Провоспалительные интерлейкины и их роль в патогенезе хронических вирусных гепатитов В и С у детей

Размещено на http://www.allbest.ru/

Государственный медицинский и фармацевтический университет им. Николае Тестемицану

Провоспалительные интерлейкины и их роль в патогенезе хронических вирусных гепатитов В и С у детей

УДК 616.36-002.2

Email: Raba627@scientifictext.ru

Раба Татьяна Ивановна - кандидат медицинских наук, доцент, Департамент педиатрии

Кишинев, Республика Молдова

Аннотация

В статье представлены результаты исследования уровня провоспалительных цитокинов IL-2, IL-6 и TNF-б в крови у 56 детей с ХВГВ (33) и ХВГС(23) в возрасте 3-18 лет и их роль в патогенезе. Выявлена высокая концентрация цитокина IL-2 и незначительная IL-6 в крови у обследуемых детей, которая коррелирует с активностью воспалительного процесса в печени и не зависит от виремии. Незначительное увеличение IL-6 и нормальная концентрация TNF-б в крови предполагает недостаточность ответных защитных иммунных реакций у детей с ХВГВ и ХВГС и определяет отсутствие агрессивного характера течения заболевания. Полученные нами результаты подтверждают важную диагностическую и прогностическую роль провоспалительных цитокинов в патогенезе хронических вирусных гепатитов В и С у детей.

Ключевые слова: цитокины, дети, гепатит, хронические гепатиты В, С.

Abstract

PROINFLAMMATORY CYTOKINES AND THEIR ROLE IN THE PATHOGENESIS OF CHRONIC HEPATITIS B AND C IN CHILDREN Raba T.I. Email: Raba627@scientifictext.ru

Raba Tatiana Ivanovna - PhD, assistant professor, DEPARTMENT OF PAEDIATRICS, STATE UNIVERSITY OF MEDICINE AND PHARMACY NICOLAE ТЕSTEMITANU, KISHINEV, REPUBLIC OF MOLDOVA

The author presented in the article results of the study of proinflammatory cytokines levels - IL-2, IL-6 and TNF-б, in a group of 56 children with chronic hepatitis B infection (33) and chronic hepatitis C infection (23), aged 3 to 18 years, and the role of these cytokines in the pathogenesis. High IL-2 levels and low IL-6 levels were found in the sera of studied children, that correlates with hepatic inflammatory activity and does not depend on viremia levels. Unsignificant increase of IL-6 level and normal TNF-б level in the blood indicate insufficient immune response in children with chronic hepatitis B and C infections, and determines slow progression of the disease. Our results confirm an important diagnostic and prognostic role of the proinflammatory cytokines in the pathogenesis of chronic hepatitis B and C in children.

Keywords: cytokines, children, hepatitis, chronic hepatitis B infection, chronic hepatitis C infection.

Введение

Патогенетические механизмы и факторы, способствующие хроническому течению вирусной В и С инфекции у детей, на протяжении многих лет являются предметом множественных научных исследований [2, 3]. Цитокины являются важными медиаторами между специфическим и неспецифическим, гуморальным и клеточным иммунитетом, обеспечивая ответные защитные реакции организма на воспалительный процесс [1, 4, 8]. В процессе формирования хронических вирусных гепатитов В и С важную роль имеют и такие факторы как путь инфицирования, возраст, антигенные свойства возбудителя и его возможности адаптации [2, 3]. При парентеральном механизме инфицирования ВГВ активная репликация начинается только спустя 4 - 5 недель после проникновения возбудителя в клетки печени [3, 7]. Для течения ХВГВ у детей характерно преобладание фазы иммунной активности [1]. Важной особенностью ВГВ является способность интегрироваться в геном человека и вызывать изменение последовательности нуклеотидов и нарушение экспрессии антигена с формированием HBsAg-негативных форм ХВГВ [3, 5]. Значительную роль в патогенезе вирусной НВинфекции имеет и способность возбудителя вызывать мутации в S-регионе или пре-S-регионе, тем самым модифицируя свою антигенность и подавляя синтез antiHBs, создавать себе условия для ускользания от иммунного контроля организма [2, 3]. Эта вариабельность ВГВ определяет развитие субклинических, стертых и трудных в диагностике «оккультных» форм ХВГВ редко встречающихся у детей [2, 6].

