Введение к работе
Актуальность проблемы
Воспалительные заболевания кишечника (ВЗК) до настоящего времени остаются одной из наиболее серьезных и нерешенных проблем в педиатрии и гастроэнтерологии. В последние годы отмечается стремительный рост неспецифического язвенного колита (ІіЯК) и, особенно, болезни Крона (БК) во всем мире, включая индустриально развитые страны, где тенденция роста наиболее высока. Распространенность ВЗК в мире в настоящее время составляет от 2,2 чел до 6,8 чел. на 100 000 населения. Частота НЯК в России составляет 20 случаев на 100 000 населения (из них около 10% составляют дети), а БК 3,5 на 100 000 (20-25% дети) (Симбирцев А.С., 2002; Philippe G., et al., 2007). До 25% всех новых случаев ВЗК приходится на детский возраст. Почти у 40% больных манифестация заболевания происходит в подростковом возрасте (Behrens R., et al., 1996; LanfholzE., etal., 1997).
Этиология ВЗК остается неизвестной. С современных позиций патогенез ВЗК рассматривают как генетически детерминированную дисрегуляцию иммунной системы хозяина на патоген-ассоциированные молекулы, в том числе резидентную микрофлору кишечника и антигены пищи. В первую очередь эта дисрегуляция проявляется на уровне слизистой оболочки кишечника, где происходит максимальное взаимодействие микрофлоры с различными компонентами иммунной системы. В результате изменений функций клеток, участвующих в поддержании адекватного локального иммунного ответа происходит не контролируемое высвобождение растворимых медиаторов воспаления, итогом чего является развитие патологии, в том числе ВЗК (Pallone F., et al. 2003). Эти изменения в первую очередь затрагивают Т-клеточное звено иммунитета. С другой стороны, накоплено достаточно много новой информации о роли врожденного иммунитета в патогенезе ВЗК, что ставит под сомнение первичность ТЫ и Th2 ответов в возникновении БК и НЯК. Эти ответы являются следствием дефектов, в механизмах иммунного ответа (Vainer В., et al., 2000; Ogura Y., et al., 2001; Krajina Т., et al., 2003; Miyake K., et a]., 2004; Brand S., et al., 2005).
Продукция цитокинов ТЫ-клетками вызывает активацию макрофагов, которые, в свою очередь, продуцируют 1L-12, IL-18 и фактор, ингибирующий миграцию макрофагов, что вызывает дальнейшую стимуляцию ТЫ-клеток и замыкает порочный круг. Активированные макрофаги продуцируют спектр различных воспалительных цитокинов (TNF, IL-1, IL-6), которые усиливают процессы воспаления и повреждения тканей, что в результате приводит к клинической манифестации заболевания. (Groux Н., et al., 1997; Toms С, et а]., 2001). Возможно функции клеток врожденного иммунитета, а также
/ 3
функциональная активность TLR и NOD нарушены при ВЗК. Трансфекционные исследования показали, что мутации NOD2 приводят к дефектной способности отвечать на липополисахариды при БК (Ogura Y, et al., 2001; Miyake К.,2004).
Хотя принято считать, что БК и НЯК разные заболевания, однако в своей клинической манифестации, по иммунологическим механизмам развития данной патологии и терапевтическому алгоритму они весьма схожи, что позволяет их рассматривать совместно как группу заболеваний.
Лечение ВЗК является многоступенчатым и требует назначения гормональной и цитостатической терапии, а также при неэффективности терапии - хирургического лечения.
Для оценки состояния больного, определения тактики терапии, ее объема, прогноза заболевания, своевременного выполнения хирургического лечения необходима адекватная оценка тяжести и активности основного процесса. На сегодняшний день существует множество разных индексов активности воспалительного процесса (Truelov и Witts, ESPGHAN, Rachmilewitz, индекс Ван-Гееса, индекс активности для БК (CDAI) по Best, Perianal Disease Activity Index, эндоскопический индекс активности CDE1S, педиатрический индекс активности БК), не один из них не дает представление об истинной картине воспалительного процесса, так как не отражает всю полноту иммунопатогенетических особенностей болезни, следовательно, требует пересмотра с учетом новых знаний об иммунных нарушениях, происходящих при этих двух заболеваниях при использовании современных лабораторных методик. Поэтому работы по стандартизации методов оценки активности ВЗК у детей являются крайне актуальными. Цель исследования:
Оценить информативность существующих критериев активности ВЗК заболеваний на основании комплексного изучения особенностей иммунного ответа у детей с болезнью Крона и неспецифическим язвенным колитом для их оптимизации и адаптации применительно к детскому возрасту. Задачи исследования:
-
Оценить активность процесса при болезни Крона и неспецифическом язвенном колите у детей по существующим клиническим и эндоскопическим критериям.
-
Определить концентрацию про- и противовоспалительных цитокинов (IL-ip, IL-2, IL-4, IL-6, IL-8, IL-10, IFN-y, TNF-a, TNF-P, IL-5, 1L-12) в сыворотке крови у детей с болезнью Крона и неспецифическим язвенным колитом с разной локализацией и активностью воспалительного процесса.
