Роль взаимовлияния различных молекулярных механизмов регуляции в патогенезе воспалительного процесса при остром панкреатите у подростков

А. В. ПОЛЯНСКИЙ, Н. Г. СОБОЛЕВА, Н. В. КОТОВА, Т. И. ШАПОВАЛОВА

РОЛЬ ВЗАИМОВЛИЯНИЯ РАЗЛИЧНЫХ МОЛЕКУЛЯРНЫХ МЕХАНИЗМОВ РЕГУЛЯЦИИ В ПАТОГЕНЕЗЕ ВОСПАЛИТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА ПРИ ОСТРОМ ПАНКРЕАТИТЕ У ПОДРОСТКОВ

Кафедра детских болезней Кубанского государственного медицинского университета

В последние годы отмечается повышенный интерес к роли иммунной системы и факторов неспецифической резистентности в патогенезе различных заболеваний брюшной полости. При этом выраженность изменений иммунного статуса зависит от характера поражения органа, этиологического фактора, активности патологического процесса, его распространенности, методов лечения.

Одной из наиболее тяжелых и грозных патологий в этом плане вот уже в течение многих лет остается острый панкреатит.

Данные литературы свидетельствуют о том, что возникновение острого панкреатита тесно связано с нарушением иммунной реактивности организма. Однако, характеризуя конкретные иммунологические параметры при остром панкреатите, необходимо отметить отсутствие единого мнения относительно уровня отдельных показателей гуморального и клеточного иммунитета [18].

Для изучения патогенеза острого воспалительного процесса необходимо динамическое наблюдение за регуляцией клеточных реакций иммунитета. То есть объектом наблюдения должно быть гуморальное звено с достаточной скоростью реагирования на изменения среды, обусловливающий реакции клеточного звена. Таким биорегулятором воспалительно-некротического процесса, обусловливающим реакции клеточного звена иммунитета, по нашему мнению, является система комплемента.

В настоящей работе представлены результаты изучения особенностей изменений функциональной активности системы комплемента у больных острым панкреатитом.

Материалы и методы

Работа основана на клинико-лабораторных наблюдениях 45 больных 16-18 лет, поступивших в КГЦ СМП и ДККБ г. Краснодара в период с ноября 1999 г. по октябрь 2007 г. с острой хирургической патологией, которым впоследствии был поставлен диагноз острого панкреатита различной степени тяжести.

Всем больным проводился непрерывный иммунологический мониторинг состояния системы комплемента на протяжении первых трех суток от начала заболевания. Исследования проводились через 3, 6, 12, 24, 36, 48 часов от момента начала заболевания. Результаты проводимых исследований сопоставлялись с оценкой тяжести состояния по системе АРАСНЕ III.

Для количественного определения компонентов классического пути активации комплемента и факторов альтернативного и лектинового путей его активации мы использовали гемолитический метод (СН50 и СН100) с использованием комплекта реактивов Кировского НИИ

гематологии и переливания крови (Козлов К. В. и со-авт., 1985).

Суть метода состоит в определении минимального количества испытуемой сыворотки, вызывающей полный лизис добавленных сенсибилизированных эритроцитов барана для классического и лектиново-го путей и эритроцитов кролика для альтернативного пути активации системы комплемента. Учет реакции визуальный.

Для оценки достоверности полученных результатов был применен двухфакторный дисперсионный анализ. При этом общая достоверность влияния фактора на варьирование признака определялась по F-критерию Фишера, а попарное сравнение — по наименьшей существенной разнице (НСР), в основе которой лежит Т-критерий Стьюдента.

Результаты

Сводные данные (так называемые «профили») мониторинга изменений активности регуляторного звена системы комплемента на протяжении первых трех суток от начала заболевания представлены на рисунках 1-3.

Количественное содержание компонентов комплемента отображено в условных единицах, пропорциональных числу активных молекул данного компонента комплемента.

Профиль, представленный на рисунке 1, характерен для альтернативного пути активации системы комплемента (функциональная активность компонентов С3, В и D снижена за счет их расходования в процессе активации).

Профиль, представленный на рисунке 2, характерен для классического пути активации этой системы (истощены С1, С3 и С4 компоненты). Профиль, представленный на рисунке 3, — для лектинового пути активации (истощены С2 и С4 компоненты).

Из представленных рисунков видно, что имеет место четкая детерминация профилей компонентов регуляторного звена системы комплемента, характерная для того или иного пути ее активации при остром панкреатите. Это позволяет прогнозировать интенсивность развития воспалительного процесса при этом заболевании (формирование очагов некроза и инфильтратов).

