Geum.ru
Авторефераты по всем темам  >>  Авторефераты по медицине  

На правах рукописи

Рукина Дарья Александровна

Особенности иммунного и цитокинового статусов у больных первичной открытоугольной глаукомой

14.03.09 - клиническая иммунология, аллергология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Владивосток - 2012

Работа выполнена в Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Владивостокский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации

Научный руководитель

доктор медицинских наук, профессор, Маркелова Елена Владимировна

Официальные оппоненты:

Запорожец Татьяна Станиславовна, доктор медицинских наук, ведущий научный сотрудник лаборатории иммунологии ФГБУ Научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии СО РАМН, заместитель директора по науке

Калинина Елена Петровна, доктор медицинских наук, старший научный сотрудник Владивостокского филиала ФГБУ Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания СО РАМН - Научно-исследовательский институт медицинской климатологии и восстановительного лечения

Ведущая организация: ФГБУ Государственный научный центр Институт иммунологии Федерального медико-биологического агентства России, г. Москва

Защита состоится 24 мая 2012 года в 10.00 часов

на заседании диссертационного совета ДМ 208.007.02 при Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Владивостокский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения и социального развития РФ по адресу: 690002, г. Владивосток, проспект Острякова, 2

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования Владивостокский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации

Автореферат разослан  19 апреля 2012 года

Ученый секретарь

диссертационного совета  Шаркова Валентина Александровна

Общая характеристика работы

Актуальность темы.  В офтальмопатологии глаукома занимает особое место в связи с широким распространением в мире, постоянным ростом заболеваемости и как лидирующая причина необратимой слепоты и инвалидности по зрению [Нестеров А.П., 2004; Caprioli J.A. et al., 2009].

Несмотря на огромные успехи, достигнутые медицинской наукой в разработке разных аспектов глаукомы, сохраняется много неясного в главных проблемах болезни: ранней диагностики, механизмах патогенеза глаукоматозного процесса, эффективности терапии. Это связано с полиморфизмом клинической симптоматики, многофакторностью патогенеза, латентным течением ранних стадий заболевания. По актуальности обозначенных проблем наибольший вес занимает первичная открытоугольная глаукома (ПОУГ), около 50% случаев которой остаются недиагностированными [Астахов Ю.С., 2006; Волков В.В., 2008; Wong, T. et al., 2007;  Caprioli, J. A. et al., 2009]. В этой связи  возрастает значимость ранней диагностики болезни, новых подходов к ее выявлению, скрининговых обследований населения, составляющего группы риска развития глаукомы.

Наименее  изученной проблемой глаукомы является выявление иммунных процессов в патогенезе ПОУГ. Исследования  различных авторов показали влияние клеточных и гуморальных факторов иммунитета в развитии механизмов деструкции, дегенерации и атрофии при глаукоме [Стукалов С.Е., Захарова И.А., 1989; Должич Г.И., Бирюкова Н.В., 2008; Еричев В.П. с соавт., 2009; Страхов В.В., Алексеев В.В., 2009; Rnkk S. et al., 2007; Malvitte L. et al., 2007; Kutchey  J. et al., 2010].  Однако эти работы немногочисленны, результаты их противоречивы и отражают отдельные факты иммунных нарушений. Комплексных исследований, затрагивающих патогенез болезни с позиций клинической иммунологии, нет. Расширенное  изучение параметров клеточного и гуморального звеньев иммунитета (спектр цитокинов, иммуноглобулины, матриксные металлопротеиназы) у пациентов  ПОУГ позволит расширить понимание механизмов  иммунопатогенеза заболевания и разработать критерии ранней диагностики болезни.

Цель работы - на основе комплексной оценки иммунных механизмов патогенеза разработать дополнительные критерии тяжести первичной открытоугольной глаукомы и ранней диагностики этого заболевания у пациентов групп риска.

Задачи исследования:

  1. Установить изменение системного и  локального цитокинового статуса  (IL-6, IL-17, IFN-, TGF-1, TGF-3) в зависимости от тяжести глаукомного процесса.
  2. Оценить степень информативности системных и локальных уровней матриксной металлопротеиназы-9 (ММР-9) и ее комплекса с тканевым ингибитором (MMP-9/TIMP-1) у пациентов первичной открытоугольной глаукомой.
  3. Определить и оценить степень изменения некоторых показателей адаптивного гуморального иммунитета (системной продукции IgM, G, A и локальной продукции sIgA) у пациентов ПОУГ.
  4. Провести сравнительный анализ цитокинового статуса, иммуноглобулинов основных классов, матриксной металлопротеиназы-9 и ее комплекса с тканевым ингибитором I типа у пациентов, составляющих группу риска по развитию первичной открытоугольной глаукомы (миопия, гипертоническая болезнь II-III ст., сахарный диабет II типа).

Научная новизна. На основании комплекса иммунологических данных (система цитокинов, маркеры синтеза и деградации компонентов межклеточного матрикса, иммуноглобулины), исследованных в сыворотке крови, слезной жидкости и влаге передней камеры глаза, установлено участие иммунных воспалительных реакций в патогенезе первичной открытоугольной глаукомы.

Повышенные уровни матриксной металлопротеиназы-9 и дефицит TGF-1 в слезной жидкости пациентов с первичной открытоугольной глаукомой сопряжены с тяжестью заболевания. 

Выявлен дисбаланс продукции матриксной металлопротеиназыЦ9 (MMP-9) и ее комплекса с тканевым ингибитором (MMP-9/TIMP-1), особенно на локальном уровне, является ведущим фактором в ранних механизмах ремоделирования межклеточного матрикса с деструктивным потенциалом в структурах органа зрения.

Определены информативные ранние иммунологические критерии риска развития глаукомы у пациентов группы риска развития первичной открытоугольной глаукомы (миопия любой степени, гипертоническая болезнь II-III ст., сахарный диабет II типа).

Практическая значимость работы. Дополнительным критерием тяжести глаукоматозного процесса является повышение уровней ММР-9 и дефицит TGF-1 в слезной жидкости пациентов первичной открытоугольной глаукомой. Для ранней диагностики первичной открытоугольной глаукомы разработаны критерии, основанные на определении повышенных локальных уровней IL-17 и ММР-9 у пациентов, составляющих группу риска развития глаукомы (миопия разной степени, гипертоническая болезнь II-III ст., сахарный диабет II типа). Определена диагностическая значимость повышенных уровней секреторного sIgA у пациентов ПОУГ  как критерия развития первичной открытоугольной глаукомы.

Материалы диссертации легли в основу:

1. Методических рекомендаций Иммунологические методы диагностики первичной открытоугольной глаукомы, утвержденные Департаментом здравоохранения Приморского края и ГБОУ ВПО ВГМУ Минздравсоцразвития России, внедренных в практику работы офтальмологической службы края и учебный процесс кафедр офтальмологии и патологической физиологии.

  2. Заявки на изобретение Способ прогнозирования заболевания первичной открытоугольной глаукомой (№2012109270 от 12.03.2012).

Основные положения, выносимые на защиту:

  1. Дисбаланс в системной и локальной продукции цитокинов, матриксной протеазы-9 и ее комплекса с тканевым ингибитором являются важными звеньями развития хронического иммунного воспаления при первичной открытоугольной глаукоме.
  2. Чрезмерное повышение секреции провоспалительных цитокинов IL-6,  IL-17,  IFN- на фоне активации гуморального звена иммунитета формируют деструктивный потенциал иммунного воспаления в органе зрения.
  3. Иммунные нарушения у пациентов с  миопией, гипертонической болезнью и сахарным диабетом II типа позволяют отнести их к группе риска возникновения первичной открытоугольной глаукомы. Наличие этих сопутствующих хронических заболеваний усугубляет прогрессирование и тяжесть глаукоматозного процесса.

Апробация результатов исследования. Материалы диссертации представлены и обсуждены на: VI Дальневосточном конгрессе Человек и лекарство (Владивосток, 2009), XI и XII Тихоокеанской научно-практической конференции студентов и молодых ученых (Владивосток, 2010, 2011), заседании Всероссийской школы иммунологов (Санкт-Петербург, 2010), 14-ом Международном конгрессе по иммунологии (Япония, Кобэ, 2010), Краевом обществе офтальмологов, приуроченном к Всемирному дню борьбы с глаукомой (Владивосток, 2012). 

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ, в том числе 2 статьи в журналах, включенных в перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертации на соискание ученой степени доктора и кандидата наук, утвержденный ВАК.

  Личный вклад соискателя состоит в непосредственном участии  планирования исследования, формирования групп пациентов, включенных в исследование, сборе материала, проведении аналитического обзора отечественной и зарубежной литературы по изучаемой проблеме, интерпретации, анализе и статистической обработке полученных результатов исследования.

