Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Обзор литературы .10
1.1. Ревматические заболевания как модель хронического патологического процесса 10
1.1.1 Современные представления о патогенезе ревматических заболеваний 10
1.1.2 Патология иммунного надзора как основа патогенеза ревматических заболеваний .12
1.1.3 Экзогенные и эндогенные факторы как триггеры процесса аутоиммунного воспаления .13
1.1.4 Возрастные особенности ревматических заболеваний у детей. Ювенильный ревматоидный артрит: клинико-патогенетические варианты 15
1.2 Анемия при хронических болезнях .22
1.2.1. Основы патогенеза анемии при хронических болезнях .23
1.2.2. Диагностика анемии при хронических заболеваниях .34
1.2.3. Варианты терапии анемии при хронических болезнях и их
эффективность 37
ГЛАВА 2. Материалы и методы исследования 41
2.1. Дизайн исследования, критерии включения и исключения, группировка обследуемых .41
2.2. Методы исследования 43
2.3. Описание исследованных массивов .46
2.4. Ведение базы данных и статистическая обработка материала .49
ГЛАВА 3. Результаты исследования
3.1. Распространенность и тяжесть анемии у детей с ювенильным ревматоидным артритом 50
3.2. Клинико-лабораторные показатели у детей с ювенильным ревматоидным артритом 53
3.3. Анемия при стандартных методах терапии ювенильного ревматоидного артрита .55
3.3.1. Корреляция лабораторных показателей у детей, получающих стандартную терапию ювенильного ревматоидного артрита 55
3.3.2. Факторы, определяющие развитие анемии у детей с ЮРА, получающих стандартную терапию .56
3.4. Клинико-лабораторные показатели при лечении хронического артрита с использованием биологической терапии 58
3.4.1. Корреляция клинико-лабораторных показателей у детей с ЮРА, получающих биологическую терапию .58
3.4.2. Клинико-лабораторные показатели, позволяющие определить клиническую форму ЮРА у пациентов, получающих биологическую терапию 61
3.4.3. Предикторы ответа на проводимую терапию .61
3.4.4. Клинико-лабораторные показатели, позволяющие определить выбор вида биологической терапии у пациентов с ЮРА .64
3.4.5. Клинико-лабораторные показатели, определяющие уровень сывороточного гепсидина 66
3.4.6. Среднее содержание гемоглобина в эритроците – наиболее чувствительный управляемый параметр 69
3.4.7. Анализ трехмерных моделей зависимости концентрации гемоглобина от различных лабораторных показателей .73
3.5. Оценка динамики средней концентрации гемоглобина у детей с ЮРА,
получающих различные варианты терапии 75
Заключение 78
Выводы 85
Практические рекомендации 86
Список сокращений 87
Список литературы
- Современные представления о патогенезе ревматических заболеваний
- Ведение базы данных и статистическая обработка материала
- Корреляция лабораторных показателей у детей, получающих стандартную терапию ювенильного ревматоидного артрита
- Клинико-лабораторные показатели, позволяющие определить выбор вида биологической терапии у пациентов с ЮРА
Введение к работе
Актуальность исследования
Анемия широко распространена среди пациентов с хроническими артритами. По данным различных исследований распространенность анемии у пациентов с ревматоидным артритом составляет от 33,3 до 59,1% [Wilson A., et al., 2004]. У детей с ювенильным ревматоидным артритом (ЮРА) распространенность анемии варьирует от 18,9% при олигоартикулярной форме ЮРА, до 80,5% при системной форме ЮРА [Baksiene D., et al., 2003; Moued M.M., et al., 2013].
Анемия является одним из независимых факторов инвалидизации у пациентов с хроническими артритами. Уменьшение анемизации вслед за эффективной терапией основного заболевания может играть независимую роль в улучшении физического состояния пациента [Han C., et al., 2007]. Кроме того, анемия при хронических артритах ассоциируется с более низким качеством жизни, как у детей, так и у взрослых [Cho S.K., et al., 2013; Weiss G., Schett G., 2013]. Известно, что если лечение артрита эффективно в отношении анемии, то, вероятнее всего, динамика со стороны поражения суставов будет положительной [Wilson A., et al., 2004].
Анемия, ассоциированная с ревматоидным артритом (ревматоидная анемия) обусловлена эффектами провоспалительных цитокинов и является типичным примером анемии, развивающейся при хронических болезнях (АХБ) [Masson C., 2011]. Основной механизм развития АХБ – это нарушение гомеостаза железа с повышенным потреблением и накоплением железа в клетках ретикулоэндотелиальной системы под действием гепсидина, экспрессия которого повышается вследствие гиперпродукции ИЛ-6, что, в свою очередь, приводит к перенаправлению железа из циркуляции в хранилища, с последующим ограничением доступности железа для эритроидных клеток-предшественников и, как следствие, - к железодефицитному эритропоэзу [Ludwiczek S., et al., 2003; Weiss G., Goodnought L.T., 2005].
В настоящее время гепсидин считается ключевым системным регулятором метаболизма железа в организме человека. Гепсидин ингибирует всасывание железа в желудочно-кишечном тракте и его представление макрофагами, утилизирующими старые эритроциты [Nemeth E., et al., 2004; Ganz T., 2005; Rivera S., et al., 2005; Ganz T., Nemeth E., 2012]. Также было показано, что синтез гепсидина происходит и в тубулярном аппарате почек, и в других клетках, тканях и органах, включая адипоциты и клетки головного мозга, что свидетельствует о важной роли гепсидина в аутокринном и паракринном контроле обмена железа на локальном уровне [Kulaksiz H., et al., 2005; Nemeth E., Ganz T., 2009; Zhang
X., Rovin B.H., 2010]. Гепсидин действует, модулируя экспорт клеточного железа в плазму и внеклеточную жидкость, посредством ферропортина. Ферропортин – это одновременно и рецептор гепсидина, и единственный известный экспортер клеточного железа [De Falco L., et al., 2013; Donovan A., et al., 2005; Tanno T., et al., 2007].
Воспаление играет ведущую роль в регуляции синтеза гепсидина, приводя к повышению его продукции. Экспрессия гепсидина индуцируется липополисахаридами и интерлейкином-6, и ингибируется ФНО- [Andrews N.C., 2004; Nemeth E., et al., 2004]. ИЛ-6 является основным индуктором гепсидина и действует через STAT3-зависимый транскрипционный механизм [Stoian I., et al., 2007; Armitage A.E., et al., 2011; Bode J.G., et al., 2012; Villarroel P., et al., 2012; Rodriguez R., et al., 2014]. Продукция ИЛ-6 значимо повышается при развитии артрита и коррелирует как со степенью активности заболевания, так и развитием анемии [Ou L.S., et al., 2002; Uchiyama Y., et al., 2008].
Таким образом, ИЛ-6 является основной точкой соприкосновения в патогенезе АХБ и ЮРА, что подтверждается высокой эффективностью терапии ингибиторами ИЛ-6, как в отношении артрита, так и в отношении анемии [Maini R.N., et al., 2006; Emery P., et al., 2008; Genovese M.C., et al., 2008; Smolen J.S., et al., 2008].
Кроме того, интерес вызывает изучение метаболизма железа и, в частности, гепсидина у пациентов с онкогематологическими заболеваниями, зачастую осложненными тяжелой анемией. Показано, что мутации в гене HFE (ген наследственного гемохроматоза), приводящие к перегрузке организма железом, ассоциированы с развитием острого лимфобластного лейкоза у детей [Dorak M.T., et al., 2009; Kennedy A.E., et al., 2014]. Известно, что гепсидин сыворотки значимо повышен у пациентов с острыми лейкозами в различные стадии заболевания, что обусловлено воспалением и перегрузкой организма железом, вследствие множественных трансфузий эритроцитов во время лечения [Eisfeld A.K., et al., 2011; Genena S.E., et al., 2014]. Кроме того, дисрегуляция продукции гепсидина играет важную роль в перегрузке организма железом у пациентов с миелодиспластическим синдромом не получающих трансфузии эритроцитов [Cui R., et al., 2014]. Также гиперпродукция гепсидина является предиктором развития бактериальных инфекций, у пациентов которым была выполнена трансплантация гемопоэтических стволовых клеток [Kanda J., et al., 2009].
В последнее время большое значение придается потенциально высокой диагностической ценности сывороточного гепсидина и возможности его использования в качестве мишени для терапии, в том числе и у пациентов с ревматоидным артритом и анемией [Galesloot T.E., et al., 2011; Ganz T., Nemeth E., 2011; Canavesi E, et al., 2012; Cangemi G., et al., 2013, Fung E., Nemeth E., 2013].
Все это позволяет считать исследование системы «гепсидин-интерлейкин-6», как фактора управления течением анемии при хронических артритах у детей, весьма актуальным.
Цель исследования
Оценка роли звена «гепсидин-интерлейкин-6» в управлении течением анемии при хронических артритах у детей и разработка рекомендаций по назначению антицитокиновой биологической терапии у детей с анемией в структуре хронических артритов.
Задачи исследования
-
Определить распространенность анемии и степени ее тяжести в группе пациентов с различными формами клинического течения ювенильного хронического артрита.
-
Изучить связь уровня гепсидина в плазме с клиническими и лабораторными характеристиками течения анемии, поражения суставов и метаболизма железа при ювенильном хроническом артрите.
-
Исследовать концентрацию растворимых рецепторов трансферрина, как прогностического маркера течения анемии у пациентов с ювенильным хроническим артритом.
-
Установить возможность использования концентрации гепсидина в плазме для ранней диагностики анемии в структуре синдрома макрофагальной активации у детей с хроническим артритом.
-
Провести сравнительный анализ эффективности традиционной и биологической терапии ювенильного хронического артрита, осложненного анемией, а также разработать рекомендации для раннего назначения антицитокиновой терапии у детей с тяжелой анемией в структуре хронического артрита.
Научная новизна исследования
1. Впервые описана связь значения концентрации гепсидина в плазме крови и клинико-
лабораторных показателей анемии при хронических артритах у детей.
-
Впервые показана целесообразность использования значения концентрации гепсидина в плазме крови для прогноза течения анемии при хронических артритах у детей.
-
Впервые показана целесообразность раннего перехода от традиционной терапии к терапии с использованием блокаторов ФНО-альфа и ИЛ-6 в случаях тяжелой анемии при хронических артритах у детей.
-
Впервые показано, что уровень гепсидина плазмы крови может быть использован для ранней дифференциальной диагностики анемии и синдрома макрофагальной активации.
Практическая значимость
-
Определение концентрации гепсидина в плазме крови дает возможность более точной дифференциальной диагностики этиологии анемии, сопутствующей хроническим артритам.
-
Более ранний переход к терапии с использованием блокаторов ФНО-альфа и ИЛ-6 в случаях тяжелой анемии в структуре хронических артритов у детей позволяет осуществлять системный контроль за течением артрита и приводит к быстрой нормализации уровня гемоглобина и повышению качества жизни пациентов.
Основные положения, выносимые на защиту
-
Без использования генно-инженерной терапии у детей, страдающих ревматоидным артритом, анемия развивается в 64% случаев в первые 5 лет от начала артрита. Тяжелая анемия регистрируется в 4,8% случаев, в основном, у детей с системной формой артрита.
-
Концентрация гепсидина в плазме может быть с 96% вероятностью предсказана по комплексу лабораторных показателей, включающих в себя уровни ферритина и растворимых рецепторов трансферрина в плазме, количество лейкоцитов в крови, общую железосвязывающую способность сыворотки и гематокрит. Среднее содержание гемоглобина в эритроците является более чувствительным управляемым гепсидином фактором по сравнению с общим уровнем гемоглобина.
-
Наличие в структуре ювенильного ревматоидного артрита тяжелой анемии и анемии средней тяжести делает целесообразным ранний переход к терапии артрита с использованием блокаторов ФНО-альфа и ИЛ-6.
-
Высокая вероятность развития тяжелой анемии отмечается при уровнях гепсидина менее 70 нг/мл и ферритина более 180 мкг/л, что обусловлено высоким риском развития синдрома макрофагальной активации, а также, при уровнях гепсидина более 220 нг/мл и ферритина менее 140 мкг/л, что, вероятнее всего, обусловлено сочетанием анемии воспаления с дефицитом железа.
Апробация работы
Основные положения диссертации доложены и обсуждены на VII Международном симпозиуме Кастелли (Oulu, Finland, 2010), на XI Северо-Западной научно-практической конференции по ревматологии (С-Петербург, Россия, 2011), на Всероссийской молодежной научно-практической конференции «Адаптация человека на севере» (Архангельск, 2012, Россия), на Международном симпозиуме детских ревматологов (PRSYM’14) (Orlando, USA, 2014).
Внедрение результатов исследования в работу
Результаты исследования внедрены в лечебно-диагностический процесс
педиатрического отделения № 3 Клиники ГБОУ ВПО СПбГПМУ Минздрава России (Санкт-Петербург, ул. Литовская д.2).
Материалы работы используются в лечебно-диагностический процессе отделения соматической гематологии СПб ГБУЗ «Детская городская больница №1» Комитета по здравоохранению Правительства Санкт-Петербурга (Санкт-Петербург, ул. Авангардная д.14).
Результаты исследования также применяются в работе врачей центра полярной медицины ФГБУ «Арктический и антарктический научно-исследовательский институт» Федеральной службы по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Санкт-Петербург, ул. Беринга, д. 38).
Конкретное участие автора в получении научных результатов
Автором был проведен анализ литературных данных, посвященный роли системы «гепсидин-интерлейкин-6» в управлении течением анемии при хронических артритах у детей. Сформулирована цель исследования, определены задачи, выбраны оптимальные методы исследования для проведения научной работы. Был разработан план исследования. Автор проводил клиническую оценку динамики суставного синдрома и лабораторных данных на фоне проводимого лечения в соответствии с планом исследования. Лабораторная часть настоящего исследования была проведена автором в RCMI Proteomics Core Facility (Howard University School of Medicine, Washington, DC, USA), где им был освоен метод тандемной масс-спектрометрии. Соискателем была разработана формализованная карта и структура базы данных, а также проведено 100% объема статистической обработки материала, на основании которой им были сформулированы выводы и практические рекомендации.
