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.,
2.3. Цитокиновый профиль крови и продукция цитокинов мононуклеарами периферической крови у больных с термической травмой
В литературе представлены неоднозначные данные по уровню и динамике про- и противовоспалительных цитокинов после термической травмы [1, 19, 42]. Производя отбор параметров цитокинового статуса нами было учтено участие цитокинов в регуляции альтеративных, сосудисто-экссудативных и лейкоцитарных реакций воспалительного процесса, врожденного иммунитета (ИЛ-1β), в регуляции реакций клеточного и гуморального адаптивного иммунитета (ИЛ-4, ИФН-γ), а также репаративных реакций (ТФР-β1, ЭФР).
Результаты оценки цитокинового профиля крови у больных с термической травмой представлены в табл. 7. Полученные нами данные свидетельствуют об увеличении провоспалительного цитокина ИЛ-1β в крови больных, в среднем на 34 % на 1 сутки и на 25 % на 10 сутки наблюдения. К 20 суткам содержание ИЛ-1β значимо не отличалось от группы здоровых людей.
Это свидетельствует о гиперактивации фагоцитирующих клеток и вовлечении в иммунный ответ эпителиальных и эндотелиальных клеток – основных продуцентов ИЛ-1. Уровень ИЛ-4 уменьшался на 1 сутки, а ИФН-γ – на 10 сутки наблюдения. Причем, последний снижался в 3,5 раза по сравнению с группой контроля. Концентрация ТФР-β1 статистически значимо не изменялась во все сроки наблюдения. На 10 сутки термической травмы у больных снижалась концентрация в сыворотке ЭФР. В целом, значимые изменения цитокинового профиля в крови наблюдались на 1–10 сутки, к 20 суткам не зафиксировано достоверных колебаний уровня исследуемых цитокинов.
Учитывая известную роль цитокинов в регуляции количественного состава и функциональной активности клеточных элементов врожденного и адаптивного иммунитета, интересным представляется исследование наличия и характера связи между изменением уровня цитокинов и изменением количественного состава лейкоцитов при ТТ. Установлено, что на 10–20 сутки ТТ общее количество лейкоцитов, общее количество нейтрофилов, палочкоядерных и сегментоядерных нейтрофилов, нарастают по мере увеличения концентрации в крови ИЛ-1β (табл. 8). При этом наибольшее количество связей обнаружено на 10 сутки ТТ.
Таблица 7
Концентрация цитокинов в сыворотке
крови у больных с ТТ (М ± m)
|
Группы
Показатели |
Группа 1 Здоровые n = 30 |
Группа 2к ТТ 1 сутки n = 30 |
Группа 3к ТТ 10 сутки n = 30 |
Группа 4к ТТ 20 сутки n = 30 |
|
ИЛ-1β, |
78,76 ± 5,11 |
105,64 ± 3,25 р1-2к < 0,001* |
138,68 ± 11,85 р 1-3к < 0,001 |
87,28 ± 4,76 |
|
ИЛ-4, пг/мл |
1,75 ± 0,14 |
1,28 ± 0,09 р1-2к < 0,001* |
1,78 ± 0,12 |
2,15 ± 0,17 |
|
ИФН-γ, |
14,05 ± 2,84 |
16,69 ± 1,15 |
4,42 ± 0,62 р 1-3к < 0,01 |
11,18 ± 1,19 |
|
ТФР-β1, |
343,59 ± 35,58 |
438,62 ± 63,67 |
417,93 ± 47,42 |
276,12 ± 45,56 |
|
ЭФР, пг/мл |
134,08 ± 10,76 |
145,27 ± 6,61 |
85,71 ± 8,53 р 1-3к < 0,001 |
128,49 ± 10,09 |
Примечание. р – показатель различия между группами по критерию Манна–Уитни (* – критерию Вальда-Вольфовитца).
Полученный факт подтверждает предположение о том, что нейтрофильный лейкоцитоз на 10 сутки наблюдения обусловлен стимуляцией миелоидного ростка кроветворения костного мозга провоспалительными медиаторами, поступающими из очага повреждения, а также образующимися при активации эндотелиоцитов и циркулирующих клеток крови. Положительная корреляция ИЛ-1β с количеством палочкоядерных нейтрофилов и моноцитов на 1 сутки ТТ, вероятно, свидетельствует о выбросе их костномозгового пула в периферическую кровь, поскольку говорить на этих сроках о стимуляции миелопоэза не приходится.
