Concentration of antimicrobic antibodies in children with diabetes mellitus of the 1st type

Full Text

Сахарный диабет (СД) 1 типа (инсулинзависимый) в настоящее время рассматривается как аутоиммунное заболевание с деструкцией ß-клеток поджелудочной железы, развивающееся при наличии генетической предрасположенности и факторов внешней среды [7]. В детском возрасте СД характеризуется тяжестью, лабильностью течения, развитием осложнений, которые приводят в дальнейшем к инвалидизации больных в наиболее активном периоде их жизни. Развитие таких состояний во многом обусловлено изменениями иммунологической реактивности организма [5]. Исследователями отмечены многосторонние нарушения в желудочно-кишечном тракте при СД [1]. Генез этих нарушений окончательно не уточнен. Большинство авторов ведущим патогенетическим механизмом гастроэнтерологических нарушений признают диабетическую висцеральную нейропатию. Исследователями также отмечены изменения микробиоценоза кишечника. Так, по данным разных авторов, дисбактериоз выявляется у 87—100 % детей с СД 1 типа [4]. Микрофлора кишечника детей, страдающих СД, характеризуется нарушением как количественного, так и качественного состава компонентов, увеличением условно-патогенной и наличием патогенной микрофлоры [2].

Одной из функций нормальной микрофлоры кишечника является участие в формировании иммунологической реактивности организма, поэтому с учетом установленной тесной взаимосвязи между состоянием иммунной системы и микробиоценозом кишечника можно предположить, что нарушение иммуного и микробиологического статуса является одной из эндогенных причин, определяющих течение СД. Кишечник служит естественным резервуаром грамотрицательной флоры. Самообновление пула микрофлоры обусловливает освобождение биологически активного соединения эндотоксина, который выступает структурным компонентом наружной мембраны всех грамотрицательных микроорганизмов. Кроме того, небольшое количество эндотоксина может освобождаться и живыми грамотрицательными бактериями, что в условиях многочисленности популяции E.coli создает достаточно высокую концентрацию эндотоксина в системном кровотоке. Принято считать, что при физиологических концентрациях эндотоксина реализуется его иммуномодуляторный эффект, при высоких — токсический [6] Возможно, при СД организм использует свои резервные возможности путем увеличения всего спектра антител, в том числе противомикробных. Это может быть достигнуто за счет дополнительного поступления эндотоксина грамотрицательных бактерий в кровоток и активации иммунитета.

С этих позиций представляет интерес изучение напряженности гуморального антибактериального и антиэндотоксинового иммунитета при СД 1 типа у детей.

В настоящее время установлено, что уровень антител к гликолипиду Salmonella minnesota (RE-595), несущему антигенную детерминанту против большинства липополисахаридов (эндотоксинов) грамотрицательных бактерий, является маркерным показателем, отражающим состояние иммунологической резистентности организма на фоне развития эндотоксинемии [8]. Считается, что кишечная микрофлора — основной источник эндотоксина, и на фоне дисбиотических процессов, при нарушении проницаемости слизистой кишечника и детоксикационной функции печени, развивается эндотоксинемия со всеми вытекающими отсюда последствиями. В этой связи концентрация антиэндотоксиновых и E.coli антител отражает степень иммунологической защиты организма, эти показатели могут быть использованы в диагностике и для прогнозирования протекания патологического процесса.

В отечественной и зарубежной литературе отсутствуют материалы по изучению напряженности специфического гуморального антибактериального и антиэндотоксинового иммунитета при СД.

Целью настоящего исследования было изучение этого явления с учетом возможности участия грамотрицательной микрофлоры кишечника и производимого ею эндотоксина в развитии многих патологических нарушений в различных органах и системах. Концентрацию антител определяли у 121 ребенка, больного СД 1 типа.