Структура и объем диссертации
Диссертация изложена на 117 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, глав с изложением общей характеристики пациентов, используемых методов исследования, собственных результатов исследования и заключения, выводов, перечня сокращений и списка литературы. Диссертация содержит 5 отечественных и 251 зарубежных источников литературы, проиллюстрирована 20 таблицами и 15 рисунками.
Публикации
По материалам диссертации опубликовано 16 печатных работ, 5 из которых – публикации в ведущих рецензируемых научных журналах, рекомендованных для опубликования основных результатов диссертационных исследований, их них 2 статьи. 3 печатные работы в иностранной печати, 9 статей и тезисов докладов в других изданиях.
Современные представления о патогенезе ревматических заболеваний
Ревматоидный артрит, как типичный представитель аутоиммунных воспалительных заболеваний является мультифакторным заболеванием, точная причина которого неизвестна. Эти факторы, в свою очередь, можно разделить на экзогенные и эндогенные. К эндогенным факторам, прежде всего, относится генетическая предрасположенность, к экзогенным – инфекционные агенты, токсические вещества, факторы внешней среды.
В пользу генетической предрасположенности говорит тот факт, что имеется наследственная склонность к развитию аутоиммунных заболеваний. Было подсчитано, что риск развития ювенильного ревматоидного артрита у сиблингов в 15 раз выше, чем в популяции [137].
Основным генетическим маркером, отождествляемым с ревматоидным артритом, является HLA (человеческий лейкоцитарный антиген). Установлено, что носители HLA-DR1/HLA-DR4 имеют больший риск развития ревматоидного артрита [52]. Помимо этого, носительство HLA-B27 ассоциировано с анкилозирующим спондилитом [21,77].
PTPN22 (protein tyrosine phosphatase non-receptor 22) ген кодирует лимфоидно-специфическую фосфатазу (Lyp). Вариант в кодирующей области этого гена, который, как сообщается, связан с рядом аутоиммунных заболеваний, также был определен как локус восприимчивости к ЮРА. Эффекты PTPN22 несколько различаются между формами ЮРА, но, в общем, являются более последовательными, чем гены HLA [18].
Несколько других генов, включая фактор ингибиции макрофагов, ИЛ-6, ИЛ-10 и фактора некроза опухоли ФНО-, также связаны с ЮРА в различных популяциях и при разных формах [199]. Также некоторые другие полиморфизмы, такие как GSTnull, CTLA4, CD244, PADI4, SLC22A2 могут повышать риск развития ревматоидного артрита [15,74,208]. Тем не менее, эти гены могут коллективно составлять лишь небольшую долю от общего генетического вклада в болезнь. Кроме того, описано влияние различных полиморфизмов на эффективность проводимой терапии ревматоидного артрита [75].
К основным экзогенным триггерным факторам относятся, прежде всего, инфекционные заболевания. В исследованиях было обнаружено, что у 20% пациентов с ранним ревматоидным артритом инфекция выступала в роли инициирующего фактора [144]. В частности, антитела к вирусу Эпштейна-Барр выявляются в высоких титрах у 80% пациентов с ревматоидным артритом. Выявлена более высокая частота инфицирования лимфоцитов больных РА по сравнению с клетками здоровых доноров. В эксперименте развитие артрита у мышей вызывалось культурой ретровирусов, выделенных из синовиальной жидкости больных РА. Есть точка зрения о том, что вирусная инфекция может запускать процесс поликлональной В-клеточной активации с последующим синтезом ревматоидных факторов плазмоцитами, что и наблюдается при ревматоидном артрите [1]. Кроме того, гипотетическими триггерами ревматических заболеваний являются: вирусы простого герпеса, опоясывающего лишая, цитомегаловирус, Т-лимфотропный вирус, вирусы паротита, кори, респираторно-синцитиальной вирус, вирус гепатита В [20,81,206].
Кроме того, есть данные, указывающие на возможность участия в качестве триггеров токсических веществ, таких как ртуть; дефицит нутриентов, в первую очередь витаминов и минералов, и других незаменимых питательных веществ; пищевая аллергия [155].
Ювенильный ревматоидный артрит является общим термином для артритов, которые начинаются в возрасте до 16 лет и сохраняются в течение более 6 недель. ЮРА является наиболее распространенным хроническим ревматическим заболеванием у детей и является одной из основных причин инвалидизации [29].
