Інформація призначена тільки для фахівців сфери охорони здоров'я, осіб,
які мають вищу або середню спеціальну медичну освіту.

Підтвердіть, що Ви є фахівцем у сфері охорони здоров'я.

"Child`s Health" 2(11) 2008

Back to issue

Особливості обміну цитокінів та розчинної форми адгезивної молекули судинних клітин 1 при атопічному дерматиті у дітей

Authors: В.А. Клименко, Харківський національний медичний університет, Україна

Categories: Pediatrics/Neonatology, Dermatology

Sections: Clinical researches

print version


Summary

У 44 дітей, які страждають від атопічного дерматиту, досліджені особливості обміну інтерлейкіну-4, фактора некрозу пухлини a, інтерферону-g та адгезивної молекули судинних клітин 1 залежно від тяжкості перебігу та періоду хвороби. Проаналізовані кореляційні зв’язки між цитокінами та показниками імунного статусу залежно від тяжкості АД.


Keywords

діти, атопічний дерматит, цитокіни, VCAM-1.

При вивченні механізмів розвитку атопічного дерматиту (АД) інтерес становить дослідження обміну цитокінів інтерлейкіну-4 (ІЛ-4) та інтерферону-γ (ІФН-γ) як маркерів Th2/Th1 хелперної відповіді, бо саме ця концепція з 1996 року є провідною в патогенезі АД [1]. Інший цитокін, що безпосередньо впливає на алергічне запалення — прозапальний цитокін — фактор некрозу пухлини α (ФНП-α). Він стимулює продукцію ІФН-γ, активізує макрофаги, еозинофіли, нейтрофіли, ендотеліальні клітині, підсилює експресію головного комплексу гістосумісності І та ІІ класів, стимулює молекули адгезії. Різноманіття його біологічних ефектів обумовлене наявністю рецепторів до ФНП-α практично на всіх ядерних клітинах, за винятком червоних кров’яних тілець [2].

Дослідження обміну даних цитокінів — це не тільки теоретичне питання для розуміння патогенезу хвороби, але й актуальне практичне завдання для проведення терапії. Саме антицитокінова терапія, що отримала назву targeted therapeutic approache (цільовий терапевтичний підхід), сьогодні розглядається як перспективний напрямок корекції порушень при імунопатологічних хворобах.

У літературі опубліковані результати відкритого проспективного пілотного дослідження ефективності застосування інфліксимабу (моноклональних антитіл до ФНП-α) при тяжкій формі АД протягом 58 тижнів (лікування 42 тижні + подальше спостереження) у 9 хворих. Позитивну динаміку було отримано лише у 2 пацієнтів. Головну задачу при проведенні терапії інфліксимабом автори бачать у підборі хворих, яким показане дане лікування [3].

Більш успішний досвід застосування ІФН-γ — рандомізоване плацебо-контрольюване подвійне сліпе багатоцентрове дослідження ефективності терапії ІФН-γ у хворих на АД (n = 83) протягом 12 тижнів довело безпеку терапії та досить значну її ефективність (позитивна динаміка відзначена в 53 % пацієнтів порівняно з 21 % у контролі). Клінічна позитивна динаміка супроводжувалась вірогідним зниженням рівня еозинофілів та незначним підвищенням (на відміну від очікуваного зниження!) рівня IgЕ [4].

Здійснюються спроби застосування моноклональних антитіл до ІЛ-4 при лікуванні алергічних хвороб. На симпозіумі Всесвітньої організації алергологів (Філадельфія, березень 2008 р.), що був присвячений терапії моноклональними антитілами, доповідались результати ІІІ фази клінічного випробування блокаторів рецепторів ІЛ-4 (altrakincept) — його застосування шляхом інгаляцій при бронхіальній астмі виявилось неефективним. Однак створено інший блокатор IL-4Rα-рецептора (pascolizumab — SB240, 683), вивчення якого знаходиться на ІІ фазі клінічних випробувань. Створено також дві вакцини проти ІЛ-4, ефективність яких сьогодні оцінюється в експерименті на мишах [5]. Даний напрямок корекції алергічних реакцій визнано найбільш перспективним.

