О.Н. Злакоманова Состояние системы цитокинов у детей с

ОРИГИНАЛЬНЫЕ
СТАТЬИ
УДК 617001053.4/.5:612.017
СОСТОЯНИЕ СИСТЕМЫ ЦИТОКИНОВ У ДЕТЕЙ
С ТРАВМАТИЧЕСКОЙ БОЛЕЗНЬЮ
О.Н. Злакоманова
Научноисследовательский институт иммунологии
ГОУ ВПО «Челябинская государственная медицинская академия
Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»,
ректор – з.д.н. РФ, чл.кор. РАМН, д.м.н. профессор И.И. Долгушин
г. Челябинск
В работе представлены результаты исследований сис
темы цитокинов в норме и при травматической болезни у
детей в зависимости от ее периодов. Показано развитие
дисбаланса в продукции оппозитных цитокинов, преиму
щественно хемокиновых, что может существенно ослож
нить течение травматической болезни. Полученные резуль
таты расширяют представление о цитокинопосредованных
механизмах развития посттравматического иммунодефицита.
The results of cytokines’ system research in children when
they are their usual selves and at wound dystrophy are represented
in this article. The development of imbalance in the production of
opposed cytokines, mainly chemocytokines, is shown. It can
considerably complicate the disease course. Obtained results
broaden the conception of cytokinemediated mechanisms of
posttraumatic immunodeficiency development.
Введение
ных цитокинов или дисбаланс соотношения оппо
зитных пулов могут стимулировать агрегацию лей
коцитов и привлечение в очаг воспаления допол
нительного количества эффекторных клеток, что
в конечном итоге усиливает иммунопатологичес
кий каскад и приводит к цитокинопосредованно
му повреждению ткани [13, 14, 19].
Таким образом, иммунная реакция, возника
ющая при травме в ответ на повреждение тка
ней, является цитокинопосредованной. На ран
нем этапе она играет роль защитного механиз
ма, но гиперреактивность и связанная с ней
избыточная секреция цитокинов, особенно про
воспалительных, трансформирует первоначаль
но защитный механизм в патологический.
Целесообразность изучения индуцированной
продукции цитокинов показана многими иссле
дователями [4, 10, 12], при этом тесты с опреде
лением синтеза и секреции цитокинов обознача
ются как аналитические, позволяющие провести
тщательную и углубленную оценки иммунного
статуса на патогенетическом уровне [16].
К сожалению, к настоящему времени имеются
лишь фрагментарные исследования патогенетичес
кой роли системы цитокинов при травматической
болезни у детей.
Цель – изучение содержания оппозитных
цитокинов в супернатантах цельной перифери
ческой крови травмированных детей и оценка их
спонтанной и индуцированной продукций клет
ками крови обследованных.
В поврежденной ткани развивается стерео
типный воспалительнорепаративный процесс,
имеющий общие закономерности и характери
зующийся рядом последовательно сменяющих
ся стадий – альтерация, экссудация, пролифе
рация и рубцевание. Конечной целью этого про
цесса является ликвидация повреждения, т.е.
максимальное анатомофункциональное восста
новление ткани [9]. Цитокины регулируют все
вышеперечисленные этапы развития воспаления
и адекватность ответа на внедрение патогена,
обеспечивая его отграничение и удаление, а за
тем и полноценную репарацию поврежденной
структуры тканей. При этом необходимо, чтобы
воспаление, как защитная реакция организма,
протекало в темпе и объеме, соответствующем
степени повреждения [1, 5].
Активация клеток и связанное с ней усиление
продукции провоспалительных цитокинов (хемо
кинов, ИЛ1 (интерлейкина1) и некоторых дру
гих), являются необходимыми в начальных фазах
воспаления, однако она становится проблемой,
если их степень перестает быть допустимой. На
рушение продукции, секреции и рецепции проти
вовоспалительных цитокинов может приводить к
глубоким дефектам антиинфекционной защиты,
вплоть до развития «иммунологического парали
ча», и усугублять прямое повреждающее действие
микроорганизмов и их токсинов на травмирован
ную ткань. Увеличение секреции провоспалитель
ТРАВМАТОЛОГИЯ
И
ОРТОПЕДИЯ
РОССИИ
2(48) – 2008
65
ОРИГИНАЛЬНЫЕ
Материал и методы
Исследования проведены у 15 пациентов с пе
реломами трубчатых костей различной локали
зации, лечившихся в детском ортопедотравмато
логическом отделении Челябинской областной
клинической больницы. Среди обследованных
преимущественно были мальчики – 10 (66,7%).