Обследованные были разделены по степени компенсации СД при поступлении на 3 группы. Критериями компенсации являются уровни глюкозы крови натощак и в течение дня, сахара в моче, отсутствие тяжелых гипогликемий и эпизодов кетоацидоза, нормальные темпы физического и полового развития. В 1-ю группу вошли 28 детей с компенсированной формой заболевания: 13 (46,3 %) мальчиков и 15 (53,7%) девочек в возрасте от 2 лет 9 месяцев до 15 лет 6 месяцев. Длительность болезни варьировала от одного месяца до 5 лет. Поздние сосудистые осложнения были диагностированы у 5 (17,8 %) обследованных (у 4 - ретинопатия и у одного - катаракта). У 11 детей диабету сопутствовал диффузный нетоксический зоб 1—2 степени (39,2 %), у 10 (35,7 %) - дискинезия желчевыводящих путей (ДЖВП), у 3 (10,7 %) - дисметаболическая нефропатия, у 1 (3,6 %) - функциональная кардиопатия.

Во 2-ю группу вошли 45 детей с субкомпенсированным СД: 21 (46,7%) мальчик и 24 (53,3%) девочки в возрасте от 3 лет до 15 лет 8 месяцев. Длительность заболевания — от одного месяца до 10 лет. 12 детей были обследованы однократно, 33 - в динамике. Поздние сосудистые осложнения были у 17 (37,7 %) детей: ретинопатия - у 14, катаракта - у 2, гепатоз — у одного, нефропатия — у одного. У 21 (46,6%) обследованного диагностирован диффузный нетоксический зоб 1-2 степени, у 26 (57,7%) - ДЖВП, у 17 (37,7%) - дисметаболическая нефропатия, у 2 (4,4%) — функциональная кардиопатия, у одного (2,2%) - киста мозга, у одного (2,2%) - ВСД.

В 3-ю группу включены 48 детей с декомпенсированным диабетом ВСД: 23 (47,9%) мальчика и 25 (52,1 %) девочек в возрасте от одного года 2 месяцев до 15 лет 9 месяцев. 39 обследованы однократно, 9 - в динамике. Сосудистые осложнения имели место у 27 (56,2%) обследованных: ретинопатия — у 21, катаракта - у 7, гепатоз — у 9, нефропатия — у 4, липоидный нефроз — у 2. Диффузный нетоксический зоб был диагностирован у 26 (54,2%) детей, ДЖВП — у 27 (56,3%), дисметаболическая нефропатия — у 13 (27,1%), функциональная кардиопатия — у 3 (6,3%).

Первое исследование проводили при госпитализации, второе — на фоне лечения, третье — перед выпиской из стационара. Все дети с целью компенсации основного патологического процесса получали дието- и инсулинотерапию. Фармакологическая коррекция включала витамины, гепатопротекторы, ангиопротекторы, гиполипидемические препараты. Контролем служили показатели титров антител у 18 здоровых детей: у 8 (44,4 %) девочек и у 10 (55,6 %) мальчиков в возрасте от 3 до 14 лет.

О напряженности антибактериального гуморального иммунитета судили по концентрации антител к антигенам Е. Coli, Pseudomonas aeruginosa, Proteus mirabilis, а также к гликолипиду Salmonella minnesota (RE —595) методом твердой фазного иммуноферментного анализа [3]. Для сенсибилизации планшетов в качестве антигенов использовали комплексные препараты, полученные путем ультразвуковой дезинтеграции соответствующих микроорганизмов. Антигены в концентрации от 5 до 12 мкг/мл растворяли в 0,01 М бикарбонатном буфере (pH 9,6) и вносили в лунки планшета в объеме 220 мкл. После 18-часовой инкубации при 4°С планшеты промывали, блокировали 1% альбумином человека в течение одного часа, снова промывали, высушивали на воздухе и использовали в течение 4—5 месяцев.

