Характеристика цитокинового профиля стекловидного тела при пролиферативной диабетической ретинопатии
Автор: Зенкин Н.С., Петрачков Д.В., Барышев К.В., Панова А.Д., Суббот А.М.
Журнал: Вестник Национального медико-хирургического центра им. Н.И. Пирогова @vestnik-pirogov-center
Рубрика: Оригинальные статьи
Статья в выпуске: 4S1 т.20, 2025 года.
Бесплатный доступ
Пролиферативная диабетическая ретинопатия (ПДР) является тяжелым осложнением сахарного диабета, в патогенезе которого ключевую роль играют хроническое воспаление и патологический ангиогенез. Изучение локального цитокинового профиля стекловидного тела позволяет выявить специфические медиаторы, участвующие в развитии заболевания. Цель исследования: Провести сравнительный анализ концентраций широкого спектра цитокинов в стекловидном теле пациентов с ПДР и в контрольной группе для выявления дисбаланса ключевых медиаторов воспаления и ангиогенеза. Материалы и методы: В исследовании проанализированы образцы стекловидного тела, полученные от 9 пациентов с ПДР и 7 пациентов контрольной группы (идиопатические эпиретинальные мембраны). Концентрации цитокинов определяли с помощью мультиплексного иммуноферментного анализа (Bio-Plex Pro Human Cytokine 27-plex Assay). Статистическая обработка данных проводилась в программе GraphPad Prism. Для сравнения групп использован непараметрический U-критерий Манна-Уитни. Статистическую значимость устанавливали при p < 0,05. Результаты: У пациентов с ПДР выявлено статистически значимое повышение концентраций провоспалительных и проангиогенных медиаторов по сравнению с контрольной группой. Наиболее выраженный рост отмечен для IL-8 (в 6,7 раза), MCP-1 (в 3,2 раза) и eotaxin (в 2,3 раза). Также достоверно повышены уровни IL-6, IL-1β, IL-4, IL-13, IFN-γ, IL-12(p70) и факторов роста VEGF и PDGF-BB. Заключение: Полученные данные подтверждают центральную роль локального воспаления в патогенезе ПДР. Цитокиновый профиль стекловидного тела при ПДР представляет собой сложную смесь провоспалительных, проангиогенных и регуляторных сигналов. Результаты обосновывают перспективность разработки терапевтических стратегий, направленных не только на ингибирование ангиогенеза (анти-VEGF терапия), но и на модуляцию воспалительного компонента заболевания.
Пролиферативная диабетическая ретинопатия, стекловидное тело, цитокины, ангиогенез, воспаление
Короткий адрес: https://sciup.org/140312719
IDR: 140312719 | DOI: 10.25881/20728255_2025_20_4_S1_70
The state of the cytokine profile of the vitreous body in proliferative diabetic retinopathy
Introduction: Proliferative diabetic retinopathy (PDR) is a severe complication of diabetes mellitus, in whose pathogenesis chronic inflammation and pathological angiogenesis play a key role. Studying the local cytokine profile of the vitreous body allows us to identify specific mediators involved in the development of the disease. Objective: To conduct a comparative analysis of the concentrations of a wide range of cytokines in the vitreous body of patients with PDR and in the control group to identify an imbalance of key mediators of inflammation and angiogenesis. Methods: The study analyzed vitreous samples obtained from nine patients with PDR and seven control patients (idiopathic epiretinal membranes). Cytokine concentrations were determined using a multiplex enzyme-linked immunosorbent assay (Bio-Plex Pro Human Cytokine 27-plex Assay). Statistical data processing was performed using GraphPad Prism software. The nonparametric Mann-Whitney U test was used to compare groups. Statistical significance was established at p < 0.05. Results: Patients with PDR showed statistically significant increases in concentrations of proinflammatory and proangiogenic mediators compared to the control group. The most pronounced increases were noted for IL-8 (6.7-fold), MCP-1 (3.2-fold), and eotaxin (2.3-fold). Levels of IL-6, IL-1β, IL-4, IL-13, IFN-γ, IL-12(p70), and the growth factors VEGF and PDGF-BB were also significantly increased. Conclusion: These data confirm the central role of local inflammation in the pathogenesis of PDR. The vitreous cytokine profile in PDR is a complex mixture of proinflammatory, proangiogenic, and regulatory signals. The results support the development of therapeutic strategies aimed not only at inhibiting angiogenesis (anti-VEGF therapy) but also at modulating the inflammatory component of the disease.
Текст научной статьи Характеристика цитокинового профиля стекловидного тела при пролиферативной диабетической ретинопатии
тологический ангиогенез, формируя порочный круг прогрессирования заболевания. Примечательно, что уровни цитокинов в стекловидном теле отражают локальную воспалительную реакцию и не всегда коррелируют с их системной концентрацией [2].
Цель
Провести сравнительный анализ концентраций широкого спектра цитокинов в стекловидном теле пациентов с ПДР и в контрольной группе для выявления дисбаланса ключевых медиаторов воспаления и ангиогенеза.
