Санкт-Петербургская государственная педиатрическая медицинская академия;
ФГУП «Гос. НИИ ОЧБ» ФМБА, Санкт-Петербург
Цель работы — изучить особенности состояния общей иммунологической реактивности, а также зависимость уровня местной продукции ^-8 от особенностей клинической картины заболевания у детей различного возраста с хроническими гнойными средними отитами (ХГСО). Обнаружено сочетание нарушений Т-клеточной системы иммунитета и системной продукции цитокинов (И-1, И-2, И-8), причем более выраженные иммунологические расстройства наблюдались у больных с холестеатомно-деструктивным процессом в среднем ухе. Уровни местной продукции ^-8 отражали характер и активность процесса в среднем ухе. Данные исследования могут быть использованы для более детальной диагностики ХГСО, а также для обоснования необходимости коррекции как общих, так и местных иммунологических нарушений. (Цитокины и воспаление. 2005. Т. 4, № 4. С. 39-44.)
Ключевые слова: хронический средний отит, иммунитет, цитокины, К-8.
Распространенность хронических гнойных средних отитов (ХГСО) в структуре ЛОР-патологии у детей на сегодняшний день остается высокой. Дети, длительно страдающие заболеваниями среднего уха, составляют 18,7 на 1000 человек [3]. Особого внимания заслуживают холестеатомно- деструктивные отиты, которые нередко являются причиной внутричерепных осложнений, поражений лицевого нерва и внутреннего уха, а также стойкой тугоухости. Кроме того, холестеатом- но-деструктивный процесс у детей имеет ряд особенностей, главная из которых — высокая агрессивность холестеатомы, что проявляется обширностью деструкции и частотой рецидивиро- вания заболевания после первичного хирургического вмешательства [1, 15].
Именно поэтому вопросы ранней диагностики, выбора тактики лечения и необходимого объема оперативного вмешательства, особенностей ведения больных с ХГСО в послеоперационном периоде до сих пор остаются актуальными [6].
Однако решение этих задач тесным образом связано с изучением различных аспектов этиопа- тогенеза заболевания, в том числе и состояния общей и местной иммунологической реактивности, т. е. фона, на котором протекает и, возможно, возникает патологический процесс.
Ряд авторов рассматривают хронический отит как срыв, декомпенсацию защитных сил не только в тканях среднего уха, но и в целом организме [5, 6]. Тем не менее, вопрос о состоянии общей и местной иммунной защиты организма при хронических отитах у детей не может считаться хорошо разработанным.
Современные миграционная и ретракционная теории возникновения холестеатомы не объясняют механизма неконтролируемого, агрессивного роста кератиноцитов, приводящего к деструкции тканей среднего уха [8]. По мнению C. Milewski (1998) и H. Sudhoff (1994), движущей силой роста холестеатомы и костной деструкции являются цитокины фибробластов, макрофагов и эпителиальных клеток, а также лимфоцитов, которые инфильтрируют строму холестеатомы [14, 16]. Исследования J. Bujia et al. (1993) показали, что большинство клеток, инфильтрирующих строму холе- стеатомы, это Т-клетки и макрофаги в иммунологически активном состоянии [10].
В эпидермисе и матриксе холестеатомы с помощью иммуноферментного и иммунофлюорес-
центного методов были идентифицированы IL-1, IL-6, IL-8, адгезионные молекулы ICAM-1, TNF, TGF, IFNy [10, 11, 12, 13, 16].
В патогенезе хронических отитов интересна роль провоспалительного цитокина IL-8, который служит сильнейшим хемоаттрактантом для нейтрофилов, накапливается в полостях среднего уха и продуцируется холестеатомным эпителием [7, 11].
Kim C.S. et al. (1996) считают, что IL-8, продуцирующийся холестеатомным эпителием, активирует лейкоциты, которые являются источником сильных протеолитических ферментов [12]. А именно сочетание ферментативной активности бактерий и лейкоцитов в полостях среднего уха обусловливает резорбцию костной ткани и создает условия для миграции эпидермиса в полости среднего уха [6].
Действие IL-8 на остеокласты и их предшественников осуществляется через поверхностные клеточные IL-8-специфичные рецепторы, что демонстрирует непосредственное влияние IL-8 на дифференцировку и активность остеокластов [9].
Описывая холестеатому как более или менее агрессивную, хирурги, тем не менее, не используют точных критериев активности холестеатомно- деструктивного и воспалительного процесса в среднем ухе [15].
