иммунологические аспекты в патогенезе

Известия Челябинского научного центра, вып. 4 (30), 2005
МЕДИКО–БИОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ
УДК 617.713–002–022–092–097
ИММУНОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ
В ПАТОГЕНЕЗЕ БАКТЕРИАЛЬНЫХ КЕРАТИТОВ
В.А. Шаимова
e–mail: [email protected]
Уральская государственная медицинская академия дополнительного образования,
г. Челябинск, Россия
Статья поступила 21 декабря 2005 г.
Введение
Низкая эффективность консервативного и хирургического лечения бактериальных кератитов, высокая частота снижения зрения, слепоты, гибели глаза объясняют необходимость изучения иммунологических аспектов патогенеза заболевания. В развитии бактериальных кератитов
основная роль в качестве инициаторов воспалительного процесса отводится экзогенным микробным факторам [9—11]. По данным литературы, исход взаимодействия между патогеном
и механизмами противомикробной защиты хозяина в значительной мере зависит от состояния
иммунной системы, спектра и уровня продуцируемых иммунными клетками цитокинов [3, 6—8].
Роль локально продуцируемых провоспалительных цитокинов, при кератитах бактериальной
этиологии до сих пор не изучалась [1, 2, 4, 5], что и послужило основанием для проведения настоящего исследования.
Цель исследования: изучение уровня провоспалительных цитокинов в слезной жидкости
при разных формах бактериальных кератитов.
1. Методика исследования
Под нашим наблюдением в Областном центре неотложных состояний и травм органа зрения г. Челябинска (ГКБ №3 — база кафедры Уральской медицинской академии дополнительного образования) за период 2000…2003г. с бактериальным кератитом находилось 312 пациентов. Мужчин — 175, женщин — 137. Возрастной диапазон от 10 до 92 лет, средний возраст —
56±9.
Выделены две клинические формы бактериального кератита: первичная (90 пациентов),
развивающаяся в результате инфицирования роговицы при микротравме в остром периоде;
вторичная (222 больных), при которой инфицирование роговицы происходит на фоне ее дистрофии различного генеза (буллезная эпителиопатия при абсолютной глаукоме, бельма роговицы после воспалительных заболеваний глаз, кистозные рубцы после проникающих ранений,
нейропаралитический кератит).
Бактериологическое исследование отделяемого конъюнктивальной полости проведено
у всех больных в первый день поступления в стационар. Были использованы различные питательные среды: простые (мясо–пептонный бульон, мясо–пептонный агар), сложные (кровяной,
сывороточный агар), избирательные (желточно–солевой агар) и дифференциально–
диагностические (Эндо, Левина и др.). Проводили выделение чистых культур с последующей
идентификацией микроорганизмов.
Иммунологические аспекты в патогенезе бактериальных кератитов
221
Определение провоспалительных цитокинов IL–1α, IL–1β, TNF–α, IL–8 в слезной жидкости
проведено в динамике у 68 пациентов: у 32 с первичной формой, у 36 с вторичной формой бактериального кератита. Исследование слезной жидкости проводили в следующие сроки: в первые сутки поступления в стационар (до начала лечения), через 7, 14, 28 дней. Контролем служили количественные показатели цитокинов в слезной жидкости у 25 здоровых лиц в возрасте
55±8 лет. Использовались иммуноферментные тест–системы ГНЦ ГосНИИ особо чистых биопрепаратов, ООО «Цитокин», г. Санкт–Петербург. Чувствительность теста для IL–1α составила
10 пкг/мл, IL–1β — 6 пкг/мл, TNF–α — 2 пкг/мл, IL–8 — 20 пкг/мл.
2. Результаты и обсуждения
Клиническая картина первичной формы бактериального кератита характеризовалась острым началом, бурным течением заболевания (сразу же после повреждения роговицы). Больные
жаловались на боли в глазу, слезотечение, светобоязнь, резкое снижение зрения. При осмотре
определялся выраженный отёк век, обильное слизисто–гнойное отделяемое, отёк и гиперемия
конъюнктивы, смешанная инъекция глазного яблока. На роговице наблюдался инфильтрат, чаще
всего в центре или парацентральной области, разных размеров серо–желтого цвета: до 4 мм
у 61,1 %, до 6 мм — 25,5 %, свыше 6 мм — 13,4 %. Вокруг инфильтрата распространялся отёк
роговицы в диаметре от 2 до 4 мм. По глубине поражения инфильтрат локализовался в поверхностных у 8,9 %, в средних — 70 %, в глубоких слоях роговицы — 21,1 % больных. При своевременном, адекватном лечении в большинстве случаев (91 %) наблюдалось благоприятное
течение. Осложнения в виде перфорации, абсцесса роговицы возникли у 9 % пациентов.
Клиническая картина вторичной формы бактериального кератита характеризовалась подострым началом, вялотекущим течением, клинически стертыми симптомами: незначительным
отёком век, умеренным слизистым отделяемым, слабовыраженной смешанной инъекцией.
