INDICES OF HUMORAL AND CELLULAR COMPONENTS OF IMMUNE SYSTEM OF ADULT NONRESIDENTS OF KHANTY-MANSIYSK, SUFFERING FROM METABOLIC SYNDROME

Full Text

Ханты-Мансийский автономный округ является дискомфортной зоной проживания с элементами выраженной экстремальности по ряду показателей, которые предъявляют повышенные требования к функциональным системам организма человека. Доказано, что длительное проживание на Севере приводит к формированию «северного» метаболизма в виде изменения углеводно-липидного обмена, усиления его влияния на энергообеспечение адаптационных процессов, что ведет к увеличению риска развития метаболического синдрома (МС) [1]. С одной стороны, это состояние является обратимым, так как при соответствующем лечении можно добиться исчезновения или снижения выраженности основных его проявлений, с другой - оно предшествует возникновению таких болезней, как сахарный диабет 2-го типа и атеросклероз [2, 12]. Доказано, что первое место среди северных патологий занимают сердечно-сосудистые заболевания как причина не столько временной нетрудоспособности, сколько настоящей и будущей смертности [8, 15]. Развитие МС тесно ассоциируется с дисфункцией иммунной системы, являясь одним из предрасполагающих факторов его развития и выступая моделью субклинического хронического воспаления [16]. Известно, что воспалительные процессы при МС обусловлены метаболическими нарушениями в различных звеньях гомеостаза: эндокринном, 49 Медицинская экология Экология человека 2016.12 электролитном, коагуляционном и также в иммунном. Иммунная флюктуация может являться следствием метаболической неустойчивости [13]. В настоящее время известно, что при воспалительных реакциях в организме взаимодействуют эндотелий, тромбоциты, лейкоциты, коагуляционная система плазмы, система комплемента [10]. Системное воспаление активирует и потенциирует иммунологические расстройства, усугубляет инсу-линорезистентность, эндотелиальную дисфункцию, ухудшает реологические свойства крови. Нарушения на этих уровнях обусловливают все проявления и осложнения МС [14]. Таким образом, оценка состояния иммунной системы у пациентов с МС в условиях северных широт, учитывая индивидуальный характер процесса адаптации, представляется крайне важной, так как будет способствовать раннему выявлению отклонений в иммунной системе и послужит информационной базой для планирования и проведения лечебных и профилактических мероприятий. Цель исследования - выявление особенностей иммунной реактивности у взрослых некоренных жителей г. Ханты-Мансийска, страдающих метаболическим синдромом. Методы Проведено одномоментное обследование 126 человек из числа взрослого некоренного населения г. Ханты-Мансийска: 52 (41,2 %) мужчин и 74 (58,7 %) женщин. Средний возраст обследованных (40,8 ± 4,2) года. Из них 72 пациента с МС, согласно критериям диагностики МС Всероссийского научного общества кардиологов [11], в том числе 30 (41,7 %) мужчин и 42 (58,3 %) женщины. Контрольную группу составили 54 человека без МС. Исследования проводили с соблюдением этических норм, изложенных в Хельсинкской декларации и Директивах Европейского сообщества (8/609ЕС). В соответствии со статьями 30-34, 61 «Основ законодательства РФ об охране здоровья граждан» от 22.07.1993 г. № 5487-1, ст. 18, 20-22, 28, 41 Конституции РФ, все обследуемые лица давали информированное добровольное согласие на выполне ние диагностических исследований и в соответствии с требованиями статьи 9 Федерального закона от 27.07.2006 «О персональных данных» № 152-ФЗ - на обработку персональных данных. Исследование иммунитета включало в себя оценку уровня содержания в сыворотке крови иммуноглобулинов класса A, M, G; циркулирующих иммунных комплексов (ЦИК) малых, средних, больших методом преципитации полиэтиленгликолем; С3-, С4-компонентов комплемента, С-реактивного белка иммунотурбиди-метрическим методом; Т-лимфоцитов; Т-хелперов; T-цитотоксических супрессоров; Т-регуляторных лимфоцитов (T-reg); T-NK-клеток (естественных киллеров); В-лимфоцитов; B1-«наивных» клеток методом проточной цитометрии с использованием моноклональных антител на проточных цитофлуориметрax Суtomics FC 500 (США) и FACSCalibur производства Becton Dickinson (США).. Статистическая обработка полученных результатов проведена с помощью пакета прикладных программ Statistic 7.0, пакета анализа MICROSOFT EXSEL. Так как большинство количественных данных имело распределение, стремящееся к нормальному, вычисляли среднее арифметическое (M), стандартное отклонение (SD), минимальное (min) и максимальное (max) значения. Значимость различий изучаемых параметров анализировали с применением критерия Фишера - Стьюдента: за статистически значимые принимали различия при р < 0,05. Результаты В табл. 1 