Гематологічні механізми хронізації запалення

При хронічному імунному запаленні, після транзиторної еозино- та лімфопенії, на 1-у й 3-ю добу спостерігався лейкоцитоз і лімфоцитоз на тлі нейтропенії, на 7-у добу - лейкопенія, головним чином, нейтро- та еозинопенія, на 14-у добу - повторна нейтропенія, на 28-у добу - повторний лімфоцитоз. Активність маркерних ферментів лейкоцитів змінювалася фазно, у нейтрофілах знижувалася, у моноцитах і лімфоцитах підвищувалася. На 28-у добу активність КФ нейтрофілів була зниженою, у лімфоцитах - підвищеною, кількість лімфоцитів, що містять НАЕ, - збільшеною. Отримані результати свідчать про переважну лімфоцитарну реакцію при хронічному імунному запаленні.

Порівняно з гострим інфекційним запаленням, карагіненове запалення характеризується більш пізньою й менш вираженою транзиторною лейкопенією (1-а доба замість 6-ї год.), більш пізнім і менш вираженим лейкоцитозом (3-я доба замість 2-ї доби). Лейкоцитарна реакція при карагіненовому запаленні до 28-ї доби не закінчується, очевидно, у зв'язку із нейтрофільною та макрофагально-лімфоцитарною інфільтрацією, яка триває, у той час, як при гострому інфекційному запаленні вона завершується на 14-у - 28-у добу. При карагіненовому запаленні активність МПО в нейтрофілах знижується в перший тиждень більше, надалі - менше, ніж при гострому інфекційному, активність КФ у нейтрофілах у цілому знижується менше; активність б - НАЕ моноцитів зростає більше, КФ лімфоцитів - менше.

Порівняно з гострим інфекційним запаленням, гранульоматозне запалення характеризується відсутністю транзиторної лейкопенії та більш ранньою тенденцією до лейкоцитозу (6-а год проти 2-ї доби), що, очевидно, пояснюється меншою еміграцією лейкоцитів; фазними змінами кількості й функціональної активності лейкоцитів, особливо моноцитів і лімфоцитів, які тривають. Активність ферментів у нейтрофілах знижувалася менш інтенсивно, - НАЕ моноцитів - зростала на 10-у - 28-у добу, у той час, як при гострому запаленні знижувалася на 10-у та 14-у й не відрізнялася від вихідної на 21-у та 28-у, активність КФ у лімфоцитах збільшувалася менш інтенсивно.

Порівняно з карагіненовим асептичним запаленням, хронічне гранульоматозне запалення також характеризується відсутністю транзиторної лейкопенії, більш ранньою тенденцією до лейкоцитозу (6-а год проти 2-ї доби), відсутністю лейкоцитозу й менш вираженою лейкопенією на 14-у - 28-у добу, особливо моно- та лімфопенією. Активність МПО нейтрофілів знижувалася менше, - НАЕ моноцитів - у цілому зростала менше, КФ лімфоцитів - більше.

У той час, як при імунному запаленні кількість лімфоцитів була вірогідно підвищена на 2-у, 3-ю й 28-у добу, при гранульоматозному спостерігалися лише тенденції до змін їхньої кількості. Навпаки, вміст моноцитів при гранульоматозному запаленні помітно зменшувався на 10-у, 14-у та 21-у добу, у той час як при імунному вірогідно не змінювався. Таким чином, при імунному запаленні більш виражена лімфоцитарна реакція, а при гранульоматозному - моноцитарна. Крім того, при імунному запаленні відбувається зменшення кількості еозинофілів у периферичній крові на 1-у й 7-у добу, імовірно, через їхній посилений вихід у вогнище, у той час як при гранульоматозному - вміст еозинофілів вірогідно не змінювався, що, очевидно, відбиває причетність еозинофілів переважно до патогенезу алергійного запалення. Активність МПО й КФ у нейтрофілах знижувалася менше, б - НАЕ в моноцитах зростала менше, КФ у лімфоцитах зростала більше, кількість лімфоцитів, що містять б - НАЕ, збільшувалася раніше.

