Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Механизмы формирования гипертрофии миндалин лимфоидного глоточного кольца у детей раннего возраста с позиции конституционально обусловленных нарушений системной и локальной регуляции иммунного ответа на условно-патогенную микробиоту глоточного биотопа 16
1.1 Формирование миндалин лимфоидного глоточного кольца и иммунокомпетентности у лимфоидных клеток в раннем онтогенезе 16
1.2 Особенности формирования в раннем онтогенезе индигенного микроокружения и глоточного биотопа28
1.3 Особенности формирования иммунной компетентности мукозальной иммунной системы в раннем онтогенезе 41
1.4 Роль полиморфизмов в генах провоспалительных и проаллергических цитокинов в детерминировании конституциональных особенностей локального и системного регулирования иммунного ответа60
1.5 Некоторые особенности передачи иммунокомпетентных генов от родителей к их детям, теории ассортативности и мейотического драйва 69
1.6 Современные подходы к предоперационной и/или альтернативной локальной иммунотерапии при гипертрофии миндалин лимфоидного глоточного кольца, аденоидитах и тонзиллитах у детей раннего и дошкольного возраста 74
1.7 Заключение по анализу литературных данных с выделением не7 изученных ключевых позиций, на которые направленно настоящее научное исследование 78
Глава 2 Материалы, методы и объем исследований (методы оценки аденоидных вегетаций, аденоидита, гипертрофии небных миндалин и тозиллита) 81
Глава 3 Клинико-иммунологическая характеристика детей с различными вариантами гипертрофии миндалин лимфоидного глоточного кольца и степенью выраженности лимфо- пролиферативного синдрома (с клиническими примерами) 98
Глава 4 Особенности передачи условно- патогенной микробиоты глоточного биотопа от матерей к их детям в норме и при различных вариантах гипертрофии миндалин лимфоидного глоточного кольца и степени выраженности лимфопролиферативного синдрома
Глава 5 Особенности аллергического воспаления, иммунопатологических реакций и нарушений системного и локального иммунорегуляторного потенциала, индуцированных условно- патогенной микробиотой глоточного биотопа у детей с различными вариантами гипертрофии миндалин лимфоидного глоточного кольца
Глава 6 Полиморфизм генов провоспалительных, иммунорегуляторных и проаллергических цитокинов у детей с различными вариантами гипертрофии миндалин лимфоидного глоточного кольца и сопоставление их частот с родительскими 174
Глава 7 Клинико-иммунологическое обоснование дифференциального подхода к гипертрофии миндалин лимфоидного глоточного кольца у детей раннего и дошкольного возраста 207
Глава 8 Персонифицированный подход к принципам патогенетически обоснованной локальной иммунотерапии при различных вариантах гипертрофии миндалин лимфоидного глоточного кольца у детей раннего и дошкольного возраста220
Заключение 233
Выводы 248
Практические рекомендации 251
Список литературы 254
- Особенности формирования в раннем онтогенезе индигенного микроокружения и глоточного биотопа
- Роль полиморфизмов в генах провоспалительных и проаллергических цитокинов в детерминировании конституциональных особенностей локального и системного регулирования иммунного ответа
- Материалы, методы и объем исследований (методы оценки аденоидных вегетаций, аденоидита, гипертрофии небных миндалин и тозиллита)
- Особенности передачи условно- патогенной микробиоты глоточного биотопа от матерей к их детям в норме и при различных вариантах гипертрофии миндалин лимфоидного глоточного кольца и степени выраженности лимфопролиферативного синдрома
Введение к работе
Актуальность темы исследования
Известно, что частота встречаемости гипертрофии миндалин
лимфоидного глоточного кольца (ГМЛГК) у детей раннего и дошкольного возраста не имеет тенденций к снижению (Маккаев Х. М., 2002, Борзов Е. В., 2009). Причины ГМЛГК разнообразны, в том числе это и дисфункция иммунной системы (Быкова В.П., 1995; Антонив В.Ф., 2004; Матвеева А.Ю., 2006; Круговская Н.И., 2009). Нередко первичные изменения в иммунитете при данной патологии связаны с недостаточностью иммунорегуляторной функции, опосредованной Т-регуляторными лимфоцитами (Дроздова М.В., 2010).
Рецидивирующая носоглоточная инфекция и аллергический ответ на инфекционные антигены являются основным звеном патогенеза разрастания аденоидных вегетаций (Быкова В.П., Иванов А.А., Пакина В.Р., 1996; Круговкая Н.Л., 2009). Доказана роль и пищевой аллергии в формировании гипертрофии глоточной миндалины (Евсеева Р.Н., 1992; Вышлова А.С., 2006). Основным методом лечения аденоидных вегетаций является удаление гипертрофированной глоточной миндалины – аденотомия, которая наиболее часто выполняется в детском возрасте как в стационарных, так и в амбулаторных условиях. По данным литературы от 10 до 20% детей, прооперированных по поводу аденоидных вегетаций, имеют рецидив заболевания (Солдатов В.И., 2001).
Актуальной является и проблема гипертрофии небных миндалин,
которые находятся на перекрестке дыхательных и пищеварительных путей, а
соответственно участвуют как в индукции противоинфекционного иммунитета,
так и в формировании толерантности к пищевым антигенам (Господарь М.А.,
2006). Поэтому развитие гипертрофии и/или гиперплазии небных миндалин
происходит также под воздействием вышеописанных факторов. В то же время
увеличенные небные миндалины могут быть проявлением общей лимфоидной
гипертрофии, для которой характерна системная лимфоаденопатия,
гипертрофия миндалин лимфоидного глоточного кольца и, в некоторых случаях, тимомегалия (Ровда Ю.И., 2012). Причины развития лимфоидной гипертрофии у детей остаются не раскрытыми, помимо роли генетических факторов, обсуждается и значение системных нарушений в иммунной толерантности к инфекционным антигенам (Кутенкова Н.Е., 2012).
