Formation of humoral immune response in atopic dermatitis in children

Abstract

The examination results of the humoral immune response in children with allergodermatosis and in healthy children of various age groups are presented. The following immune diagnosis methods are used: the determination of the basic class immunoglobulins content, complement activity and general Ig E level. The markers for the immune status estimation and atopic type response prediction taking into account the immune system ontogenesis are proposed.

Full Text

Формирование и развитие аллергических заболеваний у детей тесно связаны с изменениями иммунной системы. При атопическом дерматите (АД) доказана роль дисфункций гуморального иммунного ответа [2, 3]. Система синтеза иммуноглобулинов у детей в различные возрастные периоды не является статичной, она находится в состоянии нелинейной прогрессии [1, 4]. Функциональная иммунология развивающегося организма и онтогенез гуморального иммунитета при различных аллергических заболеваниях изучены недостаточно. Поэтому целью работы являлось исследование особенностей гуморального иммунного ответа у детей с АД в различные возрастные периоды.

Обследованы 126 больных детей с АД в возрасте до 14 лет и 90 здоровых, проживающих в условиях крупного промышленного региона (г. Казань). Выделены 10 возрастных групп: 1-я неделя жизни, 2-я неделя жизни, 13—30 дней, 1—3 месяца, 4—6 месяцев, 6—12 месяцев, 1—3 года, 4—6 лет, 7—10 лет и 11 — 14 лет.

Для характеристики гуморального звена иммунитета использовали комплекс показателей: содержание IgA, IgG, IgM определяли методом радиальной иммунодиффузии по Манчини, общего IgE — методом ИФА, активность комплемента в сыворотке крови — методом 50% гемолиза с использованием ЕА-комплекса и уровень ЦИК — преципитацией полиэтиленгликолем. Данные обрабатывали на ЭВМ с использованием корреляционного анализа.

Изучение становления иммунного ответа в условиях патологии невозможно без его оценки у здоровых детей в онтогенезе (табл. 1). Так, в данной группе отмечено появление IgA в возрасте 13—30 дней, а его достоверный рост выявлен в следующие периоды: от 13— 30 дней до 1 — 3 месяцев, от 1—3 до 4—6 месяцев и от 1—3 до 4—6 лет, от 7—10 до 11—14 лет (Р<0,05). Содержание IgG определяли с учетом катаболизма материнских антител. Так, снижение их концентрации начинается со 2-й недели жизни (Р<0,05), а тенденция к повышению — со 2-го полугодия жизни, что обусловлено нарастанием синтеза собственных антител, однако достоверный рост их концентрации прослежен с 4— 6 лет (Р<0,05). Первичный гуморальный иммунный ответ, связанный с синтезом IgM и индуцируемый воздействием различных антигенов, отличается более выраженной динамикой у детей раннего возраста. Если на 1-й неделе жизни выявлялись лишь следы IgM (менее 0,45 г/л), то в последующие возрастные периоды (1—2-я неделя жизни, 2-я неделя жизни — 13—30 дней, от 4—6 до 6—12 месяцев) их концентрация возрастала (Р<0,05). Причем со 2-го полугодия жизни уровень IgM соответствовал величине, характерной для детей старшего возраста (1,94—2,25 г/л). Эти особенности продукции антител у детей (раннее начало синтеза IgA, активация первичного иммунного ответа и сглаженный характер периода гипоиммуноглобу- линемии по классу G) связаны, вероятно, с экологическим антигенным прессингом в условиях промышленного региона.

Таблица 1. Показатели гуморального иммунитета у здоровых детей

Показатели	1-я неделя	2-я неделя	13—30 дней	1—3 мес	4—6 мес	6—12 мес	1—3 года	4—6 лет	7—10 лет	11—14 лет
IgA, г/л	—	—	0,27±0,08*	0,55±0,12*	1,04±0,32	1,13±0,19	1,37±0,27*	1,74±0,21	1,68±0,14*	2,18±0,34
IgG, г/л	15,5±1,18*	13,2±2,05*	9,97±1,26	8,18±1,35	6,48±1,48	7,89±1,08	8,53±0,9*	10,0±0,9	12,6±1,11	12,7±1,13
IgM, г/л	0,45±0,04*	0,52±0,06*	1,11±0,15	1,17±0,28	1,47±0,25*	1,94±0,31	2,20±0,27	1,96±0,20	2,16±0,21	2,25±0,22
ЦИК, ед. опт. пл.	0,01±0,003*	0,02±0,004	0,02±0,003	0,02±0,005	0,02±0,005*	0,03±0,003	0,04±0,003	0,04±0,004	0,04±0,003	0,04±0,002
CH50 %	44,5±2,69*	56,7±0,004	54,3±3,61	51,2±2,96	58,6±2,96	55,6±10,22	57,4±4,24	55,9±4,79	57,9±4,45*	66,4±5,71
IgE, ME	16,5±2,36*	23,3±3,85	27,8±4,13	24,4±6,43	29,1±4,79	36,6±4,07*	53,2±6,74	58,2±8,97	71,4±6,43	74,2±16,34

* Р < 0,05

Содержание IgE отличалось достоверной возрастной динамикой. Так, их уровень на 1-й неделе жизни был ниже (Р<0,05) с дальнейшей тенденцией к росту до 12 месяцев. После одного года жизни выявлено повышение концентрации IgE (Р<0,05) с дальнейшей ее стабилизацией.

