Патогенетическое значение исследования цитокинов у детей с хроническим гастродуоденитом

Заболевания верхних отделов пищеварительного тракта являются одними из самых распространенных видов патологии у взрослых и детей. Они выявляются у 8-12% детей школьного возраста и с развитием ребёнка их число увеличивается [7]. При этом лечение детей хроническим гастродуоденитам (ХГ) остается малоэффективным, у них часто возникают рецидивы заболевания. Все это требует поиска новых методов терапии больных. При ХГ возникает воспалительная реакция в слизистой оболочке желудка и двенадцатиперстной кишки. Однако некоторые механизмы её развития не вполне понятны. Так, не исследована роль цитокинов в патогенезе ХГ у детей. Цитокины - информационные молекулы, продуцируемые различными клонами макрофагов, моноцитов и лимфоцитов и обеспечивающие кооперацию и ответ клеток в процессе реализации их функций. Клетки, принимающие участие в иммунном ответе, выделяют две группы цитокинов – монокины и лимфокины. К монокинам относятся интерлейкины 1, 3, 6, 8, 10, 12, 15, tumor necrosis factor (TNF). К лимфокинам – интерлейкины 2, 4, 5, 7, 9, 14 и интерфероны.

Целью работы стало изучение патогенетической роли цитокинов у детей с ХГ.

Материалы и методы. Обследованы 54 больных ХГ в возрасте 9-15 лет в периоде обострения и 16 здоровых в качестве контрольной группы. Больные ХГ по эндоскопической картине разделены на 2 группы (первая – с эрозивным гастродуоденитом – 26 пациентов и вторая – с поверхностным - 28 детей).

Цитокины сыворотки определяли методом иммуноферментного анализа (ИФА). Всем детям для подтверждения диагноза проведена фиброгастродуоденоскопия с биопсией и определены антитела IgG к Helicobacter pylori (H. pylori) наборами фирмы Diagnostic System Laboratories (США). Выбор класса антител связан с тем, что согласно консенсуса Маастрихт-IV, «учитывая хронический характер инфекции, следует определять только IgG» [15]. Статистическая обработка данных проводилась с помощью пакета статистических программ Statistica 8,0 (StatSoft). Перед проведением расчетов все вариационные ряды тестировались на нормальность при помощи расчета статистики Колмогорова-Смирнова, а также методом оценки коэффициентов асимметрии и эксцесса. Распределение практически всех вариационных рядов не подчинялось критериям нормальности, поэтому в дальнейшем в анализе применялись методы непараметрической статистики. Определялись медиана (Ме) и межквартильный интервал (от 25 до 75 процентиля). Группы попарно сравнивались при помощи критерия Манна-Уитни. Корреляционный анализ выполнен с использованием коэффициента ранговой корреляции Спирмена. Статистически значимыми считали различия при значениях p<0,05.

Результаты. Ведущей жалобой при поступлении в стационар были боли в животе, на них указывали 92,6% пациентов. Боли, в основном, локализовались в эпигастрии (77,8%), хотя нередко распространялись на левое и правое подреберье, околопупковую зону и подвздошную область (21,3%). Среди жалоб желудочно-кишечной диспепсии доминировали тошнота (38,12%), изжога (25,2%) и отрыжка (19,6%). Некоторые дети отмечали неустойчивость стула, при этом склонность к запорам была у 18,2%, а на разжижение стула указывали 21,4% пациентов.

Невротические расстройства отмечали 43,5% больных, это были симптомы вегето-сосудистой дистонии: плаксивость, неустойчивость эмоционального статуса, раздражительность, головные боли, повышенная потливость или, наоборот, сухость кожи.

У всех больных был значительно отягощен преморбидный фон. Генетическую предрасположенность по гастродуоденальной патологии имели 40,3% детей, причем по линии матери (мать и бабушка по материнской линии) она прослеживалась у 71,2% случаев. Раннее искусственное вскармливание, как один из факторов, провоцирующих ХГ, отмечали 37,7% человек.

Аллергологический анамнез (пищевая или лекарственная аллергия) был отягощен у 30,5% детей, также каждый третий ребенок перенес кишечную инфекцию (дизентерия), гепатит А и паразитарную инвазию. Детскими инфекциями болели 100% пациентов, у каждого шестого ребенка в анамнезе отмечали перенесенное оперативное вмешательство.

Биопсия выполнена у 39 детей. H. pylori в биоптатах слизистой оболочки желудка выявлен у 28 пациентов (71,8%).

Одним из показателей гомеостаза является содержание различных видов цитокинов. Мы обнаружили, что у больных эрозивным гастродуоденитом уровень IL-1β повышен в 7,1 раза, IL-2 - в 4,0 раза, TNF-α - в 5,9 раза, IF-α - в 5,2 раза по сравнению с контролем (табл. 1). При поверхностном ХГ эти показатели были больше, чем у здоровых детей также в несколько раз.

Содержание противовоспалительного IL-4 при обеих формах патологии не отличалось от нормы. Таким образом, развитие воспалительного процесса в слизистой оболочке желудка и двенадцатиперстной кишки сопровождается значительной продукцией цитокинов, что свидетельствует о высокой антигенной стимуляции клеток-продуцентов. Эти факты позволяют заключить, что «цитокиновая атака» при ХГ мобилизует не только иммунную систему для борьбы с инфекционным процессом, но и сопряженные защитные механизмы.