Объем и структура диссертации. Работа изложена на 135 страницах компьютерного набора и состоит из введения, обзора литературы, характеристики материалов и методов исследования, двух глав собственных наблюдений, заключения и выводов. Список литературы содержит 257 источников, в том числе 128 отечественных и 129 иностранных авторов. Текст иллюстрирован 20 рисунками и 18 таблицами. 

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалы и методы исследования

Обследование пациентов и забор исследуемого материала проводился во взрослом отделении микрохирургии глаза ГБУЗ Краевой клинической больницы №2 г. Владивостока (клинической базы ГБОУ ВПО ВГМУ Минздравсоцразвития России) в течение 2009 - 2011 гг. Для выполнения поставленных задач использовано комплексное клиническое, биохимическое, инструментальное и иммунологическое исследование у 145 человек: 80 пациентов с первичной открытоугольной глаукомой, 35 пациентов из группы риска по развитию первичной глаукомы, в которую включены лица с миопией разной степени, гипертонической болезнью II-III стадии (ГБ), сахарным диабетом II типа в стадии компенсации (СД) (табл.1). Возраст обследованных пациентов колебался от 35 до 75 лет, средний возраст составил 57,03,2 года. Женщин  - 78 (67,8%), мужчин 37 (32,2 %). Контрольную группу составили 30 офтальмологически и соматически здоровых добровольцев, возраст которых был сопоставим с контингентом больных ПОУГ (51,43,0 года). Диагноз первичной открытоугольной глаукомы был установлен согласно требованиям Российского национального руководства по глаукоме [Егоров Е.А. с соавт., 2008]. Всем пациентам проводились общее клиническое обследование и комплекс методов офтальмологического исследования: визометрия, биомикроскопия, авторефрактометрия, офтальмоскопия, тонометрия, тонография, периметрия, конфокальная лазерная сканирующая офтальмоскопия, ультразвуковое исследование глаз, электрофизиологическое исследование глаз. Уровень внутриглазного давления в 67,5% случаев был в пределах нормальных значений, в 27,5% - умеренно-повышенным, 5% - высоким.

Таблица 1.

Структура и количество обследованных

Группы обследованных

Количество пациентов

Абс.

%

Контрольная группа

30

-

ПОУГ общая группа:

1 группа (начальная и развитая стадии)

2 группа (далеко-зашедшая и терминальная стадии)

80

100

42

52,5

38

47,5

ПОУГ без сопутствующей патологии

38

47,5

ПОУГ с сопутствующей патологией:

ПОУГ+миопия

  ПОУГ+гипертоническая болезнь II-III ст.

  ПОУГ+сахарный диабет, II тип

42

18

14

10

52,5

22,5

17,5

12,5

Группа риска развития ПОУГ:

  Миопия

  Гипертоническая болезнь II-III ст.

Сахарный диабет, II тип

35

14

11

10

100

40

31,4

28,6

 

В качестве биологических материалов для иммунологических исследований использовалась венозная кровь, слезная жидкость и влага передней камеры глаза. В сыворотке крови и слезной жидкости определяли уровни цитокинов IL-6, IL-17, IFN-γ, TGFβ-1, TGFβ-3, матриксной металлопротеиназы-9 секреторного типа человека (ММР-9) и ее комплекса с  тканевым ингибитором (MMP9/TIMP1), сывороточные  иммуноглобулины основных классов А, М, G и секреторного иммуноглобулина А (sIgA). В переднекамерной влаге исследовали уровни цитокинов IL-17 и IL-6.

Определение сывороточных иммуноглобулинов основных классов, секреторного иммуноглобулина А в слезной жидкости проводили с использованием специфических тест-систем Вектор-Брест (г. Новосибирск) сэндвич-варианта твердофазного иммуноферментного анализа, согласно прилагаемой инструкции. Определение уровней цитокинов в сыворотке крови, слезной жидкости, а также  компонентов внеклеточного матрикса выполняли с использованием специфических тест-систем R&D Diagnostics Inc. (USA) сэндвич-варианта твердофазного иммуноферментного анализа, согласно прилагаемых инструкций. Учет результатов проводили с помощью иммуноферментоного анализатора Multiscan (Финляндия). Расчет количественных параметров проводили путем построения калибровочной кривой с помощью компьютерной программы. Количество выражали в пг/мл, нг/мл. Для статистической обработки результатов использованы методы описательной, параметрической и непараметрической статистики: W-критерий Шапиро-Уилка, непараметрический критерий Манна-Уитни, коэффициент корреляции Пирсона, критерий 2. Для выявления чувствительности и специфичности изменения выбранных параметров использовали метод линейной регрессии с построением ROC-кривых.