Поскольку альтернативный путь в основном активирует нейтрофилы и Т-киллерное звено лимфоцитов, при наличии у больного профиля, характерного для активации по альтернативному пути, можно предполагать бурное развитие у больного обширного некротического процесса уже на 3-и сутки от начала заболевания (Кетлинский С. А., Симбирцев А. С., Воробьев А. А., 1992).

УДК 616.37-002-092-053.7/.71

Рис. 1.

Профиль мониторинга функциональной активности компонентов регуляторного звена системы комплемента больных острым панкреатитом

Рис. 2.

Профиль мониторинга функциональной активности компонентов регуляторного звена системы комплемента больных острым панкреатитом

Рис. 3.

Профиль мониторинга функциональной активности компонентов регуляторного звена системы комплемента больных острым панкреатитом

При наличии у больного профиля, характерного для активации системы комплемента по классическому пути, можно предполагать волнообразное развитие воспалительного процесса с пиками усиления активности через 24, 36 и 48 часов за счет последовательного запуска каскада интерлейкиновой регуляции (усиление синтеза ИЛ-8, ФНО, ИЛ-6, ИЛ-4 с вовлечением в процесс макрофагов и миграции их в очаг воспаления) (Кузник Б. И., Васильев Н. В., Цибиков Н. Н., 1989).

По мнению А. Ш. Зайчика и Л. П. Чурилова (2001), при преобладании лектинового пути не будет стимулирован синтез белков «острой фазы» воспаления и, соответственно, не будет обширного некроза.

Обнаруженные изменения не являются случайными ^ > Ft), высоконадежны и обусловлены выраженностью патологического процесса в поджелудочной железе.

Обсуждение

Проблема патогенеза острого воспалительного процесса в поджелудочной железе в настоящий момент является недостаточно изученной и в целом малопонятной. Разные авторы рассматривают этот вопрос с разных позиций, их воззрения на проблему зачастую диаметрально противоположны друг другу [3, 4, 8, 9, 10, 11, 15, 18].

Однако представляется очевидным наличие двух основных совокупностей факторов, приводящих к развитию острого панкреатита: первичное воздействие совокупности агрессивных внешних факторов различной природы, определенной нами как «первичный или экзогенный флогоген», а также вторичное воздействие совокупности агрессивных внутренних факторов различной природы, формирующейся вследствие нарушения адаптивных систем организма, либо неадекватной адаптации в ответ на действие «первичного экзогенного флогогена», определенной нами как «вторичный» или «эндогенный флогоген» [3, 4].

Первой точкой приложения действия «экзогенного флогогена» является непосредственно эндотелий, в первую очередь эндотелиоциты кровеносных и лимфатических сосудов поджелудочной железы. Часть его факторов поражает эти клетки непосредственно, другие вызывают такие адаптивные изменения в поджелудочной железе, которые приводят к формированию «эндогенного флогогена» [4].

Второй точкой приложения, уже опосредованной, является печень, в которой под действием продуктов распада арахидоновой кислоты, а также «системы пограничного слежения» («пограничной стражи») плазмы крови — компонентов «эндогенного флогогена» активируется синтез белков острой фазы воспаления («вторая ступень» повреждающих факторов) [4, 8].

Нам представляется, что наибольшую роль в процессе формирования «второй ступени» повреждающих факторов («эндогенного флогогена») играют пять адаптивных систем человеческого организма. Это система «пограничного слежения» плазмы крови, включающая в себя свободные иммуноглобулины крови, систему комплемента, компоненты свертывающей системы крови (фактор Хагемана и фибриноген), калликреинкининовую систему и плазминоген, а также лектины сыворотки крови, в том числе маннансвя-зывающий и конглютининсвязывающий. Иммунная система, включающая макрофаги, лимфоциты, ней-трофилы и базофилы (другие компоненты иммунной

системы, несомненно, также принимают участие в процессе формирования воспаления, но менее активное в данном случае). Система продуктов метаболизма арахидоновой кислоты — ряд активных регуляторов воспалительных каскадов, таких как тромбоксаны (в т. ч. А2 и В2); лейкотриены всех групп (в т. ч. C4, D4, E4); простагландины (в т. ч. Е2 и D2) и комплекс эйкозатетра-еновых кислот (в т. ч. 5-, 12-, 15-, 18-), которые осуществляют регуляцию различных уровней воспалительного процесса. Система свертывания и антисвертывания крови (включая тромбоциты и синтезируемые ими факторы). И, наконец, система «биогенных аминов» (гистамин, серотонин и т. д.) [ 3, 4].

