|
|
Скачать 9.11 Mb.
|
|
54 Глава I ^
пролиферации и дифференцировки лимфоцитов и гемопоэтических клеток. L.A.Aarden в 1979 г. предложил термин «интерлейкин», подчеркивая способность цитокинов служить коммуникационными сигналами для клеток различных популяций лейкоцитов. Цитокины представляют собой обширное семейство биологически активных пептидов, оказывающих гормоноподобное действие и обеспечивающих взаимодействие клеток иммунной, кроветворной, нервной и эндокринной систем. Цитокины объединяют следующие общие свойства: 1) они служат медиаторами иммунной и воспалительной реакций; 2) проявляют свою активность при концентрациях порядка 10—11 моль/л; 3) действуют как факторы роста и факторы дифференцировки клеток; 4) образуют регуляторную сеть; 5) обладают плейо-тропной активностью и перекрывающимися функциями. Хотя цитокины и называют иногда гормонами иммунной системы, от гормонов их отличает способ передачи сигнала клетке. Так, если гормоны вступают во взаимодействие с цито-зольными рецепторами, которые встраиваются затем в ДНК, то цитокины специфически связываются с поверхностным рецептором, через который происходит передача сигнала внутрь клетки с помощью системы вторичных мессенджеров. Как правило, рецептор для цитокина состоит из нескольких полипептидных цепей. Последние могут отличаться по своей специфичности, аффинности и способности передавать сигнал. Существует два принципиально различных механизма торможения биологической активности цитокинов. Один — быстрый, за счет связывания цитокина растворимыми рецепторами или специфическими антагонистами. Другой механизм торможения (медленный) обеспечивается гормонами (например, глюкокортикоидами) или другими цитокинами, воздействие которых тормозит синтез цитокинов клеткой. В зависимости от выполняемой функции принято различать провоспалительные, противовоспалительные и регуляторные цитокины (табл. 1.10). С учетом такого важного свойства цитокинов, как плейо-тропность, это разделение носит в достаточной мере условный характер. Одной из важнейших функций системы цитокинов является обеспечение согласованного действия иммунной, эндокринной и нервной систем в развитии реакции воспаления. Так, на месте внедрения инфекции обычно имеет место массивный выброс провоспалительных цитокинов (ИЛ-1в, ИЛ-6, ИЛ-12, ФНО-а). При превышении в крови пороговых концентраций эти цитокины способны преодолевать в преоптической области гематоэнцефалический барьер и стимулировать высвобождение кортикотропин-рилизинг-гормона, который, в свою очередь, стимулирует продукцию АКТГ гипофизом. Следующим этапом является усиление синтеза кортизола надпочечниками. Одновременно происходит активация симпатической нервной системы, что сопровождается повышенным высвобождением катехоламинов (адреналина и норадреналина). Как глюкокортикоиды, так и катехоламины активно вмешиваются в течение воспалительного процесса. Основными мишенями кортизола и норадреналина являются моноциты/макрофаги и Тh1-лимфоциты. В резуль- Генитальные инфекции и факторы противоинфекционной защиты в генезе воспалительных заболеваний женских половых органов 55 тате происходит торможение продукции макрофагами провоспалительных цитокинов и стимулируется синтез противовоспалительного цитокина ИЛ-10. Последний вместе с кортизолом и норадреналином снижает продукцию ИЛ-2 и ИФН-у Тh1-лимфоцитами. Таким образом, активация гипоталамо-гипофи-зарно-надпочечниковой оси (ГГНО) и симпатической нервной системы снижает интенсивность воспалительного процесса, предотвращая тем самым повреждение внутренних органов медиаторами воспаления. Однако в ряде случаев, например при хронической инфекции, подавить реакцию воспаления не удается. В очаг воспаления продолжается рекрутирование лимфоцитов, и синтез цитокинов остается достаточно высоким. Это приводит к формированию порочного круга, при котором равновесие между про- и противовоспалительными цитокинами оказывается нарушенным. При этом противовоспалительные агенты (глюкокортикоиды, катехоламины), не будучи в состоянии ликвидировать очаг воспаления, существенно угнетают Тh1 -лимфоциты, практически не влияя при этом на Тh2-клетки. В результате образовавшегося сдвига в пользу Тh2 имеет место повышение продукции таких цитокинов, как ИЛ-4 и ИЛ-5, которые являются медиаторами синтеза низкоаффинных IgE-антител В-лимфоцитами (Пухальский А.