Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,074

РОЛЬ ИНТЕРЛЕЙКИНА-1β И ИНТЕРЛЕЙКИНА -4 В В ПАТОГЕНЕЗЕ ДЕФОРМИРУЮЩЕГО АРТРОЗА ГОЛЕНОСТОПНОГО СУСТАВА В РАЗНЫЕ СРОКИ КАТАМНЕСТИЧЕСКОГО ПЕРИОДА НАБЛЮДЕНИЯ

Момбеков А.О. 1 Парфенов Ю.А. 1 Дергунов А.В. 1 Черкезян Д.С. 1 Васильчук И.М. 1 Абдуллаев Э.И. 1 Нехвядович Э.А. 1
1 Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова
Установлено, что все клинические варианты течения отдаленного периода у больных деформирующим артрозом голеностопного сустава с катамнезом до трех лет характеризуются прогрессивным, связанным с тяжестью полученной травмы снижением концентрации интерлейкинов-1β и -4, что свидетельствует о развитии вторичной комбинированной иммунной недостаточности. При длительности катамнестического наблюдения более десяти лет содержание интерлейкинов-1β и -4 в сыворотке крови по мере утяжеления травмы несколько повышается, что позволяет расценивать данный факт, с одной стороны, как активацию гуморального звена иммунной и гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой систем, так и увеличение активности иммуновоспалительного процесса в тканях сустава. Это лежит в основе формирования пространственной и временной цепи патогенетически взаимосвязанных первичных и вторичных патологических реакций.
Артроз
голеностопный сустав
интерлейкин-1β
интерлейкин-4
иммунная система
травма голеностопного сустава
катамнез
реабилитация
1. Бакалюк, О.И. Первичный остеоартроз: роль локальных иммунологических реакций, пути коррекции / О.И. Бакалюк, С.И. Белозецкая-Смиян, Н.И. Швед и др. // Патол. физиол., экспер. тер. 1997. – № 1. – С. 24–26.
2. Безгин А.В. Нарушение локального иммунного статуса и их коррекция при остеоартрозе: автореф. дис. … канд. мед. наук. –Курск, 2004. – 22 с.
3. Бердюгина О.В. Иммунологический мониторинг регенерации костной ткани // Травматология и ортопедия России. – 2006. – № 3. С. 64–69.
4. Возианов А.Ф. Цитокины. Биологические и противоопухолевые свойства / А.Ф. Возианов, А.К. Бутенко, К.П. Зак. – Киев: Наук. думка. – 1999. – 313 с.
5. Делевский Ю.П. Иммунопатологические проявления при дистрофических заболеваниях позвоночника и крупных суставов и их патогенетическое значение / Ю.П. Делевский, Е.Б. Волков // Ортопед., травматол. – 1997. – № 3. – С. 33–35.
6. Дубровин Г.М. Диспансерный контроль за больными деформирующим гонартрозом / Г.М. Дубровин, П.В. Ковалев, Н.В. Стороженко, С.Н. Тихоненков // Вестн. травматол. и ортопед. 2001. – № 3. –С. 48–53.
7. Емельянов, В.Г. Деформирующий артроз голеностопного сустава / В.Г. Емельянов, А.В. Стоянов // Травматология и ортопедия. Т.З.; под ред. Н.В. Корнилова и Э.Г. Грязнухина. СПб.: Гиппократ, 2006. – С. 513–535.
8. Заболотных, И.И. Болезни суставов: руководство для врачей / И.И. Заболотных. – СПб.: СпецЛит, 2005. – 221 с.
9. Игнатьева, В.К. Остеоартроз: монография / В.К. Игнатьева, И.М. Марусенко, Н.Н. Везикова, О.Ю. Варга. – Петрозаводск: ПетрГУ, 2003. – 88 с.
10. Кетлинский С.А. Цитокины / С.А. Кетлинский, А.С. Симбирцев. – М.: Фолиант, 2008. – 552с.
11. Клековкина Е.В. Медиаторы иммунного воспаления в крови и синовиальной жидкости у больных остеоартрозом и ревматоидным артритом / Е.В. Клековкина, Б.Ф. Немцов // Цитокины и воспаление. – 2006. – Т. 5, № 3. – С. 55–57.
12. Крыжановский Г.Н. Общая патофизиология нервной системы (руководство). – М.: Медицина, 1997. – 256 с.
13. Friedman, W.J. Regulation of beta-nerve growth factor expression by inflammatory mediators in hippocampal cultures. / W.J. Friedman, L. Larkfors, C.Ayer-LeLievre et al. // J. Neurosci. Res. – 2008. – Vol. 27. – P. 374–382.
14. Guenard V. Peripheral nerve regeneration is impeded by interleukin-1 receptor antagonist released from a polymeric guidance channel. / V. Guenard, C.A. Dinarello, P.J. Weston, P. Aebischer // J. Neurosci. Res. – 2007. – Vol. 29. – P. 396–400.
15. Rothwell N.J. Cytikines – killers in the brain? // J. Physiol. – 1999. – Vol. 514. – № 1. – P. 3–17.

