Патогенез изменений и перспективные методы коррекции иммунного статуса у недоношенных новорожденных

Введение. В последние годы отмечается все большая тенденция к рождению недоношенных детей, в том числе с очень низкой и экстремально низкой массой тела. Современные технологии лечения и выхаживания способствуют повышению выживаемости недоношенных детей и уменьшению ранней детской инвалидизации. Тем не менее, тяжелые инфекции остаются ведущей причиной заболеваемости и смертности новорожденных, несмотря на успехи в интенсивной терапии и раннее использование антибиотиков. Ежегодно в мире 15 млн новорожденных (11 % от всех родов) рождаются недоношенными. Ежегодно более 4 млн новорожденных умирают из-за последствий инфекций, из них более

1 млн (35 %) приходится на недоношенных детей, показатели неуклонно растут на протяжении последних 20 лет [29]. Неонатальная смертность недоношенных новорожденных от инфекционных заболеваний, прежде всего, обусловлена незрелостью их иммунной системы. Понимание онтогенеза иммунной системы, механизмов реализации врожденного и адаптивного иммунитета у недоношенного новорожденного, патогенеза инфекционной и аллергической патологии в неонатальном периоде позволит разрабатывать эффективные и совершенствовать имеющиеся диагностические, профилактические (вакцинация) и терапевтические стратегии. Цель работы – провести анализ данных в современной отечест- венной и зарубежной литературе, посвященных патогенезу изменений и перспективным методам коррекции иммунного статуса у недоношенных новорожденных.

Врожденный иммунитет у недоношенных новорожденных. Снижение количества моноцитов и нейтрофилов в крови у недоношенных новорожденных связывают с дефицитом ГМ-КСФ [8]. Нейтрофилы и другие клетки врожденного иммунитета у недоношенных обладают качественными недостатками, что позволяет обозначить врожденный иммунитет как функционально незрелый. У нейтрофилов снижена экспрессия адгезивных молекул L-селектина и Mac-1 (CD11b/CD18), а также PSGL-1, угнетается экспрессия Е- и Р-селектина, ICAM-1 для нейтрофилов и моноцитов на поверхности эндотелиальных клеток [22]. Дефекты хемотаксиса фагоцитов у новорожденных связывают со снижением поступления кальция внутрь клетки и нарушением полимеризации актина [30]. У нейтрофилов снижаются распознающая, поглотительная и киллинговая способности в отношении патогенов, в том числе из-за несостоятельности системы генерации АФК комплексом НАДФН-оксидазы, снижения концентрации миелопероксидазы, снижения способности к образованию экстрацеллюлярных ловушек из ДНК и гранулированного и цитоплазматического белка [18]. Нейтрофилы содержат меньше катионных белков, таких как лактоферрин, проницаемость бактерий увеличивающий белок, кателицидины, дефенсины [26].

В плазмоцитоидных дендритных клетках у недоношенных новорожденных снижен синтез ИФН-альфа, ИФН-гамма, ИЛ-12, имеющих значение в противовирусной защите и активации Th1-зависимого иммунного ответа [18]. Снижение секреции ИЛ-12 в ответ на стимуляцию ЛПС TLR7 и TLR9 связано с дефектом транскрипции субъединицы ИЛ-12р35, дефект восстанавливается в присутствии рекомбинантного ИФН-гамма [7]. Миелоидные и плаз-моцитоидные дендритные клетки демонстрируют низкую экспрессию МНС-II, CD80, CD86, CD40, ICAM-1 [28]. NK-клетки недоношенных имеют повышенную чувствительность к ингибирующему действию TGF-β [27]. В подавлении функции NK-клеток имеют значение простагландины, а также Treg. Несостоятельность NK-клеток ответственна за рецидивирующие респираторные вирусные инфекции (грипп, РС-вирус) [9]. Неонатальные γδ-T- клетки демонстрируют слабую цитолитическую активность, низкое содержание перфоринов и гранзимов [32].

У недоношенных новорожденных снижена плазменная концентрация лектиновых рецепторов С-типа, в том числе маннозо-связы-вающего лектина (MBL), инициирующего лектин-зависимый путь активации комплемента; данный факт ассоциирован с увеличением заболеваемости бактериальным сепсисом [7].