Материалы и методы
В рамках исследования проведен сравнительный анализ образцов стекловидного тела, полученных в ходе
плановой витрэктомии у 9 пациентов с ПДР и 7 пациентов контрольной группы (с идиопатическими эпире-тинальными мембранами). Все витреальные образцы после предварительного центрифугирования криокон-сервировались при температуре –80 °C. Количественное определение концентраций 27 цитокинов и хемокинов определяли применяя технологию мультиплексного иммуноферметного анализа. Был использован набор реагентов и магнитных микросфер «Bio-Plex Pro Human Cytokine 27-plex Assay» (Bio-Rad Laboratories, США) (технология магнитных микросфер, меченных антителами). Статистическая обработка данных проводилась в программе GraphPad Prism. Для сравнения групп использован непараметрический U-критерий Манна-Уитни. Статистическую значимость устанавливали при p<0,05.
Результаты
Проведенное исследование выявило достоверное повышение концентраций ряда цитокинов в группе ПДР по сравнению с контрольной группой (Таблица 1). Наиболее выраженные изменения зафиксированы для хемокинов IL-8, MCP-1 и eotaxin. Так, средняя концентрация IL-8 при ПДР достигала 81,2 пг/мл против 12,1 пг/мл в контроле (p = 0,0000504), что соответствует шестикратному увеличению и согласуется с данными других исследований [2]. Уровень MCP-1 в группе ПДР (459,3 пг/мл) превышал контрольные значения (144,4 пг/мл) приблизительно в 3 раза (p = 0,0000636), подчеркивая его роль в привлечении моноцитов и макрофагов [3]. Наибольшую статистическую значимость продемонстрировало повышение уровня eotaxin (13,59 пг/мл против 5,89 пг/мл в контроле, p = 0,0000946), что также находит подтверждение в литературе [4]. Помимо этого, зарегистрировано статистически значимое увеличение концентраций провос-палительных цитокинов IL-6 (130,45 против 12,74 пг/мл, p = 0.000605) и IL-1 β (2,02 против 0,57 пг/мл, p = 0.011145). Также достоверно повышены уровни цитокинов, ассоциированных с различными типами иммунного ответа: IFN- γ (10,86 против 2,20 пг/мл, p = 0,0000946), IL-4 (0,78 против 0,11 пг/мл, p = 0.0075), IL-9 (13,81 против 2,05 пг/мл, p = 0.002458), IL-12(p70) (2,93 против 0 пг/мл, p = 0.00603) и IL-13 (4,18 против 0,70 пг/мл, p = 0.001152). Уровень последнего значимо повышен при наличии фиброваскулярных мембран [5]. Существенно повышенными оказались уровни ключевых факторов роста: PDGF-BB (46,8 против 13,5 пг/мл, p = 0.002458) и VEGF (428,3 против 210,5 пг/мл, p = 0.02364), что подтверждает их ведущую роль в стимуляции ангиогенеза при ПДР [6; 7]. Кроме того, в группе ПДР выявлено достоверное повышение концентраций других провоспалительных медиаторов: MIP-1 α (1,42 против 0,76 пг/мл, p = 0.000332), MIP-1 β (9,12 против 2,83 пг/мл, p = 0,0000946), IL-1ra (120,72 против 46,90 пг/мл, p = 0.012617), IL-5 (57,59 против 17,92 пг/мл, p = 0.003588), G-CSF (32,41 против 16,01 пг/мл, p = 0.011145), а также basic FGF (9,08 против 3,29 пг/мл, p = 0.038972) и IP-10 (1507,18 против
794,79 пг/мл, p = 0.041131). Статистически значимых различий в концентрациях GM-CSF, TNF- α , RANTES, IL-2, IL-10, IL-15, IL-7 и IL-17 между группами выявлено не было (p>0,05).
Обсуждение
Полученные результаты убедительно демонстрируют формирование выраженного локального воспалительного ответа в стекловидном теле при ПДР. Значительное увеличение концентраций IL-8 и MCP-1 указывает на активный хемотаксис нейтрофилов, моноцитов и Т-лимфоцитов в зону ишемиии сетчатки [3]. IL-8, продуцируемый активированными эндотелиальными и глиальными клетками, не только является мощным хемоаттрактантом, но и обладает собственной проангиогенной активностью [8]. Высокие уровни VEGF и PDGF-BB непосредственно коррелируют с неоваскуляризацией и повышенной сосудистой проницаемостью, что является центральным звеном патогенеза ПДР [6, 7]. Выявленное повышение уровней IL-6 и IL-1 β подтверждает активацию ключевых провоспалительных каскадов. IL-6, являясь провоспали-тельным медиатором, способствует усилению сосудистой проницаемости и стимулирует синтез VEGF [9]. IL-1 β , в свою очередь, активирует транскрипционный фактор NF- κ B, потенцируя экспрессию других провоспалитель-ных цитокинов [10, 11]. Интерес представляют данные о повышении цитокинов, традиционно ассоциируемых с Th2-иммунным ответом (IL-4, IL-13) и противоангио-генной регуляцией (IL-12). Повышение IL-4 в витреуме пациентов с ПДР было описано ранее и может отражать сложные иммунорегуляторные взаимодействия, направленные на ограничение повреждения [12]. Увеличение концентрации IL-12(p70), обладающего доказанной способностью ингибировать патологический ангиогенез в экспериментальных моделях [13], может рассматриваться как компенсаторная реакция организма, направленная на подавление неоваскуляризации. Таким образом, цитокиновый профиль при ПДР представляет собой сложную смесь провоспалительных, проангиогенных и противовоспалительных сигналов. Полученные данные обосновывают перспективность разработки терапевтических стратегий, направленных не только на подавление ангиогенеза (анти-VEGF терапия), но и на модуляцию воспалительного компонента заболевания [14].
