Механизмы иммунного реагирования на вирус гриппа при

Иммунопатология, аллергология, инфектология
Immunopathology, allergology, infectology
2013, №1:6772
ИНФЕКТОЛОГИЯ
УДК 576.851.252:616053.2:614.87
Механизмы иммунного реагирования на вирус гриппа при
различных вариантах его течения
И.В. Сергеева, Е.П. Тихонова, Н.И. Камзалакова
Красноярский государственный медицинский университет имени профессора В.Ф. Войно'Ясенецкого,
Россия
Mechanisms of the immune response to influenza virus in different variants of its
currents
I.V. Sergeeva, E.P. Tihonovа, N.I. Kamzalakova
Аннотация
Summary
Влияние возбудителей гриппа на иммунную систему, в
значительной степени определяет характер, течение и ис
ход инфекционного процесса, но иммунный ответ невоз
можен на инфекционную агрессию, если лимфоцит не
способен к пролиферации, синтезу цитокинов, иммуно
глобулинов. Настоящее исследование посвящено прове
дению исследований активности ферментов, контролиру
ющих реакции разных путей внутриклеточного обмена –
цикла трикарбоновых кислот, пентозофосфатного цикла,
гликолиза, которые необходимы для более полного
объяснения патогенеза гриппа с целью подбора научно
обоснованных схем терапии, прогнозирования результа
тов и контроля эффективности лечения.
The impact of influenza on the immune system largely
determines the nature, course and outcome of infection, but
the immune response is not possible on infectious aggression,
if the cell is not capable of proliferation, synthesis of cytokines,
immunoglobulins. The present research is dedicated to
conducting research on the activity of enzymes that control
the reactions of different ways of intracellular metabolism –
citric acid cycle, pentozofosfatnogo cycle, glycolysis, which is
necessary for a more complete explanation for the
pathogenesis of influenza to ensure sciencebased regimens,
forecasting results and monitor the effectiveness of
treatment.
Ключевые слова
Keywords
Грипп, больные, иммунный статус, лимфоциты, актив
ность внутриклеточных ферментов.
Flu patients, immune status, lymphocytes, activity of
intracellular enzymes.
Грипп и ОРВИ по
прежнему остаются са
мыми массовыми инфекциями. Вирусы грип
па, поражая различные органы и системы, в
среднем у 5% больных вызывают тяжелые ги
пертоксические формы. Наиболее часто
грипп осложняется пневмонией, которая ре
гистрируется у каждого четвертого среди гос
питализированных больных [1, 2, 3, 4, 5].
Изучению патогенеза гриппа уделяется
большое внимание многими учеными мира,
но до сих пор вопросы иммунопатогенеза ос
таются малоизученными. Изучение механиз
мов развития гриппа с учетом основных кли
нических синдромов гриппа являются опре
деляющими в поиске новых подходов к лече
нию данного заболевания.
Реакция иммунной системы на развитие и
течение гриппа, как высоко контагиозного ин
фекционного вирусного заболевания, должно
обеспечиваться активацией специфического
иммунного ответа с обязательной реакцией гу
морального звена в виде выработки антигрип
позных антител – наиболее эффективной защи
ты для элиминации вирусного антигена.
Иммунопатология, Аллергология, Инфектология 2013 N°1
67
И.В. Сергеева, Е.П. Тихонова, Н.И. Камзалакова
Целью исследований явилась выявление
патогенетических механизмов гриппа,
обусловленныех особенностями иммунно
го статуса и внутриклеточного метаболиз
ма лимфоцитов.
Материалы и методы
Нами были обследованы 99 больных с
гриппом в возрасте от 18 до 41 года. Больные
были распределены на три группы: 1 группа –
грипп, средней степени тяжести (32 больных),
2 группа – грипп, тяжелое течение (21 боль
ной), 3 группа – грипп, тяжелое осложненное
течение. Кроме больных гриппом были обсле
дованы 37 практически здоровых лиц, сопос
тавимых по полу и возрасту, которые состави
ли «контрольную группу».
Диагноз гриппа был подтвержден у 99
(100%) больных методом ИФА, РТГА, а гене
тический материал вирусов определяли в
крови методом ПЦР.
Определение в крови регуляторных суб
популяций лимфоцитов проводилось мето
дом проточной цитофлуориметрии с ис
пользованием панели сертифицированных
моноклональных антител и соответствую
щих реактивов и лизирующих растворов.
