Регуляторное действие цитокинов в норме и при патологии. Цитокины и ДСТ

Цитокины представляют собой универсальную биологическую коммуникационную систему, инициирующую и регулирующую воспалительные, иммунные, метаболические процессы, развивающиеся при заболеваниях разных органов и систем [92].

Уровни цитокинов в сыворотке крови отражают текущее состояние иммунной системы [26]. Установлена тесная связь между состоянием иммунной системы и дисплазией соединительной ткани [21, 101]. Так, у пациентов с ДСТ нередко обнаруживают признаки вторичного иммунодефицита. Авторы констатируют, что для больных ДСТ типичны воспалительные заболевания верхних дыхательных путей, ЛОР-органов, легких, почек и кожи с рецидивирующим, хроническим течением [101]. При анализе обращаемости в поликлинику по поводу острых респираторных заболеваний и обострений хронических инфекционных заболеваний установлено, что при наличии ДСТ этот показатель достигал 52-94% [30]. И.Д. Суркина и соавт. [88] констатируют, что 50,4% молодых пациентов с ПМК 3 раза в году переносили простудные заболевания, 10,4% - болели чаще 4 раз. Хронические воспалительные заболевания органов пищеварительной системы и верхних дыхательных путей авторы отметили у 58% пациентов с частотой обострений в большинстве случаев более 3-4 раз в год.

Известно, что для данной группы заболеваний характерна недостаточность интерфероновой системы [29]. Нарушения иммунитета при ДСТ, в частности при ПМК, связывают с угнетением продукции ИФНу [88].

Описаны особенности клинической картины инфильтративного туберкулеза легких на фоне ДСТ, которые в том числе заключались в иммунологическом ответе преимущественно по Th-2 типу, что в целом свидетельствовало о неблагоприятном прогнозе [53].

По данным В. М. Яковлева и соавт. [101] у значительной части пациентов с фенотипическими признаками соединительно-тканной дисплазии без сопутствующей патологии выявлено достоверное снижение СОЗ+-лимфоцитов, способности Т-клеток к пролиферации под действием митогена фитогемагглютинина, а также уменьшение числа лимфоцитов в периферической крови, несущих СО4+-рецепторы, что в целом свидетельствовало о формировании клеточного иммунодефицита.

Как известно, изменение клеточного, гуморального звеньев иммунитета является следствием количественного дефицита и/или дисбаланса регуляторных факторов - цитокинов [45]. Однако предназначение цитокинов не ограничивается только регуляцией иммунных процессов. Цитокины обладают широким спектром биологических свойств, многофункциональны, плейотропны. Они выполняют также роль факторов роста и дифференцировки ряда клеток, эффекторных молекул и др. [44]. Можно констатировать, что на данном этапе клинических и экспериментальных исследований идет поиск и уточнение патофизиологических проявлений, к которым могут быть причастны цитокины.

В сыворотке здоровых доноров концентрация большинства цитокинов находится на минимальном уровне [59, 204]. Отчетливо регистрируются только отдельные цитокины (ИЛ-lp, ФНО-а и ИФН-у) [59]. Предполагается, что в организме здорового человека они выполняют некоторую «сторожевую» функцию, поскольку хорошо известно, что именно эти

цитокины являются медиаторами «первой волны», ответственными за запуск и организацию защитных реакций врожденного и адаптивного иммунитета [109]. Следует отметить, что для проявления митогенной активности цитокинов достаточно 10"¹¹ моль/л [72].

Неоспоримым, по мнению ряда исследователей, является участие хемотактических цитокинов в эмбриогенезе [79]. Представлены данные, что при дефиците некоторых генов хемокинов и их рецепторов наблюдаются серьезные нарушения уже в эмбриональном периоде, свидетельствующие о роли цитокинов в нормальном пренатальном развитии организма.

Особый интерес представляют данные, свидетельствующие о значении цитокинов в регуляции синтеза коллагена, генетически детерминированный дефект которого ассоциирован с диспластическими проявлениями [17]. Известно, что под влиянием ряда цитокинов повышается пролиферация фибробластов и продукция коллагена [44]. Системность структурных изменений при ДСТ предполагает выраженную индивидуально в той или иной степени структурную, а, следовательно, и функциональную неполноценность субэндотелиального экстрацеллюлярного матрикса, следствием чего может быть наличие дисфункции эндотелия [103]. В этой связи наибольший интерес представляют такие цитокины, как ИЛ-ір, ФНО-а и ИФН-у.

Несмотря на широкое дублирование функций цитокинов, каждый из них имеет особенности биологического действия.