В то же время ряд авторов указывают на прямую зависимость уровня местной продукции IL-8 от активности процесса воспаления в различных тканях: в слизистой оболочке желудка, легочной ткани, слезной жидкости, а также на его прогностическую значимость [2, 4].
Учитывая патогенез ХГСО, можно предположить у этих больных нарушения продукции ци- токинов как непосредственно в очаге воспаления, так и на системном уровне.
Целью настоящего исследования является выявление зависимости уровней местной продукции IL-8 от особенностей клинической картины заболевания, а также особенностей состояния общей иммунологической реактивности у детей с ХГСО.
Исследования проводились на базе ЛОР-клиники СПбГПМА. Были обследовано 39 человек от 4 до 17 лет. Из них 6 человек от 4 до 6 лет и 33 человека — от 7 до 17 лет.
Первую группу составили больные эпитимпанитом (30 человек в возрасте от 4 до 17 лет), у которых на основании клинических данных и дополнительных методов исследования был заподозрен и в дальнейшем подтвержден операционными находками холестеатомно-деструктивный процесс.
Вторая группа представлена больными мезотимпанитом (9 человек от 8 до 15 лет), у которых воспалительный процесс был расценен как мукозит (стойкая ремиссия или обострения не более 2 раз в год, центральная перфорация барабанной перепонки, отсутствие деструкции на рентгенограммах и компьютерных томограммах).
Больным было проведено полное клиническое, лабораторное, бактериологическое, рентгенологическое, аудиометри- ческое и углубленное иммунологическое обследование. Проводилась оценка состояния клеточного иммунитета и функциональной активности мононуклеаров периферической крови (МНПК), определение содержания цитокинов в сыворотке крови и ушных смывах и продукции цитокинов МНПК. Выявление субпопуляций лимфоцитов: ?3+ (Т-лимфоциты), CD4+ (Т-хелперы), CD8+ (Т-цитотоксические лимфоциты), CD20+ (В-лимфоциты), CD16+ (естественные киллеры), CD25+ (рецепторы IL-2) проводили с использованием моноклональных антител фирмы «Медбиоспектр» (Москва).
Определение уровня цитокинов в сыворотке крови, в супернатантах проб крови, ушных смывах проводилось с использованием тест-систем ООО «Цитокин» (Санкт-Петербург), основанных на сэндвич-методе твердофазного иммунофер- ментного анализа.
Методика получения ушных смывов заключалась в следующем: стерильный физиологический раствор объемом 1,5 мл с помощью канюли Гартмана вводили в барабанную полость через дефект, под контролем зрения промывную жидкость собирали в пробирку. В полученных смывах, содержащих частички гноя, слизи, чешуйки холестеатомы, а иногда и мельчайшие фрагменты кариозной кости определяли уровень IL-8. Контрольную группу составили 8 смывов с кожи наружного слухового прохода. Перед взятием контрольного смыва проводили осмотр кожи наружного слухового прохода и барабанной перепонки для исключения видимых их повреждений, дефектов и воспалительных изменений.
При оценке иммунограмм в качестве контрольной группы использовали иммунологические показатели детей от 4,5 до
лет (n = 23), находившихся на обследовании в Детской больнице № 2 Санкт-Петербурга с диагнозами «функциональный шум в сердце», «вегетососудистая дистония», не имевших на момент обследования и в течение предшествующего месяца проявлений острых инфекционных заболеваний, обострений хронической патологии и признаков заболеваний уха.
Забор крови и смывов для иммунологического исследования осуществляли до начала системной и местной антибактериальной и противовоспалительной терапии.
Иммунологические исследования выполнены в лаборатории иммунофармакологии ГосНИИ ОЧБ.
Статистическую обработку данных производили с использованием программного обеспечения Excel из пакета Microsoft Office 2000. Различия между двумя средними значениями оценивали по критерию Стьюдента. Различие сравниваемых показателей считали достоверным при p<0,05.
Уже при сборе анамнеза и отоскопии у больного хроническим отитом врач в определенной степени может судить о характере и активности процесса в среднем ухе. Нами были выделены следующие основные клинические признаки активно протекающего воспаления, по которым можно предположить холестеатомно-деструк- тивный процесс в среднем ухе (табл. 1).