Л., Шмарина Г.В., Капранов Н.И., 2004). Воспалительный процесс может проявляться в виде как локальных, так и системных изменений, свидетелями которых могут быть различные маркеры воспаления, включая цитокины (Pukhalsky A.L., Shmarina G.V. et al., 2004). Для получения объективной картины патологического процесса при воспалительных заболеваниях женских половых органов необходимо исследовать маркеры воспаления в крови и цервикальной слизи. Наиболее информативными маркерами воспаления при исследовании цервикальной слизи являются ФНО-а, ИЛ-4, ИФН-у, ИЛ-10 и ТФР-р. Эти показатели не только могут дать представление об интенсивности местного воспалительного процесса, но и укажут на сдвиги равновесия между Тh1- и Тh2-компо-нентами иммунного ответа, а также о преобладании про- или противовоспалительных механизмов его реализации. Однако многие цитокины (ФНО-а и ИЛ-10) могут присутствовать в биологических жидкостях не только в виде свободных биологически активных молекул, но и в связанном виде — в виде комплекса, состоящего из цитокина и его ингибитора. Исходя из этого целесообразно использовать соответствующие диагностические наборы, способные определять как свободный цитокин, так и общий (свободный + связанный). Так, например, обнаружение высокого содержания общего ФНО-а при низком или нулевом содержании свободного цитокина, с одной стороны, свидетельствует об активации клеток — продуцентов ФНО-а, что может быть связано с наличием хронического источника инфекции, а с другой стороны — указывает на активную роль противовоспалительных механизмов. Исследование соотношения между уровнем ИФН-у и ИЛ-4 позволяет судить о развитии иммунного ответа по ТЫ- или Тп2-типу. Исследование сыворотки крови позволяет судить о наличии системных изменений у данного пациента в условиях наличия локального очага воспаления. При этом, помимо исследования содержания цитокинов, может быть использован метод оценки индивидуальной чувствительности лимфоцитов периферической крови к антипролиферативному действию глюкокортикоид-ных гормонов. Производят определение параметра Ah, который характеризует количество активированных лимфоцитов в кровотоке и может иметь как отрицательное, так и положительное значение (Pukhalsky A.L., Kapranov N.I. et al., 1999; Pukhalsky A.L., Kalashnikova E.A. et al., 1990). Если величина 56 Глава I свидетельствует о том, что большую часть лимфоцитов периферической крови составляют покоящиеся лимфоциты, чей пролиферативный ответ на стимуляцию фитогемагглютинином (ФГА) может быть заблокирован глюкокортикои-дами. Положительные значения Таким образом, исследование маркеров воспаления при заболеваниях женских половых органов позволяют ответить на ряд важных вопросов, существенных для выбора тактики дальнейшей терапии. Прежде всего можно установить, в какой мере затронуты центральные механизмы иммунорегуля-ции. Существенный сдвиг иммунного ответа в сторону Th2 требует назначения адекватной иммунокорригирующей терапии. При обнаружении признаков центральной иммуносупрессии следует попытаться разорвать сложившийся порочный круг, воздействуя на различные его звенья. 