COMPARATIVE ANALYSIS OF INFORMATIVE-DIAGNOSTIC PROPERTIES OF MUCOSA IMMUNE-REACTIVITY PARAMETERS


Cite item

Full Text

Abstract

Aim. Study the features of immune-reactivity expression in mucosa depending on their topicity and etiopathogenesis of the pathological process. Materials and methods. Data from 30 clinically healthy children and 77 children with acute and recurrent diseases of respiratory tract: 51 - with acute and 15 - with chronic bronchitis; as well as 132 women: 41 - with active stage of acute urogenital chlamydia infection, 29 - with recurrent chronic process, 30 - with non-recurrent form and 32 clinically healthy women were analyzed. Saline and urogenital tract mucosa discharge was analyzed for IgG, sIgA and secretory component, IL-1β, 4, 6, 8, 9, 10, 12, IFNγ, TNFα and GM-CSF, TLR-2, TLR-3, TLR-4, TLR-8 gene expression levels as well as content of lysozyme, total protein and leucocytes. Results. Solidity, universality and practically single-stage triggering of mucosa immune reaction mechanisms to intervention by foreign agents regardless of their localization was confirmed. A dependence of immune-reactivity expression on the form of pathologic process, its localization and qualitative and quantitative characteristics of the infectious agents was clearly seen. The highest level of clinical-laboratory and immunological parameters is inherent for patients with acute processes in urogenital tract (cervical canal and urethra), especially cause by mixed infections. Conclusion. Immune diagnostic parameters of mucosa among which TLR system is especially notable have high information properties allowing not only diagnostics of inflammatory process but also differentiating its form and character our course.

