клиническая гастроэнтерология

клиническая гастроэнтерология
clinical gastroenterology
АЛГОРИТМ ОЦЕНКИ ИММУННОГО СТАТУСА У БОЛЬНЫХ С СИНДРОМОМ
РАЗДРАЖЕННОГО КИШЕЧНИКА ПРИ ПИЩЕВОЙ НЕПЕРЕНОСИМОСТИ
Сенцова Т. Б., Ворожко И. В., Исаков В. А., Морозов С. В., Шаховская А. К.
ФГБУ «НИИ питания» РАМН, г. Москва
IMMUNE STATUS ESTIMATION ALGORITHM IN IRRITABLE BOWEL SYNDROME PATIENTS
WITH FOOD INTOLERANCE
Sentsova TB, Vorozhko IV, Isakov VA, Morozov SV, Shakhovskaya AK
FGBU «Institute of Nutrition» RAMS, Moscow.
Сенцова Т. Б., д.м.н., проф., зав. лабораторией клинической биохимии, иммунологии и аллергологии Клиники ФГБУ
«НИИ питания» РАМН
Ворожко И. В., научный сотрудник лаборатории клинической биохимии, иммунологии и аллергологии Клиники ФГБУ
«НИИ питания» РАМН
Исаков В. А., д.м.н., проф., зав. отд. гастроэнтерологии и гепатологии Клиники ФГБУ «НИИ питания» РАМН
Сенцова
Татьяна Борисовна
Sentsova Tatyana B
E-mail:
bio45@inbox.ru
Морозов С. В., к.м.н., старший научный сотрудник отд. гастроэнтерологии и гепатологии Клиники ФГБУ
«НИИ питания» РАМН
Шаховская А. К., к.м.н., старший научный сотрудник отд. гастроэнтерологии и гепатологии Клиники ФГБУ
«НИИ питания» РАМН
13
экспериментальная и клиническая гастроэнтерология | выпуск 107 | № 7 2014
клиническая гастроэнтерология | clinical gastroenterology
Резюме
Цель исследования: разработка алгоритма оценки иммунного статуса при пищевой непереносимости у больных с СРК.
Материалы и методы: обследовано 42 пациента с СРК. Диагноз СРК соответствовал римским критериям III.
Определение концентрации аллергенспецифических IgG-антител к пищевым аллергенам, сывороточных иммуноглобулинов IgG, IgA, IgM, IgE и иммунорегуляторных субстанций IL-5, TGF β1, IL-10, IL-4 IL-2, IL-13 в сыворотке
крови проводили методом иммуноферментного анализа. Всем больным в дополнение к медикаментозному лечению основного заболевания назначали диетотерапию по принципу ротационной диеты с учетом данных аллергологического иммунологического обследования. Группу контроля составляли 15 практически здоровых лиц.
Результаты: пищевая непереносимость выявлена у 25 пациентов с СРК (59,5 % случаев) в основном к пищевым
продуктам белкового происхождения. Эффективность диетотерапии составила 68 % (17 пациентов). Анализ
клинико-лабораторных данных выявил, что реализация ПН у больных с СРК происходила за счет снижения
уровней IL-10 и TGFβ1. При эффективной ротационной диетотерапии ПН у больных СРК отмечалось достоверное (p<0.05) повышение уровня IgA.
Заключение: ПН у больных с СРК характеризуется повышенным синтезом аллергенспецифических IgG антител, недостаточной продукцией противовоспалительных иммунорегуляторных субстанций IL-10 и TGFβ1,
и интактностью цитокинов IL-2, — 4, — 5-13, иммуноглобулинов IgG и IgM. Эффективность ротационной диетотерапии ПН у больных с СРК сопровождалась положительной клинической динамикой, повышением уровня
противовоспалительных иммунорегуляторных субстанций и сывороточного IgA.
Ключевые слова: пищевая непереносимость, синдром раздраженного кишечника, аллергенспецифические IgG
антитела, IL-2, — 4, — 5-13, TGFβ1, сывороточные иммуноглобулины IgG, IgA, IgM, IgE.
Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология 2014; 107 (7):13–17
Summary
Objective: to develop an algorithm for evaluation of the immune status in IBS patients with food intolerance.
Materials and methods: 42 patients with IBS were observed. The diagnosis is based Rome III criteria. Determination
of the concentration of serum allergen-IgG-antibodies to food allergens, IgG, IgA, IgM, IgE and immunoregulatory
substances IL-5, TGF β1, IL-10, IL-4 IL-2, IL-13 were determined by enzyme immunoassay. All the patients received
rotational diet therapy based on immunoassay data in addition to medical treatment of the basis disease. The control
group comprised 15 healthy individuals.