1.4.3. Роль противомикробных пептидов в генезе воспаления Одним из новых направлений исследований в иммунологии является изучение особых молекул системы врожденного иммунитета — противомикробных пептидов, состоящих из 13—18 аминокислот, которые синтезируются с определенных генов эукариотических клеток и обладают активностью эндогенных антибиотиков. Изучение природы и физиологических свойств антимикробных веществ нейтрофилов привело к открытию в их гранулярном аппарате группы лизосом-ных и катионных белков с небольшой молекулярной массой, получивших название дефенсинов (от англ. defence — «защита, оборона»). Данный термин отражает основное функциональное назначение рассматриваемых пептидов — способность обеспечивать защиту макроорганизма от возбудителей инфекционных болезней. Дефенсины нейтрофильных гранулоцитов (нейтрофилов) человека были выделены, очищены и охарактеризованы с точки зрения структурных и антимикробных свойств в 1985 г. К профессиональным фагоцитам относятся нейтрофилы (нейтрофильные гранулоциты), моноциты и их тканевые формы — макрофаги, эозинофилы. Эти клетки объединены в единый функциональный тип благодаря наличию у них ряда общих структурно-метаболических свойств и стереотипности поведения в фагоцитарном процессе. Морфобиохимическая специализация фагоци- генитальные инфекции и факторы противоинфекционной защиты в генезе воспалительных заболеваний женских половых органов 57 тов заключается в присутствии у них развитого лизосомного (гранулярного) аппарата, являющегося депо физиологически активных веществ антибиотического действия, среди которых ведущую роль в киллинге микроорганизмов играет группа катионных белков и полипептидов (миелопероксидаза, лакто-феррин, эластаза, катепсин G, лизоцим, а- и в-дефенсины, кателицидины и др.) Свойства дефенсинов:
• конечная активная форма образуется в ходе 6—24-часового процессинга. Последовательный процессинг предупреждает аутотоксическое действие дефенсинов до момента их упаковки в гранулы в аппарате Гольджи. Локализация дефенсинов:
цикла) экспрессии дефенсинов клетками слизистой оболочки влагалища, цер-викального канала, эндометрия у здоровых женщин. У беременных женщин дефенсины вырабатывают плацента, клетки амниона. Функции дефенсинов:
Возможно, изучение противомикробных пептидов станет новым подходом к раскрытию механизмов развития воспалительных заболеваний гениталий, а применение современных технологий для выявления доклинических признаков воспаления сможет обеспечить раннюю диагностику данной патологии и возможность разработки усовершенствованных комплексных мер профилактики и лечения. 1.4.4. Белки острой фазы и их клиническое значение История белков острой фазы (БОФ) начинается с открытия W.S.Tillet и T.J.Francis СРБ в сыворотке крови больных пневмонией, который преципити-ровал С-полисахарид пневмококка. В дальнейшем T.J.Abemethy и O.T.Avery был введен термин «острофазная сыворотка», под которой понимали сыворотку крови больных в острой стадии инфекционного заболевания, характеризующейся повышенной концентрацией СРБ. Однако, как показали дальнейшие исследования, в «острофазной сыворотке» наряду с повышением уровня СРБ значительно возрастало содержание некоторых белков а-глобулиновой зоны, 58 Глава I^
что послужило основанием для объединения их в группу БОФ. Другое их название — «БОФ-маркерные белки воспаления» (Putman F.W., 1982). Исследования последнего времени позволили расширить представления о данной группе белков, относящихся к различным функциональным системам организма: эта ингибиторы протеаз — ИП (а1-антитрипсин, а1-антихимотрипсин — АХТ и т.д.), белки свертывания крови (фибриноген, фактор VIII), белки системы комплемента (СЗ, С4), транспортные белки (гаптоглобин, ферритин, церулоплазмин), белки с иммуномодулирующими свойствами (СРБ, орозомукоид и т.д.). Основным же признаком, объединяющим такую функционально разнородную группу белков, является быстрое и значительное изменение концентрации в результате нарушения гомеостаза, независимо от природы и места приложения вызвавшего его стимула: бактериальная, вирусная или паразитарная инфекции, физическая или химическая травма, токсическая или аллергическая реакция, ишемический некроз, злокачественные новообразования. Все белки участвуют в так называемом острофазном ответе (ОФО) — совокупности системных и местных реакций организма на тканевое повреждение, вызванное различными причинами: травмой, инфекцией, воспалением, злокачественным новообразованием и др. (Pepys M.B., Baltz M.L., 1984; Koj A., Gordon A.H., 1985; Wicher J.T., Dieppe P.A., 1985). ОФО включает в себя как местные (расширение сосудов, агрегация тромбоцитов, образование кровяного сгустка, накопление нейтрофилов и макрофагов в месте повреждения и т.