Full Text

ВВЕДЕНИЕ Слизистые открытых полостей макроорганизма имеют самую критическую локализацию: граничат с окружающей средой и потому отличаются высокой степенью доступности для разнообразных биологических факторов (микробов, антигенов и аллергенов), стремящихся проникнуть во внутреннюю среду макроорганизма. Противодействие массивной интервенции слизистых обеспечивает их мощная барьерная функция, которая предотвращает адгезию чужеродных агентов на поверхности самих слизистых и их дальнейшую инвазию. Эффективность такого противодействия, т.е. колонизационной резистентности, реализует эволюционно сложившийся комплекс механизмов и факторов, сочетающих в себе механическую барьерную функцию слизистых, разнообразные факторы врожденной противоинфек-ционной защиты (лейкоциты, опсонины, лизоцим, молекулы TLR и др.), факторы адаптивного иммунитета (секретируемые или диффундируемые молекулы иммуноглобулинов и цитокины, иммунокомпетентные клетки) и ряд других [1, 15, 19, 20]. Совершенно очевидно, что, исследуя показатели иммунореактивности слизистых, мы можем не только оценивать их готовность к противостоянию интервенции чужеродных агентов, но также диагностировать местные проявления инфекционного процесса и прогнозировать его развитие. Так, авторами ранее были получены результаты, которые продемонстрировали высокую диагностическую значимость факторов иммунитета, определяемых в секретах и отделяемом слизистых бронхо-легочного дерева и урогенитального тракта [2 - 10, 12 - 14, 16 - 18]. Перспективность лабораторного тестирования локально экспрессируемых клинико-лабораторных и иммунологических показателей акцентируется применением неинвазивных методов диагностики и забора исследуемого материала. Между тем, в отмеченных выше публикациях был обозначен ряд аспектов, представляющих интерес как для клиниколабораторной диагностики, так и для инфекционной иммунологии. В частности, остаются неясными закономерности и особенности экспрессии иммунореактивности слизистых в зависимости от топики и этиопатогенеза инфекционного процесса, что должно найти отражение в вариациях информативности иммунодиагностических показателей. Это определило цель настоящего исследования - проблема будет рассмотрена на примере инфекций бронхо-легочного дерева и урогенитального тракта. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ Материалом исследования служили ранее опубликованные авторами результаты клинико-лабораторного, иммунологического и микробиологического обследования пациентов с воспалительными заболеваниями урогенитального и респираторного трактов [2 - 10, 12 - 14, 16 - 18]. Всего проанализированы данные 30 клинически здоровых детей и 77 детей с острыми и рецидивирующими заболеваниями респираторного тракта в возрасте 3 - 14 лет: 51 - с острым и 15 - с хроническим бронхитом; а также 132 женщин в возрасте 20 - 38 лет: 41 - с активной стадией острой урогенитальной хламидийной инфекции, 29 - с рецидивами хронического процесса, 30 - с безрецидивной формой и 32 клинически здоровые женщины. Критерии постановки диагноза приведены в ранее опубликованных статьях. При проведении обследования у всех пациентов было получено информированное согласие на процедуру забора биологического материала и разъяснены цели исследования. У пациентов с заболеваниями респираторного тракта анализировали клинико-лабораторные и иммунологические показатели слюны, а у пациентов с заболеваниями урогенитального тракта - мазков-соскобов и отделяемого слизистых цервикального канала, уретры и влагалища: содержание иммуноглобулинов (IgG, sIgА) и свободного секреторного компонента (sc), ИЛ-1Р, 4, 6, 8, 9, 10, 12, y-иФн, а-ФНО и ГМ-КСФ, уровень экспрессии генов