Средний возраст пациентов составил 10,02±1,11
лет. У 11 детей были диагностированы изолиро
ванные, у 3 пострадавших – множественные и у 1
ребенка – сочетанные повреждения. У 14 паци
ентов травма была закрытой. Переломы костей
верхней конечности выявлены у 9 пострадавших,
нижней – у 6. Контрольную группу составили 15
здоровых детей в возрасте от 6 до 14 лет.
Цитокиновый профиль оценивали по спонтан
ной и индуцированной продукциям стандартными
митогенами – липополисахаридом (ЛПС) E. coli и
фитогемагглютинином (ФГА) цитокинов: ИЛ1β
(интерлейкина1β), ИЛ4 (интерлейкина4),
ИЛ8 (интерлейкина8), ИЛ10 (интерлейки
на10) и ИНФα (интерферонаα). В центри
фужную пробирку помещали 1 мл раствора гепа
рина (0,9 мл изотонического раствора хлорида
натрия и 0,1 мл (500 ед) гепарина) и 7 мл крови,
взятой из локтевой вены. Свежую гепаринизиро
ванную кровь разводили средой RPMI 1640
(«Sigma», USA) с добавлением 2мМ Lглутами
на (Sigma, USA). Готовили маточный раствор
митогена путем растворения 1 мг ЛПС E. coli
(Sigma, USA) с 1,7 мл среды RPMI 1640 (концен
трация 1 мг/мл). Рабочие растворы митогенов
готовили путем смешивания 200 мкл маточного
раствора ФГА и 1,8 мл среды RPMI 1640 (кон
центрация 100 мкг/мл) и 200 мкл маточного ра
створа ЛПС E. coli и 1,8 мл среды RPMI 1640
(концентрация 60 мкг/мл). Для оценки спонтан
ной продукции цитокинов в лунки 24луночного
планшета вносили по 1 мл среды RPMI 1640 с
добавлением 2 мМ Lглутамина и 1 мл разведен
ной в 5 раз крови. Для ФГАиндуцированной про
дукции цитокинов в лунки планшета помещали
1 мл рабочего раствора ФГА и 1 мл разведенной в
5 раз крови (конечная концентрация ФГА 50 мкг/
мл). Для ЛПСиндуцированной продукции ци
токинов в лунки вносили 1 мл рабочего раствора
ЛПС E. coli и 1 мл разведенной в 5 раз крови (ко
нечная концентрация ЛПС 30 мкг/мл). Планше
ты с исследуемыми образцами культивировали в
течение 72 часов при 37°С и 5% СО2 в СО2инку
баторе. По прошествии времени инкубации су
пернатанты отбирали для исследования на нали
чие цитокинов.
Для определения базальной и митогениндуци
рованной продукции цитокинов: ИЛ1b, ИЛ4,
ИЛ8, ИЛ10 и ИНФa в супернатантах перифе
66
2(48) – 2008
СТАТЬИ
рической крови были использованы соответству
ющие тестсистемы для ИФА, произведенные
ООО «Цитокин» (СанктПетербург). В наборах
применен “сандвич”–вариант твердофазного
ИФА. Результат анализа вычисляли по калибро
вочному графику после измерения оптической
плотности с помощью микропланшетного риде
ра “ANTHOS 2020” при длине волны 492 нм.
После определения концентраций спонтан
ных и индуцированных цитокинов рассчитыва
ли ряд индексов. Индекс стимуляции митогена
ми (ИС) высчитывали как соотношение показа
телей индуцированного ЛПС или ФГАтестов к
спонтанным ответам:
Показатели индуцированного ЛПС
(или ФГА) теста
ИС=
Показатели спонтанного теста
Для оценки соотношения оппозитных пулов
цитокинов нами рассчитывалось отношение уров
ня провоспалительных цитокинов к уровню про
тивоспалительных: ИЛ1 к ИЛ10 и ИЛ8 к ИЛ4
при спонтанной и индуцированной продукциях.
Результаты исследований обрабатывали на
ПК с использованием пакета прикладных про
грамм «Statistica 6,0», их статистическую обра
ботку проводили стандартными методами, с оп
ределением средней арифметической вариаци
онного ряда (М), среднего квадратичного
отклонения (σ) и ошибки средней арифметичес
кой (m). О достоверности различий средних ве
личин судили по tкритерию Стъюдента с ис
пользованием таблиц граничных значений по
Веберу.
Результаты и обсуждение
Прежде чем приступить к оценке дисбаланса
амбивалентных пулов цитокинов при травмати
ческой болезни у детей мы исследовали показа
тели спонтанной и индуцированной выработок
данных веществ, с целью определения характе
ра и направленности цитокинпродуктивной
способности клеток периферической крови в
условиях нормы (табл. 1).
