Коклюш является инфекционной патологией преимущественно детского возраста и, несмотря на проводимую вакцинацию, уровень заболеваемости сохраняется на достаточно высоком уровне [4, 5]. Наибольшую опасность коклюш представляет среди детей первого года жизни, когда заболевание наиболее часто протекает с развитием осложнений [6, 10], относительно высокой смертностью, пик летальности приходится на возраст 3-6 месяцев [4].
В развитии патологических процессов при коклюше, как и при любой инфекционной патологии, важную роль играют цитокины. Концентрация и функциональная активность которых во многом зависит от существования аллелей генов цитокинов и рецепторов к ним [8, 9, 11]. Установлено, что структурные особенности белковых продуктов полиморфных генов цитокинов ведут к различному качеству иммунного ответа организма на различные воздействия, предопределяя тяжесть, течение и исход заболевания [3, 11, 12].
Целью работы являлось определить уровень противовоспалительных (ИЛ-4, ИЛ-10) и провоспалительных (ФНО-α, ИЛ-1β, RA ИЛ-1, ИЛ-8) цитокинов, иммуноглобулинов класса А, М, G у детей – носителей полиморфных вариантов генов ИЛ-4 участка (С589Т) и ИЛ-10 участка (G1082А) с неосложненным и осложненным течением коклюшной инфекции.
Материалы и методы
Нами обследовано 62 ребенка, проходивших лечение в Краевой клинической инфекционной больнице с диагнозом коклюш. Данный диагноз установлен на основании клинико-эпидемиологических данных и лабораторной диагностики. Первую группу составили дети с неосложненным течением – 39 человек, вторая группа – 23 ребенка с осложненным пневмонией течением.
Определение концентрации провоспалительных, противовоспалительных цитокинов в сыворотке крови проводили методом ИФА с использованием реактивов ООО «Вектор – Бест» (г. Новосибирск). Определение полиморфизма генов (ИЛ-10, ИЛ-4) осуществлялось методом ПЦР с использованием праймеров ООО «Литех» (г. Москва). Анализу подвергалась геномная ДНК, выделенная из лейкоцитов цельной крови с помощью реагента «ДНК-экспресс-кровь», затем проводилась реакция амплификации с двумя парами аллель-специфичных праймеров.
Статистическая обработка полученных данных осуществлялась при помощи электронных программ Microsoft Excel 2007, STATISTICA 6,0, с определением статистической значимости различий при достигнутом уровне значимости р< 0,05 с использованием критерия Манна – Уитни (U-тест). Оценка распределения признаков проводилась с помощью критерия Шапиро-Уилкса W.
Результаты и обсуждение
Как известно, индивидуальная восприимчивость организма к инфекциям определяется патогенностью микроорганизма, факторами окружающей среды и состоянием иммунной системы. При коклюше отмечено изменение баланса цитокинов, продуцируемых Т-хелперами I и II типов [5, 13, 14]. А так как различия в генах, контролирующих защитные реакции организма, могут определять характер иммунологических реакций при внедрении возбудителя [1], мы определили концентрацию цитокинов и иммуноглобулинов среди больных имеющих нормозиготный вариант генов ИЛ-4 (С589Т) и ИЛ-10 (G1082A) с носителями гетерозигот и полиморфных гомозигот. Нами установлено, что среди детей с гомозиготным вариантом Т/Т гена ИЛ-4 (С589Т) при неосложненном течении отмечалось повышение концентрации ИЛ-4 (1,52 [1,11-2], р<0,05), при осложненном гиперпродукция ИЛ-4 до 1,54 [1,24-2,1], р<0,05, IgM 1,8 [1,42-2,2], р<0,01, sIgA 1,25 [1,18-1,6], р<0,01 в сравнении с носителями нормозиготного варианта данного гена. На фоне коклюша с пневмонией, у больных с гетерозиготным вариантом С/Т выявлено повышение ИЛ-10 до 2,42 [1,67-4,6], и снижение ФНО-α до 10,2 [9,4-14,2] (р<0,05) (табл.1). Носители полиморфного варианта 1082А гена ИЛ-10 отличались высоким уровнем ИЛ -4 (1,7 [1,2-2,1], p<0,05) и ИЛ-10 (2,4 [1,8-3,7], р<0,01), в сравнении с нормозиготными вариантами (табл. 2). Изменения продукции провоспалительных цитокинов в зависимости от генотипа не выявлено.
Таблица 1. Уровень цитокинов и иммуноглобулинов при наличии полиморфных вариантов в участке (С589Т) гена ИЛ-4 (медиана, интерквартильный интервал между 25 и 75 процентилями)
Примечания: здесь и далее р – показатель значимости в случае мутации с нормозиготным вариантом (непараметрический метод Манна-Уитни – U - критерий),* - р<0,05, ** - р<0,01.
Таблица 2. Уровень цитокинов и иммуноглобулинов у носителей полиморфных вариантов в участке (G1082А) гена ИЛ-10 (медиана, интерквартильный интервал между 25 и 75 процентилями)
Цитокины вовлекаются в инфекционно-воспалительный процесс на уровне собственно иммунных механизмов и эффекторного звена, во многом определяя направление, тяжесть и исход патологического процесса [5, 7]. Учитывая, что Bordetella pertussis является внеклеточным возбудителем, то основная роль в борьбе с ней принадлежит гуморальному звену иммунитета [2], цитокинами которого являются ИЛ-4 и ИЛ-10, отвечающие за продукцию иммуноглобулинов. При этом на многогранность этих процессов влияет полиморфизм генов. Так, в наших наблюдениях, при коклюше у носителей полиморфных гомозигот прослеживается тенденция к повышению синтеза противовоспалительных интерлейкинов ИЛ-4, ИЛ-10 и IgM, sIgA. Со стороны провоспалительных цитокинов значительных изменений, в зависимости от полиморфизма, не выявлено, за исключением больных с вариантом С/Т гена ИЛ-4 (С589Т), где отмечалось снижение ФНО-α.
Следовательно, наличие полиморфных вариантов генов ИЛ-4 (С589Т) и ИЛ-10 (G1082A), оказывая влияние на продукцию данных цитокинов и иммуноглобулинов, возможно способно определять тяжесть и течение заболевания.
Выводы
- При неосложненном течении коклюша у детей – носителей полиморфных гомозиготных вариантов гена ИЛ-4 (С589Т) и гена ИЛ-10 (G1082A) отмечается гиперпродукция ИЛ-4, ИЛ-10
- В случае осложненного пневмонией течении при варианте Т/Т гена ИЛ-4 (С589Т) повышена концентрация ИЛ-4, IgM, sIgA, а у больных с С/Т полиморфизмом высокий уровень ИЛ-10 и низкий ФНО- α.