Результаты исследования и их обсуждение

Известно, что при хорошо изученном финале болезни (гибели зрительного нерва) первичное звено и клетки - мишени  неясны. Поэтому в основу наших исследований легли поиски предикторов развития глаукоматозного процесса, ранних диагностических маркеров и иммунных механизмов его прогрессирования. Анализ многочисленных литературных данных, посвященных глаукоме, свидетельствует о системном поражении соединительнотканных структур глаза, эндотелия микроциркуляторного русла и нейротрофических нарушениях зрительного нерва и его окружения. Такая системность нарушений функционирования нервной, сосудистой, соединительной ткани одного органа может быть связана с дисфункцией иммунной системы и развитием хронического иммунного воспаления.

Результаты анализа изменений ряда медиаторов иммунного ответа (цитокинов, матриксной протеиназы-9 и ее комплекса с ингибитором I типа) в сыворотке крови и слезной жидкости, проведенного с целью уточнения механизмов иммунного ответа, демонстрируют комплекс нарушений, свойственных хроническому иммунному воспалению. Так, у пациентов ПОУГ обнаружены гиперцитокинемия преимущественно провоспалительных IL-6,  IL-17, IFN и сниженные значения цитокинов с супрессорной функцией TGF-1 и TGF-3 (рис.1). 

  Сыворотка крови Слезная жидкость

Рис.1 Схематическое изображение дисбаланса уровней иммунологических показателей относительно границы контроля (  ) у пациентов ПОУГ.

Степень изменений в двух биологических жидкостях  характеризовалась разнонаправленностью.  Так, продукция IL-6 была выше в системном кровотоке по сравнению с локальной, а  продукция IL-17, напротив, доминировала в слезной жидкости.  Исследование влаги передней камеры также выявило высокую локальную гиперцитокинемию IL-6, IL-17 и не имело значительных преимуществ с исследованием слезной жидкости. Секреция металлопротеиназы-9 также преобладала локально. Содержание цитокинов группы TGF (TGF-1 и TGF-3), напротив, отличалось несколько сниженной концентрацией как в системном кровотоке, так и локально, что, может быть, связано как с их потреблением при гиперергических воспалительных реакциях, так и недостаточностью продукции.

Установлено, что миопия, гипертоническая болезнь, сахарный диабет 2 типа  нередко  сочетаются с  ПОУГ [Должич Р.Р., 2006; Астахов Ю.С. с соавт., 2006; Короев А.О., 2008; Шкребец Г.В., 2010]. Дисбаланс иммунных показателей наблюдался и у пациентов категории риска возникновения глаукомы. Важно отметить, что некоторые звенья патогенеза ПОУГ и этих хронических заболеваний сходны, что проявлялось и закономерностью изменений иммунологических показателей (рис. 2).

  Сыворотка крови  Слезная жидкость

 

  Рис. 2  Схематическое изображение дисбаланса уровней иммунологических показателей относительно границы контроля (  ) у пациентов группы риска ПОУГ.

Так, у пациентов группы риска возникновения ПОУГ системная концентрация IL-6 была увеличена вдвое (у больных втрое), а локальная Ц  в 10 раз по сравнению с контролем и вдвое превышала показатели у больных ПОУГ. Уровень провоспалительного IFN- значительно превышал таковые у контрольной группы и больных ПОУГ как системно, так и локально (соответственно в сыворотке крови и слезной жидкости в 5 и 2 раза). Эти факты мы склонны расценивать, как признаки раннего иммунного воспаления, свойственного хроническим заболеваниям, которые  нередко сочетаются с ПОУГ. Сывороточные концентрации другого цитокина IL-17, отражающего Th-17 ответ, у пациентов группы риска были вдвое выше, а локальные, напротив, втрое  меньше, чем у больных ПОУГ.

Высокую степень специфичности (90,9%) и чувствительности (82,1%) IL-17 при уровне его диагностического критерия >1,44пг/мл демонстрировали результаты ROC-анализа (рис.3 А).

