Humoral antiendotoxic immunity in some infectious diseases of viral and bacterial etiology

Full Text

В настоящее время не вызывает сомнений представление о том, что эндотоксины (ЭТ) грамотри- цательных бактерий могут быть причинным или отягощающим фактором при целом ряде патологических состояний. Наиболее часто действие ЭТ связывают с сепсисом и эндотоксиновым шоком, что является наиболее яркой иллюстрацией их негативного системного воздействия. Это определяет необходимость проведения дальнейших исследований механизмов «эндотоксиновой агрессии» и защитной роли антиэндотоксиновых систем организма. Согласно предложенному М.Ю. Яковлевым [1] и принятому на сегодняшний день определению, под «эндотоксиновой агрессией» подразумевается патологический процесс, обусловленный избытком ЭТ в системном кровотоке на фоне относительной или абсолютной недостаточности антиэндотоксинового иммунитета (АЭТИ), который имеет стереотипную клиническую и лабораторную манифестацию и может трансформироваться в то или иное заболевание при наличии генетической и/или приобретенной предрасположенности. «Эндотоксиновая агрессия» рассматривается как особое состояние (предбо- лезнь), универсальная патогенетическая роль которого верифицирована для широкого спектра заболеваний человека и животных [1-4]. Роль кишечной (эндогенной) бактериальной транслокации и транзиторной эндотоксемии в патогенезе целого ряда заболеваний в настоящее время активно исследуется в самых разных аспектах. В физиологических условиях в кровоток проникает относительно небольшое количество ЭТ, которые в системе воротной вены связываются клетками Купфера, макрофагами, эритроцитами, липопротеинами и другими белками плазмы крови с последующей детоксикацией в гепатоцитах [3-5]. Учитывая сложности диагностического использования концентрации циркулирующих ЭТ, параметры состояния АЭТИ, в частности гуморального звена, могут быть весьма информативными для клинико-патогенетического прогноза течения ряда заболеваний и осложнений [6]. Цель исследования - проведение сравнительного анализа изменений гуморального АЭТи при некоторых инфекциях бактериального и вирусного происхождения - кишечных инфекциях (ротавирусная (РВ) инфекция - РВИ, локализованные формы сальмонеллеза (Сл), гастроэнтериты, вызванные условно патогенной флорой) и гриппе А. Задачи исследования: 1) исследовать изменения гуморального звена АЭТи при острых кишечных инфекциях (ОКИ) ротавирусной и смешанной этиологии в зависимости от периода заболевания; 2) исследовать состояние АЭТИ при гриппе А и его осложнениях; 3) сравнить изменения исследованных показателей гуморального АЭТИ при ОКИ и гриппе А средней степени тяжести. Материалы и методы Для оценки АЭТИ уровень антител к ЭТ определяли в сыворотке крови 81 больного ОКИ средней степени тяжести. Среди пациентов с острыми ОКИ средней степени тяжести было 19 (23,4%) больных Сл, 28 (34,6%) - ОКИ, вызванными условнопатогенной бактериальной флорой (УПБ), 10 (12,3%) - РВИ и гастроэнтериты (ГЭ), вызванными РВИ в комбинации с сальмонеллами и УПБ - 7 (9,9%) и 16 (19,8%) соответственно. Помимо этого обследовано 62 больных гриппом А НШ1/Калифорния 2009/ средней степени тяжести. Возраст больных составил от 17 до 57 лет, при этом 88,7% были в возрасте до 45 лет. Распределение больных гриппом по полу было следующим: 53,3% (33 человека) составили мужчины, 46,7% (29 человек) - женщины. Исследованные больные находились на стационарном лечении в 1-м, 2-м инфекционном и пульмонологическом отделениях 7-й городской клинической больницы Симферополя с 2009 по 2013 г. Для оценки АЭТИ на базе центральной научноисследовательской лаборатории клинической имму- 0,508 Норма ЕЭ РвИ Щ ОКИ Рв+УПБ ОКИ Рв+С □ ОКИ УПБ [3 Сальмонеллез Рис. 1. Уровень анти-ЭТ-АТ IgM в сыворотке крови больных ОКИ средней степени тяжести. нологии ГУ «Крымский государственный медицинский университет им. С.