Электронный научный журнал
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,791

АНАЛИЗ ЭКСПРЕССИИ МОЛЕКУЛ АДГЕЗИИ НА НЕЙТРОФИЛАХ БОЛЬНЫХ САХАРНЫМ ДИАБЕТОМ 2 ТИПА

Долгушин И.И. 1 Тарабрина Ю.О. 1 Колесников О.Л. 1 Колесникова А.А. 1
1 ГБОУ ВПО «Южно-Уральский государственный медицинский университет Минздрава России»
Изучена экспрессия молекул адгезии на нейтрофилах больных сахарным диабетом 2 типа (СД2) и у пациентов с синдромом диабетической стопы (ДС). Количество лейкоцитов было повышено только у лиц с синдромом ДС. Наличие СД2 приводило к уменьшению относительного и абсолютного количества нейтрофилов с фенотипами CD 16+11b+ и CD 16+11b+66b+. В группе больных с синдромом ДС снижена экспрессия CD62L, CD11b, а также совместная экспрессия CD 62LCD 66b, CD11bCD 66b. После дополнительной стимуляции форболмиристатацетатом в группе СД2 статистически значимо возросло почти в 2 раза абсолютное содержание клеток с фенотипом CD 16+66b+. В группе ДС относительно группы сравнения возросло число нейтрофилов, имеющих фенотипы CD 16+62L+, CD 16+62L+66b+, CD 16+11b+66b+. Наличие синдрома ДС приводило к увеличению (по сравнению с группой СД2) клеток, на мембране которых представлены CD 16+62L+, CD 16+11b+, CD 16+62L+66b+, CD 16+11b+62L+. Полученные данные свидетельствуют о снижении функциональной активности нейтрофилов при СД2 и синдроме ДС. Однако клетки этих пациентов имеют достоверно более выраженный функциональный резерв.
нейтрофил
молекулы адгезии
CD11b
CD66b
CD62L
сахарный диабет
1. Алгоритмы специализированной медицинской помощи больным сахарным диабетом. – М., 2013. – 120 с.
2. Долгушин И.И., Тарабрина Ю.О., Колесников О.Л., Колесникова А.А. Функциональное состояние клеток врожденного иммунитета у пациентов с синдромом диабетической стопы // Вестник Карагандинского университета. – 2013. – Т. 71, № 3. – С. 61-65.
3. Колесникова А.А., Долгушин И.И., Тарабрина Ю.О. и др. Анализ влияния наличия тяже-лых осложнений на состояние больных сахарным диабетом 2-го типа // Проблемы эндокри-нологии. – 2012. - № 4-2. – С. 27.
4. Наследов А.Д. SPSS 15: профессиональный статистический анализ данных. – СПб.: Питер, 2008. – 416 с.
5. Тарабрина Ю.О., Колесников О.Л., Колесникова А.А., Абрамовских О.С. Оценка показа-телей липидного обмена и функционального состояния иммунной системы у больных сахар-ным диабетом 2 типа в зависимости от выраженности поздних осложнений // Вестник Челя-бинского государственного университета. – 2013. - № 7 (298). – С. 204-205.
6. Ярилин, А.А. Иммунология / А.А. Ярилин. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2010. - 752 с.
7. Delamaire M., Maugendre D., Moreno M.et al.Impaired leucocyte functions in diabetic patients // Diabet Med. – 1997. – Vol. 14, N 1. – P. 29-34.
8. SampsonM.J., DaviesI.R., BrownJ.C. et al. Monocyte and Neutrophil Adhesion Molecule Expression During Acute Hyperglycemia and After Antioxidant Treatment in Type 2 Diabetes and Control Patients // Arterioscler.Thromb. Vasc. Biol. – 2002. – Vol. 22. – P. 1187-1193.
Сахарный диабет является весьма распространённым заболеванием. На январь 2013 года в Российской Федерации зарегистрировано 3,8 миллиона больных, а, по данным эпидемиологических наблюдений, общее число таких пациентов может составлять 9 - 10 миллионов [1]. Это заболевание является хроническим, затрагивает практически все стороны обмена веществ и, как правило, сопровождается поражением самых различных структур организма (сетчатка глаза, почки, сердце и т.д.). Иммунная система, которая активно участвует в поддержании гомеостаза, неизбежно вовлекается в патологический процесс. У больных с тяжелыми осложнениями диабета повышены способность моноцитов к выработке активных форм кислорода и способность нейтрофилов к поглощению чужеродных частиц при снижении общей гемолитической активности системы комплемента [3, 5]. При наличии синдрома диабетической стопы у моноцитов снижена способность к выработке активных форм кислорода, а нейтрофилы демонстрировали активацию фагоцитоза [2]. Подвижность нейтрофилов больных сахарным диабетом в тесте хемотаксиса под агарозой была значимо ниже, чем у здоровых лиц. При этом у больных обнаружена повышенная спонтанная адгезия к нейлоновым волокнам и увеличенная экспрессия молекул адгезии (CD 11b, CD 11c)[7]. Другие исследователи продемонстрировали, что от 98 до 100% нейтрофилов и моноцитов больных сахарным диабетом 2 типа и людей из группы контроля экспрессировали CD11b и CD11a в одинаковой степени. Плотность молекул адгезии на поверхности клеток также практически не различалась [8].