Уровень ЦИК у здоровых детей 1-й недели жизни был ниже (Р <0,05), однако со 2-й недели жизни и до 6 месяцев наблюдалась их стабилизация. Со 2-го полугодия жизни они возрастали (Р <0,05). Отмеченная динамика содержания ЦИК коррелировала с развитием системы синтеза IgM, причем характер корреляций между содержанием ЦИК и уровнем IgM и IgG изменялся зависимости от возраста. Так, на 1-й неделе жизни выявлялась прямолинейная зависимость уровней ЦИК и IgG (г = 0,77; Р <0,05), со 2-й недели — уровней ЦИК и IgM (r=0,61; Р <0,05), уровней ЦИК и IgG (Р <0,05), а со 2-го полугодия — уровней ЦИК и IgM (Р <0,05). Активность комплемента на 1-й неделе жизни была ниже (Р <0,05), а со 2-й недели и до старшего школьного возраста достоверных различий не выявлено. С 11 — 14 лет отмечался рост активности комплемента (Р <0,05).

Гуморальный иммунный ответ у детей с АД (табл. 2) характеризовался нарушением продукции IgA, IgG, IgM. Динамика становления системы синтеза IgA в основном сохранялась с достоверным увеличением их содержания в следующие периоды: от 1—3 до 4—6 месяцев, от 7—10 до 11—14 лет (Р <0,05).

Таблица 2. Показатели гуморального иммунитета у детей с атопическим дерматитом.

Показатели	1-я неделя	2-я неделя	13—30 дней	1—3 мес	4—6 мес	6—12 мес	1—3 года	4—6 лет	7—10 лет	11—14 лет
IgA, г/л	—	—	0,38±0,13	0,52±0,13*	1,04±0,30	1,12±0,21	1,33±0,26	1,30±0,18	1,54±0,29*	2,32±0,28
IgG, г/л	16,9±1,22*	14,0±1,45*	7,54±0,79*	7,19±1,54	7,21±0,64*	5,79±1,19*	6,44±0,87*	8,10±1,03	10,27±1,34	10,63±2,99
IgM, г/л	0,86±0,17	0,95±0,29*	1,93±0,16*	2,70±0,40*	2,47±0,31	2,94±0,31	3,35±0,31*	3,74±0,29*	3,87±0,3	3,89±0,33
ЦИК, ед. опт. пл.	0,022±0,006	0,026±0,006*	0,038±0,003	0,040±0,003*	0,045±0,003*	0,045±0,005*	0,044±0,005*	0,046±0,005*	0,06±0,006	0,06±0,005
СН50, %	50,2±3,11	54,3±5,05	49,9±5,65	58,6±4,04	58,6±4,04	55,9±11,01	56,8±4,53	56,8±4,74	60,1±5,16	59,9±5,92
IgE, ME	47,3±7,62	59,6±11,62	132,1±28,9*	253,0±41,1	296,0±46,7	275,4±49,07	342,1±44,70*	404,2±33,12*	498,7±69,30	472,8±118,0

* Р < 0,05

Этап возрастного прироста концентрации IgA между 1—3 и 4—6 годами нивелировался и уровень взрослого достигался между 7—10 и 11 — 14 годами. В возрасте 4—6 лет выявлялась достоверная разница в содержании IgA у детей с АД и у здоровых, связанная с пролонгированием созревания системы синтеза IgA у детей с аллергической патологией.

Этапы, связанные с метаболизмом материнских IgG, имели место и у детей с АД. Так, их содержание снижалось со 2-й недели жизни (Р <0,05), а также в возрасте 13—30 дней и 1—3 месяцев жизни (Р <0,05). Наиболее низкая концентрация IgG была обнаружена в 6—12 месяцев, однако в дальнейшем возникал дефект продукции IgG. Достоверно более низкое содержание IgG по сравнению с таковым у здоровых наблюдалось во всех возрастных группах, начиная со 2-го полугодия жизни (Р <0,05). При изучении этапов онтогенеза образования IgG у детей с АД установлена достоверная разница в следующие периоды: от 4—6 до 6—12 месяцев, от 6—12 месяцев до 1—3 лет, от 1—3 до 4—6 лет жизни, однако нормальный уровень продукции IgG антител не достигался. Отмеченные особенности синтеза IgG могут быть связаны с нарушением конечных этапов дифференцировки В-лимфоцитов.

