Молекулярно-генетические основы патогенеза нозокомиальной пневмонии

CLINICAL COURSE AND IMMUNOLOGICAL INDICATORS IN CHILDREM WITH PNEUMONIA IN THE PERIOD OF GRIPPE A/H1N1/09 PANDEMIA

S.A. Chavanina, I.K. Bogomolova, N.V. Levchenko Chita State Medical Academy

Abstract. We analyzed the clinical course of pneumonia in 288 children for the period of influenza A/H1N1/09 pandemia. We noted predominantly medium severity forms with small frequency of pulmonary and extrapulmonary complications. The group of 25 patients with proved A/H1N1/09 influenza was selected to estimate the immunological changes. Blood serum concentration of immunoglobulins (IgA, IgM, IgG, subgruops IgG) and cytokines (IL-1p, IL-8, IL-10) were measured. We revealed the increase in IgM, IgG content including all subgroups of IgG, IL-8 and high rate of IL-10.

Key words: influenza A/H1N1/09, pneumonia, children, immunoglobulins, interleukins.

Литература

1. Афанасьева О.И. Клиническая характеристика гриппа у детей в современном мегаполисе / О.И. Афанасьева [и др.] // Детские инфекции. - 2009. - №3. - С. 10-13.

2. Белан Ю.Б. Грипп A/California/2009 /H1N1/ у детей / Ю.Б. Белан// Лечащий врач. - 2009. - №10. - С. 50-54.

3. Горбунов В.В. Особенности прогноза исхода заболевания у больных вирусными пневмониями при гриппе A (H1N1) / Горбунов В.В. [и др.] // Итоги эпидемии гриппа A H1N1: матер. конф. - Чита, 2010. - С.69-72.

4. Крыгина Т.В. Грипп A (H1N1) 09 SW у детей / Т.В. Крыгина [и др.] // Актуальные вопросы инфекционной патологии и вакцинопрофилактики: матер. конгресса. -М., 2010. - С.51.

5. Кареткина Г. П. Пандемический грипп: возможности

профилактики и лечения / Г.П. Кареткина // Врач. -2009. - №11. - С. 4-7.

6. Классификация клинических форм бронхолегочных заболеваний у детей. Российское респираторное общество / метод. пособие для врачей. - М., 2009. - С.18.

7. Крамарь Л.В. Клиническая характеристика гриппа НШ1/04/2009/ Калифорния у детей, проживающих в городе Волгограде / Л.В. Крамарь [и др.] // Актуальные вопросы инфекционной патологии и вакцинопрофилактики: матер. конгресса. - М., 2010. - С.49.

8. Маркова Т.П. Вакцинопрофилактика и противовирусная терапия гриппа / Т.П. Маркова, Г.Н. Чувиров// Рос. медиц. журн. - 2007. - Т.15, №2. - С.142-146.

9. Мазанкова Л.Н. Особенности продукции цитокинов при менингококковой инфекции у детей / Л.Н. Мазанкова [и др.] // Детские инфекции. - 2010. - №1. - С.17-22.

10. Образцова Е.В. Препараты интерферона и его индукторов при гриппе и ОРИ у детей / Е.В. Образцова, Л.В. Осидак, Е.Г. Головачева // Детские инфекции. - 2010. -№1. - С.35-40.

11. Осидак Л.В. Грипп как проблема XXI века / Л.В. Осидак, В.П. Дриневский, М.К. Ерофеева // Детские инфекции. - 2009. - №3. - С.3-9.

12. Офицеров В.И. Подклассы иммуноглобулина G: возможности использования в диагностической практике. Информационно-методическое пособие / В.И. Офицеров - Кольцово: ЗАО «Вектор - Бест», 2005. - 35 С.

13. Смиян А.И. Динамика интерлейкинов 1 р и 10 у детей раннего возраста с острыми внегоспитальными пневмониями / А.И. Смиян, Т.П. Бында // Педиатрия. - 2009. - Т. 87, №2. - С. 39-42.

14. Шаповалов К.Г. Эпидемиология пациентов с гриппом А /Н1Ы1/ и сезонным гриппом в ОРИТ / К.Г. Шаповалов, А.В. Малярчиков // Итоги эпидемии гриппа А НШ1: матер. конф. - Чита, 2010. - С.119-120.