Results: food intolerances basically to foods proteinaceous was diagnosed in 25 patients with IBS (59.5 % of cases).
The effectiveness of diet therapy was 68 % (17 patients). Analysis of clinical and laboratory data revealed that the implementation of food intolerance in patients with IBS reducing the levels of IL-10 and TGFβ1. An effective rotational diet
of food intolerance in IBS patients had significantly (p <0.05) increase IgA levels.
Conclusion: food intolerance in IBS patients characterized an increased synthesis of allergen-specific IgG antibodies,
insufficient production of anti-inflammatory immunoregulatory substances IL-10 and TGFβ1, and intact cytokines
IL-2, — 4, — 5, — 13, IgG and IgM in serum. Efficiency rotary diet in patients with IBS is accompanied by positive clinical dynamics, increase levels of anti-inflammatory substances and serum IgA.
Keywords: food intolerance, irritable bowel syndrome, allergen-IgG-antibodies, IL-2, — 4, — 5-13, TGFβ1, IgG, IgA, IgM, IgE.
Eksperimental’naya i Klinicheskaya Gastroenterologiya 2014; 107 (7):13–17
В настоящее время признана роль иммунной системы в развитии пищевой непереносимости (ПН) 1.
Данные эпидемиологических исследований свидетельствуют о том, что среди пациентов с заболеваниями желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) и гепатобилиарной системы распространенность ПН выше,
чем среди лиц, с другой патологией, и составляет от 5
до 50 %2,3,. Известно, что оральная толерантность при
физиологическом функционировании органов ЖКТ
и гепатобилиарной системы, является результатом
14
комплексного взаимодействия, как системного, так
и местного иммунитета 4. Уменьшение системного
воздействия чужеродных в генетическом отношении антигенов, обеспечивают, как иммунные, так
и неимунные барьерные системы ЖКТ. Неимунные, или механические, включают желудочную
секрецию соляной кислоты и протеолитические
ферменты. Последние расщепляют белки до менее
антигенных молекул путем уменьшения их размера или изменения структуры. Среди физических
алгоритм оценки иммунного статуса… | immune status estimation algorithm…
барьеров — имеет большое значение продукция и се- и приобретают свойства аллергена. При дефекте
креция слизи, а также перистальтика, снижающая слизистой ЖКТ и нарушении процессов транспорвероятность контакта потенциальных аллергенов со та пищевого субстрата возникают предпосылки
слизистой оболочкой желудочно-кишечного тракта. для более длительной экспозиции аллергена в киДоказано, что эпителий кишечника препятствует шечнике, его усиленному всасыванию и возникновению развернутого аллергического воспаления 8.
всасыванию макромолекул 5.
Формирование оральной толерантности зависит
В рандомизированных контролируемых исот множества факторов: генетических, природы следованиях было доказано, что ПН у взрослых
и дозы антигена, частоты его введения, состояния пациентов с СРК развивается преимущественно
иммунной системы и т. д. 6 Отсутствие сенсибили- по типу IgG-опосредованных иммунопатологичезации к пищевым аллергенам, возможно связано ских реакций 9. Экспериментально показано, что
с блокадой их доступа к иммунокомпетентым клет- в присутствие костимулирующих факторов T-закам и другим факторам защиты через кишечную висимые белковые антигены индуцируют провосстенку, при разрушении белка пищеварительными палительный Т- и В-клеточный ответ, в отличие от
ферментами, невозможности преодоления анти- индукции регуляторных Т-клеток при экспозиции
генами слизистого слоя и другими причинами. антигена без костимуляции. И в том, и в другом
Важная роль в развитии пищевой непереносимо- случае продуцируются аллергенспецифические
сти принадлежит факторам местного иммунитета. IgG-антитела, однако их роль различна. ПровоспаДоказано, что основная направленность местного лительные изменения характеризуются выработиммунитета состоит в подавлении хронического кой десиалилированнных аллергенспецифических
воспаления за счет повышенной секреции sIgA7. IgG-антител, в результате дефицита α2,6-сиалилПрием пищи приводит к повышенному образова- трансферазы в плазматических клетках, и напронию и выделению в кишечник антител, при этом, тив, в отстутствие костимуляции, плазматические
как правило, усиливается секреция IgA. В ЖКТ клетки сохраняют уровни α2,6-сиалилтрансферазы
образуется, в основном, димерная (секреторная) достаточные для продукции сиалилированнных
форма IgA, способная связывать белки с образова- аллергенспецифических IgG-антител, способных
нием комплексов, снижая, таким образом, скорость блокировать Т- и В-клеточный ответ 10,11. ПН хараквсасывания. Причем, адекватное функциониро- теризуется провоспалительными изменнениями
вание факторов местного иммунитета сопряжено иммунного, и в частности цитокинового статуса,
с синтезом секреторных IgA, как кишечника, так а иммунопатогенетические механизмы, ассоциирои ротоглоточного сегмента 7,8.