Степень разработанности темы исследования
Существенный вклад в научное обоснование влияния нарушений системного и локального иммунорегуляторного потенциала в формировании ГМЛГК у детей внесли исследования отечественных и зарубежных ученых: М.В. Дроздова (2010), С.В. Рязанцев (1998), М. Р. Богомильский, В. Р. Чистякова (2001), В.П. Быкова (1998-2010), L. I. Sebastia, M. J. Ramires, C. L. Molla (2004), P. Duramad, I. B. Tager, N. T. Holland (2007), N. Alatas, I. San, M. Cengiz (2006), J. Wysocka, E. Hassmann, A. Lipska (2003). В их работах указываются различные этиологические факторы и звенья патогенеза, связанные с нарушениями локального и системного иммунитета у детей с этой патологией.
Обоснование конституционально закрепленных медиаторных реакций
системного и мукозального иммунитета связано с открытием в генах цитокинов
полиморфизмов, влияющих как на их синтез, так и на их функциональную
активность. Этим проблемам уделяли внимания отечественные и зарубежные
ученые: А.С. Симбирцев (1998-2010), F. Pociot, J. Mlvig, L. Wogensen (1992),
W. P. Arend, M. Malyak, C. J. Guthridge (1998), P. (2004), V. Asensi
(2008), T (2012). Доказанный полиморфизм большинства
иммунорегуляторных генов позволил определить особенности
иммуногенетического детерминирования иммунных процессов, в том числе и при формировании иммунопатологии. Однако исследований, направленных на изучение ассоциаций между функционально значимыми полиморфными вариантами генов провоспалительных и проаллергических цитокинов с формированием ГМЛГК у детей не проводилось.
Пролиферативный компонент воспаления, опосредованного иммунным
ответом на индигенную и условно-патогенную микрофлору глоточного
биотопа, может быть причиной формирования гипертрофии лимфоидной ткани,
ассоциированной с носом и глоткой. Изучение особенностей взаимодействий
иммунокомпетентных клеток и резидуальной микрофлоры, а также механизмов
формирования центральной иммунной толерантности на антигены нормальной
микрофлоры, проводили отечественные и зарубежные ученые: В.С.
Галактионов (2001), М.А. Шемякин (2008), А.А. Ярилин (2010), Ф.Ю. Гариб (2012), Л. Иегер (1993), L. Klein, M. Hinterberger, G. Wirnsberger (2009). Было показано, что одним из клинических проявлений антенатальной активации тимуса (внутриутробный иммунный ответ) является тимомегалия (Вельтищев
И.А., 2002). В тоже время роль локальных иммунных реакций на резидуальную микрофлору, как основного звена патогенеза гипертрофии миндалин лимфоидного глоточного кольца, не оценивалась.
Сравнительный анализ различных схем хирургического и
терапевтического лечения гипертрофии миндалин лимфоидного глоточного
кольца проводили отечественные и зарубежные ученые: И.Б. Солдатов (1997),
М. Р. Богомильский (2001), В. Р. Чистякова (2001-2012), М.В. Дроздова (2010),
J. L. Paradise (2008), O. Korkmaz, D. Bektas, B. Cobanoglu (2008), A. Liapi, G.
Dhanasekar, N.O. Turner (2006), I. M. Vlastos, K. Parpounas, J. Economides (2008).
Проведенные исследования показали, что выбор хирургической и
терапевтической тактики лечения гипертрофии миндалин лимфоидного глоточного кольца носит индивидуальный характер. С этих позиций остается не изученным персонифицированный подход в применении для локальной иммунотерапии препарата рекомбинантного интерлейкина 1.
Тем самым, отсутствие специальных исследований, посвященных комплексному изучению формирования конституциональных особенностей иммунорегуляторных нарушений, приводящих к гипертрофии миндалин лимфоидного глоточного кольца, а также отсутствие патогенетически обоснованных принципов выбора консервативного и хирургического лечения гипертрофии лимфоидного глоточного кольца у детей раннего и дошкольного возрастов - определило цель настоящего исследования.
Цель исследования:
Установление механизмов формирования иммунорегуляторных
нарушений, ассоциированных с конституциональными особенностями, приводящих к гипертрофии миндалин лимфоидного глоточного кольца у детей и разработка принципов патогенетически обоснованной иммунотерапии различных форм гипертрофии лимфоидного глоточного кольца у детей раннего и дошкольного возрастов.
Задачи исследования:
1. Оценка клинико-иммунологических характеристик детей, а также микробиоценоза глоточного биотопа матерей и детей раннего и дошкольного возраста с различными вариантами гипертрофии миндалин лимфоидного глоточного кольца и степенью выраженности лимфопролиферативного синдрома.
-
Сравнение особенностей передачи условно-патогенной микрофлоры от матерей к их детям в норме и при различных вариантах гипертрофии миндалин лимфоидного глоточного кольца и степени выраженности лимфопролиферативного синдрома.
-
Изучение особенностей аллергического воспаления и иммунопатологических реакций, индуцированных различными представителями условно-патогенной микробиоты носоглоточного биотопа у детей с различными вариантами гипертрофии миндалин лимфоидного глоточного кольца и степенью выраженности лимфопролиферативного синдрома.
-
Изучение роли полиморфизмов генов SNP IL1b (С+3953Т), IL1b (C-544T), IL6 (C-174G), VNTR 2-intr IL1Ra (86 bp) и VNTR 3-intr IL4 (70bp) в детерминировании цитокинового системного и локального cтатусов, особенностей бактериального пейзажа глоточного биотопа и особенностей атопических и иммунопатологических реакций на их антигены у детей с различными вариантами гипертрофии миндалин лимфоидного глоточного кольца и степенью выраженности лимфопролиферативного синдрома.
-
Сравнительная оценка распределения аллелей и генотипов генов про- и противовоспалительных цитокинов у детей и у их родителей при различных вариантах гипертрофии миндалин лимфоидного глоточного кольца и степенью выраженности лимфопролиферативного синдрома.
-
Разработка принципов персонифицированной патогенетически обоснованной топической иммуномодулирующей терапии форм лимфоидной гипертрофии, с преимущественным вовлечением в патологический процесс небных миндалин глоточного кольца у детей раннего и дошкольного возрастов.
Научная новизна и теоретическая значимость работы.
Получены новые знания о связи микробиоты глоточного биотопа
матерей с микробиотой глоточного биотопа их детей. Показана ассоциативная
роль фетоплацентарной патологии с нарушениями физиологических
взаимосвязей между материнским и детским глоточным биотопом. Доказана
положительная коррелятивная связь между степенью выраженности
инфицирования детского глоточного биотопа вирулентными стрептококками и развитием на них иммунопатологических реакций, с одной стороны, и вовлеченности в процесс миндалин лимфоидного глоточного кольца, региональных и системных лимфоузлов, тимуса, с другой стороны. Впервые
выявлены ассоциации особенностей цитокинового статуса с особенностями иммунопатологических реакций на антигены условно-патогенной микрофлоры глоточного биотопа.
Получены новые знания об особенностях этиологии и генетического
детерминирования патогенеза гипертрофии миндалин лимфоидного глоточного
кольца. Впервые выявлены положительные ассоциации полиморфных
вариантов генов IL1b(C+3953T) и IL1RaN(VNTR) с сочетанной гипертрофией
глоточной и небных миндалин с одновременной реакцией региональных
лимфоузлов (локальная лимфоидная гипертрофия); а полиморфных вариантов
генов IL1b(C+3953T), IL1b(C-511T), IL6(C-174G) – с сочетанной гипертрофией
глоточной и небных миндалин с одновременной реакцией системных
лимфоузлов и тимуса (системная лимфоидная гипертрофия). Для маркерных
генотипов выявлены ассоциации с уровнями интерлейкина 1 бэта и
рецепторного антагониста интерлейкина 1. Впервые дана оценка
детерминирования по генам цитокинов инфекционно-аллергических реакций, приводящих к формированию инфекционной сенсибилизации и к развитию гипертрофии миндалин глоточного лимфоидного кольца. Впервые показано доминирование генотипа Т/Т полиморфизма IL1b(C+3953T) у детей с изолированными аденоидными вегетациями по отношению к их родителям.
На основе результатов кластерного анализа и пошаговой регрессии были
показаны генетические, бактериологические, иммунологические (с
дифференцировкой по локальному цитокиновому статусу и по системному цитокиновому и иммунологическому статусу) характеристики, присущие отдельным клиническим вариантам гипертрофии миндалин лимфоидного глоточного кольца (изолированным аденоидным вегетациям, локальной лимфоидной гипертрофии и системной лимфоидной гипертрофии).
Даны рекомендации по применению персонифицированной
патогенетически обоснованной иммунокоррегирующей терапии в комплексном лечении рецидивирующих ринитов, аденоидитов, тонзиллярной патологии у детей с различными формами системной и локальной лимфоидной гипертрофией с вовлечением миндалин глоточного кольца.
Практическая значимость.
На основе полученных результатов обоснован дифференцированный
подход к хирургическому и консервативному лечению детей раннего и
дошкольного возраста с гипертрофией миндалин лимфоидного глоточного
кольца с рецидивирующими острыми респираторными инфекциями и с
проявлениями аллергии. Генетическими, бактериологическими и
иммунологическими исследованиями подтверждена правомочность разделения гипертрофии миндалин лимфоидного глоточного кольца на три клинических варианта, связанных со степенью выраженности лимфопролиферативного синдрома иммунной недостаточности.
Обоснован выбор концепции хирургического лечения детей с
преимущественной гипертрофией носоглоточной миндалины (изолированные
аденоидные вегетации), негативных по генетическому маркеру
IL11b(C3953T)*T/T, не имеющих выраженных нарушений локального иммунитета и с выраженным нарушением носового дыхания.
Разработана концепция применения патогенетически обоснованной топической иммуномодулирующей терапии (аналогами тимусных гормонов) детей с преимущественной гипертрофией носоглоточной и небных миндалин (локальный лимфатизм), позитивных по генетическим маркерам IL1RaN(VNTR, 86bp)*2R/2R и IL1RaN(VNTR, 86bp)*2R/4R, имеющих высокий уровень рецепторного антагониста интерлейкина 1 в назофаренгиальном секрете и дефицит Т-лимфоцитов в крови, а также высокий индекс инфицирования глоточного биотопа условно-патогенной микрофлорой с вирулентными свойствами.
Отработаны способы топической доставки (с помощью низкочастотной
ультразвуковой технологии) рекомбинантного интерлейкина 1 бэта в ткань
небных миндалины детям с сочетанной гипертрофией глоточной, небных
миндалин, системной лимфоаденопатией, тимомегалией (системный
лимфатизм), позитивных по генетическим маркерам IL1b(C+3953T)*С/Т;
IL1b(C-511T)*Т/Т; IL1b(C+3953T)*/Т,IL1b(C-511T)T/T, IL6(C-174G)G/G,
имеющих дефицит интерлейкина 1 бэта в назофаренгиальном секрете и дефицит тотальных Т-лимфоцитов, Т-регуляторных лимфоцитов, высокий индекс инфицирования глоточного биотопа условно-патогенной микрофлорой с вирулентными свойствами, а также экспрессию герпетических вирусов, вируса Эпштейна-Бара.
Полученные результаты использованы при разработке методических рекомендаций «Иммуногенетические методы в дифференцированном подходе к лечению гипертрофии лимфоидного глоточного кольца у детей», заказанных и утвержденных Департаментом охраны здоровья населения Администрации Кемеровской области. Настоящая работа поддержана Фондом поддержки «Медико-биотехнологических исследований» в период выполнения 2008-2011 годы. Диагностические критерии локальной воспалительной реакции и декомпенсации дисбиоза слизистых носа и глотки, определяемые с помощью иммунологических методов, внедрены в работу ГБУЗ «Кемеровская областная клиническая больница» и ЗАО «Современные медицинские технологии». По данным методам получены приоритетные патентные справки Российской Федерации.
