Specific features of cytokine synthesis in adolescent girls with oligomenorrhea and low body mass index

Full Text

Введение

Исследования последних лет показывают прогрессивное ухудшение качества здоровья детей и подростков [2]. В гинекологической патологии девушек-подростков частота нарушений менструальной функции (НМФ) составляет от 20% до 30-48%. Среди нарушений менструальной функции ведущее место занимает гипоменструальный синдром и аменорея, что свидетельствует о глубоких отклонениях в репродуктивной системе [1, 3].

В период полового созревания морфологические и физиологические изменения как у девочек, так и у мальчиков протекают в строго определенной последовательности. В частности, у девочек появление первого менструального цикла и его продолжение почти неизменно следует за периодами максимального прироста длины и массы тела. Нарастание массы тела, по-видимому, является более важным фактором для поддержания полового созревания женщины, чем изменение длины тела [5].

Олигоменорея – гетерогенное заболевание. Данный диагноз является в большей степени симптомом какого-либо патологического состояния, а не самостоятельной нозологией, поэтому актуально дальнейшее изучение структуры данной патологии [3, 6]. Олигоменорея может иметь разнообразные причины, от физиологических изменений организма до различных патологических состояний. У подростков она часто рассматривается как физиологическое состояние из-за нестабильности менструального цикла в период полового созревания. Однако, несмотря на это, олигоменорея может также являться ранним признаком развивающихся гинекологических или эндокринных нарушений [4].

Связь между олигоменореей и синтезом цитокинов у подростков-девочек представляет интерес для исследования. Цитокины – это важные медиаторы иммунного ответа, которые могут быть вовлечены в регуляцию различных физиологических и патологических процессов, включая репродуктивную функцию. Имеющиеся научные данные указывают на то, что олигоменорея может влиять на иммунный статус организма и синтез цитокинов [9]. Исследования последних лет показали, что изменения уровня эстрогенов, характерные для олигоменореи, могут оказывать влияние на иммунный ответ, включая снижение или повышение синтеза цитокинов. Кроме того, некоторые исследования связывают олигоменорею с нарушением функции эндокринной системы, что также может отразиться на синтезе цитокинов [10].

Целью настоящего исследования явилось изучение уровней про- и противовоспалительных цитокинов у девочек-подростков с олигоменореей с дефицитом массы тела.

Материалы и методы

В настоящем исследовании участвовали 52 девочки-подростка в возрасте от 13 до 17 лет (15,3±0,36), с установленными нарушениями менструального цикла, которые были разделены на 2 группы. В 1-ю группу вошли 28 девочек с олигоменореей с дефицитом массой тела (МТ менее 45 кг), а 2-ю группу составили 24 девочки с олигоменореей с нормальной массой тела (МТ более 45 кг), находящиеся под наблюдением в Центре эндокринологии в г. Самарканд. Всем обследованным девочкам осуществлялось комплексное клинико-лабораторное обследование. Контрольную группу составили 24 практически здоровые девочки с нормальным менструальным циклом и с нормальной массой тела аналогичного возраста.

Иммунологические исследования проводились в лаборатории Иммунология репродукции Института иммунологии и геномики человека АН РУз.

Определение сывороточного уровня про- (IL- 6, IL-17A и IL-18) и противовоспалительного (IL-10) цитокинов проводили методом твердофазного иммуноферментного анализа с использованием тест-систем АО «Вектор-Бест» (Россия, Новосибирск) и ООО «Цитокин» (Россия, Санкт-Петербург), в соответствии с рекомендациями производителя. Количественную оценку результатов проводили методом построения калибровочной кривой, отражающей зависимость оптической плотности от концентрации для стандартного антигена и позволяющего сравнение с ним исследуемых образцов.

Статистическая обработка результатов исследований осуществлялась методами вариационной статистики, реализованными стандартным пакетом прикладных программ BioStat LE 7.6.5. Данные были обработаны с использованием обычных подходов, результаты представлены как выборочное среднее (M) и стандартная ошибка среднего (m). Достоверность различий средних величин (p) сравниваемых показателей оценивали по критерию Стьюдента (t).

Результаты и обсуждение

Система цитокинов – это универсальная, полиморфная регуляторная сеть медиаторов, обеспечивающих контроль за процессами пролиферации, созревания и функционирования клеток в различных системах организма [7]. Именно поэтому цитокиновая регуляция имеет огромное значение как в норме, так при различных патологических процессах и состояниях [8].

