загрузка...
 
Иммунопатогенетические аспекты развития поражений нервной системы при клещевых инфекциях у детей Т.В. Попонникова, Т.Ю. Бедарева, Т.Н. Вахрамеева О.С. Пиневич, Г.Ю. Галиева2
Повернутись до змісту

Иммунопатогенетические аспекты развития поражений нервной системы при клещевых инфекциях у детей Т.В. Попонникова, Т.Ю. Бедарева, Т.Н. Вахрамеева О.С. Пиневич, Г.Ю. Галиева2

ГОУ ВПО Кемеровская государственная медицинская академия; 

ГУЗ Кемеровская областная клиническая больница

Исследованы концентрации цитокинов в остром периоде различных клинических форм и этиологических вариантов клещевых инфекций у 67 детей в возрасте 1–15 лет. Повышение содержания IL-6 и IFN? в крови соответствовало наиболее тяжелому течению болезни с очаговым поражением нервной системы. Выявлено угнетение продукции IL-8 и IFN? при клещевом энцефалите (КЭ) и более сохранная их активность при иксодовом клещевом боррелиозе (ИКБ). На фоне применения панавира наблюдались более высокие показатели IFN? при КЭ и сочетании КЭ с ИКБ, что обосновывает применение иммуномодулирующей терапии в остром периоде болезни. Полученные данные свидетельствуют о различной направленности нарушений баланса цитокинов в зависимости от этиологии и клинической формы болезни. (Цитокины и воспаление. 2007. Т. 6, № 4. С. 54–58.)

Ключевые слова: клещевой энцефалит, иксодовый клещевой боррелиоз, микст-инфекция, цитокины.

Проблеме инфекций, передающихся иксодовыми клещами, в настоящее время придается особое значение в связи с их широким распространением и выраженной тяжестью клинических проявлений [4, 5, 7, 9]. Исследования последних лет сформировали преставление об этиологическом разнообразии клещевых инфекций и показали возможность развития микст-инфекций, обусловленных различными сочетаниями клещевого энцефалита (КЭ), иксодового клещевого боррелиоза (ИКБ), гранулоцитарного анаплазмоза человека (ГАЧ), моноцитарного эрлихиоза человека (МЭЧ) и др. [4, 7]. Патогенетические аспекты данной патологии находятся на начальной стадии изучения, и, как правило, не учитываются в клинической практике при диагностике и коррекции иммунопатологических проявлений в остром периоде болезни. Особенности реактивности организма в возрастном аспекте при одновременном инфицировании вирусом КЭ и другими возбудителями, значение особенностей регуляции продукции цитокинов в патогенезе микст-инфекции, формировании ее клинической картины и исхода изучены недостаточно. Этим обусловлены известные сложности в диагностике, этиологической идентификации и  выборе оптимальных вариантов терапии. До настоящего времени не получены однозначные данные о преобладании определенного Th-типа ответа на различные возбудители вирусных инфекций, в том числе вирусы группы КЭ. Сведения относительно особенностей и динамики цитокинового статуса при сочетании КЭ с другими инфекциями, передающимися через укусы иксодовых клещей, разрозненны и фрагментарны. Немногочисленны также работы о роли цитокинов при различных клинических формах моно-инфекций КЭ и ИКБ [1, 3, 6].

Цель настоящего исследования — изучение активности некоторых цитокинов в остром периоде клещевых инфекций в динамике заболевания.