TLR-2, TLR-3, TLR-4, TLR-8, а также содержание лизоцима, общего белка и лейкоцитов. Методики забора, хранения и транспортировки биоматериала и исследований уровня означенных показателей приведены в ранее опубликованных статьях [2-10, 12-14, 16-18]. Статистическую обработку результатов исследований проводили с использованием методов параметрической и непараметрической статистики с помощью Microsoft Excel 2007 и SPSS [11]. РЕЗУЛ ЬТАТЫ Анализ результатов исследования клинико-лабораторных данных пациентов с урогенитальной хламидийной инфекцией показал (табл. 1), что независимо от формы процесса общим признаком формирования локальной (местной) противоинфекци-онной защиты в пределах слизистых является повышение уровня ИЛ-1Р, 6, 8, а-ФНО, IgG, sIgA и sc-фрагмента, а также количества лейкоцитов. При этом наиболее высокий уровень перечисленных показателей был характерен для острого процесса, а минимально повышенный относительно здоровых индивидуумов - для лиц с хроническим нерецидивирующим процессом. Исключение составил уровень IgG, наивысшие значения которого были характерны для пациентов с рецидивом хронического процесса. Следует также отметить, что при всех формах патологического процесса уровень ИЛ- 9 и 12 незначительно колебался в пределах нормальных значений. Примечательным является тот факт, что у пациентов с хронической нерецидивирующей формой процесса, организм которых, как считается, освободился от возбудителя, отдельные механизмы остаются активированными, хотя и в меньшей степени. С одной стороны, это можно расценить как незавершенность программы эрадикации инфекционного агента, несмотря на видимость клинического благополучия (отсутствие симптомов рецидива в течение 1 и более года). С другой, сохраняющаяся активность иммунной защиты на локальном уровне может отражать поддерживаемую на приемлемом уровне готовность местного иммунитета к новой микробной интервенции. Таблица 1. Сравнительные значения клиниколабораторных и иммунологических показателей у пациентов с воспалительными заболеваниями цервикального канала (относительно клинически здоровых людей) Оцениваемые факторы Острый процесс Рецидив хронического процесса Хроническая нерецидивирующая форма TLR-2 3,35* 0,34* 1,10 TLR-4 2,52* 0,58* 0,98 ИЛ-10 695,37* 53,96* 11,32* ИЛ-4 6,24* 4,42* 1,56 ИЛ-6 179,28* 29,16* 8,15* ИЛ-8 28,20* 20,75* 3,82* ИЛ-9 1,26 1,44 1,39 ИЛ-10 3,03* 3,84* 1,55 ИЛ-12 1,13 0,68 1,08 Y-ИФН 132,80* 8,53* 1,43 а-ФНО 53,72* 9,75* 2,75* ГМ-КСФ 2,98* 3,55* 1,15 IgG 4,86* 6,27* 1,69* sIgA 6,44* 3,96* 2,23* sc 5,97* 4,05* 2,24* Общий белок 4,00* 4,77* 1,17 Лейкоциты 10,70* 3,70* 2,03* Примечание. * Статистически значимое отличие (p<0,05). В ходе анализа были также обнаружены отличительные особенности иммунного реагирования отдельных сценариев развития инфекционного процесса. Так, для острого (первичного) процесса по сравнению с рецидивом хронического был характерен высокий уровень TLR-2, 4 и у-ИФН. В то же время, пациенты с рецидивом хронического процесса демонстрировали дефицит уровня TLR-2, 4, который был даже ниже значений контрольной группы в 2,9 и 1,7 раза, соответственно (p<0,05). У пациентов с рецидивом хронического процесса и безре-цидивной формой также был ряд отличий. Оказалось, что рецидив процесса сопровождается повышением уровня ИЛ-4, у-ИФН, белка и микробной обсемененности биотопа на фоне резкого снижения уровня экспрессии эпите-лиоцитами TLR-2 в 3,0 и TlR-4 в 2,6 раза (p<0,05). Сопоставление уровня экспрессии иммунореактивности в различных отделах урогенитального тракта показало, что при остром воспалительном поражении уретры, как и в цервикальном канале, резко повышался уровень экспрессии эпителиоцитами TLR-2, 4 в 3,1 и 