Показатели цитокинового статуса и уровни гормонов щитовидной железы у детей с острыми респираторными вирусными инфекциями

¹ Введение. В последние годы существенно возрос интерес исследователей к изучению цитокинов. Увеличение уровня цитокинов сопровождает любой патологический процесс, в том числе инфекционный. Цитокины составляют основу межклеточных взаимодействий, обеспечивающих инициацию, поддержание и потенциальное разрешение иммунного ответа при развитии воспаления и инфекционного процесса. От того, насколько точно и слаженно будет работать эта система в борьбе с инфекционными агентами, зависит исход заболевания [1, 2]. Среди цитокинов особое место занимает интерлейкин-1β (ИЛ-1β) — медиатор ранней реакции на повреждение. Его биологическая активность проявляется в первоначальной фазе воспалительной реакции и способствует установлению множества коммуникационных межклеточных связей, называемых «цитокиновой сетью», в результате чего запускается продукция дистантных медиаторов [1]. ИЛ-1β способен усиливать цитотоксическую и бактерицидную активность фагоцитов, активирует Т- и В-лимфоциты, стимулирует гемопоэз и синтез коллагена, являясь эндогенным пирогеном, регулирует температуру тела [2]. Вызывая повышение уровней адренокортикотропного гормона и глюкокортикостероидов в сыворотке крови, ИЛ-1β выполняет роль связующего звена между иммунной и эндокринной системами [3].

Интерфероны, как важные модуляторы иммунитета, относятся к группе регуляторных цитокинов. Основная роль интерферонов — ингибирование репликации вирусов. Наиболее изучены три основных типа интерферонов: интерферон-α (ИНФ-α), интерферон-β (ИНФ-β) и интерферон-γ (ИНФ-γ). Все они обладают противовирусным, антибактериальным, иммуномодулирующим, противоопухолевым и антипролиферативным эффектами. Наиболее выраженным противовирусным эффектом обладает ИНФ-α. [4, 5], ему отводится важная роль в формировании клинических проявлений респираторных инфекций [6]. ИНФ-γ отличается выраженным имму-норегуляторным действием [7], он индуцирует и стимулирует продукцию провоспалительных цитокинов: ФНО, интерлейкинов-1, — 6, усиливает фагоцитоз и активирует макрофаги [6].

Учитывая влияние интерферонов на репликацию вирусов, изучение цитокинового статуса у пациентов с ОРВИ привлекает многих ученых, пытающихся разобраться в причинах тяжелого течения вирусных заболеваний и появления осложнений у пациентов [7].

Большинство публикаций посвящены изучению гриппа и РС-инфекции [8]. Доказано, что у пациентов с гриппом зафиксированы более высокие концентрации цитокинов, чем у больных другими ОРВИ [8]. При этом известно, что у пациентов с низким уровнем циркулирующего ИФН грипп протекает значительно тяжелее и с большим числом осложнений, чем у больных с высокими титрами ИФН [6]. Данные литературы по поводу РС-инфекции достаточно противоречивы: с одной стороны, говорится об ингибиции выработки ИНФ-γ РС-вирусом [8], а с другой — о повышении его концентрации у пациентов с тяжелой формой инфекции [9]. Единичные труды посвящены изучению цитокинового статуса у детей с аденовирусной, парагриппозной и микст-вирусной инфекциями [7].

В последнее время появились данные о взаимовлиянии интерферонов и компонентов гипофизарно-тиреоидного комплекса [7]. В опытах на животных доказано иммуномодулирующее действие тиреотропного гормона, связанное со снижением продукции провоспалительных и Th1-цитокинов [10]. Доказано влияние гипофункции щитовидной железы на снижение показателей клеточного иммунитета у детей [11], а также на формирование осложнений у детей с ОРВИ [12]. Несмотря на неоспоримое влияние щитовидной железы и ТТГ на иммунную систему, нам не встретились публикации, посвященные проблеме влияния гормонов щитовидной железы на показатели цитокинового статуса у детей с ОРВИ, что и определило цель настоящей работы.

Цель: изучить показатели ИНФ-α, ИНФ-γ и ИЛ-1β у детей с ОРВИ в зависимости от этиологии, наличия микст-инфекции, от тяжести заболевания, наличия осложнений, концентрации гормонов щитовидной железы.