Интерлейкин 1/3 - представитель семейства интерлейкинов с широким спектром действия (не менее 50 различных биологических функций), синтезирующийся активированными макрофагами, фибробластами, эндотелиальными, гладкомышечными клетками и др. [73, 78, 92]. Клетками- мишенями ИЛ-ір являются иммунокомпетентные, эндотелиальные клетки, фибробласты и др. [26, 92].

ИЛ-ір играет ключевую роль в развитии и регуляции неспецифической защиты и специфического иммунитета [61, 78].

Неотъемлемой составной частью биологического действия ИЛ-ір является его стимулирующее влияние на метаболизм соединительной ткани. Интерлейкин-1 стимулирует пролиферацию фибробластов и увеличивает продукцию ими простагландинов, ростовых факторов и ряда цитокинов [157]. Под влиянием ИЛ-ір клетки соединительной ткани, наряду с увеличением синтеза коллагена, одновременно активируют синтез коллагеназы, металлопротеиназы-9 и др., являющихся основным фактором в процессе деградации коллагена и его освобождения из тканей [133, 188, 198].

Следует отметить, что точка зрения об уровне ИЛ-1 при различных диспластикозависимых формах патологии рассматривается неоднозначно. Так, по предположению некоторых исследователей, у пациентов с кератоконусом, который рассматривают как результат локальной дисфункции метаболизма коллагена, повышенная экспрессия рецепторов интерлейкина-1 приводит к снижению синтетической активности кератоцитов, в результате чего замедляются репаративные процессы в строме роговицы, вызывая ее истончение [206].

ИЛ-lp участвует в регуляции функций эндотелия и системы свертывания крови. Он способен ингибировать рост эндотелиальных клеток (антипролиферативный эффект) и повышать их чувствительность к цитотоксическому действию активированных нейтрофилов. Общим направлением опосредованного эндотелием действия ИЛ-ір на механизмы свертывания крови является усиление коагуляции и тромбообразования. Прокоагулянтная активность ИЛ-ір связана со стимуляцией синтеза и экспрессии на активированном эндотелии тканевого тромбопластина. Одновременно ИЛ-ір блокирует антикоагулянтные механизмы, подавляя экспрессию на эндотелиальных клетках тромбомодулина и ингибирует

процессы инициации фибринолиза, усиливая синтез ингибитора I типа эндотелиального активатора плазминогена [73]. К. В. Саложин полагает, что синтез ИЛ-ір эндотелием под влиянием тромбина отражает существование взаимосвязи между иммунной системой и системой гемостаза [73].

Особо следует отметить, что ИЛ-ір является индуктором синтеза сильного вазоконстриктора - эндотелина и ингибитором конститутивной NO-синтетазы [73]. Экспериментальные данные свидетельствуют о блокировании под влиянием ИЛ-1[3 естественного процесса программированной клеточной гибели. Как известно, баланс про- и антиапоптотических механизмов связывают с оксидом азота - значимым регулятором биосинтезирующей функции эндотелия и его функционального состояния [159, 196].

Фактор некроза опухоли а представляет семейство рост- стимулирующих факторов, которые влияют не только на активность иммунной системы. Отмечено участие ФНО-а в процессах роста, дифференциации клеток и при апоптозе [24, 107]. Рядом исследователей было выявлено повышение концентрации ФНО-а в сыворотке крови во всех случаях малых аномалий сердца у новорожденных, что позволило авторам предположить регулирующую роль данного цитокина в нарушении формирования соединительной ткани сердца [17].

Наряду с интерлейкином-1 ФНО-а выполняет функции медиатора воспалительных процессов, экспрессируясь в поврежденных миофибриллах, фибробластах, эндотелиальных и тучных клетках [24].

Представлены данные о ФНО-а как ростовом факторе с преимущественно кардиоваскулярной активностью. Предполагают участие ФНО-а в патогенезе ишемической болезни сердца и атеросклероза [24]. Имеются сообщения о важной роли ФНО-а в реализации эндотелиальной дисфункции, являющейся важным звеном развития ряда сердечно­сосудистых заболеваний [39, 199]. ФНО-а способен индуцировать синтез ИЛ-1 эндотелием и, таким образом, инициировать цитокинный каскад [92].

Выявлено повышение концентрации ФНО-а в крови пациентов как со сниженной, так и с повышенной секрецией NO по сравнению с обследуемыми, у которых образование NO находилось в пределах нормы. Установленный факт позволил предположить, что фактор некроза опухоли а может подавлять секрецию окиси азота или усиливать ее, действуя через активацию индуцибельной NO-синтетазы [177].