Взаимодействие этих систем в основном и обусловливает формирование «эндогенного флогогена», действие которого в значительной мере определяет тяжесть поражения поджелудочной железы.

Таким образом, имеет место двойная агрессия: первый удар приходит извне, он запускает каскад активации адаптивных систем, а в результате их активации образуются вещества, вторично повреждающие непосредственно клетки ткани поджелудочной железы.

Каким же образом происходят взаимодействие и взаимная активация адаптивных систем?

Мы уже говорили, что под действием «экзогенного флогогена» может нарушаться целостность мембран эндотелиоцитов, что приводит к активации метаболизма арахидоновой кислоты. С другой стороны, на воздействие «экзогенного флогогена» непосредственно реагируют как система «пограничного контроля» плазмы крови, так и два основных компонента клеточно-фагоцитарного звена иммунной системы, а именно макрофаг и нейтрофил [9, 10, 11].

Первой непосредственное воздействие «экзогенного флогогена» принимает на себя система «пограничного контроля» плазмы крови, в результате чего активируются: система комплемента, которая отвечает на его воздействие формированием мембраноатакующего комплекса и анафилотоксинов I и II типов, а также интенсификацией опсонизации агрессивных факторов; лектины плазмы крови, — фосфолипид-ные белки определенной конфигурации и молекулярного веса, присутствующие в плазме крови, которые в комплексе с антигенами запускают лектиновый путь активации системы комплемента; свободные иммуноглобулины плазмы крови, которые посредством свободного иммуноглобулина G в виде иммунного комплекса с антигеном запускают классический путь активации системы комплемента, участвуют в активации лектинов и через иммуноглобулин Е могут активировать базофил, начинающий выбрасывать в кровь биогенные амины [4].

Далее включается компонент иммунной системы: нейтрофил, отвечающий на действие «экзогенного флогогена» фагоцитозом, осуществляя (отдельно взрыв и отдельно презентацию) «перекисно-окисли-тельный взрыв», а также презентацию этого агрессивного компонента макрофагу. Тем самым он активирует макрофаг, который, в свою очередь, может как непосредственно реагировать на действие «экзогенного флогогена» фагоцитозом, так и осуществлять цитоки-новую регуляцию бласттрансформации лимфоидного звена иммунной системы по типу прямой и обратной связи.

Активированный макрофаг вырабатывает, в частности, интерлейкин-1 (ИЛ-1) и фактор некроза опухолей

(ФНО), посредством чего активируются лимфоциты, а также интерлейкин-6 (ИЛ-6) и интерлейкин-8 (ИЛ-8).

При этом из активированных лимфоцитов образуются либо В-лимфоциты, либо Т-лимфоци-ты. Т-лимфоциты трансформируются в Т-хелперы, Т-супрессоры или Т-киллеры. Т-хелперы делятся на 2 популяции — Th1 и Th2. Th1 вырабатывают ИЛ-2, который отменяет действие ИЛ-1, осуществляя обратную связь с макрофагом, а Th2 вырабатывает ИЛ-4, который активирует Т-киллер, В-лимфоцит и макрофаг. Следует принять во внимание и то, что В-лимфоцит может активироваться и непосредственно системой комплемента, в частности, заменяя синтез иммуноглобулинов G на иммуноглобулины M, а Т-киллеры сами по себе могут вызывать некроз, уничтожая видоизменённые или чужеродные клетки [4].

ИЛ-6 индуцирует синтез белков острой фазы воспаления клетками печени, активирует выработку про-стагландинов, в частности Е2, который, в свою очередь, по принципу обратной связи угнетает активность макрофага.

Макрофаг, вырабатывая ИЛ-8, резко усиливает хемотаксис нейтрофилов, которые, попадая в микроочаги воспаления, проявляют фагоцитарную активность. Фактор некроза опухолей стимулирует не только нейтро-фил, но также базофил и систему простагландинов.

Одновременно под воздействием «экзогенного флогогена» или опосредованно через активацию свободными иммуноглобулинами базофил начинает синтезировать фактор активации тромбоцитов (ФАТ), тоже активирующий макрофаг, что приводит к продукции различных интерлейкинов и дальнейшему развитию реакции иммунной системы.