Концентрация сывороточных иммуногло
булинов IgA, IgM и IgG в сыворотке крови
определялась иммуноферментным мето
дом. Определение количественных показа
телей фагоцитарного звена производилась
по Д.Н. Маянскому.
У всех больных в лимфоцитах, выделенных
из венозной крови на градиенте плотности
фиколл
верографина, биолюминесцентным
методом с использованием бактериальной
люцифе-разы проводилось определение ак
тивности внутриклеточных ферментов. Опре
делялись следующие энзиматические показа
тели: активность глюкозо
6
фосфатдегидро
геназы (Г6ФДГ), глицерол
3
фосфатдегидро
геназы (Г3ФДГ), лактатдегидрогеназы (ЛДГ),
НАД
и НАДФ
зависимой изоцитратдегидро
геназ (НАДИЦДГ и НАДФИЦДГ), НАД
и
НАДФ
зависимой
глу таматдегидрогеназ
(НАДГДГ и НАДФГДГ), НАД
и НАДФ
зави
си-мой малатдегидрогеназ (НАДМДГ и
НАДФМДГ), а также глу татионредуктазы
(ГР). Активность ферментов выражалась в
мкЕ на 10000 лимфоцитов.
Статистическая обработка результатов ис
следования проводилась с помощью непарамет
рического критерия Манна
Уитни.
68
Результаты и обсуждение
Результаты, полученные нами при обследо
вании 1
й группы больных со среднетяжелым
вариантом течения гриппа, отражают харак
терную для инфекционного процесса вирус
ной этиологии: относительный лимфоцитоз,
относительный и абсолютный Т
лимфоцитоз
в сочетании со снижением CD4
клеток, повы
шение концентраций IgM и IgG, увеличение
функциональной активности фагоцитов (вы
сокое ФЧ) (Таб. 1,2).
Перечисленные особенности иммунного ре
агирования больных со среднетяжелым вариан
том течения гриппа сопровождаются и повы
шением функциональных возможностей им
мунокомпетентных клеток. Одним из фактов,
подтверждающих это, является активация
фермента Г6ФДГ в лимфоцитах больных ука
занной группы. Г6ФДГ – ключевой фермент
пентозофосфатного пути, поэтому увеличе
ние его активности свидетельствует об усиле
нии на него субстратного потока и, соответ
ственно, продукции в нем НАДФН, использу
емого в реакциях внутриклеточного синтеза,
а также пролиферативных возможностей
лимфоцитов. Указанные изменения внутри
клеточного метаболизма создают условия для
более интенсивного синтеза в лимфоцитах им
муноглобулинов, а также интерлейкинов, регу
лирующих иммунный ответ (Таб. 3).
Формирование иммунного ответа должно
обеспечиваться более высоким энергетичес
ким потенциалом внутриклеточного метабо
лизма лимфоцитов. Ферментные показатели,
полученные у больных данной группы, под
тверждают, что более высокий уровень энер
гопродукции в клетках обусловлен в основ
ном активацией реакций цикла трикарбоно
вых кислот (ЦТК). Несмотря на то, что его
начальный этап ингибирован (снижена ак
тивность НАДИЦДГ и НАДФИЦДГ), реак
ции, заключающие цикл и являющиеся наи
более продуктивными в плане выработки
АТФ, напротив, резко активированы
(НАДМДГ и НАДФМДГ в 3
4 раза выше, чем
в контроле). Активация заключительного
этапа ЦТК становится возможным за счет до
полнительного потока субстратов с амино
кислотного обмена (в десятки раз выше кон
трольных значений НАДГДГ и НАДФГДГ).
Такая перестройка метаболических процес
сов характерна для состояния функциональ
ного напряжения лимфоцитов в условиях ин
тенсивного иммунного ответа.
