Диагностическая ценность исследования рецепторного антагониста интерлейкина-1 при острых респираторных вирусных инфекциях

Лечение заболеваний дыхательных путей, включая грипп и другие ОРВИ является актуальной проблемой современного здравоохранения. В подавляющем большинстве случаев этиологическими факторами заболеваний дыхательных путей являются вирусные инфекции и микстинфекция. Так, более 200 различных представителей, включая 4 семейств РНК-содержащих вирусов (ортомиксо-, парамиксо-, короно-, пикорновирусы), и 2 семейств ДНК-содержащих вирусов (адено- и герпесвирусы) могут вызывать острые заболевания дыхательных путей.

Рецепторный антагонист интерлейкина-1 (РАИЛ), представляющий собой пептид с молекулярной массой 18-22 кДальтон, является одним из важнейших противовоспалительных факторов. РАИЛ входит в состав биологической мультисистемы – цитокиновой сети, осуществляющей межклеточные взаимодействия, и тем самым поддерживающей клеточный гомеостаз на определённом, неизменном уровне [1, 4].

Данный цитокин в острой фазе воспаления продуцируют преимущественно макрофаги и моноциты, а также нейтрофилы, фибробласты, гепатоциты, эндотелиальные клетки, дендритные клетки. Механизм действия РАИЛ заключается в блокаде клеточного рецептора, специфического для интерлейкина-1α и интерлейкина-1β. Тем самым происходит регуляция активности мощного цитокина воспаления – интерлейкина-1 – в месте внедрения и репликации вирусных агентов, в том числе и нежелательных его эффектов для организма при избыточной продукции. Т.о. оптимальный баланс соотношения РАИЛ и интерлейкина-1 обеспечивает адекватную реакцию организма в ответ на внедрение чужеродного агента, в том числе и вируса, а его изменение неизбежно приводит к нарушению функционирования цитокиновой сети, а, следовательно, и иммунной системы в целом.

Факт участия РАИЛ в патогенезе острых респираторных вирусных инфекций (ОРВИ) подтверждается достаточно немногочисленными исследованиями. Так, повышенный уровень РАИЛ был обнаружен в носоглоточной слизи детей раннего возраста с тяжёлым течением респираторно-синцитиальной вирусной инфекции (РС-инфекции) [5]. В другом исследовании тех же авторов определено повышение уровня РАИЛ в периферической крови больных среднетяжёлой формой гриппа pH1N1, еще более увеличивающееся при тяжёлом течении заболевания [6].

Цель работы – уточнение уровня противовоспалительного РАИЛ в крови больных ОРВИ с определением возможной патогенетической и прогностической роли данного цитокина при различных ОРВИ, наиболее часто встречающихся в популяции.

Материалы и методы исследования. Под нашим наблюдением находилось 84 больных ОРВИ средней тяжести в возрасте 15-54 лет: гриппом pH1N1 (n=20), гриппом А/H3N2 (n=17), аденовирусной инфекцией (n=16), парагриппом (n=18) и РС-инфекцией (n=13). У исследуемых групп больных заболевание протекало благоприятно, без осложнений. Отдельную группу составили больные с тяжёлым течением pH1N1 и летальным исходом в возрасте 19-61 лет (n=10). Диагноз был подтверждён с помощью метода полимеразной цепной реакции или реакции непрямой гемагглютинации (выявлением специфических антител с ростом их титра в 4 и более раз).

Степень тяжести ОРВИ оценивали по выраженности интоксикационного и катарального синдромов. При среднетяжёлой форме заболевание начиналось остро, температура тела повышалась в пределах 38–40°С, симптомы интоксикации и катаральные явления были умеренно выражены. Длительность лихорадочного периода составляла 4-5 дней. Тяжёлая форма гриппа характеризовалась внезапным началом заболевания, высокой (39,5°С и более) лихорадкой, резко выраженными симптомами интоксикации (адинамией, резкой головной болью, головокружением, обморочным состоянием, анорексией, рвотой, судорогами, сердечно-сосудистыми нарушениями). Данная форма осложнялась двусторонней пневмонией с развитием ОРДС с последующим (наступившим на 5-17 дни болезни) летальным исходом.

Забор крови для определения уровня РАИЛ производили в остром периоде (1-2 день болезни) и периоде ранней реконвалесценции (на 7-9 день болезни). Уровень цитокинов определяли в сыворотке крови методом иммуноферментного анализа коммерческими тест-системами "Вектор-Бест", Россия [3].

Результаты клинических и лабораторных исследований были внесены в специально разработанные карты индивидуального обследования пациентов с последующим представлением в виде электронных таблиц Microsoft Excel 2007. Статистическая обработка результатов исследований была проведена с использованием пакета StatGraphics 15.0.

Нормальность распределения вариационных рядов проверяли с помощью критериев согласия Колмогорова-Смирнова и Шапиро-Вилкса, одного из самых мощных критериев нормальности. При выполнении гипотезы нормальности распределения в качестве точечной оценки характеристики центра группирования значений случайной величины использовали выборочное среднее (Mo) [2].

В случае нормального распределения каждой из выборок межгрупповые различия выявляли при помощи t-критерия Стьюдента (СТ) и точного критерия Фишера для сравнения дисперсий (Ф).

При не выполнении гипотезы нормальности распределения в качестве точечной оценки характеристики центра группирования значений случайной величины мы использовали медиану (Ме) – показатель наименее подверженный влиянию со стороны индивидуальных колебаний данного признака.

