Научная электронная библиотека

Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

Патогенетическое обоснование применения эпидермального фактора роста при термической травме

Лихачева А. Г., Телешева Л. Ф., Долгушин И. И., Осиков М. В.,

1.2. Изменения локального и системного адаптивного иммунитета при термической травме

В динамике иммунологической реактивности при ТТ выделяют как минимум три фазы: период ранней иммунодепрессии, захватывающий первые дни после ожога; период компенсации, характеризующийся усилением иммунореактивности; период поздней иммунодепрессии, возникающий только после обширных повреждений. При сравнительно нетяжелых ожогах вслед за периодом выраженного иммунодефицита следует стадия, в течение которой иммунологическая реактивность нормализуется, усиливаются клеточные реакции иммунитета, в костном мозге увеличивается число и миграционная активность стволовых клеток, активируется миелопоэз, начинает восстанавливаться количество Т- и В-лимфоцитов, функция Т-хелперов, снижается супрессорная активность клеток, повышается антигенпредставляющая и фагоцитарная функции, в лимфоидной ткани преобладают явления репарации. Стойкая иммунодепрессия развивается лишь после глубоких обширных ожогов [173].

По данным многих авторов, при ТТ в большей мере страдает клеточное звено иммунитета, а крыса представляется приемлемым объектом для исследования иммунореактивности [82, 84, 213, 227, 258]. Рекомендуемые диагностические тесты для оценки иммунореактивности при ТТ включают определение количества лейкоцитов, лимфоцитов, CD4+, CD8+, ИФН-γ, ИЛ-2, ИЛ-4, ИЛ-10 [228, 303].

Основным элементом иммунной системы кожи служит лимфоцит, среди них до 90 % составляют Т-клетки. На долю лимфоцитов в эпидермисе животных и человека приходится 1–4 % от всех клеток. В-лимфоциты в небольшом количестве располагаются в средних и глубоких слоях дермы, особенно вокруг дериватов.

Уже в раннем периоде после ТТ происходит значительное угнетение клеточного иммунитета. Выраженные дистрофические изменения в тимусе вызывают глубокую депрессию Т-клеточного звена, которая проявляется как в снижении общего количества Т-лимфоцитов, так и различных субпопуляций с изменением их функциональной активности. Степень снижения числа Т-лимфоцитов находится в определенной зависимости от тяжести ТТ. Большинство исследователей отмечают изменение количества и функции субпопуляции Т-хелперов как в начальном, так и в отдаленном (через 10–14 суток) периоде после термической травмы [82, 84, 213, 227]. Однако, в эксперименте на HY TCR трансгенных самках мышей установлено снижение количества при сохраненной активности CD8+ Т-лимфоцитов после ТТ, причем CD8+ лимфоцитопения не была связана с апоптозом клеток [87, 151, 302].

Выявлены некоторые гендерные особенности иммунодепрессии при ТТ, в частности, у самок для восстановления Т-звена иммунитета необходимо больше времени, что, в том числе, обусловлено значимыми (у самок выше) различиями в уровне ИЛ-6, а применение анти-ИЛ-6 антител приводит к восстановлению реакции гиперчувствительности замедленного типа у самцов уже через 1 сутки после травмы, у самок – только на 10 сутки [75, 134, 220].

В проведенных исследованиях Б.И. Кузника с соавт. показано, что в первые дни после ТТ количество лейкоцитов возрастает, а общее число лимфоцитов значительно снижается. Наблюдается снижение числа клеток, которые несут антигены CD2+, CD2-DR, CD4+ и CD8+. Особенно выражено снижение содержания CD4+ и в меньшей степени – CD8+, благодаря чему коэффициент СD4+/CD8+ уменьшается почти в 3 раза. У больных с ТТ, особенно в стадии токсемии, увеличивается содержание 0-лимфоцитов, в число которых, кроме NK-клеток, входят предшественники
Т- и В-лимфоцитов, не прошедшие окончательную дифференцировку [14, 21, 46]. Усиливается реакция торможения миграции лимфоцитов (РТМЛ), снижается бласттрансформация лимфоцитов, что является неблагоприятным признаком.