Известно в настоящее время, что ИЛ-1 представляет собой классический провоспалительный цитокин и характеризуется широким спектром иммунных и неиммунных эффектов. ИЛ-1 вызывает выраженные системные реакции в виде лихорадки, медленно-волнового сна, депрессии, индуцирует выработку белков острой фазы воспаления, рилизинг-факторов гипоталамуса, высвобождение нейропептидов. Повышение концентрации ИЛ-1β не всегда фиксируется даже при острых воспалительно-деструктивных процессах. Распространена точка зрения, что помимо высвобождения ИЛ-1β из макрофагов путем секреции основное его количество попадает в кровь после гибели этих клеток. Очевидно, только в условиях тяжелого повреждения, каким является травма голеностопного сустава и другие тяжелые органические повреждения крупных суставов, в сыворотке крови может наблюдаться изменение содержания данного цитокина [1–5].

Интерлейкин-4 (ИЛ-4) по направленности действия не относится к классическим провоспалительным цитокинам и характеризуется широким спектром действия на В-клетки (вхождение в S-фазу), Т-клетки (индуктор пролиферации и дифференцировки), тимоциты, макрофаги (повышение экспрессии Ia-антигенов), гемопоэтические предшественники, эозинофилы (поддерживает рост), нейтрофилы и эпитетелиальные клетки, влияет на изотопическое переключение синтеза IgE и IgG1 в В-клетках, стимулированных липополисахаридом. При травме, учитывая большую вероятность развития иммунных реакций в тканях суставов, изучение содержания данного цитокина представлялось весьма интересным и полезным [10–11].

Цель исследования – изучить роль интерлейкина-1β и интерлейкина-4 в сыворотке крови у больных в отдаленном периоде деформирующего артроза голеностопного сустава (ДАГС) различной степени тяжести и в разные сроки катамнестического периода наблюдения

Материалы и методы исследования

Предметом изучения явились две группы больных.

Первая из них состояла из 312 человек в возрасте от 18 до 65 лет в отдаленном периоде ДАГС различной степени тяжести с катамнезом до трех лет. На момент возникновения заболевания средний возраст пациентов в этой группе составил 39,6 ± 4,44. Среди обследованных было 212 (67,9 %) мужчин и 100 (32,1 %) женщин, что объяснялось большей подверженности травматизму, преимущественно производственному и транспортному, лиц мужского пола.

Следующей категорией больных, включенных в дизайн исследования и представляющих интерес в связи с поставленными целями, явилась группа больных из 94 человек в возрасте от 29 до 65 лет – в отдаленном периоде ДАГС различной степени тяжести с катамнезом более десяти лет. Среди обследованных также преобладали лица мужского пола: 52 (55,3 %) мужчины и 42 (44,7 %) женщины. Контроль – 58 человек, здоровые лица, распределение мужчин и женщин равномерное.

Методика определения концентрации интерлейкинов 1-β, 4, 6 и фактора некроза опухоли-α в сыворотке крови. Определение содержания цитокинов (интерлейкина-1β, 4, 6 и фактора некроза опухоли-α) в сыворотке крови выполнялось иммуноферментным методом с использованием коммерческих наборов ProCon («Протеиновый контур», Санкт-Петербург, Россия). Измерения проводили с помощью вертикального спектрофотометра «Multiscan MCC 340». Количественное содержание цитокинов в сыворотке крови и ЦСЖ выражали в пкг/мл.