В патогенезе ХВГС, в отличие от ХВГВ, основная роль принадлежит прямому цитопатическому действию ВГС и непосредственной репликации вируса до миллиардов копий в сутки сразу после его внедрения в гепатоцит [2, 3]. Существует мнение, что при ХВГС важную роль в элиминации вируса из организма играют ответные клеточные иммунные реакции между антиген-специфическими Т-хелпер 1 (CD4+) и цитотоксическими Т-лимфоцитами (CD8+) [2,3]. Ответные защитные иммунные реакции организма имеют опосредованную роль в повреждение инфицированных гепатоцитов ВГС и обеспечиваются действием цитотоксических Т-лимфоцитов и перекрестными аутоиммунными реакциями [2, 4]. Для длительной персистирующей репликации ВГС большое значение имеет его вариабельность и его низкая иммуногенность [2, 3]. Изменяя непрерывно свою антигенную структуру, ВГС уходит от иммунного контроля организма, репродуцируя себя интенсивно [2, 3].

В процессе распознавания ВГВ или ВГС и подавления репликации, важную роль имеют провоспалительные цитокины - интерлейкин-2 (IL-2), интерлейкин-6 (IL-6), фактор некроза опухоли-б (TNF-б), которые способствуют регуляции равновесия субпопуляций Т-лимфоцитов, их активации, дифференциации эффекторных клеток и синтезе противовоспалительных цитокинов [4,7]. Активация провоспалительных цитокинов IL-2, IL-6, TNF-б начинается с момента активной репликации ВГВ или ВГС и нарастания титра виремии [2, 3]. По своей функциональной активности цитокины разделяют на провоспалительные (IL-1в, IL-2, IL-6, TNF-б, INF-г) и противовоспалительные (IL-4, IL-10) [7,8].

Посредством цитокинов лимфоциты Т-хелперы распознают возбудитель и стимулируют активацию лимфоцитов Т-киллеров для уничтожения инфицированных клеток, а лимфоциты Т-супрессоры способствуют подавлению этого процесса [9].

Основной синтез IL-2 осуществляется лимфоцитами Т-хелпер, цитотоксическими Т-клетками до 20% и может стимулироваться и другими биологически активными веществами как IL-1, IL-6,TNF [8]. Провоспалительный цитокин IL-2 является основным пусковым патогенетическим фактором специфического и неспецифического иммунного ответа на патологичные антигены, способствует активации рецепторов к IL-2, расположенных на Т-лимфоцитах, влияет на созревание В-лимфоцитов, стимулирует образование гепатоцитами белков острой фазы заболевания, усиливает функции нейтрофилов, NK и обеспечивает взаимосвязь между иммунной, нервной и эндокринной системами [7, 8]. IL-6 относится к группе провоспалительных цитокинов, синтетизируется макрофагами, Т и В лимфоцитами, обеспечивает пролиферацию клеток тимуса, В-лимфоцитов, предшественников цитотоксических лимфоцитов, гранулоцитов и макрофагов, а также продукцию гепатоцитами белков острой фазы воспаления [7, 8]. TNF-б продуцируется макрофагами, тучными клетками и Т- и Влимфоцитами и относится к лимфотоксинам, воздействует в воротах проникновения возбудителя и индуцирует синтез белков острой фазы воспаления и апоптоз [2, 3, 8]. Данный цитокин вырабатывается макрофагами, тучными клетками и Т- и В- лимфоцитами [7, 8].