Оценка уровня цитокинов в супернатантах
периферической крови здоровых детей показа
ла, что, в целом по группе, концентрация только
двух тестируемых цитокинов, а именно, проти
вовоспалительных – ИЛ4 и ИЛ10 находится
на нижней границе чувствительности метода и
варьирует от 1 до 1020 пкг/мл (ИЛ4 – 15,5, ИЛ
10 – 4,98). Спонтанная продукция «провоспали
тельных» – ИЛ1 и ИЛ8 и эффекторного цито
кина ИНФα характеризовалась более высоки
ми уровнями значений.
ТРАВМАТОЛОГИЯ
И
ОРТОПЕДИЯ
РОССИИ
ОРИГИНАЛЬНЫЕ
СТАТЬИ
Таблица 1
Показатели спонтанной и митогениндуцированной продукции цитокинов
in vitro клетками периферической крови здоровых детей
Уровень цитокинов (М±m), пкг/мл, (n=15)
Цитокины
ИЛ-1
ИЛ-4
ИЛ-8
ИЛ-10
ИНФ-α
Без митогена
(контроль)
57,1±8,2
15,5±1,9
337,0 ±10,1
4,98±0,51
53,1±2,56
ЛПС
ИС ЛПС
ФГА
ИС ФГА
1380,5±23,54*
39,4±2,45*
2143,78±38,2*
197,48±37,92*
1393,38±25,15*
24,18±2,8
2,54±0,13
6,36±0,2
39,65±1,4
26,241±1,9
226,8±5,61*
22,78±1,45*
1013,45±27,62*
43,12±4,23*
3957,92±59,4*
3,97±0,1**
1,47±0,15**
3,01±0,01**
8,66±0,56**
73,54±2,9**
Примечание: * – достоверные различия с контролем при уровне значимости р<0,01; ** – достоверные
различия средних исследуемых показателей ЛПС и ФГАиндуцированной продукции цитокинов при уровне
значимости р<0,001.
Особого внимания заслуживает ИЛ8, кон
центрация которого значительно превосходила
все исследуемые цитокины. Вероятно, это свя
зано с тем, что, вопервых, ИЛ8, как и другие
хемокины синтезируют многие типы клеток, во
вторых, положительно влияет на процесс выра
ботки присутствующий в образце цельной кро
ви ИЛ1, и, втретьих, экспрессия хемокина
(ИЛ8) быстро возрастает при активации клет
кипродуцента, и уровень его мРНК может дос
тигать 1 % общей мРНК клетки [6], приводя к
дополнительной стимуляции процесса выработ
ки данного вещества.
Клетки периферической крови здоровых де
тей, как показали наши исследования, обладают
и высоким цитокинпродуктивным потенциа
лом, проявляющимся в статистически значимом
повышении продукции изучаемых цитокинов в
режиме митогенной стимуляции ЛПС и ФГА.
Это связано, с одной стороны, с особенностью
клеток детского организма к быстрому ответу, с
другой – отражает биологическое значение ис
следуемых цитокинов как активаторов и регу
ляторов многих физиологических и патологи
ческих процессов.
Несмотря на то, что стандартные митогены, в
целом, вызывали стимуляцию продукции тести
руемых цитокинов в цельной крови здоровых
детей, все же хотелось бы отметить определен
ные особенности цитокинпродуктивной актив
ности клеток.
ЛПСиндуцированная продукция ключевого
провоспалительного цитокина ИЛ1 в 24 раза
превосходила его спонтанную выработку, в то
время как ФГА, хоть и вызывал стимуляцию ци
токиновой продукции, но индекс ее для ИЛ1
составил всего 3,97. Это вполне согласуется с
данными о том, что оперативный синтез ИЛ1
может запускаться целым рядом биологически
активных веществ, с инициацией всего комплек
са защитных реакций, именуемых острофазовым
ответом, тем не менее, главным и самым мощ
ТРАВМАТОЛОГИЯ
И
ОРТОПЕДИЯ
ным активатором этого процесса являются ком
поненты клеточных стенок бактерий: липополи
сахариды (ЛПС) и пептидогликаны [11].
Митогенстимулированный синтез ИЛ10 был
аналогичен по направленности, но отличался по
амплитуде от продукции ИЛ1. Бактериальный
митоген усиливал выработку ИЛ10 почти в 40 раз,
в то время как ФГА только в 8. Такая интересная
и, на первый взгляд, парадоксальная динамика
уровня ИЛ10, во многом детерминирована его
функциональной спецификой. Являясь самым
сильным ингибитором синтеза ИЛ1, ИЛ10 про
дуцируется только в присутствии ИЛ1, при этом
концентрация ИЛ10, определяемая в кондицио
нированной клетками культуральной среде, пря
мо пропорциональна уровню секреторного ИЛ1
[11]. Кроме того, микроорганизмы и их дериваты
могут как прямо, так и опосредованно влиять на
цитокиновый каскад [3, 8], многократно увеличи
вая продукцию амбивалентных цитокинов.
