-γ, пг/мл

6,2±2,1

112,14±53,04

0,001

IFN-γ/ IL-4

3,5±0,8

11,3±4,8

0,001

Супернатанты культуральных МНК

IL-4, пг/мл

14,6±3,12

24,7±4,9

0,001

IFN-γ, пг/мл

17,95±5,24

41,5±8,49

0,001

IFN-γ/ IL-4

1,2±0,3

1,7±0,49

0,001

Примечания: p ‑ степень достоверности различий между показателями больных и здоровых по t-критерию Стьюдента; NS ‑ различие не достоверно (p>0,05).

Таким образом, характер изменений иммунологических показателей на системном уровне у больных ХОБЛ укладывается в картину активации врожденного иммунитета (с участием моноцитов и нейтрофилов) в сочетании с индукцией активности адаптивного иммунитета с преобладанием функции его клеточной составляющей, а также участие в воспалительном процессе IgE-опосредованного аллергического компонента. В целом такой же характер иммунного реагирования на обострение ХОБЛ нами был установлен на местном уровне: результаты цитологического и иммунологического исследования демонстрировали преобладание в БАЖ больных нейтрофильных клеток, повышение уровней иммуноглобулинов и цитокинов, увеличение значения IFN-γ/IL-4 (табл. 4). Исключением являлся характер изменения числа клеток моноцитарно-макрофагального ряда, которое было уменьшено в БАЖ по сравнению с показателем здоровых лиц, в то время как в крови оно было увеличено. Подробное описание особенностей фагоцитарного звена защиты на местном уровне при ХОБЛ мы представляли ранее [15].

Таблица 3

Показатели цитологического и иммунологического исследования БАЖ у больных ХОБЛ

Показатель

Референсные значения

Больные ХОБЛ

n=116

р

M±SD

M±SD

Нейтрофилы, %

4,1±0,49 [6]

60,35±21,31

<0,001

ФИН, %

34,05±3,1[6]

21,61±12,6

<0,001

НСТН, %

6,21±3,62

 

Альвеолярные макрофаги, %

64,60±2,04[6]

12,95±9,36

<0,001

ФИМ, %

55,5±3,3[6]

31,23±17,54

>0,001

НСТМ, %

50,6±16,2[6]

19,12±10,20

<0,001

Лимфоциты,%

27,6±1,8[6]

3,1±0,8

<0,001

IgG, г/л

0,45±0,04[6]

6,47±1,38

<0,001

IgA, г/л

0,2±0,02[6]

2,24±0,73

<0,001

IgM, г/л

0 [6]

15,16±4,01

<0,001

IgЕ, МЕ/мл

15,5±12,3

IL-1β, г/л

28,31±7,99 [7]

570,3±254,3

<0,001

IL-4, пг/мл

5,81+1,33 [7]

48,7±14,4

<0,001

IL-8, пг/мл

132,0+17,76[7]

3806±2002

<0,001

IFN-γ, г/л

2,30±0,10 [8]

501±172

<0,001

IFN-γ/IL-4

47,62±17,62

Примечания: ФИН - фагоцитарный индекс нейтрофилов; НСТН ‑ показатель НСТ-теста нейтрофилов; ФИМ ‑ фагоцитарный индекс макрофагов; НСТМ ‑ показатель НСТ-теста макрофагов; p ‑ степень достоверности различий между показателями больных и здоровых по t-критерию Стьюдента.

По всей видимости, иммунные реакции, характерные для обострения ХОБЛ, инициируются на бронхоальвеолярном уровне. Это касается продукции раннего провоспалительного цитокина IL-1β, хемоаттрактанта IL-8, патогенетически значимого IFN-γ, уровни которых в БАЖ превышают их сывороточные уровни в 2,82 раза, в 136 раз и в 4,5 раза соответственно. Значительное повышение уровня IgМ в БАЖ обусловлено, скорее всего, местным усилением продукции данного класса иммуноглобулинов на бронхоальвеолярном уровне, среднее значение содержания IgМ в БАЖ превышало в 9,3 раза аналогичный показатель в сыворотке крови. Обращает внимание наличие достаточно большого количества корреляционных связей между показателями БАЖ, в том числе прямые связи между уровнями цитокинов, между уровнями иммуноглобулинов (табл. 4). Меньшее число связей обнаружено между показателями БАЖ и сыворотки крови, и всего лишь четыре корреляции ‑ между сывороточными показателями. Приведенные данные свидетельствуют о тесной взаимосвязи большинства показателей БАЖ между собой, в отличие от сывороточных показателей.

Таблица 4

Статистически значимые корреляционные связи уровней цитокинов и иммуноглобулинов

 

IgG

IgM

IgA

IgE

IL-1β

IL-4

IL-8

IFN-γ

IgG

 

 

 

‑0,63 б-б

 

 

 

 

IgM

 

 

 

 

 

 

 

 

IgA

 

0,64 б-б

 

 

 

 

 

 

IgE

 

 

‑0,59 б-б

0,60 б-с

0,57 б-б

0,60 б-с

0,79 б-б

0,53б-с

 

0,90 б-б

IL-1β

 

 

 

0,68с-с

 

 

 

 

IL-4

 

 

 

0,61 с-с

0,52 б-б

 

0,59 б-б

0,63 б-б

IL-8

 

 

 

0,87 б-б

0,82 с-с

 

0,63 б-с

 

0,69 б-б

IFN-γ

-0,62 б-б

 

‑0,53 б-б

‑0,57 с-с

0,61 б-с

 

0,85 б-с

 

 

Примечания: в ячейках таблицы числовые значения обозначают коэффициент корреляции по Спирмену (rs); верхние индексы обозначают: б-б ‑ корреляционную связь между показателями БАЖ, с-с ‑ связь между показателями сыворотки крови, б-с ‑ связь между показателем БАЖ и показателем сыворотки крови.

Заключение. Иммунные реакции, характерные для ХОБЛ, инициируются на бронхоальвеолярном уровне и впоследствии приобретают системный характер. Наиболее важным звеном иммунопатогенеза заболевания является активация Th1-опосредованного хронического воспаления, маркеры которого прослеживаются на местном и системном уровнях.


Библиографическая ссылка

Алексеева Е.П., Карзакова Л.М., Кудряшов С.И., Журавлева Н.В., Пыркина О.В., Верендеева М.А. ОСОБЕННОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ У БОЛЬНЫХ ХРОНИЧЕСКОЙ ОБСТРУКТИВНОЙ БОЛЕЗНЬЮ ЛЕГКИХ НА МЕСТНОМ И СИСТЕМНОМ УРОВНЯХ: ПРОБЛЕМА ВЗАИМОСВЯЗИ // Современные проблемы науки и образования. 2021. № 6. С. 122-122;
URL: https://science-education.ru/article/view?id=31276 (дата обращения: 22.08.2026).
DOI: https://doi.org/10.17513/spno.31276