Нарушения цитокинпродуцирующей функции мононуклеаров крови при персистентных вирусных инфекциях

Актуальность исследования. Проблема вирусоносительства является одной из наиболее актуальных в современной медицине. Значение патологий, обусловленных вирусами, велико, в связи с их широкой распространенностью, прогредиентным течением и развитием тяжелых осложнений [Ивашкин В.Т., 1998; Lok A.S.F., 2000; McCIary Heike, 2000; Шуппан Д., 2001; Непомнящих Г. И. и соавт., 2003; Покровский В. И. и соавт., 2003; Новицкий В. В., Уразова О. И., 2004]. Вирусы гепатита В и С, клещевого энцефалита и простого герпеса, обладающие способностью к длительной 1, персистенции в макроорганизме, могут поражать многие органы и системы, вызывая латентную, острую и хроническую формы инфекции [Маянский А.Н., 1999; Серов В. В., Мухин H.A., 2000; Arbutnot P., Kew М., 2001].

Персистирующие в макроорганизме вирусы в процессе эволюции приобрели множество свойств, позволяющих им длительно существовать в макроорганизме [Букринская А.Г., Жданов В. М., 1991]. Причинами «ускользания» вирусов от иммунного надзора могут быть перманентная изменчивость их антигенной структуры, а также подавление индукции и реализации иммунного ответа [Ferrari С., 1998; Хаитов P.M. и соавт., 2000; ' i Arbutnot P., 2001; Blackwell J.M., 2001]. Подавление индукции иммунного ответа может осуществляться за счет интеграции генетического материала вируса в геном клетки-хозяина, антигенной «мимикрии» вирусов, блокирования процессинга и презентации антигенов, а также накопления мутаций иммунного ускользания [Dhillon А.Р., Dusheiko G.M., 1995; Lewy J .А., 1997; Pagliaro L. et al., 1999; Ивашкин B.T. и соавт., 2000; Freeman A.G. et al., 2001]. Нарушение реализации иммунного ответа может явиться следствием сниженной реактивности Т-системы иммунитета и нарушения 1 презентации антигенов антигенпредставляющими клетками [Апросина З.Г., 1 Серов В. В., 2001; Wakimoto Н. et al., 2003].

Одним из ведущих аспектов в патогенезе формирования персистирования вирусов является изменение цитокин-продуцирующей способности иммунокомпетентных клеток [Антонов П.В., Цинзерлинг В. А., 2001; Wakimoto Н. et al., 2003]. Цитокины, вырабатываемые Т-хелперами типа 1 (у-интерферон (y-IFN) и интерлейкин-2 (IL-2)), — принимают участие в j клеточном иммунном ответе и ассоциируются с защитным антивирусным эффектом [Хаитов P.M., 2001; Kaspzak А. et al., 2004]. Недостаток продукции IL-2 способствует хронизации вирусной инфекции [Eckels D.D. et al., 1999]. В то же время увеличение синтеза цитокинов Т-хелперами типа 2 — IL-4, -5, -9, I.

•10, усиливающих гуморальный иммунный ответ, может приводить ктрансформации заболевания в хроническую форму [Seder R.A. et al., 1998; Jia H. et al., 2003]. Одним из ключевых цитокинов является фактор некроза опухоли-а (TNF-а), оказывающий мощное провоспалительное действие и играющий важную роль в реализации противовирусного иммунитета, [Willson A.G. et al., 1997; Ягода A.B. и соавт., 2001; Приймяги JI.C. и соавт., 2002].

В связи с этим представляется актуальным исследование характера нарушения цитокин-продуцирующей способности мононуклеаров I периферической крови при формировании персистирования вирусов гепатита! В и С, клещевого энцефалита и простого герпеса. Полученные в указанном аспекте новые знания фундаментального характера позволят, на наш взгляд, расширить представления о патогенезе персистентных вирусных инфекций, и обосновать новые, патогенетически оправданные способы ранней < диагностики и коррекции дизрегуляции иммунной системы при данной патологии.