Указанные изменения функциональной активности нейтрофилов и других клеток врожденного иммунитета, дефекты гуморальных факторов врождённого иммунитета недоношенных новорожденных отражают физиологическую адаптацию организма плода к условиям внутриутробного развития, среда которого в норме стерильна и не требует выраженного иммунологического ответа [22]. Более того, чрезмерная воспалительная реакция с участием нейтрофилов и других лейкоцитов, избыточное производство цитокинов Th1-зависи-мого пути поляризации иммунного ответа на границе мать – плод («цитокиновый шторм») в результате внутриутробного воспаления может привести к срыву беременности [16].

Адаптивный иммунитет у недоношенных новорожденных. Показатели клеточного и гуморального адаптивного иммунитета у недоношенных детей снижены при сравнении с доношенными детьми, а иммунная функция постепенно улучшается с увеличением гестационного возраста [23].

У недоношенных новорожденных TGF-β вместе с ИЛ-6, ИЛ-21 приводят к трансформации Th0 в Th17, тогда как ИЛ-2 индуцирует дифференцировку в Treg (CD4+CD8+FOXP3+), осуществляющих негативную регуляцию иммунного ответа и поддержание иммунологической аутотолерантности [34]. Количество Treg у недоношенных новорожденных повышено как в крови, так и в лимфатических узлах [27]. Недифференцированные Т-клетки плода обладают повышенной склонностью к дифференцировке в Treg в ответ на материнские антигены, проникающие через плаценту [20]. Особенностями субпопуляционного состава Т-лимфоцитов у недоношенных детей является увеличение количества Th9 клеток и продукции ИЛ-9 [11]. Показано, что неонатальные Th0 являются дефектными в их способности дифференцироваться в Th9 без участия TGF-β и ИЛ-4 [14].

Дефекты Т-клеточного иммунитета у не- доношенных детей обусловлены дефектами сигнальных путей Т-клеточного рецептора [16]. Неэффективное фосфорилирование ти-розинкиназы Lck, нарушения взаимодействия CD40 на антигенпрезентирующих клетках c костимулирующей молекулой CD154 на Т-лимфоцитах приводят, во-первых, к снижению сигнализации с участием αβ-TCR/CD3, индукции анергии, возможно, из-за высокой экспрессии убиквитинлигаз, во-вторых, к снижению активности фосфолипазы С и зависимых от нее транскрипционных факторов (NFAT, AP-1, NF-kB) и, как следствие, снижению синтеза ИЛ-2, ИФН-гамма, в-третьих, к нарушению переключения синтеза иммуноглобулинов в неонатальных В-клетках [25].

В-клетки недоношенных новорожденных в основном представлены В-1 субпопуляцией с фенотипом CD20+CD27+CD43+, у них снижена экспрессия CD21, CD40, CD80 и CD86. Неонатальные В1-клетки экспрессируют высокие уровни IgM (sIgM), низкие уровни IgD (sIgD) [14]. Целый ряд механизмов обеспечивают дефектные пути внутриклеточной сигнализации, зависимой от В-клеточного рецептора, и низкий ответ В-клеток недоношенных новорожденных: снижение экспрессии CD21 и повышение экспрессии рецептора негативной регуляции CD22 снижают интенсивность сигнализации от В-клеточного рецептора и индуцируют апоптоз; высокая плотность IgM на клеточной мембране приводит к сшиванию их с молекулами В-клеточного рецептора, снижая пролиферативный потенциал и взаимодействие с Т-лимфоцитами через HLA-II [31, 38]. В неонатальных В-клетках изменена липидная структура мембраны, фосфорилирование и экспрессия Src-связанных киназ, в том числе p55fgr, что приводит к изменению интернализации антигена [28].

Особенностями реализации Th2-зависи-мого иммунного ответа у недоношенных детей является быстрое (в течение 24 ч, а не 72 ч и более, как у взрослых) увеличение синтеза ИЛ-4, ИЛ-5, ИЛ-13 [17]. Гиперактивация Th2 и избыточная продукция ИЛ-4 инициирует апоптоз Th1 и потенцирует поляризацию иммунного ответа в сторону Th2-зависимых реакций, замыкая таким образом circulusvi-tiosus [33].