Материалы и методы

Материалом для исследования послужил анализ клиники, течения и исходов клещевых инфекций в остром периоде у 67 детей в возрасте от 1 до 15 лет (средний возраст — 10,2 ± 0,5 года), находившихся на лечении в клинике неврологии КемГМА в период с 2004 по 2006 г. Из них 13 случаев (19,4%) представлены лихорадочной формой КЭ, 10 (14,9%) — менингеальной формой КЭ, 4 (6%) — менингоэнцефалитической формой КЭ, 28 (41,8%) — общеинфекционным синдромом боррелиозной этиологии, 4 (6%) — острыми локальными формами ИКБ,6 (8,9%) — лихорадочной формой микст-инфекции КЭ и ИКБ, 2 (3%) — менингеальной формой микстинфекции. Структура обследованных больных по этиологии и клиническим формам болезни представлена в табл. 1. В процессе динамического наблюдения с комплексным клинико-неврологическим и лабораторным обследованием у всех больных исключена ЛОР- и соматическая патология, обострения хронических болезней, проведены общие клинические исследования. Контрольную группу составили 30 практически здоровых доноров, отрицавших факт присасывания клеща.Определение специфических антител (IgG, IgM) к Borrelia burgdorferi в парных сыворотках крови проводили иммуноферментным методом при помощи стандартных диагностических наборов «DAKO» (Дания). Забор материала (сыворотки крови, спинномозговой жидкости) для проведения серологических реакций иопределения концентрации цитокинов осуществляли в период разгара клинических проявлений (в первые 3 дня болезни) и через 16–18 дней. Антитела к вирусу КЭ определяли в реакции торможения гемагглютинации с антигеном вируса и иммуноферментным методом. Окончательный диагноз подтверждали комплексной экспертной комиссией с учетом эпидемиологического анамнеза, результатов иммунологических реакций, клинических особенностей и данных ликворологических исследований. Определение концентрации интерлейкина 6 (IL-6), интерлейкина 8 (IL-8), интерлейкина 10 (IL-10), интерферона ? (IFN?), интерферона ? (IFN?) в сыворотках крови мышей проводили с использованием коммерческих тест-систем производства ООО «Цитокин» (Санкт-Петербург) согласно инструкциям, прилагаемым к диагностическим наборам. Учет результатов производили на иммуноферментном анализаторе «Униплан» (Россия). Расчеты количества цитокинов проводили путем построения калибровочной кривой с помощью компьютерной программы. Количество выражали в пикограммах на миллилитр (пг/мл). Анализ цитокинового профиля осуществляли двукратно: при поступлении пациента в стационар и на 16–18-й день болезни. Статистическую обработку результатов проводили с использованием корреляционного анализа. Достоверность различий показателей определяли с помощью t-критерия Стьюдента.Результаты и обсуждениеВ настоящее время интенсивно изучаются механизмы, с помощью которых вирусы могут нейтрализовать активность цитокинов, используя внутриклеточные процессы и межклеточные взаимоотношения для осуществления репликации [2, 3]. В этой связи причины снижения продукции цитокинов моноцитами/макрофагами под действием вируса КЭ могут быть разнообразны и требуют дальнейшего выяснения. Вовлеченность в процесс иммунопатогенеза КЭ провоспалительных цитокинов и их влияние на течение заболевания и его исход ранее установлены экспериментально. Некоторые исследователи тяжесть поражения нервной системы при КЭ связывают с ролью в патологическом процессе IL-6, определяющего, согласно некоторым данным, тяжесть клинического течения и исход многих воспалительных, аутоиммунных и инфекционных заболеваний [2, 8]. В ходе проведенного исследования установлено, что исходный уровень продукции IL-6 в разгар клинических проявлений у большинства больных был выше, чем в контрольной группе. Так, при ИКБ в виде общеинфекционного синдрома данный показатель составлял в среднем 305,4 ± 15,9 пг/мл (р < 0,05) и закономерно снижался по мере регресса симптомов общей интоксикации, составляя при повторном исследовании 251,8 ± 0,5 пг/мл. При лихорадочной форме КЭ уровень IL-6 не отличался от данного показателя в контрольной группе на всем протяжении болезни, составляя 253,2 ± 1,5 пг/мл в разгар клинических проявлений и 251,2 ± 1,3 пг/мл в период реконвалесценции (р > 0,05). При лихорадочной форме микстинфекции КЭ и ИКБ уровень IL-6 повышался более значительно и составлял 311,4 ± 16,7 пг/мл (р < 0,05 в сравнении с контролем) и впоследствии снижался до 267,5 ± 11,1 пг/мл, не достигая нормальных значений (р > 0,05). При менингеальной форме КЭ отмечено незначительное повышение уровня IL-6 в начале болезни до 260,2 ± 9,4 пг/мл (р > 0,05) и дальнейшее снижение до нормы. При менингоэнцефалитической форме КЭ отмечено нормальное содержание IL-6 (252,0 ± 0,6 пг/мл), несмотря на выраженность общеинфекционного синдрома и тяжесть поражения нервной системы, однако, в отличие от других клинических форм, в динамике данный показатель повышался 281,3 ± 1,4 пг/мл (р < 0,05, табл. 2). Таким образом, повышение содержания IL-6 в крови может быть расценено как прогностически неблагоприятный признак, соответствующий наиболее тяжелому течению болезни с очаговым поражением нервной системы.