Между собой выборки сравнивали с помощью непараметрического критерия Вилкоксона-Манна-Уитни (ВМУ) – рангового критерия, хорошо приспособленного для анализа малых выборок и робастного к виду закона их распределения, а также двухвыборочного критерия Колмогорова-Смирнова (КС) [2].

Уровень значимости при проверке всех статистических гипотез – р ˂ 0,05 (доверительная вероятность > 0.95).

Контролем служила кровь 16 здоровых доноров в возрасте 19-40 лет, у которых РАИЛ был равен Ме = 619,55 пг/мл. Полученные нами значения РАИЛ контрольной группы лиц согласуются со средним показателем, определённым при обследовании сыворотки крови 68 здоровых доноров фирмой-производителем тест-систем "Вектор-Бест": 520 пг/мл (с вариацией от 50 до 1000 пг/мл).

Результаты. Выявлено статистически значимое повышение уровня РАИЛ в остром периоде заболевания вне зависимости от этиологии ОРВИ (ВМУ, КС р ˂ 0,05) с его быстрой нормализацией в большинстве исследуемых групп к периоду реконвалесценции по сравнению с контролем (ВМУ, КС р > 0,05), кроме парагриппа (ВМУ р ˂ 0,05) (см. таблицу). Максимальный уровень РАИЛ был отмечен у лиц с тяжёлым течением гриппа pH1N1 (Ме = 2823,8 пг/мл), что практически в два раза превышало значение РАИЛ у больных среднетяжёлым течением pH1N1 (Ме = 1640 пг/мл), но без статистически достоверного отличия между указанными выборками (ВМУ, КС р > 0,05). Данный факт предполагает то, что при тяжёлой форме тенденцией к повышению уровня РАИЛ организм пытается ограничить всё возрастающее токсическое действие интерлейкина-1α и интерлейкина-1β. Следует отметить, что уровень РАИЛ у больных среднетяжёлой формой гриппа pH1N1 в остром периоде заболевания был достоверно выше соответствующего показателя, определённого при парагриппе (КС р ˂ 0,05), но ниже, чем при аденовирусной инфекции (КС р = 0,052).

Таблица

Сравнительная характеристика уровня РАИЛ у больных ОРВИ в различные периоды заболевания

^* – достоверные различия показателей в динамике заболевания (р ˂ 0,05).

^&#; – достоверное отличие от контроля (р ˂ 0,05).

Период реконвалесценции характеризовался нормализацией концентрации РАИЛ в сыворотке крови большинства больных ОРВИ по сравнению с контролем (ВМУ, КС р > 0,05), кроме парагриппа. В последнем случае уровень РАИЛ сохранялся повышенным в сравнении с контролем (ВМУ р ˂ 0,05).

Выводы.

1. Исходя из полученных в результате проведенного исследования данных, предполагается важнейшая роль РАИЛ в патогенезе всех форм ОРВИ в остром периоде заболевания в качестве универсального ответа макроорганизма на внедрение и размножение респираторных вирусов, которая подтверждается повышенным уровнем фактора в сыворотке крови.

2. Максимальный уровень РАИЛ был выявлен при тяжёлом течении гриппа pH1N1, что может свидетельствовать о более высокой активности клеточных популяций крови по синтезу данного цитокина и, следовательно, о его более активном участии, в том числе и в реализации патогенетических механизмов "цитокиновой бури (шторма)", приводящей к последующей гибели больного.

3. Особенностью парагриппозной инфекции (в отличие от других среднетяжёлых ОРВИ) явилось сохранение высокого уровня РАИЛ к периоду реконвалесценции, что может свидетельствовать о продолжающейся стимуляции иммунокомпетентных клеток по выработке фактора при прямом/косвенном воздействии вируса парагриппа, а также о несовпадении при данном ОРВИ наступления клинической и лабораторной ремиссии.

Заключение. В связи с тем, что чрезмерно повышенная продукция исследуемого цитокина при тяжёлом течении гриппа pH1N1, возможно, связана с последующими деструктивными процессами, обусловленными, вероятно, повышенной активностью интерлейкина-1, приводящей в конечном итоге к летальному исходу, высокий показатель уровня РАИЛ у больных гриппом pH1N1 может быть рекомендован к использованию в качестве одного из дополнительных критериев течения и прогноза ОРВИ.

Литература:

1. Иванов А.А., Гладких О.П., Кузнецова А.В., Данилова Т.И. Межклеточные и клеточно-матриксные взаимодействия в патологии // Молекулярная медицина. – 2005. – №2. – С. 16-21.

2. Кобзарь А.И. Прикладная математическая статистика. Для инженеров и научных работников. – М.: Физматлит, 2006. – 816 с.

3. Рябичева Т.Г., Вараксин Н.А., Тимофеева Н.В., Рукавишников М.Ю.. Определение цитокинов методом иммуноферментного анализа // Информационный бюллетень "Новости "Вектор-Бест". – 2004. – № 4 (34).

4. Симбирцев А.С. Цитокины - новая система регуляции защитных реакций организма // Цитокины и воспаление. – 2002. – №1. – С. 9 - 17.

5. Bermejo-Martin J.F., Garcia-Arevalo M.C., De Lejarazu R.O. et al. Predominance of Th2 cytokines, CXC chemokines and innate immunity mediators at the mucosal level during severe respiratory syncytial virus infection in children // Eur. Cytokine Netw. – 2007, Vol. 18(3). – P. 162-167.

6. Bermejo-Martin J. F., Ortiz de Lejarazu R., Pumarola T. et al. Th1 and Th17 hypercytokinemia as early host response signature in severe pandemic influenza // Crit Care. – 2009, Vol. 13(6). – P. 201.