представлены результаты проведенных исследований показателей гуморального и клеточного звеньев иммунитета, имеющих значимые различия в группах обследованных лиц с МС и без такового. Средние значения концентрации иммуноглобулинов классов A, M, G в обеих изучаемых группах жителей города находились в диапазоне физиологически оптимальных величин. Значимых межгрупповых различий в концентрации изучаемых показателей не обнаружено. Средние величины уровня С-реактивного белка и С4-компонента комплемента в обеих группах обследованных находились в диапазоне физиологически Таблица 1 Показатели иммунного статуса взрослых некоренных жителей г. Ханты-Мансийска Пациенты c метаболическим Пациенты без метаболического Показатель Норма синдромом синдрома р M(SD) min^max M(SD) min^max Показатели гуморального звена иммунитета С-реактивный белок, мг/л 0 - 5 [5] 4,1(3,06) 0,6^10,9 1,23(1,08) 0,2~4,4 <0,001 Компонент комплемента С4, мг/дл 10-40 [5] 36,3(13,8) 16,1^71,5 26,31(10,43) 7,5^41,5 0,002 ЦИК большие, ед. опт. пл. 14,7-43,2 [3] 57,0(14) 24,1^84 33,7(7,53) 12,4^48,3 <0,001 Показатели клеточного иммунитета В-1-лимфоциты % 0,5-2,1 [6] 2,23(0,98) 0,3^8,79 1,48(2,03) 0,2~3,9 0,067 T-reg, % 0,6-1,1 [6] 2,77(2,2) 0,3~6,7 1,11(1,44) 0,12^4,3 <0,001 T-NK, % 0,5-6,0 [6] 9,43(6,19) 0,8^23 4,07(3,59) 0,6^12 <0,001 50 Экология человека 2016.12 Медицинская экология Таблица 2 Сравнительная характеристика распределения обследованных лиц в зависимости от характера количественных изменений изучаемых показателей иммунной системы (абс/%) Показатель Норма Ниже нормальных показаний Выше нормальных показаний Пациенты с МС Пациенты без МС Пациенты с МС Пациенты без МС Пациенты с МС Пациенты без МС С-реактивный белок 52/72,2 54/100 - - 20/27,8 - Компонент комплемента С4 65/90,3 54/100 - - 7/9,7 - ЦИК большие 8/11,1 51/94,4 - - 64/88,9 3,0/5,6 В-1-лимфоциты 48/66,6 45/83,7 4,0/5,5 3,0/5,5 20/27,9 6,0/10,8 Т-reg 8/11,1 15/27,8 - - 64/88,9 39/72,2 Т-NK 33/45,8 41/75,9 - - 39/54,2 13/24,1 оптимальных значений [5]. Однако было выявлено значимое превышение концентрации С-реактивного белка (р < 0,001) и С4-компонента комплемента (р = 0,002) у пациентов с МС относительно таковых в контрольной группе (см. табл. 1). В табл. 2 показано распределение исследуемых показателей иммунной системы по степени отклонения от физиологически оптимальных величин. У всех пациентов без МС были зарегистрированы физиологически оптимальные концентрации вышеназванных показателей, в то время как в группе пациентов с МС отмечено превышение С-реактивного белка у 20 (27,8 %) и С4-компонента комплимента у 7 (9,7 %) пациентов (см. табл. 2). В то же время было зарегистрировано превышение верхней границы референтных величин концентрации ЦИК больших в 1,3 раза в группе пациентов с МС и значимое отличие от подобного показателя в группе обследованных без МС (р < 0,001) (см. табл. 1). Не было обнаружено значимых различий содержания В1-лимфоцитов в крови у пациентов обследованных групп, но у лиц с МС этот показатель оказался в 1,5 раза выше по сравнению с аналогичным у лиц контрольной группы. Кроме того, среднее значение концентрации В1 у пациентов с МС было несколько выше верхней границы физиологически оптимальной величины для здоровых лиц соответствующего возраста (см. табл. 1). Выявлено значимое превышение величин относительного содержания Т-reg-лимфоцитов в группе пациентов с МС по сравнению с контрольной группой. Следует отметить, что средние величины концентрации Т-reg-лимфоцитов у лиц без МС находились у верхней границы физиологической нормы, а у лиц с МС превышали ее более чем в 2,5 раза (см. табл. 1). Анализ индивидуальных показателей концентрации данной популяции лимфоцитов в крови показал превышение различной степени выраженности концентрации Т-reg-лимфоцитов у подавляющего большинства пациентов с МС (88,9 %) и у значительной части взрослых жителей северного региона без МС (72,2 %) (см. табл. 2). Средние величины концентрации Т-NK у пациентов без МС находились в диапазоне оптимальных показателей, в то время как у пациентов с МС оказались почти в 1,6 раза выше верхней границы физиологических значений (р < 0,001) (см. табл. 1). При этом более чем у половины обследованных лиц с МС (54,2 %) и почти у четверти пациентов без МС (24,1 %) было зарегистрировано превышение различной степени выраженности Т-NK относительно оптимальных значений (см. табл. 2). Обсуждение результатов Иммунная система, являясь одной из регуляторных систем организма человека, высокочувствительна к воздействию факторов окружающей среды и может служить маркёром оценки здоровья при адаптации человека к экстремальным условиям северного региона. По мнению ряда авторов, иммунологические расстройства, происходящие в организме