Уровень цитокинового ответа при гриппе A (H1N1) у беременных и частота развития патологии новорожденных

Полный текст

Введение

Физиологическое течение беременности во многом определяют иммунологические процессы в организме женщины. Нарушения иммуногенеза в перинатальном периоде могут вести к необратимым структурным повреждениям мозга и других органов и систем новорожденного. В ряде работ показано влияние иммунологических нарушений на формирование перинатального гипоксически-ишемического поражения центральной нервной системы (ЦНС), выявлены корреляционные зависимости между уровнем цитокинов и показателями фетальной гемодинамики [1–3]. Сбои иммунной регуляции обусловливают сосудистые расстройства при хронической плацентарной недостаточности. Причинами нарушения регуляции иммуногенеза в перинатальном периоде могут становиться как различные хронические воспалительные процессы, так и острые инфекционные заболевания.

Ряд вирусов, в частности герпетические, Rubella, обладает повышенным потенциалом тератогенного влияния и риска развития внутриутробной инфекции. Известно выраженное неблагоприятное влияние на течение беременности и состояние новорожденных вируса высокопатогенного гриппа А (H1N1) [4–6]. Инфицирование этим вирусом на фоне беременности повышает риск преждевременных родов в 3 раза, а перинатальной смертности – в 5 раз [7, 8]. При инфицировании вирусом гриппа в третьем триместре беременности летальность от гриппа среди пациенток в период пандемии 2009 года достигала 16,9% [6]. В качестве причин патологии новорожденных могут выступать: трансплацентарная передача вируса с эмбриотоксическим действием, нарушение маточно-плацентарного кровообращения, местная воспалительная реакция в тканях оболочек плода с апоптозом клеток хориона [9, 10].

Исследования механизмов патогенеза тяжелого течения высокопатогенного гриппа А (H1N1) вне беременности выявили избыточную продукцию ряда провоспалительных цитокинов – «цитокиновый шторм» – с развитием некроза эндотелия. Повреждающее действие цитокинов связывают с запуском в матриксе эндотелиоцитов трипсин/ММР-9 цикла с подавлением продукции аденозинтрифосфата, что приводит к «энергетическому кризису клеток» и проявляется нарушениями микроциркуляции с последующим развитием полиорганной недостаточности [11, 12]. В крови больных гриппом А (H1N1) определяется повышенная концентрация таких цитокинов воспаления, как TNF-α, IL-1β, IL-2, IL-6, IL-8, IFN-α, IFN-γ, IL-17, IL-18. Показано, что тяжелое течение гриппа А (H1N1) отличает повышение уровней TNF-α, IFN-γ, IL-6, IL-8 при отсутствии роста IL-17. Прогностическим маркером тяжелого течения гриппа служит высокий уровень IL-18, стимулирующего выработку IFN-γ [13, 14].

Течение гриппа на фоне беременности во многом зависит от уровня физиологической перестройки иммунного реагирования на полуантигенный плод. С этим может быть связана генерализация инфекции, присоединение пневмоний и других бактериальных осложнений [15]. Быстрое нарастание гипоксии на фоне воспалительного процесса ведет к повышенному образованию свободных радикалов, уменьшению способности плаценты к транспорту кислорода. Активные формы кислорода в свою очередь индуцируют продукцию провоспалительных цитокинов, приводя к нарушениям микроциркуляции и свертывания крови, развитию полиорганной недостаточности, создающей угрозу жизни женщины и плода [6]. Уровень цитокинового ответа при гриппе на фоне беременности и его роль в патологии новорожденных остаются недостаточно изученными.

Цель исследования – определение характера цитокинового ответа при гриппе A (H1N1) на фоне беременности и выяснение его взаимосвязи с развитием внутриутробной патологии новорожденных.

Методы

Дизайн исследования

Под наблюдением находилось 94 беременных, проходивших лечение в ГБУЗ «Специализированная клиническая инфекционная больница» министерства здравоохранения Краснодарского края по поводу гриппа А (H1N1) в период эпидемического подъема с декабря 2015 по февраль 2016 гг., составивших основную группу исследования.

Группы сравнения составили: 25 женщин с физиологически протекающей беременностью, без острой инфекционной патологии; 16 беременных имеющих клинико-лабораторные и инструментальные признаки хронической плацентарной недостаточности (хПН) и внутриутробной инфекции (ВУИ). Контрольную группу составили 20 практически здоровых небеременных женщин репродуктивного возраста.