В группе больных мезотимпанитом только у одного больного была выявлена грануляционная
ткань в барабанной полости. В то же время в группе больных эпитимпанитом отмечается сочетание
признаков активно протекающего воспаления у 12 человек, 3 — у 8 человек и 2 — у 10 человек. Всем больным из этой группы на основании клинической картины и дополнительных методов исследования было показано оперативное лечение, в ходе которого холестеатомно-деструктивный процесс в среднем ухе был подтвержден.
Во время операции оценивались объем костной деструкции, наличие холестеатомы и ее распространенность, состояние цепи слуховых косточек, грануляции, видимые изменения слизистой оболочки. Деструктивные изменения среднего уха, обнаруженные на операциях, распределились следующим образом: аттик — 24, адитус — 21, антрум и периантральные клетки — 21, клетки сосцевидного отростка — 16, костная стенка сигмовидного синуса— 1, крыша антрума— 1, цепь слуховых косточек — 25.
При анализе деструкции в группе прооперированных больных (30 человек) обращает на себя внимание значительный объем костных разрушений.
В ходе санирующих операций только у 5 больных (16 %) не была обнаружена холестеатома в полостях среднего уха. У 16 больных, 87 % которых составили дети до 9 лет, она распространялась на антрум и клетки сосцевидного отростка. У 9 больных холестеатома не выходила за пределы барабанной полости, имела вид «жемчужины» у 2 человек, локализовалась в аттике у 3 человек, заполняла всю барабанную полость у 4 человек.
При сравнении уровней местной продукции ^-8 у больных с различной распространенностью холестеатомы в полостях среднего уха мы получили следующие результаты, представленные в табл. 2. Среднее значение показателей ^-8 в ушных смывах у больных с распространенной холе- стеатомой выше, чем у больных с холестеатомой, локализующейся в барабанной полости. Однако статистической достоверности различия этих данных не получено (р = 0,38).
При анализе показателей местной продукции ^-8 (пг/мл) в группах больных с различными формами хронических отитов и контрольной группе (табл. 3) было выявлено, что: 1) при хроническом воспалительном процессе в среднем ухе имеет место повышение местной продукции ^-8, о чем свидетельствует сравнение полученных показателей с контрольной группой; 2) уровни ^-8 в ушных смывах у больных с холестеатом- но-деструктивным процессом значительно выше (в 9 раз), чем у больных с мукозитом, что, по всей видимости, отражает характер и активность воспалительного процесса в среднем ухе.
При оценке состояния общей иммунологической реактивности во всех группах больных выявлены нарушения в Т-звене иммунитета (табл. 4).
Таблица 1
Клинические признаки активности холестеатомно-деструктивного и воспалительного процесса в среднем ухе у больных хроническим средним отитом
Клинические признаки
Эпитимпанит (30 чел.)
Мезотимпанит (9 чел.)
Хроническая оторея
5
0
Обострения чаще 3 раз в год
25
0
Грануляционная ткань, полипы
25
1
Ихорозный запах
17
0
Патологический детрит в промывной жидкости
20
0
Таблица 2
Показатели уровня ^-8 в ушных смывах у больных с различной распространенностью холестеатомы в полостях среднего уха
Локализация холестеатомы
Количество
больных
Уровень местной продукции 1Ь-8, пг/мл
Аттик и/или барабанная полость
9
1129,6 + 1092,2
Распространяющаяся в антрум и клетки сосцевидного отростка
16
1709 + 947,3
Контрольная группа
8
0
Деление больных с эпитимпанитами на две возрастные группы для оценки показателей общей иммунологической реактивности связано как с особенностями холестеатомного процесса у детей младшего возраста (обширность, склонность к рецидивированию), так и с существованием международных возрастных норм количества лимфоцитов и их субпопуляций в периферической крови.
В группе больных от 4 до 6 лет с холестеатом- но-деструктивным процессом отмечается тенденция к снижению субпопуляций лимфоцитов по сравнению с возрастной группой. Однако достоверные различия с нормой получены только при оценке абсолютного количества CD3+, CD4+ и относительного — CD8+. В группе больных эпитимпанитами от 7 до 17 лет отмечается достоверное снижение в сравнении с нормой абсолютного и относительного количества CD3 + , CD8+ и относительного CD4+. Похожие результаты получены и при сравнении с контрольной группой: снижение CD3+ (абс.), CD8+ (абс., относ.), СD25+ (абс., отн.), В-лимфоцитов (отн.). Снижение, в сравнение с нормой, абсолютного и относительного количества CD8+, В-лимфоцитов, а по сравнению с контролем и абсолютного и относительного количества CD25+, отмечается и у больных мезотимпанитом. Учитывая выявленные изменения в Т-системе иммунитета, было проведено исследование цитокинового статуса. Уровни продукции цитокинов мононуклеарами in vitro отражают наличие исходной активации клеток in vivo (спонтанная продукция) и потенциальную способность клеток продуцировать цитокины в ответ на стимуляцию (индуцированная продукция).