Таблица 1 Структура обследованных больных по этиологии и клиническим формам болезни

 

Таблица 2 Содержание цитокинов (пг/мл) в сыворотке крови у пациентов в остром периоде клещевых инфекций в динамике заболевания, M ± m

 

Примечание.   1 — первое обследование, в период разгара клинических проявлений (в первые 3 дня болезни) и 2 — второе обследование, через 16–18 дней. * — р < 0,05 по сравнению с показателями у здоровых доноров.

Концентрация в крови IL-8 в контрольной группе варьировала в широких пределах — от 16,2 до 251,4 пг/мл и в среднем составляла 99,8 ± 22,7 пг/мл. В группе больных ИКБ в виде общеинфекционного синдрома в первые дни болезни отмечено повышение данного показателя до 180,3 ± 47,5 пг/мл. В динамике заболевания у большинства больных концентрация IL-8 продолжала увеличиваться, обратно коррелируя с выраженностью клинических проявлений общеинфекционного синдрома (r = 0,7, р < 0,05). Исключение составили 3 случая (дети в возрасте 3, 5 и 6 лет), при которых отмечено многократное превышение нормального уровня IL-8 с первых дней болезни (до 604,4 пг/мл) с последующим незначительным снижением в динамике. При лихорадочной форме КЭ в первые дни болезни концентрация IL-8 была ниже, чем в контроле и при ИКБ, составляла 40,6 ± 4,3 пг/мл (р < 0,05) и несколько повышалась в динамике (до 53,9 ± 2,1 пг/мл), достоверно не отличаясь от первоначального уровня. Подобная динамика показателей IL-8 отмечена как при менингеальной, так и при энцефалитической форме КЭ. В отличие от моно-инфекций, при микст-инфекции концентрация IL-8 снижалась в динамике. Однако статистически значимой разницы показателей не обнаружено (р > 0,05). Учитывая вариабельность исходной концентрации цитокина, диагностически и прогностически значимой представляется динамика его продукции в течение заболе вания.Проведенные ранее исследования показали [3], что различные штаммы вируса КЭ снижают продукцию провоспалительных цитокинов, в частности, IL-8 лейкоцитами. Угнетение выработки IL-8 под действием вирусов КЭ рассматривается как способность этих вирусов снижать противовирусную резистентность макроорганизма за счет ослабления аутокринной стимуляции защитных функций мононуклеарных фагоцитов. Таким образом, полученные нами данные также свидетельствуют об угнетении продукции IL-8 при КЭ и более сохранной провоспалительной активности при ИКБ. При сочетании инфекций отмечается иммунный дисбаланс, причем направленность иммунопатологических изменений аналогична таковой при КЭ, что согласуется с полученными ранее данными о доминировании КЭ при микстинфекции КЭ и ИКБ [4]. Концентрация IL-10 в контрольной группе составила 1,4 ± 0,4 пг/мл. В остром периоде ИКБ уровень цитокина увеличивался и составлял в среднем 16,5 ± 3,7 пг/мл (р < 0,05) и по мере регресса клинических проявлений у всех больных снижался до 2,0 ± 0,1 пг/мл, приближаясь к нормальным значениям. При лихорадочной и менингеальной формах КЭ уровень IL-10 повышался незначительно, составляя в среднем 2,7 ± 0,4 пг/мл и 3,6 ± 0,7 пг/мл, соответственно, и в динамике несколько снижался (до 2,3 ± 0,7 и 1,9 ± 0,9 пг/мл, соответственно, р > 0,05). При микст-инфекции, как и при ИКБ, отмечено значительное нарастание концентрации IL-10 в первые дни болезни (до 10,8 ± 2,7  пг/мл,  р < 0,05)  с  последующим  снижением до 5,2 ± 0,5 пг/мл. При этом показатель не достигал нормальных значений (р < 0,05). У 4 больных показатель в динамике нарастал. В случаях менингоэнцефалитической