The relationship between humoral antibacterial immunity and oxygen-dependent metabolism of neutrophils in young children with various types of bronchitis

Full Text

Раскрытию патогенеза острого обструктивного бронхита у детей раннего возраста посвящены многочисленные исследования. Имеется достаточное количество работ, в которых изолированно рассматривалось состояние нейтрофильного опсонофагоцитоза и иммунитета. Однако в литературе мы не встретили данных об участии в патогенезе данного заболевания нейтрофильного опсонофагоцитоза как единой защитной системы организма, хотя опсонофагоцитарные реакции играют ведущую роль в формировании и течении воспалительных процессов в организме [1, 3]. Именно стабильность работы этой системы предупреждает развитие патологического процесса и сохраняет здоровье.

Воспаление бронхов является отражением абсолютной или относительной функциональной недостаточности системы нейтрофильного опсонофагоцитоза [3]. Эта недостаточность может быть связана с изменением как реактивности фагоцитов, так и уровня опсонинов, среди которых ведущая роль принадлежит антибактериальным антителам. Будучи специфическими опсонинами, антитела многократно усиливают эффект неспецифических опсонинов [4]. Уровень последних же в периоде, предшествующем болезни, меняется в незначительных пределах и в возникновении такой патологии, как острый обструктивный бронхит, существенной роли не играет. Исключение составляют пациенты, у которых возникновению острого обструктивного бронхита предшествовала другая патология, приведшая к снижению концентрации неспецифических опсонинов. Теоретически могут встречаться ситуации, для которых характерна низкая реактивность опсонофагоцитоза, но при этом по отдельности активность обеих составляющих этой системы может оставаться в пределах нормы или даже ее превышать.

Мы решили изучить взаимосвязь реактивности кислородзависимого метаболизма нейтрофилов и опсонической активности периферической крови в динамике острого обструктивного бронхита у детей раннего возраста, а также оценить значение в патогенезе изучаемой патологии возможных нарушений опсонофагоцитарных реакций и их глубину.

Под наблюдением находились 80 детей в возрасте от одного месяца до 4 лет: 27 — с острым бронхитом (ОБ), 23 — с острым обструктивным бронхитом (ООБ), 19 — с рецидивирующим обструктивным бронхитом (РОБ), 11 — с бронхиальной астмой (БА). Контрольную группу составили 23 условно здоровых ребенка того же возраста. Включение в исследование детей, страдающих бронхиальной астмой, было обусловлено существенным сходством клинической картины обструктивного бронхита, особенно при его рецидивирующем характере течения, и приступного периода бронхиальной астмы [5].

Напряженность кислородзависимого метаболизма нейтрофилов изучали методом люминолзависимой хемилюминесценции (ЛЗХЛ). Материалом для исследования служила капиллярная кровь, которую брали утром натощак. Реакции осуществляли в двух вариантах — спонтанном и индуцированном. Спонтанная ЛЗХЛ (СЛЗХЛ) позволяла оценить эндогенную активацию полиморфноядерных лейкоцитов в организме пациента и признаки дестабилизации их функциональной активности. Реакцию, как правило, регистрировали в виде изолинии. Индуцированную ЛЗХЛ (ИЛЗХЛ) проводили с использованием опсонизированного зимозана. В целом она отражала потенциальные ресурсы пула циркулирующих нейтрофильных гранулоцитов, их способность к мобилизации и адаптационные возможности. Результаты оценивали общепринятым способом — количество импульсов на изолинии без стимулятора (СЛЗХЛ) и количество импульсов на высоте пика со стимулятором (ИЛЗХЛ). Для более точной оценки показателей ЛЗХЛ производили пересчет показателей ИЛЗХЛ на 1000 полиморфноядерных нейтрофилов.

Кроме того, изучали напряженность гуморального антибактериального иммунитета к антигенам Streptococcus pneumoniae, Hemofylus influenzae, липополисахариду E.coli 014, Pseudomonas aeruginosa, Proteus mirabilis, A Staphylococcus aureus, Candida albicans, а также к гликолипиду A RE 595 мутанта S. Minnesota (эндотоксину) как естественному фактору, регулирующему иммунои антитело генез [6]. