Biological activity of interferons in the period of exacerbation of bronchial asthma against the background of acute respiratory viral infections

Abstract

.

Full Text

Введение. Интерфероны (IFN) являются одними из основных белков, участвующих в первичной защите организма от инфекционных агентов как в период обострения заболевания, так и при персистирующей вирусной инфекции, а также становления устойчивого протективного иммунитета и предупреждения тяжелых осложнений. IFN I типа (a/ß) играют ведущую роль в локальной и системной противовирусной защите. Все клетки организма в той или иной степени обладают способностью вырабатывать IFN, но наиболее сильными продуцентами IFN являются иммунокомпетентные клетки. Следует отметить, что система IFN не имеет ни специализированных клеток, ни специализированных органов, и так как каждая клетка может быть заражена вирусом, то она должна иметь систему распознавания и элиминации чужеродной генетической информации. IFN I типа обеспечивают не только врождённую неспецифическую резистентность по отношению к патогенам, преимущественно вирусам, но и индуцируют последующий специфический адаптивный иммунитет. В настоящее время отмечается тенденция к неуклонному росту числа больных бронхиальной астмой (БА). Большинство обострений БА обусловлены респираторными вирусами, к которым относятся рино-, аденовирусы, вирусы гриппа А и В, парагриппа, респираторно-синцитиальный (РС) вирус [1-3]. На фоне острых респираторных вирусных инфекций (ОРВИ), приводящих к утяжелению течения заболевания, у лиц с БА отмечается выраженное снижение вентиляционных показателей, дальнейшее усугубление гиперреактивности бронхов, а также дисбаланс иммунитета с угнете нием функциональной активности IFN, фагоцитарной активности нейтрофилов, вируснейтрализующей активности антител. И в то же время, изменения иммунологической реактивности у больных БА создают предпосылки для частых ОРВИ и развития на их фоне обострений основного заболевания. Цель исследования: оценка биологической активности интерферонов и уровня цитокинов у больных БА в период обострения на фоне ОРВИ. Пациенты и методы: Клинические образцы, включая гепаринизированную кровь и сыворотку крови, были исследованы у 2 групп пациентов: 1). 19 пациентов с БА в стадии обострения заболевания с лёгким и среднетяжелым персистирующим неконтролируемым течением заболевания на фоне ОРВИ (средний возраст 41,4±3,8 год, длительность заболевания более 10 лет). Пациентам с обострением БА в ГКБ №57 стационарно проводили терапию системными глюкокортикостероидами (ГКС). 2). 28 пациентов с БА в стадии ремиссии заболевания с амбулаторным посещением аллергологического кабинета при ГКБ №57 (средний возраст 57,2±10,5 лет, длительность заболевания более 10 лет). Наличие вирусной инфекции подтверждали методами ПЦР-РТ и ИФА с парными сыворотками, осуществляя первый забор крови в первые дни госпитализации, второй - через 2-3 недели. У всех пациентов с обострением БА проводили исследование уровня антител IgG против вирусов гриппа А (НШ1, H3N2) и В, аденовируса, респираторно-синцитиального (РС) вируса, вирусов парагриппа 1 и 3 типа и IgM к РС вирусу в парных Российский Аллергологический ^^урнал 2019 том 16 № 1 115 сыворотках методом ИФА. ПЦР диагностика включала: мазки со слизистой носа и глотки на наличие РНК вирусов гриппа А и В, ДНК вирусов парагриппа 1 и 3 типов, РС вирусов, рино-, аденовирусов. Аллергологическое исследование включало определение общего IgE в сыворотке крови больных методом ИФА. Содержание цитокинов IFNy, TNFa, IL6 и IL4 в сыворотке крови определяли методом ИФА по инструкции производителей тест-систем. IFN статус определяли биологическим методом, используя систему: «клеточная культура Vero и индикаторный тест-вирус везикулярного стоматита». Биологическая активность IFN (ед/мл) оценивалась как величина обратного титра IFN, которая обеспечивала защиту 50% клеток монослоя от цитодеструктивного действия тест-вируса [4]. Для анализа результатов применяли метод описательной статистики, коэффициент ранговой корреляции Спирмена, программы «Biostat». Результаты и обсуждение. Среди респираторных вирусов ДНК аденовируса была выявлена в 26,3±10,4% в мазках со слизистой носа и глотки. Инфекция с вирусом гриппа А, В встречалась реже - в 10,5±7,2%. Методом ПЦР-РВ в данной группе не выявлены риновирусы, вирусы парагриппа 