Цель исследования: установить роль дизрегуляции продукции мононуклеарами y-IFN, иммунорегуляторных цитокинов с I провоспалительными (IL-2, IL-6, IL-12, TNF-a) и противовоспалительными^ (IL-4, IL-10) эффектами в иммунопатогенезе персистентных вирусных инфекций.

Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи: *.

1. Установить особенности функционального и метаболического статуса лимфоцитов, цитокинпродуцирующей способности мононуклеарных| лейкоцитов (у-Ш!^, ТОТ-сс, 1Ь-2, 1Ь-4, 1Ь-6, 1Ь-10, L-12) у больных хроническим вирусным гепатитом В и С в зависимости от таксономической принадлежности возбудителя и активности патологического процесса. I.

2. Выявить клинико-иммунологические параллели при хроническом носительстве вируса клещевого энцефалита.

3. Дать комплексную оценку функциональных свойств лимфоцитов и способности мононуклеаров крови к продукции у-ШКГ, иммунорегуляторных цитокинов с прои противовоспалительными! эффектами при обострении и ремиссии хронической герпетической инфекции.

4. Оценить характер перестройки цитокиновой сети и межклеточных взаимодействий иммунокомпетентных клеток при длительной 1 персистенции вирусов гепатита В и С, клещевого энцефалита, простого герпеса.

Научная новизна. Впервые проведено сравнительное исследование субпопуляционного состава и функционального статуса лимфоцитов, I способности мононуклеаров периферической крови продуцировать у-ШИ) цитокинов с провоспалительными (1Ь-2, 1Ь-6, 1Ь-12, ТОТ-а) и противовоспалительными (1Ь-4, 1Ь-10) эффектами при персистентных вирусных инфекциях, вызванных различными возбудителями (вирусами гепатита В и С, клещевого энцефалита, простого герпеса). Установлено, что 1 хронизация гепатита В, С и В+С, клещевого энцефалита и герпетической инфекции сопровождается нарушениями клеточного звена иммунитета: на фоне снижения содержания 1ЧК-клеток развивается дисбаланс Т-звена системы иммунитета, проявляющийся уменьшением количества СОЗ±, С04±лимфоцитов и снижением иммунорегуляторного индекса^ (С04+/СБ8+). Степень выраженности указанных расстройств практически не.

10, определяется видом возбудителя и активностью инфекционного процесса. При обследовании пациентов с длительной персистенцией вирусов гепатитов В, С, клещевого энцефалита и простого герпеса обнаружено повышение пролиферативной активности и изменение метаболического статуса лимфоцитов периферической крови. Получены новые данные^ свидетельствующие о том, что при хроническом течении вирусного гепатита В, С, В+С, герпетической инфекции и носительстве антигена вируса клещевого энцефалита выражен дисбаланс продукции цитокинов мононуклеарами периферической крови. Длительная персистенция вирусов. гепатита В и С, клещевого энцефалита и вируса простого герпеса сопровождается дизрегуляцией продукции у-ШК, иммунорегуляторных цитокинов с провоспалительными (ЮТ-а, 1Ь-2, 1Ь -12) и противовоспалительными (1Ь-4, 1Ь-10) эффектами, что носит не только I патологический, но и адаптивный характер, о чем свидетельствует типовое возрастание продукции мононуклеарами цитокинов с противовирусным и противовоспалительным эффектами.

Практическая значимость. Полученные данные фундаментального характера раскрывают новые патофизиологические аспекты хронизации — инфекционного процесса при инфицировании вирусами гепатита В и С, клещевого энцефалита и простого герпеса. Результаты исследования могут быть положены в основу разработки новых подходов к прогнозированию клинического течения инфекционного процесса при гепатитах В, С, В+С, I клещевом энцефалите, герпетической инфекции, а также патогенетически1 оправданных способов предупреждения и коррекции выявленных нарушений.

Положения, выносимые на защиту: 1. Персистентные вирусные инфекции характеризуются выраженной 1 дизрегуляцией продукции иммунорегуляторных цитокинов с провоспалительными (ТОТ-а, 1Ь-2, 1Ь -12) и противовоспалительными I 1.