Основные положения, выносимые на защиту:
-
Наследственная предрасположенность по аллергическим заболеваниям, отягощенный акушерско-гинекологический анамнез матерей, их высокий уровень инфицированности условно-патогенной грам-положительной и грам-отрицательной микрофлорой, недоношенность и незрелость при рождении, а также постнатальные транзиторные селективные иммунопарезы являются ведущими этиологическими и патогенетическими факторами развития различных вариантов гипертрофии миндалин лимфоидного глоточного кольца у детей раннего и дошкольного возраста.
-
Важным этиологическим фактором формирования гипертрофии миндалин лимфоидного глоточного кольца у детей раннего и дошкольного возраста являются особенности передачи условно патогенной микрофлоры глоточного биотопа от матерей к их детям и влияние на этот процесс фето-плацентарного комплекса. Ключевым фактором патогенеза гипертрофии миндалин лимфоидного глоточного кольца у детей раннего и дошкольного возраста является пролонгированный иммунный ответ по IgE и/или по IgG типам к резидуальной и условно-патогенной микрофлоре глоточного биотопа, формирующимся на фоне конституционально обусловленных нарушений обмена цитокинов в мукозальном и системном иммунитете, а также сопутствующих транзиторных гуморальных и клеточных селективных иммунопарезов.
-
Основные иммунопатологические состояния, ассоциированные с развитием различных вариантов гипертрофии миндалин лимфоидного
глоточного кольца, детерминированы полиморфными вариантами генов IL1b(+3953), IL1RaN (VNTR, 86bp), IL1b(C-511T), IL6(C-174G). Минорные полиморфизмы данных генов детерминируют нарушения синтеза интерлейкина 1 бэта для мукозального и системного иммунитета; а также оказывают ассоциированное влияние на формирование резидуальной и условно-патогенной микрофлоры глоточного биотопа у детей и развитием на их антигены иммунопатологических реакций.
4. Применение в комплексном лечении гипертрофии миндалин
лимфоидного глоточного кольца персонифицированной патогенетически обоснованной топической иммуномодулирующей терапии восстанавливает иммунную компетентность слизистой оболочки носа и глотки, увеличивает локальную продукцию интерлейкина 1 и фактора некроза опухоли, снижает частоту рецидивирования ринита, аденоидита, тонзилллярной патологии и повышает качество жизни пациентов.
Внедрение результатов исследования
Основные результаты диссертационного исследования, методы
иммунологической диагностики декомпенсации дисбиоза слизистой оболочки
носа, глотки и метод выявления недостаточности интерлейкина 1 бэта в
назофарингеальном смыве у детей раннего и дошкольного возраста внедрены в
практику ГБУЗ Кемеровской областной клинической больницы и ЗАО
«Современные медицинские технологии». Результаты диссертационного
исследования, посвященные новым данным об этиологии и патогенезе гипертрофии миндалин лимфоидного глоточного кольца, внедрены в учебный процесс на кафедре оториноларингологии и клинической иммунологии ГБОУ ВПО КемГМА Минздрава РФ.
Тема диссертационной работы выполнялась в рамках программы НИР ГБОУ ВПО «Кемеровской государственной медицинской академии» Минздрава РФ №0120.0 506553 фрагмент №61, регистрация «07» декабря 2005 г.: «изучение этиологических факторов и патогенеза отдельных заболеваний, типовых патологических процессов и реакций организма на воздействие патогенного фактора, в том числе механизмов формирования патологических систем и нарушений информационного процесса, обуславливающих развитие заболеваний».
По данным диссертационной работы поданы три заявки на изобретения: «Способ топической доставки рекомбинантного интерлейкина 1 бэта в небную
миндалину при локальной иммуномодулирующей терапии хронического
тонзиллита и гипертрофии небных миндалин у детей дошкольного возраста»;
«Способ определения провоспалительных и проаллергических интерлейкинов в
назальном секрете у детей раннего и дошкольного возраста для диагностики
этиологии рецидивирующих острых ринофарингитов и аденоидитов»; «Способ
диагностики дисбиотических нарушений, вызванных условно-патогенной
микрофлорой и ассоциированных с рецидивирующими острыми
респираторными заболеваниями у детей раннего и дошкольного возраста».
Материалы диссертационного исследования нашли свое отражение в
методических рекомендациях «Иммуногенетические методы в
прогнозировании иммунопатологии раннего онтогенеза», заказанных и утвержденных Департаментом охраны здоровья населения Администрации Кемеровской области.
Апробация материалов диссертации
Основные положения проведенных исследований доложены и обсуждены
на расширенном заседании кафедры оториноларингологии и клинической
иммунологии ГБОУ ВПО «Кемеровской государственной медицинской
академии» Минздрава РФ от 23.11.2012 г., а также на совместном заседании
Кемеровского отделения Российского научного общества иммунологов и
Кемеровского отделения Российского общества оториноларингологов.
Материалы диссертации доложены и обсуждены на международных научно-практических конференциях: «Объединенный иммунологический форум – 2008», (Санкт-Петербург, 2008); «Дни иммунологии в Санкт-Петербурге – 2009» (Санкт-Петербург, 2009); The XIII international Scientific Conference, (Hurgada, 2009); Дни иммунологии в Санкт-Петербурге – 2011» (Санкт-Петербург, 2011); «Дни иммунологии в Сибири -2012» (Иркутск -2012), «Международной конференции по ринологии – 2012» (Красноярск-2012).
Публикации
По теме диссертации опубликовано 43 печатные работы, из них 17 - в журналах, рекомендуемых ВАК РФ для публикаций основных результатов диссертации на соискание ученой степени доктора наук.
