Сетевое издание

Современные проблемы науки и образования

ISSN 2070-7428

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,006

• Авторы
• Резюме
• Файлы
• Ключевые слова
• Литература

Миноранская Н.С. 1 Миноранская Е.И. 1

---

1 ГБОУ ВПО «Красноярский Государственный медицинский университет им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого» Минздрава России

Проанализированы взаимосвязи синтеза цитокинов и белков острой фазы как критериев воспалительного процесса при различных клинических формах острой боррелозной инфекции с учетом органных поражений. Вне зависимости от тех или иных органных поражений установлен повышенный синтез интерлейкина-8 при сочетанном течении иксодового клещевого боррелиоза с клещевым энцефалитом и сниженная его продукция при безэритемной форме острой боррелиозной инфекции. Дефицит γ-глобулинов сыворотки крови выявлен у пациентов с поражением опорно-двигательного аппарата при эритемной форме заболевания и с поражением нервной системы у пациентов с микст-инфекцией иксодового клещевого боррелиоза и клещевого энцефалита. Для дифференциальной диагностики эритемной и безэритемной форм заболевания, а также микст-инфекции иксодового клещевого боррелиоза и клещевого энцефалита наибольшую информативность имеет уровень продукции интерлейкина-8, что доказывает определяющее значение хемотаксиса в патогенетических механизмах различных клинических форм иксодового клещевого боррелиоза.

Статья в формате PDF

141 KB

белки острой фазы

цитокины

органные поражения

воспаление

Иксодовый клещевой боррелиоз

1. Бедарева Т.Ю., Попонникова Т.В., Вахрамеева Т.Н. Изменения цитокинового статуса и уровня антимикробных пептидов при клещевых нейроинфекциях у детей // Сибирский медицинский журнал. – 2008. - № 7. – С. 22-25.

2. Демьянов А.В., Котов А.Ю., Симбирцев А.С. Диагностическая ценность исследований уровней цитокинов в клинической практике // Цитокины и воспаление. – 2003. – Т. 2. - № 3. – С. 20-35.

3. Коренберг Э.И. Инфекции группы Лайм-боррелиоза – иксодовые клещевые боррелиозы в России // Медицинская паразитология и паразитарные болезни. – 1996. - № 3. – С. 3-10.

4. Лобзин Ю.В. Усков А.Н., Козлов С.С. Лайм-боррелиоз (иксодовые клещевые боррелиозы). – СПб.: ООО «Издательство Фолиант», 2000. – 160 с.

5. Скрипченко Н.В., Балинова А.А. Современные представления о патогенезе иксодовых клещевых боррелиозов // Журнал инфектологии. – 2012. – Т. 4. - № 2. – С. 5-14.

6. Ткачук В. А. Клиническая биохимия. – М.: Издательство ГЭОТАР-Медиа, 2004. – 515 с.

7. Müllegger R. R., Means T. K., Shin J. J.et al. Chemokine signatures in the skin disorders of Lyme borreliosis in Europe: predominance of CXCL9 and CXCL10 in erythema migrans and acrodermatitis and CXCL13 in lymphocytoma // Infect. Immun. – 2007. – Vol. 75. - № 9. – Р. 4621-4628.

8. Stanek G., Wormser G. P., Gray J., Strle F. Lyme borreliosis // Lancet. – 2012. – Vol. 379, № 9814. – Р. 461-473.

9. Widhe M., Grusell M., Ekerfelt C. et al. Cytokines in Lyme borreliosis: lack of early tumour necrosis factor-alpha and transforming growth factor-beta1 responses are associated with chronic neuroborreliosis // Immunology. – 2002. – Vol. 107. - № 1. – Р. 46-55.

Введение

Иксодовые клещевые боррелиозы (ИКБ) объединяют группу этиологически близких природно-очаговых трансмиссивных заболеваний, представляющих собой самостоятельные нозологические формы, которые характеризуются поражением кожи, нервной и сердечно-сосудистой систем, опорно-двигательного аппарата и склонностью к хроническому течению инфекционного процесса [3, 4, 8].