И. Георгиевского» определяли уровень анти-ЭТ-антител (АТ) классов M и G в сыворотке крови больных ОКИ и гриппом А методом твердофазного иммуноферментного анализа. В качестве антигена использовали коммерческий препарат - липополисахарид Escherichia coli K235 (Sigma Chem. Co., США). Забор периферической крови для биохимических и иммунологических исследований проводили в динамике заболевания одновременно: 1-е исследование осуществляли в острый период заболевания - на 1-е сутки госпитализации до начала терапии; 2- е исследование - в разгар заболевания (на 3-4-е сутки пребывания в стационаре); 3-е исследование - в период ранней реконвалесценции, что соответствовало 6-7-му дню лечения. Контрольную группу составили 15 клинически здоровых доноров городского центра переливания крови в возрасте от 18 до 55 лет. Результаты и обсуждение Анализ показателей АЭТИ у больных ОКИ средней степени тяжести позволил выявить снижение уровня анти-ЭТ-АТ IgM в период разгара при диареях бактеральной и ротавирусно-бактериальной этиологии. Так, показатель анти-ЭТ-АТ IgM на 3-и сутки госпитализации при ГЭ, ассоциированных с УПБ, был ниже на 20%, чем в начале заболевания, при Сл и РВ-микстинфекции - на 26%, но оставался выше нормы в среднем в 1,4-2,2 раза. Следует отметить, что у больных РВ+Сл-микстинфекцией отмечалось наиболее существенное изменение показателей АЭТИ: только в этой группе концентрация анти-ЭТ-АТ IgM в период разгара была на 40% ниже, чем при поступлении, но превышала норму в 2,4 раза. Содержание анти-ЭТ-АТ IgM при РВИ в динамике заболевания было на 15% (0,146 ± 0,014 ед. опт. пл.) 0,744 7 0,705 га 0,634 0,597 0,554 0,506 0,506 т ЕЭ Рви □ ОКИ УПБ Норма ОКИ Рв+С 0,357 0,165 0,125 И 0,111 0,111 0,111 т Осложненное течение, л=13 Контрольная группа, л=15 выше физиологического уровня и восстанавливалось до нормы к моменту выписки (рис. 1). В период ранней реконвалесценции показатель уровня анти-ЭТ- АТ при РВИ, ГЭ, вызванных уПб и РВИ+УПБ средней степени тяжести, соответствовал физиологической норме, при Сл превышал ее на 10%. У больных с РВ+Сл-микстинфекцией в период ранней реконвалесценции концентрация анти-ЭТ- АТ IgM восстанавливалась медленнее и оставалась на 10% выше нормальной при легкой форме заболевания и на 14% - при средней степени тяжести. Снижение уровня анти-ЭТ-АТ у больных ОКИ средней степени тяжести, за исключением РВИ, в период разгара заболевания, с одной стороны, свидетельствует об их активном потреблении, связанном с возможным увеличением ЭТ в сыворотке крови, с другой стороны, недостаток продукции анти-ЭТ-АТ указывает на возможное истощение антиэндотоксиновых механизмов защиты. Относительная стабильность показателей анти-ЭТ-АТ при РВИ может быть обусловлена незначительным изменением концентрации бактериальных ЭТ при ОКИ вирусной этиологии. Анализ проведенных исследований показал, что уровень анти-ЭТ-АТ IgG в сыворотке крови больных ОКИ на момент поступления в стационар повышался в среднем в 1,2 раза при заболевании средней степени тяжести. В динамике заболевания на 3-и сутки госпитализации содержание анти-ЭТ-АТ IgG у больных РВ+Сл-микстинфекцией при среднетяжелом течении было в 1,5 раза выше нормы (рис. 2). В период разгара Сл и ОКИ РВ+УПБ-этиологии средней степени тяжести уровень анти-ЭТ-АТ IgG увеличивался лишь на 18% по сравнению с началом заболевания. Содержание специфических IgG в сыворотке крови на 3-и сутки пребывания в стационаре было на 16% выше, чем при поступлении, у Рис. 2. Уровень анти-ЭТ-АТ IgG в сыворотке крови больных ОКИ средней степени тяжести. ОКИ Рв+УПБ Сальмонеллез 0,506 0,914 1,06 1,01 а “Г 1,2 Период наблюдения, сутки 0,668 0,576 0,772 0,631 0,621 больных ОКИ УПБ-этиологии средней