формы КЭ в первые дни болезни на фоне выраженного общеинфекционного синдрома уровень IL-10 незначительно превышал норму (2,4 ± 0,5 пг/мл, р > 0,05 ) и в динамике увеличивался до 15,8 ± 1,7 пг/мл. IFN? в сыворотке крови контрольной группы обнаружен в низких концентрациях, составив в среднем 0,01 ± 0,001 пг/мл. При ИКБ в виде общеинфекционного синдрома отмечено значительное повышение данного показателя у 78% больных (до 43,3 ± 13,6 пг/мл) с тенденцией к последующему снижению в период ранней реконвалесценции. У 28% больных при исходно низких значениях IFN? отмечено многократное повышение уровня цитокина в динамике. При лихорадочной и менингеальной формах КЭ данный показатель повышался незначительно — до 1,1 ± 0,2 пг/мл и в динамике достоверно не изменялся. При микст-инфекции выявлено наиболее высокое содержание в крови IFN? (15,8 ± 3,2 пг/мл, р < 0,05) с первых дней болезни, причем более выраженное при лихорадочной форме, в отличие от менингеальной. Необходимо отметить, что максимальная концентрация IFN? выявлена в остром периоде клещевых инфекций, протекавших с поражением нервной системы. Так, при менингоэнцефалите концентрация цитокина составляла в среднем 15,1 ± 3,2 пг/мл без существенных изменений в динамике. В случаях регионарной нейропатии при ИКБ, несмотря на слабую выраженность общеинфекционных проявлений, отмечено повышенное содержание IFN? — в среднем до 4,5 ± 1,1 пг/мл. Известно, что IFN? — ключевой цитокин Th1-лимфоцитов — обладает противовирусной активностью [2, 3, 10]. Концентрация в крови IFN? в остром периоде клещевых нейроинфекций варьировала в широких пределах. Динамика данного показателя была различной в зависимости от этиологии и клинической формы болезни (табл. 2). При общеинфекционном синдроме боррелиозной этиологии отмечено значительное повышение содержания IFN? в крови: в среднем до 194 ± 35,4 пг/мл (в контрольной группе данный показатель составлял 37,3 ± 6,4 пг/мл, р < 0,05) с последующим незначительным снижением до 135 ± 24,6 пг/мл, что также отличалось от нормы (р < 0,05). При лихорадочной форме КЭ концентрация IFN? достоверно не отличалась от нормы и составляла в среднем 55,6 ± 9,2 пг/мл, оставаясь стабильной на всем протяжении болезни. При менингеальной форме КЭ, а также в случаях лихорадки и серозного менингита смешанной этиологии наблюдалось более значительное повышение этого показателя — до 237,5 ± 13,6 пг/мл (р < 0,05) с последующим снижением до нормальных значений. Максимальная концентрация IFN? отмечена при локальных формах ИКБ в виде кольцевидной мигрирующей эритемы и регионарной невропатии —  463,6 ± 25,8 пг/мл.  Следовательно,  высокие значения данного показателя с первых дней болезни являются прогностически благоприятным фактором. При менигоэнцефалитической форме КЭ концентрация IFN? не достигала значений, наблюдавшихся при менее тяжелом течении болезни, составляя 87,9 ± 22,1 пг/мл. Наблюдаемая тенденция соответствует данным других авторов, изучавших цитокиновый профиль сывороток крови больных КЭ разными клиническими формами. При изучении интерфероногенеза при моно-инфекции КЭ и при сочетании КЭ и ИКБ у больных, получавших в качестве противовирусной терапии панавир, наблюдались более высокие показатели концентрации IFN? в крови по сравнению с больными, не получавшими панавир (р < 0,05), а также по сравнению с больными ИКБ (р < 0,05), которым противовирусная терапия назначалась с первых дней болезни до выяснения этиологии инфекции. Вероятно, клиническая эффективность панавира отчасти обусловлена значительной стимуляцией эндогенного IFN?, оказывающего противовирусный и иммуномодулирующий эффект.