Клинико-патогенетическое значение бактериальных токсинов в развитии особенностей течения острых кишечных инфекций (06.04.2009)

Автор: Гюлазян Наира Мартуновна

(30-1810)

Присутствие других ЦК ? нет ИЛ-1? ФНО-? ИЛ-1? ФНО-? ИЛ-1?, ФНО-?

Корреляция ИЛ-4 с ИЛ-1?

нет r= 0,48

р=0,02 нет (мало

наблюдений) r= 0,43

р=0,012

Корреляция ИЛ-4 с ФНО-?

нет нет r= 0,22

р=0,38 (мало

наблюдений) r= 0,8

Корреляция ИЛ-1? с ИЛ-10

нет нет нет нет r= 0,22

Корреляция ИЛ-4 с ИЛ-10

нет нет нет нет r= 0,49

р=0,004

Рисунок 7. Совокупность различных показателей по группам

Примечание: достоверные различия в сравнении: * - с ИЛ-4 в группе с 5 токсинами,

+ - с ИЛ-10 в группе с 5 токсинами

Рисунок 8. Соотношение уровней ИЛ-4 и ИЛ-10 в зависимости от числа выявленных токсинов у больного

При наличии в КФ 4 или 5 токсинов в титре 1:8 и более, уровни ИЛ-4 падают, снижаются и концентрации ИЛ-10, наиболее резкое снижение, достоверное с показателями соответствующих ИЛ в группах, кроме группы с 4 токсинами (р<0,05). При этом исчезает достоверность связи между уровнями ИЛ-4 и ИЛ-10 (р>0,05), присутствовавшая в других группах, что свидетельствует о том, что воздействие большого количества токсинов, отличающихся, различными механизмами действия на сигнальные системы клетки, приводит к дискоординации ее функциональной активности, что в применении к Т хелперам, резко снижает продукцию ИЛ-4 и, возможно, ИЛ-10 Т регуляторными клетками.

Таким образом, можно полагать, что выявленная разница уровней ЦК и токсинов, среднемолекулярных ИК, показателей интоксикации и диареи, ЛИИ и числа лейкоцитов в группах больных, с различным спектром ЦК, отражает особенности воздействия различных сочетаний токсинов и О-Аг на различные клетки (включая иммунокомпетентные), органы и системы организма, что приводит к различному уровню иммунного ответа организма на патогенные возбудители, в целом, и на отдельные факторы патогенности возбудителей, в частности. В результате слабого или неадекватного реагирования, может продолжаться жизнедеятельность возбудителей в кишечнике, продолжают синтезироваться токсины на фоне недостаточно эффективного их связывания антителами с формированием ИК, что, в свою очередь, поддерживает интоксикацию и воспаление и усугубляет угнетение ими ответа.

Как известно, ИЛ-4 является плейотропным ЦК с регуляторными эффектами на рост В-клеток, рост и функции Т-клеток, переключение Ig, на гемопоэтические и опухолевые клетки (Mearns H. et. all., 2008; Paul W.E., 1991; Patton E.A. et. all. 2002).

В то же время существует небольшое число работ, свидетельствующих о том, что ИЛ-4 поддерживает поражение в кишечнике в качестве провоспалительного медиатора. В сравнении с колитом, вызванным ИЛ-12, поражение, вызываемое ИЛ-4, менее тяжелое, с меньшей длительностью и не зависит от Т-клеток. Избыточная экспрессия ИЛ-4, как и ИЛ-12, вызывает у экспериментальных мышей в течение 24 часов дозо- и штаммозависимые фатальные колиты. ИЛ-4 обусловленный колит сопровождается локальной экспрессией в кишечнике ИЛ-4 и ФНО-? и инфильтрацией кишечной стенки мононуклеарами и гранулоцитами, при этом, ФНО-? является важным медиатором колита, вызванного ИЛ-4 (van Kampen С. et. al., 2005).

Обусловленная ИЛ-4 генерация периферических Т рег. клеток зависима от антиген-специфической реакции. Наиболее важным аспектом Т рег. клеток является регуляция изотипов антител и супрессия провоспалительных клеток. Т рег. клетки могут также напрямую угнетать такие эффекторные клетки как базофилы и эозинофилы. ИЛ-10, секретируемый Т рег. клетками, сдвигает продукцию IgЕ (обусловленное действием ИЛ-4 на базофилы, тучные клетки слизистой оболочки, моноциты/макрофаги, нейтрофилы, В-клетки) в сторону невоспалительных изотипов IgG. Таким образом, индукция антиген-специфических Т рег. клеток может переправлять ненадлежащий иммунный ответ (в частности, к аллергену или аутоантигену) с помощью широкого спектра супрессорных механизмов (Taylor. A., 2004). Так, экспериментально показано, что отсутствие ИЛ-10 оказывает огромное влияние на колит, обусловленный C.jejuni: увеличивается степень колонизации и тяжесть энтерита, создаются возможности для экстраинтестинального распространения возбудителя (Мansfild LS., 2008).