1Ь-4,1Ь-10) функциями, которая носит не только патологический, но и адаптивный характер.

2. Дисбаланс иммунной системы в условиях длительной персистенции вирусов гепатита В и С, клещевого энцефалита, простого герпеса характеризуется угнетением Т-клеточного звена иммунной системы (снижение количества СЭЗ±, С04±лимфоцнтов, иммунорегуляторного индекса), сопровождающимся перестройкой внутриклеточного метаболизма лимфоцитарных клеток| периферической крови и усилением пролиферативной активности Т-лимфоцитов.

3. Изменения метаболического и функционального статуса лимфоцитов периферической крови, дизрегуляция продукции цитокинов, мононуклеарами крови при хроническом течении вирусного гепатита В, С, В+С слабовыраженной и умеренной степени активности, хроническом носительстве антигена вируса клещевого энцефалита с клинической и без клинической симптоматики нейроинфекции, I хронической герпетической инфекцией носят однотипный характер. 1 Апробация и реализация работы. Результаты проведенных исследований докладывались и обсуждались на межгородской конференции молодых ученых (Санкт-Петербург, 2002), всероссийской научной конференции «Нервно-психическое утомление человека в современных, условиях» (Москва, 2002), городской научно-практической конференции, посвященной 40-летию Центральной научно-исследовательской библиотеки СГМУ (Томск, 2002), VI Российском съезде врачей-инфекционистов (Санкт-Петербург, 2003), IV и V международном конгрессе молодых ученых и I специалистов «Науки о человеке» (Томск, 2003; 2004), Межгородской конференции молодых ученых «Актуальные проблемы патофизиологии» (Санкт-Петербург, 2004), Второй Всероссийской научно-практической конференции «Компенсаторно-приспособительные процессы: фундаментальные, экологические и клинические аспекты» (Новосибирск, 2004).

В работе приводятся результаты исследований, поддержанных Советом, по грантам при Президенте РФ для ведущих научных школ РФ по проблеме «Молекулярные механизмы нарушения структуры, метаболизма и функции клеток крови при патологии» (НШ-1051.2003.4) и Администрацией Томской области по проблеме «Создание и внедрение панели молекулярно-генетических маркеров для прогнозирования течения и исходов вирусных гепатитов» (договор № 136 от 23.09.2004 г.).

Основные результаты диссертационного исследования включены в лекционный курс по патологической физиологии и инфекционным болезням I для студентов лечебного и педиатрического факультетов ГОУ ВПО СибГМУ1 Минздрава России.

Публикации, По материалам диссертации опубликовано 16 работ, из которых 5 — в центральных рецензируемых журналах.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 205 страницах, машинописного текста и состоит из введения, четырех глав, выводов и списка литературы, включающего 362 источников, из которых 217 отечественных и 145 иностранных. Диссертация иллюстрирована 47 таблицами, 8 рисунками.

166 ВЫВОДЫ:

1. Длительная персистенция вирусов гепатита В и С, клещевого энцефалита и вируса простого герпеса сопровождается увеличением | конституциональной продукции мононуклеарами крови при сохраненном резервном потенциале мононуклеарных клеток к синтезу этого цитокина с противовирусным эффектом.

2. Персистентные вирусные инфекции (вирусным гепатитом В и С, носительство антигена вируса клещевого энцефалита, хроническая герпетическая инфекция) характеризуются выраженным нарушением продукции иммунорегуляторных провоспалительных (ТОТ-а, 1Ь-2,1Ь -12) и противовоспалительных (1Ь-4,1Ь-10) цитокинов.

3. Дизрегуляция иммунной системы при формировании длительной | персистенции вирусов гепатита В и С, клещевого энцефалита, простого герпеса у пациентов со стертыми клиническими проявлениями инфекции носит не только патологический, но и адаптивный характер, о чем свидетельствует типовое возрастание продукции мононуклеарами цитокинов с противовирусными и противовоспалительными эффектами.

