Розділи:
Дослідженнями доведено
Особливості імунозапальних реакцій під час загострення хронічного обструктивного захворювання легенів
сторінки: 61-63
Хронічні обструктивні захворювання легенів (ХОЗЛ) залишаються однією з найпоширеніших серед населення розвинених країн патологій. Основним механізмом прогресування захворювання із залученням у патологічний процес стінки бронха, інтерстиціальної тканини й ендотелію судин є хронічне запалення [12]. Серед чинників, які призводять до прогресувального перебігу захворювання, важливе значення мають часті та тривалі загострення патології та розвиток у таких хворих імунодефіцитних станів [7]. Основними клітинами запалення у хворих на ХОЗЛ є нейтрофіли, макрофаги та CD8+-Т-лімфоцити, підвищену кількість яких виявляють у мокротинні, бронхоальвеолярному змиві (БАЗ) та під час гістологічного дослідження тканини легенів [10, 11].
Активацію імунної відповіді організму регулюють цитокіни, дисбаланс яких поряд зі змінами в імунному статусі зумовлює прогресування захворювання [2]. Досі триває обговорення питання щодо ролі й особливостей імунного запалення як патогенетичного чинника в розвитку і прогресуванні ХОЗЛ, тому вивчення особливостей імунозапальних реакцій у таких хворих не втрачає своєї актуальності.
Метою роботи було визначення функціонального стану Т-лімфоцитів, нейтрофільних гранулоцитів і моноцитів, рівнів прозапальних цитокінів (фактора некрозу пухлин-α (TNF-α) та інтерлейкіну-8 (IL-8) у периферійній крові та вивчення кількісних і функціональних характеристик макрофагів і нейтрофільних гранулоцитів, вмісту цитокінів у бронхоальвеолярному змиві в разі загострення ХОЗЛ.
Матеріали та методи дослідження
Обстежено 30 хворих на ХОЗЛ в стадії загострення, які проходили стаціонарне лікування у відділеннях ДУ «Національний інститут фтизіатрії і пульмонології імені Ф.Г. Яновського АМН України». Клінічний діагноз ХОЗЛ встановлювали відповідно до прийнятих класифікаційних рекомендацій на підставі даних загального клінічного, функціонального, бронхологічного обстежень і верифікували за стадіями захворювання відповідно до наказу МОЗ України № 128 від 19.03.2007 р. [4]. Серед обстежених було 16 (53,3%) чоловіків і 14 (46,7%) жінок. Середній вік хворих становив 57,4±2,6 року, при цьому більшість (56,7%) обстежених були старшими 60 років. Середня тривалість захворювання становила 12,6±2,4 року (від 2 до 30 років), середня тривалість загострення – 1,88±0,24 міс (від 2 тиж до 3 міс). У 7 (23,3%) хворих спостерігали легкий перебіг ХОЗЛ, у 14 (46,7%) – середнього ступеня тяжкості, в 9 (30,0%) пацієнтів — тяжкий. У 23 (76,7%) хворих було виявлено супутню ішемічну хворобу серця.
У 10 хворих на ХОЗЛ було проведено бронхологічне дослідження. Як контрольні показники використано дані дослідження БАЗ у 14 практично здорових людей, отримані в нашій лабораторії [9], і 20 практично здорових осіб – донорів крові.
Визначали загальну кількість лейкоцитів з підрахунком вмісту лімфоцитів, нейтрофільних гранулоцитів і моноцитів в периферійній крові та клітинний склад БАЗ. За допомогою двоколірної проточної лазерної цитометрії з використанням моноклональних антитіл (Сaltag laboratories, США) проводили фенотипування популяцій Т-лімфоцитів із визначенням відносного та абсолютного вмісту в крові Т-лімфоцитів (CD3+19-), субпопуляції Т-хелперів/індукторів – CD4+8- і Т-супресорів/кілерів – CD4-8+. Для оцінки їх активності використовували показник інтенсивності флуоресценції (ІФ) [1]. Фагоцитарну активність нейтрофільних гранулоцитів та моноцитів периферійної крові, нейтрофілів і альвеолярних макрофагів БАЗ визначали за їхньою здатністю до поглинання часток латексу (підраховували показник фагоцитозу (ПФ – кількість фагоцитуючих клітин) і фагоцитарне число (ФЧ – показник активності кожної окремої клітини) та рівнем кисеньзалежного метаболізму, який оцінювали в НСТ-тесті, враховували відсоток НСТ-позитивних клітин і цитохімічний показник (ЦХП), що відображає активність продукції супероксидного аніону в кожній клітині [6].