Найважливіша властивість імунних та ефекторних клітин — здатність до міграції, що дозволяє їм виконувати свою головну функцію імунного нагляду. Усі міжклітинні взаємодії та міграція реалізуються завдяки адгезивним молекулам. За сучасними класифікаціями, всі адгезивні молекули розподіляються на три групи — інтегрини, селектини та суперсімейство імуноглобулінів [6]. Нас зацікавила адгезивна молекула судинних клітин 1 (VCAM-1), бо саме вона забезпечує адгезію лімфоцитів, моноцитів, еозинофілів, базофілів та натуральних кілерів до ендотелію з послідовною трансміграцією клітин із судинного русла до тканин та розвитком алергічного запалення [7]. У нормі VCAM-1 відсутня на поверхні клітин і з’являється тільки при стимуляції ліпополісахаридом, ФНП-α, ІЛ-1, ІЛ-4, ІФН-γ [8]. Рівень розчинної форми молекули в сироватці крові та експресія VCAM-1 на мембрані ендотелію прямо пропорційні [9], що обгрунтовує можливість використання рівня VCAM-1 як маркера активності алергічного запалення при АД.

Метою роботи було встановлення особливостей обміну ІЛ-4, ІФН-γ, ФНП-α та VCAM-1 у дітей, які страждають від АД, залежно від тяжкості перебігу та періоду хвороби.

Об’єкт та методи дослідження

Обстежено 44 дитини віком 1–16 років, серед яких у 13 пацієнтів мав місце легкий перебіг АД, у 16 — середньої тяжкості та в 15 — тяжкий перебіг хвороби. Групу порівняння склали 8 умовно здорових дітей віком 5–16 років. Визначення ФНП-α, ІФН-γ, IL-4 проводилось методом непрямого твердофазного імуноферментного аналізу наборами реагентів виробництва ООО «Протеиновый контур» (С.-Петербург) — ProCon TNFα, ProCon IF gamma та ProCon IL-4. VCAM-1 визначалась методом твердофазного ферментно-зв’язаного імуносорбентного аналізу з використанням набору VCAM-1 ELISA виробництва DIACLONE (Франція). Імунологічний статус визначався за загальноприйнятими методиками. Обмежена кількість досліджень обумовила вибір непараметричних методів статистики для математичного аналізу отриманих даних [10]. Для встановлення вірогідності відмінностей показників у періодах загострення та ремісії порівняно з нормою застосовано критерій для незалежних вибірок Вілкоксона — Манна — Уїтні (критерій U). Для встановлення вірогідності відмінностей показників у періоді загострення порівняно з періодом ремісії використовувалися критерій знаків (КЗ) та парний критерій Вілкоксона (критерій Т). Математична обробка результатів проводилася на персональному комп’ютері з використанням програми Microsoft Excel 7.0.

Результати та їх обговорення

Результати статистичного аналізу рівнів цитокінів та VCAM-1 у сироватці крові при легкому перебігу АД наведено в табл. 1.

Наведені в табл. 1 дані свідчать про вірогідне підвищення рівнів ІЛ-4, ФНП-α та VCAM-1 при незмінному рівні ІФН-γ у сироватці крові дітей у періоді загострення при легкому перебігу АД. Період ремісії характеризувався вірогідним зменшенням концентрацій ІЛ-4, ФНП-α, підвищенням рівня ІФН-γ (вірогідно не відрізнявся від показника в періоді загострення, але був вірогідно вищим, ніж у контрольній групі) та незмінно високим рівнем VCAM-1. Проведена рейтингова оцінка ступеня відхилення від нормативу рівнів цитокінів та VCAM-1: найвище відхилення встановлено щодо ФНП-α (t = 5,31), друге рангове місце посів ІЛ-4 (t = 1,77), потім — VCAM-1 (t = 1,65) та ІФН-γ (t = 1,06).

Усі цитокіни знаходяться у складних взаємовідносинах — наприклад, ефекти, що обумовлені ІЛ-4 та ІФН-γ, мають антагоністичну спрямованість, а взаємодії ФНП-α та VCAM-1 більш неоднозначні. Крім того, з одного боку, усі цитокіни та VCAM-1 продукуються імунними клітинами, а з іншого боку, вони самі є регуляторами функції цих клітин та імунної відповіді. Для з’ясування цих складних взаємовідносин та встановлення взаємовпливів проаналізовані кореляційні зв’язки всередині системи цитокінів/VCAM-1 та зовнішні (між цитокінами та імунними показниками) (табл. 2, 7).

Наведені дані свідчать про перевагу внутрішньосистемних зв’язків порівняно з міжсистемними — коефіцієнти лабілізації (КЛ) склали 16,7 та 1,8 % відповідно (при розрахунку КЛ брались до уваги тільки суттєві кореляційні зв’язки; помірні — ігнорувались). КЛ розраховано згідно з алгоритмом, що запропонований А.М. Зосімовим, В.П. Голiком (2004) [11]. Подібний характер взаємовідносин, на думку цих авторів, є характерним для систем, що працюють у режимі компенсації без явищ виснаження. Множинність взаємодій між цитокінами та VCAM-1 дозволяє розподілити загальне навантаження на складові та послабити дію патогенних стимулюючих факторів на окремий елемент системи.