2,1 раза и лейкоцитоз в - 9,8 раза (p<0,05). При рецидиве хронического процесса в уретре уровень TLR-2, 4 также заметно снижался в 3,4 и 3,8 раза, соответственно, при сохранении 2-кратно повышенного лейкоцитоза (p<0,05) по сравнению с клинически здоровыми женщинами. Кроме того, в этом отделе также обнаруживалась реакция со стороны системы TLR и лейкоцитов. Следует отметить, что выраженность локальной реакции иммунной системы в пределах слизи- Таблица 2. Сравнительные значения клинико-лабораторных и иммунологических показателей у пациентов с воспалительными заболеваниями респираторного тракта (относительно клинически здоровых людей) Оцениваемые факторы Острый бронхит Рецидив хронического бронхита TLR-2 5,79* 1,34 TLR-3 5,71* 1,79 TLR-4 4,66* 1,39 TLR-8 10,09* 1,62 ИЛ-10 47,04* 7,53* ИЛ-8 9,40* 8,50* у-ИФН 4,09* 1,44 а-ФНО 4,09* 1,44 ГМ-КСФ 5,45* 3,14* IgG 2,53* 1,52 sIgA 4,83* 2,25* sc 2,01 2,01 Лизоцим 0,50 0,71 Общий белок 1,14 0,70 П римечание. * Статистически значимое отличие (p<0,05). стых цервикального канала и уретры была практически идентичной и намного более высокой при остром процессе. В отличие от двух предыдущих структур урогенитального тракта, слизистая влагалища практически не демонстрировала какой-либо вариации в экспрессии эпителиоцитами TLR-2, 4, что может быть объяснено анатомо-физиологическими особенностями строения органа. Между тем, вагинальная инфекция закономерно сопровождалась лейкоцитозом, практически неразличимым по интенсивности при остром процессе и рецидиве хронического. Клинико-лабораторное обследование пациентов с воспалительными заболеваниями респираторного тракта обнаружило (табл. 2), что общим для патогенеза как острого, так и хронического бронхита явилось заметное повышение в исследуемом материале уровня ИЛ-1Р, 8, ГМ-КСФ и sIgA и снижение активности лизоцима. При этом наиболее высокие значения данные показатели имели при остром процессе. Примечательно, что уровень sc и общего белка практически не менялся при развитии патологического процесса. Вместе с тем, отличительной особенностью острого процесса в сравнении с рецидивом хронического явилось почти 6-кратное превышение уровня TLR-8; почти 4-кратное - TLR-2; 3-кратное - TLR-3, 4, у-ИФН и а-ФНО. При сопоставлении реакций слизистой двух биотопов (цервикального канала и бронхов), относящихся к различным системам органов, было обнаружено совпадение основных векторов их иммунореактивности в процессе развития острого патологического процесса по всем исследованным показателям. Однако в слизистой цервикального канала выявляли существенно более высокий уровень ИЛ-1, 8, у-ИФН, а-ФНО, а также sc. В то же время, в секрете бронхов отмечали более высокий уровень ГМ-КСФ и повышенную экспрессию TLR-2,4 эпителиоцитами. В случае рецидива хронического процесса общим было существенное повышение только уровня ИЛ-1, 8, ГМ-КСФ, sIgA и sc. При этом иммунореактивность в цервикальном канале заметно доминировала. Кроме того, в слизистой этого участка тела человека, в отличие от бронхов, был резко повышен (в 5 - 6 раз) уровень у-ИФН, а-ФНО и IgG; а TLR-2,4 - наоборот, снижен соответственно в 3,9 и 2,4 раза (p<0,05). Взаимосвязь иммунореактивности и видовой и количественной характеристики этиологического фактора хорошо прослеживается по степени вовлечения в патогенез процесса системы TLR. Так, по сравнению с хламидийной моноинфекцией было отмечено существенное усиление экспрессии TLR-2 в 2,6 раза (p<0,05) в зоне цервикального канала при остром процессе, вызванным микст-инфекцией. Экспрессия TLR-4 была повышена у больных с острым процессом в цервикальном канале при инфицировании хламидиями и условно патогенными микроорганизмами (УПМ) в 2,8 раза (p<0,05). Сходная реакция эпителиоцитов наблюдалась при инфицировании хламидиями и УПМ у пациенток с рецидивом хронического процесса в зоне цервикального канала и уретры: уровень экспрессии TLR-4 был повышен в 9,7 и 2,0 раза соответственно (p<0,05). Иммунореактивность слизистых при острых бронхитах характеризовалась более высоким уровнем синтеза TLR-2,4 при инфекциях, вызванных УПМ, чем вирусными агентами. Кроме того, острые вирусные инфекции сопровождались снижением экспрессии TLR-4 в 1,75 раза. Наиболее высокая реакция проявилась при микст-инфекции. В этом случае уровень экспрессии TLR-2 был повышен в 3,1 раза при инфицировании вирусным агентом и в 2,4 раза при инфицировании УПМ. Для TLR-4 это соотношение составило соответственно 11,1 и 2,7 раза. Рецидив хронического процесса имел свои особенности. Так, уровень экспрессии TLR-2 более сильно зависел от агента, имеющего вирусную природу, а TLR-4 - от УПМ-инфекта. При этом микст-инфекции протекали на фоне депрессии как в случае поражения цервикального канала, системы TLR, что достаточно ярко проявилось в уровне экспрессии TLR-4 - снижение по сравнению с нормой было в 3,8 раза (p<0,05). ОБСУЖДЕНИЕ Таким образом, мы еще раз подтвердили тот факт, что реакция слизистых на интервенцию чужеродных агентов независимо от их локализации носит массивный характер. Она выражается в активации практически всех доступных механизмов и факторов защиты, что определяется критичностью самой ситуации и непредсказуемостью ее исхода в постоянно меняющихся условиях среды нашего обитания. Приведенные факты еще раз подчеркивают универсальность защитных механизмов иммунного реагирования, реализующихся при различных вариантах взаимодействия макро- и микроорганизма. Вместе с тем, несмотря на универсальность системы противоинфекционной защиты слизистых и практически одномоментный запуск ее компонентов, четко прослеживается зависимость экспрессии иммунореактивности от формы патологического процесса, его локализации и качественно и количественных характеристик инфекционного агента. Так, наиболее высокий уровень реагирования был свойственен слизистым урогенитального тракта: цервикальному каналу и уретре, а также микст-инфекциям. Между тем, представляет интерес особенность иммунного реагирования слизистых цервикального канала и уретры при рецидиве хронического инфекционного процесса. Создается впечатление, что данная форма течения патологического процесса представляет собой полноценную иммунную реакцию, возникающую на фоне повышения микробной нагрузки в условиях дефицита таких факторов как TLR-2, 4. Генез данного явления не вполне ясен. Это может быть результат дегенеративно-диспластических процессов, возникших в слизистой в ходе локальной микробной агрессии. Между тем, нельзя исключить вариант врожденного дефекта самих эпителиоцитов. Уровень реактивности при данной форме процесса снижен по сравнению с острым состоянием, так как, скорее всего, стратегия и тактика борьбы с конкретным возбудителем уже отработана. Результаты проведенного анализа, наряду с патогенетической значимостью, хорошо демонстрируют информационно-диагностические свойства большинства клинико-иммунологических показателей, среди которых наиболее выделяется система TLR. Совершенно очевидно, что детекция экспрессированных на мембране иммунокомпетентных клеток и эпителиоцитов TLR может позволить не только диагностировать инаппарантный инфекционный процесс, развивающийся в пределах слизистых, но и определить его форму. Это представляется важным для корректного выбора тактики лечения, обеспечения качества жизни пациента и осуществления профилактических мероприятий для предупреждения хронизации патологического процесса.
×

