Введение
Иксодовые клещевые боррелиозы (ИКБ) объединяют группу этиологически близких природно-очаговых трансмиссивных заболеваний, представляющих собой самостоятельные нозологические формы, которые характеризуются поражением кожи, нервной и сердечно-сосудистой систем, опорно-двигательного аппарата и склонностью к хроническому течению инфекционного процесса [3, 4, 8].
Широкая вариативность клинических проявлений обусловлена сложностью и многообразием патогенетических механизмов инфекционного процесса при боррелиозной инфекции. Механизмы развития заболевания непосредственно связаны с воспалительным процессом и специфической сенсибилизацией организма человека. Очевидно, что главную роль в регуляции воспалительного процесса играют клетки иммунной системы. Результатом их кооперативного функционирования является формирование внутренней среды организма, включающей уникальные сочетания факторов воспаления – цитокинов, а также молекул острой фазы воспаления [1, 5].
Цитокины представляют собой высокоспецифичные регуляторные пептиды, продуцируемые клетками иммунной системы и органов и систем, вовлеченных в воспалительный процесс и выполняющие медиаторную функцию, передавая сигналы между взаимодействующими клетками. Основное действие цитокины оказывают на паракринном уровне, обеспечивая локальную межклеточную кооперацию. Увеличение уровня цитокинов в сыворотке крови свидетельствует о генерализованных перестройках иммунного ответа и необходимости регуляции инфекционного воспаления на системном уровне [1, 2, 9].
Основным медиатором развития местного воспаления и острофазных реакций является IL-1 [2, 7, 8]. В регуляции воспаления важную роль играет TNF-α – индуктор синтеза провоспалительных цитокинов: IL-1β, IL-6, IL-8. Последний, обладая провоспалительным эффектом, активирует и привлекает в очаг воспаления нейтрофилы.
Индикатором активности воспалительного процесса является изменение соотношения белковых фракций сыворотки крови, в частности, синтеза α1- и α2-глобулинов. Содержащие неспецифические иммуноглобулины γ-глобулины и отчасти β-глобулины обеспечивают гуморальный иммунный ответ, который, в свою очередь, индуцирует выработку специфических антител [6].
Очевидно, что регуляция воспаления, обусловленного инфекционным процессом, зависит от иммунореактивности организма человека. Гуморальные факторы иммунной защиты включают широкий спектр цитокинов и белков острой фазы, совокупность которых обеспечивает формирование адекватного иммунного ответа. Вероятно, особенности синтеза цитокинов и острофазных белков сопряжены с развитием тех или иных органных поражений при различных клинических формах острой боррелиозной инфекции.
Целью настоящего исследования является определение изменений биохимических маркеров воспаления и цитокинов как критериев дифференциальной диагностики основных клинических форм ИКБ с учетом преобладающих органных поражений.
Материалы и методы исследования
Под наблюдением находилось 408 пациентов с различными клиническими формами острого течения ИКБ. В работе использована клиническая классификация Ю.В. Лобзина с соавт. [4], согласно которой пациенты распределены на следующие исследуемые группы. Первую (I) группу составили 54 (13,2 %) пациента с эритемной формой (ЭФ) ИКБ, во вторую (II) группу вошли 189 (46,3 %) пациентов с безэритемной формой (БЭФ) заболевания, третья группа (III) представлена 165 (40,4 %) пациентами с сочетанным течением ИКБ с клещевым энцефалитом (КЭ). В каждой группе выделены подгруппы пациентов с учетом преобладающих органных поражений: у пациентов I, II и III групп поражения опорно-двигательного аппарата наблюдалось в 16 (29,6 %), 80 (42,3 %) и 42 (25,5 %) случаях, поражение нервной системы – в 15 (27,8 %), 78 (41,3 %) и 92 (55,7 %) случаях, поражение сердечно-сосудистой системы – в 23 (42,6 %), 31 (16,4 %) и 31 (18,8 %) случаях соответственно. Для контроля сформирована группа здоровых доноров (n=35). Исследуемая и контрольная группы сопоставимы по возрасту (F=1,36; р>0,1) и полу (χ2=1,42; р>0,1).