© БАЙГОЗИНА Е.А., СОВАЛКИН В.И., ДОЛГИХ В.Т. УДК 616.24-002-022.36-092

МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПАТОГЕНЕЗА НОЗОКОМИАЛЬНОЙ ПНЕВМОНИИ

Е.А. Байгозина, В.И. Совалкин, В.Т. Долгих Омская государственная медицинская академия, ректор - д.м.н., проф. А.И. Новиков; кафедра госпитальной терапии, зав. - д.м.н., проф. В.И. Совалкин; кафедра патологической физиологии с курсом клинической патофизиологии, зав. - д.м.н., проф. В.Т. Долгих.

Резюме. Установлена патогенетическая значимость генетического полиморфизма регуляторной молекулы воспаления CD14 (-260) C^T. Выявлено, что генотип Т/Т ассоциируется с тяжестью течения нозокомиальной пневмонии и риском инфицирования грамотрицательной микрофлорой респираторного тракта больных. Доказано, что аллель Т является маркёром повышенного риска неблагоприятного исхода у пациентов с нозокомиальной пневманией. Одним из механизмов, посредством которых полиморфизм гена CD14 участвует в иммунопатогенезе нозокомиальной пневмании, является гиперцитокинемия фактора некроза опухоли-альфа ^Ш-а), интерлейкина-1 бета (К-1Р) и рецепторного антагониста интерлейкина 1 (К1-М).

Ключевые слова: CD14, нозокомиальная пневмония, патогенез.

Молекулярно-генетические основы патогенеза нозокомиальной пневмонии

25

Одним из аспектов патогенеза нозокомиальной пневмонии является оценка показателей иммунной системы, в частности, - регуляторных молекул воспаления, в реализации биологических эффектов которых ключевую роль играет генетический полиморфизм. В зависимости от индивидуального ансамбля носительства аллельных вариантов гена CD14 характер воспалительного ответа может значительно различаться между индивидуумами с полярными генотипами. К настоящему времени имеются единичные сведения о роли полиморфизма генов регуляторных молекул воспаления в иммунопатогенезе нозокомиальных пневмоний (НП), однако эти данные чрезвычайно варьируют и зачастую противоречат друг другу [6], в связи с чем для понимания патогенеза НП крайне важно установить патогенетическую значимость полиморфизма гена регуляторной молекулы воспаления CD14 в формировании, тяжести течения и исходе данной пневмонии.

Материалы и методы Молекулярно-генетические исследования выполнялись в генетической лаборатории Академического центра патологической анатомии Государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Омская государственная медицинская академия». Анализ полиморфных локусов гена CD14 (-260) C^T осуществлялся с помощью метода полимеразной цепной реакции в стандартных условиях на амплификаторе «Терцик» («ДНК-Технология», Москва). TNF-a в сыворотке крови определялся с помощью набора реагентов «ProCon TNFa» фирмы «Протеиновый контур» (Санкт-Петербург). IL-1P в сыворотке крови выявлялся с помощью набора реагентов «ProCon IL-1b» (Санкт-Петербург). IL-1RA в сыворотке крови определялся с помощью набора реагентов (IL-RA-ИФА-БЕСТ) фирмы «Вектор-Бест» (г. Новосибирск). В процессе статистической обработки данных применялись методы описательной статистики; для сравнения двух независимых групп - критерий Манна-Уитни; трех независимых групп - критерий Краскела-Уоллиса; для оценки значимости различий в группах, имеющих качественные переменные, использовался хи-квадрат (х2) и точный критерий Фишера. Соответствие наблюдаемых распределений частот генотипов, теоретически ожидаемых по закону Харди-Вайнберга, оценивалось по критерию х2 с помощью компьютерной программы SPSS 11,5 for Windows. Сила ассоциации оценивалась в значениях показателей отношения шансов (ОШ) по формуле: ОШ = (ad) / (bc); где:

Байгозина Евгения Александровна - к.м.н., ассистент каф. госпитальной терапии ОмГМА; e-mail: pulmonology55@mail.ru.

Совалкин Валерий Иванович - д.м.н., проф., зав. каф. госпитальной терапии ОмГМА; e-mail: v.sovalkin@mail.ru.

Долгихх. Владимир Терентьевич - д.м.н., проф., зав. каф. патологической физиологии с курсом клинической патофизиологии ОмГМА; e-mail: prof_dolgih@mail.ru.

а и Ь - число больных с наличием/отсутствием данного генотипа, соответственно; с и d - число здоровых лиц с наличием/отсутствием данного генотипа.