д.), так и системные (лихорадка, лейкоцитоз, повышенная секреция гормонов, перенос аминокислот из мышц в печень, усиленный синтез БОФ печенью и т.д.) реакции. По скорости нарастания концентрации при ОФО БОФ делятся на 3 группы: очень сильные (содержание таких белков при ОФО увеличивается в 20—1000 раз), сильные (в 2—5 раз), слабые (на 30—60%) (табл. 1.11). Первыми реагируют при острофазной реакции 2 негликозилированных белка — СРБ и сывороточный амилоид А (САА), концентрация которых в норме очень низка. В зависимости от степени тяжести заболевания количество этих белков в крови может возрастать в 1000 раз. Максимальное значение СРБ наблюдается на 2-е сутки. При благоприятном исходе СРБ также быстрее всех других БОФ «возвращается» к норме, что связано с очень коротким временем его полужизни в организме (4—6 ч). Затем через 10 ч реагирует повышением концентрации в г нитальные инфекции и факторы противоинфекционной защиты в генезе пглалительных заболеваний женских половых органов 59 2-4 раза АХТ. Через 1 сут. повышается концентрация большой группы БОФ (а1 -ИП, орозомукоид (ОР) и т.д.)- Уровень орозомукоида достигает максимума на 3-4-й день, а нормализация его значений может наступить через 1—2 нед. Наконец, увеличение концентрации на 50% ко 2-м суткам дают СЗ, С4 и церу-плазмин. На кинетику ОФО оказывают влияние возраст, генетические факторы и тяжесть заболевания. Синтез БОФ осуществляется в основном печенью; однако, кроме гепатоци-тов СРБ может продуцироваться моноцитами, ИП — моноцитами, орозомукоид - лимфоцитами, моноцитами, нейтрофилами. Несмотря на некоторые особенности синтеза отдельных БОФ, при острофазной реакции общую схему можно представить следующим образом: в результате действия повреждающего стимула (воспаление, травма и др.) в месте его приложения выделяются биологически активные вещества — кинины, анафилотоксин, продукты деградации фибриногена и др., вызывающие деструктивные изменения в зоне повреждения и способствующие увеличению синтеза ряда медиаторов, среди которых первоочередное значение имеет ИЛ-1. Он, в свою очередь, стимулирует важнейшие защитные реакции организма, в частности усиление фагоцитоза, активацию В-лимфоцитов, продукцию ИЛ-2, т.е. вызывает биологические феномены, представляющие собой звенья цепи ОФО, существенным из которых является увеличение синтеза БОФ печенью. Определенное влияние на синтез БОФ гликопро-теидной природы оказывают гормоны: кортикостероиды, андрогены, эстрогены. В частности, кортикостероиды резко усиливают синтез орозомукоида и гапто-глобина, не оказывая практически никакого влияния на ингибитор протеаз (ИП) и церулоплазмин. Под влиянием андрогенов возрастает концентрация ИП, орозомукоида, гаптоглобина, под воздействием эстрогенов резко увеличивается концентрация ИП и церулоплазмина. Ведущую роль в ОФО играют изменения в четырех протеолитических меди-аторных системах (табл. 1.12): системах свертывания, комплемента, калликре-ин-кининовой и плазминовой. При взаимодействии этих систем происходит активация молекул комплемента и кининов с последующей опсонизацией, хемотаксисом, дегрануляцией тучных клеток, увеличением проницаемости сосудистой системы и расширением просвета сосудов и, как следствие всего этого, — активный фагоцитоз. Большинство клиницистов и врачей-биохимиков расценивают СРБ как показательный маркер воспаления, основываясь на его биологических особенностях и характере реагирования при ОФО. Запуская комплемент и все зависящие от этого реакции (адгезию, хемотаксис, фагоцитоз) и модулируя активность иммунокомпетентных клеток и тромбоцитов, СРБ фактически осуществляет связь между звеньями воспалительного процесса. Кроме того, в норме он присутствует в крови в следовых количествах, но при ОФО его концентрация может увеличиваться тысячекратно. Анализ данных литературы позволяет сделать вывод о целесообразности изученения СРБ в крови при следующих обстоятельствах: 1) диагностика бактериальной инфекции у новорожденных и мониторинг ответа на терапию антибиотиками при установленной бактериальной инфекции у детей и взрослых; 2) диагностика внутриутробной инфекции у при преждевременном разрыве плодного пузыря; 3) ранняя диагностика инфекционно-воспалительных осложнений у прооперированных больных (Новикова Л.И. и др., 1990). В ряде работ (Назаров П.Г., 2000) показано, что концентрация СРБ наряду с Другими исследованными БОФ повышается как при бактериальной (перитон-зиллит), так и при вирусной (вирусный менингоэнцефалит, грипп А) инфекции. 60 Глава I Таблица 1.12 Роль БОФ в ОФО
В дальнейшем было подтверждено, что уровень СРБ значительно увеличивается при большинстве тяжелых бактериальных инфекций у лиц любого возраста, причем степень увеличения, как правило, соответствует тяжести инфекции. Несмотря на то что ответ СРБ на тканевое повреждение, в том числе инфекционной природы, неспецифичен, а уровень его в крови как одиночный показатель предоставляет информацию клиницисту только в сочетании с другими лабораторными и клиническими данными, идея неспецифического ответа, позволяющего хотя бы предварительно диагностировать и оценить тяжесть заболевания, например инфекции, весьма актуальна. Долгое время таким тестом считалась и считается до сих пор СОЭ, однако есть аргументы в пользу замены этого теста на анализ концентрации СРБ. Во-первых, на СОЭ влияют несколько факторов: увеличение в крови уровней фибриногена и Ig и снижение альбумина, изменение характеристик эритроцитов и вязкости плазмы. В связи с этим ответ СОЭ на инфекцию происходит гораздо медленнее, чем ответ СРБ. Во-вторых, известны Генитальные инфекции и факторы противоинфекционной защиты в генезе воспалительных заболеваний женских половых органов 61 ежедневные вариации показателей СОЭ, связанные с приемом тех или иных пишевых продуктов, которые могут приводить к ошибкам при мониторинге заболевания. В отличие от этого концентация СРВ не имеет ежедневных вариаций и может быстро и точно измеряться биохимически. За последнее десятилетие возрос интерес к СРВ и другим БОФ как диагностическим показателям при неонатальной инфекции (сепсис, менингит, пневмония, энтероколит и др.), поскольку именно инфекция чаще всего является причиной ОФО у новорожденных (риск ложноположительных результатов не превышает 5%). Необходимо отметить, что содержание СРВ в крови новорожденных не отличается от такового у взрослых, так как печень уже при рождении ребенка способна к синтезу СРВ в полном объеме. R.Alt и соавт. (1982) определяли концентрацию СРВ у здоровых новорожденных в первые часы жизни (0—48 ч) и получили значения, находящиеся в диапозоне 15—22 мкг/мл. Считают, что наличие выраженного ОФО на инфекцию, заключающуюся, в частности, в синтезе БОФ, свидетельствует о хорошей реактивности организма, а отсутствие такого ответа на фоне доказанной инфекции, которое наблюдается чаще у недоношенных новорожденных, является плохим прогностическим признаком (Alt R., Willard D., Messer J., 1982; Philip A., 1999; Pourcyrous M., Ba-da HA. etal., 1993). A.Luttcus и соавт. (1993) предприняли попытку очень ранней диагностики инфекции как у матери, так и у новорожденного путем измерения концентрации СРВ в крови, взятой из пупочной вены матери во время родов. Надежды авторов не оправдались, однако они сделали вывод о пользе негативной информации, т.