Диагноз ИКБ, а также его сочетанного течения с КЭ подтверждали методом иммуноферментного анализа (ИФА) с определением специфических антител классов IgM и IgG с применением тест-системы производства ЗАО «Вектор-Бест» (г. Кольцово Новосибирской области).
Совокупность инструментальных методов диагностики соответствовала органным проявлениям заболевания. При поражении опорно-двигательного аппарата проводили ультразвуковое исследование суставов, где регистрировали наличие выпота в полости сустава, явления бурсита, синовиита. При поражении центральной нервной системы определяли ДНК боррелий в ликворе методом полимеразной цепной реакции, на основании клинического осмотра судили о моно- или олигопарезах периферических нервов. Результаты электрокардиографии позволили выявить нарушения ритма и сердечной проводимости; тяжелые воспалительные поражения сердца отсутствовали.
Уровень цитокинов (IL-1b, IL-4, IL-8, TNF-a) определяли в сыворотке крови методом ИФА с использованием тест-системы производства ЗАО «Вектор-Бест». Белковые фракции определяли методом на универсальном автоматическом биохимическом анализаторе «Hitachi-912» фирмы «Roche Diagnostics» (Швейцария) с использованием адаптированных методик. Лабораторные исследования проводили в период разгара заболевания на 1–4 день болезни.
Статистическая обработка результатов исследования проведена с применением пакета статистических программ «Statistica for Windows 7.0». Для определения достоверности различий независимых выборок применяли непараметрический U-критерий Манна–Уитни. Количественную связь признаков оценивали по F-критерию однофакторного дисперсионного анализа. При дисперсионном анализе количественно оценивали силу влияния признака (η2) на значение показателя, демонстрирующую вклад клинических характеристик в значения клинико-лабораторных индикаторов. Для расчета η2 использовали формулу: η2=Dфакт./(Dфакт.+Dслуч.), где η2 – сила влияния фактора, Dфакт. – факторная дисперсия, Dслуч. – случайная дисперсия. Критический уровень значимости при проверке статистических гипотез в исследовании принимали равным 0,05. При p<1,0*10-29 (ниже предела измерений достоверности различий «Statistica for Windows 7.0») принимали p=0,000.
Результаты и обсуждение
При ЭФ ИКБ отмечалась повышенная продукция α1-глобулинов сыворотки крови, а также усиленный синтез цитокинов в сравнении с контролем. У пациентов с БЭФ ИКБ регистрировалось снижение уровня альбуминов, а также повышенный синтез α1- и α2-глобулинов, IL-1β, IL-4 и TNF-α. При сочетанном течении ИКБ с КЭ наблюдался дефицит γ-глобулинов и повышенные содержания α1- и α2- глобулинов сыворотки крови, IL-1β, IL-8 и TNF-α (Табл. 1).
Таблица 1
Сравнительная характеристика белковых фракций сыворотки крови и цитокинов при различных клинических формах иксодового клещевого боррелиоза
|
К (n=35) |
I (n=54) |
II (n=189) |
III (n=165) |
p (I–II) |
p (I–III) |
p (II–III) |
F |
(p) |
η2 |
|
альбумины (%) |
|||||||||
|
59,0±1,0 |
59,2±0,6 |
56,6±0,3* |
57,6±0,5 |
0,000 |
0,048 |
– |
8,221 |
0,000 |
0,04 |
|
α1-глобулины (%) |
|||||||||
|
4,0±0,3 |
5,7±0,2** |
5,9±0,1** |
6,6±0,2** |
– |
0,002 |
0,005 |
5,087 |
0,006 |
0,03 |
|
α2-глобулины (%) |
|||||||||
|
6,7±0,3 |
7,5±0,3 |
7,7±0,2* |
8,2±0,2** |
– |
0,041 |
– |
– |
– |
– |
|
β-глобулины (%) |
|||||||||
|
11,1±0,8 |
9,7±0,3 |
10,6±0,1 |
10,3±0,2 |
0,001 |
– |
– |
4,894 |
0,008 |
0,02 |
|
γ-глобулины (%) |
|||||||||
|
19,1±0,7 |
17,9±0,5 |
19,1±0,2 |
17,3±0,3* |
0,007 |
– |
0,000 |
11,540 |
0,000 |
0,06 |
|
IL-8 (pg/ml) |
|||||||||
|
72,9±7,2 |
94,9±5,9* |
65,1±1,9 |
111,7±5,3** |
0,000 |
0,044 |
0,000 |
48,783 |
0,000 |
0,23 |
Примечание: В таблице указаны достоверные значения при р<0,05; * - р<0,05 в сравнении с контролем, ** - р<0,001 в сравнении с контролем
При ЭФ ИКБ, в отличие от БЭФ заболевания, установлен повышенный уровень альбуминов сыворотки крови, активная продукция IL-8, а также снижение синтеза и β- и γ-глобулинов. У пациентов с сочетанным течением ИКБ с КЭ наблюдался дефицит γ-глобулинов сыворотки крови, повышенные концентрации α1-, α2-глобулинов и IL-8 в сравнении с показателями в I и II группах пациентов (Табл. 1).