Цель исследования

Изучить экспрессию молекул адгезии (CD66b, CD62L, CD11b) на мембране нейтрофилов больных сахарным диабетом 2 типа в покое и после дополнительной стимуляции.

Материал и методы исследования

Обследовано 33 человека. Группа «Сахарный диабет» включала 12 больных сахарным диабетом 2 типа (СД2), группа «Диабетическая стопа» - 8 человек. В группу «Сравнение» (n = 13) включили пациентов без нарушения углеводного обмена, страдающих артериальной гипертензией и/или ИБС. Такой выбор обусловлен состоянием пациентов с СД2, у которых также диагностировали ИБС и/или артериальную гипертензию. Сравнение состояния этих пациентов позволяло определить влияние именно СД2 на изучаемые показатели. Возраст людей, включенных в исследование составил: группа  «Сравнение»54,00(50,50;71,00)года, группа «Сахарный диабет» 61,00 (52,50; 64,00) год, группа «Диабетическая стопа» 63,00(49,25;70,00) года (значимых различий не обнаружено). С помощью проточного цитофлюориметра (FC 500, BeckmanCoulter) определяли содержание нейтрофилов и моноцитов, на мембране которых экспрессированы молекулы адгезии CD11b, CD62L, CD66b. Показатели оценивали дважды - до и после стимуляции форболмиристатацетатом (ФМА). Гейтирование проводили по наличию экспрессии CD16 при дополнительной дифференцировке клеток по показателям светорассеяния. Результаты обрабатывали с помощью пакета прикладных статистических программ SPSS, результаты выражали в виде медианы и квартилей. Достоверность различий между группами определяли с помощью непараметрических критериев Манна-Уитни (U) или Вальда-Вольфовица (W). Различия считали статистически значимыми при р ≤ 0,05 [4].

Результаты исследования и их обсуждение

Общее количество лейкоцитов у лиц группы сравнения и СД2 практически не различалось (таблица 1). У пациентов с синдромом диабетической стопы по сравнению с группой 2 количество лейкоцитов статистически значимо увеличилось, медиана возросла в 1,22 раза. Это отражает наличие острого воспалительного процесса у этой группы обследуемых. При этом относительная доля сегментоядерных нейтрофилов и их абсолютное содержание оставались одинаковыми во всех группах.