Характеристика обміну цитокінів та VCAM-1 у сироватці крові дітей при середньотяжкому перебігу АД наведена в табл. 3.

Наведені дані свідчать про вірогідні збільшення у періоді загострення рівнів ІЛ-4, ФНП-α та VCAM-1 при незмінному рівні ІФН-γ у сироватці крові дітей, які страждають від АД середньої тяжкості. Виявлені зміни аналогічні тенденціям при легкому перебігу АД. Період ремісії характеризувався вірогідним зменшенням концентрацій ІЛ-4, ФНП-α, VCAM-1 та незмінним рівнем ІФН-γ (ІФН-γ вірогідно не відрізнявся як від показника у періоді загострення, так і від норми). За ступенем відхилення від нормативу в періоді загострення рівні цитокінів та VCAM-1 у сироватці крові розподілились у такий спосіб: найвище відхилення встановлено щодо ФНП-α (t = 5,41), друге рангове місце посів ІЛ-4 (t = 3,05), потім — VCAM-1 (t = 2,11) та ІФН-γ (t = 1,0).

Кореляційні зв’язки, що характеризують інтеграцію цитокінів та VCAM-1 між собою та з імунними клітинами, подані в табл. 4, 7.

Аналіз характеру кореляційних зв’язків виявив домінування внутрішньосистемних взаємодій (КЛ = 50 %) та відсутність суттєвих міжсистемних зв’язків (КЛ = 0 %), що оцінено нами як стан компенсації з максимальним навантаженням адаптаційних механізмів.

При тяжкому перебігу АД в періоді загострення відзначено вірогідне збільшення рівнів ІЛ-4, ФНП-α та VCAM-1 при незмінному рівні ІФН-γ у сироватці крові. У періоді ремісії рівні ФНП-α та VCAM-1 вірогідно зменшувались, рівень ІЛ-4 вірогідно підвищувався (на відміну від легкого та середньотяжкого перебігу) та незмінним лишався рівень ІФН-γ з тенденцією до зменшення (табл. 5).

Ранжирування рівнів цитокінів та VCAM-1 за ступенем відхилення від нормативу в періоді загострення виявили зміну взаємовідносин — якщо при легкому та середньотяжкому перебігу хвороби перше рангове місце посідав ФНП-α, то при тяжкій формі АД найвища частка в сумарному відхиленні встановлено для ІЛ-4 (t = 6,75), друге рангове місце посів ФНП-α (t = 3,63), потім — VCAM-1 (t = 2,15) та ІФН-γ (t = 1,0).

При оцінці функціонального стану системи цитокінів/VCAM-1 та імунокомпетентних клітин при тяжкому перебігу АД були проаналізовані внутрішня та зовнішня інтеграція показників (табл. 6, 7). Встановлені абсолютна роз’єднаність, відсутність суттєвих зв’язків усередині системи цитокінів/VCAM-1 (КЛ = 0) та слабкі взаємодії на міжсистемному рівні (КЛ = 9,4 %), що відображають зрив адаптаційних можливостей системи та характеризують стан декомпенсації. Подібні системи з переважанням зовнішньої інтеграції над внутрішньою, згідно з концепцією А.М. Зосімова, є прогностично несприятливими, що також підтверджується нашими клінічними спостереженнями.

Висновки

1. При всіх формах тяжкості АД в періоді загострення відзначені односпрямовані зміни — вірогідне підвищення рівнів ІЛ-4, ФНП-α та VCAM-1 при незмінному рівні ІФН-γ.

2. Аналіз характеру кореляційних зв’язків усередині системи цитокінів/VCAM-1 виявив слабку міжцитокінову взаємодію при легкому перебігу АД (КЛ = 16,7 %), високий ступінь інтеграції показників при середньотяжкому перебігу (КЛ = 50 %) та абсолютну відсутність суттєвих кореляційних зв’язків при тяжкому перебігу хвороби, що відображають поступову активацію системи, стани компенсації та декомпенсації.

3. У періоді ремісії виявлені різноспрямовані зміни залежно від тяжкості хвороби: рівень ФНП-α вірогідно зменшувався при всіх ступенях тяжкості хвороби; рівень ІЛ-4 вірогідно зменшувався при легкому, середньотяжкому перебігу та підвищувався при тяжкому перебігу АД; рівень ІФН-γ вірогідно підвищувався в періоді ремісії при легкому перебігу АД, мав тенденцію до підвищення при середньотяжкому перебігу, тенденцію до зменшення при тяжкому перебігу АД, але виявлені відмінності не були вірогідними; рівень VCAM-1 вірогідно зменшувався в періоді ремісії при середньотяжкому та тяжкому перебігу і залишався незмінно високим при легкому перебігу АД.

