Інформація призначена тільки для фахівців сфери охорони здоров'я, осіб,
які мають вищу або середню спеціальну медичну освіту.

Підтвердіть, що Ви є фахівцем у сфері охорони здоров'я.



UkrainePediatricGlobal

UkrainePediatricGlobal

Журнал «Здоровье ребенка» 3 (38) 2012

Вернуться к номеру

Антиэндотоксиновый иммунитет у детей с гнойно-септическими заболеваниями на этапе госпитализации

Авторы: Кривченя Д.Ю., Притуло Л.Ф., Бисюк Ю.А., Притула В.П., Ионичева Е.В., Шаевский Д.В., Боднарь О.Б., Крымский государственный медицинский университет имени С.И. Георгиевского, г. Симферополь, Национальный медицинский университет имени А.А. Богомольца, г. Киев

Рубрики: Педиатрия/Неонатология

Разделы: Справочник специалиста

Версия для печати


Резюме

Гнойно-септические заболевания у детей (острая гнойно-деструктивная пневмония, острый гематогенный остеомиелит, перитонит) вызывают дисбаланс в системе антиэндотоксинового иммунитета, который характеризуется снижением уровня антиэндотоксиновых антител класса G и высокими уровнями антиэндотоксиновых антител класса М, LBP и sCD14.

The purulent septic diseases (acute purulent destructive pneumonia, acute hematogenous osteomyelitis, peritonitis) cause imbalance in antiendotoxin immunity system which is characterized by reduction of antiendotoxin IgG level and high levels of anti-endotoxin IgМ, LBP and sCD14.

Гнійно-септичні захворювання у дітей (гостра гнійно-деструктивна пневмонія, гострий гематогенний остеомієліт, перитоніт) викликають дисбаланс у системі антиендотоксинового імунітету, що характеризується зниженням рівня антиендотоксинових антитіл класу G і високими рівнями антиендотоксинових антитіл класу М, LBP і sCD14.


Ключевые слова

Антиэндотоксиновый иммунитет, гнойно-септические заболевания, дети.

antiendotoxin immunity, purulent septic diseases, children.

антіендотоксиновий імунітет, гнійно-септичні захворювання, діти.

Несмотря на достигнутые успехи в медицине, проблема гнойно-септических заболеваний у детей, таких как острая гнойно-деструктивная пневмония (ОГДП), перитонит, острый гематогенный остеомиелит (ОГО), остается крайне актуальной в связи с высокой частотой осложнений и летальностью [1, 2].

Частота случаев развития сепсиса при гнойно-септических заболеваниях не снижается даже с применением новейших антибиотиков, внедрением современных методик медикаментозного и хирургического лечения [3, 4].

Эндотоксин (ЭТ) грамотрицательных инфекций играет одну из ведущих ролей в формировании синдрома эндогенной интоксикации. Он обладает исключительно высокой биологической активностью и относится к числу наиболее сильных экзогенных модуляторов иммунологической реактивности. Основное патофизиологическое действие ЭТ опосредуется индукцией выброса целого ряда эндогенных медиаторов воспаления, синтезируемых в основном клетками миеломоноцитарного ряда [5].

Так, происходит связывание эндотоксина с липо­полисахаридсвязывающим протеином (Lipopoly­saccha­ride Binding Protein — LBP), который обладает высоким аффинитетом к липиду А, опосредует взаимодействие эндотоксина с мембраносвязывающим рецептором CD14 и TLR4 (toll-like receptor 4) на клетках моноцитарно-макрофагального ряда и потенцирует выработку этими клетками провоспалительных цитокинов [6, 7].

LBР имеет массу 60 kDa и связывает липиды/фосфолипиды, а также протеины с довольно широкой специфичностью. Как полагают, его первичная роль в отношении эндотоксина — связывание мономеров эндотоксина от бактериальной мембраны или от скопления циркулирующего эндотоксина с последующим взаимодействием с CD14, которое приводит к целевой клеточной активация [8, 9].