Принято считать, что изменения соотношения про- и противовоспалительных цитокинов создают благоприятные условия для развития различных патологических состояний, включая нарушения в репродуктивной системе. Сбалансированное соотношение этих молекул жизненно важно для нормального функционирования иммунной системы и поддержания здоровья тканей, в том числе репродуктивных органов.

В контексте женской репродуктивной системы дисбаланс между про- и противовоспалительными цитокинами может играть ключевую роль в нарушении менструального цикла [10].

Интерлейкин-6 (IL-6) – плейотропный цитокин, продуцируемый в ответ на повреждение тканей и инфекции. С продукцией этого цитокина связаны несколько типов клеток, включая фибробласты, кератиноциты, эндотелиальные клетки сосудов, тучные клетки, макрофаги, дендритные клетки и Т- и В-клетки [8]. Механизмы продукции IL-6 связаны как с про-, так и с противовоспалительным эффектом [7], подчеркивая ключевую роль IL-6 в активации и регуляции иммунного ответа. Сравнительный анализ сывороточного содержания IL-6 в группах девочек с олигоменореей и контрольной группы приведен на рисунке 1.

 

Рисунок 1. Сывороточное содержание IL-6 в группах девочек с олигоменореей

Примечание. * – достоверно по сравнению с данными контрольной группы (* – р < 0,05; ** – р < 0,01; *** – р < 0,001).

Figure 1. Serum IL-6 levels in groups of girls with oligomenorrhea

Note. *, significant compared to the control group data (*, р < 0.05; **, р < 0.01; ***, р < 0.001).

 

Анализ сывороточной концентрации IL-6, приведенный на рисунке 1, установил, что в 1-й группе девочек с олигоменореей с дефицитом массой тела уровень изученного цитокина был повышен в 3,6 раза со средним значением 31,18±1,08 пг/мл (р < 0,001), во 2-й группе девочек с олигоменореей с нормальной массой тела повышен в 2,8 раза и в среднем составил 24,93±1,17 пг/мл (р < 0,001), тогда как в группе контроля данный показатель в среднем составил 8,66±0,55 пг/мл.

Интерлейкин-17 (IL-17) относится к провоспалительным цитокинам и участвует во многих этапах иммунного ответа. Он стимулирует продукцию хемокинов и, как следствие, стимулирует миграцию нейтрофилов к месту воспаления. Семейство провоспалительных цитокинов IL- 17 (IL-17A-F) играет многогранную роль в воспалении, аутоиммунитете и защите хозяина [8]. IL- 17A, наиболее охарактеризованный из них, может вырабатываться многими клетками, однако наиболее выраженную продукцию обеспечивают Т-хелперы 17-го типа (Th17). IL-17 вызывает провоспалительные реакции, провоцируя экспрессию других цитокинов (IL-6, TNFα), хемокинов (CXCL1, CXCL2, CCL20), воспалительных эффекторов [7, 8].

Как видно из рисунка 2, оценка сывороточного содержания IL-17А выявила достоверно значимое изменение изученного интерлейкина. Так, в 1-й группе девочек с олигоменореей с массой тела менее 45 кг уровень изученного цитокина был повышен в 4,2 раза, что в среднем составил 61,95±147 пг/мл (р < 0,001), во 2-й группе девочек с олигоменореей с массой тела более 45 кг повышен в 3,7 раза и в среднем составил 54,63±1,08 пг/мл (р < 0,001), против значений группы контроля, которые в среднем составили 14,59±0,66 пг/мл.

 

Рисунок 2. Сывороточная концентрация IL-17А в группах обследованных девочек с олигоменореей

Примечание. См. примечание к рисунку 1.

Figure 2. Serum concentration of IL-17A in groups of examined girls with oligomenorrhea

Note. As for Figure 1.

 

Интерлейкин-18 (IL-18) – уникальный цитокин, участвующий в активации и дифференцировке различных популяций Т-клеток. Вместе с IL-12 IL-18 участвует в парадигме Th1. Независимо от IFNγ или других цитокинов, IL-18 проявляет характеристики других провоспалительных цитокинов, такие как увеличение молекул клеточной адгезии, синтез оксида азота и продукция хемокинов [8].