Объем и структура диссертации
Особенности формирования в раннем онтогенезе индигенного микроокружения и глоточного биотопа
Вся микрофлора слизистых оболочек и кожи классифицирована на облигатную (индигенную, постоянную), на факультативную (сапрофитную, условно-патогенную) и на транзиторную; для слизистых верхних дыхательных путей сапрофитная и УПМ является основой нормального биотопа [18, 37, 246]. Качественный и количественный состав аутомикрофлоры в разных отделах желудочно-кишечного, респираторного и урогенитального трактов различен [246]. Наиболее изученной является микрофлора желудочно-кишечного тракта (ЖКТ), видовой состав которой варьирует в различных отделах от 102 до 1013 клеток на 1 мл содержимого. Если в верхних отделах ЖКТ быстрое продвижение пищи, кислая среда и протеолитические ферменты снижают общее количество микроорганизмов на единицу площади, то в толстом кишечнике условия среды обитания диаметрально противоположные, поэтому в этом отделе кишечника микробное число составляет 1013 колоний образующих единиц на мл (КОЕ/мл). Максимальное количество бактерий обнаруживается в слепой и поперечно-ободочной кишке. Многочисленными исследованиями показано, что основу микрофлоры толстой кишки составляют бифидо - и лактобактерии, причем, количественный состав меняется с возрастом и с изменением питания [36]. Если в младенчестве преимущественными микроорганизмами являются бифидобактерии (ББ) вида bifidum, то с возрастом процентное содержание молочно-кислых бактерий падает, а среди ББ преимущественно обнаруживаются виды longum, breve, adolescentis. В целом, у взрослого человека микрофлора толстого кишечника представлена Bacteroides sp., Eubacterium sp., Enterococcum sp., Bifidobacterium sp., E. coli, C. perfringens, Lactobacillus sp., Veillonella sp. и другими микроорганизмами [37]. Показано, что кишечная микрофлора состоит из двух взаимосвязанных популяций: полостной — 10–15%, которая очень изменчива, зависит от характера питания, внутренней среды, экологии и не отражает состояние кишки, и пристеночной (мукозной) — 85–90%, наиболее точно отражающей состояние кишки и всего организма в целом.
Если рассматривать микрофлору верхних отделов ЖКТ, а также респираторного тракта, то количество микробных тел на мл здесь сокращается до 102. Кроме того, на слизистых респираторного тракта отсутствуют условия для развития анаэробной микрофлоры. Концентрация нормального биотопа не превышает допустимую норму (КОЕ/тампон) для сапрофитной и УПМ. В соответствии с приказом № 535 от 22.04.85 г. приняты следующие нормативы: S. aureus – 101-102; S. haemolyticus – 103-104; Enterococcus – 101-102; E. coli – 101-102; Candida sp. – 101; Klebsiella – 101-102; Streptococcus – 103-104; Staph. Saprophyticus – 101. Микрофлора в организме человека достаточно стабильна по своему составу [168, 416]. Соответственно, для дисбиотических процессов будет характерным заселение слизистых оболочек верхних дыхательных путей патогенной и условно-патогенной грамположительной и грамотрицательной флорой и уменьшение концентрации сапрофитной микрофлоры [115, 155].
Многочисленными исследованиями показаны факторы, способствующие симбионтному и сапрофитному экологическому равновесию между микроорганизмами и макроорганизмом хозяина [18]. Наиболее известными являются: муциновая пленка, гликокаликс, уровень рН, парциальное давление кислорода, редокс-потенциал, энзимы, особое влияние мукозальной иммунной системы. Систематизируя функции индигенной микрофлоры (в том числе и кишечной), следует выделить такие основные как защитная, пищеварительная, метаболическая и иммуномодулирующая [83]. С позиции настоящей работы рассмотрим защитную функцию индигенной микрофлоры, а ее иммуномодулирующий эффект будет рассмотрен с позиции иммунных взаимодействий микрофлоры и макроорганизма. Защитная функция индигенной микрофлоры проявляется в формировании колонизационной резистентности к потенциально болезнетворным микроорганизмам за счет образования бактериостатических низкомолекулярных метаболитов (мурамил дипептид, оксид азота, глутамат, гистамин, серотонин, и др.). Кроме того, индигенная микрофлора участвует в деградации бактериальных токсинов, а также в деконъюгации желчных кислот, в продукции широкого спектра антимикробных веществ семейства бактерицинов [111 118, 168]. Было показано, что некоторые представители индигенной микрофлоры могут продуцировать такие бактерицидные вещества как микроцин и колицин, оказывающие выраженное бактерицидное действие на особо патогенные возбудители: бациллы сибирской язвы, холерный вибрион, шигеллы и сальмонеллы. Ведущие представители индигенной микрофлоры такие как лактобактерии могут ингибировать размножение псевдомонад, стрептококков, энтеробактерий, бацилл, клостридий, листерий, кандид – за счет образования лактоцина, гельветицина, лактобревина, низина, лактострепцина, диплоцина и др. Немаловажный вклад в развитие антибактериальной устойчивости вносят бифидум бактерии, способные подавлять деление гноеродных и гнилостных бактерий за счет продукции бифилонга и бифидина. Блокада клеточных рецепторов или мест прикрепления патогенных микроорганизмов является важным механизмом, регулирующим микробиоценоз. С этих позиций между представителями индигенной микрофлоры и УПМ имеет место достаточно жесткая конкуренция, которая распространяется и по отношению к питательным субстратам [230]. Немногочисленные исследования, проведенные в последнее время, выявили, что некоторые низкомолекулярные метаболиты, схожие с пропионатами и пропионовой кислотой, блокируют адгезию к эпителию значительного числа потенциально патогенных бактерий [360]. Эффективное грудное вскармливание обеспечивает конкурентноспособность индигенной аутофлоры по отношению к патогенной микрофлоре. Поэтому сохранение естественного вскармливания имеет важнейшее физиологическое значение для обеспечения неспецифической резистентности организма, особенно в тот период, когда у детей может развиваться транзиторная иммунологическая недостаточность [241, 374, 437]. Особая роль индигенной микрофлоры сводится к антигенному стимулированию иммунокомпетентных клеток слизистых оболочек респираторного и желудочно-кишечного трактов и потенцирует созревание механизмов общего и локального иммунитета [72].