Регулирование и контроль уровня провоспалительных цитокинов в крови осуществляется цитокинами IL-4, IL-13, IL-10 [7,8]. Доказано что лимфоциты Т-хелперы 1 (Тh1) посредством IL-2 способствуют активации цитотоксических лимфоцитов Т супрессоров (CD8+) и усиливают синтез интерферона-г (INF-г), IL-2, TNF-б) [2, 3, 4]. Активация лимфоцитов Т-хелперов 2 (Тh2) стимулирует гуморальное звено иммунитета, способствуя созреванию В-лимфоцитов и синтезу противовоспалительных цитокинов [3, 8]. Активирование системы иммунного ответа по Th1- типу способствует выведению вируса из организма, а по Th2 - типу - персистированию инфекции [2, 8]. Исследования последних лет доказали присутствие дефицита лимфоцитов Т-хелпер (Th1 и Th2) CD4+ в крови больных с ХВГС [2, 3]. Это может привести к нарушению синтеза провоспалительных и противовоспалительных цитокинов, их инактивации и цитокинового равновесия и формированию хронического воспаления [7, 8].

Цель исследования: при хронических гепатитах вирусной этиологии В и С у детей изучить содержание в крови провоспалительных цитокинов IL-2, IL-6 и TNF-б в зависимости от активности хронического вирусного воспалительного процесса в печени.

Материалы и методы: у 56 детей с ХВГВ (33) и ХВГС (23) в возрасте 3-18 лет было исследовано содержание в крови провоспалительных цитокинов IL-2, IL-6 и TNF-б. Контрольную группу составили 21 «соматически здоровых» детей в возрасте 4-18 лет. Диагноз ХВГВ и ХВГС был установлен в соответствии с международными и национальными рекомендациями [9,10]. Комплекс изучаемых методов включал сбор анамнеза, осмотр пациента, вирусологическое исследование маркеров ВГВ, ВГС, ADN VHB, ARN VHC и его генотип, ARN VHD (PCR методом Real Time). По клиническим показаниям была проведена магнитно-резонансная абдоминальная томография (МРТ). Исследование генотипа ВГВ не проводили. Степень фиброза печени обследовали у детей старше 5 лет с весом более 20 кг методом эластографии (FibroScan 502, аппарат Eсhosens, Франция). В 6 случаях была проведена биопсия печени (применена игла Menghini, пункция проводилась под общим наркозом, автор исполнитель) c гистологическим исследованием биоптата. Определение IL-2, IL-6, TNF-б в крови было выполнено в лаборатории иммунологии клинической базы с использованием иммуноферментных тест-систем (производитель «Вектор-Бест», Россия). Участие пациента в исследовании было подтверждено письменным согласием родителей. Проект научного исследования был одобрен 14.09.15 Комитетом Этики исследования ГМФУ им. Николае Тестемицану, Республики Молдова. Статистический анализ был проведен с помощью StatSoft Statistica версия 6,0 ru. c определением критерия t-Student, точного критерия Fisher и критерия хи-квадрат. Случаи с p?0.05 были определены как статистически значимые.

Результаты и обсуждение

Средний возраст детей с ХВГВ (33) и ХВГС (23) был 12 лет, а в контрольной группе - 11 лет, с преобладанием мальчиков. У 18% детей с ХВГВ заболевание сочеталось с дельта инфекцией. Среди детей с ХВГВ выраженный фиброз печени F3 был констатирован у 3 (21%), F2 - у 2 (15%), а F0-F1 - у 9 (64%) детей. У больных с ХВГС преобладал генотип 1в в 96% и только у одного ребенка был выявлен генотип 3а. По стадии ХВГС характеризовался минимальным фиброзом F0-F1 - у 9 (64%), F2 - у 5 (36%) и отсутствием F3. провоспалительный цитокин гепатит имунный