Таблица 8
Корреляционная матрица между концентрацией
ИЛ-1β (пг/мл) и количеством лейкоцитов в крови
у больных с термической травмой
|
Показатели Срок наблюдения |
1 сутки |
10 сутки |
20 сутки |
|
Лейкоциты, •109/л |
R = 0,25 |
R = 0,28 |
R = 0,25 |
|
Эозинофилы, % |
R = 0 |
R = −0,17 |
R = 0,22 |
|
Эозинофилы, •109/л |
R = −0,04 |
R = −0,12 |
R = 0,23 |
|
Нейтрофилы п/ядерные, % |
R = 0,04 |
R = 0,36 |
R = 0,21 |
|
Нейтрофилы п/ядерные, •109/л |
R = 0,23 |
R = 0,39 |
R = 0,27 |
|
Нейтрофилы с/ядерные, % |
R = −0,14 |
R = 0,24 |
R = 0,24 |
|
Нейтрофилы с/ядерные, •109/л |
R = 0,18 |
R = 0,29 |
R = 0,25 |
|
Нейтрофилы, % |
R = −0,07 |
R = 0,36 |
R = 0,19 |
|
Нейтрофилы, •109/л |
R = 0,11 |
R = 0,34 |
R = 0,25 |
|
Лимфоциты, % |
R = −0,14 |
R = −0,37 |
R = 0,21 |
|
Лимфоциты, •109/л |
R = 0,18 |
R = 0,03 |
R = 0,20 |
|
Моноциты, % |
R = 0,36 |
R = 0,01 |
R = 0,17 |
|
Моноциты, •109/л |
R = 0,36 |
R = 0,12 |
R = 0,13 |
Примечание: R – коэффициент корреляции Спирмена. Полужирным шрифтом выделены значимые (p < 0,05) связи.
Принимая во внимание факт значительного снижения концентрации ИФН-γ в сыворотке на 10 сутки термической травмы, а также его участие в обеспечении реакций клеточного адаптивного иммунитета, видится необходимым исследовать наличие связи между уровнем ИФН-γ и количеством различных популяций лимфоцитов. Результаты представлены в табл. 9.
Таблица 9
Корреляционная матрица между концентрацией ИФН-γ и количеством популяций лимфоцитов в крови у больных
на 10 сутки термической травмы
|
Показатели |
Коэффициент корреляции |
Значимость связи |
|
Лимфоциты, •109/л |
R = 0,45 |
р < 0,05 |
|
CD3+, % |
R = 0,15 |
р = 0,15 |
|
CD3+, •109/л |
R = 0,42 |
р < 0,05 |
|
CD4+, % |
R = 0,06 |
р = 0,45 |
|
CD4+, •109/л |
R = 0,36 |
р < 0,05 |
|
CD8+, % |
R = 0,01 |
р = 0,29 |
|
CD8+, •109/л |
R = 0,42 |
р < 0,05 |
|
CD22+, % |
R = 0,22 |
р = 0,73 |
|
CD22+, •109/л |
R = 0,21 |
р = 0,11 |
|
CD16+, % |
R = 0,21 |
р = 0,31 |
|
CD16+, •109/л |
R = 0,28 |
р = 0,09 |
Примечание. R – коэффициент корреляции Спирмена.
Таким образом, количество в кровотоке лимфоцитов, несущих общий маркер Т-лимфоцитов (CD3+), Т-хелперов (CD4+) и Т-цитотоксических (CD8+) снижается по мере снижения концентрации ИФН-γ в сыворотке. Однако, наличие такой связи не отвечает на вопрос о том, что первично: снижение количества Т-лимфоцитов, как основных продуцентов ИФН-γ, или уменьшение концентрации собственно ИФН-γ, учитывая его антипролиферативный потенциал в отношении Т-хелперов. Рядом исследователей установлена связь между количеством CD4 + лимфоцитов в кровотоке и уровнем ИФН-γ уже через 24–72 часа экспериментальной термической травмы. В тоже время, ведущим механизмом иммуносупрессии при термической травме выступает дефицит ИЛ-2 [263].