Свойством ФНО-а является и его индуцирующее влияние на эндотелиальный компонент ангиогенеза. Одновременно ФНО-а влияет на синтез эндотелием тромбоцитарного фактора роста, являющегося митогенном для гладкомышечных клеток сосудов, фибробластов, мезангиальных клеток и др. [24]. Некоторые исследователи оценивают ФНО- а как независимый предиктор риска развития артериальной гипертензии [116].

Заслуживает внимания концепция миокардиальной продукции цитокинов. Кардиомиоциты способны продуцировать ФНО-а, причем количество цитокинов прямо зависит от степени напряжения стенки миокарда («диастолического стресса») и увеличивается соответственно нарастанию уровня конечно-диастолического давления в левом желудочке. Данному цитокину придается большое значение в развитии сердечной недостаточности [156]. Прогрессирующее ослабление сократимости и ремоделирование левого желудочка у больных с недостаточностью кровообращения при дилатационной кардиомиопатии связывают с ФНО-а- индуцированным разрушением фибриллярного коллагенового матрикса [9].

гиперэкспрессии ФНО-а нарушаются межклеточные контакты и усиливается продукция фибробластов в строме миокарда, что приводит к фиброзу сердечной ткани и снижению ее сократительной функции [9, 201].

В литературе практически не освещена роль ФНО-а в функциональном состоянии сердечно-сосудистой системы при дисплазии соединительной ткани сердца. В то же время доказано, что синдром дисплазии соединительной ткани сердца является благоприятной почвой для развития дистрофии миокарда, оказывая влияние на сократительную способность и предрасполагая к развитию дилатации левого желудочка [58].

Основным источником интерферона у считаются клетки лимфоидного ряда. При стимуляции ИФН-у могут продуцировать натуральные киллеры, GD4+ Т-хелперы и CD4+ Т-киллеры [26]. Среди цитокинов ИФН-у является основным активатором макрофагов, способствует формированию клеточного иммунного ответа.

Данный цитокин характеризуется и иммунобиологическими эффектами, направленными на эндотелий. ИФН-у стимулирует синтез эндотелиальными клетками гликозаминогликанов околоклеточного матрикса. Вместе с тем существует точка зрения, что дисфункция эндотелия при ДСТ обусловлена морфологическими изменениями эластического каркаса крупных сосудов со значительным накоплением в их стенке одного из регуляторов эндотелиальной функции - гликозаминогликанов [4]. Под влиянием ИФН-у наблюдаются морфологические изменения и структурная реорганизация эндотелия, сходные по характеру с изменениями, обусловленными ИЛ-1 и ФНО-а [73]. Сообщается о способности ИФН-у ингибировать синтез эндотелием тромбоцитарного фактора роста и ангиогенез, а также пролиферацию эндотелиальных клеток. Под влиянием ИФН-у индуцируется синтез одного из значимых регуляторов эндотелиальной функции - окиси азота [92].

Существуют работы, демонстрирующие ингибирование интерферонами коллагенового синтеза [137, 155, 195]. ИФН-у инактивирует синтез фибробластами коллагеназы, играющей важную роль в процессе деградации коллагена. Предполагают, что дефицит продукции ИФН-у может играть определенную роль в формировании ПМК [88]. В пользу этого авторы

приводят аргументы о способности ИФН-у модулировать синтез коллагена I типа, обнаруживаемого в хордах при миксоматозном перерождении створок пролабирующего митрального клапана. Однако в других исследованиях показано, что у новорожденных с сердечными микроаномалиями концентрация ИФН-у существенно не отличалась от таковой у здоровых новорожденных [17].

Цитокины являются посредниками в процессе нейроиммунорегуляции. Фактором, осуществляющим взаимодействие иммунной и нервной систем, кроме цитокинов, нейропептидов, является вегетативная нервная система, ее симпатический и парасимпатический отделы [1]. Показано, что уровень сывороточных цитокинов сопряжен с параметрами вегетативной регуляции [83]. Установлена прямая корреляционная зависимость между показателями, характеризующими активность парасимпатического отдела вегетативной нервной системы, и содержанием в периферической крови ФНО-а, интерлейкинов 2, 13. Сдвиг симпато-парасимпатического баланса в

направлении симпатотонии сопровождался снижением уровня ФНО-а. Однако следует отметить, что системное изучение функциональной активности цитокинов в зависимости от выраженности характерных для пациентов с ДСТ вегетативных расстройств практически не проводилось. Имеются лишь единичные сообщения, позволяющие предположить существование, например, при идиопатическом ПМК связи между угнетением продукции ИФН-у и нарушениями функции вегетативной нервной системы [88].

