Научная работа: Стан системного та місцевого імунітету та рівень протизапальних цитокінів у дітей, хворих на бронхіальну астму

Несприятливий перебіг бронхіальної астми і патології щитовидної залози та їх вплив на ріст та розвиток дитини, при поєднанні цих патологій, обумовлює актуальність цієї проблеми, вибір напряму, мету і задачі даного дослідження. Співставлення ступеню виразності імунологічної відповіді у хворих на БА з дифузним зобом і з незміненою щитовидною залозою не виявило достовірних відмінностей в реагуванні основних ланок імунної системи. Загальні тенденції цих змін в клінічних групах мали однотипний характер.. [84].

Дослідження мокроти хворих на БА дозволили виявити суттєві зміни у співвідношенні клітин цитограми. Визначені порушення виявлялись у вигляді підвищення питомої ваги еозинофілів, нейтрофілів з одночасним зниженням питомої ваги та функціональної активності альвеолярних макрофагів, тобто спостерігався „макрофагальний дефіцит”, який визначає депресію місцевої захисної функції легень. Аналіз функціональної активності клітин показав порушення функціональних можливостей альвеолярних макрофагів із зниженням адгезивної та поглинальної здатності на фоні активації внутрішньоклітинного киснезалежного метаболізму. Підвищення показників НСТ-тесту визначає неможливість розвитку адекватного респіраторного вибуху й обумовлює зниження антимікробних властивостей клітин міцевго захисту[86].

ВТОРИННА ІМУННА НЕДОСТАТНІСТЬ

В літературі накопичено ряд робіт, присвячених розвитку вторинної імунологічної недостатності, значенню котрій в патогенезі основного захворювання раніше приділялось недостатньо уваги. Однак попередження або усунення вторинних імунодефіцітних станів (ІДС) сприяє більш повному видужанню, попереджує перехід гострого захворювання в затяжне або хронічне. В основі розвитку вторинної імунної недостатності лежить зниження функціональної активності Т- та В-системи імунітету, макрофагів або системи комплементу, послабляючої відповідь організму на причинний агент або на інші антигени. Частіше всього імунологічна недостатність розвивається під впливом бактеріальних та вірусних інфекцій, при голодуванні, лікуванні антибіотиками та під впливом інших фізичних, хімічних і інших дій на організм.

Вивчення імунного статусу при БА дозволило виявити ряд дефектів в імунній системі, які стосуються конкретних її ланок - клітинного та гуморального імунітету і неспецифічних факторів захисту, причому імунологічні дефекти стосувалися як системного, так і місцевого імунітету та виражались в зміні не тільки кількісних, але і функціональних показників.

Виявлено також підвищення бактерицидно-метаболічної активності нейтрофілів і незначне пригнічення внутрішньоклітинного кисневозалежного метаболізма моноцитів на тлі зниження їх функціонального резерва, що свідчить про наявність у обстежених хворих на БА імунної недостатності[57].

До неспецифічних противірусних імунних механізмів відносяться сироваткові інтерферони (ІФН) та натуральні кілери (НК) [63]. Система ІФН виконує ключові контрольно-регуляторні функції, направлені на створення несприйнятливості клітин до вірусних інфекцій, підтримку гомеостазу оранізму, здійснює імуномодулюючу дію[67]. НК-це субпопуляція лімфоцитів зі спонтанною літичною активністю вірус-залежних та пухлинних клітин[68]. Відомо, що алергічна схильність великою мірою залежить від рівня цитокінів, окрема ІФН-γ[69]. Різноманітні стресорні впливи також впливають переважно на неспецифічні імунні механізми, такі як ІФН та НК- цитотоксичність[70].