Больные этой группы, как правило, поступали в относительно поздние сроки от начала заболевания (1 месяц и более).
На роговице инфильтрат характеризовался некрозом поверхностных и средних слоев стромы. Как правило, инфильтрат располагался на фоне дистрофически измененной роговицы.
Размеры язвы до 4 мм наблюдались у 59,6 % пациентов, до 6 мм — 30,7 %, более 6 мм — 9,7
%, при этом, перифокальный отёк роговицы был слабо выраженным. Влага передней камеры у
41 пациента была прозрачной, у 68 — опалесцировала, у 57 — наблюдался гипопион. Пленка
экссудата в области зрачка наблюдалась у 22 пациентов. Тяжелые осложнения в данной группе
в виде десцеметоцеле, перфорации, абсцесса роговицы, эндофтальмита, панофтальмита наблюдалась у 37,9 % пациентов.
Результаты бактериологического исследования конъюнктивальной полости у пациентов
с первичным бактериальным кератитом показали преобладание у них патогенной микрофлоры:
S. аureus (36,6 %), реже — Pseudomonas aeruginosa (27,6 %) и S. epidermidis (14,6 %), почти
с одинаковой частотой (4,1…5,7 %) — Е. coli, Str. viridans, Str. pneumoniae, крайне редко (0,8 %) —
Enterobacter agglomerans, Klebsiella oxytoca, Proteus vulgaris, Corуnebacterium jeikeum.
При вторичном кератите преобладающей микрофлорой, напротив, были типичные представители нормальной микрофлоры: S. еpidermidis (53,5 %), гораздо реже и практически в равной
степени встречались S. аureus, Е. сoli (11,3…13,4 %), крайне редко Klebsiella oxytoca
и Corуnebacterium jeikeum (0,7%).
В соответствии с целью исследования наряду с изучением состава микрофлоры у пациентов проведено изучение уровня провоспалительных цитокинов в слезной жидкости в динамике
при различных формах бактериального кератита. Результаты приведены в таблице.
Анализ таблицы показывает, что при первичной форме бактериального кератита содержание в слезной жидкости всех изучаемых провоспалительных цитокинов (IL–1α, IL–1β, ТNF–α,
IL–8) существенно повышается с первого дня исследования. Это превышение было для IL–1α
трехкратным, IL–1β двукратным, для IL–8 четырехкратным, особенно высоким был подъем
ТNF–α, уровень которого в условиях контроля в слезной жидкости был ниже чувствительности
теста, а в начале заболевания повысился до 138 пкг/мл.
222
В.А. Шаимова
С о д е р ж а н и е п р о в о с п а л и т е л ь н ы х ц и т о к и н о в в с ле з н о й ж и д к о с т и
в динамике разных форм бактериального кератита (M±m)
Показатели
IL–1α
(пкг/мл)
IL–1β
(пкг/мл)
TNF
(пкг/мл)
IL–8
(пкг/мл)
Контроль
n = 25
91 ± 9,2
89 ± 9,0
Ниже чувствительности теста
325 ± 48,1
Сроки исследования
Клинические формы
Первичная n = 32
Вторичная n = 36
1 день
270 ± 25,2*,**
37 ± 6,1*
7 дней
320 ± 28,4*,**
55 ± 6,9*
14 дней
200 ± 21*,**
58 ± 8,1*
28 дней
113 ± 16**
61 ± 8,4*
1 день
162 ± 7,1*,**
35 ± 5,6*
7 дней
170 ± 7,1*,**
35 ± 5,4*
14 дней
114 ± 6,5*,**
38 ± 5,9*
28 дней
93 ± 2,9**
41 ± 6,0*
1 день
138 ± 22,1*,**
35 ± 2,1*
7 дней
114 ± 18,1*,**
57 ± 4,1*
14 дней
85 ± 9,8*
79 ± 5,1*
28 дней
72 ± 5,8*
84 ± 6,2*
1 день
1416 ± 32,6*,**
315 ± 26,8
7 дней
1200 ± 87,2*,**
430 ± 36,1
14 дней
623 ± 58,3*,**
594 ± 43,1*
28 дней
412 ± 37,3**
689 ± 45,2*
Примечание: * — достоверность различий к контрольной группе (Р < 0,05); ** — достоверность различий
относительно вторичного бактериального кератита (Р < 0,05).
К 7 дню наблюдения IL–1α и IL–1β проявляют тенденцию дальнейшего количественного роста, а уровень TNF–α и IL–8 проявляет слабо выраженную тенденцию к снижению. На 14 день
наблюдения количество всех изучаемых флогогенных цитокинов, включая IL–1α, IL–1β, ТNF–α,
IL–8, достоверно уменьшается. К 28 дню уровни Il–1α,IL–1β и IL–8 полностью нормализуются,
а базовый уровень ТNF–α сохраняется гораздо выше нулевой отметки.