Immunopathology, Allergology, Infectology 2013 N°1
Инфектология: Механизмы иммунного реагирования на вирус гриппа при различных вариантах его течения
Таблица 1. Показатели клеточного иммунитета практически здоровых лиц и больных гриппом, средней степени
тяжести (1), гриппом, тяжелое течение (2), больных гриппом, тяжелое осложненное течение (3)
Показатели
Контроль
(n=37)
1
я группа
(n=32)
2
я группа
(n=21)
3
я группа
(n=46)
1
2
3
4
Лимфоциты, %
30,17±0,76
34,75±0,88
P1<0,001
14,38±0,91
P1, P2, P3<0,001
Лимфоциты, 109/л
1,85±0,04
2,05±0,08
CD3, %
61,19±1,53
71,22±0,70
P1<0,001
CD3, 109/л
1,12±0,03
1,50±0,03
P1<0,001
CD4, %
45,36±0,99
41,50±0,93
P1<0,01
CD8, %
28,61±0,70
28,97±0,69
ИРИ
1,61±0,05
1,45±0,03
P1<0,01
CD19, %
11,67±0,37
10,57±0,42
21,89±1,19
P1<0,001
P2<0,001
1,18±0,07
P1<0,001
P2<0,001
66,38±1,19
P1<0,01
P2<0,001
0,79±0,03
P1<0,001
P2<0,001
37,81±0,88
P1<0,001
P2<0,01
32,57±0,60
P1<0,001
P2<0,001
1,19±0,04
P1<0,001
P2<0,001
11,82±0,34
P2<0,05
CD19, 109/л
0,21±0,008
0,22±0,007
0,14±0,01
P1<0,001
P2<0,001
0,99±0,05
P1, P2<0,001,
P3<0,05
60,26±0,85
P2<0,001
P3<0,001
0,60±0,02
P1, P2, P3<0,001
37,72±0,58
P1<0,001
P2<0,001
32,22±0,54
P1<0,001
P2<0,001
1,22±0,03
P1<0,001
P2<0,001
11,08±0,21
P1<0,05
P3<0,01
0,11±0,004
P1, P2, P3<0,001
P1 – достоверность различий с показателями здоровых людей
Р2, 3 – достоверность различий показателей между группами
Иммунологические параметры больных 2
й
группы, течение заболевания у которых было
тяжелым, но без осложнений, отражают инги
бирование специфического иммунного ответа.
Для них характерно наличие относительной и
абсолютной лимфопении, Т
иммунодефицита,
еще более выраженное снижение количества
CD4
клеток при увеличении CD8
лимфоцитов,
дисиммуноглобулинемии (снижение концент
рации IgA, повышение IgM, отсутствие измене
ний по сравнению с контролем показателя
IgG), достоверного угнетения поглотительной
способности фагоцитов (низкий ФИ) (Таб. 1,2).
Полученные показатели иммунограммы
больных с тяжелым неосложненным вариантом
течения гриппа можно объяснить следующими
изменениями внутриклеточного метаболизма
лимфоцитов. Прежде всего, обращает на себя
внимание явное снижение активности Г6ФДГ,
что, несомненно, влияет на перечисленные
выше функции клеток: синтез иммуноглобули
нов и цитокинов, снижение способности лим
фоцитов к пролиферации (Таб. 3).
Можно предположить, что эту группу, в
основном, составляли пациенты с ферменто
патией по Г6ФДГ – достаточно распростра
ненным сегодня состоянием. Подтверждением
этого предположения служат и данные анам
неза указанных больных: частые ОРВИ, нали
чие хронических очагов инфекции (хрони
Иммунопатология, Аллергология, Инфектология 2013 N°1
69
И.В. Сергеева, Е.П. Тихонова, Н.И. Камзалакова
Таблица 2. Показатели гуморального и фагоцитарного звена иммунитета практически здоровых лиц и больных
гриппом, средней степени тяжести (1), гриппом, тяжелое течение (2), больных гриппом, тяжелое осложненное
течение (3)
Показатели
Контроль
(n=36)
1
1
я группа
(n=32)
2
2
я группа
(n=21)
3
3
я группа
(n=46)
4
IgA, г/л
2,890,10
3,10±0,09
IgM, г/л
1,38±0,06
1,68±0,06
P1<0,001
IgG, г/л
12,230,35
ЦИК, у.е.
30,86±1,48
14,56±0,28
P1<0,001
22,06±0,76
P1<0,001
2,56±0,05
P1<0,01
P2<0,001
1,35±0,04
P2<0,001
P3<0,001
12,61±0,20
P2<0,001
21,43±0,66
P1<0,001
ФИ, %
61,14±1,34
63,38±1,00
2,55±0,10
P1<0,01
P2<0,001
1,89±0,07
P1<0,001
P2<0,05
12,41±0,37
P2<0,001
19,62±0,91
P1<0,001
P2<0,05
57,24±1,17
P1<0,05
P2<0,001
ФЧ
5,78±0,16
7,57±0,15
P1<0,001
5,54±0,15
P2<0,001
66,22±0,98
P1<0,01
Р2<0,05
P3<0,001
7,30±0,13
P1<0,001
P3<0,001
P1 – достоверность различий с показателями здоровых людей.