Роль полиморфизмов в генах провоспалительных и проаллергических цитокинов в детерминировании конституциональных особенностей локального и системного регулирования иммунного ответа
Огромное количество генов могут ограничивать иммунный ответ к различным антигенам. Прежде всего, это локус HLA, где в области HLA D находятся гены силы иммунного ответа [1, 2]. Показано, что основной регуляторной иммунокомпетентной клеткой организма является Т-хелпер. Именно этот лимфоцит распознает антиген с помощью Т-клеточного рецептора как на антиген-презентирующих клетках, так и на В- и Т-лимфоцитах, и это происходит совместно с молекулой HLA II класса [6, 7, 82]. Механизм презентации процессированного антигена многократно исследован, и ключевым моментом в этом процессе является феномен «двойного» распознавания, когда Т-клеточный рецептор распознает антигенный эпитоп, вложенный в презентирующую щель молекулы HLA DR или HLA DQ совместно с ее собственными антигенными характеристиками [15]. Тем самым, особенности подачи эпитопов Т-клеточному рецептору ограничиваются свойствами презентирующей области молекул HLA DR или HLA DQ [57, 94]. Так как область HLA является высоко полиморфной (более 50 аллелей для гена HLADRB1 ) и этот полиморфизм затрагивает антиген-презентирующую щель, то вполне обоснованным является предположение о различной степени ограничения иммунного ответа у носителей различных аллелей HLADRB1 . Этот феномен достаточно хорошо исследован и лежит в основе целого научного направления – «HLA и болезни» [12]. Так показано, что аллель HLA DRB1 15 ассоциирован со слабым иммунным ответом к столбнячному анатоксину, HLADRB1 11 – с недостаточностью гуморального иммунного ответа на антигены цитомегаловируса, а HLADRB1 17 – с транзиторной младенческой гипогаммаглобулинэмией [32].
В настоящее время доказано, что все иммунокомпетентные гены полиморфны, а это значит, что функционирование иммунной системы в целом и иммунорегуляторных механизмов в частности имеет индивидуальные особенности, связанные с вышеописанными полиморфизмами. Особое значение приобретают полиморфизмы в генах или кластерах IL. Именно эти молекулы обеспечивают иммунорегуляцию при индукции иммунного ответа [125, 222, 223]. В современной концепции регуляции иммунного ответа первостепенная роль отводится праймированию предшественников Т-хелперов (Т0-хелперы). Это процесс связан со свойствами антигена. После первичного распознавания антигена на А-мононуклеарах Т0-хелпер дифференцируются либо в Т-хелперы первого типа, либо в Т-хелперы второго типа, либо Т-хелперы 17 типа. АГ–презентирующие клетки синтезируют интерфероны альфа, бэта и гамма, а также фактор некроза опухоли и IL-1. Этот «коктейль» цитокинов не только влияет на процессинг АГ внутри этой клетки, но и стимулирует прайминг Т-хелперов. IL-2 вырабатывается Т-61 хелперами и активирует рецепцию на этих же лимфоцитах. Праймированные Т-хелперы вырабатывают целый спектр IL (2, 4, 6, 10, 17 и др.), с помощью которых они регулируют как гуморальный, так и клеточный иммунитет [92, 95, 223]. В настоящее время описаны полиморфизмы, как в интронной части гена, как правило, это макро или микросателлитные повторы, так и в экзонах и промоторах – точковые замены для всех цитокинов [222, 223]. Влияние каждой из вышеописанных мутаций на функцию цитокина различно. Макросателлитные повторы в интроннной части гена оказывают влияние на транксрипцию гена и тем самым на активность синтеза IL, точковые замены в экзоне определяют функциональную активность сигнальной молекулы, а замены в промоторе определяют быстроту реагирования [495, 522]. Представим некоторые широко обсуждаемые в настоящее время ассоциации иммунных полиморфизмов в генах IL и ограничений иммунного ответа. На фоне значительного роста частоты аллергических заболеваний в развитых странах большое количество работ посвящено роли в патогенезе аллергической астмы полиморфизма генов, влияющих на Th2 иммунный ответ и ассоциированных с уровнем провоспалительных и противовоспалительных цитокинов: IL-4, IL-5, IL-10 и IL-13 [223, 558]. Также достаточно много работ посвящено полиморфизму в генах семейства IL-1. Бесспорными являются ассоциации между макросателлитными интронными полиморфизмами в гене рецепторного антагониста интерлейкина 1 (IL1Ra) и иммунопатологическими состояниями от иммунодефицитов до аутоиммунной и аллергической патологии. Для полиморфизма IL1RaN (Intron 2, 86 bp VNTR) была показана ассоциация со следующими заболеваниями: алкогольный цирроз печени, остеопороз, серонегативность к вирусу Эпштейна – Барра, болезнь Грейвса, инсулинзависимый диабет, рассеянный склероз, системная красная волчанка, миастения гравис, а также ассоциации с идиопатическими микроабортами [558]. Santtila S. (1998) отмечают, что аллели полиморфизма IL1RaN (Intron 2, 86 bp VNTR) неравновесно сцеплены с аллелями IL1b и через это отражают уровень этого цитокина в периферической крови [508]. Было показано, что высокая концентрация вагинального белка IL1Rа наблюдалась у беременных женщин с генотипом IL1Rа 2R,2R, а низкая – у беременных женщин с генотипом IL1Rа 4R,4R [401]. По мнению Witkin S.S. с соавторами, низкая концентрация IL1b, обусловленная конкурентным IL1Ra, в частности, при генотипе IL1Rа 2R/2R, влияет на чувствительность к инфекционному воздействию [558]. В соответствии с теорией о том, что уровень экспрессии IL1Ra напрямую связан с количеством тандемных повторов в интронной области гена, индивидуумы с генотипом IL1Rа 2R/2R имеют всегда более высокий уровень выработки данного рецепторного антагониста по отношению к другим генотипам. Соответственно аллели с четырьмя тандемными повторами будут способствовать ограничению выработки IL1Ra. Гомозиготность по IL1Ra 2R аллелю является неблагоприятным фактором. Доказана роль этого генотипа в детерминировании аутоиммунных реакций. В обзоре Arend, W.P. (1998, 2002) представлены данные, что гомозиготный генотип IL1Ra 4R,4R служит маркером первичного цирроза печени, острого ишемического приступа и иммуно-ассоциированного остеопароза [301]. Рассматривая взаимодействие IL1Ra и IL1b отмечают, что избыток IL1Ra и недостаток IL1b могут быть важными факторами в развитии парциального иммунопареза. Как известно, эти две молекулы взаимосвязаны. IL-1b позиционируется как главный лиганд в семействе IL1 [302, 401]. Он синтезируется макрофагами и другими антиген-представляющими клетками при индукции последних липолисахаридами, пептидогликанами и другими паттернами, а также при процессинге и презентации антигена лимфоцитам. Именно IL-1b проявляет все основные иммунные функции, так как является главной формой секреторного IL-1, в отличие от IL-1a, преимущественно находящегося в мембранной форме [223].
