Цитокиновая регуляция иммунного ответа при бактериально-вирусной инфекции желудочно-кишечного тракта, обусловленной Helicobacter pylori и вирусами герпеса

ЦИТОКИНОВАЯ РЕГУЛЯЦИЯ ИММУННОГО ОТВЕТА ПРИ БАКТЕРИАЛЬНО-ВИРУСНОЙ ИНФЕКЦИИ ЖЕЛУДОЧНО-КИШЕЧНОГО ТРАКТА, ОБУСЛОВЛЕННОЙ HELICOBACTER PYLORI И ВИРУСАМИ ГЕРПЕСА

В.Н. Нелюбин, В.П. Мудров

Центральная клиническая больница № 6 ОАО «РЖД» ул. Шоссейная, 43, Москва, Россия, 109388

А.В. Чеканов

Российский государственный медицинский университет ул. Островитянова, 1, Москва, Россия, 117513

Р.И. Сепиашвили

Институт иммунофизиологии ул. Островитянова, 4, Москва, Россия, 117513

Обследовано 104 пациента с воспалительными заболеваниями желудка и 12-перстной кишки. Методом ИФА в сыворотке крови определяли уровни цитокинов: ИЛ-ф, ИЛ-2, ИНФу Методом ПЦР исследовали биоптаты слизистой оболочки (СО) краевой зоны воспаления на наличие Helicobacter pylori (H. pylori) и вирусов группы герпеса. У 37 пациентов методом ПЦР в реальном времени в биоптатах определяли экспрессию мРНК цитокинов: ИЛ-ф, ИЛ-2, ИЛ-4, ИЛ-6, ИЛ-10, ИЛ-18, ИФН-у, ФНО-а. Результаты исследования биопсийного материала СО показали высокую частоту обнаружения патогенных штаммов H. pylori (до 80%) и вирусов герпеса (ЭБВ, ВГЧ-6, -7, -8) в различных сочетаниях. При инфицировании СО наблюдается повышение уровней сывороточных ИЛ-ф, ИЛ-2, ИНФу, а также уровней экспрессии мРНК цитокинов в СО.

Ключевые слова: ЖКТ, H. pylori, герпес-вирусы, цитокины, мРНК.

Установлено, что в развитии хронических воспалительных заболеваний гаст-родуоденальной области помимо основного этиологического фактора Helicobacter pylori (H. pylori) [1, 2, 4] принимают участие вирусы группы герпеса (Epstein-Barr virus, Cytomegalovirus, Human herpes virus VI, VII). Выраженность воспалительных и деструктивных изменений слизистой оболочки при данной патологии коррелирует с наличием агрессивных штаммов H. pylori (CagA+VacA+), а также с наличием вирусов в очаге поражения и их репертуаром [5, 6, 10].

Не исключено, что локально запускаемый цитокиновый каскад играет ключевую роль в прогрессировании хронических воспалительных и деструктивных процессов в слизистой оболочке (СО) гастродуоденальной области. В связи с этим новым направлением в изучении данной патологии является изучение местной цитокиновой регуляции иммунного ответа.

Особенности цитокиновой регуляции местной иммунной реакции в СО при развитии язвенной болезни и эрозивного гастрита изучаются на различных моделях in vitro. Вместе с тем данных о связи профиля цитокинов с активностью воспалительного процесса и степенью деструкции СО при данной патологии у человека недостаточно.

Опубликованы данные, свидетельствующие о том, что стимулирующее действие на выработку цитокинов клетками СО желудка инфицированных людей ока-

зывают липополисахарид клеточной стенки H. pylori, уреаза, CagA-протеин и некоторые другие его антигены. В ответ на стимул синтезируются интерлейкины: ИЛ-lß, ИЛ-6, ИЛ-8, ИЛ-10, ИЛ-12, ИЛ-18, ФНО-а [7, 8, 9]. Однако о влиянии вирусов группы герпеса на синтез цитокинов в СО известно значительно меньше, особенно в сочетании с H. pylori. В связи с этим целью нашего исследования стало изучение проявлений генерализованной и местной цитокиновой реакции в СО при инфицировании H. pylori и вирусами герпеса.