Результаты и обсуждение В проведённом нами исследовании частота генотипов полиморфизма (-260) С^Т гена CD14 в группах больных с тяжёлой и среднетяжёлой НП и здоровых доноров находилась в равновесии Харди-Вайнберга (табл. 1). При анализе варианта течения НП в зависимости от генетического полиморфизма регуляторной молекулы CD14 было выявлено, что в группе больных с тяжёлой и среднетяжёлой НП достоверно чаще встречался генотип Т/Т по сравнению с контрольной группой (р = 0,014 и р = 0,005 соответственно) (табл. 1).

У больных с генотипом Т/Т грамотрицательная микрофлора выявлялась в 18 (24%) случаях; а у пациентов при носительстве генотипов С/С или С/Т - в 10 (13,3%) случаях, (р = 0,004). Возможно, что у гомозигот по мутантному алле-лю Т гена молекулы CD14 возникал дефект антиинфекционной защиты при тяжёлой нозокомиальной пневмонии, что доказывалось выявленной в нашей работе связью между генотипом Т/Т гена CD14 и тяжестью состояния по шкале оценки органной недостаточности, связанной с сепсисом (SOFA) (ОШ = 2,84; 95% ДИ 1,43-5,87; p = 0,001). Несмотря на то, что рецептор CD14 не имел трансмембранного домена, необходимого для проведения внутриклеточного сигнала, его функция сводилась к связыванию липополисахаридов грамотрицательных бактерий и формированию высокоаффинного рецепторного комплекса вместе с То11-подобными рецепторами HR-4 [1,5]. По-видимому, у пациентов, несущих генотип Т/Т, утрачивалась способность к взаимодействию рецептора и растворимой формы CD14 (sCD14) с ли-пополисахаридами, что ассоциировалось с более тяжёлым течением нозокомиальной пневмонии. В частности, у пациентов с вентилятор-ассоциированной пневмонией обнаруживалась зависимость между генотипом Т/Т гена CD14 и необходимостью проведения искусственной вентиляции лёгких более 72 часов (ОШ = 2,91; 95% ДИ 1,18-7,56; p=0,03).

Таблица 1

Частота генотипов гена СВ14 (-260) С -^Т среди пациентов с тяжёлой и среднетяжёлой нозокомиальной пневмонией,

абс.

Генотипы Пациенты с тяжёлой нозокомиальной пневмонией,

(С/С+С/T) 28 (0,65) 22 (0,69) 62 (0,82)*

Т/Т 15 (0,35) 10 (0,31) 13(0,17)Л

Примечание:' - достоверность различий между группами пациентов с тяжёлой нозокомиальной пневмонией и контрольной группой по генотипам (С/С+С/Т) и Т/Т (по двустороннему критерию Фишера); (ОШ=2,42; 95% ДИ 1,23-4,77; р=0,014).* - достоверность различий между группами пациентов со среднетяжёлой нозокомиальной пневмонией и контрольной группой по генотипам (С/С+С/Т) и Т/Т (по двустороннему критерию Фишера); (ОШ =2,26; 95% ДИ 1,32-3,89; р=0,005).

Характеристика популяции больных с тяжёлым течением НП включала анализ связи аллельного полиморфизма гена регуляторной молекулы CD14 с рядом клинических параметров пациентов (табл. 2).

Таблица 2

Характеристика пациентов с тяжёлой нозокомиальной пневмонией в зависимости от аллельного полиморфизма гена CD14 (-260) С-+Т

Характеристика Аллель С, АллельТ, рФ

пациентов

Возраст, лет (M±SD) 48,8±7,91 52,5±6,23

Мужской пол, абс.

Баллы по шкале CPIS, (M±SD) 8,9±1,17 9,4±2,83

Баллы по шкале APACHE II, (M±SD) 16,8±5,74 18,0±6,45

Баллы по шкале SOFA, (M±SD) 6,2±2,92 7,5±4,31

Длительность проведения ИВЛ 15,1 17,5

(среднее значение), сут; абс.

Возбудители нозокомиальной пневмонии, абс. (доля):

- грамотрицательные микроорганизмы; 6,0 (0,2) 22,0 (0,7) >0,05

- грамположительные микроорганизмы; 2,0 (0,07) 5,0 (0,2) >0,05

- смешанная, грамположительная и грамотрицательная 0 2,0 (0,06) >0,05

микрофлора.