Статистическая обработка материала осуществлялась с помощью пакета прикладных программ Microsoft Excel с расчетом критерия Стьюдента.

Результаты исследования и их обсуждение

Данные о содержании интерлейкина-1β (ИЛ-1β) в сыворотке крови у больных ДАГС различной степени тяжести представлены в табл. 1

Таблица 1

Содержание интерлейкина-1β в сыворотке крови у больных ДАГС различной степени тяжести в разные сроки катамнестического периода наблюдения (пкг/мл)

Степень тяжести травмы

Катамнестический период до 3-х лет (M ± m)

Катамнестический период более 10 лет (M ± m)

Доноры

32,64 ± 3,75

Легкая

30,42 ± 2,97

34,13 ± 3,81

Средняя

25,71 ± 1,91*

29,12 ± 3,14

Тяжелая

19,33 ± 1,71*

39,44 ± 2,73* ″

Примечание: * – обозначены величины, достоверно отличающиеся от контроля;

″ – обозначены величины, достоверно отличающиеся от значений в группах сравнения.

В сыворотке крови у пациентов контрольной группы содержание ИЛ-1β составило 32,64 ± 3,75 пкг/мл. У больных ДАГС легкой степени тяжести содержание данного цитокина не отличалось от контрольных значений на протяжении всего срока наблюдения. В раннем восстановительном периоде при средней степени тяжести отмечалось снижение ИЛ-1β в сыворотке крови на 21 % по отношению к контрольным значениям и составило 25,71 ± 1,91 пкг/мл. В период наблюдения более 10-и лет после травмы у этой группы пациентов содержание данного цитокина не отличалось от контрольных значений и значений, зафиксированных в группе сравнения. При тяжелой степени ДАГС в раннем восстановительном периоде было зафиксировано выраженное снижение ИЛ-1β в сыворотке крови до 19,33 ± 1,71 пкг/мл (что существенно отличалось на (40 %) по отношению к контрольным значениям). В период наблюдения более 10-и лет у больных с тяжелой травмой отмечалось повышение изучаемого показателя на 20 % по отношению к контрольным значениям и на 101 % по отношению к аналогичному показателю в группе сравнения.

Данные о содержании интерлейкина-4 в сыворотке крови у больных с ДАГС различной степени тяжести представлены в табл. 2.

Таблица 2

Содержание интерлейкина-4 в сыворотке крови у больных ДАГС различной степени тяжести в разные сроки катамнестического периода наблюдения (пкг/мл)

Степень тяжести травмы

Катамнестический период до 3-х лет (M ± m)

Катамнестический период более 10 лет (M ± m)

Доноры

25,22 ± 2,93

Легкая

21,21 ± 2,91

24,56 ± 3,17

Средняя

18,34 ± 1,79*

29,23 ± 2,14″

Тяжелая

14,21 ± 1,69*

32,46 ± 2,41*″

Примечание: * – обозначены величины, достоверно отличающиеся от контроля;

″ – обозначены величины, достоверно отличающиеся от значений в группе сравнения.

Содержание интерлейкина-4 (ИЛ-4) в сыворотке крови у пациентов контрольной группы было зафиксировано на уровне 25,22 ± 2,93 пкг/мл. У пациентов с легкой формой ДАГС не было зафиксировано достоверных различий значений изучаемого показателя по сравнению с группой контроля. При среднетяжелом течении ДАГС в раннем восстановительном периоде отмечалось снижение содержания интерлейкина-4 до 18,34 ± 1,79 пкг/мл (ниже контрольных значений на 28 %). При катамнестическом наблюдении более 10-и лет после травмы у пациентов данной группы содержание изучаемого цитокина возвращалось к контрольным значениям и на 61 % превышало значение, зафиксированное в группе сравнения (легкая форма ДАГС). При тяжелой форме ДАГС содержание интерлейкина-4 в сыворотке крови было зафиксировано на уровне 14,61 ± 1,69 пкг/мл и это было ниже контрольных значений почти на 41 %. В позднем восстановительном периоде значения данного показателя превысило контрольные значения на 30 % и значения в группе сравнения на 121 % и составило 32,46 ± 2,41 пкг/мл.