Критерии соответствия

Критериями включения пациенток в обследование явились подтверждение диагноза гриппа выделением РНК вируса гриппа А (H1N1) методом ПЦР в соскобе из носоглотки; возраст от 20 до 38 лет; отсутствие инфицирования ВИЧ; информированное согласие беременных женщин на исследование параметров иммунитета. Критериями исключения пациентов из обследования были отсутствие подтверждения диагноза гриппа методом ПЦР; возраст моложе 20 и старше 38 лет; наличие ВИЧ-инфекции; наличие тяжелой экстрагенитальной патологии; отказ пациентки от проведения исследования.

Методы и регистрации исходов

Исследовано содержание цитокинов IL-2, IL-4, IL-10, IFN-α, IFN-γ в сыворотке крови с помощью иммуноферментного метода с использованием наборов реактивов «Вектор-Бест» (г. Новосибирск) с чувствительностью 1 пикограмм на миллилитр (pg/ml). Исследование цитокинового статуса проводилось в 1-й день поступления в стационар, т.е. в разгар заболевания гриппом .

Прослежены исходы беременности, проведен ретроспективный анализ 91 карты наблюдения новорожденных в родильном доме.

Статистический анализ

Статистическую обработку полученных данных осуществляли методами непараметрической статистики на компьютере с использованием программного обеспечения Statistiсa 6.0 for Windows компаний Stat Soft, Inc. и Micrisoft Office Excel 2003.

Результаты и обсуждение

Объекты (участники) исследования

Средний возраст беременных составил 28,7 ± 0,48 года. Заболевание гриппом произошло в I триместре у 20 (21,3%), во II триместре у 36 (38,3%) и в III триместре у 38 (40,4%) женщин. Пациентки обращались за медицинской помощью на 1–4 день болезни и были госпитализированы в среднем на 2,7 ± 0,16 день, в большинстве случаев наблюдалось среднетяжелое течение.

Основные результаты исследования

Исследование уровня цитокинов в разгаре гриппа у беременных выявило десятикратное снижение IL-4 (3,97 ± 0,32 pg/ml) и пятикратное снижение IL-10 (8,75 ± 0,37 pg/ml) против содержания этих цитокинов в группе с физиологическим течением беременности (45,0 ± 7,82 и 39,3 ± 3,58 pg/ml, соответственно) и менее выраженное, но достоверное (р < 0,001) снижение против группы контроля (14,32 ± 0,87 и 13,7 ± 0,84 pg/ml соответственно). Уровень IFN-α в исследуемой группе не отличался от контроля, но был ниже уровня в группе с физиологическим течением беременности (р < 0,01). Содержание IFN-γ (18,09 ± 0,46 pg/ml) не отличалось от контроля, имело большой разброс показателей с тенденцией к снижению против группы с физиологическим течением беременности (23,6 ± 2,75 pg/ml) (р > 0,05). Достоверные отличия (р < 0,001) от группы с физиологическим течением беременности и контроля демонстрировал коэффициент IFN-γ/IL-4, существенно возрастающий при гриппе (см. рисунок).

 

Рис. Уровень цитокинов (в pg/ml) при гриппе на фоне беременности в сравнении с физиологическим течением беременности, беременностью, осложненной хПН и ВУИ, и уровнем цитокинов в норме у женщин репродуктивного возраста.

 

Известно, что при физиологическом течении беременности на поздних сроках гестации по сравнению с небеременными здоровыми женщинами репродуктивного возраста наблюдается активация различных звеньев врожденного иммунитета: увеличивается содержание и активируется функция нейтрофильных гранулоцитов, повышается концентрация провоспалительных цитокинов (IL-1α, IL-1β, IL-6, IL-8), компонентов системы комплимента, снижается содержание лимфоцитов с фенотипом CD3-CD16+CD56+ NK-лимфоцитов, содержание регуляторного С1-ингибитора, уровень РАИЛ-1 [2]. Хроническая плацентарная недостаточность на поздних сроках гестации, напротив, приводит к снижению содержания в крови активированных CD25+ и CD95+ нейтрофильных гранулоцитов, понижению уровней IFN-γ, RAIL-1 при одновременном повышении уровня IL-8 и содержания NK-лимфоцитов [1].

В проведенном исследовании продемонстрировано, что у беременных на фоне заболевания гриппом по сравнению с физиологическим течением беременности происходит достоверное снижение уровня IL-4, IL-10, IFN-α, а уровень IFN-γ существенно не изменяется, но имеет большой разброс значений показателя, что может быть отражением иммуносупрессивного действия вируса гриппа, блокирующего продукцию интерферонов I типа. На фоне измененной иммунореактивности при беременности иммуносупресивные эффекты вируса могут оказывать более выраженное негативное действие.