Образцы исследуемых сывороток разводили в забуференном фосфатами физиологическом растворе (pH 7,2— 7,4) с 0,05% Твин-80 в 40 раз и инкубировали в планшетах один час при 37°С. После промывания связавшиеся антитела выявляли конъюгатом белка А с J пероксидазой хрена.

Хромогенную реакцию проводили с применением ортофенилендиамина в цитратном буфере (pH 5,0 ). Концентрацию антител в сыворотке рассчитывали по калибровочной кривой. В качестве калибратора использовали пул сывороток от 120 здоровых доноров с известным содержанием антител к исследуемым антигенам.

Для статистической обработки данных использовали программу SPSS Windows. Полученные результаты приведены в таблице.

Исследования показали (см. табл.), что независимо от степени компенсации и сроков обследования наблюдается повышение (Р<0,05) уровня антител к гликолипиду (ГЛП) Salmonella minnesota ( RE-595). Концентрация антител во всех группах была сопоставима (Р<0,05) с контрольными значениями, за исключением исходного показателя у детей с декомпенсацией заболевания.

Перед выпиской наметилась тенденция (Р<0,01) зависимости уровней антител от степени компенсации (11,6±1,4 - 13,9±2,0 и 18,4 ±4,0).

Анализ концентрации Е.coli-антител выявил аналогичные с антителами к ГЛП изменения — повышение их концентрации по сравнению с контролем (Р<0,05), за исключением исходного показателя у детей с декомпенсацией заболевания.

Установлено, что для СД характерно Повышение концентрации антиэндотоксиновых антител, которое сохраняется после нормализации метаболических изменений основного заболевания. В то же время на высоте декомпенсации превышение контрольных значений не было значительным по сравнению с другими. Поэтому даже с учетом последующего возрастания напряженности антиэндотоксинового иммунитета у больных этой группы можно констатировать снижение резистентности организма, в частности функциональной активности иммунитета.

Установленный впервые факт повышения концентрации ГЛП и E.coli-антител у детей с сахарным диабетом 1 типа обусловлен, вероятнее всего, избыточным поступлением эндотоксина и является следствием проявления его иммуногенных свойств. Не исключается, что более низкие показатели антиэндотоксиновых антител при декомпенсации связаны со сниженной резистентностью организма. Независимо от тяжести патологического процесса могут встречаться как пониженные, так и повышенные значения показателей ГЛП и E.coli антител, что свидетельствует об индивидуальных особенностях больных и указывает на необходимость дифференцированного к ним подхода. В то же время общая тенденция изменения напряженности антиэндотоксинового иммунитета при СД очевидна и безусловно требует проведения соответствующей коррекции в целях устранения как причины активации иммунитета, так и выявленных нарушений.

Состояние антиэндотоксинового иммунитета, по мнению ряда авторов, отражает степень общей иммунологической реактивности организма, однако в наших исследованиях высокие уровни антител к ГЛП и E.coli не всегда сочетались с высоким уровнем антител к микробам других классов. Так, исследования концентрации антител к Ps.aeruginosa не выявили достоверных различий от степени компенсации при госпитализации. Однако после лечения установлено повышение уровня антител в группе компенсированного и декомпенсированного диабета (Р<0,05). Показатели титров антител к Pr. mirabilis были повышены (Р<0,05) при компенсированном и субкомпенсированном СД как при поступлении, так и при выписке из стационара.

Таким образом, впервые выявленные изменения концентрации противомикробных антител при СД 1 типа у детей могут быть следствием эндотоксинемии, проявлением адаптационных механизмов, дисбиотических процессов, нарушений слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта и микроциркуляции, снижения антитоксической функции печени на фоне основного патологического процесса. В пользу данного обстоятельства свидетельствует тот факт, что установленные изменения имели место при различной степени компенсации заболевания.

About the authors

I. M. Filimonova

Author for correspondence.
Email: info@eco-vector.com
Russian Federation

L. M. Sultanova

Email: info@eco-vector.com
Russian Federation

References

Supplementary files