Таблица 1

Содержание лейкоцитов в периферической крови

Показатель

Группа 1 «Сравнение»(n = 13)

Группа 2 «Сахарный диабет» (n = 12)

Группа 3 «Диабетическая стопа» (n = 8)

Лейкоциты (х 109/л)

6,90 (5,05; 10,85)

6,85 (6,10; 7,55)

8,350 (6,13; 10,73)

Р (2-3) = 0,025 W

Сегментоядерные нейтрофилы (%)

67,00 (55,50; 71,00)

67,00 (63,25; 70,00)

67,00 (57,00; 70,25)

Сегментоядерные нейтрофилы (х 109/л)

5,11 (3,56; 6,98)

4,48 (4,09; 5,30)

5,21 (4,13; 6,76)

CD62L определяет молекулу адгезии, которая относится к группе L-селектинов, экспрессируется на всех типах лейкоцитов. L-селектин связывается с активированными клетками эндотелия контролирует перекатывание лейкоцитов. Экспрессия является конституциональной и не требует активации клеток. CD11b связывается с молекулямиинтегинов семейства β2. Эти молекулы имеют однотипную цепь β2, и разные α цепи. CD11b определяет αm цепь. Интегрины обеспечивают взаимодействие внутриклеточного цитоскелета с микроокружением внеклеточного матрикса (фибронектин и т.д.).CD66b определяет гликопротеин, относящийся к группе карциноэмбриональных антигенов, которые участвуют в обеспечении различных функций, и, в частности, указывают на активацию нейтрофилов [6].

Как видно из таблицы 2, наличие СД2 приводило к уменьшению относительного и абсолютного количества нейтрофилов с фенотипом CD16+11b+ в 2,73 и 3,07 раза соответственно. При одновременной оценке экспрессии трех антигенов обнаружено, что число нейтрофильных гранулоцитов с фенотипом CD16+11b+66b+ также сократилось (относительное - в 2,67 раза, абсолютное - в 2,81 раза). В группе 3 изменения, в целом, аналогичны описанным выше. По сравнению с группой «Сравнение» и группой «Сахарный диабет» снижена экспрессия CD62L, CD11b, а также совместная экспрессия CD62L и CD66b, CD11b и CD66b. Но при этом возросло абсолютное количество нейтрофилов с фенотипом CD16+66b+, что может быть связано с упомянутым выше увеличением содержания лейкоцитов. В целом можно говорить о некотором снижении функциональной активности нейтрофилов у лиц с сахарным диабетом 2 типа и синдромом диабетической стопы.

После дополнительной стимуляции форболмиристатацетатом ситуация изменилась. В группе 2 значимо возросло почти в 2 раза абсолютное содержание клеток с фенотипом CD16+66b+ (таблица 3). Остальные показатели не отличались от группы сравнения. В группе «Диабетическая стопа» относительно группы 1 возросло число нейтрофилов, имеющих фенотипы CD16+62L+, CD16+62L+66b+, CD16+11b+66b+. Наличие синдрома диабетической стопы приводило к увеличению (по сравнению с группой 2) клеток, на мембране которых представлены CD16+62L+, CD16+11b+, CD16+62L+66b+, CD16+11b+62L+. Однако наши данные скорее свидетельствуют о формировании некоего дисбаланса в состоянии клеток, поскольку уровень нейтрофилов с фенотипом CD16+66b+ значимо уменьшился.

Для дополнительной оценки способности нейтрофилов реагировать на дополнительные стимулы был рассчитан показатель функционального резерва по следующей формуле: ((стимулированный показатель - спонтанный показатель)/спонтанный показатель) х 100. Данные представлены в таблице 4. У пациентов с сахарным диабетом относительно группы сравнения функциональный резерв по экспрессии CD11b+ и CD11b+66b+ возрос в 3,6 раза. В группе 3 относительно группы сравнения также возросла интенсивность реакции на стимул по экспрессии CD11b+ (в 8,9 раза), и дополнительно вырос резерв по экспрессии CD62L+ - в 1,9 раза. Также выявлено возрастание функционального резерва по сравнению с больными СД2 по экспрессии CD6b+, CD62L+, CD62L+66b+.

