Фагоцитарная активность нейтрофильных гранулоцитов у больных с воспалительными заболеваниями кишечника в зависимости от клинических характеристик заболевания


Статья посвящена изучению функциональной активности нейтрофилов для оценки активности воспаления и распространенности патологического процесса у больных с воспалительными заболеваниями кишечника. Установлено, что рецидив язвенного колита сопряжен с нарушениями фагоцитарного звена иммунной системы  — снижением активности и интенсивности фагоцитоза, отсутствием возрастания метаболической активности нейтрофилов.  Нарушение процессов фагоцитоза у больных язвенным колитом ассоциированы с распространением воспаления в кишечнике.

Phagocytic activity of neutrophilic granulocytes in patients with inflammatory bowel disease according to the clinical characteristics of the disease

The paper studies the functional activity of neutrophils to assess  activity of inflammation and extensive pathological process   in patients with inflammatory bowel disease. Found that recurrence of ulcerative colitis is associated with impaired phagocytes of immune   system — reduction the activity and intensity of phagocytosis, no increase in the metabolic activity of neutrophils. Disturbance of phagocytosis in patients with ulcerative colitis associated with the spread of inflammation in the gut.

Воспалительные заболевания кишечника (ВЗК) характеризуются наличием воспалительно-деструктивных процессов в кишечнике и рецидивирующим течением [3]. Актуальность изучения этой патологии определяется неуклонным ростом заболеваемости и «омоложением» ВЗК, тяжестью местных и внекишечных проявлений [3]. Решающую роль в постановке диагноза  язвенного колита (ЯК) и болезни Крона (БК) играют различные инструментальные методы исследования: эндоскопия, гистологическое исследование биоптатов слизистой оболочки, рентгеноконтрастное исследование кишечника [1]. Однако, для динамического контроля за состоянием больного с ВЗК в клинической  практике необходимо более широкое использование неинвазивных диагностических методов [2]. Известно, что в развитии воспаления при ВЗК задействованы многочисленные механизмы тканевого и клеточного повреждения. Бактериальные и тканевые антигены вызывают стимуляцию Т- и В-лимфоцитов. При обострении ЯК выявляется дефицит иммуноглобулинов, что способствует проникновению микробов, компенсаторной стимуляции В-клеток с образованием иммуноглобулинов М и G. Дефицит Т-супрессоров приводит к усилению аутоиммунной реакции [4]. Усиленный синтез иммуноглобулинов М и G сопровождается образованием иммунных комплексов и активацией системы комплемента, который обладает цитотоксическим действием, стимулирует хемотаксис фагоцитов с последующим выделением медиаторов воспаления, вызывающих деструкцию эпителиальных клеток [5-7]. Таким образом, от активности фагоцитоза зависит функция разрушения и выведения иммунных комплексов из организма. При этом  важно, чтобы активность фагоцитоза и «переваривающая» способность  нейтрофилов   соответствовали возросшему количеству бактериальных и тканевых антигенов при ВЗК и не вызывали повреждения эпителия кишки. От достижения паритета между этими двумя составляющими – «защита от антигенов» и «аутоагрессия», очевидно, зависит активность воспалительного процесса в кишечнике, стойкость ремиссии, частота рецидивов, что подчеркивает актуальность исследований в этом направлении.

Цель работы: установить диагностическую значимость функциональной активности нейтрофилов для оценки активности воспаления и распространенности патологического процесса в кишечнике у больных с ВЗК.

В работе были использованы данные клинико-иммунологических исследований 36 больных ЯК, составляющих основную группу,  и   11   условно здоровых (контрольная группа). В основной группе было 12 (33,3%) мужчин  и 24 (66,7%) женщины,  в контрольной – 4 (36,4%) мужчин и 7 (63,6%) женщин. Возраст пациентов основной группы колебался от 21 до 83 лет и в среднем составил 44,0±2,9 года. В контрольной группе  возраст пациентов варьировал от 16 до 52 лет, в среднем соответствовал 26±2,94 года.


Клиническую активность заболевания оценивали с помощью балльной шкалы D. Rachmilewitz (1989). Сумма баллов от 0 до 4 соответствовала ремиссии заболевания, 5-10 баллов – низкой, 11-15 баллов – средней и более 16 баллов – высокой степени клинической активности ЯК.