Вміст цитокінів в сироватці крові та БАЗ визначали методом імуноферментного аналізу з використанням комерційних тест-систем: TNF-α – ТОВ «Протеиновый контур» (С.-Петербург, Росія); IL-8 – «Цитокин» (С.-Петербург; Росія).
Статистичну обробку отриманих даних проводили методами параметричної (t-критерій вірогідності Стьюдента) та непараметричної (двовибірковий критерій Уїлкоксона) статистики за допомогою ліцензійних програмних продуктів, які входили до пакету Microsoft Office Professional 2000, ліцензія Russian Academic OPEN No Level № 17016297 [3].
Роботу виконано за кошти державного бюджету України.
Результати дослідження та їх обговорення
Встановлено, що загострення ХОЗЛ супроводжувалося збільшенням у крові абсолютної кількості лейкоцитів. Це проявлялося нейтрофільним лейкоцитозом (6,89±1,12 г/л, у контролі – 3,62±0,16 г/л; p<0,05), моноцитозом (0,50±0,07 г/л, у контролі –0,23±0,03 г/л; p<0,05) і лімфоцитозом (2,63±0,24 г/л, у здорових осіб – 2,08±0,10 г/л; p<0,05), що свідчило про високу активність запального процесу.
Однією з характеристик функціональної активності лімфоцитів є вираженість експресії антигенів на поверхні клітин та їхня афінність, які визначають за інтенсивністю флуоресценції моноклональних антитіл під час зв’язування їх зі специфічними антигенами. Загострення ХОЗЛ супроводжувалося зменшенням загальної кількості Т-клітин (CD3+19-): 59,81±1,98%, у здорових осіб – 69,69±1,87% (p<0,05), та інтенсивності флуоресценції (див. таблицю), що можна розцінювати як ознаку функціональної неповноцінності Т-ланки імунітету при загостренні ХОЗЛ. На тлі нормального відносного й абсолютного вмісту субпопуляцій СD4+8- та CD4-8+ Т-лімфоцитів інтенсивність флуоресценції СD4+8- та CD4-8+ також була вірогідно знижена порівняно з контрольними показниками (див. таблицю).
|
Показники |
Групи обстежених |
|
Здорові особи |
Хворі на ХОЗЛ |
|
Периферійна кров |
||
|
CD3+19- (%) |
69,69±1,87 |
59,81±1,98* |
|
CD3+19- (г/л) |
1,38±0,11 |
1,57±0,16 |
|
ІФ CD3+ (у. о.) |
630,5±6,3 |
394,9±8,9* |
|
CD4+8- (%) |
42,18±2,30 |
36,23±1,98 |
|
CD4+8- (г/л) |
0,59±0,06 |
0,76±0,11 |
|
ІФ CD4+ (у. о.) |
565,2±5,2 |
447,5±8,7* |
|
CD4-8+ (%) |
28,57±1,68 |
28,31±2,08 |
|
CD4-8+ (г/л) |
0,59±0,06 |
0,76±0,11 |
|
ІФ CD8+ (у. о.) |
747,9±4,0 |
649,6±12,9* |
|
ПФ нейтрофілів (%) |
66,6±2,4 |
47,1±1,9* |
|
ФЧ нейтрофілів (у. о.) |
6,8±0,3 |
5,3±0,1* |
|
НСТ-тест нейтрофілів (%) |
64,2±3,1 |
40,1±2,1* |
|
ЦХП нейтрофілів (у. о.) |
0,90±0,10 |
0,42±0,02* |
|
ПФ моноцитів (%) |
31,20±1,70 |
28,92±1,50 |
|
ФЧ моноцитів (у. о.) |
5,10±0,10 |
5,02±0,01 |
|
НСТ-тест моноцитів (%) |
32,60±2,00 |
18,81±1,14* |
|
ЦХП моноцитів (у. о.) |
0,40±0,01 |
0,20±0,01* |
|
БАЗ |
||
|
ПФ нейтрофілів (%) |
43,6±2,1 |
40,9±1,5 |
|
ФЧ нейтрофілів (у. о.) |
2,4±0,3 |
5,4±0,1* |
|
НСТ-тест нейтрофілів (%) |
7,8±0,8 |
52,0±5,1* |
|
ПФ АМ (%) |
59,2±2,5 |
60,8±5,0 |
|
ФЧ АМ (у. о.) |
8,1±0,2 |
6,3±0,4* |
|
НСТ-тест АМ (%) |
19,6±1,4 |
63,0±3,3* |
|
TNF-α (пг/мл) |
– |
31,8±6,7 |
|
IL-8 (нг/мл) |
– |
572,1±230,4** |
| Примітка: *різниця між показниками групи хворих і групи здорових статистично підтверджена (p<0,05); **різниця між показниками периферійної крові та БАЗ хворих статистично підтверджена (p<0,05). | ||
Функціональні зміни фагоцитарної ланки імунітету полягали в пригніченні поглинальної активності нейтрофілів (ПФ і ФЧ нейтрофілів; p<0,05) і недостатній продукції супероксидного аніону, нейтрофільних гранулоцитів і моноцитів, що супроводжувалося вірогідним зниженням ЦХП порівняно з контрольними значеннями (див. таблицю).