Розвиток запалення супроводжувався підвищенням вмісту Г-КСФ і ГМ-КСФ у периферичній крові. При гострому інфекційному запаленні значне збільшення вмісту Г-КСФ відбувалося з 7-ї до 21-ї доби, з максимумом на 7-у - 14-у, а ГМ-КСФ - на 7-у - 14-у добу з піком на 14-у. Вміст КСФ у периферичній крові при запаленні, мабуть, відбиває співвідношення їхньої продукції активованими запальними клітинами й витрати на проліферацію й диференціювання кістковомозкових клітин-попередників і стимуляцію зрілих лейкоцитів шляхом зв'язування зі специфічними рецепторами на цих клітинах. У перший тиждень, імовірно у зв'язку з інтенсивною витратою КСФ, їхній вміст у крові виявляє тільки тенденцію до підвищення, а на другому - третьому тижні підвищується значно через зниження споживання на тлі стресорної гіперпродукції. На користь цього свідчить також той факт, що пік вмісту Г-КСФ спостерігається на 7-у добу, а ГМ-КСФ - на 14-у: посилений гранулоцитопоез стихає раніше, ніж моноцитопоез. На 28-у добу вміст Г-КСФ і ГМ-КСФ повертається до початкового, імовірно, у зв'язку із завершенням запалення, нормалізацією їхньої продукції й витрати.

При карагіненовому асептичному запаленні значне підвищення вмісту Г-КСФ відбувалося в більш пізній термін запалення - з 10-ї до 28-ї доби, утримуючись у цей час приблизно на однаковому рівні, а ГМ-КСФ - у ранній термін (з 6-ї год. до 7-ї доби, особливо на 1-у добу). Незначне підвищення вмісту Г-КСФ у перший тиждень, очевидно, пов'язане з більшим його споживанням із самого початку запалення, оскільки активація гранулоцитопоезу розвивається відразу. Разом з тим, у зв'язку з характерною для вторинного хронічного запалення продовженою нейтрофільною реакцією, повторною активацією гемопоезу, посилена потреба у Г-КСФ триває, підвищення його вмісту запізнюється, надалі його гіперпродукція тривало підтримується, а використання дещо знижується, що взаємопов'язано з послабленням нейтрофільної реакції з часом. Це може бути також взаємопов'язаним з тим, що високі концентрації Г-КСФ викликають збільшення продукції моноцитів-макрофагів (Птушкин В.В., 2001). Щодо ГМ-КСФ, то в ранній термін запалення (6-а год. й 1-а доба), що передує активації росту й розвитку попередників грануломоноцитопоезу, його продукція, імовірно, значно переважає над споживанням; надалі, у міру активації грануломоноцитопоезу й розвитку гіперплазії кісткового мозку (на 3-ю й 7-у добу), витрата ГМ-КСФ зростає і його вміст знижується порівняно з таким на 1-у добу, а згодом (10-а - 28-а доба, коли відбувається постійно посилений моноцитопоез) споживання ГМ-КСФ стає ще більшим, а його вміст - ще меншим.

При хронічному гранульоматозному запаленні спостерігалося фазне підвищення вмісту Г-КСФ і ГМ-КСФ у периферичній крові. При цьому значне збільшення вмісту Г-КСФ відбувалося з 7-ї до 28-ї доби з максимумами на 14-у та 28-у добу, а ГМ-КСФ - на 6-у год. - 10-у добу з піками на 1-у й 7-у добу. Фазність у збільшенні вмісту КСФ у крові при ХЗ узгоджується з наведеними вище даними про повторну макрофагальну (а також лімфоцитарну та гранулоцитарну) реакції - інфільтрацію вогнища, стимуляцію гемопоезу, що відповідають змінам кількості лейкоцитів у крові й, мабуть, активації продукції КСФ стимульованими клітинами вогнища й крові. Очевидно, при ХЗ у перший тиждень переважає витрата Г-КСФ над його продукцією, а потім - ГМ-КСФ, що є цілком зрозумілим: первинно хронічне запалення, мабуть, у будь-якому разі спочатку є більш інтенсивним, тобто його перебіг супроводжується більшою участю гранулоцитів, ніж надалі. У міру розвитку ХЗ, необхідності в повторній макрофагальній інфільтрації, збільшується витрата ГМ-КСФ.

Розвиток хронічного імунного запалення також супроводжувався фазним підвищенням вмісту Г-КСФ і ГМ-КСФ у периферичній крові. При цьому достовірне збільшення вмісту Г-КСФ відбувалося на 3-ю, 7-у й, особливо, на 21-у - 28-у добу, а ГМ-КСФ - на 1-у й 3-ю добу з піком на 3-ю. При хронічному імунному запаленні в ранні (“нейтрофільні”) терміни запалення витрата Г-КСФ переважає над його продукцією, у більш пізні (“моноцитарні”) це стосується ГМ-КСФ.