Известно, что к продукции цитокинов способны все разновидности лейкоцитов, тромбоциты, тучные клетки, эпителиальные клетки, эндотелиоциты, дендритные клетки, фибробласты, клетки нервной ткани. Вместе с тем, основными продуцентами остаются активированные моноциты/макрофаги и Т-лимфоциты, они секретируют основной спектр цитокинов и по праву являются их «профессиональными» продуцентами. Именно этим клеткам принадлежит ключевая роль в поддержании «цитокинового фона» крови. Вклад остальных клеток скромнее и реализуется на локальном уровне для решения конкретных задач. В связи с этим, нами исследована секреторная активность мононуклеаров периферической крови у больных с термической травмой. Мононуклеары периферической крови выделяли общепринятыми методами и культивировали в течение 72 часов, в условиях термостата при 5 % содержания углекислого газа в воздушной среде, при температуре 37 °С. Результаты представлены в табл. 10.
Таблица 10
Продукция цитокинов мононуклеарами периферической крови у больных с термической травмой (М ± m)
|
Группы Показатели |
Группа 1 Здоровые n = 30 |
Группа 2к ТТ 1 сутки n = 30 |
Группа 3к ТТ 10 сутки n = 30 |
|
ИЛ-1β, пг/мл |
13,30 ± 1,30 |
17,36 ± 0,50 р1-2к < 0,001 |
27,62 ± 1,33 р1-3к < 0,001 Р2к-3к < 0,001 |
|
ИЛ-4, пг/мл |
1,66 ± 0,14 |
1,59 ± 0,12 |
1,42 ± 0,10 |
|
ИФН-γ, пг/мл |
5,03 ± 0,51 |
4,07 ± 0,27 |
1,96 ± 0,32 р1-3к < 0,001 Р2к-3к < 0,001 |
|
ТФР-β1, пг/мл |
517,09 ± 74,88 |
591,25 ± 53,73 |
443,37 ± 39,05 |
|
ЭФР, пг/мл |
74,84 ± 4,28 |
71,96 ± 4,39 |
36,71 ± 5,97 р1-3к < 0,001 Р2к-3к < 0,001 |
Примечание. р – показатель различия между группами по критерию Манна–Уитни.
Секреция ИЛ-1β повышается на 1 сутки и еще больше на 10 сутки после термической травмы. Продукция ИФН-γ мононуклеарами периферической крови снижается на 10 сутки наблюдения, причем статистическая значимость отличий обнаружена не только с группой здоровых людей, но и при сравнении с 1 сутками наблюдения. Аналогично изменялась секреция мононуклеарами эпидермального фактора роста, снижалась на 10 сутки при сравнении как со здоровыми, так и с больными в 1 сутки ожога. Как видно, изменения секреторной активности мононуклеаров полностью совпадают с результатами по исследованию уровня цитокинов в сыворотке. Данный факт подтверждают сильные корреляционные связи между показателями (табл. 11).
Таблица 11
Корреляционная матрица между концентрацией цитокинов в сыворотке и продукцией их мононуклеарами периферической крови у больных с ТТ
|
Показатели Срок наблюдения |
1 сутки |
10 сутки |
|
ИЛ-1β, пг/мл |
R = 0,64 |
R = 0,78 |
|
ИЛ-4, пг/мл |
R = 0,19 |
R = 0,07 |
|
ИФН-γ, пг/мл |
R = −0,02 |
R = 0,52 |
|
ТФР-β1, пг/мл |
R = 0,04 |
R = 0,06 |
|
ЭФР, пг/мл |
R = 0,14 |
R = 0,36 |
Примечание. R – коэффициент корреляции Спирмена, полужирным шрифтом выделены статистически значимые (p < 0,05) связи.
Таким образом, исследование иммунореактивности у больных после термической травмы позволило установить развитие нейтрофильного лейкоцитоза и иммуносупрессию в связи с уменьшением количества эффекторов клеточного и гуморального иммунитета (CD3+, CD4+, CD8+, CD22+). Наряду с этим, повышено количество CD71+ лимфоцитов, несущих маркер поздней активации. Механизмами изменения иммунорективности при термической травме выступают усиление процессов апоптоза лимфоцитов, увеличение продукции ИЛ-1β мононуклеарами периферической крови и снижение секреции ИФН-γ.