Особенности макрофагального звена в динамике ВИЧ-инфекции у детей Шемшура, Андрей Борисович

Введение к работе

Актуальность проблемы. В мире продолжается пандемия СПИДа (Bentley М., 1996). Эта проблема самым серьезным образом обострилась сегодня в России, что связано с экономическими и социальными изменениями в стране (Наркевич М.И., 1997). На фоне уже имеющейся на Юге Российской Федерации большой группы детей, инфіщироваїшьіх парентеральным путем во время вспышки 1988-1989г.г., в последние годы в этом регионе и в сопредельных странах СНГ отмечается бьістрьгіі рост числа новых случаев заражения среди взрослых, что неизбежно приведет к увеличению количества детей, инфицированных ВИЧ трансплацентарно. Однако, несмотря на значительные усилия, до сих пор до конца не расшифрованы интимные механизмы патогенеза ВИЧ-инфекщш, особенности формирования различных вариантов течения заболевания (Rozenberg Z.F., Fauci A.S.,1990, Gougeon M.L.,1995, Cozzi Lepri A., 1995, Just J.J., 1995). Вышеприведенные обстоятельства обусловлшшот возрастающую актуальность исследований в этой области.

Известно, что при ВИЧ-инфекщш прежде всего поражаются иммунокомпетентные клетки, а основным проявлением возникающего иммунодефицита является редукция клеток, обладающих хелперно-тїдукторньшн свойствами (Rosenberg Z., Fauci А., 1989, 1991; Montagnier L., 1992, Ameisen J.C.,1995). Однако, в последние годы, большинство исследователей придают приоритетное значение в нарушегаш функционирования иммунной системы и формировагаш тяжелой иммуносупрессші при этой инфекции изменешіям в макрофагальном звене (Хаитов P.M. с соавт.,1995, Сизякина Л.П. с соавт., 1995, Meltzer М. et al.,1990; Falk S., 1991; Mabondzo A. et al.,1991; Poli G.,1992; Rozenberg Z., 1994).

Макрофага, одними из первых вступающие в контакт с чужеродньвпі антигенами и несущие на своей поверхности, как и Т-хелперы-индукторы, С04-рецепторы, играют ключевую роль в патогенезе ВИЧ-инфекции (HoW. et al.,1994, Mosier D. et al.,1994, Schuitemaker H., 1994). Показано, что они являются клетками-мишенями и, одновременно, резервуаром вируса (O'Brien et al.,1990, Schnizlein et al.,1990, Colman et al.,1992). Воздействие ВИЧ при его активной репродукции в макрофагах, приводит к изменешпо их фагощгшрующих и аптигенпрезентирующих функций и нарушению секреции важнейших моноюшов с последующей дискоординацией работы всей иммунной системы и формированием тяжелого иммунодефицита. Именно с особенностями макрофагальной системы связано формирование

?

"спящей" ішфекцші без выраженного размножения вируса (Innocenti P. et al., 1991., Ratner et al.,1991, Foucliier R. et al.,1994), a начало прогрессирования ВИЧ-шіфскцші сопровождается сменой преобладающего числа моноцитотропных штаммов на лимфотропные (Schuitemaker Н. et al.,1992).

Однако, сведешія о динамике функциональной активности макрофагов, их учаспш в межклеточной кооперации крайне разнообразны и противоречивы. Так, Molina J. et al.,(1990), Longo N. et al., (1991), Aspa J. et al., (1992) указывают на снижение секреции ИЛ-1р и ФНО_а моноцитами в результате прямого цитопатического эффекта ВИЧ. Однако, Aukrust P. et al.,(1995), Llobet P. et al.,(1995), Халдеева H.A.,(1996) сообщают о повышенном содержашш ИЛ-1_Р и ФНО_а у ліщ, ішфицпрованньїх ВИЧ с последующим снижеішем на момент выраженных клинических проявлешш. В то же время, Калинина Н.М. с соавт.,(1992) выявили, что увеличение содержания ИЛ-1_Р и ФНО_а в сыворотке детей, инфшцфоваштых ВИЧ прямо коррелировало со степенью иммуносупрессин. По мнению Fauci А.,(1992) пшерпродукция моноцитами ФНО_а является основным мехашізмом активации ВИЧ-инфекции. Kent S., (1994) свидетельствует о снижешш экспрессии Fc^- и СзЬ-рецепторов макрофагов в процессе инфицирования вирусом, a Laurence, (1990), Capsoni, (1992) считают, что обнаруженное ими повьипеїше экспрессии Fe^R у больных ВИЧ-инфекцией, благодаря феномену антителозависнмой вирусной экспансии, может привести к дальнейшему прогрессированию заболевания.

Не решен вопрос о закономерностях возникновения различных вариантов течения ВИЧ-инфекции. Хотя недавно выявлено, что прогрессированне заболевания обусловлено переходом от преимуществешю макрофаготропных штаммов ВИЧ к лимфотропным (Schuitemaker Н. et al., 1994), роль макрофагального звена в формировании того или иного варианта ішфекциошюго процесса до конца неясна. Еще более малоизученными являются представления о функциональном состояшш макрофагов при ВИЧ-инфекции у детей. Лишь в последнее время появились отдельные сообщения, характеризующие возрастные особенности некоторых параметров мононуклеарных фагоцитов при ВИЧ-ннфекщш (Халдеева Н.А., 1996).