Результаты исследования активационных антигенов показали, что в острый период ожоговой болезни происходит относительное увеличение количества CD25 + (экспрессируемый лимфоцитами низкоаффинный рецептор ИЛ-2) и CD71+ лимфоцитов (рецептор трансферрина). В экспериментальных условиях при ТТ путем дополнительного разделения CD4+ Т-клеток на CD4+ CD25+ и CD4+ CD25-, а также у трансгенных мышей была установлена роль CD4+ CD25+ Т-лимфоцитов в регуляции иммунных и воспалительных реакций в связи с регуляцией через Толл-подобные рецепторы TLR4 и TLR2 продукции TNF-α, ИЛ-1β и IL-6 [199]. Показана роль TLR4 в восстановлении активности Т-клеток в отдаленном периоде после ТТ [88, 245]. При ТТ установлена дисфункция Th17-лимфоцитов, продуцирующих ИЛ-17, ИЛ-21, ИЛ-22, в связи с чем ИЛ-22 рассматривается в качестве терапевтического агента у данной категории пациентов, особенно входящих в группу риска по септическим осложнениям [168, 226].

Механизм нарушения функции Т-лимфоцитов окончательно не определен, о чем свидетельствуют многочисленные сведения, зачастую противоречивого характера. Одним из механизмов подавления функциональной активности Т-лимфоцитов при ожогах выступает повышение концентрации в плазме протеина HMGB1 (high mobility group box-1), обратно коррелирующее с отношением CD4/CD8 [116, 117]. Дефект Т-клеточного механизма при ТТ во многом связывают с повышенной гибелью лимфоцитов по механизму апоптоза. В качестве альтернативной причины Т-клеточной дисфункции рассматривается и другой механизм: активная супрессия вследствие раннего смещения цитокинового баланса в сторону противовоспалительных медиаторов. Причем, выраженность апоптоза лимфоцитов, как было установлено в TUNEL-тесте у крыс при ТТ, зависит от уровня эндотоксинемии [296]. Получены сведения о значимой корреляции полиморфизма гена CD14 + и Т-клеточного иммунитета, что, в частности, предрасполагает к развитию септических осложнений у ожоговых пациентов [118].

Детальный анализ иммуносупрессии после ТТ позволил выяснить, что она во многом обусловлена дефицитом ИФН-γ и последующей гиперпродукцией оксида азота (II) моноцитами и макрофагами, причем определенное значение при этом имеют дефекты CD3-сигнальных путей, а также повышение уровня провоспалительных цитокинов и простагландина Е2 [119, 235]. Показано, что при ТТ оксид азота (II) вызывает блок пролиферации Т-лимфоцитов в фазе G1, что фиксируется размером клетки, гиперполяризацией митохондрий, продукцией циклина D1 и экспрессией антигена Ki-67. В дальнейшем в Т-лимфоцитах появлялись абсолютные признаки апоптоза – фрагментация ДНК и нарушение трансмембранного митохондриального потенциала, повышение количества белка р53. Применение ингибиторов NOS приводит к нивелированию указанных событий [277, 278]. С использованием лигандов B7-H1 (PD-L1) и B7-DC (PD-L2), избирательно взаимодействующих с PD-1 ингибиторным рецептором семейства CD28/CTLA-4 убедительно продемонстрирована связь снижения пролиферации Т-клеток с уровнем ИФН-γ и оксида азота (II) [298]. У обожженных мышей линии C57BL/6 было зафиксировано NO-опосредованное подавление пролиферации спленоцитов в первые 7 суток после травмы, которое отменялось ингибитором NOS N-монометил-L-аргинином (NMMA), более того на фоне применения NMMA снижалась повышенная до этого концентрация ФНО-α и одновременно повышался уровень ИЛ-6; с использованием донора оксида азота (II), в частности S-нитрозо-N-ацетил-пеницилламина (SNAP) показана роль NO в дозо-зависимом подавлении продукции ИЛ-2 и ИФН-γ, однако такие эффекты NO проявлялись только в сверхфизиологических концентрациях (> 250 мкМ) [108, 190].

Определенную роль в подавлении активности Т-лимфоцитов при ТТ, в частности ответа CD4 + наивных клеток на антигенную стимуляцию и формирование клона антиген-специфических Т-лимфоцитов, играют Т-регуляторные лимфоциты (Treg) [187]. В Т-лимфоцитах при ТТ нарушены механизмы внутриклеточной сигнализации, опосредованные митоген-активируемыми протеинкиназами (МАРК) и Са2+ [122]. Протеинкиназа С опосредует цАМФ-зависимые эффекты ПГ Е2 в подавлении активности Т-лим­фоцитов после термической травмы [240].

Представляют интерес сведения об изменении функции лимфоцитов в ранние сроки после ТТ. В частности, Hanschen M. et al. показали, что уже через 15 мин после ТТ существенно повышается активность субпопуляции CD4+ – Т-регуляторных (Treg), сохраняющаяся через 30, 60, 120 и 240 мин. В частности, методом проточной цитометрии в Treg зафиксировано повышение экспрессии и фосфорилирования белка ZAP-70, протеинкиназы С, ядерного фактора активированных Т-клеток, гликоген синтазы киназы 3β, белка FOXP3. Данные события опосредованы активацией Т-клеточного рецептора (TCR) [137, 138].

Кроме участия CD4+ -клеток, макрофагов и нейтрофилов в развертывании иммунопатологических реакций после ТТ появились уникальные свидетельства центрального участия в них небольшой по количеству субпопуляции Т-лимфоцитов – γδ Т-клеток. Установлена повышенная экспрессия TLR2, но не TLR4 на поверхности γδ Т-клеток у обожженных больных в течение 7 дней после травмы [245, 288]. Модуляция активности γδ Т-клеток рассматривается как терапевтическая мишень в регуляции интенсивности сосудисто-экссудативных и пролиферативных реакций при ТТ.

И.И. Долгушин и соавт. установили, что повышенный морфогенетический потенциал кожи и репаративная память, формирующиеся после ожогов, могут быть перенесены с субпопуляцией Т-лимфоцитов в организм интакных реципиентов. Т-лимфоциты влияют на течение репаративного процесса в коже облученных мышей только совместно с клетками другого типа, содержащимися в костном мозге. Перенос спленоцитов, взятых через 7 суток после ожога вызвал у реципиентов более быстрое отторжение струпа и заживление ожоговой раны, чем трансплантация спленоцитов здоровых мышей. Селезеночные клетки, полученные через 3 месяца после ожога значительно укорачивали сроки заживления струпа и менее заметно влияли на скорость эпителизации ран у реципиентов [10].

Развитие иммуносупрессии у ожоговых больных зачастую связано с применением различных фармакологических агентов. Так, еще в 1977 г. проф. И.И. Долгушиным было показано влияние эфирного наркоза на иммунный статус при ТТ [115]. Установлена роль морфина сульфата в обычной дозе, используемой для анальгезии у обожженных пациентов, в подавлении пролиферации Т-клеток в связи с повышенным уровнем оксида азота (II) и супрессией Т-хелперов 2 типа [59].

Наряду с изменениями клеточного иммунитета при ТТ происходит снижение количества В-лимфоцитов. Однако В-система характеризуется большей устойчивостью, изменение гуморального иммунного ответа характеризуется сдвигами в концентрации иммуноглобулинов. Большинство исследователей наблюдали уже на 1–3 сутки после ТТ снижение уровня IgМ, IgА, а в случае глубоких ожогов увеличение содержания Ig G. Причем, в более поздние сроки ТТ неблагоприятным следует считать прогрессирующее снижение концентрации в крови IgМ, IgА. Направленность и величина отклонений в уровне иммуноглобулинов зависит не только от активности антителообразующих клеток, но и от их количества, которое уменьшается в результате плазморреи, распада их вследствие повышения активности протеолитических ферментов. Однако в работах С.П. Сахарова получены другие данные: повышение концентрации Ig M и Ig G прямо пропорционально увеличению площади ожога и повышение концентрации Ig A не зависит от площади [36]. Имеются сведения о повышении уровня Ig G независимо от тяжести ожога [227]. Большинство авторов приводят данные о практически неизменном уровне иммуноглобулинов в сыворотке у больных с ТТ [141, 267].

Отечественными исследователями под руководством проф. Лившица Р.И. показана роль в патогенезе ТТ «средних молекул», веществ с низкой и средней молекулярной массой (ВНиСММ), образующихся в процессе протеолиза в поврежденных тканях, а также в самой плазме при выходе в кровь и/или активации протеолитических ферментов [8, 9]. ВНиСММ считали первым субстратом, ответственным за возникновение патологических эффектов эндогенной интоксикации при термических ожогах, что привело к появлению термина «ожоговый токсин» [5, 6, 22, 24, 25, 26, 32, 33, 34]. В частности, при ТТ установлена роль ВНиСММ в неспецифической регуляции фагоцитарной активности, проницаемости сосудистой стенки, анальгезирующая, антистрессорная и антиоксидантная активность [275, 276, 281, 282, 283, 284].