Оценка уровней IL-6 и IL-8 при внебольничной пневмонии у детей

Полный текст

Введение

В современной педиатрической практике заболеваемость внебольничной пневмонией (ВП) связана с повышенной смертностью, высокой частотой госпитализаций, длительным пребыванием в стационаре и частым развитием осложнений [3]. Ранняя диагностика ВП может способствовать принятию верных клинических решений и улучшению прогноза. Для лабораторной оценки тяжести заболевания и прогнозирования его течения в клинической практике используются такие биомаркеры, как количество лейкоцитов, уровни прокальцитонина (PCT) и С-реактивного белка (CRP) в сыворотке крови [4]. Однако использование традиционных биомаркеров имеет ограниченное применение для диагностики и прогнозирования течения ВП у детей. Актуальным является поиск информативных индикаторов, позволяющих в дополнение к клинической оценке существенно улучшить диагностику и тактику ведения детей с ВП, а также уменьшить неблагоприятные исходы, связанные с этим заболеванием. Такими маркерами могут стать цитокины, которые являются регуляторами иммунного ответа и играют существенную роль в патогенезе воспаления при ВП у детей [1].

Цитокины являются важнейшим связующим звеном между различными системами организма: иммунной, эндокринной, нервной, кроветворной, и осуществляют их взаимодействие в развитии реакций воспаления и иммунитета. Ведущими медиаторами инфекционного воспаления являются интерлейкин 6 (IL-6) и интерлейкин 8 (IL-8) [5].

IL-6 играет ключевую роль в регуляции как иммунных ответов, так и воспалительных реакций [7, 9]. В процессе инфицирования и повреждения тканей IL-6 реагирует быстрее, чем лейкоциты и CRP [6]. Ряд авторов предлагает использовать данный маркер для прогнозирования течения пневмонии микоплазменной и аденовирусной этиологии у пациентов детского возраста [8, 10]. В некоторых исследованиях показано повышение уровня IL-6 при тяжелых пневмониях у детей [1].

В развитии воспалительного процесса активно участвует IL-8. Обладая высокой хемоаттрактантной активностью, он индуцирует хемотаксис лейкоцитов с последующей дегрануляцией нейтрофилов, вызывает выделение гистамина тучными клетками и стимулирует ангиогенез [5]. Предпринимаются попытки оценки изменений уровня IL-8 у детей с ВП [2].

Однако данных, подтверждающих ценность определения уровней IL-6 и IL-8 для диагностики, оценки тяжести и прогноза ВП у детей недостаточно.

Цель исследования – оценить уровни IL-6 и IL-8 в сыворотке крови у детей с ВП с учетом тяжести заболевания и проанализировать взаимосвязи этих параметров с характером патологии и биомаркерами системного воспаления.

Материалы и методы

Под наблюдением находились 37 детей с верифицированным согласно клиническим рекомендациям диагнозом «внебольничная пневмония». Критерии включения: возраст от 1 мес. до 17 лет 11 мес., верифицированный согласно клиническим рекомендациям диагноз «ВП», отсутствие антибактериальной терапии на амбулаторном этапе. Критерии исключения: возраст младше 1 мес. и/или старше 17 лет 11 мес., антибактериальная терапия на амбулаторном этапе, наличие заболеваний бронхолегочной системы и сопутствующей патологии, оказывающей влияние на респираторную функцию, наличие других воспалительных заболеваний. Клинико-лабораторное обследование больных и диагностику у них ВП осуществляли в соответствии с действующими клиническими рекомендациями [4]. Средний возраст больных составил 10,8±5,5 лет, девочек с ВП было – 17 (45,9%), мальчиков – 20 (54,1%). Обследованные были разделены на 2 группы: 1 – пациенты с тяжелой ВП (n = 13) и 2 – пациенты с нетяжелой ВП (n = 24). Вакцинальный анамнез пациентов в обеих группах существенно не отличался: 6 (46,2%) детей 1-й группы и 10 (41,7%) детей 2-й группы были привиты от пневмококковой инфекции, 5 (38,5%) и 6 (25,0%) соответственно – от гемофильной инфекции и 1 (7,7%) и 3 (12,5%) – от гриппа.

У всех пациентов с ВП при госпитализации осуществляли забор крови и определение в сыворотке крови концентраций IL-6, IL-8 и PCT методом гетерогенного иммуноферментного анализа (гИФА) с использованием коммерческих наборов Human IL-6 (Interleukin 6) ELISA Kit, Human IL-8 (Interleukin 8), Human PCT (Procalcitonin) (ELISA Kit (Wuhan Fine Biotech Co., Ltd (FineTest), Китай). Светопоглощение измеряли при 450 нм на иммуноферментном планшетном анализаторе Stat Fax 2100 (Awareness Technology, США). Концентрации в сыворотке крови интерлейкинов выражали в пг/мл, PCT – в нг/мл.

Определение уровня CRP в сыворотке крови осуществляли иммунотурбидиметрическим методом, используя наборы реагентов фирмы DiaSys (Германия). Измерения проводились на биохимическом анализаторе Sapphire 400 Premium (Япония). Концентрацию в сыворотке крови CRP выражали в мг/мл.

Количество лейкоцитов и нейтрофилов в крови пациентов оценивали по результатам общего анализа крови.

Статистическая обработка полученных данных осуществлялась с помощью пакета прикладных программ GraphPad Prism8. Для сравнения независимых выборок использовался критерий Манна–Уитни. Различия сравниваемых показателей принимались за достоверные при р < 0,05. Для выявления корреляционных взаимосвязей между признаками рассчитывали ранговые коэффициенты корреляции Спирмена (r) с оценкой уровня значимости (p).

Исследование соответствует положениям Хельсинкской декларации Всемирной медицинской ассоциации об этических принципах проведения медицинских исследований с участием людей в качестве субъектов (2000), одобрено комитетом университета по этике (протокол № 5 заседания ЛЭК от 7.11.2023), от всех участников было получено информированное добровольное согласие. Авторский коллектив выражает благодарность руководству университета и сотрудникам ЦНИЛ за помощь в проведении исследования.

Результаты и обсуждение

Дети с ВП независимо от тяжести заболевания поступали в стационар на 6-7-е сутки от появления первых симптомов патологии. В клинической картине пациентов с ВП обеих групп преобладали симптомы поражения респираторного тракта и интоксикации. Однако у детей с тяжелым течением ВП (1-я группа) в сравнении с пациентами 2-й группы (нетяжелая ВП) достоверно чаще встречались такие симптомы интоксикации, как слабость (92,3 против 68,2%, p = 0,038), тахикардия (89,5 против 37,5%, p < 0,0001) и снижение аппетита (76,9 против 46,6%, p = 0,006), а также наблюдались проявления дыхательной недостаточности в виде снижения сатурации < 95% (53,8 против 4,2%, p < 0,0001), одышки смешанного типа с участием в акте дыхания вспомогательной мускулатуры (76,9 против 16,7%, p < 0,0001) и тахипноэ (68,4 против 25,0%, p < 0,0001).

При оценке уровней исследуемых интерлейкинов (IL-6 и IL-8) в сыворотке крови пациентов с ВП на момент госпитализации выявлена их зависимость от характера данной патологии – сывороточные концентрации обоих интерлейкинов были существенно выше у детей с тяжелым течением ВП по сравнению с больными с нетяжелой ВП. Так, при поступлении в стационар уровень IL-6 у детей 1-й группы оказался в 2,2 раза выше, чем у детей 2-й группы (32,8 (24,1-41,7) против 15,0 (8,5-20,0) пг/мл), p < 0,0001 (рис. 1). При этом концентрация IL-8 у пациентов 1-й группы в 3,6 раз превышала аналогичный показатель у больных 2-й группы (80,9 (45,6-92,7) против 22,3 (11,0-33,0) пг/мл), p < 0,0001 (рис. 2).

 

Рисунок 1. Уровень IL-6 в сыворотке крови у детей с внебольничной пневмонией

Примечание. Ось ординат – концентрация IL-6 (пг/мл).

Figure 1. The level of IL-6 in the blood serum of children with community-acquired pneumonia

Note. Ordinate axis, IL-6 concentration (pg/mL).

 

Рисунок 2. Уровни IL-8 в сыворотке крови у детей с внебольничной пневмонией

Примечание. Ось ординат – концентрация IL-8 (пг/мл).

Figure 2. The level of IL-8 in the blood serum of children with community-acquired pneumonia

Note. Ordinate axis, IL-8 concentration (pg/mL).

 

При проведении корреляционного анализа по Спирмену выявлено наличие прямых корреляционных связей средней силы между тяжестью ВП и сывороточными уровнями IL-6 (r = 068, р < 0,0001) и IL-8 (r = 0,57, р < 0,0001).

При анализе лабораторных критериев системного воспаления установлено, что у детей с тяжелой ВП при поступлении в стационар большинство показателей существенно превышали норму, в то время как у детей с нетяжелой ВП они были существенно ниже, а многие из них находились в пределах референсных значений. Так, у детей 1-й группы при поступлении количество лейкоцитов достигало 15,1 (9,4-18,4) × 10⁹/л, что почти в 2,5 раза превышало показатель детей 2-й группы – 6,3 (4,6-7,8) × 10⁹/л (p = 0,002). Та же закономерность отмечалась и со стороны абсолютного количества нейтрофилов: у пациентов 1-й группы оно было в 2 раза выше, чем у пациентов 2-й группы (9,1 (6,6-13,3) × 10⁹/л и 4,3 (3,2-6,4) × 10⁹/л соответственно, p = 0,004). Концентрация PCT в сыворотке крови пациентов 1-й группы составила 1,02 (0,78-4,70) нг/мл, более чем в 3 раза превышая уровень PCT у больных 2-й группы – 0,31 (0,26-0,47) нг/мл (p < 0,0001). Уровень CRP также был в 1,7 раза выше у детей 1-й группы по сравнению с детьми 2-й группы (48 (24-96) против 28 (24-48) мг/л), однако данная разница была статистически не значима (p = 0,904).

Эти данные указывали на развитие системной воспалительной реакции у детей с тяжелым течением ВП, что подтверждалось выявленными корреляционными связями тяжести патологии с лейкоцитозом/нейтрофилезом (r = 0,65/0,63, р < 0,001) и концентрацией PCT в сыворотке крови (r = 0,75, р < 0,001).

Кроме того, при проведении корреляционного анализа по Спирмену выявлено наличие достоверных корреляционных взаимосвязей изученных интерлейкинов (IL-6 и IL-8) как между собой (r = 0,49, р = 0,002), так и с другими изученными биомаркерами системного воспаления. В частности, уровень IL-6 коррелировал с лейкоцитозом (r = 0,42, р = 0,009), абсолютным количеством нейтрофилов (r = 49, р = 0,002) и сывороточной концентрацией PCT (r = 0,53, р < 0,001), а уровень IL-8 – с концентрациями PCT (r = 0,49, р = 0,002) и CRP (r = 0,35, р < 0,05). Полученные данные согласуются с результатами исследований ряда авторов, которые свидетельствовали об индикаторной ценности сывороточных уровней IL-6 и IL-8, отражающих тяжесть течения ВП у детей и взрослых [2, 8, 9].

Выявленные взаимосвязи указывают на вовлеченность данных интерлейкинов в развитие ВП на фоне системной воспалительной реакции, ассоциированной с данной патологией. Считается, что кратковременная экспрессия IL-6 способствует защите клеток хозяина от инфекций и повреждений тканей, стимулируя иммунный ответ острой фазы и кроветворение, а при восстановлении гомеостаза его синтез прекращается [7]. Наши данные указывают на то, что у детей с тяжелой ВП сывороточный уровень IL-6 значительно повышался, как и концентрация IL-8, который, являясь мощным хемоаттрактантом, стимулирует фагоцитарную активность иммунокомпетентных клеток [5]. Очевидно, выявленная корреляционная взаимосвязь между данными интерлейкинами указывает на их синергидное действие при развитии ВП. Полученные данные в дальнейшем могут быть использованы при разработке персонифицированных алгоритмов диагностики и прогнозирования характера течения ВП у детей.

Выводы

1. Полученные результаты и их анализ свидетельствуют о том, что развитие тяжелой ВП у детей сопряжено с повышением в сыворотке крови уровней таких провоспалительных цитокинов, как IL-6 и IL-8, а также изученных лабораторных показателей системной воспалительной реакции, в том числе лейкоцитоза, концентрации PCT и CRP.
2. Выявленные корреляционные взаимосвязи уровней изученных интерлейкинов с тяжестью ВП у детей и лабораторными индикаторами системной воспалительной реакции указывают на их патогенетическую причастность к развитию неблагоприятного течения данной патологии.
3. Выявленные изменения уровней IL-6 и IL-8 в сыворотке крови у детей с ВП позволяют рассматривать данные индикаторы в качестве перспективных биомаркеров для оценки тяжести ВП у пациентов детского возраста. Полученные данные в дальнейшем могут быть использованы при разработке персонифицированных алгоритмов диагностики и прогнозирования характера течения ВП у детей.

Об авторах

Наталья Александровна Аникеева

ФГБОУ ВО «Рязанский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова» Министерства здравоохранения РФ

Автор, ответственный за переписку.
Email: natasha782@inbox.ru

к.м.н., доцент кафедры факультетской и поликлинической педиатрии

Россия, г. Рязань

А. Ю. Жулева

ФГБОУ ВО «Рязанский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова» Министерства здравоохранения РФ

Email: natasha782@inbox.ru

ассистент кафедры факультетской и поликлинической педиатрии

Россия, г. Рязань

Н. А. Белых

ФГБОУ ВО «Рязанский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова» Министерства здравоохранения РФ

Email: natasha782@inbox.ru

д.м.н., заведующая кафедрой поликлинической педиатрии

Россия, г. Рязань

Ю. В. Абаленихина

ФГБОУ ВО «Рязанский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова» Министерства здравоохранения РФ

Email: natasha782@inbox.ru

д.м.н., профессор кафедры биологической химии, ведущий научный сотрудник лаборатории изучения фармакокинетики лекарственных веществ центральной научно-исследовательской лаборатории 

Россия, г. Рязань

Е. С. Паринская

ГБУ РО «Городская клиническая больница № 11»

Email: natasha782@inbox.ru

заведующая клинико-диагностической лабораторией

Россия, г. Рязань

Список литературы

Дополнительные файлы