Материал и методы. В исследовании, проведенном на базе 5-й детской инфекционной больницы Саратова, приняли участие 147 пациентов (85 мальчиков и 62 девочки) в возрасте от 1 года до 10 лет. Больные были распределены на 4 группы в зависимости от этиологического фактора: первую группу составили дети с аденовирусной инфекцией (49 пациентов), вторую группу сформировали больные респираторно-синцитиальной инфекцией (29 детей), третья группа включала пациентов с парагриппом (32 ребенка), четвертая группа объединила 37 детей с микст-инфекцией. Нозологический диагноз устанавливали на основании положительного результата иммуноферментного анализа. У 78% больных респираторные инфекции протекали в среднетяжелой форме, а у 22% в тяжелой форме.

Больным в разгар острого респираторного заболевания проводилось определение уровней ИЛ-1β, ИНФ-α, ИНФ-γ, тиреотропного гормона гипофиза (ТТГ), трийодтиронина свободного (Т3) и тироксина свободного (Т4) методом ИФА с помощью стандартных тест-наборов ЗАО «Вектор-Бест» (пос. Кольцово Новосибирской обл.). Контрольную группу составили 15 здоровых детей от 1 до 10 лет. Все пациенты включены в исследование после подписания родителями информированного согласия.

Статистическую обработку результатов проводили с использованием операционной системы Windows 7 и статистической программы SPSS Statistics version 17.0. Характер распределения количественных признаков оценивали с помощью гистографи-ческих данных. Поскольку показатели не имели нормального распределения, вычисляли медиану и интерквартильный размах. Расчет достоверности различия количественных показателей в группах проводили с помощью критерия Манна — Уитни. Корреляционный анализ проводили с использованием коэффициента корреляции Спирмена. Различия считали достоверными при р<0,05.

Результаты. Уровень ИНФ-α при ОРВИ не увеличивается (р>0,05) и не зависит от этиологии ОРВИ (табл. 1). Содержание ИНФ-γ повышается при РС-инфекции по сравнению с показателями здоровых детей (p=0,007) и больных аденовирусной инфекцией (p=0,037) (см. табл. 1). При парагриппозной и аденовирусной инфекциях наблюдается тенденция к увеличению ИНФ-γ по сравнению с результатом контрольной группы (p=0,067 и 0,077 соответствен-

Таблица 1

Показатели уровня сывороточных цитокинов у пациентов с различными вариантами ОРВИ

Показатель, Мe (25; 75), пг/мл	Вариант ОРВИ			Здоровые дети, n=15
	Аденовирусная инфекция, n=18	Парагрипп, n=13	РС-инфекция, n=13
ИНФ-α,	6,5 (0; 13,0)	7,8 (0; 16,8)	2,3 (1,3; 19,0)	3,5 (1,4;7,3)
ИНФ-γ	6,6 (0; 33,1) *2	28,9 (0; 82,2)	31,6 (20,0; 61,2) *2, *1	2,2 (0; 4,5) *1
ИЛ-1β	0,9 (0; 14,2)	1,6 (0,4; 4,1)	2,6 (1,4; 4,9)	1,8 (0,2; 5,0)

Примечание:*1 — различия статистически значимы при p=0,007 у больных РС-инфекцией к показателям здоровых детей; *2 — различия статистически значимы при p=0,037 у больных аденовирусной инфекцией к показателям детей с РС-инфекцией.

Уровень цитокинов у пациентов в зависимости от формы тяжести ОРВИ

Таблица 2

Показатель, Ме (25; 75), пг/мл	Степень тяжести ОРВИ		Здоровые дети, n=15
	Среднетяжелые пациенты n=48	Тяжелые пациенты n=10
ИНФ-α,	5,1 (0,7; 13,7)	13,05 (7,1; 20,5) *1	3,5 (1,4; 7,3) *1
ИНФ-γ	29,1 (2,7; 63,5) *2	8,4 (0; 25,1)	2,2 (0; 4,5) *2
ИЛ-1β	2,5 (0,1; 5,2)	0,6 (0; 7,7)	1,8 (0,2; 5,0)

Примечание : *¹ — различия статистически значимы при p=0,04 у больных тяжелой формой ОРВИ к показателям здоровых детей; *² — различия статистически значимы при p=0,06 у больных среднетяжелой формой ОРВИ к показателям здоровых детей.