Широкая вариативность клинических проявлений обусловлена сложностью и многообразием патогенетических механизмов инфекционного процесса при боррелиозной инфекции. Механизмы развития заболевания непосредственно связаны с воспалительным процессом и специфической сенсибилизацией организма человека. Очевидно, что главную роль в регуляции воспалительного процесса играют клетки иммунной системы. Результатом их кооперативного функционирования является формирование внутренней среды организма, включающей уникальные сочетания факторов воспаления – цитокинов, а также молекул острой фазы воспаления [1, 5].

Цитокины представляют собой высокоспецифичные регуляторные пептиды, продуцируемые клетками иммунной системы и органов и систем, вовлеченных в воспалительный процесс и выполняющие медиаторную функцию, передавая сигналы между взаимодействующими клетками. Основное действие цитокины оказывают на паракринном уровне, обеспечивая локальную межклеточную кооперацию. Увеличение уровня цитокинов в сыворотке крови свидетельствует о генерализованных перестройках иммунного ответа и необходимости регуляции инфекционного воспаления на системном уровне [1, 2, 9].

Основным медиатором развития местного воспаления и острофазных реакций является IL-1 [2, 7, 8]. В регуляции воспаления важную роль играет TNF-α – индуктор синтеза провоспалительных цитокинов: IL-1β, IL-6, IL-8. Последний, обладая провоспалительным эффектом, активирует и привлекает в очаг воспаления нейтрофилы.

Индикатором активности воспалительного процесса является изменение соотношения белковых фракций сыворотки крови, в частности, синтеза α1- и α2-глобулинов. Содержащие неспецифические иммуноглобулины γ-глобулины и отчасти β-глобулины обеспечивают гуморальный иммунный ответ, который, в свою очередь, индуцирует выработку специфических антител [6].

Очевидно, что регуляция воспаления, обусловленного инфекционным процессом, зависит от иммунореактивности организма человека. Гуморальные факторы иммунной защиты включают широкий спектр цитокинов и белков острой фазы, совокупность которых обеспечивает формирование адекватного иммунного ответа. Вероятно, особенности синтеза цитокинов и острофазных белков сопряжены с развитием тех или иных органных поражений при различных клинических формах острой боррелиозной инфекции.

Целью настоящего исследования является определение изменений биохимических маркеров воспаления и цитокинов как критериев дифференциальной диагностики основных клинических форм ИКБ с учетом преобладающих органных поражений.

Материалы и методы исследования

Под наблюдением находилось 408 пациентов с различными клиническими формами острого течения ИКБ. В работе использована клиническая классификация Ю.В. Лобзина с соавт. [4], согласно которой пациенты распределены на следующие исследуемые группы. Первую (I) группу составили 54 (13,2 %) пациента с эритемной формой (ЭФ) ИКБ, во вторую (II) группу вошли 189 (46,3 %) пациентов с безэритемной формой (БЭФ) заболевания, третья группа (III) представлена 165 (40,4 %) пациентами с сочетанным течением ИКБ с клещевым энцефалитом (КЭ). В каждой группе выделены подгруппы пациентов с учетом преобладающих органных поражений: у пациентов I, II и III групп поражения опорно-двигательного аппарата наблюдалось в 16 (29,6 %), 80 (42,3 %) и 42 (25,5 %) случаях, поражение нервной системы – в 15 (27,8 %), 78 (41,3 %) и 92 (55,7 %) случаях, поражение сердечно-сосудистой системы – в 23 (42,6 %), 31 (16,4 %) и 31 (18,8 %) случаях соответственно. Для контроля сформирована группа здоровых доноров (n=35). Исследуемая и контрольная группы сопоставимы по возрасту (F=1,36; р>0,1) и полу (χ2=1,42; р>0,1).

Диагноз ИКБ, а также его сочетанного течения с КЭ подтверждали методом иммуноферментного анализа (ИФА) с определением специфических антител классов IgM и IgG с применением тест-системы производства ЗАО «Вектор-Бест» (г. Кольцово Новосибирской области).

Совокупность инструментальных методов диагностики соответствовала органным проявлениям заболевания. При поражении опорно-двигательного аппарата проводили ультразвуковое исследование суставов, где регистрировали наличие выпота в полости сустава, явления бурсита, синовиита. При поражении центральной нервной системы определяли ДНК боррелий в ликворе методом полимеразной цепной реакции, на основании клинического осмотра судили о моно- или олигопарезах периферических нервов. Результаты электрокардиографии позволили выявить нарушения ритма и сердечной проводимости; тяжелые воспалительные поражения сердца отсутствовали.