ИЛ8 и оппозитный цитокин ИЛ4, имевшие
существенные различия по уровню спонтанной
секреции, демонстрировали одинаковую дина
мику как ЛПС, так и ФГАиндуцированной
продукции, при этом индекс стимуляции ЛПС
для ИЛ8 составил – 6,36, а для ИЛ4 – 2,54.
ФГАиндуцированный синтез ИЛ8 увеличи
вался в 3 раза, а ИЛ4 – в 1,5. Выявленная синх
ронность в стимулированной ЛПС и ФГА про
дукции амбивалентных цитокинов отражает чет
кую структурированность всей цитокиновой
системы, которая обеспечивает необходимую
последовательность подключения цитокинов,
ответственных за различные фазы и ветви за
щитных механизмов [17, 18]. При этом парал
лельно с активационными процессами, включа
ются и ингибиторные эффекты, жестко контро
лирующие процесс активации.
Особое место среди тестируемых нами цитоки
нов занимает ИНФα. Профиль спонтанной и
ЛПСиндуцированной продукции данного цито
кина был схож с таковым для ИЛ1. Однако, вы
РОССИИ
2(48) – 2008
67
ОРИГИНАЛЬНЫЕ
СТАТЬИ
ферической крови здоровых детей, с преоблада
нием ФГАиндуцированной продукции. Это сви
детельствует о состоятельности регуляторных и
эффекторных функций цитокиновой системы.
Таким образом, выявленные особенности ци
токинпродуктивной активности клеток перифе
рической крови здоровых детей свидетельству
ют с одной стороны, о полноценности интегра
тивных механизмов эндогенной системы
цитокинов и способности к саморегуляции, а с
другой – о высоком активационном потенциале
клеток здоровых детей к синтезу и секреции ци
токинов. В этой связи кажется справедливым
известное высказывание С.А. Кетлинского «…от
активности до дисбаланса и иммунодефицита
один шаг…».
Патогенетическая неоднородность или ста
дийность заболевания сочетается с неодинако
выми реакциями в цитокиновой сети, и пораз
ному от них зависит. Учитывая это, нами были
исследованы спонтанная и митогениндуциро
ванная продукции цитокинов ИЛ1, ИЛ10, ИЛ
8, ИЛ4 и ИНФα у детей с травматической бо
лезнью.
Исследования показали, что уже в начале
травматической болезни резко увеличивается
спонтанная продукция цитокинов клетками пе
риферической крови, что является признаком их
активации in vivo. Нами зарегистрирована ста
тистически значимая гиперцитокинемия за счет
как про, так и противовоспалительных цитоки
нов (табл. 2), с максимальной концентрацией
ИЛ8 (1503,25 пг/мл).
работка ИНФα под действием ФГА возрастала
более чем в 70 раз, и уровень ИНФα в цельной
крови многократно превосходил все исследуемые
цитокины. Этот феномен, по нашему мнению, свя
зан с тем, что ИНФα является и регуляторным и
эффекторным цитокинами, кроме того, между
ИНФ и ФГА имеется конкуренция за рецепторы
клеток, которая объясняет праймингэффект ин
дукции интерфероногенеза, широко используемый
для их промышленного производства [2].
Исследование спонтанной и стимулирован
ной продукции цитокинов клетками перифери
ческой крови здоровых детей позволило выявить
следующие особенности.
Вопервых, клетки периферической крови
здоровых детей обладают цитокинпродуктив
ной активностью, характер которой детермини
рован их функциональной спецификой.
Вовторых, стандартные митогены индуцируют
эффективную стимуляцию цитокиновой продукции,
амплитуда и направленность которой имеют фено
менологическое сходство у оппозитных цитокинов
(ИЛ1 и ИЛ10; ИЛ8 и ИЛ4), что может быть ин
терпретировано как состояние баланса провоспали
тельных и противовоспалительных цитокинов.
Втретьих, более мощным стимулятором ци
токиновой продукции для интерлейкинов явля
ется «бактериальный» митоген – ЛПС, при этом
профиль стимуляции, как липополисахаридом,
так и фитогемагглютинином аналогичен у оппо
зитных цитокинов.
