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

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

Supplementary files