Летальность, абс. (доля) 10 (0,4) 18 (0,5) <0,05

Примечание: р - достоверность различий между группами (двусторонний критерий Фишера).

Как видно из табл. 2, в исследовании были получены достоверные различия в распространённости грамотри-цательной микрофлоры среди пациентов, у которых чаще выявлялся аллель Т гена CD14: 22 (66,7%) пациента против 6 (21,4%) с аллелем С (р<0,001). Кроме того, отмечалась чёткая тенденция к возрастанию уровня летальности к 28-м суткам пребывания в стационаре при наличии аллеля Т в группе больных с тяжёлой НП (р<0,05).

Эти данные подчёркивали роль регуляторной молекулы СD14 на этапах раннего распознавания липополисахаридов грамотрицательных патогенов и, возможно, как следствие, - развитие поздних осложнений НП, являющихся ведущей причиной летального исхода к 28-м суткам.

Одним из патогенетических механизмов полиморфизма гена CD14 являлось влияние его на продукцию ключевых провоспалительных цитокинов, в частности, Т№-а [2,4]. В нашей работе было представлено влияние полиморфизма гена CD14 на продукцию Т№-а клетками периферической крови в зависимости от генотипов - С/С, С/Т и Т/Т у больных с госпитальной пневмонией (рис. 1).

Следует отметить, что в группе здоровых доноров (контроль) не выявлялись достоверно значимые различия между генотипом CD14 и Т№-а в периферической крови (р>0,05), что обусловливалось отсутствием бактериальных стимулов. Полиморфизм в позиции (-260) С^Т гена CD14 ассоциировался с высоким уровнем

сывороточного TNF-a, что было связано с возрастающим уровнем матричной рибонуклеиновой кислоты (мРНК) TNF-a по сравнению с гомозиготами по аллелю С [2,4].

В исследовании обнаруживалась взаимосвязь между полиморфизмом (-260) С^Т гена CD14 и содержанием TNF-a в сыворотке крови (ОШ = 4,32; 95% ДИ 1,19-15,56; p<0,03) в группе у больных с тяжёлой нозокомиальной пневмонией.

Как видно из рис. 1, достоверность различий между группами пациентов с генотипом Т/Т по уровню содержания TNF-a в сыворотке крови статистически была значима по сравнению с гомозиготами С/С при стимуляции липополиса-харидами грамотрицательных микроорганизмов. Особенно высокие значения TNF-a в сыворотке крови регистрировались при наличии в системном кровотоке липополисаха-ридов Pseudomonas aeruginosa, Esherichia coli и пептидогли-канов Staphylococcus aureus.

В проведённом исследовании у пациентов с НП, вызванной грамотрицательной микрофлорой, в случае наличия генотипа Т/Т, продукция TNF-a в периферической крови также оказывалась выше по сравнению с группой больных с генотипом С/С (0Ш = 0,49; 95% ДИ 0,23-0,81; p=0,01).

Нами были выявлены достоверные различия между группами больных с различными этиологическими агентами, что свидетельствовало о различном влиянии антигенных детерминант, связываемых с рецептором CD14, а именно: инфицирование грамотрицательной микрофлорой больных с госпитальной пневмонией приводило к повышению экспрессии гена CD14 и, как следствие, - повышению его растворимой фракции.

Таким образом, в группе больных с тяжёлым течением нозокомиальной пневмонии достоверно чаще встречался генотип Т/Т гена регуляторной молекулы CD14, что приводило к риску инфицирования грамотрицательной микрофлорой, повышению синтеза цитокинов и ассоциировалось с более

Рис. 1. Содержание Т№-а в сыворотке крови в зависимости от полиморфизма гена регуляторной молекулы СБ14.

Примечание:' - достоверность различий между группами больных, несущих генотип Т/Т, и уровнем ТШ-а в периферической крови в зависимости от вида патогенов (р=0,03).

Расстройства вегетативной нервной системы у детей с кардиальными проявлениями недифференцированной соединительнотканной дисплазии 27

высоким риском летального исхода у больных с госпитальной пневмонией по сравнению с лицами-носителями генотипа С/С, что было доказано и другими исследователями [3].

В нашем исследовании оценивалась возможность влияния генотипов С/С и Т/Т на продукцию цитокинов TNF-a, IL-1 p и IL-1RA. Полученные результаты по содержанию данных цитокинов в периферической крови в зависимости от генотипов молекулы CD14 представлены на рис. 2.