Вчетвертых, стандартные митогены активно
стимулируют выработку ИНФα клетками пери
Таблица 2
Показатели продукции цитокинов in vitro клетками периферической крови здоровых детей
и пациентов с травматической болезнью
Уровень продукции цитокина, пг/мл
Показатели
продукции
цитокинов
Статистические
показатели
Здоровые дети
(n=15)
Острый период
(n=15)
ИЛ-1 спонт., пг/мл
ИЛ-1+ЛПС, пг/мл
ИЛ-1+ФГА, пг/мл
ИЛ-4 спонт., пг/мл
ИЛ-4+ЛПС, пг/мл
ИЛ-4+ФГА, пг/мл
ИЛ-8 спонт., пг/мл
ИЛ-8+ЛПС, пг/мл
ИЛ-8+ФГА, пг/мл
ИЛ-10 спонт., пг/мл
ИЛ-10+ЛПС, пг/мл
ИЛ-10+ФГА, пг/мл
ИНФ-α спонт., пг/мл
ИНФ-α+ЛПС, пг/мл
ИНФ-α+ФГА, пг/мл
M±m
M±m
M±m
M±m
M±m
M±m
M±m
M±m
M±m
M±m
M±m
M±m
M±m
M±m
M±m
57,1±8,2
1380,8±23,54
226,8±5,61
15,5±1,9
39,4±2,45
22,78±1,45
337,0±10,1
2143,78±38,2
1013,45±27,62
4,98±0,51
197,48±37,92
43,12±4,23
53,1±2,56
1393,38±25,15
3957,92±59,4
393,13±10,58*
612,38±8,51*
514,13±9,09*
50,25±3,03*
31,13±1,92*
51,13±3,42*
1503,25±19,35*
1845,58±14,38*
1846,25±18,13*
76,25±4,36*
42,63±5,80*
280,88±24,47*
21,05±1,75*
15,86±0,39*
22,24±2,03*
Период развернутой
клиники
(n=15)
185,67±7,45*#
554,33±6,56*#
569,33±6,98*#
25,33±1,84*#
14,39±1,33*#
48,00±3,0*
867,33±11,36*#
1909,0±20,93*#
1607,67±18,43*#
33,67±3,84*#
63,0±9,43*
144,67±18,64*#
16,45±0,57*#
16,17±0,41*
16,08±0,3*#
Примечание: * – достоверные различия с нормой при уровне значимости р<0,02; # – достоверные различия с
острым периодом при уровне значимости р<0,05.
68
2(48) – 2008
ТРАВМАТОЛОГИЯ
И
ОРТОПЕДИЯ
РОССИИ
ОРИГИНАЛЬНЫЕ
При этом необходимо подчеркнуть, что ампли
туда гиперцитокинемии отличалась у оппозитных
цитокинов. Спонтанная продукция ИЛ1 в остром
периоде травмы превосходила таковую у здоровых
детей почти в 7 раз, в то время как продукция ам
бивалентного цитокина ИЛ10 увеличивалась – в
15 раз. Нестимулированная продукция ИЛ8 дос
товерно увеличивалась в остром периоде травма
тической болезни по сравнению с нормой в 4,5 раз,
в то время как синтез ИЛ4, который подавляет
продукцию хемокина [6, 15], возрастал только в 3,
одновременно с этим концентрация ИЛ8 превос
ходила концентрацию ИЛ4 почти в 30 раз. По
мнению ряда авторов, ИЛ1, ИЛ6, ИЛ8, TNFα
(туморнекротический факторα) накапливаются в
крови при интенсивных воспалительных процес
сах и адекватно отражают тяжесть их течения [15,
18, 22].
В период развернутой клинической картины
клетки периферической крови травмированных
детей продолжали активно секретировать весь
исследуемый спектр цитокинов даже в режиме
спонтанного культивирования. При этом наибо
лее высокий уровень продукции демонстриро
вал ИЛ10 (в 6,8 раз по сравнению с нормой), и
оппозитный острофазозый цитокин – ИЛ1, сек
реция которого в 3,25 превосходила уровень у
здоровых детей. Выработка ИЛ8 в 2,6 раза была
выше, чем показатели у здоровых детей, а ИЛ4
лишь в 1,6 раза. Несмотря на относительно вы
сокие параметры базальной продукции тестиру
емых медиаторов, хотелось бы подчеркнуть, что,
в данный период травматической болезни, нами
отмечена относительная стабилизация повы
шенного уровня цитокинов, проявляющаяся в
снижении секреции исследуемых цитокинов в
среднем в 2 раза по сравнению с острым перио
дом. Это может быть связано с активацией ме
ханизмов ауто и паракринной регуляции секре
ции цитокинов [7].