Обследованные беременные на момент заболевания гриппом не имели признаков хПН. Однако направление изменений ряда интерлейкинов совпадало с тенденциями, характерными для развившейся хПН (см. рисунок). При сравнении содержания цитокинов у беременных с гриппом и беременных с диагностированной хПН с признаками ВУИ выявлены однонаправленные изменения уровня противовоспалительных IL-4 и IL-10 относительно таковых при физиологическом течении беременности. Наряду с этим при хПН и ВУИ имело место преобладание продукции IFN-α по сравнению с другими группами обследуемых (15,26 ± 1,13 pg/ml), тогда как уровень IFN-γ, напротив, снижался (12,96 ± 1,15 pg/ml).

Сравнение уровня цитокинов в группах беременных, перенесших грипп на разных сроках гестации (табл. 1), свидетельствует об отсутствии различий в содержании цитокинов, то есть об однонаправленности изменений, не зависящей от срока беременности.

 

Таблица 1

Уровень цитокинов у беременных с гриппом А (H1N1), развившимся на разных сроках гестации

Показатель	Ед. изм.	I триместр, n = 19	II триместр, n = 35	III триместр, n = 37
		M ± m	M ± m	M ± m
IL-2	OD	0,02 ± 0,001	0,02 ± 0,001	0,02 ± 0,001
	pg/ml	2,75 ± 0,175	2,65 ± 0,119	2,66 ± 0,105
IL-4	OD	0,12 ± 0,006	0,12 ± 0,006	0,11 ± 0,003
	pg/ml	4,51 ± 0,625	4,57 ± 0,682	3,19 ± 0,320
IL-10	OD	0,05 ± 0,003	0,05 ± 0,003	0,04 ± 0,002
	pg/ml	9,14 ± 0,857	9,07 ± 0,717	8,24 ± 0,424
IFN-α	OD	0,02 ± 0,001	0,02 ± 0,001	0,02 ± 0,001
	pg/ml	4,12 ± 0,448	3,82 ± 0,386	4,11 ± 0,367
IFN-γ	OD	0,05 ± 0,003	0,05 ± 0,003	0,04 ± 0,002
	pg/ml	18,11 ± 0,657	18,80 ± 1,018	17,48 ± 0,476
IFN-γ/IL-4	OD	0,42 ± 0,048	0,42 ± 0,051	0,41 ± 0,033
	pg/ml	5,55 ± 0,970	5,76 ± 1,172	6,47 ± 0,825

 

Проведено ретроспективное сопоставление уровня цитокинов в разгар заболевания гриппом на фоне беременности с последующим исходом родов и оценкой состояния новорожденных. В 94,7% случаев беременность закончилась срочными родами, в трех случаях (3,2%) произошло прерывание беременности с гибелью плода, преждевременные роды с рождением жизнеспособного ребенка имели место в двух случаях (2,1%). Оценка состояния новорожденных выявила у 45 детей (49,5%) наличие таких патологических состояний, как острая интранатальная асфиксия (17,6%), пороки развития (12,1%), патология нервной системы (9,9%), наличие признаков ВУИ (8,8%).

Для выяснения возможной патогенетической роли цитокинов в развитии плода и состоянии новорожденного при гриппе проведено сравнение уровня цитокинов беременных в группах новорожденных с различными видами патологии, разным уровнем оценки по шкале Апгар и в группе детей без патологии при рождении. Анализ результатов выявил отличия между показателями в группе здоровых детей и детей с признаками ВУИ (табл. 2). Показано, что новорожденные от матерей, перенесших грипп в первом триместре беременности, характерным для которых был максимально сниженный уровень содержания IFN-α (3,32 ± 1,14 pg/ml), в последующем имели пороки развития со стороны сердечно-сосудистой системы (р < 0,001). Исходя из известных данных о том, что к иммунологическим критериям частичного срыва компенсаторных механизмов при хронической плацентарной недостаточности с признаками ВУИ и синдромом задержки развития плода относят выраженное снижение IFN-α [1], наблюдаемое снижение содержания данного цитокина у беременных с гриппом на ранних гестационных сроках можно считать прогностически неблагоприятным фактором в отношении развития плода и состояния здоровья новорожденного. Этот факт требует дальнейших углубленных исследований для подтверждения прогностического характера данного показателя, ассоциированного с риском развития сердечно-сосудистой патологии.