Під час аналізу цитограми БАЗ виявлено зниження кількості альвеолярних макрофагів до 40,5±6,8% (у здорових осіб – 87,5±1,7%; p<0,05). Загальна кількість нейтрофільних гранулоцитів у БАЗ збільшувалася до 30,7±9,7% (у контролі – 1,3±0,5%; p<0,05). Дослідження кількості нейтрофілів у БАЗ дає змогу оцінити ступінь активності запального процесу [5]. Низька активність запалення характеризується збільшенням частки нейтрофільних гранулоцитів у БАЗ у межах 10%, середня – до 11-30% і висока – понад 30%. У більшості (75,0%) обстежених осіб кількість нейтрофілів у БАЗ коливалась у межах 12-72%, що свідчить про середній і високий ступені активності запального процесу і є характерним для хворих на ХОЗЛ. Частка лімфоцитів у БАЗ вірогідно не перевищувала контрольні показники і становила 16,6±4,9% (10,2 ±1,6% – у контролі; p>0,05).
Незважаючи на зменшення кількості альвеолярних макрофагів у разі загострення ХОЗЛ, вони частково зберігають свою функціональну активність. Незмінною лишається кількість клітин, здатних до фагоцитозу, однак їхня активність недостатня: ФЧ альвеолярних макрофагів було вірогідно зниженим (до 6,3±0,4 у. о.; в контролі – 8,1±0,2 у. о.; p<0,05). Локальний нейтрофільоз на тлі помірної поглинальної активності нейтрофільних гранулоцитів (ПФ нейтрофільних гранулоцитів БАЗ не відрізнявся від контрольних значень у здорових осіб з деяким підвищенням ФЧ) супроводжувався значним зростанням кисеньзалежного метаболізму цих клітин. Результати НСТ-тесту нейтрофільних гранулоцитів становили 52,0±5,1% (у контролі – 7,8±0,8%; p<0,05), що підтверджувало виражену активність нейтрофільного запалення нижніх дихальних шляхів у хворих на ХОЗЛ.
У той самий час, на тлі пригнічення функціональної активності імунокомпетентних клітин крові у хворих із загостренням ХОЗЛ спостерігали підвищену системну та місцеву продукцію прозапальних цитокінів. Так, концентрація TNF-α у сироватці крові підвищувалася до 22,4±7,5 пг/мл, IL-8 – до 34,6±28,0 нг/мл, що вірогідно перевищувало контрольні показники і віддзеркалювало напруженість запальних реакцій у обстежених хворих. Вміст TNF-α та IL-8 у БАЗ перевищував системний рівень цих цитокінів у периферійній крові. Концентрація TNF-α в БАЗ була в 1,5 разу, а IL-8 – майже у 4 рази вищою, ніж рівень цих цитокінів у крові. За даними досліджень Л.В. Гердт та співавт. (2004), підвищення концентрації IL-8 у дихальних шляхах хворих на ХОЗЛ спостерігають лише за наявності хронічного запалення в слизовій оболонці бронхів, оскільки в разі відсутності такого вона є низькою і не перевищує 3,9±1,7 нг/мл [8].
