Об эффективности применения лейкоцитарных индексов в диагностике иммунных нарушений у спортсменов (обзор литературы)

E.N. Trushina, , Mustafina, , Research Centre of Nutrition, Biotechnology and Food Safety, Moscow, Russia

Введение. Гематологический контроль в спортивной практике используется для оценки функционального состоянием спортсмена, уровня его тренированности, характера изменений метаболизма. Адаптационные реакции спортсмена, обусловленные нейроэндокринными изменениями и психоэмоциональным напряжением, отражаются в морфологическом составе крови¹. Гематологические лейкоцитарные индексы являются интегральными показателями, которые рассчитываются по данным общего анализа крови, они отражают ответную реакцию организма на физиологические (адаптационные) и патологические (воспалительные, аллергические) процессы. В отечественной клинической диагностике предложен целый ряд (около 18) лейкоцитарных индексов, которые представляют собой соотношение содержания различных форм лейкоцитов (миелоциты, юные нейтрофилы палочкоядерные нейтрофилы, сегментоядерные нейтрофилы, моноциты, лимфоциты, эозинофилы): индекс Гаркави, лейкоцитарный индекс интоксикации, ядерный индекс степени эндотоксикоза, ядерный индекс сдвига, индекс иммунореактивности, нейтрофильнолимфоцитарный коэффициент, лимфоцитарно-гранулоцитарный индекс и т. д. Однако используются они крайне редко и в основном для диагностики и прогноза течения воспалительных и инфекционных заболеваний [1–3]. В доступных литературных источниках обнаружены лишь единичные сообщения о применении лейкоцитарных индексов в спортивной медицине [4, 5].

Цель работы – проанализировать результаты исследований по характеристике лейкоцитарных индексов, используемых в спортивной медицине, и оценить их значимость в качестве маркеров нарушения иммунного статуса и перетренированности у спортсменов.

Материалы и методы. Поиск литературных источников осуществляли в интернет-ресурсе PubMed, а также использовали базы данных Scopus и Web of Science. Сайты издательств Springer и Elsevier использовали для доступа к полному тексту статей. В обзор включали источники информации (обзоры и оригинальные статьи), в которых освещались вопросы изучения гематологического профиля у спортсменов при различных физических нагрузках.

Результаты. Регулярные физические упражнения умеренной интенсивности оказывают положительное влияние на иммунитет, в то время как интенсивные физические нагрузки, выполняемые профессиональными спортсменами, часто приводят к транзиторной иммуносупрессии, при которой повышается риск развития воспалительных и инфекционных заболеваний [15, 24, 26, 32]. Иммунная дисфункция при физических нагрузках обусловлена повышением уровня гормонов, обладающих иммуномодулирующим действием, таких как адреналин, фактор роста, кортизол [9, 19]. При этом происходит повышенное образование свободных радикалов, активация перекисного окисления липидов, высвобождение во внеклеточную среду аларминов – эндогенных молекулярных факторов, которые впоследствии активируют иммунную систему [21, 35].

Наиболее часто определяемым гематологическим параметром при интенсивной физической нагрузке у спортсменов является лейкоцитоз. Лейкоцитоз может быть следствием не только клеточной пролиферации в костном мозге и лимфоидных органах при воспалении, но и демаргинации лейкоцитов и выхода клеток в кровоток из депонирующих органов: селезенки, печени, подкожной жировой клетчатки [19, 22]. Усиленная мобилизация лейкоцитов в кровоток также может быть опосредована катехоламинами, высвобождаемыми при физических нагрузках, которые связываются с β2-адренорецепторами лейкоцитов [10, 27]. Повышенное содержание лейкоцитов в периферической крови характерно для воспалительных процессов, в то время как изменение процентного соотношения различных видов лейкоцитов (лейкоцитарная формула) может быть связано с физической нагрузкой или недостаточным восстановлением после тренировки [18, 23].

Повышенное содержание лейкоцитов в периферической крови спортсмена обусловлено ростом числа нейтрофилов и лимфоцитов во время физической нагрузки. В начальный период восстановления абсолютное содержание нейтрофилов имеет тенденцию к повышению, в то время как число лимфоцитов снижается [16]. Сроки восстановления иммунной реактивности значительно различаются в зависимости от продолжительности и интенсивности применяемого режима упражнений. После прекращения физической нагрузки через 1–2 часа классическая двухфазная реакция лимфоцитов на физическую нагрузку характеризуется резким снижением их содержания в периферической крови. Абсолютное содержание лимфоцитов в периферической крови обычно возвращается к дотре-нировочному уровню в течение 24 часов [12]. Лимфопения, вызванная физической нагрузкой, является следствием перераспределения лимфоцитов в потенциальные места воспаления, тем самым усиливается клеточный иммунный ответ и регуляция [14].