Таблица 1. Содержание цитокинов (пкг/мл) в сыворотке у детей с хроническим гастродуоденитом, (медиана [25; 75 перцентили])

Примечания: * – статистически значимые различия по сравнению с контролем; # - статистически значимые различия по сравнению с эрозивным гастродуоденитом.

С целью более объективной оценки состояния иммунитета нами использованы коэффициенты отношения провоспалительных цитокинов к противовоспалительному IL-4. Коэффициенты свидетельствуют о значительном преобладании провоспалительных цитокинов над IL-4.

Затем мы проанализировали уровень цитокинов в зависимости от наличия или отсутствия инфекции H.pylori. У больных с хеликобактер-ассоциированными ХГ зарегистрировано более высокое содержание IF-α (147,83 [123,12; 169,45] против 80,81 [63,14; 95,37] у неинфицированных пациентов). Установлена прямая корреляционная связь между уровнем антител к H.pylori и концентрацией TNF-α (r=+0,41; p<0,05). Следовательно, H.pylori стимулирует синтез провоспалительных цитокинов.

Еще более показательные результаты зарегистрированы при анализе отношения цитокинов к IL-4. Коэффициенты были выше при хеликобактер-ассоциированных гастритах. Так, отношения IL-2/IL-4 у инфицированных больных было 10,53 [9,23; 11,45], а при хеликобактер-негативных формах 5,40 [4,91; 6,02]. Соответствующие коэффициенты для IF-α/IL-4 были 5,22 [4,89; 6,02] и 2,52 [2,27; 2,89]. Следовательно, H.pylori инициирует местную воспалительную реакцию. Первым звеном активации иммунного ответа при ХГ является усиленная продукция цитокинов, преимущественно провоспалительных, поэтому определение их уровня может служить критерием для диагностики патологического процесса у детей с хроническим гастродуоденитом.

Обсуждение. Комплексное исследование системы иммунитета, проведенное ранее нами у детей с ХГ, свидетельствовало о наличии дисбаланса клеточного и гуморального звеньев [9, 12]. Основным этиологическим фактором развития гастродуоденита у детей является H. pylori [14], хотя некоторые исследователи указывают на роль вирусов Эпштейна-Барра в развитии данной патологии [1, 4]. Анализ гуморального ответа на H. pylori выявил снижение CD22+, повышение концентрации IgM и IgG при сохранном уровне IgA. Для ХГ характерны относительный лимфоцитоз, снижение процентного содержания CD3+ и CD4+, повышение абсолютного числа натуральных киллеров и цитотоксических лимфоцитов. Уменьшение CD4+ при одновременном росте CD8+приводило к значительному снижению соотношения CD4+/CD8+ [12].

Значительный интерес исследователей вызывает проблема межклеточного взаимодействия, осуществляемая цитокинами. Показано, что CD4+ лимфоциты и макрофаги, инфильтрирующие слизистую оболочку желудка, а также клетки эпителия вырабатывают интерлейкины 1 и 2, интерферон-γ и др. [10]. Так формируется пул провоспалительный цитокинов, который поддерживает воспалительную реакцию в инфицированной H. pylori слизистой оболочки желудка и двенадцатиперстной кишки. Развивающийся при этом иммунный ответ с участием, в первую очередь, СD3+, и цитотоксических лимфоцитов приводит к дальнейшей деструкции эпителия и собственной пластинки слизистой оболочки и не обеспечивает элиминацию H. pylori. Проблема усугубляется развивающими метаболическими нарушениями [5 ,6 ,8].

В наших исследованиях уровень всех изучаемых провоспалительных цитокинов (IL-1β, IL-2, TNF-α, If-α) в период обострения был повышен в 4,5-6,1 раза. Содержание IL-4 было в пределах нормы, что приводило к резкому росту соотношения между про- и противовоспалительными цитокинами, особенно IL-2 к IL-4. В.М. Дудник о соавт. [2] выявлено увеличение провоспалительного IL-8 на 55% у детей, инфицированных CagA(+) штаммами H. pylori, по сравнению с CagA(-). А.В. Кононовым и соавт. установлена зависимость морфологических особенностей слизистой оболочки желудка от полиморфизма генов цитокинов [3]. Зарегистрирована ассоциация аллели Т локуса 511С гена IL-1β с более выраженным воспалением слизистой желудка. Генотипирование пациентов, по-видимому, позволит формировать группы риска неблагоприятного течения с целью профилактики гастродуоденальной язвы и рака желудка.

Выводы

1. В период обострения хронического гастродуоденита выявлено увеличение концентрации провоспалительных цитокинов IL-1β, IL-2, TNFα, If-α в 4,5-6,1 раза.

2. Содержание IL-4 было в пределах нормы, что приводило к резкому росту соотношения между про- и противовоспалительными цитокинами.

3. Патогенетическая роль H.pylori заключается в стимуляции синтеза провоспалительных цитокинов.