У той час як при гострому інфекційному запаленні збільшення вмісту Г-КСФ відбувалося з 7-ї до 21-ї доби з піком на 7-у добу, а ГМ-КСФ - з 7-ї до 14-ї доби з піком на 14-у добу, при карагіненовому - відповідно з 10-ї до 28-ї добу з піком на 14-у добу і з 6-ї год. до 7-ї доби з піком на 1-у добу, і було набагато більше; при цьому вміст ГМ-КСФ підвищувався фазно.

Хронічне гранульоматозне запалення відрізняється від гострого інфекційного тим, що вміст Г-КСФ був збільшений на 7-у - 28-у доби з піком на 14-у добу, а ГМ-КСФ - на й 6-у год. - 10-у добу з піком на 7-у добу, і підвищувався фазно й значно більше.

Первинно хронічне запалення відрізняється від вторинно хронічного тим, що збільшення вмісту Г-КСФ відзначалося з 7-ї до 28-ї доби з піком на 14-у, ГМ-КСФ - з 6-ї год. до 10-ї доби з піком на 1-у добу, і було більшим.

При порівнянні вмісту Г-КСФ і ГМ-КСФ при хронічному імунному й неімунному запаленні видно, що при неімунному запаленні достовірне збільшення вмісту Г-КСФ також спостерігалося на 3-ю добу, але було більш стійким (тривало до 28-ї доби) і значним (збільшувалося в 10,2 й 9,9 раза на 14-у та 28-у добу, що відповідає пікам збільшення). Вміст ГМ-КСФ збільшувався раніше - уже на 6-у год. і також був більш тривалим (до 10-ї доби) і значним - в 7,4 раза на 1-у добу й в 8,6 разів на 7-у. Це, очевидно, взаємозалежно з різницею в клітинних реакціях: при хронічному імунному запаленні більш виражена лімфоцитарна, при гранульоматозному - моноцитарна реакція, а моноцити є основними продуцентами КСФ (Morstуn G., Burgess A.W., 1988; Lienske G.J., Cebon J., Morstyn G., 1989; Lord B.l., Bronchud M.H., Owens S. et al., 1989; Platzer E., 1989; Gasson J.S., 1991; Zwierzina H., 1999).

З огляду на те, що вміст КСФ у крові залежить від перебігу та етіології запалення, їх визначення можна використати для ранньої діагностики хронізації гострого запалення, а також для диференціації такого, що хронізується, і хронічного, імунного та неімунного запального процесу. Показано також, що діагностичним критерієм хронізації запального процесу є співвідношення між Г-КСФ і ГМ-КСФ, інформативність якого вірогідно значуща в періоді завершення / трансформації гострого запального процесу (патент України № 5918).

Результати наших досліджень показують, що хронізація запалення дійсно може бути пов'язана з вихідними змінами в системі крові або з тим, що звичайні реакції системи крові виявляються недостатніми через персистенцію флогогену. У цілому, ХЗ характеризується недостатністю, порівняно з гострим, клітинних реакцій системи крові, починаючи з нейтрофільної, як філогенетично детермінованої початкової для будь-якого запалення. При персистенції флогогену й переході гострого запалення в хронічне спочатку нейтрофільна реакція компенсаторно посилюється, відсуваються макрофагальна й фібробластична і посилюється Т-лімфоцитарна реакції. У міру подальшої хронізації запалення (первинно хронічне запалення може розглядатися як аналог вторинно хронічного запалення, що вже сформувалося), через неможливість елімінації флогогену, інтенсифікується макрофагальна реакція, слабшає нейтрофільна. Знижується нейтрофільна інфільтрація аж до її відсутності при запаленні типу ад'ювантного артриту, нейтропоез. Спостерігається також функціональна недостатність клітин, про що свідчить зниження адгезивності лейкоцитів у цілому (CD54), нейтрофільних гранулоцитів (CD44) у вогнищі, функціональної активності лейкоцитів периферичної крові, за маркерними ферментами. Порушуються інші клітинні реакції. З перебігом ХЗ через неможливість елімінації флогогену недостатність клітинних реакцій системи крові зростає, знижується активність моноцитів - макрофагів. З іншого боку, як видно, при хронічному запаленні значно зростає потреба в КСФ для підтримання клітинних реакцій, а згодом у зв'язку зі зниженням їхньої продукції виникає їхня нестача.

Отримані результати обґрунтовують можливість профілактики й лікування хронічного запалення шляхом модуляції реакцій системи крові. У першу чергу виникає необхідність у збільшенні кількості функціонально активних нейтрофілів, що може бути досягнуто шляхом стимуляції гемопоезу, наприклад, введенням ззовні КСФ, дефіцит яких, імовірно, наявний.