Материалы, методы и объем исследований (методы оценки аденоидных вегетаций, аденоидита, гипертрофии небных миндалин и тозиллита)
Настоящее исследование одобрено Этическим Комитетом ГБОУ ВПО «Кемеровская государственная медицинская академия» Минздрава России. Набор клинического материала проводился на базе ЗАО «Современные медицинские технологии (генеральный директор - д.м.н. Шабалдин А.В.), МБУЗ «Детская городская клиническая больница №5» (директор - д.м.н. Ликстанов М.И.), ГБУЗ «Областная клиническая больница» (директор – к.м.н. Белов В.А.), которые являются клиниками Кемеровской государственной медицинской академии (ректор - проф. В.М. Ивойлов). Исследование проводилась в два этапа. Первый этап. Для задач, связанных с выявлением этиологических и патогенетических факторов развития гипертрофии миндалин лимфоидного глоточного кольца, было обследовано 662 ребенка с гипертрофией миндалин глоточного лимфоидного кольца и рецидивирующими респираторными инфекциями (более 5 раз в год). Все обследованные дети находились в возрастном интервале 2-7 лет. Критериями включения в основную группу было наличие у ребенка: гипертрофии миндалин глоточного лимфоидного кольца II III степени, рецидивирующих респираторных инфекций с частотой более 5 раз в год [8], а также отсутствие у ребенка врожденной и хронической патологии (сердечно-сосудистой, дыхательной, мочеполовой, костно-мышечной систем, множественных пороков развития), наследственных ферментопатий (муковисцидоз, дефицит альфа1-антитрипсина и т. д.), наследственных иммунодефицитов (клеточные, гуморальные, фагоцитоза, комплемента и т. д.), хронической патологии легких (бронхоэктатическая болезнь и т. д.), возраст детей от 2 до 7 лет. Все дети были разделены на три основные группы. Основным клиническим критерием формирования основных групп была степень вовлеченности миндалин лимфоидного глоточного кольца, региональных и системных лимфоузлов, а также центрального органа иммунной системы – тимуса в гипертрофические процессы. Данный подход базировался на выделенной в педиатрии аномалии конституции – лимфатический диатез и на выделенный в клинической иммунологии – лимфопролиферативный синдром [88, 102, 132, 148, 193, 216, 257, 256, 268, 272, 273]. В первую группу были включены дети с аденоидными вегетациями II-III степени без выраженной региональной лимфоаденопатии и с гипертрофией небных миндалин не превышающей I степени (n=284). Данная группа в дальнейшем называлась – «изолированные аденоидные вегетации» (ИАВ). Во вторую группу вошли дети с сочетанием гипертрофии глоточной (II-III степени) и небных (II-IV степени) миндалин, а также с преимущественно региональной лимфоаденопатией (n=287). Данная группа в дальнейшем называлась – «локальная лимфоидная гипертрофия» (ЛЛГ). В третью группу объединили детей с гипертрофией глоточного лимфоидного кольца аналогичной второй группе, но с обязательным катамнестическим документированием наличия у этих детей тимомегалии II-III степени и преимущественно системной лимфоаденопатией (n=91). Данная группа в дальнейшем называлась – «системная лимфоидная гипертрофия» (СЛГ). Если учесть, что критерии включения в основные группы содержали такие параметры как частая респираторная заболеваемость и атопическая сенсибилизация к инфекционным антигенам, то можно было говорить о наличии у этих детей иммунной патологии, клиническими проявлениями которой являлись: инфекционный, лимфопролиферативный и аллергический синдромы. Тем самым деление на группы отражало степень выраженности иммунных нарушений у этих детей. Так в первой группе (ИАВ) имело место преимущественное поражение лимфоидной ткани глоточной миндалины, что могло быть вызвано либо локальными нарушениями иммунитета, либо иммуногенетическими факторами. Вторую группу отнесли к ЛЛГ с преимущественным поражением глоточного лимфоидного кольца, что может быть отражением иммунопатологии ассоциированной с лимфоидный глоточным кольцом. Третья группа – СЛГ, для которой системная лимфоаденопатия и тимомегалия являлись большими диагностическими критериями. Кроме того, сама по себе тимомегалия всегда является показателем участия тимуса в антенатальных иммунных ответах. Поэтому для этой группы предполагалось антенатальное нарушение локального и системного иммунитета. В целом, дифференцированный подход в исследовании цитокинового, иммунного статусов, иммуногенетических маркеров и особенностей их наследования – давал возможность обнаружить новые этипатогенетические пути формирования гипертрофий миндалин лимфоидного глоточного кольца у детей раннего и дошкольного возраста, а также давал возможность обосновать новые персонифицированные подходы к патогенетически обоснованной топически направленной иммунотерапии.
Группа сравнения была представлена 109 условно-здоровыми детьми. Критерии включения в группу сравнения были: отсутствие у ребенка гипертрофии миндалин глоточного лимфоидного кольца, врожденной и хронической патологии (сердечно-сосудистой, дыхательной, мочеполовой, костно-мышечной систем, множественных пороков развития), наследственной ферментопатии (муковисцидоз, дефицит альфа1-антитрипсина и т. д.), наследственных иммунодефицитов (клеточные, гуморальные, фагоцитоза, комплемента и т. д.), хронической патологии легких (бронхоэктатическая болезнь и т. д.), рецидивирующих острых респираторных инфекций (реже 4х раз в год), а также возраст детей от 2 до 7 лет.