Дисперсионный анализ позволил численно определить информативность тех или иных лабораторных показателей в дифференциальной диагностике различных клинических форм ИКБ, согласно которым, наибольшую информативность имеет уровень продукции IL-8 (η2=0,23), наименьшую – уровень белковых фракций сыворотки крови: альбуминов (η2=0,04), α1-глобулинов (η2=0,03), α2-глобулинов (η2=0,02), β-глобулинов (η2=0,02), и γ-глобулинов (η2=0,06; табл. 1). Определяющее значение для клинической формы острой боррелиозной инфекции имеет состояние хемотаксиса, основным маркером которого является уровень IL-8. Следовательно, регуляция воспалительного процесса и дифференцировка вариантов клинического течения боррелиозной инфекции происходят на уровне цитокиновой регуляции. Дифференциальная диагностика эритемной, безэритемной форм болезни и сочетанного течения ИКБ с КЭ по уровню белковых фракций сыворотки крови, доступных для широкого клинического использования, на практике является малоинформативной. Учитывая слабую выраженность патофизиологических различий, вероятно, целесообразно проводить патогенетическую терапию, направленную на купирование воспалительного процесса, с использованием сходных схем лечения.
Описанные изменения в соотношениях белковых фракций сыворотки крови и исследуемых цитокинов у пациентов с различными клиническими формами ИКБ согласуются с полученными при статистическом анализе результатами в зависимости от органных поражений у пациентов I, II и III групп (Табл. 2). У пациентов с поражением опорно-двигательного аппарата при ЭФ ИКБ наблюдалось более высокое содержание альбуминов, сниженная концентрация γ-глобулинов и усиленная продукция IL-8 в сравнении с показателями при БЭФ заболевания. При сочетанном течении ИКБ с КЭ отмечалось угнетение синтеза γ-глобулинов и повышенная продукция IL-8 по сравнению с показателями пациентов с БЭФ болезни.
У пациентов с поражением нервной системы повышенный синтез IL-8 наблюдался при микст-инфекции ИКБ с КЭ и при ЭФ ИКБ в сравнении с БЭФ заболевания. Сочетанное течение ИКБ с КЭ сопровождалось дефицитом γ-глобулинов сыворотки крови в сравнении с показателями при ЭФ и при БЭФ заболевания (Табл. 2).
При поражении сердечно-сосудистой системы течение БЭФ ИКБ (II) сопровождалось угнетением продукции IL-8, о чем свидетельствовала достоверность различий в его уровнях в сравнении со значениями при ЭФ болезни и при микст-инфекции ИКБ с КЭ. При сочетанном течении ИКБ с КЭ отмечалось снижение фракции альбуминов сыворотки крови по сравнению с ЭФ и БЭФ заболевания (Табл. 2).