Под действием ФАТ базофилы выделяют «биогенные амины» гистамин и серотонин. Кроме того, усиливается феномен «краевого стояния»; агрегация тромбоцитов приводит к формированию микротромбозов сосудистого русла и усилению диапедеза эритроцитов, то есть повышается проницаемость сосудистой стенки. Серотонин, в свою очередь, также резко увеличивает проницаемость сосудистой стенки. Таким образом, реакции активированных тромбоцитов посредством ФАТ клинически проявляются отёком, тромбозом и экссудацией, что приводит к формированию очага воспаления и сопровождается инфильтрацией активированными к хемотаксису нейтрофилами.

Таким образом, система комплемента, несомненно, является одним из ведущих звеньев в патогенезе и регуляции иммунных реакций при остром панкреатите, что определяет его участие в развитии и исходе патологического процесса при этом заболевании и может быть использовано для прогнозирования характера течения воспалительного процесса при остром панкреатите, исхода заболевания и определения тактики ведения больных с этой патологией с учетом прогноза.

ЛИТЕРАТУРА

1. Афифи А., Эйзен С. Статистический анализ. Подход с использованием ЭВМ. М., 1982. 203 с.

2. Бережная Н. М., Бобкова Л. П., Ялкут С. И. и др. Медиаторы иммунного ответа. Горький, 1983. С. 23—24.

3. Вашетко Р. В., Толстой А. Д., Курыгин А. А., Стойко Ю. М., Краснорогов В. Б. Острый панкреатит СПб, 2000.

4. Йегер Л. Клиническая иммунология и аллергология / Пер. с нем. яз. В 3 томах. М.: Медицина, 1990.

5. Зайчик А. Ш., Чурилов Л. П. Общая патофизиология. СПб: ЭЛБИ-СПб, 2001. 624 с.

6. Зозуля А. А., Пацакова Э. К. Значение регуляторных пептидов в функционировании иммунной системы // Иммунология. 1986. № 2. С. 10.

7. Казанцев В. С. Задачи классификации и их программное обеспечение (пакет КВАЗАР). М.,1990. 110 с.

8. Кетлинский С. А., Калинина Н. М. Цитокины мононуклеар-ных фагоцитов в регуляции воспаления и иммунитета // Иммунология, 1995. № 3. С. 30—44.

9. Кетлинский С. А., Симбирцев А. С., Воробьев А. А. Эндогенные иммуномодуляторы. СПб: Гиппократ. 1992. 256 с.

10. Кузник Б. И., Васильев Н. В., Цибиков Н. Н. Иммуногенез, гемостаз и неспецифическая резистентность организма. М.: Медицина, 1989. 320 с.

11. Кульберг А. Я. Молекулярная иммунология. М.: Высшая школа, 1985. 287 с.

12. Кульберг А. Я. Регуляция иммунного ответа. М.: Медицина. 1986. 224 с.

13. Ломакин М. С. Иммунобиологический надзор. М.: Медицина. 1990. 256 с.

14. Ляшенко В. А., Дроженников В. А., Молотковская И. М. Механизмы активации иммунокомпетентных клеток. М.: Медицина. 1988. 239 с.

15. Соколов Е. И. Клиническая иммунология. М.: Медицина. 1998. 469 с.

16. Хорст А. Молекулярные основы патогенеза болезней. М.: Медицина. 1982. 456 с.

17. Чередеев А. Н., Ковальчук Л. В. Клеточные и молекулярные аспекты иммунных процессов // Итоги науки и техники. Иммунология. М.: ВИНИТИ, 1989. Т. 19. 238 с.

18. Ярилин А. А. Апоптоз и его место в иммунных процессах // Иммунология. 1996. № 6. С. 10—23.

19. Ярилин А. А. Основы иммунологии. М.: Медицина. 1999. 608 с.

20. Ярилин А. А. Система цитокинов и принципы ее функционирования в норме и при патологии // Иммунология. 1997. № 5. С. 7—14.

A. V. POLYANSKIY, N. G. SOBOLEVAN, N. V. KOTOVAN, T. I. SHAPOVALOVA

ROLE OFINTERDEPENEDCE OF DIFFERENT MOLECULAR REGULATION MECHANISMS OF PATHOGENESIS OF INFLAMMATION PROCESS OF ACUTE PANCREATITIS WITH TEEN-AGES

Phase-depending changes of profile of regular link in the system of complement which depends on the prevailing way of its activation of clinical severity concordant in the forming focus in the pancreas in case of acute pancreatitis that may be the sign of greater significance of the regular link in the peripheral blood system complement in the development and regulation of immune reactions in this organ in the case of this pathology.