У зв'язку з цим, проаналізовано вплив рекомбінантного людського Г-КСФ нейпогену на перебіг хронічного вторинного рецидивуючого пієлонефриту у дітей.

Показано, що застосування нейпогену додатково до базисної терапії при загостренні хронічного вторинного рецидивуючого пієлонефриту дозволяє в більш ранній термін досягти санації сечі й зниження активності запального процесу. При застосуванні нейпогену на 10-у добу вдалося досягти клініко-лабораторних ознак ремісії захворювання, у той час як при базисній терапії - тільки клінічної ремісії з наявністю помірно вираженого запального процесу, за даними сечового синдрому. Під час застосування нейпогену не зареєстровано найближчих і віддалених побічних реакцій та ускладнень. У хворих на хронічний вторинний рецидивуючий пієлонефрит досягнуто повної клініко-лабораторної ремісії, що простежується протягом 3-х місяців.

Виявлено також, що протизапальні ефекти нейпогену пов'язані, головним чином, з активацією гранулоцитарного паростка крові, що призводить до чітко вираженого нейтрофільного лейкоцитозу з достовірним зрушенням вліво. Мобілізація гранулоцитарного паростка розвивається швидко: уже після першої ін'єкції нейпогену; значний лейкоцитоз досягається після 2-ї - 3-ї ін'єкції препарату з подальшим стабільно підвищеним рівнем лейкоцитів протягом 7-и - 10-и днів. До кінця місяця після прийому нейпогену реєструється стійка нормалізація кількості лейкоцитів у периферичній крові, що простежується й надалі, до 3-х місяців.

У реалізації протизапальних ефектів нейпогену важливе місце посідає не тільки збільшення числа гранулоцитів, але й поліпшення їхньої функціональної активності. При цьому активуються, відповідно до наших результатів, як кисненезалежні (збільшення вмісту ЛКБ), так і, що особливо важливо, киснезалежні (підвищення показників НСТ-тесту, активності МПО) механізми мікробіцидної активності лейкоцитів.

Про зменшення активності процесу свідчить зниження рівня ЦІК в сироватці крові, який у хворих контрольної групи був достовірно вищий за норму. Значної відмінності у вмісті Ig класів А, М, G в сироватці крові при застосуванні нейпогену не виявлено, порівняно як з нормою, так і з вихідним станом та контролем; не виявлено також істотної різниці у вмісті в периферичній крові загальних Т-лімфоцитів (CD3), Т-хелперів (CD4), Т-супресорів (CD8) та показників ІРІ CD4/CD8 у хворих основної та контрольної груп.

Висновки

гранулоцитарний протизапальний хронічний

У дисертації подано теоретичне узагальнення й нове розв`язання актуальної наукової проблеми - гематологічних механізмів хронізації запалення, обґрунтування застосування гемомодуляторів для профілактики та лікування хронічного запалення.

1. Хронізація запалення первинно характеризується більш значною тривалістю нейтрофільної та посиленням лімфоцитарної інфільтрації, відстроченням макрофагальної та фібробластичної реакцій. У міру подальшого розвитку хронічного запалення, нейтрофільна реакція стає менш інтенсивною, а макрофагальна - більш інтенсивною. Характерними є повторні лімфоцитарна, макрофагальна та фібробластична реакції; при цьому лімфоцитарна інфільтрація передує макрофагальній та фібробластичній реакціям. Хронізація запалення пов'язана з посиленим залученням Т-клітин.

2. У міру хронізації запалення значно знижується експресія у вогнищі CD54-, а особливо CD44- антигенів, стає інтенсивнішою експресія CD11с -, CD31- та CD61-антигенів. При цьому немає повного паралелізму з динамікою кількості відповідних клітин, що свідчить також про зміни функціональної активності клітин.

3. Хронізація запалення первинно пов'язана з більш раннім перерозподільним зменшенням кількості клітин у кістковому мозку та їх відновленням за рахунок активації гемопоезу. Спостерігаються повторні активація гемопоезу та вихід лейкоцитів у кров. У міру подальшого розвитку хронічного запалення залучення кісткового мозку стає менш вираженим, знижується інтенсивність гранулоцитопоезу та підвищується інтенсивність моно- та лімфопоезу.