степени тяжести. Следует отметить, что при РВИ в случаях моноинфекции показатели анти-ЭТ-АТ IgG в период разгара превышали норму в среднем на 13,6%. При выписке из стационара содержание анти- ЭТ-АТ IgG было достоверно выше нормы во всех группах больных, особенно у пациентов с РВ+Сл- микстинфекцией средней степени тяжести (1,214 ± 0,018 ед. опт. пл.). Анализ динамики показателей анти-ЭТ-АТ IgG при поступлении и в период разгара ОКИ средней степени тяжести показал, что увеличение уровня сывороточного IgG на 3-и сутки госпитализации независимо от этиологии с последующим его нарастанием в период выписки из стационара отражает естественный процесс активизации синтеза этого класса антител с 5-7-го дня заболевания и соответствует данным, описанным в литературе [7-9]. Показатели гуморального АЭТИ при гриппе существенно отличались от таковых при типичных кишечных инфекциях. Так, показано, что уровень анти- ЭТ-АТ (рис. 3) в остром периоде (при госпитализации) превышал норму в 3 раза (0,369 ± 0,015 ед. опт. пл. при неосложненном течении и 0,357 ± 0,023 ед. опт. пл. при осложненном течении; норма 0,111 ± 0,012 ед. опт. пл.). На фоне лечения уровень анти-ЭТ- АТ снижался в 2 раза (0,125 ± 0,014 ед. опт. пл.) у больных с неосложненным течением гриппа, а в случае развития бактериальных осложнений уменьшался на 17%, по-прежнему оставаясь высоким (p < 0,05). При оценке изменений содержания анти-ЭТ-АТ при гриппе отмечается отсутствие нормализации показателя в острый период даже при клиническом улучшении состояния больного (рис. 3). 0,115 °'121 И 0,364 °'259 И 0,156 0,296 т Общая генерация, л=92 Неосложненное течение, л=79 Период наблюдения, сутки Рис. 3. Концентрация анти-ЭТ-АТ у больных гриппом А при неосложненном и осложненном течении. 0,506 0,756 0,739 0,729 0,654 0,506 °'^f 0,515 °’^4 0,506 т 1 3 6 Период наблюдения, сутки [3 Общая генерация, л=92 ЕЭ Осложненное течение, л=13 И Неосложненное течение, [3 Контрольная группа, л=15 п=79 Рис. 4. Концентрация анти-ЭТ-АТ IgG у больных гриппом А при неосложненном и осложненном течении. Изменение концентрации анти-ЭТ-АТ IgG было менее показательным. Обращает на себя внимание повышенный при госпитализации уровень анти-ЭТ- АТ IgG (в среднем на 46%). На фоне терапии происходило снижение данного показателя до субнормальных величин (рис. 4). Резюмируя вышеизложенное, обращает на себя внимание более значительная выраженность изменений показателей АЭТИ при острой инфекционной патологии, протекающей с поражением кишечника. Полученные данные в целом соответствуют данным литературы [7, 8], нашими исследованиями показано, что наиболее выраженные изменения наблюдаются в группе больных с ГЭ, вызвынными вирусномикробной ассоциацией возбудителей (РВИ+Сл), в то время как при изолированной РВИ изменения были менее выражены по сравнению с ОКИ бактериальной этиологии. Таким образом, можно предположить, что РВИ в случаях ко- или суперинфицирования способствует усугублению интоксикационного синдрома с развитием более тяжелых клинических форм при типичных кишечных инфекциях за счет усиления уровня анти-ЭТ-АТ IgM и нарастания титров анти-ЭТ-АТ IgG. Изменения показателей гуморального АЭТИ при гриппе А в целом предсказуемы, исходя из данных литературы о возможной тропности вируса гриппа А НШ1/Калифорния 2009/ [9] к энтероцитам кишечника и данным некоторых исследователей об эффективности применения сорбентов в комплексном лечении гриппа [10]. Полученные нами данные могут свидетельствовать о стимуляции АЭТИ в начальный период гриппа и компенсированности этого процесса при неосложненных формах заболевания, что подтверждается повышенным содержанием анти- ЭТ-АТ IgM и отсутствием нарастания титра анти- ЭТ-АТ IgG. Тем не менее на фоне развития бактериальных осложнений гриппа титр анти-ЭТ-АТ IgM