Висновки
1. Виявлені особливості системних і локальних імунологічних порушень свідчать про провідну роль хронічного запалення в патогенезі ХОЗЛ, в реалізації якого беруть участь всі ланки імунної відповіді.
2. Системні запальні реакції під час загострення ХОЗЛ проявляються лейкоцитозом крові, підвищеним вмістом прозапальних цитокінів (TNF-α та IL-8), функціональною неповноцінністю Т-ланки імунітету (зниженням інтенсивності флуоресценції CD3+19-, СD4+8- і CD4-8+-лімфоцитів); змінами фагоцитарної ланки крові (пригніченням поглинальної здатності нейтрофілів і метаболічної активності нейтрофілів і моноцитів).
3. Під час загострення ХОЗЛ спостерігають місцевий імунологічний дисбаланс, який полягає в гіперпродукції прозапальних цитокінів (TNF-α та IL-8), зниженні загальної кількості альвеолярних макрофагів, підвищенні вмісту нейтрофільних гранулоцитів, збереженні поглинальної здатності цих клітин та значній активації в них кисеньзалежного метаболізму.
Література
1. Интенсивность иммунофлюоресценции как один из показателей при фенотипировании лимфоцитов периферической крови пациентов с различными нарушениями иммунитета [Текст] / А.В. Симонова [и др.] // Иммунология. – 1996. – № 1. – С. 42-45.
2. Костюк И.Ф. Особенности цитокинового профиля у больных профессиональным хроническим обструктивным заболеванием легких и артериальной гипертензией [Текст] / И.Ф. Костюк, А.А. Калмыков // Вісник СумДУ. – 2006. – № 8. – С. 135-140.
3. Лапач С.Н. Статистические методы в медико-биологических исследованиях с использованием Excel [Текст] / С.Н. Лапач, А.В. Чубенко, П.Н. Бабич. – К.: МОРИОН, 2000. – 320 с. – ISBN 966–7632–16–4.
4. Наказ МОЗ України від 19.03.2007 р. № 128 «Про затвердження клінічних протоколів надання медичної допомоги за спеціальністю «Пульмонологія». – К., 2007. – 146 с.
5. Самсонова М.В. Диагностические возможности бронхоальвеолярного лаважа [Текст] / М.В. Самсонова // Атмосфера. Пульмонология и аллергология. – 2006. – № 4. – С. 8-12.
6. Унифицированные иммунологические методы обследования больных на стационарном и амбулаторном этапах лечения [Текст]: методические рекомендации / Киевский НИИ фтизиатрии и пульмонологии им. Ф.Г. Яновского. – К., 1988. – 18 с.
7. Фархутдинов У.Р. Клинико-иммунологическая эффективность инферона при хронической обструктивной болезни легких [Текст] / У.Р. Фархутдинов, Ш.У. Фархутдинов, Л.М. Абдрахманова // Терапевтический архив. – 2009. – № 3. – С. 23-28.
8. Цитокиновый профиль у больных простым хроническим бронхитом с диспластическими изменениями бронхиального эпителия [Текст] / Л.В. Гердт [и др.] // Сибирский онкологический журнал. – 2004. – № 4 (12). – С. 48-52.
9. Чернушенко Е.Ф. Функциональное состояние фагоцитирующих клеток бронхоальвеолярного смыва при заболеваниях легких [Текст] : в кн. «Моделирование и клиническая характеристика фагоцитарных реакций» / Е.Ф. Чернушенко, Т.И. Гавриленко. – Горький, 1989. – С. 228-237.
10. Blunted T-lymphocyte response in chronic obstructive pulmonary disease [Text] / J. Pons [et al.] // Eur. Respir. J. – 2005. – Vol. 25. – P. 441-446.
11. Curtis, J.L. The immunopathogenesis of Chronic Obstructive Pulmonary Disease [Text] / J.L. Curtis, C.M. Freeman, J.C. Hogg // The Proceedligs of the American Hyoracis Society. – 2007. – № 4. – P. 512-521.
12. Mac Nee W. Pathogenesis of chronic obstructive pulmonary disease [Text] / MacNee W. // Proc. Am. Thorac. Soc. – 2005. – Vol. 2, № 4. – P. 258-266.