Нормальные показатели продукции цитокинов МНПК у детей в зависимости от возраста не разработаны. Нормы спонтанной и индуцированной продукции IL-1, IL-2, IL-8 у взрослых при используемой методике представлены в табл. 5. Видно, что у пациентов с хроническими эпитимпанитами имеются выраженные достоверные изменения продукции цитокинов МНПК. Имеет место повышенное содержание IL-8 в сыворотке крови, значительное повышение его спонтанной продукции по сравнению с нормой и контрольной группой, в то время как, по данным литературы, у здоровых людей в сыворотке крови ^-8 выявляется крайне редко, спонтанная продукция наблюдается у 65,5 %, индуцированная — у 100 % здоровых доноров [2].
Показатель индуцированной продукции ^-8 МНПК находится в пределах нормы, однако, достоверно снижен по сравнению с контролем.
При анализе продукции ^-1 у больных с хо- лестеатомно-деструктивными отитами выявлено, что уровни спонтанной продукции ^-1 повышены по сравнению с нормой и достоверно снижены по сравнению с контрольной группой. Показатели индуцированной продукции ^-1 у больных были достоверно ниже, чем в контроле и норме.
Выраженные изменения были выявлены и в продукции ^-2 МНПК, уровни индуцированной продукции которого были достоверно снижены по сравнению с контрольной группой и нормой.
Известно, что ^-1 и ^-8 являются провоспа- лительными цитокинами, активность которых повышается при воспалительных заболеваниях. Как правило, МНПК в норме не синтезируют ^-1, а отвечают его продукцией на инфекцию, действие микробных токсинов, продуктов воспаления [7]. Индукторами синтеза ^-8 могут служить бактериальные компоненты, а также туморнекротизи- рующий фактор, ^-1 [7].
Высокий уровень спонтанной и одновременное снижение индуцированной продукции ^-1 и ^-8 у больных ХГСО отражает хронический характер активации цитокинового звена иммунитета.
Нарушение продукции Т-клеточного ростового фактора ^-2 в сочетании со снижением числа клеток, имеющих маркеры зрелых Т-лимфоци- тов, по данным литературы, свидетельствует о формировании вторичного иммунодефицита [7].
Сравнение данных спонтанной и индуцированной продукции ^-8 и его содержания в сыворотке у детей с эпи- и мезотимпа- нитами приведены в табл. 6.
Отмечается достоверное повышение сывороточного ^-8 в группе детей с эпитимпанитами, причем показатели сывороточного ^-8 были отличны от нуля у детей с выраженными воспалительными явлениями в среднем ухе: явления периостита, обильное гноетечение.
Спонтанная продукция ^-8 в группе детей с мезо- тимпанитом значительно ниже, чем у больных эпитимпанитом, однако статистической достоверности различий не получено. Индуцированная продукция в обеих группах практически не отличается.
Выявлена прямая взаимосвязь между уровнем ^-8 в ушных смывах и уровнем сывороточного ^-8 (г = 0,45), а также показателем индуцированной продукции (г = 0,43).
Высокие уровни ^-8 в экссудате среднего уха, необходимые для формирования полноценного иммунного ответа в начале заболевания, в дальнейшем могут привести к цитокинопосре- дованному повреждению тканей, способствуя
хронизации процесса и деструкции тканей. Поэтому назначение противовоспалительных средств, снижающих продукцию провоспали- тельных цитокинов является необходимым и патогенетически обоснованным.
Богомильский М.Р. Хирургическое лечение тугоухости в детском возрасте // Новости оториноларингол. логопатол. — 1996. — № 3-4 (7-8). — С. 33-34.
Демьянов А.В., Котов А.Ю., Симбирцев А.С. Диагностическая ценность исследования уровней цитокинов в клинической практике // Цитокины и воспаление. — 2003. — Т. 2, № 3. — С. 20-35.