 

Таблица 2

Сравнение уровня цитокинов у беременных с гриппом А (H1N1) в зависимости от состояния новорожденного

Показатель	Ед. изм.	Новорожденные с ВУИ, n = 26	Здоровые дети, n = 21
		M ± m	M ± m
IL-2	OD	0,02 ± 0,001	0,02 ± 0,001
	pg/ml	2,71 ± 0,137	2,72 ± 0,164
IL-4	OD	0,11 ± 0,004	0,11 ± 0,005
	pg/ml	3,67 ± 0,413	3,93 ± 0,510
IL-10	OD	0,05 ± 0,003	0,05 ± 0,003
	pg/ml	9,43 ± 0,680	8,55 ± 0,762
IFN-α	OD	0,02 ± 0,001	0,02 ± 0,001
	pg/ml	4,28 ± 0,459	3,38 ± 0,368
IFN-γ	OD	0,05 ± 0,004*	0,04 ± 0,003
	pg/ml	20,18 ± 1,328*	17,18 ± 0,586
IFN-γ/IL-4	OD	0,51 ± 0,058*	0,37 ± 0,041
	pg/ml	7,07 ± 1,261	5,44 ± 0,892

 

Известно также, что при перинатальном поражении ЦНС у новорожденных на фоне декомпенсированной хронической плацентарной недостаточности происходит повышение содержания IFN-γ и снижение содержания IL-4 в сыворотке крови матери и околоплодных водах, повышение IFN-γ в пуповинной крови, что относят к критериям выявления ранней манифестации патологии [3, 16]. В нашем исследовании у беременных с гриппом существенное повышение уровня IFN-γ, происходящее в ряде случаев и повышение коэффициента IFN-γ/IL4 также можно рассматривать в качестве возможного предиктора формирования патологии новорожденного. Высокий уровень IFN-γ свидетельствует о тяжелом течении гриппа, что может усиливать риск развития патологии плода. Между тем, несмотря на достоверность полученных в исследованиях данных, авторы не претендуют на их абсолютную значимость в прогнозе нарушений развития плода и состояния здоровья новорожденных. Выявленные цитокиновые сдвиги являются весомым основанием к проведению всесторонних клинико-иммунологических исследований для подтверждения их прогностическиго характера.

Заключение

Таким образом, при развитии гриппа у беременных вне зависимости от срока гестации происходит достоверное снижение уровня IL-4, IL-10, IFN-α, возрастает коэффициент IFN-γ/IL-4 по сравнению с физиологическим течением беременности. При этом уровень IL-4 и IL-10 у беременных с гриппом имеет однонаправленные изменения с группой беременных с диагностированной хПН и признаками ВУИ в отличие от физиологического течения беременности и контроля.

Прослежена взаимосвязь увеличения уровня IFN-γ и повышения коэффициента IFN-γ/IL-4 с развитием внутриутробной инфекции новорожденных, а также связь между снижением уровня IFN-α при развитии гриппа у женщин, находящихся на ранних сроках гестации с последующими пороками развития новорожденных.

В целом, определение уровня интерлейкинов в остром периоде гриппа у беременных является перспективным направлением исследований в данной области и может быть рассмотрено в качестве сигнала к оценке угрозы развития патологии новорожденных.

Дополнительная информация

Благодарность. Авторы выражают благодарность главному врачу ГБУЗ «СКИБ» МЗ КК профессору В.Н. Городину за помощь в организации сбора данных при написании статьи.

Финансирование. Исследование проведено на личные средства авторского коллектива.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Участие авторов: концепция и дизайн исследования – Авдеева М.Г., Колесникова Н.В., Гафурова О.В.; сбор и обработка материала – Гафурова О.В., Колесникова Е.В.; статистическая обработка – Гафурова О.В., Авдеева М.Г.; написание текста – Авдеева М.Г., Гафурова О.В.; редактирование – Колесникова Н.В. Все авторы внесли существенный вклад в проведение исследования и публикацию статьи, прочли и одобрили финальную версию до публикации.

Authors contribution. Concept and design of the study – Avdeeva M.G., Kolesnikova N.V., Gafurova O.V. Collection and processing of material – Gafurova O.V., Kolesnikova E.V. Statistical processing – Gafurova O.V., Avdeeva M.G. Writing of the text – Avdeeva M.G., Gafurova O.V. Editing – Kolesnikova N.V.

Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.

Funding. The study had no sponsorship.

Об авторах

Марина Геннадьевна Авдеева

Кубанский государственный медицинский университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: avdeevam@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-4979-8768
SPIN-код: 2066-2690

д.м.н., профессор

Россия, Краснодар

Ольга Руслановна Гафурова

Кубанский государственный медицинский университет

Email: vishencka.vischenka@yandex.ru

д.б.н., профессор

Россия, Краснодар

Наталия Владиславовна Колесникова

Кубанский государственный медицинский университет

Email: troickaya@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0002-9773-3408
SPIN-код: 9685-7584

д.б.н., профессор

Россия, Краснодар

Екатерина Викторовна Колесникова

Кубанский государственный медицинский университет

Email: jokagyno@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0002-6537-2572
SPIN-код: 3707-3561

к.м.н.

Россия, Краснодар

Список литературы

Дополнительные файлы