Материалы и методы. Обследовано 104 пациента с воспалительными заболеваниями желудка и 12-перстной кишки. Степень повреждения СО желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) оценивали по данным эзофагогастродуоденоскопии (ЭГДС), цитологического и гистологического исследований. Для изучения брали биопсийный материал из зоны воспаления и визуально неизмененной СО. Методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) определяли наличие Helicobacter pylori и вирусов группы герпеса: вирус простого герпеса 1-го и 2-го типов (ВПГ-1,2), варицелла зостер вирус (ВЗВ), вирус Эпштейна—Барр (ЭБВ), цитомегаловирус (ЦМВ), вирус герпеса человека 6, 7-го и 8-го типов (ВГЧ-6,7,8) с использованием наборов реактивов отечественных производителей: «Литех», «ДНК-технология», «Биоком», «АмплиСенс». Исследовали методом иммуноферментного анализа (ИФА) уровень провоспалительных цитокинов в периферической крови с использованием наборов «Cytimmune», США. В биоптатах СО у 37 пациентов методом ПЦР в реальном времени определяли уровень экспрессии матричных РНК (мРНК) цитокинов: ИЛ-ф, ИЛ-2, ИЛ-4, ИЛ-6, ИЛ-10, Ил-18, ИФН-у, ФНО-а. Статистические различия в количественной экспрессии мРНК оценивали по расширенному t-критерию Стьюдента [3].

Полученные результаты и обсуждение. По результатам проведенного ЭГДС обследования пациентов разделили на следующие группы (табл. 1).

Таблица 1

Группы обследованных пациентов

Диагноз по данным ЭГДС, подтвержденным гистологией Число пациентов Возраст (лет) Число женщин Число мужчин

Поверхностное воспаление 34 27—45 9 25

Деструктивное воспаление 39 27—60 17 22

Группа сравнения (контрольная) 31 18—37 10 21

В группу с поверхностным воспалением вошли пациенты с поверхностным гастритом.

В группу с деструктивными воспалительными изменениями слизистой оболочки гастродуоденальной области вошли пациенты с хроническим эрозивным гастритом, хроническим эрозивным гастродуоденитом и язвой желудка и двенадцатиперстной кишки.

Критерием для отбора пациента в группу сравнения служили отсутствие признаков воспаления и бактериального обсеменения Н. pylori по данным ЭГДС, гистологии и цитологии, а также с отсутствием жалоб со стороны ЖКТ. Подобное разделение пациентов по группам, по-нашему мнению, является патогенетически обоснованным.

Для оценки системной цитокиновой реакции макроорганизма провели определение уровней сывороточных цитокинов: ИЛ-1в, ИЛ-2, ИФу. Было получено, что при изменениях в СО (поверхностное воспаление, деструктивные изменения) их уровень был достоверно выше (р < 0,05), чем в группе сравнения. В то же время при деструкции слизистой оболочки уровень ИФу существенно выше, чем в группе сравнения и при поверхностном воспалении (р < 0,001), (рис. 1).

Пг/мл

600,00

500,00

400,00

300,00 200,00

100,00 0,00

ИЛ-Iß ИЛ-2 И фу

@ группа сравнения  поверхностное воспаление В деструктивное воспаление

Рис. 1. Уровень сывороточных цитокинов при хроническом воспалении СО гастродуоденальной области

Исследования биопсийного материала СО гастродуоденальной области методом ПЦР показали высокую встречаемость, до 80%, патогенных штаммов H. pylori при хронических воспалительных заболеваниях желудка и двенадцатиперстной кишки. При эрозивно-язвенных изменениях СО была выявлена высокая частота обнаружения ульцерогенных штаммов cagA+ vacA+ — H. pylori, а при поверхностном гастрите обнаруживали преимущественно слабопатогенные cagA- vacA-штаммы.