В целом, стимуляция ИЛ-4 формирования Т рег. клеток из периферических T хелперов является закономерным физиологическим процессом, направленным на завершение инфекционного процесса, ограничение функций Т и В клеток, избыточной продукции ими межклеточных регуляторов, и формирование долговременных Т клеток памяти. Изучение этих заключительных этапов инфекционного процесса и различных отклонений, в том числе развитие толерантности, в настоящее время ведется очень активно (Patton E.A at. all, 2002; Mearns H. et. al. 2008 ).

Повторные микст инфекции не только способны увеличить Т - клеточный иммунитет через генерацию Т клеток памяти, но могут также усиливать супрессивую активность эндогенных Т рег. CD4+ CD25+ клеток. Эти клетки селективно экспрессируют TLR -2, -4, -5, -7, -8. В нормальных условиях Т рег. анергичны, но способны к распознаванию и к прямой пролиферации в ответ на TLR - лиганды, экспрессированные на микробах и паразитах. Удаление Т рег. клеток в определенной степени усиливает протективный иммунный ответ к бактериям, вирусам и грибам, что ведет к элиминации патогенна из организма, может помочь завершить элиминацию инфекционного патогенна и уменьшить воспаление за короткое время.

Активность Т рег. клеток не всегда благоприятна, они могут также подавлять иммунные ответы к антигенам опухолей и патогенам, однако, высокие уровни ИЛ-10 и TGF-? опосредуют способность Т рег. клеток угнетать патологический иммунный ответ при трансплантации, аллергии и аутоиммунных заболеваниях. Макрофаги, но не дендритные клетки, повышают транскрипцию ИЛ-10 mRNA, это подтверждает, что они имеют способность снижать или уменьшать начальный провоспалительный ответ (Normatsu L., 2003).

Однако, представленные в литературе исследования свидетельствуют, что многие вопросы биологии Т рег. клеток остаются не выясненными (Toiti L.G. et. al. 2008), в том числе, касающиеся возбудителей и токсинов кишечных бактерий.

Прямой единично-нуклеотидный полиморфизм промоутера ИЛ-10 ассоциируют с высокой, промежуточной или низкой продукцией ИЛ-10. Показано, что LT изменяет иммунный ответ слизистой в сторону увеличения ИЛ-10 (Flores J. Et al., 2008) и при высокой продукции ИЛ-10 наблюдалось развитие диареи в присутствии в организме СТ и ST ETEC (Flores J. et al., 2008).

Для определения взаимосвязей между всеми изученными показателями мы провели корреляционный анализ и множественный регрессионный (линейный) анализ. Корреляционный анализ выявил значительное количество достоверных связей, большую часть которых составили связи между клиническими показателями: показатели выраженности диареи коррелируют между собой и с длительностью лихорадки, а высота температуры – только с длительностью диареи. В разгаре болезни мы не наблюдали достоверных связей между уровнями ЦК и клиническими показателями. Однако, мы выявили достоверную обратную зависимость показателя высоты температуры с уровнями токсина А C.dif. и ШТ (r=-0,17, р<0,02) и близкую к достоверности, слабую обратную связь между токсином В C.dif. и частотой стула (r=-0,13, р=0,086). Результаты корреляционного анализа выявили достоверные положительные связи (от умеренных до сильных) между выявленными уровнями токсинов в КФ (r=0,23 – 0,75, р=0,05). Также установлена положительная достоверная связь (сильной и умеренной силы) между про- (r=0,71, р=0,000) и противовоспалительными ЦК (r=0,75, р=0,000), а также между ними (r=0,63-0,89, р=0,000). Однако мы не выявили достоверных связей между уровнями изученных ЦК и токсинов.

Благодаря использованию нового доступного метода выявления токсинов в КФ, у больных ОКИ удалось установить связи между уровнями Шига токсина, токсина А C.perf. и числом О-Аг разных возбудителей, выявленных в пробе КФ, что, вероятно, свидетельствует об одновременной активации продукции всех токсинов (из числа изученных) возбудителями кишечных инфекций. Учитывая то, что большинство больных из числа обследованных на ЦК (59,4%) в КФ имели от 2 до 7 О-Аг разных возбудителей в 2-х пробах КФ и почти половина из них (30,6%) имели еще и маркеры нескольких истинных токсинов, и, таким образом, подвергались значительному токсическому воздействию, полученные нами данные о слабой достоверной обратной связи ШТ и C.dif. А с высотой лихорадки свидетельствуют об угнетающем воздействии токсинов (на макрофаги, ИКК, ЦНС и другие системы).