ванные с провоспалительными изменениями являЭтиопатогенез синдрома раздраженного кишеч- ются патофизиологической основой симптоматики
ника (СРК), одного из самых распространенных ПН, в том числе и у пациентов с СРК12,13. Выявление
функциональных расстройств желудочно-кишеч- «скрытой» ПН, которая может быть маскирована
ного тракта, до конца не изучен. Предложена ги- симптомами СРК позволяет оптимизировать терапотеза, что потеря барьерной функции эпителия певтические подходы к ведению данных больных.
и активация местного иммунитета, способны из- Обнаружение аллергенспецифических IgG-антименять нормальную сигнализацию в энтеральной тел в сочетании с провоспалительным цитокинонервной системе, что клинически проявляется вым фоном может служить достаточно надежным
симптомами, присущими СРК6,8. Исследования критерием ПН, даже в отсутствие убедительного
барьерной функции эпителия кишечника и про- аллергоанамнеза и клинической симптоматики.
цессов всасывания показали, что незначительная
Цель исследования: разработка алгоритма оценчасть пищевых продуктов, в основном белковой ки иммунного статуса при пищевой непереносимоприроды, всасываются в нерасщепленном виде сти у больных с СРК.
Материал и методы исследования
Нами было обследовано 42 пациента (28 женщин
и 14 мужчин) в возрасте от 29 до 43 лет с СРК. Диагноз СРК соответствовал римским критериям III.
У 29 пациентов в клинической картине преобладали запоры, у 13 — диарея. Группу контроля составили 15 практически здоровых лиц, в возрасте
от 23 до 52 лет. Всем больным в дополнение к медикаментозному лечению основного заболевания
назначали диетотерапию по принципу ротационной диеты с учетом данных аллергологического
и иммунологического обследования. Основным
принципом ротационной диеты является исключение из рациона питания выявленного причинно-значимого пищевого аллергена или аллергенов,
с последующей ротацией разрешенных пищевых
продуктов не чаще одного раза в четыре дня. Длительность наблюдения составляла 42±4 дня. Критериями эффективности диетотерапии считалось
выраженное уменьшение или исчезновение симптоматики ПН и СРК.
Определение содержания аллергенспецифических IgG-антител к пищевым аллергенам проводили
методом иммуноферментного анализа (ИФА) с использованием панели при фиксированном наборе
90 пищевых аллергенов в качестве твердой фазы.
Для определения уровней аллергенспецифических
IgG к пищевым аллергенам использовали коммерческий набор для количественного определения
аллергенспецифических IgG-антител «Российская
панель — 90 пищевых аллергенов» (Biomerica, США).
Концентрации аллергенспецифических IgE-антител к пищевым аллергенам исследовали с помощью
хемилюминесцентного метода на автоматическом
анализаторе HITACHI CLA-1 (США) и прилагаемых коммерческих диагностических наборов
HITACHI CLA IgE (США). Уровни сывороточных
15
экспериментальная и клиническая гастроэнтерология | выпуск 107 | № 7 2014
Группы
обследованных
Таблица 1.
Уровни сывороточных иммуноглобулинов IgG, IgA и IgM
(г / л) при ПН у пациентов с СРК до и после лечения при эффективности ротационной диетотерапии.
СРК
n=17
Контроль
n=15
Примечание:
* (p < 0,05) по сравнению с показателем до лечения, # (p < 0,05)
по сравнению с контрольной группой.
Таблица 2.
Уровни интерлейкинов
и ростового фактора TGF β1
при ПН у пациентов с СРК
до и после лечения при эффективности ротационной
диетотерапии.
