Введение к работе
Актуальность проблемы. В настоящее время известно боле 50 различных заболеваний (в среднем от 5% до 10% всех заболеваний терапевтического профиля), которые сопровождаются формированием выпота в плевральной полости [Фрисс С.А., 2003; Стогова Н.А., 2010; Салина Т.Ю., Морозова Т.И., 2011]. Туберкулезный экссудативный плеврит (ТЭП) занимает одно из первых мест в этиологической структуре плевральных выпотов и составляет от 33% до 53% случаев экссудативного плеврита. Воспаление плевральных листков и накопление экссудата в плевральной полости в большинстве случаев сопутствует туберкулезу легких, однако возможно развитие изолированного туберкулезного плеврита. В структуре заболеваемости туберкулезом органов дыхания ТЭП составляет около 14% [Мякишева Т.В., Рашкевич Е.Е., 2011; Савилов Е.Д. и соавт., 2011].
Для диагностики экссудативного плеврита наряду с плевральной пункцией, пункционной биопсией париетальной плевры, посевами мокроты и экссудата на питательные среды, проведением ПЦР-анализа, в обязательный диагностический минимум должны входить и иммунологические исследования. В настоящее время в клинике применяются туберкулиновые пробы (в том числе внутриплевральная провокационная проба) и иммуноферментный анализ для выявления специфических противотуберкулезных антител [Стогова Н.А., 2002; Воронкова О.В. и соавт., 2007; Даренская С.Д. и соавт., 2008]. Но, несмотря на столь широкий арсенал средств, диагностика туберкулезного плеврита остается сложной и трудоемкой.
В первую очередь это связано с тем, что результативность бактериологического метода определения микобактерий туберкулеза (МБТ) в экссудате составляет 5-8%, микроскопического – менее 1% [Ширинкина А.Е., 2009]. В ряде случаев установить туберкулезную этиологию плеврита невозможно, поэтому, как правило, используют пробную терапию. Однако при инфицировании лекарственно-устойчивыми МБТ лечение плеврита оказывается неэффективным, а само заболевание характеризуется затяжным течением, развитием эмпиемы плевры и большими остаточными изменениями после основного курса химиотерапии.
В настоящее время особое внимание уделяется изучению иммунобиологических свойств плевры [Демьянов А.В., Котов А.Ю., 2003; Шаимова В.А., 2005; Даренская С.Д. и соавт., 2008; Зимина В.Н. и соавт., 2011; Павлунин А.В., Шпрыкова А.С., 2012]. Известно, что при воспалении плевральных листков в экссудате определяются практически все иммунокомпетентные клетки, от функциональной активности которых зависит реализация иммунного ответа и эффективность элиминации возбудителя из организма [Диденко Г.В. и соавт., 2003; Schierloh P. et al., 2005; Yokoyama T. et al., 2005; Vignali D.А., Collison L.W., 2008; Li H., Yang L., 2012]. Наряду с тем, что при туберкулезном плеврите главные события разворачиваются, как правило, в очаге поражения, основополагающее значение в формировании специфической антимикобактериальной реактивности макроорганизма отводится циркулирующим лимфоцитам и фагоцитам, способным оказывать бактерицидное действие [Allen S.S., McMurray D.N., 2003; Hiraki A. et al., 2003; Lee J.S. et al., 2003; Yokoyama T. et al., 2005; Стогова Н.А., Тюхтин Н.С., 2007; Witherden D.A., Havran W.L., 2011; Li H., Yang L., 2012 ]. В сложных случаях диагностики иммунологические и биохимические маркеры специфического воспаления плевры могут оказаться важным диагностическим инструментом, который позволит проводить высокоэффективную верификацию туберкулезного плеврита, особенно в случае отрицательных результатов на определение МБТ в экссудате при наличии других косвенных (клинических, рентгенологических) признаков туберкулезного процесса.
Цель исследования: выявить особенности патогенеза экссудативных инфекционных плевритов в зависимости от этиологии и определить на их основе критерии для верификации туберкулезного плеврита.
Задачи исследования:
-
Охарактеризовать патогенетические факторы, определяющие особенности клеточного состава, иммунологических (CD-субпопуляционный состав лимфоцитов, содержание цитокинов) и биохимических показателей периферической и плеврального экссудата крови у больных с экссудативным плевритом в зависимости от этиологии воспаления плевры.
-
Определить особенности цитологических, иммунологических и биохимических изменений в периферической крови и плевральном экссудате у больных с различными вариантами туберкулезного экссудативного плеврита (МБТ-позитивный/МБТ-негативный).
-
На основании данных об особенностях цитологических и биохимических показателей и изменений цитокинового состава периферической крови и плеврального экссудата определить наиболее информативные параметры для дифференциальной диагностики туберкулезного (МБТ-негативного) экссудативного плеврита.
Научная новизна. Впервые определены особенности клеточного состава, цитокинового профиля и биохимических параметров периферической крови и плеврального экссудата у больных с различными этиологическими вариантами инфекционного плеврита.
Получены новые данные о том, что в основе изменений лейкоцитарного состава периферической крови и плевральной жидкости у больных с туберкулезным экссудативным плевритом лежит избирательная миграция из крови в плевральную полость CD4+- и CD8+-субпопуляций Т-лимфоцитов на фоне высокого содержания IL-2 и TNF в крови. Установлено, что биохимические показатели крови и плеврального экссудата при плевритах туберкулезной и нетуберкулезной этиологии являются сходными, характеризующимися гипопротеинемией на фоне увеличения в плевральной жидкости (по отношению к параметрам крови) содержания белка, активности лактатдегидрогеназы и низкой концентрации глюкозы.