Таблица 2

Содержание в периферической крови нейтрофилов, экспрессирующих молекулы адгезии

Популяция нейтрофилов

Группа 1 «Сравнение»(n = 13)

Группа 2 «Сахарный диабет» (n = 12)

Группа 3 «Диабетическая стопа» (n = 8)

CD 16+66b+ (%)

99,64 (98,55; 99,89)

99,45 (96,24; 99,78)

98,26  (94,14; 99,78)

CD 16+66b+ (х 109/л)

3,75  (3,39; 6,68)

4,14  (3,36; 4,96)

6,83  (4,24; 8,29)

P(1-3) = 0,042 U

P(2-3) = 0,031 U

CD 16+62L+ (%)

3,39  (0,65; 5,40)

3,20  (0,26; 31,17)

2,00  (1,75; 30,83)

P(1-3) = 0,004 W

P(2-3) = 0,006 W

CD 16+62L+

(х 109/л)

0,15  (0,019; 0,26)

0,13  (0,009; 1,27)

0,14  (0,079; 2,65)

P(1-3) = 0,018 W

P(2-3) = 0,001 W

CD 16+11b+ (%)

33,39  (20,37; 43,06)

12,25  (1,35; 23,17)

P(1-2) = 0,003 U

4,12  (2,78; 9,08)

P(1-3) = 0,001 U

P(2-3) = 0,006 W

CD 16+11b+ (х 109/л)

1,41  (0,77; 2,40)

0,46  (0,053; 0,80)

P(1-2) = 0,003 U

0,30  (0,21; 0,40)

P(1-3) = 0,001 U

CD 16+62L+66b+ (%)

5,64  (1,98; 13,55)

4,57  (0,41; 27,62)

1,74  (1,34; 29,98)

CD 16+62L+66b+

(х 109/л)

0,34  (0,068; 0,49)

0,20  (0,017; 1,29)

0,13  (0,057; 2,58)

P(1-3) = 0,018 W

P(2-3) = 0,001 W

CD 16+11b+66b+ (%)

32,22  (18,48; 44,42)

12,09 (0,41; 22,29)

P(1-2) = 0,006 U

2,55  (2,13; 9,03)

P(1-3) = 0,001 U

P(2-3) = 0,006 W

CD 16+11b+66b+

(х 109/л)

1,35  (0,74; 2,48)

0,48  (0,016; 0,79)

P(1-2) = 0,005 U

0,18  (0,17; 0,36)

P(1-3) = 0,001 U

P(2-3) = 0,001 W

CD 16+11b+62L+ (%)

0,79  (0,077; 6,63)

,062  (0,005; 0,67)

0,18  (0,006; 0,52)

CD 16+11b+62L+

(х 109/л)

,028  (0,005; 0,27)

0,002  (0,0002; 0,036)

0,007  (0,0005; 0,04)

Таблица 3

Содержание в периферической крови нейтрофилов, экспрессирующих молекулы адгезии, после дополнительной активации

Популяция нейтрофилов

Группа 1 «Сравнение»(n = 13)

Группа 2 «Сахарный диабет» (n = 12)

Группа 3 «Диабетическая стопа» (n = 8)

CD 16+66b+ (%)

52,18  (44,62; 97,08)

98,61  (57,27; 99,56)

70,64  (51,89; 94,11)

P(2-3) = 0,006 W

CD 16+66b+ (х 109/л)

2,10  (1,74; 4,24)

4,11  (1,80; 4,95)

P(1-2) = 0,02 W

5,15  (2,65; 6,89)

CD 16+62L+ (%)

54,35 (41,17; 74,85)

73,99 (60,88; 86,76)

59,74 (58,36; 75,71)

P(1-3) = 0,004 W

CD 16+62L+

(х 109/л)

2,39 (1,61; 3,59)

2,81 (2,38; 3,63)

4,17 (3,12; 5,21)

P(1-3) = 0,02 U

P(2-3) = 0,013 U

CD 16+11b+ (%)

56,62 (35,26; 75,36)

41,44 (14,91; 71,37)

39,30 (8,68; 54,88)

CD 16+11b+ (х 109/л)

2,15 (1,07; 4,06)

1,43 (0,72; 2,39)