изменялся незначительно, что, с одной стороны, заставляет думать о дальнейшей антигенной стимуляции АЭТИ, с другой - как и при кишечных инфекциях, свидетельствует о важной роли различных вирусно-бактериальных ассоциаций и способности таких ассоциаций к системному, а не локальному патогенетическому воздействию на организм человека, в частности на систему АЭТИ. На наш взгляд, изменение концентрации АЭТИ указывает на возможность развития транзиторной эндотоксинемии кишечного происхождения у больных острыми инфекционными заболеваниями, протекающими без непосредственного повреждения кишечной стенки, что еще раз подтверждает универсальность этого патогенетического механизма [11, 12]. Нельзя также исключить вероятность проявления бактериальной транслокации из верхних дыхательных путей в связи с повреждением их эпителия при гриппе, что требует дальнейшего проведения более глубоких исследований. Выводы 1. Установлена патогенетическая значимость изменений показателей гуморального звена АЭТИ при ОКИ. В остром периоде при ОКИ РВ+Сл- этиологии уровень анти-ЭТ-АТ IgM повышался в 4 раза, при РВ+УПБ-микстинфекции - в 1,8 раза, в динамике снижается на 39 и 20% соответственно, превышая норму на 13% при диареях РВ+Сл-генеза в период ранней реконвалесценции. Выявлена прогностическая роль показателей АЭТИ (анти-ЭТ-АТ IgM) у больных ОКИ - при значительном повышении (в 4,7 раза) титра анти-ЭТ-АТ IgM в остром периоде в дальнейшем развивалось более тяжелое течение заболевания. 2. При гриппе установлено значительное повышение уровня анти-ЭТ-АТ IgM в начальном периоде заболевания (0,369 ± 0,015 ед. опт. пл.; норма 0,111 ± 0,012 ед. опт. пл.,p < 0,001), в динамике этот показатель снижался и имел почти нормальные значения в период выздоровления. При развитии бактериальных осложнений в разгар заболевания (3-и сутки) уровень анти-ЭТ-АТ IgM превышал норму в 2 раза и более (пороговая величина 0,165 ± 0,012 ед. опт. пл.). Повышение показателей анти-ЭТ-АТ IgM может свидетельствовать о негативном влиянии эндотоксинемии при гриппе А и угрозе развития осложнений. Динамика уровня иммуноглобулинов класса G была слабовыраженной. 3. Сравнение изменений показателей АЭТИ при ОКИ вирусно-бактериальной этиологии и гриппе А средней степени тяжести выявило значительное (в 3-4 раза) повышение уровня анти-ЭТ-АТ IgM в начальном периоде заболевания. В более поздние периоды наблюдения у больных с ОКИ падала концентрация анти-ЭТ-АТ IgM и нарастала - анти-ЭТ- АТ IgG. При гриппе в осложненных случаях отсутствовало существенное снижение анти-ЭТ-АТ IgM на 3-и сутки стационарного лечения при развитии бактериальных осложнений. Изменение уровня анти-ЭТ-АТ у больных средней степени тяжести при различных вирусно-бактериальных инфекциях (РВ+Сл, осложненный грипп А) показало схожую тенденцию в начальный период заболевания.

About the authors

D. K Shmoylov

Crimean Federal University named after V.I. Vernadsky

Email: shmoylov_dk@mail.ru
Medical Academy named after S.I. Georgievsky 5/7, Lenina Avenue, Simferopol, Russian Federation, 295006

T. N Odinets

Crimean Federal University named after V.I. Vernadsky

Medical Academy named after S.I. Georgievsky 5/7, Lenina Avenue, Simferopol, Russian Federation, 295006

I. Z Karimov

Crimean Federal University named after V.I. Vernadsky

Medical Academy named after S.I. Georgievsky 5/7, Lenina Avenue, Simferopol, Russian Federation, 295006

A. S Midikari

Crimean Federal University named after V.I. Vernadsky

Medical Academy named after S.I. Georgievsky 5/7, Lenina Avenue, Simferopol, Russian Federation, 295006

M. V Gorovenko

Crimean Federal University named after V.I. Vernadsky

Medical Academy named after S.I. Georgievsky 5/7, Lenina Avenue, Simferopol, Russian Federation, 295006

References

Supplementary files