У хворих на БА виявлена знижена здатність мононуклеарів та антиген-специфічних Т-клітин периферичної крові виробляти ІФН-γ [71]. Разом з тим, підвищена продукція ІФН при важкому перебігу БА може відігравати патогенетичну роль, підтримуючи еозинофільне запалення [72, 73]. Щодо НК в літературі немає однозначних поглядів на роль і рівень активності цих клітин при БА[68]. З метою уточнення показань для імунокорекції необхідне виявлення рівня показників неспецифічних противірусних імунних механізмів та їх захисне значення у хворих на БА різної важкості.

ПОРУШЕННЯ Т- і В- ІМУНІТЕТУ

За даними чисельних досліджень для хворих на БА характерним є зменшений вміст в крові Т- та В-лімфоцитів [6,7,8]. При цьому можна було б припустити, що зменшення кількості імунокомпетентних клітин у хворих на БА пов¢язано з їх перерозподілом в шоковий орган. Проте при вивченні місцевого імунітету в лаважному вмісті також відмічено низький вміст Т-, В-лімфоцитів та макрофагів. У хворих на БА відмічено не тільки знижений загальний вміст Т- та В-лімфоцитів, але і визначаються суттєві зміни субпопуляційного складу клітин.

Так, порівняно із здоровими, у них знижене число Т-лімфоцитів (СD3+), відмічена тенденція до зниження субпопуляцій лімфоцитів - Т-хелперів та Т-супресорів (СD4+ та СD8+ відповідно) та імунорегуляторногоіндексу (ІРІ), визначаємого у вигляді співвідношення СD4+/СD8+ [6,7,8, 9].

Імунологічне обстеження дітей дошкільного віку відзначило вірогідне (р<0,05) підвищення сироваткового рівня IgG і зниження вмісту IgA при нормальних концентраціях IgМ, що свідчить про зниження гуморального імунітету[57].

Встановлено, що дефіціт Т-системи спостерігається у всіх періодах бронхіальної астми, проте найбільш виражений він у міжприступному періоді. Поряд з цим простежується недостатність Т-лімфоцитів-супресорів, що в кінцевому результаті мабуть є провідним фактором розвитку патогенезу атопічної бронхіальної астми. У всіх фазах ядухи в даній групі дітей зростає значення співвідношення хелпери/супресори. Слід зазначити, що порушення співвідношення відбувається за рахунок зменшення вмісту Т-лімфоцитів-супресорів на фоні субнормальної кількості хелперів. Недостатність Т-лімфоцитів, особливо Т-супресорів, є провідною в патоімуногенезі. Функціональна недостатність клітинного імунітету сприяє зниженню місцевого імунного захисту, зменшенню елімінації чужерідних в антигенному відношенні сполук. Все в комплексі створює передумови підвищеного синтезу антитіл класу ІgЕ-маркера атопії. Концентрація загального ІgЕу 94,7% обстежених дітей була вища у 1,5-10 разів, ніж віковий норматив[57]. При атопічній формі БА діагностована дизімуноглобулінемія: так, приступний період характеризувався підвищенням вмісту ІgG, М та зниженим рівнем Іg А; післяприступний період знаменувався збільшенням концетрації Іg А в сироватці крові у поєднані із підвищеним вмістом ІgGта IgМ. Міжприступний період характеризували: високий вміст ІgА і IgМ, а Іg G нормалізувався.

ЦІК

Встановлено високий вміст циркулюючих імунних комплексів (ЦІК) протягом усіх періодів ядухи з максимальним значенням в післяприступному проміжку, що приблизно в 8 разів перевищували показники контрольної групи. Вищезгадане можна пояснити тим, що алергічні реакції за участю ЦІК протікають сповільнено, а тому максимально проявляються після приступу ядухи. Підвищена концентрація ЦІК поєднувалась із збільшенням ІgG і IgМ, як найбільш частих складових частин ЦІК.

А.І. Сукачева та співавт. [10] виявили дисімуноглобулінемію різного ступеня вираженості у хворих БА залежно від тяжкості перебігу захворювання.