Уровень цитокинов (IL-1b, IL-4, IL-8, TNF-a) определяли в сыворотке крови методом ИФА с использованием тест-системы производства ЗАО «Вектор-Бест». Белковые фракции определяли методом на универсальном автоматическом биохимическом анализаторе «Hitachi-912» фирмы «Roche Diagnostics» (Швейцария) с использованием адаптированных методик. Лабораторные исследования проводили в период разгара заболевания на 1–4 день болезни.

Статистическая обработка результатов исследования проведена с применением пакета статистических программ «Statistica for Windows 7.0». Для определения достоверности различий независимых выборок применяли непараметрический U-критерий Манна–Уитни. Количественную связь признаков оценивали по F-критерию однофакторного дисперсионного анализа. При дисперсионном анализе количественно оценивали силу влияния признака (η2) на значение показателя, демонстрирующую вклад клинических характеристик в значения клинико-лабораторных индикаторов. Для расчета η2 использовали формулу: η2=Dфакт./(Dфакт.+Dслуч.), где η2 – сила влияния фактора, Dфакт. – факторная дисперсия, Dслуч. – случайная дисперсия. Критический уровень значимости при проверке статистических гипотез в исследовании принимали равным 0,05. При p<1,0*10-29 (ниже предела измерений достоверности различий «Statistica for Windows 7.0») принимали p=0,000.

Результаты и обсуждение

При ЭФ ИКБ отмечалась повышенная продукция α1-глобулинов сыворотки крови, а также усиленный синтез цитокинов в сравнении с контролем. У пациентов с БЭФ ИКБ регистрировалось снижение уровня альбуминов, а также повышенный синтез α1- и α2-глобулинов, IL-1β, IL-4 и TNF-α. При сочетанном течении ИКБ с КЭ наблюдался дефицит γ-глобулинов и повышенные содержания α1- и α2- глобулинов сыворотки крови, IL-1β, IL-8 и TNF-α (Табл. 1).

Таблица 1

Сравнительная характеристика белковых фракций сыворотки крови и цитокинов при различных клинических формах иксодового клещевого боррелиоза

Примечание: В таблице указаны достоверные значения при р<0,05; * - р<0,05 в сравнении с контролем, ** - р<0,001 в сравнении с контролем

При ЭФ ИКБ, в отличие от БЭФ заболевания, установлен повышенный уровень альбуминов сыворотки крови, активная продукция IL-8, а также снижение синтеза и β- и γ-глобулинов. У пациентов с сочетанным течением ИКБ с КЭ наблюдался дефицит γ-глобулинов сыворотки крови, повышенные концентрации α1-, α2-глобулинов и IL-8 в сравнении с показателями в I и II группах пациентов (Табл. 1).

Дисперсионный анализ позволил численно определить информативность тех или иных лабораторных показателей в дифференциальной диагностике различных клинических форм ИКБ, согласно которым, наибольшую информативность имеет уровень продукции IL-8 (η2=0,23), наименьшую – уровень белковых фракций сыворотки крови: альбуминов (η2=0,04), α1-глобулинов (η2=0,03), α2-глобулинов (η2=0,02), β-глобулинов (η2=0,02), и γ-глобулинов (η2=0,06; табл. 1). Определяющее значение для клинической формы острой боррелиозной инфекции имеет состояние хемотаксиса, основным маркером которого является уровень IL-8. Следовательно, регуляция воспалительного процесса и дифференцировка вариантов клинического течения боррелиозной инфекции происходят на уровне цитокиновой регуляции. Дифференциальная диагностика эритемной, безэритемной форм болезни и сочетанного течения ИКБ с КЭ по уровню белковых фракций сыворотки крови, доступных для широкого клинического использования, на практике является малоинформативной. Учитывая слабую выраженность патофизиологических различий, вероятно, целесообразно проводить патогенетическую терапию, направленную на купирование воспалительного процесса, с использованием сходных схем лечения.

Описанные изменения в соотношениях белковых фракций сыворотки крови и исследуемых цитокинов у пациентов с различными клиническими формами ИКБ согласуются с полученными при статистическом анализе результатами в зависимости от органных поражений у пациентов I, II и III групп (Табл. 2). У пациентов с поражением опорно-двигательного аппарата при ЭФ ИКБ наблюдалось более высокое содержание альбуминов, сниженная концентрация γ-глобулинов и усиленная продукция IL-8 в сравнении с показателями при БЭФ заболевания. При сочетанном течении ИКБ с КЭ отмечалось угнетение синтеза γ-глобулинов и повышенная продукция IL-8 по сравнению с показателями пациентов с БЭФ болезни.