При вторичной форме бактериального кератита низкое содержание IL–1β, IL–1α в слезной
жидкости в первые дни исследования может свидетельствовать о депрессии продукции и/или
об уменьшении количества провоспалительных цитокинов в результате прикрепления к мембранным рецепторам различных клеток–мишеней. Количество IL–8 в этой группе пациентов не
отличается от уровня контроля, однако количество ТNF–α существенно превышает норму, что
может отражать усиление его продукции «профессиональными» антиген представляющими
клетками (дендритными, макрофагальными).
Следует отметить, что в динамике наблюдения при вторичной форме бактериального кератита столь значительных количественных изменений провоспалительных цитокинов, как
при первичных формах заболевания, не происходит. Так, сопоставительный анализ результатов количества цитокинов при различных формах бактериального кератита показывает, что
при первичном бактериальном кератите в первые дни заболевания содержание IL–1α в 4 раза,
а IL–1 β — в 3 раза, TNF–α — в 2,5 раза, IL–8 в 4 раза выше, чем при вторичном кератите.
Активация секреции провоспалительных цитокинов в начале заболевания при первичном
бактериальном кератите отражает усиление процессов раннего индуктивного и более позднего
адаптивного иммунного ответа на превалирующие у пациентов патогенные экзогенные микроорганизмы в остром периоде микротравмы, активное участие эндогенных медиаторов в развитии острого воспаления.
Напротив, снижение содержания провоспалительных цитокинов в первые дни болезни при
вторичном кератите отражает низкий уровень ответа механизмов иммунной системы на превалирующие при данной форме патологии представители нормальной микрофлоры слизистых
оболочек глаза, что приводит к затяжному течению воспалительного процесса. Можно предполагать, что предшествующий воспалению при вторичных формах кератита дистрофический
Иммунологические аспекты в патогенезе бактериальных кератитов
223
процесс роговицы в значительной степени снижает пограничную функцию покровной ткани,
создает условия для проникновения нормальной микрофлоры в ткани, сопровождается дефектом распознавания микробных агентов иммуноцитами со снижением продукции цитокинов антиген представляющими клетками.
Заключение
1. Повышение уровня флогогенных цитокинов в слезной жидкости определяет острое течение воспалительного процесса в роговице при первичном бактериальном кератите и отражает
адекватную активацию врожденных и приобретенных механизмов антибактериального иммунитета, ограничивающих распространение инфекции и определяющих в подавляющем большинстве случаев быстрый и эффективный контроль пиогенных микроорганизмов.
2. Снижение базового уровня изоформ IL–1, отсутствие подъема IL–8 на фоне селективного
роста ТNF–α в слезной жидкости с первых дней развития вторичного бактериального кератита,
развивающегося на фоне предшествующих, длительно текущих дистрофических процессов роговицы, сопровождается торпидным характером течения воспалительного процесса и присоединением тяжелых деструктивных осложнений.
Список литературы
1. Крайнова Т.А. Регуляция раневого процесса в роговице естественным комплексом цитокинов: Автореф. дис. … канд. мед. наук. М., 1994.
2. Макаров П.В. Метод локальной иммунокоррекции — аутолимфокинотерапия в комплексном лечении
проникающих ранений глаз: Автореф. дис. … канд. мед. наук. М., 1994.
3. Пинегин Б.В., Андронова Т.М., Хаитов Р.М. Все, что известно на сегодня о цитокинах // Практикующий
врач,1996. № 3. С. 13—16.
4. Слепова О.С. Практическое значение исследования цитокинов при заболевании глаз // Тез. докл. ч. 2
VII Съезда офтальмологов России. М., 2000. С. 159—160.
5. Слепова О.С., Герасименко В.А., Макаров Б.П., и др. Сравнительные исследования роли цитокинов
при разных формах глазных заболеваний. Сообщение 1. Фактор некроза опухоли альфа. // Вестник
офтальмологии, 1998. № 3. С. 28—32.
6. Фрейдлин И.С. Цитокины и межклеточные контакты в противоинфекционной защите организма // Соросовский образовательный журнал, 1996. № 7. С. 19—25.
7. Ярилин А.А. Система цитокинов и принципы ее функционирования в норме и при патологии // Иммунология, 1997. № 5. С. 7—14.
8. Kijlstra A. The role of cytokines in ocular inflammation // British Journal of Ophthalmology. 1994. Vol. 78.
P. 885—887.
9. Limberg M.B. A review of bacterial keratitis and bacterial conjunctivitis // Amer. J. Ophthalmol. 1991.
Vol. 112, № 4. Р. 2—9.
10. Shams N.B., Reddy C.V., Watanabe K. et al. Increased interleukin–1 activity in the injured vitamin A–
deficient cornea // Cornea. 1994. Vol. 13, № 2. P. 156—66.
11. Thakur A., Willcox M.D. Cytokine and lipid inflammatory mediator profile of human tears during contact lens
associated inflammatory diseases // Exp. Eye Res., 1998. Vol. 67, № 1. P. 9—19.