е. о том, что нормальное содержание СРВ свидетельствует об отсутствии инфекции. Ранняя диагностика инфекции у беременных необходима, особенно при преждевременном разрыве плодных оболочек, когда акушер вынужден принять решение о целесообразности пролонгирования беременности (при отсутствии инфекции) или стимуляции (при наличии инфекции) родовой деятельности. Таким образом, определение концентрации СРВ в крови новорожденных является быстрым и безопасным тестом, применяющимся как в диагностике, так и в мониторинге инфекции и помогающим принять решение о целесообразности проведения и продолжительности антибактериальной терапии. При этом чувствительность анализа повышается при проведении серийных определений. Следует оценить уровень СРВ при рождении (начальный), затем к 12-му часу жизни (к этому сроку, согласно данным разных авторов, инфекция отражается на показателях СРБ почти в 100% случаев) и далее определять его ежедневно для оценки эффективности терапии. Анализ СРБ можно использовать также для постоперативного мониторинга больных, особенно после обширных полостных операций. Известно, что сама хирургическая операция вызывает ОФО, при котором происходит увеличение печеночного синтеза БОФ, в том числе СРБ. Максимального значения концентрация СРБ достигает на 2-й день после операции и в неосложненных случаях постепенно нормализуется. Однако при инфекционно-воспалительных осложнениях содержание СРБ в крови остается высоким или даже пикообразно увеличивается. Результаты исследования СРБ свидетельствуют о весьма умеренном повышении его концентрации в крови больных при вирусных инфекциях, в отличие от бактериальных, связанных с выраженным тканевым повреждением (Fleck А., Myers М.А, 1985; Wicher J.T., Dieppe PA, 1985). Например, M.Soderstrom и 62 Глава I ^
Гениальные инфекции и факторы противоинфекционной защиты в генезе воспалительных заболеваний женских половых органов 63 Таблица 1.13 (окончание)
соавт. отмечают, что из 138 обследованных с дыхательными инфекциями различной этиологии лишь у 37% больных с вирусными инфекциями имелось повышение СРБ (против 79% больных с бактериальными). В связи с этим возникло предположение, поддерживаемое большинством исследователей, о возможности использования теста на СРБ в дифференциальной диагностике бактериальных и вирусных инфекций. При обследовании 148 новорожденных с бактериальной инфекцией у 118 был определен высокий уровень орозомукоида; фибриноген и IgM — обычные индикаторы инфекции у новорожденных — были менее чувствительны. Содержание орозомукоида в крови новорожденных повышается очень быстро в начале заболевания, максимум достигается на 3—6-е сутки, а нормализация отмечается к 10-м суткам (Broner C.W., Polk S.A., Sherman J.M., 1990). Важное клиническое значение измерения содержания орозомукоида в крови при бактериальных инфекциях в неонатальном периоде определяется следующими обстоятельствами. Во-первых, в связи с весьма низкой частотой онкологических заболеваний у новорожденных повышение у них концентрации БОФ, в том числе орозомукоида, связано с инфекционным процессом. Во-вторых, способность синтезировать орозомукоид (белок с относительно небольшой молекулярной массой по сравнению с другими БОФ) появляется у детей очень рано, а поскольку нормальные уровни орозомукоида у новорожденных низкие, то повышение содержания этого белка при бактериальной инфекции может быть очень заметными и, следовательно, чувствительным параметром. В-третьих, колебания содержания орозомукоида в крови могут помочь в лечении инфекции, контроле над его эффективностью. Рассматривая все вышесказанное, мы попытались систематизировать БОФ при ряде патологических состояний (Новикова Л.И. и др., 1990), используя данные литературы и полученные нами результаты (табл. 1.13). Приведенные данные свидетельствуют о важной биологической роли БОФ пРи различных патологических состояниях; хотя механизм ОФО до конца не изучен, современные представления о функциональных особенностях этой группы белков вызывают особый интерес клиницистов. Диагностические воз- |