В доступной литературе практически отсутствуют данные, позволяющие подробно изучить динамику изменений макрофагального звена в течение заболевания в зависимости от биологических свойств поражающего их вируса.

Таким образом, проблема комплексной всесторонней оценки функционального состояния макрофагального звена у ВИЧ-инфицированных детей в динамике заболевания является весьма актуальной.

Цель исследования: изучить роль макрофагального звена в патогенезе формирования различных вариантов течения ВИЧ-инфекции у детей.

Задачи исследования:

1. Изучить экспрессию Fey- и СзЬ-рецепторов на мембранах моноцитов и фагоцитарную активность макрофагов в динамике ВИЧ-инфекции у детей различных возрастных групп;

2. Исследовать содержание ИЛ-1_Р и ФНО_а в сыворотках и супернатантах клеточных культур в стадиях первичных проявлений и вторичных заболеваний у детей младшего и старшего возраста;

3. Изучить особенности функционального состояния макрофагов при благоприятном и неблагоприятном вариантах течения ВИЧ-инфекции в различных возрастных группах;

4. Охарактеризовать первичную последовательность нуклеоти-дов и исследовать изменчивость области V3 гена env gpl20 вируса иммунодефицита в динамике развития ВИЧ-инфекции;

5. Провести корреляционный анализ особенностей макрофагального звена, параметров иммунного статуса и характеристик вирусного генома.

Научная новизна работы: Впервые выявлены возрастные особенности изменений макрофагального звена в динамике ВИЧ-ин4>екцин у детей.

Впервые дана комплексная оцеїпса роли макрофагального звена в патогенезе формирования различных вариантов ВИЧ-инфекции у детей.

Впервые выявлена взаимосвязь между нарушениями функциональной активности макрофагов и молекулярно-генетическими характеристиками ВИЧ.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Установлено, что изменения экспрессии мембранных рецепторов, поглотительной активности и уровня кислородзависимого метаболизма моноцитов периферической крови у ВИЧ-инфицированных детей различных возрастных групп носят разнонаправленный характер. При этом у больных всех возрастов удельная фагоцитарная акпшностъ и функциональные биохимические резервы с развитием ВИЧ-ішфекцнн неуклонно снижаются.

2. Обосновывается положение о наличии взаимосвязи между повышением содержания ИЛ-1_Р, ФНО_а в сыворотке крови, а также увеличением их спонтанной продукции мононуклеарами периферической крови (МНПК) in vitro и снижением количества С04+лимфоцитов и их функциональной активности при прогрессировашш заболевания.

3. Значительное увеличение экспрессии мембранных рецепторов моноцитов, их окисттельно-восстановительного метаболизма на фоне снижения удельной фагоцитарной активности, биохимических резервов и уменьшения способности отвечать на стимулы к продукции ИЛ-1р in vitro, являются неблагоприятными прогностическими факторами и свидетельствуют о прогрессирующем течении ВИЧ-инфекции.

4. Изменения функциональной активности макрофагов при ВИЧ-инфекции связаны с усилением размножения в них ВИЧ, что маїшфестируется увеличением коэффициента вариабельности вирусного генома, как при утяжелении клинической картины, так и при более быстром течении заболевания.

Практическое значение работы: Полученные результаты
позволяют рекомендовать определение показателей

макрофагального звена для оценки тяжести течения и стадии ВИЧ-инфекции. Данные по изучению вирусного генома могут быть использованы при прогнозировании развития инфекционного процесса и назначении специфической противовирусной терапии.

Внедрение результатов. Результаты исследования внедрены в практику работы Северо-Кавказского регионального центра по профилактике и борьбе со СПИД, используются в диагностике, диспансерном наблюдении, прогнозировании и стационарном лечении больных ВИЧ-инфекцией в первом детском отделении больницы скорой медицинской помощи №1 им. Н.А. Семашко г.Ростова-на-Дону. Материалы диссертации включены в лекции и семинарские занятия курса "Клиническая иммунология" ФУВ РГМУ.

Апробация работы. По материалам диссертации опубликовано 11 печатных работ. Результаты исследоватгії доложены н обсуждены на первом Съезде иммунологов России (Новосибирск, 1992), конфєрешцш молодых ученых и специалистов РГМУ (Ростов-н/Д, 1992), VII-ом Национальном конгрессе болгарских педиатров (Плевен 1993), 1-ой Национальной украинской научно-практической конференции по проблемам ВИЧ/ СПИД (Киев, 1994), на Х-ой международной конфєрешцш по СПИД (Иокогама, 1994), 1-ой научной сессии

РГМУ (Ростов-н/Д, 1996), VIII-ом международном конгрессе по иммунологии слизистых (Сан-Диего, 1995), ХІ-он международной конференщпі по ВИЧ/СПИД (Ванкувер, 1996), первой конференции РААКИ (Москва, 1997), IX-ом международном конгрессе по иммунологии слизистых (Сидней, 1997).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, главы "Материалы и методы", двух глав собственных исследований, обсуждения, выводов и списка литературы, включающего 322 источника, в том числе 290 зарубежных. Диссертация изложена на 130 страницах машинописного текста и иллюстрирована 19 таблицами и 31 рисунками.