-
В эксперименте изучить спонтанную и стимулированную (липополисахаридом, мурамилпептидом, и их сочетанием) продукцию про- и противовоспалительных цитокинов (IL-ip, IL-2, IL-4, 1L-6, IL-8, IL-10, IFN-7, TNF-a, TNF-p) в культуре цельной крови и изолированных моноцитов периферической крови у детей с БК и НЯК с разной локализацией и активностью воспалительного процесса.
-
Оценить экспрессию м-РНК про- и противовоспалительных цитокинов (IL-ip, IL-2, IL-4, IL-6, IL-8, IL-10, IFN-y, TNF-a, TNF-P) и рецепторов (TLR4 и NOD2) в клетках цельной крови и биоптата слизистой оболочки кишечника у детей с БК и НЯК с разной локализацией и активностью воспалительного процесса.
-
На основании сопоставления традиционных критериев активности БК и НЯК с особенностями иммуно-воспалительной реакции при разной локализации и активности воспалительного процесса ВЗК у детей определить их информативность и предложить дополнительные критерии оценки активности заболеваний.
Научная новизна Впервые установлены особенности иммунного воспаления в зависимости от клинических форм, локализации процесса и течения у детей при БК и НЯК на основании проведенного комплексного изучения иммунного воспаления по данным сывороточного уровня основных про- и противовоспалительных цитокинов (IL-ip, IL-2, IL-4, IL-6, IL-8, IL-10, IFN-y, TNF-a, TNF-p, IL-5, IL-I2), их спонтанной и стимулированной продукции в культуре цельной крови и изолированных моноцитов периферической крови, экспрессии м-РНК про- и противовоспалительных цитокинов и паттерн-распознающих рецепторов (NOD2 и TLR4) в клетках крови и слизистой оболочки толстой кишки.
Оптимизирована оценка информативности традиционных индексов активности БК и НЯК при сопоставлении с объективными показателями иммунного ответа у детей с ВЗК с разной локализацией и активностью воспалительного процесса.
Предложены новые дополнительные критерии активности болезни Крона и неспецифического язвенного колита у детей:
клинические критерии высокой активности иммунного воспаления БК: изолированное поражения верхних отделов ЖКТ, изолированный илеит, наличие внекишечных проявлений, а также стенозирующее и/или пенетрирующее течение заболевания;
клинические критерии высокой активности иммунного воспаления НЯК: наличие внекишечных проявлений;
лабораторные критерии высокой активности иммунного воспаления БК и НЯК: повышенная продукция IL-8, особенно LPS-стимулированная продукция;
лабораторные критерии ремиссии является высокий уровень IL-10.
Практическое значение
Выявленные особенности иммунного воспаления у детей с БК и НЯК с разной локализацией и активностью воспалительного процесса позволяют объективно оценить активность патологического процесса для оптимального подбора терапии.
Результаты, полученные в ходе исследования, позволили оптимизировать критерии оценки активности ВЗК у детей на основании патогенетически обоснованных научных данных, что позволяет рационализировать терапию, прогнозировать течение и рецидив заболевания. Показана высокая информативность педиатрического индекса активности болезни Крона (PCDAI).
Показано, что оценка иммунного воспаления должна базироваться на комплексном исследовании концентрации цитокинов в нативной сыворотке, их спонтанной и стимулированной продукции в культуре крови и экспрессии их генов в крови и тканях, так как исследование только концентрации в сыворотке не отражает истинного характера иммуно-воспалительной реакции.
Внедрение в практику. Результаты исследования внедрены в работу ФГУ ФНКЦ детской гематологии, онкологии и иммунологии Минздравсоцразвития России, отделения гастроэнтерологии ФГУ Российской детской клинической больницы Минздравсоцразвития России. Основные положения и выводы диссертации используются в подготовке специалистов педиатров, гастроэнтерологов на кафедре госпитальной педиатрии ГОУ ВПО РГМУ Росздрава.
Апробация диссертации. Диссертация апробирована на совместной научно-практической конференции сотрудников клинических и лабораторных отделов ФГУ ФНКЦ детской гематологии, онкологии и иммунологии Минздравсоцразвития России, кафедры госпитальной педиатрии и кафедры онкологии и гематологии Педиатрического факультета ГОУ ВПО РГМУ Росздрава 6 июля 2010 г.
Основные положения диссертации доложены и обсуждены на XIV Российской Гастроэнтерологической неделе (Москва 6-8 октября 2008г), VII Российском конгрессе «Современные технологии в педиатрии и детской хирургии», Москва 21-23 октября 2008 г. Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 печатных работ, из них 3 статьи опубликовано в журналах, рецензируемых ВАК.
Структура и объем диссертации. Материал диссертации изложен в одном томе на 200 страницах машинописного текста, содержит 112 таблиц и проиллюстрирован 278 рисунками. Указатель литературы включает 37 источников отечественной и 164 зарубежной литературы. Работа состоит из введения, обзора литературы, описания