Во многих исследованиях показано, что эндотелиальные клетки испытывают недостаток в mCD14 и отвечают на эндотоксин прежде всего через растворимую форму (sCD14) этого рецептора [10].

Таким образом, к гуморальным неспецифическим механизмам индукции антиэндотоксинового иммунитета можно отнести LBP и sCD14.

К гуморальным механизмам деактивации эндотоксина можно отнести естественные антиэндотоксиновые антитела. Известно, что важную роль в клиренсе липополисахаридов (ЛПС) как непосредственно в слизистых, так и в кровотоке играют антиэндотоксиновые антитела (анти-ЭТ-АТ) [11]. Более того, антитела к консервативным частям молекулы ЭТ можно рассматривать как универсальный интегральный маркер, одновременно отражающий реакцию организма на поступление ЭТ и характеризующий врожденный и приобретенный иммунитет к грамотрицательным микроорганизмам [12, 13].

В связи с этим целью нашей работы стало изучение показателей антиэндотоксинового иммунитета у детей с гнойно-септическими заболеваниями.

Материалы и методы

Материалом для данной работы послужили наблюдения за 444 детьми с гнойно-септическими заболеваниями в возрасте от 1 года до 14 лет. Количество мальчиков, девочек и возраст в исследуемых группах больных были примерно одинаковыми.

В соответствии с клиническими диагнозами больные были разделены на группы: первую группу составили 220 детей с острой гнойной деструктивной пневмонией; вторую — 110 детей с острым гематогенным остеомиелитом; третью — 114 детей с перитонитом.

Контрольную группу составили 110 условно здоровых детей того же возраста.

Для установления диагноза пневмонии использовали протоколы диагностики и лечения в соответствии с приказом МЗ Украины № 18 от 13.01.2005 и классификацию М.Р. Рокицкого (1988) для осложненных форм пневмонии (ОГДП). Из 220 больных с ОГДП у 140 (64 %) была легочная форма пневмонии, у 80 (36 %) — легочно-плевральная. Возраст больных колебался от 1 года до 14 лет.

Больные острым гематогенным остеомиелитом были распределены следующим образом: токсическая форма выявлена у 15 (13,63 %) человек, септико-пиемическая — у 36 (32,72 %) и локальная — у 59 (53,63 %).

Согласно классификации Б.Д. Савчука, больные перитонитом были распределены на группы: местный перитонит — 70 (61,4 %), диффузный — 28 (24,56 %) и разлитой — 16 детей (14,03 %).

Уровни антиэндотоксиновых антител классов А, М, G (соответственно анти-ЭТ-IgA, анти-ЭТ-IgM и анти-ЭТ-IgG) определяли методом твердофазного иммуноферментного анализа [14, 15]. В качестве антигена использовали ЛПС грамотрицательной энтеробактерии Escherichia coli K30 (O9:K30:H12), выделенной из бактериальной биомассы методом водно-фенольной экстракции и дополнительно очищенной от примесей РНК обработкой цетавлоном (Serva, Германия). Уровни анти-ЭТ-IgA, анти-ЭТ-IgM и анти-ЭТ-IgG выражали в условных единицах оптической плотности конечного продукта ферментативной реакции для разведения тестируемой сыворотки крови 1 : 50 для анти-ЭТ-IgA, анти-ЭТ-IgM и 1 : 200 — для анти-ЭТ-IgG.

Для исследования LBP и sCD14 использовали тест-системы Hbt Human LBP ELISA Kit, Product Number: HK315 и Hbt Human sCD14 ELISA Kit, Product Number: HK320 производства Hycult biotechnology (Голландия). Образцы и стандартные растворы инкубировали в титрационном микропланшете покрытыми антителами против LBP или sCD14. Во время инкубации LBP или sCD14 связывались с антителами, несвязанный материал извлекался вымыванием. Биотинилированные вторые антитела к LBP или sCD14 добавлялись в микропланшеты, после чего проводили вторичную отмывку. Стрептавидин-пероксидазный конъюгат добавляли в образцы, после чего остаток удаляли повторным вымыванием, останавливали реакцию добавлением лимонной кислоты. Оптическую плотность определяли на анализаторе StatFox 2100 на длине волны 450 нм [16]. Содержание LBP и sCD14 выражали в микрограммах на миллиметр.