У пациентов с поражением нервной системы повышенный синтез IL-8 наблюдался при микст-инфекции ИКБ с КЭ и при ЭФ ИКБ в сравнении с БЭФ заболевания. Сочетанное течение ИКБ с КЭ сопровождалось дефицитом γ-глобулинов сыворотки крови в сравнении с показателями при ЭФ и при БЭФ заболевания (Табл. 2).

При поражении сердечно-сосудистой системы течение БЭФ ИКБ (II) сопровождалось угнетением продукции IL-8, о чем свидетельствовала достоверность различий в его уровнях в сравнении со значениями при ЭФ болезни и при микст-инфекции ИКБ с КЭ. При сочетанном течении ИКБ с КЭ отмечалось снижение фракции альбуминов сыворотки крови по сравнению с ЭФ и БЭФ заболевания (Табл. 2).

Таблица 2

Сравнительная характеристика воспалительных маркеров в зависимости от органных поражений при различных клинических формах иксодового клещевого боррелиоза

Примечание: Указаны достоверные различия результатов; ОДА – опорно-двигательный аппарат, НС – нервная система, ССС – сердечно-сосудистая система

Однофакторный дисперсионный анализ показал наименьшую продукцию IL-8 у пациентов с БЭФ ИКБ, а наибольшую – при сочетанном течении ИКБ с КЭ вне зависимости от определенных органных поражений (Рис. 1). Наибольший дефицит γ-глобулинов сыворотки крови наблюдался у пациентов с поражением опорно-двигательного аппарата при ЭФ заболевания и с поражением нервной системы при микст-инфекции ИКБ с КЭ (Рис. 2).

F=14,8; р=0,000

F=15,0; р=0,000

F=17,1; р=0,000

Рис. 1. Информативность показателей продукции IL-8 для дифференциальной диагностики органных поражений при различных клинических формах иксодового клещевого боррелиоза

F=5,3; р=0,007

F=4,2; р=0,017

Рис. 2. Информативность уровней γ-глобулинов сыворотки крови для дифференциальной диагностики органных поражений при различных клинических формах иксодового клещевого боррелиоза

Заключение

Усиленная продукция IL-8 при ЭФ ИКБ, в отличие от БЭФ заболевания, может являться дифферециальным критерием, т.к. в очаге воспаления местное действие IL-8 усиливает адгезию и дегрануляцию нейтрофилов, стимулирует выброс свободных радикалов и фагоцитоз, а также способствует ускорению завершения воспалительного процесса [2, 8]. При поражении опорно-двигательного аппарата дифференциальными критериями ЭФ заболевания следует считать повышенный синтез альбуминов и дефицит γ-глобулинов сыворотки крови. Особенности состава белковых фракций свидетельствуют о преобладании острой фазы воспалительного процесса при ЭФ ИКБ.

Выявлено несколько отличительных признаков сочетанного течения ИКБ с КЭ от моноинфекции боррелиоза. Повышенный уровень продукции IL-8 при микст-инфекции вне зависимости от органных поражений можно объяснить тем, что тяжесть клинической картины заболевания складывалась из влияний бактериальной и вирусной инфекции, что, вероятно, привело к меньшим сдвигам соотношения Th1/Th2 механизмов иммунного ответа. Сниженный уровень альбуминов при поражении сердечно-сосудистой системы можно объяснить менее острым течением воспалительного процесса при микст-инфекции ИКБ. Напротив, дефицит γ-глобулинов при поражении опорно-двигательного аппарата и нервной системы может быть связан с востребованностью механизмов цитотоксического иммунитета для иммунного ответа на вирусный компонент микст-инфекции.

Рецензенты:

Аитов К.А., д.м.н., профессор кафедры инфекционных болезней Иркутского государственного медицинского университета, г. Иркутск.

Тихонова Е.П., д.м.н., профессор, зав. кафедрой инфекционных болезней и эпидемиологии с курсом последипломного образования Красноярского государственного медицинского университета им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого, г. Красноярск.

Библиографическая ссылка