Уровень цитокинов у пациентов при моно- и микст-инфекциях

Таблица 3

Показатель, Ме (25; 75), пг/мл	Пациенты с моноинфекцией, n=47	Пациенты с микст-инфекцией, n=13	Здоровые дети, n=15
ИНФ- α	5,4 (0,8; 13,9)	10,6 (5,1; 14,3)	3,5 (1,4; 7,3)
ИНФ- γ	18,8 (0,6; 38,5) *, *1	56,1 (14,3; 85,3) *, *2	2,2 (0; 4,5) *1, *2
ИЛ-1β	1,8 (0; 5,2)	3,3 (0,1; 5,8)	1,8 (0,2; 5,0)

Примечание:*1 — различия статистически значимы при р=0,02 к показателям здоровых детей; *2— различия статистически значимы при р=0,002 к показателям здоровых детей; * — тенденция к статистически значимым различиям (р=0,058) между показателями пациентов с моно- и микст-инфекцией.

но). Уровень ИЛ-1β не зависит от этиологии ОРВИ и не отличается от показателей здоровых детей.

При исследовании всей совокупности пациентов (без разделения по группам в зависимости от этиологии ОРВИ) установлена взаимосвязь между уровнями изучаемых цитокинов и тяжестью состояния ребенка (табл. 2).

У детей с тяжелыми формами ОРВИ выявили повышение уровня ИНФ-α по сравнению с контрольной группой, а у пациентов со среднетяжелой формой ОРВИ отмечалась тенденция к повышению ИНФ-γ (p=0,06) по сравнению с показателями контрольной группы.

Под нашим наблюдением были пациенты не только с респираторной вирусной моноинфекцией, вызванной аденовирусом, РС-вирусом и вирусом парагриппа, но и дети с микст-инфекцией, обусловленной сочетанным воздействием на организм этих вирусов в различных вариациях. Нами проанализировано влияние микст-инфекции на уровень изучаемых цитокинов. Содержание ИНФ-α не отличалось у детей с моно- и микст-вирусной инфекцией. Более показательной оказалась динамика ИНФ-γ: у пациентов с микст-инфекцией уровень ИНФ-γ практически в 3 раза превышал концентрацию ИНФ-γ у детей с моноинфекцией и в десятки раз — показатель здоровых детей. На уровень ИЛ-1β развитие микст-инфекции влияния не имело (табл. 3).

Для изучения взаимосвязи уровня цитокинов и возможности развития осложнений мы разделили всех пациентов с моноинфекцией на две группы: с осложнениями и без них. Уровень ИНФ-α у пациентов с осложнениями (6,6 (0,8; 14,5) пг/мл) не отличался (p>0,05) от данного показателя у детей без осложнений (5,5 (0,7; 25,2) пг/мл). Уровень ИНФ-γ у больных с осложнениями составил 20,5 (1,4; 44,5) пг/ мл, у пациентов с неосложненным течением ОРВИ 35,0 (4,5; 94,2) пг/мл, значимых отличий между показателями не выявлено (p>0,05). Концентрация ИЛ-1β у пациентов без осложнений (4,3 (1,4; 14,6) пг/мл) была достоверно выше (p=0,05) этого показателя у больных с осложнениями (1,8 (0; 3,9) пг/мл). Однако при использовании корреляционного анализа по методу Спирмена уровень ИНФ-γ имел достоверную обратную связь с наличием какого-либо осложнения у пациентов с ОРВИ (r=–0,318, p=0,008, N=68), т.е. был выше у пациентов без осложнений.

Далее мы решили установить, какова взаимосвязь того или иного осложнения с уровнем цитокинов. Для этого пациенты были разделены на 2 группы: первую группу составили дети с бронхитами, вторую с пневмонией. У детей с пневмонией уровень

ИНФ-α составил 12,4 (10,2; 17,3) пг/мл и был в 3,6 раза выше, чем у больных бронхитом 3,4 (0,7; 13,4) пг/мл. Концентрация ИНФ-γ больных пневмонией составила 15,5 (0; 43,8) пг/мл и достоверно не отличалась (p>0,05) от аналогичного показателя пациентов с бронхитом (20,5 (2,1; 41,9) пг/мл).

При исследовании концентрации ТТГ и гормонов щитовидной железы у больных в остром периоде ОРВИ медианы их концентраций не отличались от показателей контрольной группы и составили соответственно: ТТГ 3,0 (1,7; 4,5) пмоль/л, Т34,9 (3,8; 6,2) пмоль/л, Т414,7 (11,9; 20,3) пмоль/л.