Американская коллегия ревматологов выделяет три основных клинических варианта ЮРА: олигоартрит, полиартрит и системный вариант болезни [6]. Гетерогенность ЮРА предполагает, что различные факторы вносят свой вклад в патогенез данного заболевания. Хотя точный механизм, приводящий к развитию ЮРА остается неизвестным, провоспалительные цитокины ответственны, по крайней мере, за часть клинических проявлений при всех типах ЮРА.
Синовиальные оболочки больных ЮРА содержат активированные Т- и В-лимфоциты, плазматические клетки и активированные макрофаги, которые привлекаются с помощью интенсивного процесса образования новых сосудов. Клетки иммунной системы, в том числе активированные синовиальные фибробласты, хондроциты и остеокласты, инициируют деструкцию хряща и костной ткани. Было установлено, что «вербовка», активация и эффекторная функция каждой из этих линий осуществляется, главным образом, через сеть цитокинов [85]. Антиген-специфические Т-клетки, по всей видимости, играют центральную роль в патогенезе артрита. Т-клеточные инфильтраты состоят в основном из Т-хелперов 1 (Th1) клетки, которые экспрессируют высокую концентрацию рецепторов хемокинов [178,200]. Th1 клетки стимулируют В клетки, моноциты, макрофаги, и синовиальные фибробласты, которые, в свою очередь, вырабатывают иммуноглобулины и медиаторы воспаления. Активированные В-клетки продуцируют иммуноглобулины, в том числе ревматоидный фактор (РФ) и антинуклеарные антитела. Точная патогенетическая роль РФ остается неизвестной, но он может приводить к активации системы комплемента путем образования иммунных комплексов. Антинуклеарные антитела, которые в основном связаны олигоартритическим вариантом начала, как сообщается, действуют против различных ядерных мишеней, ни одна из которых не является специфической для РА. Активированные макрофаги, лимфоциты и фибробласты, а также их продукты, включая фактор роста эндотелия сосудов (VEGF) и остеопонтин, могут стимулировать ангиогенез. VEGF экспрессируется на высоком уровне в синовиальной ткани, в то время как остеопонтин повышается в синовиальной жидкости и ткани, и коррелирует с «новой» васкуляризацией [61,212].
Ведение базы данных и статистическая обработка материала
ACRpedi 30, 50, 70 означают, что достигнуто 30, 50 или 70% улучшение, как минимум по 3 из 6 критериев, при возможном ухудшении на 30% не более чем одного показателя, по сравнению с исходным значением [236]. Кроме того, у детей из второй группы проводилось определение следующих лабораторных показателей: концентрации гемоглобина, количества эритроцитов и ретикулоцитов, эритроцитарных индексов – среднего объема эритроцита (MCV), среднего содержания гемоглобина в эритроците (MCH) и средней концентрации гемоглобина в эритроците (MCHC); количества лейкоцитов и лейкоцитарной формулы, с определением абсолютного количества клеток миелоидного ряда; количества тромбоцитов; для определения параклинической активности заболевания определялась скорость оседания эритроцитов и уровень С реактивного белка; с целью оценки метаболизма железа в организме определялись уровень ферритина сыворотки, сывороточного железа, общей и латентной железосвязывающей способности сыворотки, коэффициент насыщения сывороточного трансферрина, уровень растворимых рецепторов трансферрина сыворотки (рРТф), а также уровень гепсидина сыворотки, как ключевого регулятора гомеостаза железа в организме человека.
Все лабораторные исследования проводились в сертифицированных клинических и биохимических лабораториях по стандартизованным методикам, результаты исследования представлены в единицах СИ. Данные о количестве и методах клинико-биохимических исследований, а также об используемых единицах измерения представлены в таблице 2.1.
