Взаимосвязь уровня циркулирующих цитокинов и микроэлементов у больных геморрагической лихорадкой с почечным синдромом

• ¹Введение. Геморрагическая лихорадка с почечным синдромом (ГЛПС) — острая хантавирусная природно-очаговая инфекция, широко распространенная в различных регионах России и мира (Магазов Р. Ш., 2006) [1]. В патогенезе ГЛПС иммунные механизмы занимают одно из ведущих мест. В последние годы проводится активное изучение цито-кинового статуса при геморрагической лихорадке с почечным синдромом [2–4]. Среди цитокинов, играющих ведущую роль в иммунопатогенезе ГЛПС, ряд авторов выделяют TNF-α и IL-1α. Публикаций об исследовании других цитокинов у больных хантави-русной инфекцией немного, и порой они носят противоречивый характер [2, 3]. Так, по данным одного автора, статистически значимое повышение IL-2 выявлено в олигурическом периоде только при тяжелом течении ГЛПС с наличием осложнений [2]; по данным другого автора, напротив, одним из прогностических признаков тяжелого и осложненного течения ГЛПС служит более низкий уровнь IL-2 с 4-го по 10-й день болезни [3].

Одним из факторов, влияющих на иммунитет, является обеспеченность макро- и микроэлементами. Однако исследований особенностей взаимоотношений между иммунитетом и обеспеченностью микроэлементами у больных ГЛПС не проводилось.

Учитывая изложенное, была поставлена цель ра боты : изучение взаимосвязей между концентрацией

циркулирующих цитокинов и уровнем микроэлементов у больных геморрагической лихорадкой с почечным синдромом

Методы. Обследуемые больные ГЛПС (292 человек), находившиеся на стационарном лечении, были в возрасте от 18 до 59 лет. Мужчины составили 82,5% (241 человек), женщины 17,5% (51 человек). Среди обследованных больных группу с тяжёлой формой ГЛПС составили 127 человек (43,5%), со среднетяжелой формой 165 человек (56,5%).

Для определения периода болезни мы руководствовались классификацией В. И. Рощупкина (1970), выделяя 4 периода: начальный, или лихорадочный (1–4-й день болезни), олигурический (5–9-й день болезни), полиурический (с 10–13-го по 15–21-й день болезни) и реконвалесценции (с 22-го до 30–35-й день болезни). Следует подчеркнуть, что указанные сроки являются для каждого из периодов относительными и зависят от тяжести течения заболевания.

Контрольную группу составили 30 практически здоровых лиц, сопоставимых по полу и возрасту.

Определение уровня цитокинов (фактора некроза опухолей — альфа-, гамма-интерферона, интерлейкина-2, интерлейкина-4, интерлейкина-6, интерлейкина-10) проводилось иммуноферментным методом в Центральной научно-исследовательской лаборатории БГМУ. Метод определения основан на «сэндвич»-варианте твердофазного иммунофер-ментного анализа с применением моно- и поликлональных антител. Для определения концентрации цитокинов использовали наборы реагентов ЗАО «Вектор-Бест» (г. Новосибирск).

Параллельно с исследованием показателей иммунитета изучали содержание микроэлементов в плазме крови. Оценивали концентрацию цинка, меди, селена, алюминия, свинца, ртути, кадмия, стронция с помощью масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (ICP-MS; Elan-9000, PerkinElmer, США) и атомно-эмиссионой спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (ICP-OES; Optima-2000 DV, Perki-nElmer, США).

Математическую обработку результатов исследования проводили с использованием стандартного статистического пакета программ Statistica 7.0 for Windows. Среднее значение М и ошибку среднего значения m вычисляли в Microsoft Excel. Достоверность межгрупповых различий средних величин оценивали при помощи критерия Манна — Уитни. Степень взаимосвязи между признаками оценивали методом корреляционного анализа по Спирмену, путем вычисления коэффициента корреляции (r). Различия считались статистически значимыми при р<0,05.

Результаты. При ГЛПС наблюдаются выраженные изменения цитокинового статуса (таблица).