В приступному періоді відмічалось підвищення ІgМ у хворих всіх груп. У дітей з легким епізодичним та персистуючим перебігом відмічалось збільшення ІgА , а з наростанням важкості захворювання показники ІgА та ІgG знижувались[10].

Н.Г. Бичкова та співавт. [93].досліджували гуморльну ланку імунітету у хворих на БА дітей в період ремісії при наявності в крові специфічних ІgG- та ІgМ-антитіл до Chlamydiapneumoniae та персистенції збудника у дітей 1-6 років (І підгрупа) встановлено недостовірне зниження концентрації ІgG- та ІgМ-антитіл при підвищенні вмісту ІgА, та вірогідне зниження їх вмісту у дітей старшої вікової групи, що може бути обумовлене більшою тривалістю захворювання на фоні зниження кількості CD4+клітин. Зниження концентрації сироваткових імуноглобулінів може бути пов”язане ще й з тим, що вони є складовою частиною циркулюючих імунних комплексів (ЦІК), рівень дрібно- та середньомолекулярних фракцій яких є достовірно підвищеним. Так, у дітей І групи при зниженні на 61,32% кількості великомолекулярних ЦІК із константою седиментації >19S порівняно з нормою спостерігається підвищення вмісту високопатогенних середньо- (на 73,71%) та дрібномолекулярних (на 307,34%) ЦІК.. Аналогічно і у дітей старшого віку рівень патогенних середньо- та дрібномолекулярних ЦІК перевищував дані у здорових дітей на 67,05% та 343,12% відповідно при дефіциті фізіологічних високомолекулярних ЦІК на 56,87%. Підвищення концентрації патогенних ЦІК у дітей обох груп, хворих на ронільу астму, в період ремісії супроводжується також у дітей старшого віку порушенням метаболічної акивності нейтрофілів, їх поглинаючої та переварювальної функції, що сприяє порушенню елімінації ЦІК із організму. Крім того, при знженні фагоцитарної активності середньо- та дрібномолекулярні ЦІК можуть активувати систему комплемента за альтернативним шляхом і, таким чином, сприяти підтримці запального процесу в бронхолегеневій системі[94,95]. Таким чином, дослідниками встановлено, що у дітей, хворих на бронхіальну астму, в період ремісії спостерігаються зміни в імунній системі, більш виражені при наявності в крові високих титрів специфічних ІgG- та ІgМ-антитіл проти Chlamydiapneumoniae, та персистенції збудника в І підгрупі дітей, які поширюються на всі ланки імунної сстеми та мають прояви вторинного імунодефіциту, що потребує для подовження періоду ремісії застосування імунокоригуючої, адаптогенної та сорбційної терапії.

ПОРУШЕННЯ СЕКРЕТОРНОГО ІМУНІТЕТУ

А.М. Борисова та співавт. [6] при вивченні бронхіального секрету та слини хворих на інфекційно-алергічну БА виявили у них достовірно знижений вміст SІgА. Низький рівень SІgА у хворих на БА, можливо, пояснюється сполученням антитіл в результаті масового надходження антигену або є наслідком зниження кількості ІgА-наявних плазматичних клітин із-за тривало протікаючого інфекційного процесу в слизових бронхів.

При дії бактеріальних факторів відбувається збільшення проникливості епітеліального бар”єра, що запускає місцеву імунну відповідь. Спостерігається збільшення синтезу sIgA, підвищення продукції сироваткових IgМ та ІgG, які в складі циркулюючих імунних комплексів(ЦІК) відкладаються на слизовій оболонці. Гіпепродукція ЦІК блокує Т-супресори,які можуть регулювати місцеву імунну відповідь і, таким чином, формується порочне коло, котре є одним із важливих механізмів хронізації імунного запального процесу.Виходячи із отриманих результатів, в терапії БА з АРС необхідно враховувати персистенцію патогенної флори на слизових оболонках і, відповідно, призначати імунотропні препарати для корекції виникаючих порушень місцевого імунітета[82].