Об относительности стабилизации и патоге
нетической незавершенности травматического
процесса свидетельствуют и показатели соотно
шения оппозитных цитокинов. Если соотноше
ние уровня ИЛ1/ИЛ10 на фоне их активной
продукции не меняется, то соотношение продук
ции ИЛ8 к ИЛ4 прогрессивно растет, что еще
больше усугубляет цитокиновый дисбаланс в
период развернутой клинической картины бо
лезни, уже развившийся в более раннем пост
травматическом периоде. При этом нарушения
цитокиновой сети касаются преимущественно ее
хемокинового звена, а именно снижение продук
ции ИЛ4, как регулятора (ингибитора) избы
точной продукции хемокинов, на фоне активной
секреции ИЛ8 (рис. 1).
ТРАВМАТОЛОГИЯ
И
ОРТОПЕДИЯ
СТАТЬИ
Рис. 1. Динамика соотношения оппозитных цитокинов в
норме и при травматической болезни.
Дефицит регуляторного потенциала цитоки
новой системы подтверждается также и динами
кой спонтанной продукции ИНФα, уровень ко
торого в раннем посттравматическом периоде в
отличие от интерлейкинов не только не увели
чивался, а наоборот, достоверно уменьшался
почти в 2,5 раза по сравнению с нормой. Сниже
ние секреции ИНФα, выявленное нами в ост
ром периоде механической травмы, продолжа
ло прогрессировать и в период развернутой кли
нической картины болезни. Базальный уровень
ИНФα в катаболической фазе снижался в 3,2
раза по сравнению с нормой и на 22% по отно
шению к острому периоду.
Анализируя показатели спонтанной продук
ции исследуемых эндогенных иммуномодулято
ров клетками периферической крови детей с
травмой, следует обратить внимание на то, что
уже в раннем посттравматическом периоде бо
лезни регистрируется гиперцитокинемия с ко
личественным дефицитом ИНФα и дисбаланс
уровня оппозитных цитокинов, проявляющий
ся в доминанте провоспалительных индукторов.
В период развернутой клиники травматической
болезни на фоне сохраняющейся общей тенден
ции (повышенной продукции цитокинов), реги
стрируется более выраженный количественный
дефицит регуляторных медиаторов, в частности,
ИЛ4, ИНФб. Это, в свою очередь, усиливает
дисбаланс цитокиновой сети, потенцируя имму
нопатологические эффекты.
Наиболее ярко те или иные особенности функ
ционирования цитокиновой сети, как в норме, так
и патологических состояниях, могут быть выявле
ны в условиях активации иммунокомпетентных
клеток, для которой они мобилизуют свои резерв
ные возможности.
Сравнительный анализ базальной и митоген
индуцированной клеточной активности детей с
травмой выполнен в проекции на амбивалент
ность эндогенных регуляторов.
В раннем посттравматическом периоде ЛПС
инициировал разнонаправленные эффекты ци
РОССИИ
2(48) – 2008
69
ОРИГИНАЛЬНЫЕ
токинпродуктивной активности клеток перифе
рической крови. Эндотоксин и ФГА лишь уме
ренно стимулировали продукцию ИЛ1, при
этом, индекс стимуляции был в 15 раз ниже для
ЛПС и в 3 раза – для ФГА (табл. 3).
СТАТЬИ
пг/мл у здоровых) клетками крови травмирован
ных детей, на фоне слабой способности клеток к
продукции ИЛ8 под воздействием дополнитель
ной антигенной стимуляции ЛПС и ФГА и отсут
ствием таковой к секреции ИЛ4 (см. табл. 2).
Таблица 3
Показатели цитокинпродуктивного резерва клеток периферической крови
здоровых детей и пациентов с травматической болезнью
Индекс
стимуляции,
усл. ед.
ИС ИЛ-1+ЛПС
Статистические
показатели
M±m
Здоровые дети
(n=15)
24,18±2,8
Группы обследованных детей
Острый период
(n=15)
1,56±0,02*
Катаболическая
фаза (n=15)
ИС ИЛ-1+ФГА
M±m
3,97±0,1
1,31±0,15*
3,06±0,08*#
ИС ИЛ-4+ЛПС
M±m
2,54±0,13
0,62±0,03*
0,57±0,004*
ИС ИЛ-4+ФГА
M±m
1,47±0,15
1,02±0,08*
1,89±0,02*#
ИС ИЛ-8+ЛПС
M±m
6,36±0,2
1,23±0,04*
2,2±0,01*#
ИС ИЛ-8+ФГА
M±m
3,01±0,01
1,23±0,1*
1,85±0,006*#
ИС ИЛ-10+ЛПС
M±m
39,65±1,4
0,55±0,03*
1,87±0,01*#
ИС ИЛ-10+ФГА
M±m
8,66±0,56
3,68±0,2*
4,3±0,003*#
ИС ИНФ-α+ЛПС
M±m
26,24±1,9
0,75±0,01*
0,98±0,001*#
ИС ИНФ-α+ФГА
M±m
73,54±2,9
1,06±0,05*
0,98±0,002*
2,98±0,03*#
Примечание: * – достоверные различия с нормой при уровне значимости р<0,02; # – достоверные раз
личия с острым периодом при уровне значимости р<0,05.