Регрессионный (линейный) анализ выявил зависимость некоторых показателей от двух и более независимых переменных.

Впервые для всех клинических данных в качестве независимых исследовались показатели уровней ЦК (ФНО-?, ИЛ-1?, ИЛ-4,ИЛ-10), титры токсинов (ШТ, энтеротоксин А C.difficile, цитотоксин В C.difficile, энтеротоксин А C.perfringens и ХЭТ) и число О-АГ в пробе КФ.

В результате регрессионного анализа для показателей высоты и длительности лихорадки, частоты стула, а также числа лейкоцитов удалось установить модель прогнозируемого показателя с двумя или более независимыми переменными. Для показателей высоты и длительности лихорадки получены вполне информационно способные и статистически значимые модели (p<0,01) уравнения регрессии, а для прогнозируемых показателей частоты стула и числа лейкоцитов – модели, значимые в пределах 70% уровня надежности (р>0,3).

Также впервые для прогнозируемых показателей ЦК (ФНО-?, ИЛ-1?, ИЛ-4, ИЛ-10) в качестве независимых исследовались клинические показатели интоксикации (высота и длительность лихорадки) и диареи (частота и длительность диареи), лабораторные данные (ЛИИ и число лейкоцитов), все детектированные токсины и количество О-АГ в КФ. В модели удалось включить только клинические показатели, так как взаимосвязь с остальными параметрами (даже в пределах 70% надежности) не была установлена. Для прогнозируемого уровня ИЛ-1? в сыворотке крови у больных ОКИ нами получена статистически значимая модель (p<0,02) зависимости его уровня от длительности лихорадки и показателя числа лейкоцитов. Для остальных ЦК (ФНО-?, ИЛ-4, ИЛ-10) были получены модели, значимые в пределах 70% уровня надежности (р>0,3).

Впервые регрессионный анализ проведен для уровней отдельных токсинов (ШТ, энтеротоксин А C.difficile, цитотоксин В C.difficile, энтеротоксин C. Perfringens А и ХЭТ) в КФ у больных ОКИ. В качестве независимых исследовались высота и длительность лихорадки, частота и длительность диареи, лабораторные данные (ЛИИ и число лейкоцитов), ЦК (ФНО-?, ИЛ-1?, ИЛ-4,ИЛ-10) и количество О-АГ в КФ. Однако, удалось получить модели в виде уравнения регрессии только для энтеротоксина А C.difficile и ХЭТ. Для прогнозируемого значения уровня энтеротоксина А C.difficile у больных ОКИ нами получена статистически значимая модель (p<0,02), а для показателя уровня ХЭТ – значимость модели колеблется в пределах 70% уровня надежности (р>0,3).

Главное, о чем свидетельствуют результаты анализа - это адекватность выбранных токсинов (Шига токсин, токсины А и В C.difficile, энтеротоксин А C.perfringens, ХЭТ), цитокинов (ИЛ-1(, ФНО(, ИЛ-4 и ИЛ-10), клинических (высота и длительность лихорадки, частота и длительность диареи) и лабораторных показателей (число лейкоцитов и ЛИИ).

Таким образом, комплекс полученных нами данных свидетельствует, что присутствие токсинов в организме больного, несомненно, влияет на клинические показатели интоксикации, равно как и на уровень циркулирующих ЦК. Так, уровень циркулирующего ИЛ-4 в крови реагирует скорее на изменение у данного больного уровней токсинов в копрофильтрате.

Для более четкого определения роли и значения бактериальных токсинов и О-антигенов в патогенезе острых кишечных заболеваний, учитывая то, что механизмы развития патологических состояний различных органов и систем, ранее рассматриваемых как неинфекционные (синдром Гийена-Барре, артропатии, включая реактивной артрит и синдром Рейтера, хроническая почечная недостаточность, хроническая патология органов желудочно-кишечного тракта и ряд других состояний), во многом остаются пока не ясными, хотя практически всеми признается их иммунопатологических характер, особого внимания, по нашему мнению, требует в дальнейшем продолжение исследовательской работы по изучению ИЛ-10 как регулятора воспалительного ответа, сдвигающего продукцию антител в сторону не воспалительных изотипов, учета присутствия в организме маркеров токсинов и О-антигенов, что откроет принципиально новые возможности для разработки профилактики, методов диагностики, лечения, и предотвращения развития хронических заболеваний.


загрузка...