человека, могут служить основой для формирования и хрони-зации различных заболеваний, в том числе и метаболического синдрома [9, 15]. Многие исследователи включают в понятие «метаболический синдром» повышение уровня факторов острой фазы воспаления, таких как С-реактивный белок, С3-С4-компоненты системы комплемента [4]. Воспалительные медиаторы и маркеры высоко коррелируют со степенью ожирения и иммунорезистентностью [20], многие являются прогностическими критериями риска развития сердечно-сосудистых осложнений [18]. Современные представления о наличии взаимосвязи и взаимодействия метаболических и иммунных процессов [14] согласуются с результатами наших исследований. Выявленное нами у пациентов с МС значимое превышение концентрации С-реактивного белка и С4-компонента комплемента, относящихся к белкам «острой фазы», является неблагоприятным прогностическим признаком, связанным как с риском развития сердечно-сосудистых осложнений, так и с наличием провоспалительных процессов в жировой ткани [17] Известно, что белки системы комплемента - важный гуморальный фактор врожденного иммунитета. Они присутствуют в сыворотке крови в неактивной форме и приобретают иммунобиологическое значение в результате последовательной активации. Образу 51 Медицинская экология Экология человека 2016.12 ющиеся при этом комплексы способны не только лизировать клетки микроорганизмов, паразитов, вирусные частицы, соматические и другое, но и в качестве эффекторных и регуляторных факторов участвовать в воспалительных реакциях и антиген-специфическом иммунном ответе. В процессе активации системы комплемента образуется множество субкомпонентов - продуктов расщепления отдельных белков, обладающих высокой иммунобиологической активностью. Таким образом, образующиеся при активации комплемента белковые субмолекулы -важные эндогенные регуляторы иммунного ответа [5]. Следует отметить и то, что большие ЦИК, значимое превышение которых было выявлено нами у тех же пациентов с МС, состоят из антигенов, антител и связанных с ними компонентов комплемента С3, С4, dq, также могут быть причиной развития воспалительных и аутоиммунных процессов, например, вследствие их способности откладываться в перива-скулярном пространстве [7]. Установлено, что при развитии МС происходят изменения количественных характеристик иммуно-компетентных клеток и цитокинового профиля крови. Согласно данным современных исследований, у больных МС в клеточном звене иммунитета наблюдается активация Т-регуляторных ^D25+) лимфоцитов и моноцитов (CD 14 + ) [9]. Популяция регуляторных Т-клеток человека гетерогенна по функциональным свойствам и фенотипическим признакам. Эти клетки играют ведущую роль как в регуляции Т-клеточного гомеостаза, так и в снижении противоопухолевого иммунитета и иммунитета к инфекциям [6]. Выявленное нами избыточное количество регуляторных Т-клеток у пациентов с МС согласуется с литературными данными и может характеризовать как напряженность воспалительного процесса при МС, так и возможное формирование дефекта функционирования Т-reg-клеток, не исключающее риска развития в дальнейшем аутоиммунных нарушений [5]. Известно, что Т-N^ клетки обладают цитолити-ческой активностью и регулируют иммунный ответ за счет секреции провоспалительных и противовоспалительных хемокинов: TNF-a, IL-12, IFN-y, GM-CSF, они же способны индуцировать апоптоз клеток-мишеней [5]. Избыток Т^^меток отмечен нами только в группе пациентов с МС, что, по-видимому, свидетельствует о продолжительной активизации иммунной системы и подтверждает данные о наличии у больных МС компенсаторных иммунных реакций, развивающихся на фоне субклинического хронического воспаления и ослабления адаптивного иммунитета [14, 19]. Следует подчеркнуть, что выявленные изменения в лимфоцитарном звене иммунитета, как у лиц с метаболическим синдромом, так и в группе контроля (в меньшей степени), являются свидетельством напряженности клеточного звена иммунитета у большинства жителей северного региона. Выводы: 1. У взрослых жителей северного региона, страдающих метаболическим синдромом, установлено статистически значимое превышение по сравнению с группой контроля показателей как гуморального (ЦИК большие, С-реактивный белок, компонент комплемента С4), так и клеточного (Т-регуляторные, Т^^лимфоцита) звеньев иммунитета. 2. У подавляющего большинства обследованных лиц выявлено превышение относительно физиологически оптимальных значений концентрации Т-reg и Т-NK, что свидетельствует о напряженности функционирования иммунной системы в условиях северного региона.

About the authors

E A Lubyako

Khanty-Mansiysk State Medical Academy

Email: е.a.lubyako@gmail.com

T Ya Korchina

Khanty-Mansiysk State Medical Academy

References

Supplementary files