Все полученные результаты подвергнуты статистической обработке для параметрических и непараметрических критериев с использованием программы MedStat (серийный № MS0011) ДНПП ООО «Альфа» (г. Донецк).

При анализе для проверки распределения на нормальность использовали хи-квадрат и критерий W Шапиро — Уилка, сравнение центральных тенденций двух независимых выборок с использованием W-критерия Вилкоксона и сравнение средних двух независимых выборок по критерию Стьюдента. Для множественного сравнения непараметрических данных использовали ранговый однофакторный анализ Крускала — Уоллиса и критерий Данна [17].

Результаты и их обсуждение

В нашей работе для полной оценки состояния антиэндотоксинового иммунитета изучали специфические (анти-ЭТ-IgA, -IgM, -IgG — приобретенный иммунитет) и неспецифические (LBP, sCD14 — врожденный иммунитет) показатели. Показатели антиэндотоксинового иммунитета представлены в табл. 1.

Статистический анализ данных табл. 1 выявил следующие закономерности. Уровень анти-ЭТ-IgG в легочной и легочно-плевральной формах был достоверно ниже (Р < 0,01) по сравнению с контролем. Кроме того, значения анти-ЭТ-IgG (Р > 0,05) между легочной и легочно-плевральной формами достоверно не отличались. В свою очередь, уровень анти-ЭТ-IgМ был достоверно выше (Р < 0,01) контроля, значения которого не отличались (Р > 0,05) между формами пневмонии. Для анти-ЭТ-IgА наблюдалась совершенно другая динамика: его уровень был достоверно выше (Р < 0,01) при легочно-плевральной форме по сравнению с контролем и легочной формой, а самые низкие значения анти-ЭТ-IgА были зафиксированы для легочной формы.

При анализе неспецифических показателей LBP и sCD14 (табл. 1) были получены следующие результаты: уровни LBP и sCD14 были значительно выше (Р < 0,01) контроля.

Таким образом, анализ состояния антиэндотоксинового иммунитета показал, что гнойно-деструктивная пневмония у детей вызывает дисбаланс в системах специфического (снижение анти-ЭТ-IgG) и неспеци­фического (гиперэкспрессия LBP и sCD14) звена. Очевидно, что полученные результаты связаны с этио­логией инфекционных возбудителей, при характеристике которых в ассоциации с показателями антиэндотоксинового иммунитета можно объяснить дисбаланс этого иммунного ответа.

Следующим этапом работы стал анализ состояния антиэндотоксинового иммунитета у детей с различными формами ОГО. Результаты представлены в табл. 2.

Статистический анализ данных, представленных в табл. 2, выявил следующие закономерности для специфического (адаптивного) антиэндотоксинового иммунитета: уровень анти-ЭТ-IgG в токсической и септико-пиемической формах был достоверно ниже (Р < 0,01) контроля, а уровни этого иммуноглобулина были самыми низкими для токсической форме и при множественном статистическом анализе достоверно отличались (Р < 0,01) от септико-пиемической и локальной форм; значения анти-ЭТ-IgM были достоверно выше показателей контрольной группы только для токсической формы ОГО и достоверно не отличались для септико-пиемической и локальной форм ОГО; уровень анти-ЭТ-IgA был достоверно выше (Р < 0,01) контроля для токсической и септико-пиемической форм ОГО.

Анализ неспецифического (врожденного) звена антиэндотоксинового иммунитета (табл. 2) показал следующую картину: значения LBP и sCD14 были достоверно выше (Р < 0,01) контроля для всех форм ОГО; для токсической формы были зафиксированы самые высокие уровни данных показателей, значения которых при множественном анализе достоверно отличались от показателей септико-пиемической и локальной форм ОГО.