При среднетяжелой и тяжелой форме ГЛПС наибольшие концентрации TNF-a отмечаются в лихорадочном и олигурическом периодах, наибольшие концентрации IL-4 и IL-10 выявляются в олигурическом и полиурическом периодах. Через месяц после заболевания уровень данных цитокинов при среднетяжелой и тяжелой формах ГЛПС выше, чем в контрольной группе. У больных ГЛПС среднетяжелой и тяжелой формы отмечается снижение уровня INF-γ и IL-2, более выраженное в олигурическом периоде тяжелой формы ГЛПС, с последующим нарастанием в полиурическом периоде. Через месяц после тяжелой формы ГЛПС уровень INF-γ и IL-2 ниже, чем в контрольной группе.

Изучение микроэлементного статуса у больных ГЛПС в олигурическом периоде выявило повышение концентрации токсичных микроэлементов: алюминия, свинца, ртути, кадмия, стронция и снижение эссенциальных микроэлементов: цинка и селена, прямо коррелирующее с тяжестью течения болезни. В течение месяца после заболевания содержание свинца и стронция оставалось повышенным, а уровень цинка и селена — сниженным, что требует дополнительной терапии для коррекции данных микро-элементозов.

При анализе взаимоотношений между концентрацией микроэлементов и цитокинов мы выявили наличие корреляционных связей: между содержанием цинка и уровнем IL-2 существует прямая средняя связь r=0,68 при p<0,05; цинк находится в сильной обратной связи с TNF-α r=–0,71 при p<0,05; селен и IL-2 связаны прямой сильной связью r=0,7 при p<0,05; выявлена обратная сильная связь между концентрацией алюминия и уровнем IF-γ r=–0,72 при p<0,05; алюминий находится в сильной прямой связи с TNF-α r=0,74 при p<0,05; между концентрацией свинца и уровнем TNF-α выявлена положительная средняя связь r=0,61 при p<0,05.

Обсуждение. Повышение TNF-α в лихорадочный период и нарастание его в период олигурии закономерно, так как он опосредует многие гематологические и метаболические сдвиги, характерные для ответа организма на внедрение вируса: лихорадку, синтез острофазных белков и глюкокортикоидов, усиление процессов коагуляции, повышение проницаемости клеточных мембран, массивную капиллярную «протечку» (плазморрею). Фактор некроза опухолей α влияет на эндотелий, усиливает экспрессию на нем молекул адгезии, макрофаги, нейтрофилы, усиливает секрецию простагландинов, оказывает хемотаксическое действие на различные клетки [5].

В отличие от TNFα, другой провоспалительный цитокин IFN-γ снижался в лихорадочный период и был минимален в олигурическом периоде, особенно при тяжелой форме ГЛПС. Наиболее низкие уровни IFN-γ были выявлены при осложнениях ГЛПС, таких, как острая почечная недостаточность, ДВС-синдром, инфекционно-токсический шок. Снижение продукции IFN-γ указывает на сниженную активность Т-хелперов и NK-клеток, продуцирующих данный цитокин. Низкий уровень IFN-γ можно объяснить также снижением концентрации IL-2, которое отмечалось уже в лихорадочном периоде и было более выражено при тяжелой форме ГЛПС. Известно, что продукция IFN-γ усиливается под влиянием IL-2 [6]. На снижение уровня IFN-γ, возможно, влияет повышение секреции противовоспалительных цитокинов IL-4 и

Содержание циркулирующих цитокинов у больных ГЛПС в зависимости от периода и тяжести болезни (М±m)

Период	Форма тяжести	INF – г пг/мл	TNF – б пг/мл	IL – 2 пг/мл	IL – 4 пг/мл	IL – 10 пг/мл
Контроль		10,2±1,15	2,4±0,2	7,8±0,71	3,64±0,32	12,2±1,1
	Средняя	8,5±0,6	31,4±2,5*	7,1±0,6	5,13±0,5	40,6±3,4*
Лихорадка	Тяжелая	6,94±0,5*	44,6±3,2*	5,4±0,5*	7,94±0,7*	51,8±4,1*
	р ср-тяж	р<0,05	р<0,05	р<0,05	р<0,05	р<0,05
	Средняя	5,87±0,5*	69,6±5,3*	4,23±0,4*	8,82±0,8*	66,4±4,5*
Олигуруический	Тяжелая	4,42±0,4*	89,4±6,2*	3,07±0,3*	11,69± 1,1	81,9±6,1*
	р ср-тяж	р<0,05	р<0,05	р<0,05	р<0,05	р<0,05
	Средняя	6,92±0,6*	45,3±4,1*	5,51±0,5*	10,91±1,1*	72,3±4,4*
Полиурурический	Тяжелая	4,52±0,3*	61,2±5,2*	4,14±0,4*	15,42±1,4*	86,9±5,3*
	р ср-тяж	р<0,05	р<0,05	р<0,05	р<0,05	р<0,05
	Средняя	7,85±0,6	28,8±1,1*	6,2±0,5	8,96±0,8*	29,4±2,3*
Реконвалесценции	Тяжелая	5,24±0,4*	39,3±3,2*	5,24±0,4*	10,34±0,9*	46,4±4,2*
	р ср-тяж	р<0,05	р<0,05	р>0,05	р>0,05	р<0,05