Характеристика клинико-биохимических методов исследований Показатель Метод исследования n Единицы измерения Концентрация гемоглобина Цианметгемоглобиновый метод 546 г/л Гематологический анализатор 554 Количество эритроцитов Унифицированный метод подсчета эритроцитов в счетной камере Горяева 417 х1012/л Гематологический анализатор 554 MCV Гематологический анализатор 236 фл мен Гематологический анализатор 241 пг мене Гематологический анализатор 191 г/л Количество лейкоцитов Унифицированный метод подсчета лейкоцитов в счетной камере Горяева 536 х109/л Гематологический анализатор 554 СОЭ Метод Панченкова 543 мм/час Метод Вестергрена 554 Уровень С-РБ Унифицированный полуколичественный метод кольцепреципитации в капиллярах 363 + Нефелометрический метод 383 мг/л Ферритин сыворотки Хемилюминесцентный метод 154 мкг/л Железо сыворотки Колориметрический тест с феррозином 76 мкмоль/л ЛЖСС Прямое определения с феррозином (по разнице между величинами добавленного в пробу и оставшегося несвязанным железа) 60 мкмоль/л ОЖСС ОЖСС=Железо сыворотки + ЛЖСС 60 мкмоль/л рТФр Нефелометрический метод 35 мг/л
Гепсидин сыворотки Метод высокоэффективной жидкостной хроматографии с тандемной масс-спектрометрией (ЖХ/МС-МС) 25 нг/мл Для диагностики анемии и степени ее тяжести использовались критерии Всемирной организации здравоохранения для различных возрастных и гендерных групп [83]. Анемия определялась на основании снижения концентрации гемоглобина менее 110 г/л у детей в возрасте от 6 до 59 месяцев вне зависимости от пола; менее 115 г/л у детей в возрасте 5 – 11 лет вне зависимости от пола; менее 120 г/л у детей 12 – 14 лет вне зависимости от пола; у девочек 15 лет и старше – концентрация гемоглобина менее 120 г/л, у мальчиков этой возрастной группы – концентрация гемоглобина менее 130 г/л. Критерии диагностики анемии и степени ее тяжести представлены в таблице 2.2.
В исследование было включено 254 ребенка, страдающих хроническим артритом. Из них 159 девочек (62,2%) и 96 мальчиков (37,8%). Средний возраст на момент включения в исследование составил 9,5 лет (SD=4,0 года). Медиана длительности наблюдения составила 10 месяцев (интерквартильный интервал от 0 до 34 месяцев). В первую группу было включено 219 пациентов: 136 девочек (62,1%) и 83 мальчика (37,9%). Средний возраст на момент включения в исследование составил 9,3 года (SD=4,0 года). Медиана длительности наблюдения составила 4 недели (интерквартильный интервал от 0 до 26 недель). Во вторую группу было включено 35 пациентов (25 пациентов получали тоцилизумаб, 10 пациентов получали голимумаб): 23 девочки (65,7%) и 12 мальчиков (34,3%). Средний возраст на момент включения в исследование составил 10,7 года (SD=3,8 года). Медиана длительности наблюдения составила 36 недель (интерквартильный интервал от 16 до 57 недель).
Олигоартикулярный вариант ЮРА был диагностирован у 71 пациента (28,0%), полиартикулярный вариант ЮРА – у 148 пациентов (58,2%) и системный вариант ЮРА у 35 детей (13,8%).
Корреляция лабораторных показателей у детей, получающих стандартную терапию ювенильного ревматоидного артрита
В группе детей, получающих биологическую терапию была определена детерминированность дисперсии гепсидина сыворотки следующими предикторами: скорость оседания эритроцитов, С-реактивный белок, концентрация гемоглобина, гематокрит, количество эритроцитов, среднее содержание гемоглобина в эритроците, средний объем эритроцита, средняя концентрация гемоглобина в эритроците, количество лейкоцитов, абсолютное количество нейтрофилов, лимфоцитов, моноцитов, эозинофилов, базофилов, уровень растворимых рецепторов трансферрина и железа сыворотки, общая железосвязывающая способность сыворотки, уровень ферритина сыворотки. Был проведен множественный пошаговый регрессионный анализ, где в качестве зависимой переменной был выбран гепсидин сыворотки, а в качестве независимых – перечисленные выше предикторы. Было определено, что уровень ферритина сыворотки, количество эритроцитов, уровень С-реактивного белка, средняя концентрация гемоглобина в эритроците, уровень растворимых рецепторов трансферрина, общая железосвязывающая способность сыворотки, средний объем эритроцита, количество лейкоцитов, концентрация гемоглобина и показатель гематокрита на 96% объясняют дисперсию уровня сывороточного гепсидина. Однако, статистически значимыми показателями являются: уровень ферритина сыворотки и растворимых рецепторов трансферрина, общая железосвязывающая способность сыворотки, количество лейкоцитов и гематокрит.
Причем наибольший относительный вклад в дисперсию уровня гепсидина сыворотки вносит показатель гематокрита (Beta = 1,08), далее следуют уровень ферритина сыворотки (Beta = 0,76), количество лейкоцитов (Beta = 0,41) и уровень растворимых рецепторов трансферрина (Beta = 0,39).
Если оценивать независимый вклад каждой управляющей переменной в дисперсию уровня гепсидина сыворотки, то наибольший регрессионный коэффициент наблюдается у показателя гематокрита (B = 2855,07), следующий по значимости – уровень растворимых рецепторов трансферрина (B = 79,38), затем следует количество лейкоцитов (B = 8,78) и уровень ферритина сыворотки (B = 0,89). Результаты исследования представлены в таблице 3.11.