Недостатність SІgА є однією з важливих ланок в генезі бронхіальної астми. Зниження показників місцевого імунітету в значній мірі сприяють розвитку вірусно-бактеріальних інфекцій в бронхолегеневій системі, персистенції збудників в нижніх дихальних шляхах. Це сприяє хронізації запального процесу і ремоделюванню бронхів.У дітей з проявами синдрому недиференційованої дисплазії сполучної тканини (НДСТ), хворих на бронхіальну астму в періоді загострення, відмічається значно знижений рівень одного із найважливіших гуморальних факторів в системі місцевого захисту—SІgА. Найнижчий рівень SІgА в слині виявлено у дітей з проявами НДСТ, де він становив 97,1±1,3г/л в порівнянні з контрольною групою SІgА — 470,94±14,52г/л (р<0,001). Оцінка змін SІgА в слині, який достовірно підвищився після лікування в усіх групах (р<0,001), свідчить про значне підвищення його у дітей, які в процесі лікування отримували препарат Кардонат (ІІ-група) - до 401,39±9,91г/л, та препарат Тіотріазолін (ІІІ-група) — до 379,93±5,92г/л, (р<0,001) та на відміну від дітей, що отримували тільки базову терапію (І-група)- до 220,0±11,89г/л, (р<0,001).Отже, включення препаратів Крдонат та Тіотріазолін в комплексне лікування дітей, хворих на БА, позитивно впливає на стан неспецифічного захисту слизових оболонок, SІgА зокрема, шляхом покращення метаболізму в тканинах, що страждають від гіпоксії та гіпоксемії [87].

ЦИТОКІНИ

Гостра запальна реакція ініціюється внаслідок активації тканинних макрофагів та секреції запальних цитокінів, зокрема ФНП-a, ІЛ-1 та ІЛ-6 [11, 12], котрі є причиною багатьох локальних та системних змін, знайдених при розвитку гострої запальної відповіді. Перебіг та інтенсивність запальної відповіді контролюється деякими цитокінами. За даними Є.В. Нікітіна та співавторів підтип інтерлейкіну-1— IL-1b одним із перших включається до відповідної захисної реакції при дії патогенних факторів[41,42,43, 44, 45] Цей цитокін індукує продукцію ІЛ-2, ІЛ-3, ІЛ-6, інтерферону-γ (ІФН-γ) та фактора некрозу пухлин (ФНП).

ІЛ-1 є головним медіатором розвитку як місцевої запальної реакції, так і гострофазової відповіді на рівні організму. Дія ІЛ-1 спрямована на стимуляцію комплексу захисних реакцій, що призводить до обмеження розповсюдження інфекції, елімінації патогенів, які проникли усередину організму, та відновлення цілісності ушкоджених тканин. [46,47,48, 49]. Слід враховувати, що гіперпродукція ІЛ-1 супроводжується симптомами запалення і може бути центральною ланкою патогенезу неінфекційних та інфекційних захворювань[44,45,49]. Цей цитокін індукує продукцію ІЛ-2, ІЛ-3, ІЛ-6, інтерферону-γ (ІФН-γ) та фактору некрозу пухлин (ФНП). Зокрема, ТФР-b, ІЛ-4, ІЛ-10 приймають участь в обмеженні рівня запальної відповіді шляхом пригнічення секреції запальних цитокінів, зокрема ІЛ-1 та ФНП-a [13], регулюючи таким чином ступінь тканинних пошкоджень. При довгій присутності в організмі чужорідного антигену розвивається хронічне запалення. В розвитку хронічного запалення центральну роль відіграє ІФg, а також ФНП-a і ІЛ-1, котрі секретуються відповідно Тh1-клітинами і макрофагами [14]. ІФg активує макрофаги, стимулюючи посилення експресії ними молекул МНС класу ІІ, продукції цитокінів, зокрема ФНП-a і ІЛ-1 та бактерицидної активності.ІЛ-1, в свою чергу, підсилює активність Тhg 1-клітин, стимулюючи секрецію ними ІФg, а ІФg і ФНПa, діючи синергічно, індукують ненормально високу експресію молекул міжклітинної адгезії (ІСАМ-1, ЕЛАМ-1 і МНС класу 1), сприяючих акумуляції більшої кількості клітин в різних ділянках тіла. При цьому активовані макрофаги визивають багаточисельні пошкодження навколишніх тканин. Використання ряду заходів, направлених на обмеження ефекторної активності Тh1-хелперних клітин і макрофагів, а також знижений рівень ІФg, ФНПa і ІЛ-1 в гирлі запалення, може бути рекомендовано в таких випадках при визначенні стратегії протизапальної імунотерапії. В якості природних інгібіторів активності цих цитокінів можут бути використані ІЛ-4, ІЛ-10, ТФРb, ІЛ-1- рецепторний антогоніст (ІЛ1ра), а також розчинні фрагменти для ІЛ-1 і ФНПa.