ИЛ10 в присутствии бактериального мито
гена демонстрировал противоположную дина
мику. Клетки периферической крови травмиро
ванных детей отвечали на ЛПС не усилением
продукции ИЛ10, а наоборот, ее угнетением
(42,63 против 197,48 пг/мл у здоровых детей),
при этом индекс стимуляции был более чем в 70
раз ниже, чем у здоровых детей. ФГА, напротив,
вызывал стимуляцию продукции ИЛ10 (индекс
стимуляции 3,68 усл. ед.).
В период развернутой клиники бактериаль
ный митоген реализовывал свой стимулирующий
эффект в большей степени, увеличивая секрецию
ИЛ1 в 3 раза и ИЛ10 в 1,8 раза. Это свидетель
ствует о частичном восстановлении регуляторно
го потенциала цитокиновой системы.
В период развернутой клиники бактериаль
ный митоген реализовывал свой стимулирующий
эффект в большей степени, увеличивая секрецию
ИЛ1 в 3 и ИЛ10 в 1,8 раза. Это свидетельствует
о частичном восстановлении регуляторного по
тенциала цитокиновой системы.
Динамика спонтанной и митогениндуцирован
ной продукции оппозитных цитокинов ИЛ8 и
ИЛ4 в остром периоде травматической болезни
имели профиль, аналогичный ИЛ1 и ИЛ10.
Нами зарегистрировано достоверное повышение
спонтанной продукции ИЛ8 (1503,25 против
337,0 пг/мл у здоровых) и ИЛ4 (50,25 против 15,5
70
2(48) – 2008
В период развернутой клинической картины
болезни ЛПС стимулировал секрецию ИЛ8,
угнетая синтез ИЛ4. При этом митогенные эф
фекты ФГА в данном периоде сохранялись в
виде усиления продукции ИЛ8 и ИЛ4 в сред
нем в 1,8 раза.
Уровни секреции оппозитных цитокинов
ИЛ1 и ИЛ10, как и уровни ИЛ8 и ИЛ4, про
дуцируемых ex vivo, в ответ на стимуляцию эн
дотоксином и ФГА отличались и в раннем пост
травматическом, и в более позднем периодах
болезни. Их профиль не имел такого феномено
логического сходства, как у здоровых детей и
характеризовался асинхронностью ответа на
индуктор.
В целом, для неосложненного течения травма
тической болезни, характерно усиление спонтан
ной продукции интерлейкинов и нарушение их
соотношения с амплитудой продукции провоспа
лительных медиаторов, что указывает на дисба
ланс регуляторных процессов, ответственных за
поддержание оптимального уровня клеточной
активности. Снижение спонтанной и стимулиро
ванной продукций ИНФα является дополни
тельным маркером дисбаланса цитокиновой про
дукции, так как известно, что синтез интерферо
нов регулируется рядом цитокинов, в частности,
ИЛ1, а интерфероны, в свою очередь, усилива
ют и/или регулируют продукцию цитокинов, уча
ТРАВМАТОЛОГИЯ
И
ОРТОПЕДИЯ
РОССИИ
ОРИГИНАЛЬНЫЕ
ствующих в воспалительном ответе [20, 21]. В
условиях дисбаланса регуляторных процессов
синтез ИНФα угнетается, что усугубляет имму
нопатологические нарушения. Отсутствие адек
ватного ответа клеток на стимуляцию ЛПС и ФГА
позволяет судить об истощении резервных воз
можностей и развитии «иммунологической
толерантности» клеток.
Таким образом, патологическая активация
фагоцитов и других иммуноцитов, проявляюща
яся, в частности, в повышенной продукции ост
рофазовых цитокинов – ИЛ1, ИЛ8, наиболее
выраженной в ранний период посттравматичес
кой деструкции, направлена скорее на эффектор
ное обеспечение повреждающих, нежели репа
рирующих механизмов иммунного ответа. Так
как, по нашему мнению, избыточная продукция
цитокинов, в частности, хемокинов (ИЛ8) спо
собна вызвать функциональную перестройку
фагоцитов, приводя к блокаде направленной
миграции в зону тканевой деструкции, что в ко
нечном итоге, отражается на элиминационных и
репарационных ресурсах воспалительной реак
ции и может осложнить течение посттравмати
ческого периода.