Наряду с H. pylori в бипсийном материале обнаруживали наличие специфических участков ДНК вирусов герпеса: ЦМВ, ЭБВ, ВГЧ-6, ВГЧ-7 и ВГЧ-8 (рис. 2).

Оценку уровней экспрессии мРНК цитокинов проводили в очаге воспаления СО. Для этого дополнительно пациентов разделили на группы в зависимости от типа инфицирования СО: моноинфицирование H. pylori, вирусное инфицирование и бактериально-вирусное инфицирование (H. pylori и вирусы герпеса).

При моноинфицировании H. pylori в очаге воспаления определялись невысокие уровни экспрессии мРНК ИЛ-lß, ИЛ-2, ИЛ-4, ИЛ-10, ИФНу, ФНО-а, тогда как при вирусном инфицировании местная иммунная реакция развивалась преимущественно по Th 1 типу с высокой экспрессией мРНК ИЛ-lß, ИЛ-2, ИЛ-10, ИФНу, ФНО-а. Высокий уровень экспрессии мРНК ИЛ-18 имел место при всех типах инфицирования.

Рис. 2. Частота обнаружения вирусов герпеса в СО у пациентов исследуемых групп

При смешанной бактериально-вирусной инфекции наблюдались высокие уровни экспрессии мРНК всех исследованных цитокинов (рис. 3).

45,0 40,0 35,0

ИЛ-Iß ИЛ-2 ИЛ-4 ИЛ-6 ИЛ-10 ИЛ-18 ИФНу ФНОа

Ш Н. pylori В ЭБВ + ВГЧ-6,7 Н ЭБВ + ВГЧ-6,7 + Н. pylori

Рис. 3. Уровени экспрессии мРНК цитокинов при бактериальном, вирусном и вирусно-бактериальном инфицировании в очагах воспаления

В результате проведенных исследований было установлено, что наряду с H. pylori в развитии хронических воспалительных заболеваний гастродуоденальной области принимают участие вирусы герпеса. Частота их выявления связана с характером и объемом деструктивных изменений слизистой оболочки. Обнаружено, что не у всех пациентов с воспалительными изменениями слизистой оболочки

определялся H. pylori. В этих случаях в слизистой оболочке определяли наличие одного или двух представителей вирусов герпеса.

В зависимости от типа инфицирования наблюдается различный спектр и уровень экспрессии мРНК цитокинов в зоне воспаления слизистой оболочки ЖКТ. При бактериальном инфицировании H. pylori, как и при вирусной моноинфекции, местная иммунная реакция развивается преимущественно по Th 1 типу с высокими уровнями экспрессии мРНК ИЛ-lß, ИЛ-2, ИЛ-10, ИФНу, ФНО-а.

Более пристального внимания заслуживает местная иммунная реакция при бактериально-вирусной коинфекции. Высокие уровни экспрессии мРНК исследованных цитокинов при смешанном инфицировании могут свидетельствовать о неадекватной иммунной реакции в очаге воспаления. Разнонаправленные иммунологические события, развивающиеся при бактериально-вирусном инфицировании, как по Th 1, так и по Th 2 типу с высвобождением большого количества биологически активных веществ в пораженной слизистой оболочке и обусловливают, по нашему мнению, развитие глубоких деструктивных процессов.

Таким образом, определение типа инфицирования при гастродуоденальной патологии имеет большое значение для выбора тактики лечения данных пациентов. В большинстве случаев не учитывается часто встречающийся бактериально-вирусный характер инфицирования слизистой оболочки при гастродуоденальной патологии и в связи с этим применяются традиционные схемы лечения, направленные на эрадикацию только H. pylori. В комплексе диагностических мероприятий следует использовать методы, позволяющие выявлять не только H. pylori, но и возможную контаминацию вирусами. Такой подход позволит выбирать адекватную тактику лечения с назначением как антибактериальных, так и противовирусных препаратов с индивидуальным подбором иммуномодуляторов.