Несмотря на то, что количество детально охарактеризованных цитокинов постоянно растет, клиническое и патогенетическое значение их у пациентов с ДСТ, особенно при отсутствии сопутствующей патологии, до сих пор не установлено. Не уточнены вопросы, касающиеся особенностей цитокинового статуса в зависимости от различных клинических проявлений недифференцированной ДСТ, хотя общая значимость низкомолекулярных белковых клеточных медиаторов, участвующих в реализации межклеточного

взаимодействия и регуляции отдельных звеньев метаболизма при системной дисплазии соединительной ткани, не вызывает сомнения.

Таким образом, этиотропные и патогенетические механизмы распространенной в популяции недифференцированной ДСТ изучены недостаточно, чем и объясняется тот факт, что на сегодняшний день ведущими в диагностике данной патологии являются клинико­эхокардиографические критерии. Можно предположить, что клиническая вариабельность ДСТ обусловлена их патогенетической разнородностью. Проявления недифференцированной ДСТ отражают аномальный биосинтез или деградацию волокнистых структур соединительной ткани, важнейшим компонентом которых является коллаген [42].

Практически не изученными до настоящего времени остаются регуляторы процессов ремоделирования соединительной ткани, в частности, не уточнены механизмы цитокиновой регуляции ее метаболизма. Отсутствуют данные об иммунореактивности к типоспецифическим коллагенам, взаимосвязях и взаимодействиях в цитокиновой системе и их сопряженности с клиническими проявлениями ДСТ. Нет полной ясности и в вопросе клинического и патогенетического значения самих регуляторных ростовых факторов при дисплазии соединительной ткани. Вместе с тем известно, что именно нарушения в аппарате регуляции играют ведущую патогенетическую роль в формировании патологического процесса. Исходя из этих данных, можно полагать, что оценка цитокинового статуса при соединительнотканной дисплазии существенно расширит представления о патогенезе заболевания. Понимание законов функционирования иммунной системы при системной соединительнотканной дисплазии откроет новые возможности исследования иммунного статуса и принципов его коррекции в зависимости от патогенетических особенностей различных вариантов ДСТ.

Поиск лабораторных маркеров недифференцированной ДСТ является актуальной задачей многих современных исследований. Изучение различных звеньев патогенеза при недифференцированной ДСТ и установление их

взаимосвязи с фенотипическими проявлениями будет способствовать пониманию клинического полиморфизма патологии и обогатит клиническую практику новыми дифференциально-диагностическими критериями. Определение патогенетических механизмов развития

недифференцированной ДСТ позволит не только определить новые подходы к диагностике, но и даст возможность оценить прогностические маркеры ее дальнейшего течения, разработать мероприятия по предупреждению возможных осложнений, уточнить некоторые подходы к лечению.

33

ГЛАВА 2

КЛИНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА БОЛЬНЫХ

Мы наблюдали 130 пациентов с эхокардиографически верифицированными малыми аномалиями сердца, находившихся на обследовании в МУЗ «Городская поликлиника № 6» и проходивших врачебную комиссию при РВК Промышленного района г. Ставрополя.

Наличие внешних диспластических признаков у обследуемых с MAC позволило определить недифференцированную ДСТ [102]. Вторичный характер пролабирования клапанов исключался в ходе лабораторно­инструментального обследования и тщательного изучения анамнестических данных.

Возраст больных варьировал от 18 до 32 лет (средний возраст - 19,9±0,3 лет). 73 (56,2%) пациента находились в юношеском возрастном периоде, 57 (43,8%) - в первом зрелом. К юношескому периоду относили мужчин 18-21 года и женщин 18-20 лет, к первому зрелому - мужчин 22-32 лет и женщин 21-32 лет [52].

Значимых различий в распределении по полу пациентов с недифференцированной ДСТ также не наблюдалось (рис. 2.1).

Рис. 2.1. Распределение пациентов с недифференцированной ДСТ по

■ Мужчины ? Женщины

Контрольную группу составили 24 практически здоровых человека (13 мужчин и И женщин) в возрасте от 18 до 30 лет (средний возраст 19,5±0,2 года), без внешних и эхокардиографических признаков ДСТ и с отсутствием отягощенного по сердечно-сосудистым заболеваниям анамнеза.

Среди пациентов с недифференцированной ДСТ астенический тип конституции определен у 67 (51,5%), нормостенический - у 63 (48,5%). У всех обследуемых контрольной группы определялся нормостенический тип конституции.

Анализ антропометрических параметров показал (табл. 2.1), что у пациентов с ДСТ имели место сниженные индекс Кетле и окружность запястья/длина II пальца.

Таблица 2.1

Антропометрические показатели у пациентов с ДСТ и здоровых людей (А±^-)

*- р