Таблица 2
Сравнительная характеристика воспалительных маркеров в зависимости от органных поражений при различных клинических формах иксодового клещевого боррелиоза
|
Показатели |
Органные поражения |
I группа (n=54) |
II группа (n=189) |
III группа (n=165) |
p (I–II) |
p (I–III) |
p (II–III) |
|
Альбумины (%) |
ОДА |
59,3±1,5 |
56,7±0,5 |
57,3±0,8 |
0,028 |
– |
– |
|
НС |
56,9±1,3 |
56,3±0,5 |
58,2±1,1 |
– |
– |
– |
|
|
ССС |
59,8±0,7 |
60,0±0,8 |
57,5±0,7 |
– |
0,043 |
0,034 |
|
|
γ-глобулины (%) |
ОДА |
16,8±1,1 |
19,4±0,4 |
17,8±0,7 |
0,012 |
– |
0,036 |
|
НС |
20,1±1,5 |
19,3±0,4 |
16,9±0,7 |
– |
0,032 |
0,002 |
|
|
ССС |
17,7±0,6 |
17,7±0,6 |
17,2±0,5 |
– |
– |
– |
|
|
IL-8 (pg/ml) |
ОДА |
97,5±12,3 |
67,5±3,3 |
118,3±10,6 |
0,001 |
– |
0,000 |
|
НС |
86,8±13,4 |
64,7±3,7 |
118,1±11,9 |
0,033 |
– |
0,000 |
|
|
ССС |
96,2±7,8 |
63,5±2,8 |
105,7±7,1 |
0,000 |
– |
0,000 |
Примечание: Указаны достоверные различия результатов; ОДА – опорно-двигательный аппарат, НС – нервная система, ССС – сердечно-сосудистая система
Однофакторный дисперсионный анализ показал наименьшую продукцию IL-8 у пациентов с БЭФ ИКБ, а наибольшую – при сочетанном течении ИКБ с КЭ вне зависимости от определенных органных поражений (Рис. 1). Наибольший дефицит γ-глобулинов сыворотки крови наблюдался у пациентов с поражением опорно-двигательного аппарата при ЭФ заболевания и с поражением нервной системы при микст-инфекции ИКБ с КЭ (Рис. 2).
F=14,8; р=0,000
F=15,0; р=0,000
F=17,1; р=0,000
Рис. 1. Информативность показателей продукции IL-8 для дифференциальной диагностики органных поражений при различных клинических формах иксодового клещевого боррелиоза
F=5,3; р=0,007
F=4,2; р=0,017
Рис. 2. Информативность уровней γ-глобулинов сыворотки крови для дифференциальной диагностики органных поражений при различных клинических формах иксодового клещевого боррелиоза
Заключение
Усиленная продукция IL-8 при ЭФ ИКБ, в отличие от БЭФ заболевания, может являться дифферециальным критерием, т.к. в очаге воспаления местное действие IL-8 усиливает адгезию и дегрануляцию нейтрофилов, стимулирует выброс свободных радикалов и фагоцитоз, а также способствует ускорению завершения воспалительного процесса [2, 8]. При поражении опорно-двигательного аппарата дифференциальными критериями ЭФ заболевания следует считать повышенный синтез альбуминов и дефицит γ-глобулинов сыворотки крови. Особенности состава белковых фракций свидетельствуют о преобладании острой фазы воспалительного процесса при ЭФ ИКБ.
Выявлено несколько отличительных признаков сочетанного течения ИКБ с КЭ от моноинфекции боррелиоза. Повышенный уровень продукции IL-8 при микст-инфекции вне зависимости от органных поражений можно объяснить тем, что тяжесть клинической картины заболевания складывалась из влияний бактериальной и вирусной инфекции, что, вероятно, привело к меньшим сдвигам соотношения Th1/Th2 механизмов иммунного ответа. Сниженный уровень альбуминов при поражении сердечно-сосудистой системы можно объяснить менее острым течением воспалительного процесса при микст-инфекции ИКБ. Напротив, дефицит γ-глобулинов при поражении опорно-двигательного аппарата и нервной системы может быть связан с востребованностью механизмов цитотоксического иммунитета для иммунного ответа на вирусный компонент микст-инфекции.
Рецензенты:
Аитов К.А., д.м.н., профессор кафедры инфекционных болезней Иркутского государственного медицинского университета, г. Иркутск.
Тихонова Е.П., д.м.н., профессор, зав. кафедрой инфекционных болезней и эпидемиологии с курсом последипломного образования Красноярского государственного медицинского университета им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого, г. Красноярск.