Клинико-патогенетическое значение феномена функциональной гетерогенности кислородзависимых функций нейтрофилов при анкилозирующем спондилите

Полный текст

Введение

Нейтрофилы представляют собой универсальные клетки, продуцирующие большое количество биологически активных молекул и демонстрирующие значительные различия в функциях [1]. В патологических условиях нейтрофилы могут дифференцироваться в субпопуляции с различными характеристиками, а также взаимодействовать с иными клетками иммунной системы [2].

С учетом этапов созревания в костном мозге, распределения в органах и тканях организма человека, процессов рециркуляции, апоптоза и активации нейтрофилов как у здорового человека, так и при различных патологических состояниях, выделяют различные иммунофенотипические субпопуляции клеток [10], однако характеристики этих субпопуляций не отражают напрямую их функций.

Нейтрофилы демонстрируют способность проявлять разнообразные, порой антагонистические варианты воздействия на другие клетки иммунной системы, что свидетельствует об их гетерогенности [3], способствуя выполнению нейтрофилами разнообразных функций в системе гомеостаза и при ряде патологических ситуаций [6]. Состав субпопуляций нейтрофилов зависит от стадии и активности конкретного заболевания, может иметь диагностическое значение и быть объектом терапевтического воздействия [7]. С учетом изложенного целью исследования являлось изучение факторов, оказывающих влияние на кислородзависимые функции нейтрофилов при анкилозирующем спондилите (АС).

Материалы и методы

Обследовано 82 пациента с АС, в возрасте от 27 до 69 лет (в среднем 50,2±9,1 года), в том числе 63 (76,8%) мужчины и 19 (23,2%) женщин. Группу контроля составили 25 относительно здоровых доноров, сопоставимых по полу и возрасту с группой наблюдения. Работа прошла этическую экспертизу. Дизайн исследования – открытое одноцентровое нерандомизированное проспективное исследование. Исследование состояло из стационарного и амбулаторного этапов: больные обследовались при поступлении в стационар (D1), через 14 дней (D14) и через 90 дней (D90).

Диагноз АС устанавливался на основании модифицированных Нью-Йоркских критериев и классификационных критериев Европейской группы по изучению спондилоартритов. Учитывались варианты начала, характер течения и форма заболевания, наличие системных проявлений, а также степень активности и тяжесть патологического процесса, определяемые по индексам BASDAI и BASFI.

Функциональную активность (ФА) нейтрофилов исследовали хемилюминесцентным методом [4]. Функциональный резерв нейтрофилов (ФРН) оценивали по коэффициентам активации, которые рассчитывали как отношение индуцированного взвесью убитых нагреванием клеток Staphylococcus aureus (штамм р-209) показателя хемилюминесценции к спонтанному.

Статистическая обработка данных проводилась при помощи пакета прикладных программ Statistica 10.0 (StatSoft Inc., США). Осуществлялась проверка нормальности распределения количественных признаков. Для сравнения двух независимых групп по одному признаку применяли критерий ÷². При установлении принятого нормального диапазона значений для количественных признаков использовалось процентильное определение нормы, основанное на измерениях, предпринятых в здоровой популяции. Определен принятый нормальный диапазон значений для показателя спонтанной хемилюминесценции, отражающего общую продукцию нейтрофилами свободных радикалов кислорода. На основании принятого нормального диапазона выделены группы с низким, среднем и высоким ФРН. Для определения факторов, оказывающих влияние на кислородзависимый метаболизм нейтрофилов, применялся мультиномиальный логистический регрессионный анализ. Критическое значение уровня статистической значимости составляло 5,0%.

Результаты и обсуждение

Наиболее постоянные клинические признаки АС – боли в нижней части спины и нарушения функции позвоночника; частые системные проявления – увеит (иридоциклит), аортит, поражение клапанного аппарата сердца, фиброз легких, IgA-нефропатия, амилоидоз с преимущественным поражением почек и кишечника.

Результаты сопоставления клинических и лабораторных данных у больных АС в зависимости от уровня функциональной активности нейтрофилов не выявили статистически значимых различий этих показателей у пациентов со средним и высоким уровнем ФРН (табл. 1).