В ходе проведенных ранее исследований [3] были выявлены отличия между штаммами вируса КЭ, выделенными у больных с разными клиническими формами заболевания, при изучении кинетики продукции цитокинов, в частности, IFN?, лейкоцитами донорской крови, инфицированными этими штаммами. Высокий уровень продукции этого цитокина наблюдался при инфицировании лейкоцитов штаммами вируса КЭ, вызывающими лихорадочную форму заболевания. Исследования показали, что штаммы, способные к более активной репродукции в клетках крови, индуцируют более низкий уровень цитокина IFN? или блокируют его продукцию, что согласуется с результатами проведенного исследования. Анализ особенностей клинического течения в случаях низких показателей IFN? или снижения количества данного цитокина в динамике показал более продолжительный лихорадочный период, в большинстве случаев наблюдались выраженные менингеальные проявления и тяжелые формы поражения нервной системы в виде менингоэнцефалита с судорожно-коматозным течением, причем в одном из них отмечены признаки формирования хронического КЭ. Тенденция к угнетению продукции IFN? при клещевых инфекциях с поражением нервной системы определяет необходимость иммунокоррекции, направленной на компенсацию этого механизма иммунной защиты. Недостаточность синтеза IFN? при КЭ в виде как моно-, так и микст-инфекции патогенетически обосновывает применение иммуномодуляторов. Как показали наблюдения, в случаях лечения панавиром, который применялся в качестве противовирусного препарата, отмечен как более благоприятный терапевтический эффект, так и более высокие уровни IFN?, что свидетельствует о его иммуномодулирущем эффекте. Своевременное применение иммуномодуляторов наряду спротивовирусной терапией может способствовать ускорению элиминации вируса КЭ из организма и снизить риск поражения ЦНС. Недостаточная, несвоевременная или неконтролируемая активация системы противовоспалительных медиаторов не способна ликвидировать имеющийся цитокиновый дисбаланс и может нанести вред за счет патологических эффектов системных воспалительных реакций. Так, эффект не должен быть длительным и преобладающим [2]. Данная закономерность наблюдалась нами при менигоэнцнфалитах, когда показатель концентрации в крови IL-10 нарастал в динамике на фоне выраженного и прогрессирующего системого воспалительного процесса. Необходимо отметить наблюдавшиеся существенные отличия в показателях исследованных цитокинов и их динамики при идентичности клинической картины общеинфекционного синдрома при КЭ и ИКБ, что, вероятно, свидетельствуют о значительной роли этиологического фактора в иммунопатогенезе клещевых инфекций. В настоящее время известно, что штаммы вируса КЭ, выделенные у больных разными клиническими формами инфекции, различаются по своей цитокининдуцирующей активности [3], что является одним из факторов, объясняющих вариабельность исследуемых показателей.Полученные в ходе проведенного исследования данные свидетельствуют о значительной роли дисбаланса продукции цитокинов в формировании клинической картины при различных формах и этиологии клещевых нейроинфекций. Дальнейшее изучение иммунопатогенетических особенностей данной патологии позволит разработать пути дифференцированной коррекции иммунных нарушений и повысить эффективность терапии клещевых нейроинфекций.