Группы
обследованных
СРК
n=17
Контроль
n=15
IL-2
пг/мл
до
после
3,7±
0,71
3,6±
0,3
3,4±0,31
IL-4
пг/мл
до
после
23,2±
9,0
21,2±
2,2
20,0±2,1
клиническая гастроэнтерология | clinical gastroenterology
IgG
IgA
IgM
до
после
до
после
до
после
18,9±
3,7
13,9±
2,7
0,7±
0,27#
2,8±
0,3*
0,83±
0,13
0,81±
0,21
12,8±3,5
IL-5
пг/мл
до
после
3,72±
0,8
2,42±
0,9
2,77±0,22
3,8±1,1
IL-10
пг/мл
до
после
1,8±
0,7#
3,2±
0,3*
4,4±0,3
0,85±0,35
IL-13
пг/мл
до
после
3,4±
1,3
3,1±
2,3
2,12±0,21
TGFβ
нг/мл
до
после
8,6±
3,2#
19,6±
2,2*
18,02±1,7
Примечание:
* (p < 0,05) по сравнению
с показателем до лечения,
# (p < 0,05) по сравнению
с контрольной группой.
иммуноглобулинов IgG, IgA, IgM, IgE исследовали
нефелометрическим методом на автоматическом
анализаторе Bhering bn PRO (Siemens, Германия) c реагентами IgG, IgA, IgM, IgE Siemens по стандартным
методикам производителя, содержание IL-5, TGF β1,
IL-10, IL-4 IL-2, IL-13 в сывортке крови определялось
методом ИФА с помощью коммерческих наборов
Biosource (BioSource International Inc, Бельгия) до
и после назначения ротационной диетотерапии.
Проведение исследования одобрено локальным этическим комитетом. Обработка результатов проводилась с использованием пакета статистических
программ SPSS (США) для персонального компьютера. В связи с тем, что центральные тенденции
и дисперсии имели нормальное распределение, при
анализе определяли средние значения признака (M),
стандартные ошибки среднего (m), среднеквадратичные отклонения (σ). Достоверность различий
оценивалась с помощью критерия Стьюдента (t) для
независимых и связанных выборок при значениях
вероятности р<0.05. Различия групп расценивались,
как статистически значимые при р<0.05 или высоко
значимые при р<0.01. Исследование являлось открытым, проспективным.
Результаты исследования и их обсуждение
Как показало проведенное исследование у больных
с СРК не выявлялись такие иммунологические
проявления атопии, как повышение концентрации
общего IgE и наличие аллергенспецифических
IgE-антител, что позволило исключить IgE-опосредованную аллергию у больных с СРК. Напротив,
IgG-опосредованная ПН, у больных с СРК диагносцировалась преимущественно к продуктам
белкового происхождения таким, как коровье молоко, сыр, яйца, мясо курицы и индейки, устрицы.
В двух случаях выявлена ПН к семенам подсолнечника. Моновалентная (к одному продукту)
ПН регистрировалась у 2-х больных (8 % случаев),
к двум продуктам — у 5 пациентов (20 % случаев), к трем и более продуктам у 18 (72 % случаев).
У обследованных пациентов с ПН до проведения
диетотерапии отмечалось статистически достоверное (р<0.05) снижение уровня сывороточного
IgA по сравнению с контрольной группой, что,
по-видимому, отражало дефицит мукозального
иммунитета (табл. № 1). Исследования интерлейкинов IL-2, —4, —5, —10, —13 и ростового фактора
TGFβ1 представлены в таблице 2, согласно данным которой, уровни концентраций IL-2, IL-4
у больных с СРК не превышали данных контрольной группы (р>0.05), однако, имелась тенденция
к их повышению. Аналогичная закономерность
прослеживалась и в отношении содержания IL-5
16
и IL-13 у больных с СРК при ПН. Таким образом,
особенностью цитокинового статуса у больных
с СРК при ПН являлось интактность функциональной активности провоспалительных цитокинов. Известно, что помимо провоспалительных
цитокинов, в иммунном статусе большую роль
играют противовоспалительные иммунорегуляторные субстанции такие, как IL-10 и TGFβ1.
Анализ полученных результатов свидетельствует
о том, что реализация ПН у больных с СРК происходила за счет снижения уровней IL-10 и TGFβ1.
Следовательно, можно предположить, что дисрегуляторные изменения цитокинового статуса при
ПН у больных СРК возникают за счет недостаточного синтеза противовоспалительных субстанций
IL-10 и TGFβ1.