4. Для хронізації запалення характерні фазні зміни CD-позитивності в кістковому мозку, більше підвищення в ранні терміни (до 5-ї доби) та менше - у більш пізні терміни кількості CD43+- та CD11b+-клітин, підвищення кількості CD11c+-, CD3+-, CD4+-, CD25+-, CD45RA+-клітин, менше виражене зниження числа CD71+-, CD61+-клітин. З подальшим розвитком хронічного запалення кількість CD43+-, CD11b+-, CD11с+-, CD3+-, CD4+-, CD25+-клітин збільшується меншою мірою, CD45RA+ - зменшується.

5. Хронізація запалення первинно характеризується менш вираженим лейкоцитозом, повторною тривалою лейкопенією, зниженням активності нейтрофілів та лімфоцитів та підвищенням активності моноцитів крові. При подальшому розвитку хронічного запалення відбувається зниження активності нейтрофілів, моноцитів і підвищення активності лімфоцитів.

6. Для хронічного запалення характерне посилене споживання КСФ і підвищена їх продукція, зрушення в збільшенні концентрації Г-КСФ у крові на більш пізній термін, високий вміст ГМ-КСФ із самого початку запалення, фазність у змінах вмісту КСФ, що збігається з особливостями лейкоцитарної інфільтрації та активації гемопоезу. Таким чином, КСФ можуть бути маркерами клітинних гематологічних реакцій при запаленні.

7. З огляду на те, що вміст КСФ у крові залежить від перебігу та етіології запалення, їхнє визначення можна використати для ранньої діагностики хронізації гострого запалення, а також для диференціації такого, що хронізується, й хронічного, імунного й неімунного запалення. Діагностичним критерієм хронізації запалення є також співвідношення між Г-КСФ і ГМ-КСФ, інформативність якого вірогідно значуща в періоді стихання / трансформації гострого запалення.

8. У цілому хронічне запалення характеризується недостатньою вираженістю, порівняно з гострим, клітинних реакцій системи крові, насамперед, нейтрофільної - зниженням нейтрофільної інфільтрації, нейтропоезу, функціональної активності нейтрофілів; порушенням інших клітинних реакцій. Упродовж хронічного запалення недостатність клітинних реакцій системи крові зростає, знижується активність моноцитів - макрофагів. З іншого боку, при хронічному запаленні значно зростає потреба в КСФ і, таким чином, згодом виникає їхня нестача.

9. Застосування рекомбінантного людського Г-КСФ нейпогену додатково до базисної терапії при загостренні хронічного вторинного рецидивуючого пієлонефриту в дітей з рефрактерністю до терапії, яка проводилася раніше, дозволяє досягти швидкої, повної й тривалої клініко-лабораторної ремісії захворювання. Механізми протизапальної дії нейпогену вбирають збільшення кількості функціонально активних нейтрофілів у крові, посилення киснезалежних і кисненезалежних механізмів їх мікробіцидної активності.

Література

1. Клименко Н.А., Шевченко А.Н. Костномозговое кроветворение в динамике карагиненового асептического воспаления у крыс // Український медичний альманах. - 2003. - Т.6, №6 (додаток). - C. 123-126.

2. Клименко Н.А., Шевченко А.Н. Лейкоцитарная реакция периферической крови крыс в динамике карагиненового асептического воспаления // Медицина сьогодні і завтра. - 2003. - №4. - C. 12-15.

3. Клименко Н.А., Шевченко А.Н. Клеточный состав и экспрессия адгезивных молекул очага подкожного карагиненового асептического воспаления у крыс в динамике // Український морфологічний альманах. - 2003. - Т.1, №2. - C. 30-32.

4. Клименко Н.А., Шевченко А.Н. Клеточный состав и экспрессия адгезивных молекул очага острого инфекционного воспаления у крыс в динамике // Український морфологічний альманах. - 2004. - Т.2, №1. - C. 32-35..

5. Клименко Н.А., Шевченко А.Н. Костномозговое кроветворение в динамике острого инфекционного воспаления у крыс // Український медичний альманах. 2004. - Т.7, №1. - C. 67-68.

6. Клименко Н.А., Шевченко А.Н. Содержание гемопоэтических колониестимулирующих факторов в периферической крови крыс при карагиненовом асептическом воспалении // Експериментальна і клінічна медицина. - 2004. - № 1. - C. 13-15.

7. Клименко Н.А., Шевченко А.Н. Клеточный состав костного мозга при инфекционном воспалении у крыс в динамике // Буковинський медичний вісник. - 2004. - Т.8, №3. - C. 160-164.

Размещено на Allbest.ru