А  Б 

В Г

Рис. 3 ROC-кривая оценки локальной продукции IL-17 у  пациентов: с ПОУГ (общая группа - А), миопией в сочетании с ПОУГ и без нее (Б), ГБ в сочетании с ПОУГ и без нее (В), СД II типа в сочетании с ПОУГ и без нее (Г)

Сравнительный анализ оценки локальных уровней IL-17 у пациентов отдельных подгрупп (миопия, гипертоническая болезнь (ГБ), сахарный диабет II типа (СД) также показал его диагностическую ценность для ранней диагностики ПОУГ. Так у больных с миопической рефракцией (группа риска) отмечалось увеличение концентрации цитокина в 2,8 раз, а в сочетании с ПОУГ в 6,6 раз. Результаты ROC-анализа демонстрировали  (рис. 3Б) максимально высокую чувствительность (100%) и специфичность (100%).

Установлена сопряженность глаукоматозного процесса с высокой локальной концентрацией IL-17 в слезной жидкости пациентов с миопией (2=3,375 с 1 степенью свободы, р=0,05).

Подобная закономерность наблюдалась у пациентов с сахарным диабетом II типа (СД) и гипертонической болезнью (ГБ),  факторы патогенеза которых имеют сходные черты с ПОУГ: генетические, сосудистые (дисфункция эндотелия), нейроэндокринные.  Диагностический критерий IL-17 у этих больных составил >1,44 пг/мл (соответственно ROC-анализ для СД: Sensitivity 83,3%, Specificity 100%, для ГБ: Sensitivity 88,9%, Specificity 100%) (рис 3.Г и 3.В). Следовательно, следует считать локальную гиперцитокинемию  IL-17  дополнительным маркером ранней диагностики ПОУГ, а, возможно, и предиктором ее развития  у категорий риска.

Высокие уровни IL-17 и низкие TGF-3 коррелировали с усилением продукции матриксной металлопротеиназы-9 (соответственно r=0,65 и r=-0,6).

Известно, что характер экспрессии MMP-9 имеет общие черты с действием реактантов острой фазы воспаления, регулируя продукцию цитокинов (IL-6, IL-17, TGF), миграцию лейкоцитов в очаг воспаления (Назаров П.Г., 2001).

У больных ПОУГ избыточная системная продукция металлопротеиназы-9 компенсировалась образованием ее комплекса с ингибитором (коэффициент MMP-9 / MMP-9/TIMP-1 был близок к показателю у здоровых) (табл.2). Напротив, концентрация МПП-9 в слезной жидкости превышала уровень ее комплекса с ингибитором  в 5 раз, что может являться ключевым фактором в механизмах нарушения регуляции процессов ремоделирования в структурах трабекулярной сети, решетчатой пластинке склеры и диске зрительного нерва. Таким образом, секреторная активность комплекса была недостаточна для нивелирования высоких концентраций ММР. Так, коэффициент соотношения ММР-9 и ее комплекса с ингибитором в сыворотке не отличался от контроля, а в слезной жидкости был увеличен в 5 раз, что убедительно доказывает значение дисбаланса этих медиаторов в иммунопатогенезе ПОУГ.

Таблица 2

Содержание  ММP-9  и комплекса ММP-9/TIMP-1 в сыворотке крови и слезной жидкости пациентов с ПОУГ и группы риска ее развития 

Группы

обследованных

n

Сыворотка  крови

Слезная жидкость

MMP-9

Mm, нг/мл

MMP-9 /

TIMP-1

Mm,нг/мл

MMP-9

Mm, нг/мл

MMP-9 /

TIMP-1

Mm, нг/мл

Контроль

30

192,219,05

4,30,7

34,82,86

0,150,01

Пациенты ПОУГ общ.

80

252,319,2*

7,00,3*#

206,527,8*#

0,190,01

ПОУГ 1 группа

42

236,234,8

6,30,5*

143,21,3*

0,160,008

ПОУГ 2 группа

38

271,019,5*

7,50,5*

274,147,3*#

0,220,02

ПОУГ без сочетанной патологии

38

215,417,4

5,60,3*

221,542,6*#

0,200,03

ПОУГ: с сочетанной патологией

42

285,128,8*

7,40,4*

184,031,7*#

0,200,01*

ПОУГ+миопия

ПОУГ + ГБ

ПОУГ + СД

18

14

10

234,425,5

335,955,1*

268,041,4

6,80,5*

8,30,8*

8,80,6*

184,350,5*#

258,379,9*#

145,213,4*#

0,150,002#

0,230,003*

0,220,02*#

Группа риска:

Миопия

ГБ

СД

35

262,226,8

7,40.9*

108,721,3*

0,190,02

14

214,536,6

4.50,1

96,326,6*

0,160,007

11

372,853,1*

10,91,4*

155,647,9*

0,230,04*

8

213,018,5

7,31,6*

57,02,5*

0,180,004*

  Примечание: *достоверность показателей групп пациентов с контролем,

#  групп пациентов ПОУГ и группы риска. 

 

Высокая специфичность MMP-9, как молекулярного маркера деструктивных процессов у пациентов ПОУГ подтвердил анализ  ROC-кривых в подгруппах больных миопией, гипертонической болезнью (ГБ), сахарным диабетом II типа (СД) в сочетании с ПОУГ и без нее (рис. 4). Определен дополнительный диагностический критерий ПОУГ у пациентов с миопией: ММР-9 >61,8 нг/мл (ROC-анализ чувствительность 85,7%, специфичность 80,0%). При более высоких концентрациях ММР-9 риск возникновения глаукомы у этой категории больных значительно увеличивается. При проведении ROC-анализа у пациентов с сахарным диабетом чувствительность и специфичность исследования локальной концентрации ММР-9 оказались максимальными (100%), а диагностический критерий составил  >61,8 нг/мл. ROC-анализ у соответствующих подгрупп пациентов с гипертонической болезнью не отличался высокой специфичностью (50%) при сохранении высокой чувствительности при определении ММР-9 (критерий >66,1нг/мл).

 

А Б

  В  Г

Рис. 4 ROC-кривая оценки локальной продукции ММР-9 у  пациентов с ПОУГ (общая группа - А), миопией в сочетании с ПОУГ и без нее (Б), ГБ в сочетании с ПОУГ и без нее (В), СД II типа в сочетании с ПОУГ и без нее (Г)

Характерно, что  IL-17 совместно с IL-6 и комплексом ММР-9/TIMP-1 стимулирует развитие эпителиальных фибробластов, эндотелиоцитов, митохондриальную недостаточность, что усиливает воспалительный процесс с аутоиммунным повреждением ткани в зоне воспаления. Высокие локальные уровни ММР-9 (2=5,96 с 1 ст. свободы, р=0,015) и дефицит локальной продукции TGF-1 (2= 3,9 с 1 ст. свободы, р=0,04) зависели от тяжести проявлений глаукомного процесса.

  Результаты исследования гуморального звена иммунитета складывались из анализа системной и локальной продукции иммуноглобулинов (IgG, IgM, IgA, sIgA). Сывороточные уровни иммуноглобулинов изменялись мало как у больных ПОУГ, так и у пациентов, составляющих группу риска развития болезни. Локальные концентрации секреторного иммуноглобулина (sIgA) превышали нормальные параметры  как у больных ПОУГ (в 3,5 раза), так и во всех подгруппах риска развития глаукомы (в 2,5 раза), что свидетельствует об активации гуморальных механизмов иммунопатогенеза у больных ПОУГ (рис.5).

Рис. 5 Уровни sIgA в слезной жидкости у пациентов ПОУГ  и подгрупп риска ее развития

Следует учесть значение избыточной активации IL-6 и регуляторные функции TGF-1 и TGF-3, индуцирующих переключение всех классов иммуноглобулинов на sIgA. Это дает право считать гуморальные реакции одним из важных звеньев в развитии иммунного воспаления при первичной открытоугольной глаукоме. Селективное накопление sIgA в слезной жидкости свидетельствует об усилении защитной функции слизистых относительно любого антигена, токсина, аутоантигена, а также о стремлении ограничить развитие патологического процесса. 

Таким образом,  анализ нарушений цитокинового статуса у больных ПОУГ и пациентов, составивших группу риска ее возникновения,  позволяет предположить, что в начальной фазе иммунного процесса наблюдается транзиторный цитокиновый профиль, характеризующийся присутствием преимущественно провоспалительных цитокинов IL-6,  IL-17 и, особенно, IFN- - ключевого цитокина Th1-иммунного ответа. Однако, далее провоспалительные цитокины, реализуя механизмы гиперчувствительности замедленного типа, инициируют иммунный ответ, ведущий к повреждению тканей и стимуляции гуморальных факторов ответа. В дальнейшем, в период формирования глаукомного процесса, цитокиновый профиль меняется и становится смешанным Th1 - Th17. Несмотря на то, что цитокины, продуцируемые Th1-клетками, подавляют развитие Th17-клеток, было обнаружено, что при аутоиммунных процессах Т-клетки одновременно продуцируют IL-17 и IFN- [Ярилин А.А., 2010]. Активизация субпопуляции Th17, характеризующейся преимущественно локальными высокими значениями IL-6 и IL-17, инициирует в клеточных структурах глаза патологический характер иммунного ответа, связанный с персистенцией и хронизацией воспаления, что приводит к развитию иммунопатологических реакций и, возможно, аутоиммунному повреждению тканей в очаге воспаления, то есть в структурах глаза. 