По данным клинических наблюдений эффективность ротационной диетотерапии ПН была достигнута в 68 % случаев у больных с СРК. Иммунологический мониторинг проводимой диетотерапии
показал, что наряду с улучшением клинической
картины при ПН у больных отмечалось повышение
содержания IL-10 и ростовго фактора TGFβ1. Значения этих показателей в группе пациентов с СРК при
ПН достоверно повышались (p<0.05). Изменений
концентрации IL-2, —4, —5, —13 в процессе проведения ротационной диетотерапии у больных СРК
при ПН выявлено не было (p>0.05).
алгоритм оценки иммунного статуса… | immune status estimation algorithm…
При оценке динамики концентраций сывороточных иммуноглобулинов, на фоне эффективной
ротационной диетотерапии ПН у больных СРК отмечалось достоверное (p<0.05) повышение уровня
IgA. Изменений концентраций иммуноглобулинов
IgG и IgM до и после проведения ротационной
диетотерапии выявлено не было (p>0.05). По-видимому, повышение уровня сывороточного IgA
положительно влияло на функционирование мукозального иммунитета у больных с СРК.
Таким образом развитие ПН у больных с СРК
в значительной степени определено участием иммунологических механизмов, при которых причинно-значимыми аллергенами являются пищевые
продукты белковой природы. ПН у больных с СРК
характеризуется повышенным синтезом аллергенспецифических IgG антител, недостаочной продукцией противовоспалительных иммунорегуляторных субстанций IL-10 и TGFβ1, и интактностью
цитокинов IL-2, —4, —5–13, иммуноглобулинов IgG
и IgM. Эффективность ротационной диетотерапии
ПН у больных с СРК сопровождалась положительной клинической динамикой, повышением уровня
противовоспалительных иммунорегуляторных
субстанций и сывороточного IgA. Проводимый
иммунологический мониторинг позволяет выявить ПН у больных с СРК и персонифицировать
проводимую диетотерапию, что в значительной
мере будет способствовать улучшению результатов
лечения и качества жизни.
Литература
1. Лусс Л. В. Пищевая аллергия и пищевая непреносимость. Цитокины и воспаление (2005) 3, 107–14.
2. Genuis S. J. Sensitivity-related illness: the escalating pandemic of allergy, food intolerance and chemical sensitivity.// Sci Total Environ (2010) 408 (24), 6047–61.
3. Skypala I. Adverse food reactions — an emerging issue
for adults. //J Am Diet Assoc (2011) 111, 1877–91.
4. Untersmayr E., Jensen-Jarolim E. The role of protein
digestibility and antacids on food allergy outcomes. // J
Allergy Clin Immunol. (2008) 121, 1301–8.
5. Martínez C., González-Castro A., Vicario M, Santos J.
Cellular and molecular basis of intestinal barrier dysfunction in the irritable bowel syndrome. //Gut Liver
(2012) 6 (3), 305–15.
6. Пампура А.Н., Хавкин А. И., Киселева Е. С. Оральная
толерантность к пищевым антигенам: роль в формированиипищевой непереносимости. //Аллергология
(2000) 3, 128–33.
7. Monsbakken K.W., Vandvik P. O., Farup P. G. Perceived food intolerance in subjects with irritable
bowel syndrome — etiology, prevalence and consequences. //European Journal of Clinical Nutrition
(2006) 60, 667–72.
8. Pilipenko V., Burlyaeva V., Isakov V., et al. Abnormal
intestinal permeability in irritate bowel syndrome patients. // Gut (2008) 39 (1), 453–61.
9. Atkinson W., Sheldon T. A., Shaath N., Whorwell P. J.
Food elimination based on IgG antibodies in irritable
bowel syndrome: a randomised controlled trial. //Gut
(2004) 53 (10), 1459–64.
10. Oefner C. M., Winkler A., Hess C., Lorenz A. K., Holecska V., et al. Tolerance induction with T cell-dependent
protein antigens induces regulatory sialylated IgGs. //
J Allergy Clin Immunol (2012) 129 (6), 1647–55.
11. Shulzhenko N., Morgun A., Hsiao W. et al. Crosstalk
between B lymphocytes, microbiota and the intestinal
epithelium governs immunity versus metabolism in the
gut. // Nat Med (2011) 17 (12), 1585–93.
12. Guo H., Jiang T., Wang J. Chang Y., Guo H., Zhang W. The
Value of Eliminating Foods According to Food-specific
Immunoglobulin G Antibodies in Irritable Bowel Syndrome with Diarrhoea. //The Journal of International
Medical Research (2012) 40 (1), 204–10.
13. Drossman D. A. The Functional Gastrointestinal Disorders and the Rome III Process. //Gastroenterology (2006)
130 (5), 1377–90.
17