Егоров Л.В., Какабадзе Н.С., Козлов М.Я. и др. Диагностические аспекты врожденных аномалий наружного и среднего уха у детей // Новости отори- ноларингол. логопатол. — 1995. — № 1 (2). — С. 46-50.
Козлова И.П. Иммунологические особенности детей с Helicobacter pylori — ассоциированной гастродуоденальной патологией: Автореф. дисс. ... канд. мед.наук. — СПб., 2002. — 22 с.
Полякова С.Д. Раздельная аттикоантротомия с тимпанопластикой и иммуно- тропная терапия при лечении больных хроническим гнойным мезотимпанитом // Новости оториноларингол. логопатол. — 1999. — № 3 (19). — С. 50-53.
Тарасов Д.И., Федорова О.К., Быкова В.П. Заболевания среднего уха. — М.: Медицина, 1988. — 285 с.
Фрейдлин И.С. Иммунная система и ее дефекты. — СПб.: НТФФ «Полисан», 1998. — 111 с.
Albers-op t' Hof B.M, Peek F.A., Huisman M.A., Grote J.J. Air-exposed tissue culture of human middle ear epithelium and meatal epidermis: a method to study the advancing front of cholesteatoma // Acta Otolaryngol. — 2002. — Vol. 122, № 7. — P. 720-725.
Bendre M.S., Montague D.C., Peery T. et al. Interleukin-8 stimulation of osteo- clastogenesis and bone resorption is a mechanism for the increased osteolysis of metastatic bone disease // Bone. — 2003. — Vol. 33, № 1. — P. 28-37.
Bujia J., Holly A., Kim C. et al. New aspects on the pathogenesis of cholesteatoma: the possible role of immune cell-induced keratinocyte hyperproliferation // Laryngorhinootologie. — 1993. —Vol. 72, № 6. — P. 279-283.
Chung J.W., Yoon T.H. Different production of interleukin-lalpha, interleukin- 1beta and interleukin-8 from cholesteatomatous and normal epithelium // Acta Otolaryngol. — 1998. — Vol. 118, № 3. — P. 386-391.
Kim C.S., Lee C.H., Chung J.W., Kim C.D. Interleukin-1alpha, interleukin-1 beta and interleukin-8 gene expression in human aural cholesteatoma cholesteatomas // Acta Otolaryngol. — 1996. — Vol. 116, № 2. — P. 302-306.
Marenda S.A., Aufdemorte T.B. Localization of cytokines in cholesteatoma tissue // Otolaryngol. Head Neck Surg. — 1995. — Vol. 112, № 3. — P. 359-368.
Milewski C. Role of perimatrix fibroblasts in development of acquired middle ear cholesteatoma. A hypothesis // HNO. — 1998. — Vol. 46, № 5. — P. 494-501.
Sade J., Fuchs C. Cholesteatoma: ossicular destruction in adults and children // J. Laryngol. Otol. — 1994. — Vol. 108, № 7. — P. 541-544.
Sudhoff H., Bujia J., Holly A. et al. Functional characterization of middle ear mucosa residues in cholesteatoma samples // Am. J. Otol. — 1994. — Vol. 15, № 2. — P. 217-221.
V. Vlasova1, L.V. Egorov, A.Yu. Kotov2, E.A. Variouchina2, A.S. Simbirtsev2 1 St. Petersburg State Pediatric Medical Academy; 2 St. Petersburg State Research Institute of Highly Pure
Biopreparations
The purpose of the study: to investigate the dependence of general immunologic response, as well as the interleukin 8 local production level upon the clinical features of the disease in children of different age suffering from chronic purulent otitis media. The combination of disturbances of T cell system immunity and the systemic production of cytokines (IL-1, IL-2, IL-8) have been revealed, more marked immunologic disorders having been observed in patients with cholesteatomic destructive process in the middle ear. The local level of IL-8 production correlated with the character and activity of the process in the middle ear. The results of the investigation can be used for more detailed diagnosis of chronic purulent otitis media as well as for reasoning the necessity of general and local immunologic disturbances correction. (Cytokines and Inflammation. 2005. Vol. 4, № 4. P. 39-44.)
Нарушение продукции Т-клеточного ростового фактора ^-2 в сочетании со снижением числа клеток, имеющих маркеры зрелых Т-лимфоц