Приоритетными являются данные об особенностях иммунологических и биохимических параметров периферической крови и плеврального экссудата у больных с различными вариантами ТЭП (МБТ-позитивный/МБТ-негативный). Показано, что лимфоцитоз в плевральной жидкости при МБТ-позитивном ТЭП сочетается с высоким содержанием CD4+ Т-лимфоцитов и IL-2, тогда как в плевральной жидкости при МБТ-негативном варианте ТЭП определяется высокое содержание CD8+ Т-лимфоцитов, CD16+ NK-клеток и IFN, что свидетельствует о доминировании факторов цитотоксичности.
Впервые установлено, что иммунологические и биохимические показатели периферической крови и плеврального экссудата могут быть испльзованы для дифференциальной диагностики этиологического варианта инфекционного экссудативного плеврита (с точностью более 98%).
Практическое и теоретическое значение работы. Полученные в результате исследования данные фундаментального характера расширяют представления о специфических изменениях иммунологических и биохимических параметров периферической крови и плевральной жидкости при туберкулезном экссудативном плеврите. Результаты исследования могут быть использованы для разработки алгоритмов комплексной дифференциальной диагностики плевритов неясной этиологии. Использование подобных диагностических алгоритмов у больных с плевральным выпотом представляется наиболее актуальным в случае отрицательных результатов на определение M. tuberculosis в экссудате при наличии или отсутствии иных (клинических, рентгенологических) признаков туберкулеза органов дыхания. В соответствии с дискриминантной моделью наиболее информативными переменными для верификации плеврита туберкулезной этиологии являются относительное (%) содержание лимфоцитов и концентрация IL-4 в крови, уровень IL-2 и белка в плевральной жидкости, в то время как для дифференциации МБТ-негативного и нетуберкулезного плевритов наиболее информативным является комплекс показателей, характеризующих общее количество лейкоцитов, относительное содержание лимфоцитов в крови в сочетании с определением в ней числа клеток, экспрессирующих поверхностные маркеры CD4 (%) и CD16 (109/л), а также концентрацию белка в плевральной жидкости.
Положения, выносимые на защиту:
-
При выпотных плевритах клеточный и цитокиновый состав крови и плевральной жидкости различается в зависимости от этиологии воспаления плевры, что связано с избирательной миграцией клеток из крови при экссудации.
-
Специфическим проявлением МБТ-позитивного туберкулезного экссудативного плеврита является развитие эозинофильной реакции крови. Лимфоцитоз в плевральной жидкости сопряжен с высоким содержанием в экссудате CD4+ Т-лимфоцитов и IL-2 и более выражен, чем при МБТ-негативном экссудативном туберкулезном плеврите, для которого характерны преобладание в экссудате CD8+ Т-лимфоцитов и высокая концентрация IFN при низком содержании цитокина в крови.
-
Комплексное определение иммунологических и биохимических параметров периферической крови и плеврального экссудата позволяет дифференцировать нетуберкулезный и туберкулезный (в том числе МБТ-негативный) экссудативный плеврит.
Реализация и апробация работы. Результаты и основные положения работы обсуждались на IV Конгрессе молодых ученых и специалистов «Науки о человеке», г. Томск, 2008; научной конференции, посвященной 120-летию кафедры физиологии СибГМУ «Нейрогуморальные механизмы регуляции висцеральных органов и систем в норме и при патологии», г. Томск, 2009; XV Межгородской научной конференции молодых ученых «Актуальные проблемы патофизиологии», г. Санкт-Петербург, 2009; VIII Российско-германской научно-практической конференции форума Коха и Мечникова «Новые горизонты: инновации и сотрудничество в медицине и здравоохранении», г. Новосибирск, 2009; Всероссийской 68-ой студенческой научной конференции им. Н.И. Пирогова, г. Томск, 2009; XVI Межгородской научной конференции молодых ученых «Актуальные проблемы патофизиологии», г. Санкт-Петербург, 2010; на научно-образовательных семинарах «Патофизиология системы крови и иммунитета» в Сибирском центре компетенции по борьбе с инфекционными заболеваниями им. И.И. Мечникова и Р. Коха ГБОУ ВПО СибГМУ Минздрава России (Томск, 2010 – 2013), на научных семинарах кафедр патофизиологии, фтизиатрии и пульмонологии ГБОУ ВПО СибГМУ Минздрава России (Томск, 2009 – 2013).
Исследования проведены при финансовой поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации в рамках Федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2012 годы» (Государственный контракт №16.512.11.2046 от 14.02.2011 по теме «Разработка комплекса молекулярно-генетических маркеров дизрегуляции иммунного ответа на Mycobacterium tuberculosis для оптимизации диагностики и коррекции вторичной иммунологической недостаточности при туберкулезе легких», руководитель – профессор О.И. Уразова).
Результаты работы внедрены в учебный процесс кафедр патофизиологии (в тематических разделах «Патофизиология иммунитета», «Воспаление»), фтизиатрии и пульмонологии (в тематическом разделе «Патофизиология туберкулезного воспаления») ГБОУ ВПО СибГМУ Минздрава России.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 работ, из них 6 – в журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ.
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 113 страницах машинописного текста и состоит из введения, четырёх глав, выводов и списка литературы. Работа иллюстрирована 4 рисунками и 13 таблицами. Библиографический указатель включает 215 источников, из них 129 отечественных и 86 зарубежных.