Установлено влияние интенсивных физических нагрузок спортсменов на состав и функциональную активность иммунокомпетентных клеток [9, 30]. Лимфоцитоз, развивающийся во время и сразу после окончания физической нагрузки, обусловлен главным образом притоком естественных клеток-киллеров (NK-клеток), количество которых увеличивается в несколько раз, и цитотоксических Т-лимфоцитов CD8+, число которых увеличивается в меньшей, но все же значительной степени [7, 8]. Эта клеточная мобили- зация зависит от интенсивности упражнений, частично обусловлена повышением артериального давления, гипертермией, гиперемией во время упражнений [29]. Реакция мобилизации лимфоцитов, наблюдаемая во время физической нагрузки, отражает дифференциальную экспрессию бета-2-адренорецепторов на лимфоцитах: NK-клетки > цитотоксические Т-лимфоциты > В-лимфоциты > Т-лимфоциты хелперы > регуляторные Т-лимфоциты [7, 11, 20, 34]. Установлено, что основными патогенетическими факторами, приводящими к нарушению численности и функции NK-клеток в условиях физического перенапряжения, являются повышенная экспрессия провоспали-тельных цитокинов, повышение уровней гормонов стресса: катехоламинов, кортизола, бета-эндорфинов, а также гипертермия [25]. Транзиторная иммуносупрессия, развивающаяся после физической нагрузки, обусловлена снижением активности клеточного иммунитета, основными эффекторами которого являются Т-хелперы 1-го типа [31]. При этом повышается относительное содержание Т-цитотоксических лимфоцитов, что может быть связано с более высокой плотностью чувствительных к катехоламинам β2-адрено-рецепторов на поверхности Т-CD8+ клеток по сравнению с Т-CD4+ лимфоцитами [10, 26].

Методы проточной цитометрии, применяемые для идентификации субпопуляций лимфоцитов, являются дорогостоящими и малодоступными для спортивных лабораторнодиагностических центров. Одним из основных методов оценки состояния спортсмена и его адаптационного потенциала является общий анализ крови. Для идентификации клеточных маркеров воспаления у спортсменов в тренировочный и соревновательный периоды помимо классического общего анализа крови используются интегративные лейкоцитарные индексы [9, 13, 33]. К ним относятся: соотношение нейтрофилов (гранулоцитов) к лимфоцитам (NLR или GLR), соотношение моноцитов к лимфоцитам (МLR), соотношение тромбоцитов к лимфоцитам (PLR) и системный индекс иммунного воспаления (SII = NLR × × тромбоциты). При наличии лейкоцитоза у спортсменов во время и сразу после физической нагрузки кинетика субпопуляций лейкоцитов может значительно различаться. Так, установлено, что число нейтрофилов и лимфоцитов увеличивается во время тренировки (нейтрофилия, лимфоцитоз), но в восстанови- тельный период эти клеточные популяции показывают разную кинетику. Объединяя численность нейтрофилов и лимфоцитов в один параметр, NLR может характеризоваться как маркер воспаления в условиях физической нагрузки. Лейкоцитарный индекс PLR также может считаться клеточным маркером воспаления. Важно, что этот маркер учитывает не только субпопуляции лейкоцитов, но и количество тромбоцитов. Системный индекс иммунного воспаления SII объединяет кинетику NLR и PLR в один параметр и характеризует три клеточные популяции, рассчитывается путем умножения NLR на количество тромбоцитов. В настоящее время в клинической практике и спортивной медицине SII используется в качестве прогностического маркера при воспалительных процессах [9].

По сравнению с ответом иммунных клеток достоверные изменения в NLR и SII при интенсивной физической нагрузке обнаруживаются только через 1–2 часа после ее прекращения, что свидетельствует об отсроченном ответе этих маркеров [16]. Установлена эффективность определения SII на различных этапах спортивной деятельности и периодов восстановления, поскольку SII учитывает больше популяций иммунных клеток, чем NLR или PLR. В то время как NLR учитывает две основные популяции иммунных клеток, на которые воздействуют упражнения (нейтрофилы и лимфоциты), SII дополнительно учитывает количество тромбоцитов. Эти результаты подтверждают выводы Joisten et al. [12], которые определили NLR и SII как дешевые и эффективные по периодам исследования маркеры воспаления после интенсивных физических нагрузок. По мнению P. Wahl et al. [9] интеграция индуцированной физической нагрузкой нейтрофилии, лимфоцитопе-нии и тромбоцитоза в один параметр создает физиологическую основу для применения SII в качестве универсального и надежного маркера для оценки воспаления, вызванного физической нагрузкой.

В работе T. Podgórski et al. [6] установле- ны корреляционные взаимосвязи между повреждением мышц и маркерами воспаления у 21 футболиста в период 6-месячного тренировочного цикла. Спортсмены были тестированы четыре раза: в начале тренировочного периода, через 1,5 месяца тренировок, в середине и в конце соревновательного периода. В качестве маркеров повреждения мышц в периферической крови спортсменов изучали содержание креатинкиназы (CK), миоглобина (MGB) и лактатдегидрогеназы (LDH), уровень которых, согласно данным [17, 28], отражает степень повреждения миоцитов при интенсивных физических нагрузках и недостаточном периоде восстановления спортсмена. В исследовании [6] повышение уровней СК, MGB и LDH отмечалось в соревновательный период, который включал наряду с тренировочным процессом и матчи чемпионата. Изучение маркеров воспаления во время контролируемого тренировочного периода показало достоверное увеличение количества тромбоцитов (PLT) и относительного содержания лимфоцитов (LYM) и моноцитов (MON), а также снижение индексов GLR, LMR и относительного содержания гранулоцитов (GRA). Корреляционный анализ показал несколько статистически значимых взаимосвязей между показателями мышечного повреждения и воспаления: положительные корреляции между относительным содержанием LYM и MGB, а также между относительным содержанием MON, MGB и LDH. Кроме того, были обнаружены значимые отрицательные корреляции между MGB и процентом GRA, а также между MGB и GLR. Таким образом, определение корреляционных взаимосвязей между показателями мышечного повреждения и маркерами воспаления может использоваться для мониторинга пере-тренированности и утомления спортсменов.

Заключение. Гематологические лейкоцитарные индексы могут служить маркерами нарушения иммунного статуса и перетрени-рованности у спортсменов и являются эффективным, недорогим и легко воспроизводимым методом оценки.