При использовании корреляционного анализа по методу Спирмена обнаружена достоверная обратная корреляции между уровнем ИНФ-α и концентрацией Т3 (r=–0,422, p=0,09, N=37), т.е. его концентрация была выше у больных с низким Т3.

Уровень ИНФ-γ имел достоверную обратную корреляцию не только с концентрацией Т3 (r=–0,396, p=0,014, N=38), но и с уровнем Т4 (r=–0,525, p=0,004, N=28).

Таким образом, наибольший уровень ИНФ-γ был у детей с низкими показателями гормонов щитовидной железы.

Обсуждение. По данным Е. Г. Головачевой и соавт. [7], для детей с ОРВИ характерен широкий диапазон колебаний показателей интерферонового статуса, который зависит от индивидуальных особенностей организма, этиологического фактора и преморбидного фона пациента. В нашем исследовании мы выявили повышение только ИНФ-γ при РС-инфекции. Отсутствие достаточной концентрации интерферонов привело к поражению нижних отделов респираторного тракта с развитием осложнений в виде бронхита и пневмонии у большинства обследованных пациентов [7].

Несмотря на то что ИЛ-1β является медиатором ранней реакции на повреждение [1], ожидаемого повышения его содержания при ОРВИ в нашем исследовании также не зафиксировано. Аналогичные результаты получены И. М. Котован [2] у взрослых пациентов с ОРВИ: уровень ИЛ-1β при РС-инфекции, парагриппе и аденовирусной инфекции не отличался от контрольных цифр. Скорее всего, это объясняется истощением компенсаторных возможностей клеточных популяций крови по синтезу ИЛ-1β [2].

Установленная при исследовании у детей с тяжелыми формами ОРВИ недостаточная выработка ИЛ-1β и ИНФ-γ свидетельствует о слабой стимуляции местных защитных реакций и клеточного иммунитета, что и обусловливало развитие более тяжелой формы заболевания [13]. Логично, что у пациентов со среднетяжелой формой ОРВИ отмечалась тенденция к повышению ИНФ-γ (p=0,06). Поскольку ИНФ-α при вирусных инфекциях является важнейшим фактором первичной защиты, способствует предупреждению тяжелых осложнений и становлению устойчивого протективного иммунитета [14], его повышенный уровень у больных тяжелой формой ОРВИ закономерен.

Нами выявлено, что при наличии осложнений у детей изменялся только ИЛ-1β: он был в 2,4 раза ниже у детей с осложнениями. При этом к характеру осложнений оказался более «чувствительным» ИНФ-α. У детей с пневмонией уровень ИНФ-α был в 3,6 раза выше, чем у больных бронхитом, а если учесть, что бронхиты в своем большинстве носили вирусный характер, то можно сделать вывод, что ИНФ-α более значимо реагирует на присоединение к ОРВИ бактериальных осложнений и может служить прогностическим маркером развития бактериальных осложнений, в частности пневмонии.

Зафиксированная нами с помощью корреляционного анализа по методу Спирмена обратная зависимость показателей ИНФ-γ и ИНФ-α от показателей гормонов щитовидной железы отражается и в работе Н. В. Ягловой [10]. Высокий уровень цитокинов с одновременным снижением концентрация Т3 отражает степень интоксикации в остром периоде респираторных вирусных инфекций у детей.

Выводы:

• 1.    Изменение уровней ИНФ-α и ИЛ-1β у детей в остром периоде ОРВИ не зависит от этиологического фактора. Выявлено повышение ИНФ-γ только у больных РС-инфекцией.

• 2.    Наличие микст-инфекции влияет на уровень ИНФ-γ: он значимо выше по сравнению с таковым у детей с моноинфекцией.

• 3.    Развитие тяжелых форм и осложнений при ОРВИ связано с недостаточной выработкой ИЛ-1β и ИНФ-γ.

• 4.    Повышение уровня ИНФ-α может служить прогностическим маркером развития бактериальных осложнений при ОРВИ.

• 5.    Высокие показатели ИНФ-α и ИНФ-γ имеют достоверную обратную корреляцию с уровнем Т3, что отражает степень интоксикации в остром периоде респираторных вирусных инфекций.