При ХВГВ и ХВГС течение заболевания проявлялось активностью воспалительного процесса у 57% больных. Увеличением фермента АЛАТ более чем 1,5 раза выявлено у 13 детей, в 3 раза - у 14 и только у 5 - значения превысили в 4-10 раз допустимые нормы. У 50% детей с ХВГВ преобладала иммуноактивная фаза с ADN VHB в пределах >2000-<10⁹ ui/ml и минимальный фиброз печени. Иммунотолерантной фазы с высоким уровнем виремии и ADN VHB в пределах 10⁹-10¹² ui/ml среди обследуемых больных с ХВГВ не было выявлено. У 6 детей с ХВГВ диагностирована дельта-инфекция с высоким уровнем виремии и ARN VHD в пределах 1,3х10⁸ - 1,4х10⁹ ui/ml. Течение ХВГС характеризовалось низкой вирусной репликацией у 61% с ARN VHC < 600 000 ui/ml и отсутствием или минимальным фиброзом печени. Анализ содержания провоспалительных цитокинов в крови выявило значительное и достоверное повышение уровня IL-2 в крови, в сравнении с контрольной группой (р₁3<0,05; р_2-3<0,05) у детей с ХВГВ и ХВГС (Таблица 1). Увеличение уровня IL-6 у обследованных пациентов было выше среди детей с ХВГВ, по сравнению с детьми с ХВГС (р_1-3<0,05). Учитывая что IL6 способствует дифференцированию Т-лимфоцитов в сторону Th 2 (CD4+), которые, как известно участвуют в подавлении иммунного ответа, диагностированная нами относительно низкая концентрация IL-6 при ХВГС в сравнении с ХВГВ, возможно связан с минимальной степенью активности воспалительного процесса в печени. Незначительное, но достоверное повышение уровня IL-6 и минимальный фиброз при ХВГС у обследованных вероятно обусловлен слабым иммунологическим ответом и низкой репликацией ВГС вследствие недостаточной дифференциации Т-лимфоцитов. Исследование уровня TNF-б в крови детей с ХВГВ и ХВГС не выявило достоверных изменений (Таблица 1). Это возможно имеет объяснение что TNF-б относится к цитокинам местного воздействия и активирует факторы острой фазы воспаления в момент внедрения возбудителя гематогенным путем, коррелируя с тяжестью заболевания при хорошем иммунном ответе.

Был проведен сравнительный анализ концентрации провоспалительных цитокинов IL-2, IL-6 и TNF-б в зависимости от степени активности воспалительного процесса ХВГВ и ХВГС и уровня виремии.

Таблица 1. Уровень цитокинов в крови детей с ХВГВ и ХВГС

Примечание: M + m - среднее значение и отклонение стандарт, p-статистическая значимость в группах. Статистические тесты: парный t- критерий Стьюдент; точный критерий Fisher.

Выявлена прямая и достоверная зависимость между показателями IL-2 в крови и активность воспалительного процесса: чем выше был цитолиз тем выше определялся уровень IL-2 у детей с ХВГВ и ХВГС (р<0,05). Показатели TNF-б в крови обследуемых больных были в пределах допустимых норм, а концентрация IL-6 в крови детей с ХВГВ и ХВГС была незначительно повышена и не зависела от степени активности воспалительного процесса (р>0,05). Учитывая, что у большинства исследуемых нами пациентов течение хронического вирусного процесса длительное, с умеренной вирусной репликацией и преобладанием иммуноактивной фазы при ХВГВ и низкой виремии при ХВГС, можно предположить, что диагностическое значение IL-6 и TNF-б не незначительно. Это подтверждает наличие нарушения равновесия в синтезе провоспалительных медиаторов и не исключает присутствие вторичного иммунодефицита у обследуемых детей.

Также был проведен анализ зависимости между уровнем IL-2, IL-6 и TNF-б в крови и степенью репликации ВГВ и ВГС. Концентрация IL-2 и IL-6 в крови достоверно была повышена у пациентов с ХВГВ и ADN VHB в пределах > 2000 - 10⁸ ui/ml, в то время как для тех у кого ADN VHB менее 2000 ui/ml - отмечались более высокие значения (p>0,05). Среди детей с ХВГС и ARN VHC < 600 000 ui/ml уровень IL-2 и IL-6 в крови значительно был выше, чем при виремии более 600 000 ui/ml (p>0,05). Исследование концентрации TNF-б в крови у детей с ХВГВ и ХВГС не выявила зависимость от уровня виремии. Учитывая, что в нашем исследовании у 50% детей с ХВГВ преобладала иммуноактивная фаза, а у 61% с ХВГС - низкая репликация ВГС, отсутствие достоверной связи между уровнем IL-6 и TNF-б в крови и степенью виремии возможно имеет объяснение в сложных регуляторных механизмах взаимодействия различных факторов активации или угнетении продукции данных цитокинов. Созревание клеточных и гуморальных факторов врожденного и адаптированного иммунитета у детей происходит медленно, достигая совершенства к 6-7 годам [2, 8]. Инфицирование ВГВ или ВГС детей в раннем возрасте ведет к формированию частичного и недостаточного специфического иммунного ответа на внедрение возбудителя, который создает условия для длительного персистирования в организме.