Р2, 3 – достоверность различий показателей между группами.
ческий бронхит, хронический тонзиллит, хро
нический фарингит и т.д.).
В то же время констатируемый высокий
уровень энергопродукции, отражаемый интен
сивностью реакций ЦТК, позволяет, вероятно,
обеспечить достаточные функциональные воз
можности лимфоцитов при формировании
иммунного ответа и позволяет предупредить
развитие у больных этой группы осложнений
основного заболевания.
Изменения, подобные зарегистрирован
ным во второй группе пациентов, но еще
более выраженные по параметрам клеточ
ного звена иммунной системы, отмечены
нами у больных 3
й группы с тяжелым ос
ложненным вариантом течения гриппа. Во
первых, следует отметить наличие выражен
ной относительной и абсолютной лимфопе
нии, а также Т
иммунодефицита, несмотря
на имеющийся лейкоцитоз. Во
вторых, от
су тствие активации со стороны гумораль
ного звена на фоне острой вирусной инфек
ции (Таб.1,2).
70
В то же время функциональная актив
ность фагоцитирующих клеток у пациентов
третьей группы сохранялась высокой (ФИ,
ФЧ выше контрольных показателей).
Данный вариант течения патологическо
го процесса с присоединением бактериаль
ных осложнений (3
я группа) сопровожда
ется выраженной интенсификацией ряда
внутриклеточных реакций ЦТК, о чем сви
детельствуют более высокие, чем в преды
дущих группах больных, показатели актив
ности всех ферментов, функционирующих
в этом цикле или в ассоциированных с ним
реакциях (НА ДИЦДГ и НАДФИЦДГ,
НАДГДГ и НАДФГДГ, НАДМДГ и
НАДФМДГ), а также ГР. По
видимому, вы
сокий уровень выработки АТФ в ЦТК мо
жет являться провоцирующим фактором
активации апоптоза – энергозависимого
процесса, посредством которого удаляются
нежелательные и дефектные клетки орга
низма (лимфоциты, пораженные вирусом
гриппа) (Таб.3).
Immunopathology, Allergology, Infectology 2013 N°1
Инфектология: Механизмы иммунного реагирования на вирус гриппа при различных вариантах его течения
Таблица 3. Активность ферментов (мкЕ/10000 кл.) в лимфоцитах больных гриппом, средней степени тяжести
(1), гриппом, тяжелое течение (2), больных гриппом, тяжелое осложненное течение (3) (М±m)
Показатели
Контроль (n=36)
1
1
я группа (n=32)
2
2
я группа (n=21)
3
3
я группа (n=46)
4
Г6ФДГ
2,74±0,31
Г3ФДГ
0,84±0,16
7,04±0,73
Р1<0,001
63,91±10,81
Р1<0,001
0,82±0,03
Р1<0,001Р2<0,001
43,80±6,44
Р1<0,001
ЛДГ
0,84±0,08
0,64±0,17
НАДИЦДГ
1,95±0,25
0,15±0,03
Р1<0,001
0,39±0,06
Р1<0,001
0,11±0,02
Р1<0,001
НАДФИЦДГ 31,02±2,20
0,05±0,02
Р1<0,001
0,03±0,01
Р1<0,001
НАДГДГ
0,34±0,06
57,04±8,18
Р1<0,001
60,08±7,48
Р1<0,001
НАДФГДГ
0,11±0,02
1,51±0,35
Р1<0,001
1,05±0,19
Р1<0,001
НАДМДГ
21,62±1,69
НАДФМДГ
0,33±0,07
75,56±22,75
Р1<0,001
1,21±0,22
Р1<0,001
89,60±17,50
Р1<0,001
1,19±0,21
Р1<0,001
ГР
1,28±0,30
4,92±0,42
Р1<0,001
5,05±0,31
Р1<0,001
2,75±0,35
Р2<0,001 Р3<0,001
113,38±14,30
Р1<0,001 Р2<0,01
Р3<0,001
1,23±0,19
Р2<0,01 Р3<0,001
0,45±0,08
Р1<0,001 Р2<0,05
Р3<0,001
0,30±0,05
Р1<0,001 Р2<0,001
Р3<0,01
121,42±16,53
Р1<0,001 Р2<0,001
Р3<0,001
7,51±0,87
Р1<0,001 Р2<0,001
Р3<0,001
111,20±8,79
Р1<0,001 Р2<0,05
3,72±0,42
Р1<0,001 Р2<0,001
Р3<0,001
7,87±0,57
Р1<0,001 Р2<0,001
Р3<0,001
Примечание: Р1, Р2, Р3 – достоверность различий по Uкритерию Манна'Уитни с показателем соответствующего столбца.