Результирующий график показывает, что значения предсказания гепсидина сыворотки, в общем, хорошие – большая часть значений попадает в 95% доверительный интервал, причем как для малых значений гепсидина сыворотки, так и для больших и в меньшей степени для средних. Результаты представлены на рисунке 3.6. Таблица 3.11.
Факторы, определяющие дисперсию гепсидина сыворотки (данные регрессионного анализа)
Результаты регрессионного анализа.Зависимая переменная: гепсидин сыворотки.R= 0,98905823R2 (коэффициент детерминации) = 0,97823619Скорректированный R2= 0,96009968F-критерий=53,937 p 0,001 SE=12,420
Кроме того, в ходе исследования было выявлено, что наиболее чувствительной зависимой переменной, по отношению к исследуемым клинико-лабораторным показателям является средне содержание гемоглобина в эритроците. Что подтверждает представление о том, что синтез гемоглобина при АХБ, страдает в большей степени, нежели процесс образования эритроцитов. А также является подтверждением того, что синтез гемоглобина и образование эритроцитов имеют различные пути регуляции.
Была построена обобщенная регрессионная модель, где в качестве зависимой переменной было выбрано среднее содержание гемоглобина в эритроците, а в качестве независимых переменных: скорость оседания эритроцитов, уровень С 70
реактивного белка, количество лейкоцитов и абсолютное количество нейтрофилов, уровни растворимых рецепторов трансферрина и сывороточного железа, общая железосвязывающая способность сыворотки. Все предикторы оценивались как не связанные друг с другом. Показатели качества модели отражены в таблице 3.12.
Оценка обобщенной регрессионной модели, определяющей среднее содержание гемоглобина в эритроците мен 0,93 0,86 0,77 86,6 9 9,62 13,9 1,07 9,01 p 0,000277 Окончательная формула, описывающая показатель среднего содержания гемоглобина в эритроците (MCH) выглядит следующим образом: MCH=39,95 – 0,01 СОЭ – 0,02 C-РБ – 0,05 Лейкоциты – 0,14 АКН – 5,22 рРТф + 0,04 Железо сыворотки – 0,05 ОЖСС – 0,02 Ферритин + 0,02 Гепсидин Выявлено, что единственным статистически значимым показателем, определяющим дисперсию среднего содержания гемоглобина в эритроците является уровень растворимых рецепторов трансферрина. Результаты исследования отражены на диаграмме Парето на рисунке 3.7. Рисунок 3.7. Показатели, определяющие дисперсию среднего содержания гемоглобина в эритроците Если же рассматривать перечисленные выше независимые переменные, как связанные между собой, то при построении множественной факториальной обобщенной регрессионной модели (показатели качества модели отражены в таблице 3.13.) и диаграммы Парето уровень растворимых рецепторов трансферрина по-прежнему остается наиболее статистической значимым показателем в определении дисперсии среднего содержания гемоглобина в эритроците. Кроме того, статистическую значимость приобретают сочетание уровней С-реактивного белка, растворимых рецепторов трансферрина, железа сыворотки и общей железосвязывающей способности сыворотки, а также сочетание уровней растворимых рецепторов трансферрина, сывороточного железа и гепсидина сыворотки. Результаты исследования представлены на рисунке 3.8. Таблица 3.13.
Клинико-лабораторные показатели, позволяющие определить выбор вида биологической терапии у пациентов с ЮРА
При проведении корреляционного анализа связь уровня гепсидина сыворотки с концентрацией гемоглобина не выявлена. Однако, выявлена связь уровня гепсидина с показателями клинической и лабораторной воспалительной активности артрита. Обнаружена сильная положительная корреляция уровня сывороточного гепсидина с количеством припухших суставов (r = 0,60) и количеством болезненных суставов (r = 0,71), а также со скоростью оседания эритроцитов (r = 0,63) и очень сильная положительная корреляция с уровнем С-реактивного белка (r = 0,87). Кроме того, уровень гепсидина очень сильно положительно коррелирует с количеством лейкоцитов (r = 0,89) и тромбоцитов (r = 0,89), а также отмечается сильная положительная корреляция с абсолютным количеством нейтрофилов (r = 0,79). Также отмечается связь уровня гепсидина сыворотки с показателями, характеризующими метаболизм железа в организме: определяется очень сильная положительная корреляция с уровнем ферритина сыворотки (r = 0,90), средняя положительная корреляция с уровнем растворимых рецепторов трансферрина (r = 0,51), средняя отрицательная корреляция с уровнем железа сыворотки (r = -0,49) и общей железосвязывающей способностью (r = -0,50). Кроме того, отмечается связь уровня сывороточного гепсидина с эритроцитарными индексами: сильная отрицательная корреляция со средним объемом эритроцита (r = -0,63) и со средним содержанием гемоглобина в эритроците (r = -0,62). Таким образом, гиперпродукция гепсидина сыворотки у детей с ЮРА обусловлена высокой воспалительной активностью артрита и ассоциируется с повышением лабораторных показателей, отражающих уровень запасов железа в организме, и снижением лабораторных показателей, отражающих уровень железа в циркуляции и его доступность для эритропоэза. Для определения показателей, определяющих дисперсию гепсидина сыворотки, был проведен множественный пошаговый регрессионный анализ. Было выявлено, что уровень ферритина сыворотки, количество эритроцитов, уровень С-реактивного белка, средняя концентрация гемоглобина в эритроците, уровень растворимых рецепторов трансферрина, общая железосвязывающая способность сыворотки, средний объем эритроцита, количество лейкоцитов, концентрация гемоглобина и показатель гематокрита на 96% объясняют дисперсию уровня сывороточного гепсидина. Однако, статистически значимыми показателями являются: уровень ферритина сыворотки и растворимых рецепторов трансферрина, общая железосвязывающая способность сыворотки, количество лейкоцитов и гематокрит. Причем наибольший относительный вклад в дисперсию уровня гепсидина сыворотки вносит показатель гематокрита (Beta = 1,08), далее следуют уровень ферритина сыворотки (Beta = 0,76), количество лейкоцитов (Beta = 0,41) и уровень растворимых рецепторов трансферрина (Beta = 0,39). Если оценивать независимый вклад каждой управляющей переменной в дисперсию уровня гепсидина сыворотки, то наибольший регрессионный коэффициент наблюдается у показателя гематокрита (B = 2855,07), следующий по значимости – уровень растворимых рецепторов трансферрина (B = 79,38), затем следует количество лейкоцитов (B = 8,78) и уровень ферритина сыворотки (B = 0,89).
Кроме того, было определено, что среднее содержание гемоглобина в эритроците является наиболее чувствительным управляемым показателем у детей с ЮРА. Это наблюдение подтверждает то, что анемия при ЮРА является типичным примером «анемии воспаления» и обусловлена в большей степени снижением доступности железа для эритроидных клеток-предшественниц, вследствие его перераспределения из циркуляции в хранилище в клетках ретикулоэндотелиальной системы под действием гепсидина, нежели нарушением образования эритроцитов, вследствие снижения продукции эритропоэтина и прямого ингибирующего действия провоспалительных цитокинов (в первую очередь ИФН-) на пролиферацию эритроидных клеток-предшественниц. На основании данных полученных в ходе анализа была построена трехмерная модель, описывающая зависимость концентрации гемоглобина у детей с ЮРА от уровня гепсидина сыворотки и уровня сывороточного ферритина. При анализе поверхности отклика зависимости концентрации гемоглобина от сочетания уровней гепсидина сыворотки и сывороточного ферритина было выявлено, что развитие тяжелой анемии (гемоглобин менее 80 г/л) отмечается при сочетании уровней гепсидина сыворотки менее 70 нг/мл и ферритина более 180 нг/мл, а также при сочетании уровней гепсидина сыворотки более 220 нг/мл и сывороточного ферритина менее 140 нг/мл. Первое состояние может быть объяснено развитием синдрома активации макрофагов, при котором наблюдается тяжелая анемия и гиперферритинемия. Известно, что макрофаги, участвующие в гемофагоцитозе экспрессируют на своей поверхности CD163 – рецептор, который связывает комплекс гемоглобин-гаптоглобин и запускает механизм важный для адаптации к окислительному стрессу, индуцированному свободным железом. Увеличение числа этих макрофагов, наблюдаемое более чем у 30% пациентов с системной формой ЮРА, может представлять собой раннюю стадию синдрома активации макрофагов [81]. Поэтому избыточное количество железа, выходящее в циркуляцию из клеток ретикулоэндотелиальной системы вследствие снижения количества гепсидина может стимулировать гемофагоцитирующие макрофаги и запускать МАС. Второе состояние может отмечаться как при АХБ, так и при сочетании АХБ и ЖДА. Таким образом, определение уровня гепсидина сыворотки в сочетании с сывороточным ферритином можно использовать для дифференциальной диагностики анемии в структуре МАС от АХБ (как изолированной, так и в сочетании с ЖДА). Использование гепсидина для дифференциальной диагностики АХБ с АХБ в сочетании с ЖДА видится сомнительным, ввиду того, что воспаление обладает более мощным стимулирующим эффектом на синтез гепсидина, нежели анемия, гипоксия и дефицит железа угнетают его [218]. Однако требуется проведение большего количества исследований для выработки более точных диагностических критериев в различных возрастных и гендерных группах.