Таким образом, у больных ДАГС легкой степени тяжести содержание ИЛ-1β в сыворотке крови не отличалось от контрольных значений на протяжении всего срока наблюдения. При ДАГС средней и тяжелой степени тяжести ДАГС в раннем катамнестическом периоде отмечалось снижение ИЛ-1β в сыворотке прямо пропорционально тяжести заболевания; в период наблюдения более 10-и лет после травмы содержание данного цитокина не отличалось от контрольных значений и значений, определяемых у больных с легкой и среднетяжелой травмой. Мы объясняли эту тенденцию тем, что активация тормозящих нейроиммунных путей подобных симпатической нервной системе, но также и гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы [6–9], ведет к системной иммунодепрессии и снижению количества и функциональной активности клеток, синтезирующих провоспалительные цитокины. У больных с катамнезом более 10 лет с тяжелой травмой отмечалось повышение изучаемого показателя. Активация цитокинов в ткани сустава повреждением не может быть полностью разрушительной. Есть данные, что ИЛ-1 стимулирует продукцию фактора роста нервов, важного нейротрофического фактора [13], и раскрытие периферических нейронов антагонисту ИЛ-1-рецептора тормозит их регенерацию [14]. Эти сведения говорят о том, что ответ ИЛ-1 на повреждение может иметь регенерирующие эффекты через стимуляцию образования локально активных нейротрофических факторов, что объясняет повышение его содержания в сыворотке крови в отдаленные сроки наблюдения. В то же время чрезмерное повышение содержания ИЛ-1β может вызывать повреждение нейроэндокринной и иммунной систем, а также стимулировать нейродегенераторные процессы [15].

Динамика показателей содержания ИЛ-4 в период наблюдения до 3 лет после травмы голеностопного сустава подтверждает наличие посттравматической иммуносупрессии. Повышение уровня ИЛ-4 в позднем восстановительном периоде у больных с тяжелой ЗЧМТ, по-видимому, связано с его участием в регуляции иммунного ответа на выраженное повреждение нервной ткани.

Заключение

Установлено, что все клинические варианты течения отдаленного периода ДАГС у больных с катамнезом до трех лет характеризуются прогрессивным, связанным с тяжестью полученной травмы снижением концентрации интерлейкинов-1β и -4, что свидетельствует о развитии вторичной комбинированной иммунной недостаточности. При длительности катамнестического наблюдения более десяти лет содержание интерлейкинов-1β и -4 в сыворотке крови по мере утяжеления травмы несколько повышается, что позволяет расценивать данный факт, с одной стороны, как активацию гуморального звена иммунной системы, так и увеличение активности иммуновоспалительного процесса в тканях сустава. Это лежит в основе формирования пространственной и временной цепи взаимосвязанных первичных и вторичных патологических реакций [12].

Рецензенты:

Белов В.Г., д.м.н., профессор кафедры патологической физиологии ВМедА им. С.М. Кирова, г. Санкт-Петербург;

Сысоев В.Н., д.м.н., профессор кафедры психофизиологии ВМедА им. С.М. Кирова, г. Санкт-Петербург.

Работа поступила в редакцию 05.12.2013.


Библиографическая ссылка

Момбеков А.О., Парфенов Ю.А., Дергунов А.В., Черкезян Д.С., Васильчук И.М., Абдуллаев Э.И., Нехвядович Э.А. РОЛЬ ИНТЕРЛЕЙКИНА-1β И ИНТЕРЛЕЙКИНА -4 В В ПАТОГЕНЕЗЕ ДЕФОРМИРУЮЩЕГО АРТРОЗА ГОЛЕНОСТОПНОГО СУСТАВА В РАЗНЫЕ СРОКИ КАТАМНЕСТИЧЕСКОГО ПЕРИОДА НАБЛЮДЕНИЯ // Фундаментальные исследования. – 2013. – № 9-6. – С. 1073-1076;
URL: http://www.fundamental-research.ru/ru/article/view?id=32899 (дата обращения: 26.01.2020).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074