За даними М.І. Товт-Коршинської та співавт. у хворих на БА персистуючого легкого, середньо-важкого та важкого перебігу виявлене зниження НК активності мононуклеарів крові, порівняно з хворими БА інтермітуючого перебігу. Ці зміни пов”язані з інфекційно-залежним компонентом (переважно вірусним) у патогенезі захворювання. Визначалися також підвищені рівні сироваткового ІФН при персистуючій БА різного ступеня важкості, порівняно з групою здорових дітей: (6,2±4)log [63]. При інтермітуючій БА середні параметри цього показника були в межах норми..

Звертає на себе увагу, що при нормальних значеннях ІФН при інтермітуючій БА спостерігалися нормальні значення НК-активності, а підвищені показники ІФН при персистуючій БА супроводжувалися пригніченням функцій НК клітин, що свідчить про більш виражений дисбаланс противірусного захисту при персистуючій БА. Не виключено, що певний рівень сироваткового ІФН є результатом компенсаторних механізмів, які виникають внаслідок недостатності НК.. Відмічена позитивна кореляція вмісту ІФН з величиною ШОЕ (К=0,65), що вказує на зв”язок показника з вираженням запального процесу.

Виявлено виражений зворотний зв”язок між частотою ГРВІ та рівнем сироваткового ІФН (К=-0,60), частотою ГРВІ та НК активністю (К=-0,56), вказує на те, що вищі значення цих показників сприяють захисту від ГРВІ у хворих на БА. Поряд з тим, відмічена різного характеру кореляційна залежність частоти ГРВІ з цими параметрами при різній важкості БА.

Зниження НК активності було пов”язане з частими ГРВІ (виражений зворотний кореляційний зв”язок між показниками) при інтермітуючій БА, а також при персистуючій легкій та середньої важкості перебігу хвороби.При важкій персистуючій БА коефціент кореляції між показниками був мінімальний. Знижений рівень сироваткового ІФН, як і у випадку з НК активністю, був пов”язаний з більш частими ГРВІ при легкій БА і середній важкості перебігу захворювання.При важкій БА кореляційний зв”язок був навіть позитивний, вказуючи на те, що більш високий рівень ІФН практично не сприяв захисту від ГРВІ. [63]. Тобто, якщо при легшому перебігу БА підвищені значення сироваткового ІФН та НК активності сприяли захисту від ГРВІ, то при важкому персистуючому перебігу — очевидно ні. Згідно літературних даних, підвищена продукція ІФН при важкому перебігу БА може відігравати навіть патогенну роль, підтримуючи еозинофільне запалення[72, 73]. Відомо також, що високі дози препаратів ІФН викликають загострення БА, сприяють погіршенню психологічного стану хворих, зокрема виникненню депресій [74, 75].