Повышение продукции IgM выявлено во всех возрастных группах детей с АД по сравнению с таковым у здоровых (Р <0,05). Ранний характер активации первичного иммунного ответа с гиперпродукцией IgM предполагает врожденный характер нарушений в системе гуморального иммунитета. Онтогенез синтеза IgM носит сохранный характер на фоне гиперпродукции. Так, достоверная разница была отмечена для следующих возрастных групп: 2-я неделя жизни — 13—30 дней, 13—30 дней — 1—3 месяца, от 1—3 до 4—6 месяцев, от 1—3 до 4—6 лет, от 4—6 до 7—10 лет (Р <0,05). Со 2-го полугодия и до школьного возраста уровень IgM был в пределах от 2,94 до 3,89 г/л. Нарастание синтеза IgM в дошкольном и школьном возрасте может быть обусловлено не только увеличением спектра значимых аллергенов в развитии заболевания, но и генетически детерминированным нарушением переключения гуморальных реакций иммунного ответа.

Содержание IgE было повышено у больных с АД во всех возрастных группах по сравнению с таковым у здоровых (Р <0,05). Гипер-продуктивный характер синтеза IgE отмечен с возраста 1—3 месяцев жизни (Р <0,05). У детей 1—2-й недели жизни уровень IgE был таким же, как и у здоровых детей более старшего возраста (до 100 ME). Достоверное увеличение содержания IgE у детей с АД отмечалось в следующие возрастные периоды: 13—30 дней жизни — 1—3 месяца, от 1—3 лет до 4—6 лет, от 4—6 до 7—10 лет (Р <0,05).

Изменение содержания ЦИК было выявлено у детей во всех группах (Р <0,05). Достоверное повышение содержания ЦИК у больных отмечено в следующих группах: 2-я неделя жизни — 13— 30 дней, от 1—3 до 4—6 месяцев, от 4— 6 до 6—12 месяцев, от 6—12 месяцев до 1—3 лет, от 1—3 до 4—6 лет, от 4—6 до 7—10 лет (Р <0,05). У детей раннего возраста с АД уровень ЦИК соответствовал их уровню у здоровых детей старшего возраста. Однако достоверная разница между содержанием ЦИК у больных свидетельствовала об их ранней гиперпродукции при АД.

При корреляционном анализе были выявлены достоверные связи между уровнями ЦИК и IgM (Р <0,05) у больных всех возрастных групп, между содержанием ЦИК и IgE начиная с 13—30 дней жизни (Р <0,05).

Исследование активности комплемента у детей с АД показало, что она снижается по сравнению с таковой у здоровых только в возрасте 11 — 14 лет (Р <0,05), что свидетельствует о возможном участии в старшем школьном возрасте в развитии АД не только атопического типа аллергических реакций, но и иммунокомплексного их варианта. Так, изучение становления гуморального иммунитета при АД у детей позволило выделить следующие возрастные диагностические маркеры:

• на 1-й—2-й неделе жизни — обнаружение IgM антител, уровень IgE, равный 40 ME и выше, содержание ЦИК более 0,011 ед. опт. пл.;
• от 13 дней до 3 месяцев — уровень IgM, характерный для здоровых детей старшего возраста (1,93—2,7 г/л), содержание IgE, равное 100 ME и выше, уровень ЦИК более 0,03 ед. опт. пл.;
• от 4 до 12 месяцев — гипер-иммуноглобулинемия М, повышение содержания IgE более 100 ME, уровень ЦИК, равный 0,045 ед. опт. пл. и выше, резкий иммунологический провал IgG до 5,79 г/л;
• от одного года до 3 лет — гипериммуноглобулинемия М и Е, уровень ЦИК более 0,045 ед. опт. пл. гипоглобулинемия G;
• от 4 до 6 лет — гипериммуноглобулинемия М и Е, уровень ЦИК более 0,045 ед. опт. пл., гипоглобулинемия G и А;
• от 7 до 10 лет — гипериммуноглобулинемия М и Е, уровень ЦИК, равный 0,06 ед. опт. пл. и выше, гипоиммуноглобулинемия G;
• от 11 до 14 лет — гипериммуноглобулинемия М и Е, гипоиммуноглобулинемия G, уровень ЦИК, равный 0,06 ед. оп. плотн. и выше на фоне гипокомплементемии.

Выявленные особенности онтогенеза гуморального иммунитета у детей с АД могут быть использованы как для прогнозирования типов реагирования, так и для оценки степени нарушения иммунного статуса у детей с данной патологией.