Дизрегуляция иммунного ответа у недоношенных новорожденных. Основные особенности цитокиновой дизрегуляции у недоношенных детей включают повышение продукции ИЛ-10, а также ИЛ-6 и ИЛ-23, определяющих пролиферацию Th17; снижение синтеза ИФН-альфа, ИФН-гамма, ТНФ-альфа, ИЛ-1 и цитокинов, поляризующих иммунный ответ в сторону Th1 (ИЛ-12, ИЛ-18).

Первичный иммунный ответ новорожденного на воздействие АГ включает дифференцировку Th0 в направлении и Th1, и Th2. Ведущими механизмами депрессии Th1-зави-симых реакций выступают: (1) гибель Th1 путем апопптоза; (2) снижение продукции ИЛ-12 дендритными клетками; (3) снижение экспрессии TLR на антигенпрезентирующих клетках. Апоптоз Th1 инициируется ИЛ-4, синтезируемым Th2. Нейтрализация ИЛ-4 предотвращает апоптоз Th1 и восстанавливает продукцию ИФН-гамма Th1. У новорожденных ИЛ-4 индуцируемый апоптоз обеспечивается взаимодействием ИЛ-4 не со стандартным рецептором для ИЛ-4 (IL-4Ra), а с гетеродимером IL-4Ra/IL-13Ra1. ИЛ-12 снижает экспрессию IL-13Ra1 на Th1, ограничивает тем самым их ИЛ-4 индуцируемый апоптоз [11]. Взаимодействие аденозина с рецепторами на лейкоцитах увеличивает синтез цАМФ и индуцирует протеинкиназа А-опосредован-ное ингибирование синтеза цитокинов [24]. У недоношенных новорожденных в крови повышена концентрация цитокина ИЛ-10, ингибирующего TLR-зависимые пути продукции провоспалительных цитокинов [12].

Методы коррекции иммунного статуса у недоношенных новорожденных. Как было указано выше, антигенпрезентирующие клетки (дендритные, моноциты) у недоношенных детей синтезируют недостаточное количество ИФН-гамма. Применение экзогенного ИФН-гамма короткими курсами у недоношенных детей восстанавливает интенсивность фагоцитарных реакций [19]. Ранее (72 ч после родов) применение ГМ-КСФ у недоношенных новорожденных, по результатам многоцентрового рандомизированного клинического исследования, увеличивает количество нейтрофилов в крови, но не снижает риск сепсиса и не повышает выживаемость [5]. Более того, зафиксирован парадоксальный эффект ГМ-КСФ в активации апоптоза нейтрофилов у недоношенных детей в отличие от ограничения апоптоза у взрослых [31].

Результаты мета-анализа демонстрируют благоприятное влияние однократного назначения глюкокортикоидов при риске преждевременных родов на состояние иммунной системы плода, снижение риска развития инфекционных осложнений, аутоиммунных заболеваний, уровня смертности у недоношенных. Эффект глюкокортикоидов обусловлен увеличением количества лейкоцитов в крови за счет нейтрофилов, но снижением числа лимфоцитов, неоднозначными изменениями фагоцитоза, снижением продукции провоспа-лительных цитокинов [21].

В последние годы появились сведения о возможных иммунотропных эффектах эритропоэтина (ЭПО), результаты таких исследований неоднозначны [14]. Продемонстрировано позитивное влияние ЭПО на иммунный статус при хронической почечной недостаточности в клинических и в экспериментальных условиях [1–3].

Так как применение ЭПО при различной патологии сопряжено с возникновением побочных эффектов из-за стимуляции эритропоэза, перспективным может оказаться использование ЭПО без эритропоэтических эффектов – карбамилированных форм, производных ЭПО с усеченной аминокислотной последовательностью (ЭПОHelix, например, ARA290) [14]. Такой ЭПО избирательно взаимодействует с гетерорецептором РЭПО-βcR на неэритроидных клетках и показал свою эффективность при экспериментальной инфекционной, неврологической, кардиологической патологии, сахарном диабете.

Внимание многих исследователей привлекает вопрос о связи концентрации ЭПО в сыворотке у недоношенных новорожденных с изменениями иммунного статуса, в частности, показателями системного воспалительного ответа. Установлена связь между концентрацией ЭПО в крови у недоношенных детей и маркерами системного воспалительного ответа, в определенной мере объясняющая вариабельность уровня эндогенного ЭПО [15].