В крови больных определяли абсолютное количество лейкоцитов (норма 4-9х109/л), лимфоцитов (норма 1-4,5х109/л), нейтрофилов (норма 1,5-7х109/л). Для характеристики активности  фагоцитоза рассчитывали  процент фагоцитов, способных к активному захвату частиц (норма 70-95%). Интенсивность фагоцитоза отражали  количеством частиц, поглощенных одним фагоцитом (норма 5-10). Спонтанный НСТ-тест  указывал на степень раздражения фагоцитирующих клеток крови (норма – 35-55%.). Стимулированный НСТ-тест являлся аналогом антигенного раздражения в организме (норма 55-90%). Отличие между стимулированным и спонтанным тестом, в норме составляющее 1,4-1,9 раза, указывает на метаболический потенциал фагоцитов и фактически характеризует их киллерную способность.

Фагоцитарную активность фагоцитов оценивали по процентному содержанию нейтрофилов с поглощенными частицами латекса и фагоцитарному числу (количество поглощенных частиц). Метаболическую активность — по их способности восстанавливать нитросиний тетразолий в спонтанном и стимулированном HCТ-тесте. В основе данного метода лежит восстановление в цитоплазме нейтрофилов нитросинего тетразолия до диформазана под влиянием супероксидного аниона, образующегося при активации клетки. Диформазан имеет вид темно-синих или черных гранул, количество которых меняется в зависимости от выраженности кислородного взрыва. Для постановки использовались наборы НСТ-теста НПЦ «Медицинская иммунология», активацию нейтрофилов проводили латексом.

Статистический анализ результатов   проводился с помощью программы STATISTICA 7.0 (StatSoft Inc., США).   Исследованные величины были представлены в виде выборочного среднего значения ± ошибка выборочной средней. Достоверность различий средних величин оценивали с помощью t-критерия Стьюдента. Проверку на нормальность распределения оценивали с помощью критерия Колмогорова-Смирнова. Статистическое сравнение долей с оценкой достоверности различий выполняли с использованием критерия Пирсона c2 с учетом поправки Йейтса на непрерывность. Во всех процедурах статистического анализа рассчитывали достигнутый уровень значимости (р), при этом критический уровень значимости принимался равным 0,05.


Показатели фагоцитоза у больных основной и контрольной групп представлены в таблице 1.

Таблица 1.

Показатели фагоцитоза у больных ЯК  и в контрольной группе 

Показатель

Статистические параметры

Основная

группа (n=36)

Контрольная

группа (n=11)

р

Лейкоциты, 109

M±m

11,3±0,31

8,1±0,27

<0,001

Me [25;75]

11,1 [10,4-12,6]

8,3 [6,7-9,2]

Лимфоциты, 109

M±m

2,8±0,04

2,7 ±0,03

0,87

Me [25;75]

2,7 [2,2-3,5]

2,5 [2,1-3,2]

Нейтрофилы, 109

M±m

6,7±0,26

3,0±0,09

<0,001

Me [25;75]

6,8 [7,2-8,9]

3,2 [2,4-4,4]

Активность

фагоцитоза, %

M±m

82,3±1,25

74,5±1,13

0,038

Me [25;75]

80 [71-87]

75 [64-79]

Интенсивность

фагоцитоза, шт

M±m

4,1±0,4

7,3±0,3

0,008

Me [25;75]

3,9 [3,4-5,6]

7,2 [6,3-8,5]

НСТ спонт. %

M±m

65,2±2,49

46,6±1,33

0,002

Me [25;75]

68,5 [50-78,5]

47 [43-49,5]

НСТ стим. %

M±m

74,9±1,88

65,3±1,88

0,015

Me [25;75]

76,5 [65,75-86]

65 [62-69,5]

К стимуляции, УЕ

M±m

1,18±0,02

1,41±0,002

0,031

Me [25;75]

1,13 [1,09-1,28]

1,42 [1,36-1,44]

 

У больных основной группы в отличие от группы контроля наблюдался лейкоцитоз, повышение абсолютного количества нейтрофилов при нормальном содержании в крови лимфоцитов.  Процентное содержание активных фагоцитов в основной группе было выше аналогичного показателя в контрольной группе (82,3±1,25% против  74,5±1,13%, р=0,038). В основной группе количество частиц, поглощенных одним фагоцитом, было ниже: 4,1±0,4 против 7,3±0,3 (р=0,008). Величина спонтанного НСТ-теста при ВЗК была выше в основной группе по сравнению с контрольными величинами (65,2±2,49% против 46,6±1,33%) на 39,9% (р=0,002). Повышение спонтанного теста с НСТ у больных ВЗК явилось следствием антигенного раздражения в результате бактериального воспаления, усиления антителозависимой цитотоксичности фагоцитов, аутоаллергического процесса, характерных для изучаемой патологии.  Причиной повышения спонтанного НСТ-теста у больных с ВЗК, очевидно, является поглощение фагоцитами микробов, сопровождающееся усилением потребления кислорода этими клетками, образованием перекиси водорода и свободных радикалов кислорода. Стимулированный НСТ-тест был  также  выше у больных ВЗК по сравнению с контролем (74,9±1,88% против  65,3±1,88%, р=0,015). Однако, коэффициент, характеризующий кратность возрастания НСТ-теста при антигеном раздражении в основной группе, был ниже (1,18±0,02 против 1,41±0,002, р=0,031). Следовательно, метаболический потенциал фагоцитов при ВЗК был снижен.