 

Таблица 1. Частота обнаружения клинико-лабораторных признаков (n (%)) у больных АС (n = 82) в зависимости от уровня функциональной активности нейтрофилов (ФРН)

Table 1. Frequency of detection of clinical and laboratory signs (n (%)) in patients with AS (n = 82) depending on the level of functional activity of neutrophils (FRN)

Показатель Index	I. Средний ФРН I. Average FNR (n = 10)	II. Высокий ФРН II. High FNR (n = 72)	p
СОЭ > 20 мм/ч ESR > 20 mm/h	5 (50,0)	24 (33,3)	0,49
СРБ > 5 мг/л CRP > 5 mg/L	1 (10,0)	11 (15,2)	0,97
IgA > 3,5 г/л IgA > 3.5 g/L	0 (0)	25 (34,7)	0,06
IgM > 2,5 г/л IgM > 2.5 g/L	3 (30,0)	41 (56,9)	0,21
IgG > 18 г/л IgG > 18 g/L	0 (0)	0 (0)	–
ЦИК > 65 ед. опт. пл. CIC > 65 unit w. p.	1 (10,0)	7 (9,7)	0,59
Alb < 35 г/л Alb < 35 g/L	0 (0)	0 (0)	–
Hb < 120 г/л Hb < 120 g/L	0 (0)	0 (0)	–
BASDAI > 4,0 баллов BASDAI > 4.0 points	9 (90,0)	41 (56,9)	0,09
Симптом Форестье Symptom Forestier	6 (60,0)	32 (44,4)	0,56
Проба Шобера < 5 см Sample Schobera < 5 сm	9 (90,0)	57 (79,1)	0,70
Артрит Arthritis	9 (90,0)	41 (56,9)	0,09
Поражение сердца Disease of Heart	0 (0)	4 (5,5)	0,98
Поражение легких Disease of Lung	1 (10,0)	10 (13,8)	0,87
Поражение почек Disease of Kidney	0 (0)	15 (20,8)	0,24
Поражение ЖКТ Disease of Stomach and intestines	0 (0)	4 (5,5)	0,98
Лейкоцитоз Leucocytosis	2 (20,0)	10 (13,8)	0,97
Лейкопения Leukopenia	0 (0)	9 (12,5)	0,52

 

Среди лабораторных показателей у большинства больных АС со средним и высоким ФРН были повышены уровни СОЭ, СРБ, IgM; отмечалась тенденция (p = 0,06) к повышению IgA у больных АС с высоким ФРН. На начальном этапе наблюдения у большинства больных выявлялись симптомы Форестье, проба Шобера, артрит, лейкоцитоз.

Результаты мультиномиального логистического регрессионного анализа, где в качестве независимой переменной выступает функциональная активность нейтрофилов (средняя и высокая), а к зависимым переменным отнесена активность АС (1, 2, 3) свидетельствуют о наличии связи между ФРН и активностью заболевания. Коэффициент регрессии (F = 4,89) значим на уровне p = 0,028. Аналогичным образом проведен анализ с такими клиническими показателями, как стадия, течение и форма, который не выявил статистически значимой зависимости от функциональной активности нейтрофилов.

Исследование метаболической активности нейтрофилов при динамическом наблюдении выявило группу пациентов (n = 6), в которой обнаружена стабилизация показателей ФРН на фоне терапии с достижением принятого нормального уровня кислородзависимого метаболизма, что расценивалось как положительная динамика.

При проведении факторного анализа в группе пациентов с положительной динамикой ФРН были исследованы факторы, оказывающие влияние на кислородзависимый метаболизм нейтрофилов.

Совокупный уровень объясненной дисперсии на уровне фактора 4 достигал приемлемо высокого значения (57,9%). По результатам факторного анализа установлено, что наибольший вклад в процесс стабилизации метаболической активности нейтрофилов вносят возраст пациентов, скорость оседания эритроцитов, гамма-глобулины, общий холестерин, холестерин ЛПНП.

Для определения характера влияния различных показателей на ФРН у больных АС был проведен многомерный логистический регрессионный анализ (табл. 2).

 

Таблица 2. Результаты многомерного логистического регрессионного анализа в группе больных АС (n = 6) с положительной динамикой функционального резерва нейтрофилов (ФРН)

Table 2. Results of Multivariate Logistic Regression Analysis in a Group of AS Patients (n = 6) with Positive Dynamics of Indicators Functional neutrophil reserve (FNR)

Показатель Index	Beta	St. Err. of Beta	B	St. Err. of B	t(55)	p-value
Intercpt			0,52	0,49	1,04	0,30
Возраст Age	-0,24	0,11	-0,01	0,01	-2,21	0,031
Стадия Stage	0,26	0,11	0,15	0,07	2,25	0,028
Лейкоциты Leukocytes	0,15	0,12	0,02	0,02	1,30	0,19
СОЭ ESR	-0,02	0,11	-0,01	0,01	-0,16	0,86
â-глобулины â-globulins	-0,09	0,10	-0,01	0,01	-0,85	0,39
ã-глобулины ã-globulins	-0,12	0,10	-0,01	0,01	-1,13	0,26
Калий K	-0,11	0,10	-0,07	0,08	-0,97	0,33
Магний Mg	-0,02	0,10	-0,01	0,01	-0,16	0,87
Холестерин Cholesterol	0,17	0,14	0,04	0,03	1,18	0,24
ЛПНП Low-density lipoproteins	0,03	0,14	0,01	0,04	0,18	0,85
ЦИК CIC	-0,30	0,12	-0,01	0,01	-2,53	0,014

 

В группе больных АС с положительной динамикой показателей ФРН установлено, что наибольшим влиянием на ФРН обладал возраст пациентов, стадия заболевания и уровень циркулирующих иммунных комплексов.

Возраст и пол, по данным литературы, существенно влияют на транскрипционный ответ большинства генов, связанных с иммунной системой, причем возраст играет более существенную роль в стимуляции иммунного ответа по сравнению с полом и является фундаментальной характеристикой иммунной системы [5]. Более молодой возраст является предиктором позитивного клинического ответа на лечение ингибиторами фактора некроза опухоли (TNFá) у пациентов с АС, что может быть опосредовано TNFá-продуцирующими CD8-клетками [11].

Показано, что активация нейтрофилов, связанная с рядом аутоиммунных ревматических заболеваний, опосредована циркулирующими иммунными комплексами. Участие Toll-подобных рецепторов в активации нейтрофилов в ходе процессов утилизации иммунных комплексов остается неясным, однако активация TLR7/8 иммунными комплексами приводит к фурин-зависимому протеолитическому расщеплению N-концевой части FcgRIIA, вызывая переход нейтрофилов от фагоцитоза к нетозу [8], вызывая агрегацию нейтрофилов с тромбоцитами с образованием тромбов, содержащих нейтрофилы, внеклеточную ДНК, цитруллинированный гистон H3 и тромбоциты in vivo, в то время как истощение нейтрофилов отменяет образование тромбов [9]. Расщепление FcgRIIA нейтрофилами приводит к нарушению общего клиренса циркулирующих иммунных комплексов и увеличению выработки C5a комплемента. Полученные ex vivo активированные нейтрофилы демонстрируют аналогичное расщепление FcgRIIA, которое коррелирует с активностью заболевания [8].

Заключение

Проведенные исследования демонстрируют существование при АС феномена функциональной гетерогенности нейтрофилов, характеризующегося преобладанием клеток с высокой функциональной активностью и отсутствием клеток, обладающих низкой метаболической активностью. Функциональная гетерогенность нейтрофилов является фактором, связанным с активностью заболевания, и имеет самостоятельное клинико-патогенетическое значение.

Об авторах

Б. Г. Карян

ГБУЗ Ярославской области «Областная клиническая больница»

Email: nikolay1@gmail.com

врач-кардиолог

Россия, Ярославль

М. В. Ильин

ФГБОУ ВО «Ярославский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения РФ

Email: nikolay1@gmail.com

д.м.н., профессор, заведующий кафедрой терапии имени профессора Е.Н. Дормидонтова

Россия, Ярославль

В. А. Романов

ФГБОУ ВО «Ярославский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения РФ

Email: nikolay1@gmail.com

д.м.н., профессор, заведующий кафедрой микробиологии с вирусологией и иммунологией

Россия, Ярославль

Н. В. Романова

ФГБОУ ВО «Ярославский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения РФ

Email: nikolay1@gmail.com

д.м.н., доцент, заведующая кафедрой кожных и венерических болезней

Россия, Ярославль

Н. В. Семечкин

ФГБОУ ВО «Ярославский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения РФ

Автор, ответственный за переписку.
Email: nykolay1@gmail.com

к.м.н., старший преподаватель кафедры микробиологии с вирусологией и иммунологией

Россия, Ярославль

Е. Г. Лилеева

ФГБОУ ВО «Ярославский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения РФ

Email: nikolay1@gmail.com

к.м.н., заведующая базовой кафедрой инновационной фармации

Россия, Ярославль

Список литературы

Дополнительные файлы