1 и 3 типов, РС вирус. Тем не менее, по данным серологического исследования у 7 пациентов (36,8%) выявили сероконверсию специфических IgG против 4-х респираторных вирусов: грипп А и В, РС вирус, аденовирус, вирусы парагриппа 1 и 3 типа, в том числе высокий уровень антител ^М против РС вируса у одного пациента. В общей сложности, наличие вирусной инфекции, связанной по времени с обострением БА, подтверждено у 14 пациентов (73,7±10,4% %). Была выявлена положительная корреляционная связь средней силы между степенью тяжести обострений заболевания и числом выявленных у пациента острых респираторных инфекций (r=0,64). При тяжелых обострениях БА вирусные микст-инфекции отмечены у 87,5% пациентов, при обострениях средней степени тяжести - у 63,6%. При тяжелых обострениях чаще сочетались парагриппозная или РС вирусная инфекции с аденовирусной. При исследовании биологической активности IFN был выявлен выраженный дефицит a/ß- и особенно Y-IFN-продуцирующей способности лейкоцитов у всех пациентов. Так, у пациентов БА в стадии обострения биологическая активность IFN I типа (a/ß) составила 121,6±19,5 ед/мл, IFN II типа (у) - 10,7±1,8 ед/мл, что было в среднем ниже по сравнению с показателями здоровых добровольцев в 4 и в 6 раз соответственно. Показатели общего сывороточного IFN были в пределах нормы (<2-8 ед/мл), за исключением данных одного пациента с клиникой тяжелой ОРВИ (8-16 ед/мл). Известно, что система IFN относится к числу быстро реагирующих и является одним из важнейших факторов выздоровления от вирусной инфекции. IFN участвуют в первичной защите организма от инфекционных агентов как в период обострения заболевания, так и при персистирующей вирусной инфекции, а также в становлении устойчивого протективного иммунитета и предупреждения тяжелых осложнений. IFN I типа обеспечивают не только врождённую неспецифическую резистентность по отношению к патогенам, преимущественно вирусам, но и индуцируют последующий специфический адаптивный иммунитет [5]. Нарушения в системе IFN создают предпосылки для адгезии вирусов на слизистой дыхательных путей и бесконтрольного размножения их с поражением большого числа эпителиальных клеток, что приводит к развитию диффузного катарального воспаления слизистой оболочки бронхов, в ряде случаев с явлениями бронхо-констрикции. В то же время, применение системных ГКС у больных БА с обострениями снижает в целом воспалительный ответ дыхательных путей на вирусную инфекцию, приводит к снижению вирусной нагрузки. В сыворотке крови пациентов БА с обострением концентрации белков (пг/мл) провоспалительных цитокинов IFNy (104,9/32,7), IL6 (91/44,2), TNFa (331/184) существенно превышали соответствующие значения контрольной группы условно здоровых лиц (0,1/0,1; 1,7/0,2; 0,4/0,2), а также показателей у пациентов в ремиссии (72,9/14,9; 1,7/1,0; 0,9/0,3), соответственно. Однако, при повышенных концентрациях в сыворотке крови белков IFN?, выявлено угнетение биологической активности IFN I и II типов лейкоцитами крови у больных БА, особенно в обострении. Уровень IL-4 в сыворотке крови составил 19,3±15,1 пг/мл и не отличался в группах со среднетяжелым и тяжелым обострением заболевания, за исключением одного пациента с тяжелым обострением БА, где его концентрация достигла 322 пг/мл. Концентрация белка IL-4 в сыворотке крови составила 51/26 пг/мл у пациентов с БА в ремиссии. Средний уровень общего IgE в сыворотках 19 больных с неконтролируемым течением БА составил 607,9±173 кЕ/л при значениях нормы 100кЕ/л. Таким образом, следует отметить сниженную противовирусную защиту пациентов с БА, особенно в период обострения заболевания, из-за дисбаланса IFN I и II типов, возможно, вследствие дисфункции некоторых IFN-стимулированных генов. Воспаление дыхательных путей у пациентов с БА характеризовалось повышенной активацией провоспалительных цитокинов, особенно IFNy и TNFa, вызывающих активацию ТЫ [6]. Выявленная же низкая биологическая активность системы IFN способствует непрекращению воспалительного процесса в респираторном тракте при обострениях БА. Своевременно назначенная противовирусная терапия ОРВИ при БА может снизить темп репродук 116 Российский Аллергологический ^^урнал 2019 том 16 № 1 ции вирусов, уменьшить распространённость и число зараженных клеток органа-мишени и, таким образом, ослабить интенсивность воспаления слизистой оболочки дыхательных путей.