У больных основной группы обострение заболевания наблюдалось у 22 (61,1%) пациентов, а ремиссия — у 14 (38,9%) больных.  По тяжести течения среди пациентов с рецидивом болезни преобладала умеренная активность  заболевания (n=17, 77,3%). Низкая активность колита отмечалась у 5 (22,7%) больных. Среди пациентов с рецидивом болезни клиническая активность ЯК составила 11,5±0,6 балла, а при ремиссии заболевания – 2,4±0,3 балла соответственно. В таблице 2 отражены характеристики фагоцитоза в зависимости от активности заболевания. 

Таблица 2. 

Показатели фагоцитоза у больных ЯК в зависимости от активности заболевания 

Показатель

Статистические параметры

Ремиссия заболевания (n=14)

Рецидив заболевания (n=22)

р

Активность фагоцитоза, %

M±m

79,3±1,84

68,1±2,04

0,028

Me [25;75]

79,2 [75-83]

67,1

Интенсивность

фагоцитоза, шт.

M±m

4,4±0,3

3,5±0,2

0,047

Me [25;75]

4,5 [4,0-5,1]

3,5 [2,7-3,9]

НСТ спонт., %

M±m

61,1±2,1

70,4±1,8

0,036

Me [25;75]

61,5 [50-67]

71,1 [64-75]

НСТ стим., %

M±m

77,2±1,6

72,3±1,7

0,045

Me [25;75]

77,0 [70-83]

71,8 [68-74]

К стимуляции, УЕ

M±m

1,31±0,02

1,03±0,01

0,034

Me [25;75]

1,28 [1,21-1,34]

1,0 [0,98-1,08]

 

У больных в период обострения,  по сравнению с аналогичными показателями на этапе ремиссии, активность фагоцитоза была ниже на 14,1%  (p=0,028), интенсивность фагоцитоза снижалась на 25,7% (p=0,047), величина спонтанного НСТ-теста повышалась на 15,2% (p=0,036), стимулированного – снижалась на 6,3% (p=0,045). Коэффициент стимуляции (1,03±0,01)  свидетельствовал практически об  отсутствии повышения метаболической активности нейтрофилов  при антигенной стимуляции.

Cнижение активности и интенсивности фагоцитоза, ограничение метаболического резерва в стимулированном НСТ-тесте при рецидиве заболевания  свидетельствовали о нарушении фагоцитарной функции.

У больных ЯК левосторонняя форма наблюдалась у 20 (55,6%) пациентов, дистальная форма – у 9 (25%) и тотальная – у 7 (19,4%) больных. Показатели фагоцитоза в зависимости от локализации процесса отражены в таблице 3. 

Таблица 3.

Показатели фагоцитоза у больных ЯК в зависимости от локализации процесса 

Показатель

Статистические параметры

Дистальная

форма (n=9)

Левосторонняя форма (n=20)

Тотальная форма   (n=7)

Активность

фагоцитоза, %

M±m

87,3±2,5

75,1±2,1*·

52,2±1,7

Me [25;75]

86 [82-90]

74,9 [71-78]

51,8 [46-54]

Интенсивность

Фагоцитоза, шт

M±m

4,5±0,4*

4,4±0,3*

3,2±0,2

Me [25;75]

4,3 [3,7-4,6]

4,3 [3,9-5,7]

3,1 [2,8-3,6]

НСТ спонт., %

M±m

67,8±1,6

55,2±1,7*·

59,3±1,3

Me [25;75]

67,2 [63-69]

55,0 [51-58]

57,8 [54-63]

НСТ стим., %

M±m

78,1±1,5

66,4±1,4*·

62,5±2,1

Me [25;75]

77,4 [73-82]

66,1 [62-71]

61,8 [57-64]

К стимуляции, УЕ

M±m

1,18±0,03

1,22±0,02*

1,05±0,01

Me [25;75]

1,17 [1,13-1,21]

1,25 [1,19-1,29]

1,02 [0,99-1,06]

Примечание: * — достоверные отличия по сравнению с пациентами с тотальным язвенным колитом при p<0,05; ·—  достоверные отличия по сравнению с пациентами с дистальным язвенным колитом при p<0,05.