Анализ сывороточного содержания IL-18, установил значимое повышение, которое отображено на рисунке 3. Так, было определено, что в 1-й группе девочек с олигоменореей с дефицитом массой тела уровень изученного цитокина был повышен в 2,7 раза со средним значением 176,17±7,65 пг/мл (р < 0,001), во 2-й группе девочек с олигоменореей с нормальной массой тела повышен в 2,2 раза и в среднем составил 142,54±4,43 пг/мл (р < 0,001), тогда как в группе контроля данный показатель в среднем составил 64,97±2,75 пг/мл.

 

Рисунок 3. Сывороточный уровень IL-18 в группах девочек с олигоменореей

Примечание. См. примечание к рисунку 1.

Figure 3. Serum level of IL-18 in groups of girls with oligomenorrhea

Note. As for Figure 1.

 

Интерлейкин-10 (IL-10) представляет собой мощный противовоспалительный цитокин, который играет решающую и часто существенную роль в предотвращении воспалительных и аутоиммунных патологий [8]. Ключевой противовоспалительный фактор, который ингибирует продукцию TNFα, IL-1β и IL-6. Основными источниками IL-10 являются Т-хелперные клетки, моноциты, макрофаги и дендритные клетки [7].

Согласно приведенным данным на рисунке 4, анализ сывороточного содержания IL-10 установил достоверное повышение изученного интерлейкина в группах девочек с олигоменореей. Так, в 1-й группе девочек с олигоменореей с массой тела менее 45 кг уровень изученного противовоспалительного цитокина был повышен в 2,5 раза, что в среднем составил 15,27±1,12 пг/мл (р < 0,001), во 2-й группе девочек с олигоменореей с массой тела более 45 кг повышен в 1,9 раза и в среднем составил 12,36±0,97 пг/мл (р < 0,001) против нормативных значений контрольной группы, которые в среднем составили 6,23±0,38 пг/мл.

 

Рисунок 4. Сывороточное содержание IL-10 в группах девочек с олигоменореей

Примечание. См. примечание к рисунку 1.

Figure 4. Serum IL-10 levels in groups of girls with oligomenorrhea

Note. As for Figure 1.

 

На основании полученных результатов, мы предполагаем, что повышенные уровни изученных медиаторов иммунного ответа свидетельствуют о наличии иммунологических и воспалительных изменений, которые могут быть связаны как с олигоменореей, так и с дефицитом массы тела у девочек. Вероятно, что дефицит массы тела (недостаточный вес) может приводить к нарушениям в иммунной функции и уровням цитокинов. Организм с недостаточным весом может испытывать хронический стресс и недостаток питательных веществ, что может привести к активации воспалительных процессов и повышению уровней провоспалительных IL-6, IL-17А, IL-18. Олигоменорея, как и рассматриваемое состояние, также может быть связана с дефицитом массы тела. Недостаточный вес может привести к нарушениям гормонального баланса и репродуктивной функции, что может привести к нарушениям менструального цикла. Это может стимулировать воспалительные процессы и, следовательно, повышение уровней IL-6, IL-17А, IL-18. Организм может продуцировать изученные интерлейкины в ответ на различные стрессоры, включая недостаточное питание и изменения в гормональном балансе. Однако повышенные уровни IL-10, вероятно, являются компенсаторной реакцией с целью сдерживания и уменьшения этой воспалительной реакции, а в контексте олигоменореи и дефицита массы тела, возможно, указывает на дисбаланс в иммунной системе. В некоторых случаях олигоменорея может быть ассоциирована с аутоиммунными процессами, а повышенные уровни IL-10 могут быть связаны с попыткой организма контролировать этот аутоиммунный ответ.

Выводы

1. Установлен повышенный синтез провоспалительных IL-6, IL-17А, IL-18 в 3,6, 4,2 и 2,7 раза в группе девочек с олигоменореей с дефицитом массы тела.
2. Выявлено, что в группе девочек с олигоменореей с дефицитом массы тела сывороточный уровень противовоспалительного IL-10 повышен в 2,55 раза.
3. Определен выраженный дисбаланс в цитокиновом профиле у всех обследованных девочек с олигоменореей.

About the authors

T. M. Kamalov

Institute of Human Immunology and Genomics of the Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan

Email: salima-m@list.ru

Independent Researcher

Uzbekistan, Tashkent

S. A. Muzafarova

AyolCare Women’s Health Center

Author for correspondence.
Email: salima-m@list.ru

PhD, MD (Medicine). Leading Specialist

Uzbekistan, Tashkent

References

Supplementary files