Таким образом, на данном этапе работы с использованием множественного статистического анализа нам удалось установить принципиально новые характеристики реагирования иммунного ответа на эндотоксин у детей с различными формами ОГО. Так, наблюдаемое нами резкое снижение концентрации специфических анти-ЭТ-IgG и возрастание анти-ЭТ-IgM, анти-ЭТ-IgA, LBP и sCD14 свидетельствует о дисрегуляции иммунного ответа, который детерминируется тяжестью состояния (наиболее значимые изменения характерны для токсической формы ОГО).

Показатели антиэндотоксинового иммунитета у детей с различными формами перитонита представлены в табл. 3.

При анализе данных табл. 3 было выявлено, что уровень анти-ЭТ-IgG был достоверно снижен (Р < 0,01) при всех формах перитонита по сравнению с показателями контрольной группы. При множественном анализе форм перитонита было выявлено, что самые низкие значения анти-ЭТ-IgG были зафиксированы для разлитой формы по сравнению с диффузной и местной (Р < 0,01). В свою очередь, уровни анти-ЭТ-IgМ и анти-ЭТ-IgА были достоверно выше контроля (Р < 0,01) при всех формах перитонита, при этом в разлитой и диффузной форме увеличение концентрации анти-ЭТ-IgА было достоверно выше (Р < 0,01), чем при местной форме.

Показатели неспецифического антиэндотоксинового иммунитета (LBP и sCD14) были статистически значимо повышены (Р < 0,01) при всех формах перитонита. Для показателя sCD14 было установлено, что его повышение при разлитой и диффузной форме было достоверно выше (Р < 0,01), чем при местной форме.

Таким образом, анализ антиэндотоксинового иммунитета у детей с гнойно-септическими заболеваниями показал, что такие заболевания приводят к дисрегуляции в системе антиэндотоксинового иммунитета, которая проявляется угнетением специфического звена (резкое снижение высокоаффинных анти-ЭТ-IgG) и активацией неспецифических компонентов (повышение уровня LBP и sCD14). Данные изменения наиболее ярко характерны для тяжелых форм данных состояний.

Выводы

1. У детей с гнойно-деструктивной пневмонией наблюдается дисбаланс антиэндотоксинового иммунитета: уровни анти-ЭТ-IgG при легочной и легочно-плевральной формах достоверно ниже (Р < 0,01) по сравнению с контролем и достоверно не отличаются (Р > 0,05) между легочной и легочно-плевральной формами; уровень анти-ЭТ-IgМ достоверно выше (Р < 0,01) контроля, значения которого не отличаются (Р > 0,05) между формами пневмонии; анти-ЭТ-IgА достоверно выше (Р < 0,01) при легочно-плевральной форме по сравнению с контролем и легочной формой; уровни LBP и sCD14 значительно выше (Р < 0,01) контроля.

2. Острый гематогенный остеомиелит у детей приводит к дефициту высокоаффинных анти-ЭТ-IgG и активации неспецифических (врожденных) компонентов (LBP и sCD14), низкоаффинных анти-ЭТ-IgM, анти-ЭТ-IgA антиэндотоксинового иммунного ответа, который связан с тяжестью состояния детей.

3. Перитонит у детей приводит к дисрегуляции в системе антиэндотоксинового иммунитета, которая проявляется угнетением специфического звена (резкое снижение высокоаффинных анти-ЭТ-IgG) и активацией неспецифических компонентов (повышение уровня LBP и sCD14) с наибольшей степенью выраженности для разлитой формы перитонита.


Список литературы

1. Грона В.Н. Клинические проявления, диагностика и лечение острого гематогенного остеомиелита у детей / В.Н. Грона, Г.А. Сопов, С.В. Веселый и др. // Здоровье ребенка. — 2008. — № 4(13). — С. 95-100.

2. Москаленко В.З., Минцер О.П., Веселый С.В., Лосицкий А.А. Диагностика, лечение и клиническое прогнозирование осложненного течения острой хирургической патологи живота у детей. Серия «Очерки биологической и медицинской информатики». — Донецк, 2002. — С. 282.

3. Слепцов В.П., Викторов А.П. Антибактериальные препараты в практической медицине. — Симферополь: Симферопольская городская типография, 2007. — 356 с.