Исследование поддержано Грантом Президента РФ (МД-3485, № 02.120.11.22235) и Грантом Губернатора Кемеровской области.

Immunopathogenesis of nervous system disorder developmentduring tick-borne infections in children T.V. Poponnikova1, T.U. Bedareva2, T.N. Vachrameeva2, O.S. Pinevich2, G.U. Galieva2

 Kemerovo State Medical Academy;

Kemerovo Region Hospital

Blood levels of several cytokines were measured in 67 children 1 to 15 years old in acute period of tick-borne infection of different clinical forms and etiological variants. Increase in blood concentration of interleukin 6 and interferon ? corresponded to the most severe disease progression with focal nervous system disorders. Decrease in interleukin 8 and interferon ? production in tick-borne encephalitis and near normal production of these cytokines in borreliosis were observed. Increase in interferon ? level during tick-borne encephalitis or mixed infection in case of treatment with panavir confirms necessity of therapeutic immunomodulation in acute period of the disease. The findings suggest different trend of cytokines imbalance depending on etiology and clinical form of disease. (Cytokines and Inflammation. 2007. Vol. 6, № 4. P. 54–58.)

Key words: tick-borne encephalitis, Ixodidae tick-borne borreliosis, mixed infection, cytokines.

ЛИТЕРАТУРА

1. Железникова Г.Ф., Скрипченко Н.В., Васильева Ю.П. и др. Ранний цитокиновый иммунный ответ при иксодовом клещевом боррелиозе у детей // Мед. иммунол. — 2002. — Т. 4, № 3. — С. 459–466.

2. Игнатьев Т. М., Букин Е. К., Отрашевская Е. В. И др. Иммунный ответ вакцинированных и невакцинированных мышей, зараженных вирусом клещевого энцефалита // Вопр. вирусол. — 2006. — № 5. — С. 22–27.

3.  Крылова Н.В., Леонова Г.Н., Майстровская О.С. Продукция цитокинов лейкоцитами крови, инфицированной дальневосточными штаммами вируса клещевого энцефалита // Ж. микробиол., эпидемиол. иммунобиол. — 2006. — № 3. — С. 95–99.

4. Попонникова Т.В., Пиневич О.С. Современные особенности клещевых микстинфекций у детей // Сиб. консилиум. — 2006. — С.69–72

5.  Рязанцева Н.В., Новицкий В.В., Зима А.П. и др. Иммунопатогенетические особенности клещевого энцефалита в условиях длительной вирусной антигенемии // Вопр. вирусол. — 2006. — № 6. — С. 35–38.

6. Симакова А.И., Маркелова Е.В. К вопросу взаимосвязях продукции иммуноглобулина Е и цитокинового профиля у больных иксодовым клещевым боррелиозом // Мед. иммунол. — 2005. — Т. 7, № 4. — С. 411–415.

7.  Скрипченко Н.В., Иванова Г.П., Трофимова Т.Н. и др. Энцефалиты, вызванные вирусом клещевого энцефалита и боррелиями у детей // Эпидемиол. инфекц. болезни. — 2006. — № 3. — С. 36–41.

8. Gruol D.L., Nelson T.E. Physiological and pathological roles of interleukin-6 in the central nervous system // Mol. Neurobiol. — 1997. — Vol. 15, № 3. — P. 307–339.

9. Poponnikova T.V. Specific clinical and epidemiological features of tick-borne encephalitis in Western Siberia // Int. J. Med. Microbiol. — 2006. — Vol. 296, suppl. 40. — Р. 59–62.10. Samuel C.E. Antiviral actions of interferons // Clin. Microbiol. Rev. — 2001. — Vol. 14, № 4. — P. 778–809.



загрузка...