 

При изучении функциональной активности нейтрофилов установлено, что распространение патологического процесса ассоциировано со снижением активности и интенсивности фагоцитоза, снижением стимулированного НСТ-теста.  Такой паттерн изменений свидетельствовал о нарушении функции фагоцитов — снижении эффективности борьбы нейтрофилов с патогеном при распространении воспалительного процесса.

На следующем этапе исследования изучали структуру корреляций    между  активностью ЯК и показателями фагоцитарной активности крови. Тесные обратные достоверные связи были установлены между клинической активностью заболевания  и активностью фагоцитоза (r=-0,73, p=0,026), коэффициентом стимуляции (r=-0,71, p=0,032). Связь между спонтанным НСТ тестом и активностью ЯК была также обратной, но умеренной (r=-0,56, p=0,047).

У больных ЯК трансрегрессионный (в пределах 2 сигм)  анализ показателей, соответствующих повышению клинической активности ЯК, позволил выявить критические уровни величин, при достижении которых риск рецидива заболевания повышался. На рисунке 1 отражены результаты трансрегрессионного анализа  данных активности фагоцитоза и его влияния на обострение заболевания.

 Рисунок 1. Результаты трансрегрессионного анализа влияния активности фагоцитоза на риск развития рецидива у больных ЯК

Фагоцитарная активность нейтрофильных гранулоцитов у больных с воспалительными заболеваниями кишечника в зависимости от клинических характеристик заболевания

Как видно из графического материала, при снижении активности фагоцитоза ниже 68%, повышался риск рецидива. Проведенный трансрегрессионный анализ других показателей фагоцитоза позволил выявить, что риск рецидива у пациентов с ЯК повышался при снижении коэффициента стимуляции НСТ-теста ниже 1,15.

Таким образом, нарушения  фагоцитарного звена иммунной системы у больных ЯК способствуют обострению заболевания, ассоциированы с распространением воспалительного процесса в толстой кишке и могут быть использованы для мониторинга состояния больных.

 

М.Г. Ильяшенко, Г.Н. Тарасова, Е.Н. Федотова, Е.А. Чумакова

Клинико-диагностический центр «Здоровье», г. Ростов-на-Дону

Ильяшенко Мария Георгиевна — врач-гастроэнтеролог

 

 

Литература:

1. Андреев А.И., Тертычный А.С., Карэл Г. Современные подходы к морфологической диагностике воспалительных заболеваний кишечника на материале эндоскопических биопсий // Архив патологии. — 2011. — № 1. — С. 40-47.

2. Барановский А.Ю., Булгакова Т.В., Лапин С.В., Кондрашина Э.А., Тотолян А.А., Харитонов А.Г. Aнтитела к цитоплазме нейтрофилов как маркер неблагоприятного течения неспецифического язвенного колита // Медицинская иммунология. — 2010. — № 6. — С. 537-546.

3. Ливзан М.А., Макейкина М.А. Неспецифический язвенный колит: генетика иммунного ответа // Клинические перспективы в гастроэнтерологии, гепатологии. — 2012. — № 1. — С. 28-33.

4. Осадчая О.И., Боярская А.М. Влияние энтеросорбции на развитие гуморальных реакций иммунитета у больных с неспецифическим язвенным колитом // Сonsilium medicum Ukraina. — 2009. — № 5. — С. 20-21.

5. Плехова Н.Г., Дробот Е.И., Сомова Л.М. Реактивность фагоцитирующих клеток при инициации инфекционно-воспалительных процессов // Успехи современной биологии. — 2011. — № 1. — С. 37-49.

6. Халиф И.Л., Конович Е.А. Перинуклеарные антинейтрофильные цитоплазматические антитела у больных язвенным колитом и болезнью Крона // Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии. — 2009. — № 5. — С. 72-77.

7. Ястребова Н.Е., Потапов А.С., Шумилов П.В., Ипатова М.Г. Нарушение иммунного ответа к индигенной микрофлоре при воспалительных заболеваниях кишечника у детей // Педиатрия. — 2009. — № 6. — С. 153-154.