4. Виявлені особливості обміну цитокінів/VCAM-1 важливі для розуміння патогенезу хвороби, можуть бути застосовані як об’єктивні критерії визначення тяжкості та прогнозу АД, мають значення при проведенні антицитокінової терапії.


Bibliography

1. Атопічний дерматит у дітей / Аряєв М.Л., Клименко В.А., Кожем’яка А.І., Фьоклін В.О. — Київ, 2006. — 88 с.

2. Bazzoni F., Beutler B. The tumor necrosis factor ligand and receptors families // N. Eng. J. Med. — 1996. — Vol. 334. — P. 1717-1725.

3. Jacobi A., Antoni C., Manger B., Schuler G., Hertl M. Infliximab in the treatment of moderate to severe atopic dermatitis // J. Am. Acad. Dermatol. — 2005 Mar. — 52(3). — P. 522-526. PMID: 15761436 [PubMed — indexed for MEDLINE].

4. Hanifin J.M., Schneider L.C., Leung D.Y., Ellis C.N., Jaffe H.S., Izu A.E., Bucalo L.R., Hirabayashi S.E., Tofte S.J., Cantu-Gonzales G. Recombinant interferon gamma therapy for atopic dermatitis // J. Am. Acad. Dermatol. — 1993. — № 28 (2, Pt. 1). — Р. 189-197.

5. Holgate S.T. The Future Application of Monoclonal Antibodies to Asthma and Allergy // The World Allergy Organization Forum. Symposium «The Application of Monoclonal Therapies and Therapeutics to Asthma and Аllergy»/http://www.worldallergy.org/educational_programs/world_allergy_forum/philadelphia2008/

6. Драник Г.Н. Клиническая иммунология и аллергология: пособие для студентов, врачей-интернов, иммунологов, аллергологов, врачей лечебного профиля всех специальностей. — 3-е изд., доп. — К.: ООО «Полиграф плюс», 2006 — 482 с.

7. Sharar S.R., Winn R.K., Harlan J.M. The adhesion cascade and anti-adhesion therapy: An overview. Springer Semin // Immunopathol. — 1995. — № 16. — Р. 359.

8. Masinovsky B., Urdal D., Gallatin W.M. IL-4 acts synergistically with IL-1 beta to promote lymphocyte adhesion to microvascular endothelium by induction of vascular cell adhesion molecule-1 // J. Immunol. — 1990. — Vol. 145. — P. 2886.

9. Engelhardt B., Conley F.K., Butcher E.C. Cell adhesion molecules on vesels during inflammation in the mouse central nervous system // J. Neuroimmunol. — 1994. — Vol. 51. — P. 199-208.

10. Гублер Е.В., Генкин А.А. Применение непараметрических критериев статистики в медико-биологических исследованиях. — Л.: Медицина, Ленинградское отделение, 1973. — 141 с.

11. Зосимов А.Н., Голик В.П. Диссертационные ошибки. — Харьков: Инжек, 2004. — 215 с. 

Similar articles

До питання лікування гострих респіраторних вірусних інфекцій у дітей
Authors: Таран О.М., Толстікова О.О., Клименко О.В., Годяцька К.К., Бікмурзина Л.Н. - ДЗ «Дніпропетровська медична академія; МОЗ України», м. Дніпропетровськ, Україна; КЗ «Дніпропетровський спеціалізований будинок дитини» ДОР», м. Дніпропетровськ, Україна
"Actual Infectology" 2 (11) 2016
Date: 2016.08.09
Categories: Infectious diseases
Sections: Medical forums
Authors: Вертегел А.О., Овчаренко Л.С., Кафедра педіатрії Запорізької медичної академії післядипломної освіти
"Child`s Health" 4(19) 2009
Date: 2009.09.28
Categories: Pediatrics/Neonatology
Authors: О.М. Біловол, член-кореспондент АМН України, д.м.н., професор; І.І. Князькова, доцент кафедри госпітальної терапії та клінічної фармакології, к.м.н., старший науковий співробітник, Харківський державний медичний університет
"Internal medicine" 2(8) 2008
Date: 2008.09.02
Categories: Family medicine/Therapy, Therapy, Immunology
Sections: Specialist manual

Back to issue