Литература
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Заславская, М.И. Нейтрофилзависимое воспале
ние на фоне дестабилизации внутрисосудистого го
меостаза / М.И. Заславская, А.Н. Маянский // Ци
токины и воспаление. – 2006. – Т. 5, № 1. – С. 50
52.
Змызгова, А.В. Интерферонотерапия вирусных ге
патитов: пособие для врачей / А.В. Змызгова. – Но
восибирск, 2002. – 109 с.
Кетлинский, С.А. Иммунология для врача / С.А. Кет
линский, Н.М. Калинина. – СПб.: «Гиппократ»,
1998. – 156 с.
Кнорринг, Г.Ю. Цитокиновая сеть как мишень сис
темной энзимотерапии / Г.Ю. Кнорринг // Цитоки
ны и воспаление. – 2005. – Т. 4, № 4. – С. 4549.
Ковальчук, Л.В. Хемокины – новое семейство ци
токинов, регулирующих миграцию лейкоцитов /
Л.В. Ковальчук, Р.Т. Сайгитов // Журн. микробиол.,
эпидемиол. и иммунол. – 2000. – № 1. – С. 9094.
Козлов, В.А. Некоторые аспекты проблемы цитоки
нов / В.А. Козлов // Цитокины и воспаление. – 2002.
ТРАВМАТОЛОГИЯ
И
ОРТОПЕДИЯ
СТАТЬИ
– Т. 1, № 1. – С. 58.
7. Латентная сенсибилизация / А.В. Зурочка [и др.]. –
Челябинск: Издво “Челябинская государственная
медицинская академия”, 2005. – 181 с.
8. Маркелова, Е.В. Состояние системы цитокинов при
нозокомиальных пневмониях / Е.В. Маркелова,
Б.И. Гельцер, И.В. Корявченкова // Цитокины и
воспаление. – 2003. – Т. 2, №1. – С. 1419.
9. Руководство к практическим занятиям по медицин
ской микробиологии, вирусологии и иммунологии:
учеб. пособие для студентов мед. вузов / И.С. Фрей
длин [и др.]. – М.: Медицина, 2002. – 351 с.
10. Серов, В.В. Воспаление: руководство для врачей /
В.В. Серов. – М.: 1995. – 357 с.
11. Симбирцев, А.С. Биология семейства интерлейки
на1 человека / А.С. Симбирцев // Иммунология. –
1998. – № 3. – С. 916.
12. Симбирцев, А.С. Цитокины – новая система регу
ляции защитных реакций организма / А.С. Симбир
цев // Цитокины и воспаление. – 2002. – № 1. –
С. 916.
13. Тотолян, А.А. Клетки иммунной системы / А.А. То
толян, И.С. Фрейдлин. – СПб.: Наука, 2000. – 231 с.
14. Фрейдлин, И.С. Регуляторные функции провоспали
тельных цитокинов и острофазовых белков / И.С. Фрей
длин, П.Г. Назаров // Вестник Российской академии ме
дицинских наук. – 1999. – № 5. – С. 2832.
15. Хаитов, Р.М. Оценка иммунной системы человека:
современное состояние вопроса, сложности и дос
тижения / Р.М. Хаитов, Б.В. Пинегин, А.Н. Череде
ев // Иммунология. – 1998. – № 6. – С. 810.
16. Цитокиновая регуляция биотрансформации ксено
биотиков и эндогенных соединений / С.В. Сибиряк
[и др.]. – Екатеринбург: УрО РАН, 2006. – 162 с.
17. Ярилин, А.А. Система цитокинов и принципы ее функ
ционирования в норме и при патологии / А.А. Ярилин /
/ Иммунология. – 1997. – № 5. – С. 714.
18. Ярилин, А.А. Основы иммунологии: учебник / А.А. Яри
лин. – М.: Медицина, 1999. – 608 с.
19. Abbas, A. Cellular and molecular immunology / A. Abbas,
A. Lichtman, J. Rober. – New York: W.B. Saunders
Company, 1991. – 420 p.
20. Bendizen, K. Cytokines and natural of cytokines /
K. Bendizen // Immunol. Let. – 1994. – Vol. 43. –
P. 111113.
21. De Maeyer, E. Interferons and other regulatory cytokines
/ E. De Maeyer, J. De MaeyerGuignard. – New York:
Wiley, 1988. – 611 p.
22. Thomson, A. (Ed.) The Cytokine Handbook / A. Thomson
(Ed.). – London: Acad., 1992. – 418 p.
РОССИИ
2(48) – 2008
71