  Субпопуляция Th-17 отличается уникальностью путей дифференцировки регуляторных лимфоцитов и, в большей мере, особенностью эффекторных функций как защищающих, так и индуцирующих местный хронический персистирующий воспалительный процесс с развитием иммунопатологических реакций и аутоиммунным повреждением тканей в очаге воспаления. Известно, что развитие и экспрессия Th-17 клеток требует присутствия как IL-6, так и цитокинов семейства трансформирующих факторов роста (TGF), продукция которых в наших исследованиях была снижена у всех обследованных пациентов в 1,5 - 3 раза. Сниженная локальная секреция TGF может свидетельствовать о прогрессировании фибротических и деструктивных процессов. Следует отметить похожую динамику цитокина при миопии, гипертонической болезни и сахарном диабете II типа (снижение локальных уровней в 1,5 - 3 раза) в сочетании с ПОУГ и без нее. В свете поражения нервной ткани структур глаза - астроцитов, олигодендроцитов, микроглии и нейронов следует отметить, что данный спектр цитокинов экспрессируется именно этими клетками. Высокие уровни  IL-17, IL-6 вызывают активную деструкцию нервной ткани в зоне воспаления, а  низкие значения TGF-1 и  TGF-3 в слезной жидкости могут расцениваться как прогностический фактор усиления нейродегенерации и  гибели  нейронов. 

  Таким образом, анализ результатов дает право утверждать об иммуноопосредованности глаукомной оптической нейропатии. Аутоиммунное воспаление, запущенное цитокиновым каскадом, не останавливается самостоятельно пока вся ткань, экспрессирующая аутоантиген, не будет разрушена и выведена из организма [Хаитов Р.М. с соавт., 2000], поэтому ранняя диагностика предикторов глаукоматозного процесса у пациентов, составляющих группу риска возникновения глаукомы, представляется особенно важной.

Выводы

  1. Изменения цитокинового статуса (высокие концентрации IFN, IL-17, IL-6 и низкие TGF-1, TGF-3, как в сыворотке крови, так и в слезной жидкости) у больных ПОУГ свидетельствуют о превалировании смешанного Th1 / Th-17 иммунного ответа.
  2. Исследование локальной секреции цитокинов в слезной жидкости оказалось более информативным, чем в сыворотке крови. Дефицит локальной продукции TGF-1 (2= 3,9 с 1 ст. свободы, р=0,04) и высокие локальные уровни ММР-9 (2=5,96 с 1 ст. свободы, р=0,015)  сопряжены с тяжестью проявлений глаукомного процесса.
  3. Концентрация матриксной металлопротеиназы-9 была повышена в 7 раз в слезной жидкости, в 1,5 раза - в сыворотке крови пациентов ПОУГ. Увеличение локальной концентрации ММР-9 прямо зависело от повышения IL-17 (r=0,65) и дефицита TGF-3 (r=-0,6). Локальные уровни ММП-9 существенно превышали содержание ее комплекса с тканевым ингибитором (MMP-9/TIMP-1).
  4. Высокие значения уровней секреторного sIgA у больных ПОУГ в отличие от системных величин IgM, IgG, IgA отражают вовлечение локальных гуморальных реакций иммунитета в иммунопатогенез заболевания. 
  5. Системные и локальные иммунологические сдвиги у лиц с миопической рефракцией, гипертонической болезнью II-III ст., сахарным диабетом II типа характеризовались меньшей выраженностью, чем у пациентов с ПОУГ, но с однонаправленной тенденцией, что позволяет считать эти заболевания  предикторами возникновения глаукомы.