Заключение
Проведенное исследование подтверждает гипотезу о ключевой роли локального воспаления в патогенезе пролиферативной диабетической ретинопатии. Установлено статистически значимое повышение широкого спектра цитокинов и хемокинов в стекловидном теле пациентов с ПДР, с наиболее выраженным увеличением концентраций IL-8, MCP-1, eotaxin, а также факторов роста VEGF и PDGF-BB. Выявленные изменения цитокинового профиля не только расширяют современные представления о патогенезе ПДР, но и открывают новые потенциальные
Табл. 1. Исследуемые цитокины
|
Группа с ПДР |
Группа контроля |
||||
|
Аналит |
Среднее |
Стандартное отклонение |
Среднее |
Стандартное отклонение |
p-value |
|
IL-6 |
130,448 |
256,1507 |
12,738 |
9,299449 |
0,000605 |
|
IFNg |
10,86006 |
4,972343 |
2,200278 |
0,835931 |
0,0000946 |
|
IL-1b |
2,016056 |
1,499777 |
0,571756 |
0,213931 |
0,011145 |
|
Eotaxin |
13,59055 |
3,480727 |
5,893287 |
1,391438 |
0,0000946 |
|
VEGF |
428,2628 |
298,0567 |
210,5097 |
60,81355 |
0,02364 |
|
PDGF-BB |
46,79539 |
24,8093 |
13,53264 |
9,512003 |
0,002458 |
|
IL-13 |
4,176796 |
3,033836 |
0,600266 |
0,170858 |
0,001152 |
|
IL-4 |
0,783415 |
0,974137 |
0,110853 |
0,138258 |
0,0075 |
|
MCP-1 |
459,2996 |
230,5355 |
144,3987 |
50,38483 |
0,0000636 |
|
IL-8 |
81,1987 |
52,96218 |
12,12594 |
4,756944 |
0,0000504 |
|
IL-12(p70) |
2,929187 |
3,239986 |
0 |
0 |
0,00603 |
|
IL-9 |
13,80655 |
11,06598 |
2,048116 |
2,941261 |
0,002458 |
|
MIP-1b |
9,124099 |
5,47105 |
2,834658 |
1,35265 |
0,0000946 |
|
MIP-1a |
1,41736 |
0,54043 |
0,756823 |
0,279007 |
0,000332 |
|
IL-1ra |
120,7196 |
80,91333 |
46,89586 |
34,55296 |
0,012617 |
|
IL-5 |
57,59427 |
48,11337 |
17,91877 |
8,530819 |
0,003588 |
|
basic FGF |
9,075617 |
6,366587 |
3,286551 |
2,606462 |
0,038972 |
|
IP-10 |
1507,179 |
2782,161 |
794,7893 |
1563,218 |
0,041131 |
|
G-CSF |
32,40792 |
23,5724 |
16,01084 |
3,523403 |
0,011145 |
|
GM-CSF |
0,430566 |
0,941907 |
0,163502 |
0,432585 |
0,734396 |
|
TNFa |
5,134504 |
9,013046 |
0 |
0 |
0,093191 |
|
RANTES |
9,117406 |
6,301543 |
9,684805 |
10,58828 |
0,763203 |
|
IL-2 |
0,156714 |
0,401353 |
0 |
0 |
0,260301 |
|
IL-10 |
1,059219 |
1,663613 |
0 |
0 |
0,151625 |
|
IL-15 |
176,1378 |
105,5316 |
187,9223 |
127,1969 |
0,676616 |
|
IL-7 |
29,66718 |
17,91491 |
21,84827 |
10,31368 |
0,278273 |
|
IL-17 |
0,56352 |
0,913655 |
0 |
0 |
0,151625 |
мишени для фармакологической терапии. Комплексный подход, сочетающий ингибирование ангиогенеза с модуляцией воспалительного ответа, представляется наиболее перспективным направлением в лечении данного тяжелого осложнения сахарного диабета.