2,32 (0,42; 3,20)

P(2-3) = 0,025 W

CD 16+62L+66b+ (%)

61,99 (41,19; 79,13)

68,93 (62,32; 79,59)

55,21 (49.96; 74,64)

CD 16+62L+66b+

(х 109/л)

2,58 (1,91; 3,49)

2,78 (2,32; 3,29)

3,72 (3,10; 4,49)

P(1-3) = 0,03 U

P(2-3) = 0,02 U

CD 16+11b+66b+ (%)

55,32 (35,82; 74,87)

39,20 (14,58; 71,15)

30,47 (6,07; 51,54)

P(1-3) = 0,035 U

CD 16+11b+66b+

(х 109/л)

2,10 (1,05; 4,10)

1,38 (0,65; 2,39)

1,74 (0,35; 2,89)

CD 16+11b+62L+ (%)

22,65 (14,85; 54,51)

22,24 (7,29; 51,01)

16,63 (2,34; 28,98)

CD 16+11b+62L+

(х 109/л)

1,22 (0,43; 2,49)

0,78 (0,35; 1,97)

0,99 (0.20; 1,29)

P(2-3) = 0,025 W

Таблица 4

Функциональный резерв нейтрофилов больных сахарным диабетом 2 типа

Популяция нейтрофилов

Группа 1 «Сравнение»

Группа 2 «Сахарный диабет»

Группа 3 «Диабетическая стопа»

CD 16+66b+

-47,53(-55,33; -1,63)

-0,596 (-40,85; -0,11)

-25,41 (-47,68; -3,83)

p(2-3) = 0,001W

CD 16+62L+

1669,5 (874,8; 8406,8)

1085,2 (296,5; 25706,4)

3095,3 (746,5; 3862,4)

p(1-3) = 0,018W

p(2-3) = 0,006W

CD 16+11b+

54,88 (17,80; 176,92)

195,99 (149,46; 551,14)

p(1-2) = 0,008 U

486,66 (6,60; 1281,97)

p(1-3) = 0,001W

CD 16+62L+66b+

957,38 (303,49; 3147,06)

1340,78 (320,40; 16829,4)

3172,95 (644,01; 5517,99)

p(2-3) = 0,025W

CD 16+11b+66b+

56,13 (15,94; 182,97)

199,82

(130,22; 1698,56)

p(1-2) = 0,013U

634,14 (-17,03; 1614,19)

CD 16+11b+62L+

1180,8 (424,4; 7228,7)

21626,9 (2482,5; 60157,7)

1514,3 (-100,0; 9030,7)

Выводы

  1. Сахарный диабет 2 типа вызывает снижение способности нейтрофилов к экспрессии молекул адгезии. Дополнительная стимуляция сопровождается увеличением экспрессии CD66b.
  2. Синдром диабетической стопы вызывает снижение экспрессии молекул адгезии по сравнению с лицами без диабета и лицами, страдающими СД2. После стимуляции ФМА экспрессия молекул адгезии возросла по сравнению с группами 1 и 2.
  3. Функциональный резерв нейтрофильных гранулоцитов у пациентов с СД2 и синдромом диабетической стопы достоверно выше, чем в группе сравнения.

Рецензенты:

Абрамовских О.С., д.м.н., профессор кафедры микробиологии, вирусологии, иммунологии и клинической лабораторной диагностики ЮУГМУ, г. Челябинск;

Тишевская Н.В., д.м.н., профессор кафедры нормальной физиологии ЮУГМУ, г. Челябинск.


Библиографическая ссылка

Долгушин И.И., Тарабрина Ю.О., Колесников О.Л., Колесникова А.А. АНАЛИЗ ЭКСПРЕССИИ МОЛЕКУЛ АДГЕЗИИ НА НЕЙТРОФИЛАХ БОЛЬНЫХ САХАРНЫМ ДИАБЕТОМ 2 ТИПА // Современные проблемы науки и образования. – 2014. – № 5.;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=15228 (дата обращения: 07.12.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074