Выводы

Полученные нами результаты позволяют сделать следующие выводы:

1. Провоспалительные цитокины IL-2, IL-6 и TNF-б имеют важное диагностическое и прогностическое значение в патогенезе ХВГВ и ХВГС у детей.

2. Высокое содержание IL-2 в крови детей с ХВГВ и ХВГС достоверно коррелирует с степенью активности хронического воспалительного процесса в печени и не имеет зависимость от уровня виремии.

3. Незначительное повышение уровня IL-6 и нормальная концентрация TNF-б в крови детей с ХВГВ в иммунноактивной фазе и ХВГС с низкой степенью виремии подтверждает недостаточность синтеза и ответных защитных иммунных реакций и нарушение регуляторных механизмов равновесия в системе медиаторов хронического вирусного воспаления.

Список литературы / References

1. Зинович Я.И., Оскирко А.Н., Горегляд Н.С., Ключарева А.А. Характеристика хронического гепатита В генотипа Д у детей // Актуальные вопросы инфекционной патологии: 6-й съезд инфекционистов Республики Беларусь, Витебск, 2014: ВГМУ. С. 81-82.

2. Учайкин В.Ф., Чередниченко Т.В., Смирнов А.В. Инфекционная гепатология // Москва. ГЭОТАРМедиа, 2012. 640.стр.

3. Пынтя В. Острые и хронические вирусные гепатиты (этиология, эпидемиология, патогенез, клиника, диагностика, лечение и профилактика) // Кишинев. Издательство Сириус, 2014. 259 стр.

4. Лупашко Ю. Хронические гепатиты и другие формы хронических диффузных заболеваний печени // Кишинев. Издательство Эрикон, 2014. Стр. 110-123.

5. Думбрава В., Лупашко Ю., Цуркану А., Тофан-Скутару Л., Холбан Т., Спыну К. Хронический гепатит и цирроз печени вирусной В и Д этиологии у взрослых // Национальный клинический протокол. Министерство Здравоохранения Республики Молдова. Кишинев, 2015. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http // www.office@ms.gov.md. (дата обращения: 08.02.2017).

6. Panigrahi R., Biswas A., Datta S., Banergee A., K Chandra P., K Mahapatra et al. Anti-hepatitis B core antigen testing with defection and caracterisation of occult hepatitis B virus by an in-house nucleic acid testing among blood donors in Behrampur, Ganjam, Orissa in Southeastern India: implications for transfusion. Virol J, 2010. V. 7:204. [Electronic resource]. URL: http//www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/ (дата обращения: 02.02.2017). 7. Кетлинский С.А., Симбирцев А.С. Цитокины // СПб: ООО «Издательство Фолиант», 2008. 552 с.

7. Калинина Н.М., Сосюкин А.Е., Вологжанин Д.А., Кузин А.А., Князев П.С. // Журнал «Цитокины и воспалениe», 2005. Т. 4. № 1. Стр. 28-35. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http//www.cytokines.ru/ (date of access: 02.02.2017).

8. European Association for Study of Liver. EASL. Recommendation on tretment of hepatitis C // J Hepatology, 2015. V. 63 (1). P. 199-236.

9. ESPGHAN. Clinical Practice Guidellines // Consensus of an expert panel on behalf of the European Society of Pediatric Gastroenterologiy, Hepatology and Nutrition. // In: Journal of Hepatology, 2013. V. 59. P. 463467.

Размещено на Allbest.ru