4. Длительная персистенция в организме вирусов гепатита В и С, клещевого энцефалита, простого герпеса сопровождается перестройкой внутриклеточного метаболизма лимфоцитарных клеток | периферической крови, приводящей к накоплению липидов, увеличению активности неспецифической эстеразы, и усилением пролиферативной активности Т-лимфоцитов в ответ на стимуляцию их фитогемагглютинином.

5. Типовым нарушением иммунной системы в условиях длительной персистенции вирусов гепатита В и С, клещевого энцефалита, простого герпеса является угнетение Т-клеточного звена иммунной системы (снижение количества СОЗ±, С04±лимфоцитов, иммунорегуляторного индекса), а также уменьшение численности | популяции СБ56±клеток.

6. Изменения цитокинподуцирующей способности мононуклеаров крови, метаболического и функционального статуса лимфоцитов периферической крови при хроническом течении вирусного гепатита В, С, В+С слабовыраженной и умеренной степени активности, хроническом носительстве антигена вируса клещевого энцефалита с клинической и без клинической симптоматики нейроинфекции, хронической герпетической инфекцией носят однотипный характер.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

|.

Рассматривая проблему длительной вирусной персистенции на молекулярном и клеточном уровнях, вероятно, нельзя четко разграничить значение биологических свойств возбудителя и макрооорганизма. Благоприятный исход вирусной инфекции, с одной стороны, определяется | патогенностью штамма возбудителя, с другой, — адекватным ответом со стороны системы иммунитета. Ключевым моментом, определяющим исход вирусной патологии, является баланс продукции цитокинов клетками.

49 I иммунной системы. Не вызывает никаких сомнений, что выраженные нарушения ТЫ-ТИ2 пути иммунного ответа, характерные для большинства хронических вирусных инфекций, и, следовательно, дизрегуляция продукции и взаимодействия секретируемых цитокинов лежат в основе патогенеза | длительной вирусной персистенции. Однако роль цитокинов в механизмах формирования вирусной персистенции до конца не ясна. Дальнейшее и более углубленное изучение иммунофенотипического и цитокинового профиля, на наш взгляд, позволит расширить существующие на сегодняшний день представления о патогенезе персистентных вирусных инфекций и, возможно] разработать новые подходы к патогенетически оправданной терапии.

Глава 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 1 i.

2.1. Общая характеристика клинического материала В настоящей работе приведены результаты комплексного исследования функционального и метаболического статуса лимфоцитов у 189 пациентов (121 мужчина, 68 женщин в возрасте от 18 до 50 лет, средний возраст — 33±J лет) с длительной персистенцией вирусов гепатитов В и С, клещевого энцефалита, простого герпеса. Обследованные находились на диспансерном учете и стационарном лечении в отделении гастроэнтерологии Томской областной клинической больницы (главный врач — Б.Т. Серых), ' j инфекционном отделении клиник ГОУ ВПО «Сибирский государственный медицинский университет Минздрава Российской Федерации» (главный врач.

• к.м.н. В.М. Шевелев), медико-санитарной части «Строитель» г. Томска (главный врач — В.Г. Козлов) и ГУЗ «Томский областной центр| профилактики и борьбы со СПИД и другими инфекционными заболеваниями Департамента здравоохранения Администрации Томской области» (главный врач — A.C. Чернов).

В зависимости от этиологического фактора инфекции обследованные пациенты были разделены на три группы: первую группу составили 118 I больных с хроническим вирусным гепатитом В, С и В+С, вторую — 31 пациент с хроническим носительством вируса клещевого энцефалита, третью.

• 40 пациентов с хронической герпетической инфекцией (табл. 3).

Клинически и анамнестически у всех обследованных лиц были! исключены инфекционные заболевания другой этиологии, обострение хронических воспалительных процессов, наследственные и психические болезни, а также злоупотребление алкоголем и наркотическая зависимость.

Контрольную группу составил 41 практически здоровый донор с ' j аналогичными характеристиками по полу и возрасту. 1.