Особенности передачи условно- патогенной микробиоты глоточного биотопа от матерей к их детям в норме и при различных вариантах гипертрофии миндалин лимфоидного глоточного кольца и степени выраженности лимфопролиферативного синдрома
Сопоставляя данные об инфицировании матерей и их детей, можно увидеть появление у последних новых доминирующих представителей УПМ, которые могли также первично передаться от матерей, а в дальнейшем, под воздействием конституциональных факторов, стать доминантными. Другой путь колонизации глоточного биотопа детей может быть связан с неонатальным периодом, когда формирование центральной толерантности в тимусе еще сохраняется, а вирулентные представители УПМ могут проводить экспансию на слизистые оболочки и кожу ребенка из микроокружения роддомов. За счет этого пути ребенок может дополнительно приобретать представителей УПМ, не связанных с материнским биотопом. Так, ведущим представителем УПМ глоточного биотопа в группе матерей и детей основных групп являлся Str. pneumoniae. У детей данный возбудитель также был доминантным, но помимо него достоверно высокий титр (по отношению к контролю) был показан для Str. pyogenes, Pr. vulgaris, Candida Alb. – обсеменение которым могло проходить по двум выше описанным путям. Возвращаясь к проблеме пневмококка, нельзя не сказать о введении в вакцинальный график двух вакцин: против пневмококка и ХИБ инфекции. С этих позиций был проанализирован график вакцинации у всех детей основных и контрольной групп и был показан низкий уровень вакцинации против пневмококка и ХИБ – инфекции в сравниваемых группах и отсутствие (по данному критерию) достоверных различий между группами. Тем самым, вопрос о влиянии современного графика вакцинации на формирование глоточного биотопа для настоящего исследования не актуален. Наиболее эффективным методом оценки взаимосвязи между глоточным биотопом матери и ребенка является корреляционный анализ, который показывает взаимосвязь между уровнем инфицирования матерей тем или иным представителем УПМ и их детей. Именно этот анализ и был основой для исследования особенностей передачи УПМ от матерей к их детям.
На следующем этапе был проведен корреляционный анализ между уровнем инфицирования УПМ матерей и их детей (таблица 8, таблица 9, таблица 10, таблица 11). Как видно из таблицы 8, в группе сравнения имела место специфическая положительная достоверная корреляция. То есть уровень обсемененности матерей определенным представителем УПМ коррелировал с уровнем обсемененности детей этим же микроорганизмом. Достоверные положительные корреляции получены для Str. pyogenes, для S. aureus, для S. epidermidis, для E. Coli, для H. influenzae и для Candida albicans (p 0,05). Кроме того, для таких представителей УПМ как H. influenzae и Candida показаны перекрестные положительные корреляции между собой (p 0,05). Наличие перекрестных корреляций может говорить о взаимосвязи между инфицированием и особенностями передачи различных представителей УПМ от матери к их детям. В частности, инфицирование глоточного биотопа матерей Candida alb. указывает на текущий дисбиоз глотки, при котором H. influenzae может также скрыто персистировать [320]. Данное состояние могло иметь место и у условно-здоровых матерей, но в таком случае при передаче индигенной микрофлоры от матери к ребенку активно передавались и скрытые представители глоточного биотопа, такие как и/или Candida alb. В корреляционном анализе видно, что чем выше титр у матерей Candida alb, тем выше титр H. influenzae у детей, и чем выше титр H. influenzae у матерей, тем выше титр Candida alb. у детей. Наличие или отсутствие этого процесса при сформированной локальной иммунопатологии лимфоидного глоточного кольца рассмотрели ниже. В таблице 9 представлены особенности корреляции между уровнем инфицирования УПМ в глоточном биотопе матерей и их детей в группе «изолированные аденоидные вегетации». Так в основной группе специфические корреляции были выявлены для Str. pyogenes, S. aureus, S. epidermidis и Candida alb. . Кроме того, добавился и ряд перекрестных ассоциаций. Так уровень инфицирования матерей Str. pyogenes положительно коррелировал со степенью инфицирования детей Str. pneumoniae (R=0,37), S. epidermidis (R=0,46). В этой же группе степень обсемененности матерей Str. pneumoniae не имела специфической корреляции с уровнем Str. pneumoniae у детей, но положительно коррелировала с выраженностью экспрессии S. aureus (R=0,42). Инфицирование матерей Str. mutans положительно коррелировало с инфицированием детей Str. pneumoniae (R=0,36) и S. epidermidis (R=0,36). Уровень обсемененности матерей S. aureus был положительно коррелятивно связан с уровнем обсемененности детей Str. pyogenes (R=0,39), Str. pneumoniae (R=0,36), S. epidermidis (R=0,36). В данной группе детей инфицирование матерей P. aeruginosa положително коррелировало с их инфицированием Str. pyogenes (R=0,47), S. aureus (R=0,60), Str. pneumoniae (R=0,80), S. epidermidis (R=0,36); а H. influenzae – с инфицированием глоточного биотопа детей Str. pyogenes (R=0,31), S. epidermidis (R=0,31). Уровень обсемененности матерей S. epidermidis был дополнительно положительно связан с уровнем обсемененности детей Str. pneumoniae (R=0,36).
Тем самым, эти данные указывают на то, что первичное высокое обсеменение женщин Str. pyogenes и Str. pneumoniae является неблагоприятным фактором в формировании поляризации глоточного биотопа детей в сторону носительства Str. pyogenes, Str. pneumoniae и S. aureus. Также было показано, что у детей этой группы активно поддерживается поляризация глоточного биотопа в сторону носительства Str. pyogenes, Str. mutans, Str. pneumoniae и S. aureus, материнскими представители УПМ с высокими вирулентными свойствами, такими как P. aeruginosa и H. influenzae. Эти данные надо учитывать на прегравидарном этапе планирования беременности и проводить активную санацию глоточного биотопа супругов по выше описанным возбудителям.
Похожие диссертации на Нарушения системной и локальной иммунной регуляциии при гипертрофии миндалин лимфоидного глоточного кольца у детей раннего и дошкольного возраста