4. Changing patterns in neonatal Escherichia coli sepsis and ampicillin resistance in the era of intrapartum antibiotic prophylaxis / M.J. Bizzarro, L.M. Dembry, R.S. Baltimore, P.G. Gallagher // Pediatrics. — 2008. — Vol. 121(4). — P. 689-696.

5. Bierhaus A., Chen J., Liliensiek B., Nawroth P.P. LPS and cytokine-activated endothelium // Semin. Thromb. Hemost. — 2000. — 26, № 5. — P. 571-587.

6. Chen G., Li J., Ochani M., Rendon-Mitchell B., Qiang X. et al. Bacterial endotoxin stimulates macrophages to release HMGB1 partly through CD14- and TNF-dependent mechanisms // J. Leukoc. Biol. — 2004. — Vol. 76, № 5. — P. 994-1001.

7. Gioannini T.L., Teghanemt A., Zarember K.A., Weiss J.P. Regulation of interactions of endotoxin with host cells // J. Endotoxin. Res. — 2003. — Vol. 9, № 6. — P. 401-408.

8. Van Bossuyt H., De Zanger R.B., Wisse E. Cellular and subcellular distribution of injected lipopolysaccharide in rat liver and its inactivation by bile salts // J. Hepatol. — 1988. — Vol. 7. — P. 325-337.

9. Weiss J. Bactericidal/permeability-increasing protein (BPI) and lipopolysaccharide-binding protein (LBP): structure, function and regulation in host defence against Gram-negative bacteria // Biochem. Soc. Trans. — 2003. — Vol. 31(Pt. 4). — P. 785-90.

10. Frey E.A., Miller D.S., Jahr T.G., Sundan A., Bazil V., Espevik T., Finlay B.B., Wright S.D. Soluble CD14 participates in the response of cells to lipopolysaccharide // J. Exp. Med. — 1992. — Vol. 176. — P. 1665-1671.

11. Гордиенко А.И., Бакова А.А., Химич Н.В., Белоглазов В.А. Уровни естественных антител к липополисахаридам энтеробактерий у постоянных доноров республики Крым // Імунологія та алергологія. — 2003. — № 4. — С. 31-36.

12. Zapata-Quintanilla L.B., Palmeira P., Tino-De-Franco M., Amaral J.A., Carbonare C.B., Carbonare S.B. Systemic antibody response to diarrheagenic Escherichia coli and LPS O111, O157 and O55 in healthy Brazilian adults // Scand. J. Immunol. — 2006. — Vol. 64(6). — P. 661-7.

13. Down J.F., Barclay G.R., Bennett-Guerrero E., Hamilton-Davies C. et al. A descriptive study of the variation in baseline levels of antiendotoxin core antibodies between US and UK populations // J. Endotoxin. Res. — 2004. — Vol. 10, № 3. — P 195-198.

14. Гордієнко А.І., Білоглазов В.О. Патент 70193 А Україна МКІ 7 А61К31/01. Спосіб визначення антитіл до ліполісахаридів грамнегативних бактерій; Заявл. 29.12.2003; Опубл. 15.09.2004, Бюл. № 9.

15. Гордиенко А.И., Белоглазов В.А., Гордиенко А.И. Микротурбидиметрический метод определения IgG, IgM, IgA человека // Iмунологiя та алергологiя. — 2000. — № 1. — С. 12-15.

16. Tiirola T., Jaakkola A., Bloigu A., Paldanius M., Sinisalo J., Nieminen M.S., Silvennoinen-Kassinen S., Saikku P., Jauhiainen M., Leinonen M. Novel enzyme immunoassay utilizing lipopolysaccharide-binding protein as a capture molecule for the measurement of chlamydial lipopolysaccharide in serum // Diagn. Microbiol. Infect. Dis. — 2006. — Vol. 54(1). — P. 7-12.

17. Лапач С.Н., Чубенко А.В., Бабич П.Н. Статистические методы в медико-биологических исследованиях. — К.: Морион, 2000. — 319 с.


Вернуться к номеру