Рекомендации для внедрения в медицинскую науку и практику

  1. Для дополнительной ранней диагностики ПОУГ рекомендованы следующие  критерии: 1) повышенные уровни металлопротеиназы-9 (ММР-9), показатели которой в слезной жидкости превышают 52,5 нг/мл; 2) повышенные уровни секреторного иммуноглобулина А (sIgA), показатели которого в слезной жидкости превышают 47,38мг/л; 3) повышенные уровни интерлейкина-17 (IL-17), показатели которого в слезной жидкости превышают 1,5 пг/мл; 4) повышенные уровни интерферона- (ИФН-), показатели которого в слезной жидкости превышают 5,84 пг/мл.
  2. Дополнительными диагностическими критериями далеко-зашедшей и терминальной стадий ПОУГ являются увеличение локальных концентраций MMP-9 (более 164,1нг/мл) и  снижение продукции TGF-1 (менее 482,0 пг/мл).
  3. Миопия, гипертоническая болезнь II-III ст., сахарный диабет II типа относятся к факторам риска развития первичной открытоугольной глаукомы. Дополнительными критериями ранней диагностики ПОУГ являются гиперцитокинемия IL-17 и высокие уровни ММР-9 в слезной жидкости:

а) для пациентов с миопической рефракцией диагностически значимые показатели IL-17>3,22 пг/мл и MMP-9>61,8 нг/мл; б) для пациентов с гипертонической болезнью: IL-17>1,44 пг/мл; в) для пациентов с сахарным диабетом II типа: IL-17>1,44 пг/мл и  MMP-9>61,8 нг/мл.

Превышение этих уровней диктует необходимость углубленного обследования этой категории пациентов на выявление ПОУГ.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

        1. Рукина Д.А., Кириенко А.В. Значение матриксной металлопротеиназы в патогенезе первичной открытоугольной глаукомы // Тихоокеанский медицинский журнал. 2011. №3. С. 41Ц43.
        2. Рукина Д.А. Исследование содержание интерлейкина-17 у пациентов с первичной открытоугольной глаукомой // Фундаментальные исследования. 2011. №7. С. 118Ц120.
        3. Рукина Д.А., Догадова Л.П., Маркелова Е.В., Абдуллин Е.А., Осыховский A.Л., Хохлова А.С. Иммунологические аспекты первичной открытоугольной глаукомы // РМЖ. Офтальмология. 2011.  №4. С. 162Ц165.
        4. Рукина Д.А., Галай Р.В. Роль ИНФ- в иммунопатогенезе первичной открытоугольной глаукомы // Вестник Уральской академической науки. 2010. №2/1. С. 194.
        5. Rukina D., Markelova E. General and Local levels of IL-2 and IL-6 in patients with POAG // International Immunology, Abstract of 14-th International Congress of Immunology, Kobe, Japan. 2010.  Vol.22. №1, Day 4 (4/5).  P. 124.
        6. Рукина Д.А. Иммунологические нарушения у больных глаукомой // Актуальные проблемы экспериментальной, профилактической и клинической медицины: тезисы докладов X Тихоокеанской научно-практической конференции студентов и молодых ученых с международным участием. Владивосток: Медицина ДВ, 2009. - С. 61Ц62.
        7. Рукина Д.А., Галай Р.В., Галай В.Н. Некоторые аспекты иммунопатологии глаукомы // Актуальные проблемы экспериментальной, профилактической и клинической медицины: тезисы докладов X Тихоокеанской научно-практической конференции студентов и молодых ученых с международным участием. Владивосток: Медицина ДВ, 2011. - С. 342.
        8. Рукина Д.А., Кислякова И. С. Роль матриксной металлопротеиназы в иммунопатогенезе первичной открытоугольной глаукомы // Актуальные проблемы экспериментальной, профилактической и клинической медицины: тезисы докладов X Тихоокеанской научно-практической конференции студентов и молодых ученых с международным участием. Владивосток: Медицина ДВ, 2011. - С. 345Ц346.
        9. Маркелова Е.В., Рукина Д.А., Догадова Л.П. Иммунологические методы диагностики первичной открытоугольной глаукомы. Методические рекомендации. Владивосток, 2012. - 16с.

Список сокращений

ГБ - гипертоническая болезнь

ИФА - иммуноферментный анализ

ПОУГ - первичная открытоугольная глаукома

СД - сахарный диабет

IFN - интерферон

Ig - иммуноглобулин

IL - интерлейкин

ММР - матриксная металлопротеиназа

Th - Т-лимфоциты - хелперы

TIMP - тканевой ингибитор матриксной металлопротеиназы

TGF - трансформирующий фактор роста

Авторефераты по всем темам  >>  Авторефераты по медицине