About the authors

A. V Karaulov

Sechenov First Moscow State Medical University

Moscow, Russia

Yu. V Nesvizhsky

Sechenov First Moscow State Medical University

Moscow, Russia

S. S Afanasiev

Gabrichevsky Moscow Research Institute of Epidemiology and Microbiology

Moscow, Russia

V. A Aleshkin

Gabrichevsky Moscow Research Institute of Epidemiology and Microbiology

Moscow, Russia

E. A Voropaeva

Gabrichevsky Moscow Research Institute of Epidemiology and Microbiology

Moscow, Russia

M. S Afanasiev

Sechenov First Moscow State Medical University

Moscow, Russia

A. V Aleshkin

Gabrichevsky Moscow Research Institute of Epidemiology and Microbiology

Moscow, Russia

V. A Metelskaya

Gabrichevsky Moscow Research Institute of Epidemiology and Microbiology

Moscow, Russia

O. G Grechishnikova

Gabrichevsky Moscow Research Institute of Epidemiology and Microbiology

Moscow, Russia

A. L Bairakova

Gabrichevsky Moscow Research Institute of Epidemiology and Microbiology

Moscow, Russia

E. A Egorova

Gabrichevsky Moscow Research Institute of Epidemiology and Microbiology

Moscow, Russia

Yu. N Urban

Gabrichevsky Moscow Research Institute of Epidemiology and Microbiology

Moscow, Russia

References

  1. Абатуров А.Э. Молекулярные механизмы неспецифической защиты респираторного тракта: распознавание патоген-ассоциированных молекулярных структур. Журн. здоровье ребенка. 2006, 2 (2): 14-18.
  2. Алешкин В.А., Воропаева Е.А., Афанасьев С.С. и др. Микробиология и иммунология дисбиозов респираторного и урогенитального трактов. Аллергология и иммунология. 2005, 6 (3): 354-355.
  3. Алешкин В.А., Караулов А.В., Байракова А.Л. и др. Связь уровней МРНК TLR-2 и TLR-4 с изменениями иммуноглобулинового профиля урогенитального тракта при урогенитальном хламидиозе у женщин. Иммунология. 2009, 30 (3): 165-170.
  4. Афанасьев С.С., Байракова А.Л., Воропаева Е.А. и др. Связь уровней экспрессии генов TLR-2 и TLR-4 с изменениями цитокинового профиля урогенитального тракта при урогенитальном хламидиозе у женщин. Естественные науки. 2008, 4: 62-73.
  5. Байракова А.Л., Воропаева Е.А., Алешкин В.А. и др. Интенсивность экспресссии TLR-2 и TLR-4 как критерии рековаленсценции и прогноза при урогенитальном хламидиозе. Российский журнал кожных и венерических болезней. 2011, 2: 42-48.
  6. Байракова А.Л., Воропаева Е.А., Алешкин В.А. и др. Уровни экспрессии TLR-2 и TLR-4 как прогностический критерий излеченности при хламидиозе. Эпидемиология и инфекционные болезни. 2010, 4: 35-42.
  7. Воропаева Е.А., Афанасьев С.С., Алешкин В.А. и др. Микробиологические и иммунологические критерии оценки эффективности лечения уреаплазмоза женщин. Журн. микробиол. 2007, 2: 65-70.
  8. Воропаева Е.А., Афанасьев С.С., Алешкин В.А. и др. Микробиологические и иммунологические характеристики дисбиотических нарушений биотопов слизистых оболочек респираторного и урогенитального трактов. Вестн. РАМН. 2006, 1: 3-5.
  9. Воропаева Е.А., Афанасьев С.С., Кудрявцева М.В. и др. Микроэкология и показатели гуморального иммунитета влагалища женщин с неспецифическими воспалительными заболеваниями гениталий. Журн. микробиол. 2005, 3: 65-69.
  10. Воропаева Е.А., Караулов А.В., Байракова А.Л. и др. Связь уровней экспрессии генов TLR-2 и TLR-4 с изменениями микробиоценоза урогенитального тракта при урогенитальном хламидиозе у женщин. Иммунопатология, аллергология, инфектология. 2008, 2: 68-76.
  11. Герасимов А.Н. Медицинская статистика: учебное пособие. М., Медицинское информационное агенство, 2007.
  12. Караулов А.В., Афанасьев М.С., Алешкин В.А. и др. Колонизационная резистентность слизистых цервикального канала как неотъемлемая составляющая местного иммунитета. Иммунология. 2011, 32 (1): 11-15.
  13. Караулов А.В., Алешкин В.А., Воропаева Е.А. и др. Показатели колонизационной резистентности слизистых ротоглотки как объективные критерии мукозального иммунитета при бронхитах у детей. Иммунология. 2012, 33 (5): 255-259.
  14. Караулов А.В., Афанасьев С.С., Алешкин В.А. и др. Роль микробиоценозов и врождённого иммунитета в мукозальных защитных реакциях и развитиии воспаления. Физиология и патология иммунной системы. Иммунофармакогеномика. 2013, 17 (4): 3-10.
  15. Макаров О.В., Алешкин В.А., Савченко Т.Н. и др. Инфекции в акушерстве и гинекологии. М., Медпресс-информ, 2009.
  16. Метельская В.А., Алешкин В.А., Воропаева Е.А. и др. Колонизационная резистентность и иммунологическая реактивность слизистых ротоглотки у детей в норме и при бронхолегочных заболеваниях. Вестн. РАМН. 2010, 7: 10-15.
  17. Топтыгина А.П., Афанасьев С.С., Байракова А.Л. и др. Особенности индукции местного иммунного ответа у больных урогенитальным хламидиозом. Российский иммунологический журнал. 2009, 3 (20): 171-176.
  18. Топтыгина А.П., Метельская В.А., Воропаева Е.А. и др. Изменение в цитокиновом профиле сыворотки крови и слюны детей при остром и хроническом бронхите. Российский иммунологический журнал. 2011, 5 (14; 2): 145-149.
  19. Хаитов Р.М. Физиология иммунной системы. М., ВИНИТИ РАН, 2001.
  20. Pioli P.A., Amiel E., Schaefer T. M. et al. Differential expression of toll-like receptors 2 and 4 in tissues of the human female reproductive tract. Infect. Immun. 2004, 72 (1): 5799-5806.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2014 Karaulov A.V., Nesvizhsky Y.V., Afanasiev S.S., Aleshkin V.A., Voropaeva E.A., Afanasiev M.S., Aleshkin A.V., Metelskaya V.A., Grechishnikova O.G., Bairakova A.L., Egorova E.A., Urban Y.N.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: ПИ № ФС77-75442 от 01.04.2019 г.


This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies