Введение к работе
Актуальность исследования.
Иксодовый клещевой боррелиоз (ИКБ) – природно-очаговое трансмиссивное инфекционное заболевание, вызываемое спирохетами рода Borrelia и передаваемое иксодовыми клещами (Лобзин Ю.В. и соавт., 2000). Впервые ИКБ был диагностирован в США в 1975 г., а в настоящее время заболевание широко распространено и в других странах (Ананьева Л.П. и соавт., 2000; Лобзин Ю.В. и соавт., 2000; Лукашова Л.В. и соавт., 2006). В России эндемичным очагом является Западная Сибирь, где наибольшая заболеваемость отмечена в Томской области (Козлов С.С., 1999; Ананьева Л.П. и соавт., 2000). В 1997 – 2000 г.г. заболеваемость в данном регионе составляла 65 случаев на 100 тысяч человек, что в два и более раз превышало показатели в остальных эндемичных очагах (Ананьева Л.П. и соавт., 2000). По данным пунктов серопрофилактики г. Томска в 2009 г. с присасыванием клеща обратилось на 1000 человек больше, чем в предыдущем году, увеличилось количество больных острым ИКБ с безэритемной (труднодиагностируемой) формой заболевания.
Данное заболевание нередко принимает хроническое течение с поражением различных органов и систем. Риск хронизации при безэритемном течении ИКБ значительно выше, чем при эритемном, т.к. мигрирующая эритема является отражением активации неспецифического иммунитета (Бабкин А.В., 1998; Лобзин Ю.В. и соавт., 2000; Добкина М.Н. и соавт., 2003; Деконенко Е.П., 2004).
Известно, что иммунная система принимает непосредственное участие не только в элиминации патогена, но и в развитии осложнений основного заболевания. Хроническое течение ИКБ сопровождается системными аутоиммунными расстройствами с развитием Лайм-артрита, хронического атрофического акродерматита, менингоэнцефалита (Лобзин Ю.В. и соавт., 2000; Ананьева Л.П. и соавт., 2003). Отмена аутотолерантности так же, как и отсутствие адекватного иммунного ответа на патоген, возможны вследствие нарушения механизмов цитокиновой регуляции (Симакова А.И. и соавт., 2004).
Механизмы, лежащие в основе хронизации ИКБ до конца не ясны. Предполагается, что хронизация может быть вызвана неадекватным иммунным ответом, ведущим к развитию постинфекционного аутоиммунитета (Sigal L.H., 1997).
Несмотря на то, что боррелии являются внеклеточными патогенами, наиболее эффективным механизмом санации организма от них является Th1 путь иммунного ответа (Ekerfelt C. et al., 2007). В экспериментах с использованием чувствительных и резистентных к боррелиозу мышей (Kang I. et al., 1997), а также в клинических исследованиях (Widhe M. et al., 2004) показано, что благоприятным прогностическим признаком при ИКБ является развитие Th1 иммунного ответа с последующим сдвигом иммунологического баланса в сторону Th2. В этом случае происходит элиминация боррелий без последующего формирования аутоиммунного процесса. Гиперактивация Th1 пути иммунного ответа, сохраняющаяся в отсутствии детектабельного количества боррелиозных антигенов, приводит к развитию хронического течения ИКБ.
Боррелии обладают способностью к антигенной мимикрии, в связи с чем у больных ИКБ выявлена сенсибилизация Т-лимфоцитов к антигенам нервных тканей, синовиальной оболочки, кардиолипину, наличие органо- и тканеспецифических аутоантител (Steere A.C. et al., 2001; Guerau-de-Arellano M. et al., 2002; Bolz D.D. et al., 2004; Kamradt T. et al., 2004).
Изменение толерантности к аутоантигенам возможно вследствие нарушения супрессорных механизмов иммунной регуляции, которая осуществляется регуляторными СD4+СD25+Т-клетками, цитокинами – трансформирующим фактором роста-1 (TGF-1) и IL-10, а также эффекторами иммунных ответов. Отмечено повышение индуцированной боррелиями экспрессии FoxP3 мРНК (специфического маркера регуляторных Т-лимфоцитов) у больных с хроническим ИКБ (Nardelli D.T. et al., 2005). Это может свидетельствовать о повышении количества регуляторных СD4+СD25+-лимфоцитов, обладающих иммуносупрессивной активностью, при хроническом течении боррелиоза (Jarefors S. et al., 2007).
В настоящее время в клинической практике отсутствуют доступные для широкого использования клинико-лабораторные критерии прогнозирования неблагоприятного исхода ИКБ. С учетом доказанного участия иммунопатологических механизмов в хронизации инфекционных процессов, в том числе ИКБ, целесообразной представляется разработка диагностического алгоритма, позволяющего на основе анализа иммунологических параметров в остром периоде заболевания прогнозировать риск развития его хронической формы. Методы иммунологического обследования должны быть доступны, экономически выгодны, легко воспроизводимы в условиях обычной клинико-диагностической лаборатории.
Широкое распространение ИКБ, частота развития хронической формы и высокий риск развития осложнений обуславливают необходимость исследования механизмов формирования хронического течения заболевания с целью разработки клинико-иммунологических критериев, позволяющих прогнозировать риск хронизации и осложнений данного инфекционного процесса и планировать их своевременную профилактику.
Цель исследования: выявить иммунопатогенетические факторы хронизации иксодового клещевого боррелиоза.
Задачи исследования:
-
Оценить изменение количественных показателей иммунного статуса, функциональной активности нейтрофилов и лимфоцитов, а также особенности продукции цитокинов у пациентов с острым и хроническим иксодовым клещевым боррелиозом.
-
Исследовать особенности функционирования нейтрофилов и лимфоцитов в условиях in vitro при остром и хроническом течении иксодового клещевого боррелиоза на фоне стимуляции ультразвуковым лизатом Borrelia garinii.
-
Оценить продукцию ключевых иммунорегуляторных цитокинов (интерлейкина-2, интерлейкина-4, интерферона-, трансформирующего фактора роста-b1) в культуре клеток цельной крови у пациентов с острым иксодовым клещевым боррелиозом в зависимости от исхода инфекционного процесса.
-
Разработать иммунологические критерии, позволяющие прогнозировать риск хронизации иксодового клещевого боррелиоза.
Научная новизна.
Впервые показано, что высокий риск хронизации иксодового клещевого боррелиоза у взрослых пациентов сопряжен с нарушением кислородозависимых механизмов микробицидности нейтрофилов, с угнетением пролиферативной активности лимфоцитов в ответ на неспецифический митогенный стимул и с цитокиновым дисбалансом. Установлено, что у пациентов с высоким риском хронизации иксодового клещевого боррелиоза спонтанная активация кислородозависимых систем микробицидности сегментоядерных нейтрофилов ассоциирована с их высоким цитодеструктивным потенциалом. Слабый пролиферативный ответ лимфоцитов in vitro на неспецифический митоген (фитогемагглютинин), сочетающийся с интенсивным пролиферативным ответом на ультразвуковой лизат Borrelia garinii, в остром периоде иксодового клещевого боррелиоза свидетельствует о предрасположенности к хронизации инфекционного процесса. Вовлечение в корреляционные взаимодействия уровней антиген-стимулированной продукции интерлейкина-4 и трансформирующего фактора роста-b1 является фактором риска хронизации иксодового клещевого боррелиоза у взрослых пациентов.
Теоретическая и практическая значимость.
Полученные результаты расширяют современные представления о патогенезе хронического течения ИКБ, повышают возможности клинико-иммунологической диагностики хронизации данного заболевания и могут быть использованы в клинической практике.
Показана диагностическая ценность оценки пролиферативной активности лимфоцитов под влиянием фитогемагглютинина и ультразвукового лизата Borrelia garinii для верификации диагноза иксодового клещевого боррелиоза.
Проведенные исследования позволили предложить в качестве одного из диагностических критериев иксодового клещевого боррелиоза коэффициент антиген-стимулированной пролиферативной активности лимфоцитов (К).
Результаты нагрузочных тестов с ультразвуковым лизатом Borrelia garinii (НСТ-тест, оценка пролиферативной активности лимфоцитов) и оценки продукции интерферона- и трансформирующего фактора роста-b1 в супернатантах культур клеток цельной крови под влиянием боррелиозного антигена могут быть использованы для прогнозирования хронизации иксодового клещевого боррелиоза.
Предложенные в данном исследовании методы оценки иммунного статуса у пациентов с ИКБ являются экономически выгодными, доступными и легко воспроизводимы в условиях клинико-диагностической лаборатории.
Положения, выносимые на защиту:
-
Изменение функциональной активности кислородозависимых систем биоцидности нейтрофилов является одним из патогенетических факторов хронизации иксодового клещевого боррелиоза.
-
Дисбаланс ключевых иммунорегуляторных цитокинов (интерлейкин-2, интерлейкин-4, интерферон-, трансформирующий фактор рост-b1) в острый период заболевания способствует формированию хронического иксодового клещевого боррелиоза.
-
Комплексная оценка иммунологических показателей на фоне острого иксодового клещевого боррелиоза позволяет прогнозировать риск развития хронического течения заболевания.
Апробация и реализация работы.
Результаты работы используются в учебном процессе кафедр иммунологии и аллергологии, патологической физиологии, а также инфекционных болезней и эпидемиологии ГОУ ВПО СибГМУ Росздрава. По результатам исследования оформлена заявка на изобретение «Способ диагностики иксодового клещевого боррелиоза», приоритетная справка №2009110809 от 24.03.2009.
Основные положения диссертации были доложены и обсуждены на 61-ой Научной конференции студентов и молодых ученых «Актуальные вопросы современной медицины» (Хабаровск, 2004); 59-ой Научно-практической конференции молодых ученых и студентов с международным участием «Актуальные вопросы современной медицинской науки и здравоохранения» (Екатеринбург, 2004); IX Итоговой научно-практической конференции студентов и молодых ученых с международным участием «Молодежь и современная наука в XXI веке» (Киров, 2005); Всероссийской научной конференции с международным участием «Медицинские иммунобиологические препараты в XXI веке: разработка, производство и применение» (Уфа, 2005); Всероссийской научно-практической конференции «Современная ситуация и перспективы борьбы с клещевыми инфекциями» (Томск, 2006); Национальной конференции «Аллергология и клиническая иммунология – междисциплинарные проблемы» (Санкт-Петербург, 2008); Научной конференции с международным участием «Дни иммунологии в Сибири – 2008» (Томск, 2008); VI, VII, VIII и Х Конгрессах молодых ученых и специалистов «Науки о человеке» (Томск 2005; 2006; 2007; 2009).
Публикации.
По теме диссертации опубликовано 19 печатных работ, в том числе 2 статьи – в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК РФ.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 150 страницах машинописного текста и состоит из введения, 3-х глав, заключения, выводов, списка литературы, включающего 182 источника, в том числе 65 отечественных и 117 зарубежных авторов. Текст иллюстрирован 13 таблицами и 10 рисунками.