Следует отметить и тот факт, что в лим
фоцитах этой группы больных максимально
высоки показатели активности ЛДГ и Г3ФДГ,
свидетельствующие о включении «аварийно
го» механизма – активации гликолиза, проис
ходящего при чрезмерном функциональном
напряжении клеток.
Обращает на себя внимание показатель ак
тивности Г6ФДГ, который по своей величине не
отличается от контрольного значения и ниже,
чем в группе со среднетяжелым патологичес
ким процессом. Отсутствие метаболической
реакции в виде увеличения потока субстратов
на ПФП, может быть одним из существенных
обстоятельств, определяющих в совокупности с
изложенными выше факторами условия как
для развития более тяжелого варианта течения
гриппа, так и для присоединения бактериаль
ных осложнений основного заболевания.
Выводы
Развитию тяжелого течения гриппа способ
ствует наличие у больных «замедленной» реак
ции специфического гуморального ответа.
Клинический вариант тяжелого осложненно
го течения гриппа формируется при низком
уровне специфического гуморального иммун
ного ответа, развивающегося вследствие имму
норегуляторного дисбаланса, приводящего к
нарушению взаимодействия клеточного и гумо
рального звеньев иммунной системы.
Среднетяжелый вариант течения гриппа со
провождался повышением функциональных
возможностей лимфоцитов за счет активации
Иммунопатология, Аллергология, Инфектология 2013 N°1
71
И.В. Сергеева, Е.П. Тихонова, Н.И. Камзалакова
фермента пентозофосфатного пути Г6ФДГ,
свидетельствующей об усилении реакций синте
за иммуноглобулинов, интерлейкинов, регули
рующих иммунный ответ, а также способности
клеток к пролиферации.
Тяжелый неосложненный вариант течения
заболевания развивается на фоне существенно
го снижения активности Г6ФДГ, что, влияет на
функции лимфоцитов и формирование им
мунного ответа.
Особенности внутриклеточного метаболиз
ма лимфоцитов больных с тяжелым осложнен
ным течением гриппа заключается в выражен
ной интенсификации большинства реакций
ЦТК, активности ферментов гликолиза, что
свидетельствует о включении «аварийного» меха
низма выработки АТФ, происходящем при чрез
мерном функциональном напряжении клеток.
Снижение пролиферации лимфоцитов в совокуп
ности с вероятно высокой активностью апоптоза,
развивающегося при повышенной продукции
АТФ, как известно, стимулирующей этот процесс,
и является одним из основных условий, форми
рующих выраженную лимфопению при данном
варианте течения гриппа и способствующих
присоединению бактериальных осложнений.
Литература
1 . Александрова М.А., Яковлев C.B. Пневмония как
осложнение гриппа. Рус. мед. жу рн. 2006; Т. 14, №2:
90
94.
2 . Балясинская Г.Л. Острые респираторные вирус
ные инфекции и осложнения. Мед. вестн. 2007; №2:
9
10.
3. Сологуб Т.В., Ледванов М.Ю., Малый В.П. Грипп. Клиничес
кая симптоматика. Успехи совр. естествозн. 2009; № 12: 27
29.
4. Сологуб Т.В., Ледванов М.Ю., Малый В.П. и др. Грипп. По
сидромная терапия. Фундамент. исслед. 2009; № 10: 48
55.
5. Малый В.П., Романцов М.Г., Сологуб Т.В. Грипп: посо
бие для врачей. СПб.; Харьков, 2007, 108 с.
Сведения об авторах:
Сергеева Ирина Владимировна, доцент кафедры инфекционных болезней и эпидемиологии с курсом ПО, кандидат медицинских наук, ул.Курчатова, 17,
8 (391) 246'93'75.
Тихонова Елена Петровна, зав.кафедрой инфекционных болезней и эпидемиологии с курсом ПО, доктор медицинских наук, профессор, ул.Курчатова, 17,
8 (391) 246'93'75.
Камзалакова Наталья Ивановна, зав.кафедрой клинической иммунологии, доктор медицинских наук, профессор, Партизана Железняка 3а,
8 (391) 220'15'52.
Поступила 29.03.2013 г.
72
Immunopathology, Allergology, Infectology 2013 N°1