П р и м еч а н и е : * – достоверность при сравнении с аналогичным показателем в контрольной группе, р<0,05.

IL-10, которое было выявлено начиная с лихорадочного периода, увеличивалось в олигурический период и достигало максимума в полиурический период.

Снижение концентрации селена и цинка в разгар ГЛПС можно объяснить повышенным расходом данных микроэлементов. У больных ГЛПС наблюдается усиление интенсивности процессов липо-пероксидации, что приводит к усиленному расходу антиоксидантных ферментов, например глютатион-пероксидазы [2]. А селен входит в активный центр глутатионпероксидазы, обеспечивающей разрушение избыточных перекисей в организме. Цинк необходим для синтеза антиоксидантного фермента супероксиддисмутазы, который интенсивно расходуется в реакции нейтрализации супероксидного радикала в разгаре ГЛПС. Выраженный дефицит цинка видоизменяет характер распределения свинца между органами и тканями, снижает содержание его в скелете и повышает в печени и почках. Дефицит цинка и селена определяет повышенный выход токсичных микроэлементов из паренхимы почек за счет конкурентных взаимодействий [7].

Накопление токсичных металлов в период олигурии при ГЛПС можно объяснить также тем, что нарушается один из основных путей выделения микроэлементов — почки. В свою очередь, алюминий, свинец, ртуть, кадмий, стронций обладают нефротоксичным действием и усиливают олигурию. Так, свинец непосредственно поражает эпителий почечных канальцев, при этом повреждаются преимущественно проксимальные канальцы, что отмечается снижением канальцевой реабсорбции [8].

Дефицит цинка отрицательно влияет на Т-систему иммунитета, что, возможно, связано с ферментативной ролью Zn в синтезе ДНК и делении клеток. Кроме того, тимулин (тимусный гормон), необходимый для созревания Т-лимфоцитов, — это цинк зависимым гормоном. Zn является мощным активатором Т-клеточного иммунитета. Он влияет на пролиферацию и некоторые функции Т-лимфрцитов, такие, как продукция Th1-клетками цитокинов (IL-1, IL-2 и др.). Данный факт объясняет наличие прямой средней связи между содержанием цинка и уровнем IL-2.

Особенности цитокинового статуса (снижение уровня интерферона-γ при нормальном содержании интерлейкина-4) свидетельствуют о подавлении функции Т-хелперов типа 1. Наличие обратной сильной связи между концентрацией алюминия и уровнем IF-γ согласуется с данными M. S. Golub et al. (1993), которые были получены в экспериментах на мышах, находящихся на исскуственно обогащенной алюминием диете. Они выявили значительное снижение содержания Т-хелперов и синтез Т-лимфоцитами ряда цитокинов, характерных для Th1-клеток [9].

Выводы:

• 1.    У больных ГЛПС в олигурическом периоде выявлено повышение концентрации токсичных микроэлементов: алюминия, свинца, ртути, кадмия, стронция и снижение эссенциальных микроэлементов: цинка и селена, прямо коррелирующее с тяжестью течения болезни.

• 2.    При ГЛПС наблюдаются выраженные изменения цитокинового статуса, коррелирующие с тяжестью течения болезни. При среднетяжелой и тяжелой формах ГЛПС наибольшие концентрации TNF-a

• 3.    Выявлены прямые корреляционные связи между цинком, селеном и уровнем IL-2; между свинцом, алюминием и уровнем TNF-α. Определены отрицательные корреляционные связи между концентрацией Al и и уровнем IF-γ.

отмечаются в лихорадочном и олигурическом периодах, наибольшие концентрации IL-4 и IL-10 выявляются в олигурическом и полиурическом периодах.