Коллектив авторов выражает благодарность врачам-эндоскопистам Е.О. Кузнецову, Т.И. Долговой, В.Б. Гречушникову, г. Москва за помощь в проведенной работе.

ЛИТЕРАТУРА

[1] Андерсен Л., Норгаард А., Беннедсен М. Клеточный иммунный ответ организма на инфекцию Helicobacter pylori // Рос. журн. гастроэнтерол., гепатол., колопроктол. — 1999. — T. IX. — № 2. — С. 22—26.

[2] Аруин Л.И., Капуллер Л.Л., Исаков В.А. Морфологическая диагностика болезней желудка и кишечника. — М.: Триада-Х, 1998. — 496 с.

[3] Дерффель К. Статистика в аналитической химии. — М.: Мир, 1994. — 242 с.

[4] Исаков В.А., Домарадский И.В. Хеликобактериоз. — М.: Медпрактика-М, 2003. — 412 с.

[5] Нелюбин В.Н., Мудров В.П. Бактериально-вирусное коинфицирование слизистой оболочки при гастродуоденальной патологии // Иммунопатология, аллергология, инфек-тология. — 2004. — № 2. — С. 111—115.

[6] Gonelli A., Boccia S., Boni M. et al. Human herpesvirus 7 is latent in gastric mucosa // J. Med. Virol. — 2001. — 63(4). — P. 277—83.

[7] Lindholm C., Quiding-Jarbrink M., Lonroth H. et al. Induction of chemokine and cytokine responses by Helicobacter pylori in human stomach expiants // Scand. J. Gastroenterol. — 2001. — 36(10). — P. 1022—9.

BecTHHK Py^H, cepua Medu^Ha, 2011, № 2

[8] Scott Algood H.M., Cover T.L. Helicobacter pylori Persistence: an Overview of Interactions between H. pylori and Host Immune Defenses // Clinical Microbiology Reviews. — 2006. — Vol. 19. — No. 4. — P. 597—613.

[9] Stromberg E., Edebo A., Svennerholm A.M. et al. Decreased epithelial cytokine responses in the duodenal mucosa of Helicobacter pylori-infected duodenal ulcer patients // Clin. Diagn. Lab. Immunol. — 2003 Jan. — 10(1). — P. 116—24.

[10] Tsamakidis K., Panotopoulou E., Demitroulopoloulos D. et al. Herpes simplex virus type 1 in peptic ulcer disease: an inverse association with Helicobacter pylori // World. J. Gastroenterol. — 2005. — 11(42). — P. 6644—6649.

CYTOKINE REGULATION OF IMMUNE RESPONSE AGAINST BACTERIAL AND VIRAL CO-INFECTION OF GUT, CAUSED BY H. PYLORI AND HERPESVIRIDAE

V.N. Nelyubin, V.P. Mudrov

Central Hospital No. 6 of the Russian Railways JSC

Shosseinaya str., 43, Moscow, Russia, 109388

A.V. Chekanov

Russian State Medical University

Ostrovityanova str., 1, Moscow, Russia, 117513

R.I. Sepiashvili

Institute of Immunophisiology

Ostrovityanova str., 4, Moscow, Russia, 117513

104 patients with the inflammatory diseases of stomach and duodenum were investigated. Levels of the IL-ip, IL-2, IFN-y in blood serum were detected by ELISA. For detection of Helicobacter pylori (H. pylori) and Herpes viridae in biopsies from the zone of inflammation polymerase chain reaction (PCR) was used. Expression of mRNA cytokines: Il-ip, Il-2, Il-4, Il-6, Il-10, Il-18, IFN-y, TNF-a in biopsies from 37 patients was detected by real time PCR. Results of biopsies revealed high frequency of detection of pathogenic strains of H. pylori (80%) and Herpes viridae (EBV, HHV-6, HHV-7, HHV-8) in various combinations. The increased levels of IL-ip, IL-2, IFN-y in serum and of mRNA cytokines in infected mucous membrane were observed.

Key words: GUT, H. pylori, Herpes viridae, cytokines, mRNA.