Рис. 2. Уровень цитокинов в сыворотке крови у пациентов с генотипами С/С и Т/Т гена регуляторной молекулы CD14 (-260) C^T (достоверность различий между популяций больных с генотипами Т/Т и С/С; р<0,05).

Как видно из рис. 2, у пациентов с генотипом Т/Т гена регуляторной молекулы CD14 имела место гиперцитоки-немия за счет про- и противовоспалительных цитокинов, это подчеркивало ключевую роль полиморфизма CD14 в иммунопатогенезе нозокомиальной пневмонии.

Заключение

Таким образом, одним из ведущих патогенетических звеньев НП является изменение соотношения аллельных вариантов промоторного участка гена паттерн-распоз-нающего рецептора CD14 (-260) С^Т, определяющего вариабельность инициального этапа распознавания патогенов, нарушение продукции цитокинов и, в конечном

итоге, - тяжесть течения и исход пневмонии.

MOLECULAR AND GENETIC PATHOGENESIS OF NOSOCOMIAL PNEUMONIA

E.A.Bajgozina, V.I.Sovalkin, V.T. Dolgih Omsk state medical academy

Abstract. We determined the importance of genetic polymorphism in inflammation regulatory molecular CD14 (-260) C^T. It was revealed that genotype T/T associates with the severity of nosocomial pneumonia and risk of airways gramnegative microflora infection. It was proved that allele T is a marker of high risk of unfavorable outcome in the patients with nosocomial pneumonia. Hypercytokinemia of tumor necrosis factor-alfa (TNF-a), interlukine-1 beta (IL-1P) and interlukine lreceptor antagonists (IL1-RA) is one of the mechanism polymorphic gene CD14 participates in immunopathogenesis of nosocomial pneumonia. Key words: CD14, nosocomial pneumonia, pathogenesis

Литература

1. Симбирцев А.С. Функциональный полиморфизм генов регуляторных молекул воспаления / А.С. Симбирцев // Цитокины и воспаление. - 2005. - Т. 4, № 1. - С. 3-10.

2. Brass D.M. CD14 is an essential mediator of LPS-induced airway disease / D.M. Brass // Am. J. Physiol. Lung Cell Mol. Physiol. -

2007. - Vol. 293. - P. 77-83.

3. Erridge C. Acinetobacter baumannii lipopolysaccharides are potent stimulators of human monocyte activation via Toll-like receptor 4 signalling / C. Erridge // Jornal of Medical Microbiology. - 2007,

- Vol. 56. - P. 165-171.

4. Frevert C.W. Effect of CD14 blockade in rabbits with Escherichia coli pneumonia and sepsis / C.W. Frevert // J. Immunol. - 2000. -Vol. 164. - P. 5439-5445.

5. Gao L. Recent advances in genetic predisposition to clinical acute lung injury / L. Gao // Am. J. Physiol. Lung Cell Mol. Physiol.

- 2009. - Vol. 296. - P. 713-725.

6. Schwartz D.A. Genetic analysis of sporadic and familial interstitial pneumonia / D.A. Schwartz // Proc. Am. Thorac. Soc. -

2008. - Vol. 5. - P. 343-347.

© ЧЕРНОЗУБОВА Н.Ю.

УДК 616.1:611.018.2-007.12 + 616.839-053.2

РАССТРОЙСТВА ВЕГЕТАТИВНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ У ДЕТЕЙ С КАРДИАЛЬНЫМИ ПРОЯВЛЕНИЯМИ НЕДИФФЕРЕНЦИРОВАННОЙ СОЕДИНИТЕЛЬНОТКАННОЙ ДИСПЛАЗИИ

Н.Ю. Чернозубова

Омская государственная медицинская академия, ректор - д.м.н., проф. А.И. Новиков; кафедра госпитальной педиатрии, зав. - к.м.н., доц. Н.Ю. Чернозубова.

Резюме. Проведено обследование 85 детей с кардиальными проявлениями дисплазии соединительной ткани. Выявлены неблагоприятные сдвиги со стороны вегетативной регуляции, влияющие как на течение диспластикозависимых процессов, так и на качество жизни пациентов. Для коррекции выявленных изменений разработан дифференцированный подход как для стационарного, так и для амбулаторного этапа ведения.

Ключевые слова: дисплазия соединительной ткани, пролапс митрального клапана, вегетативная нервная система.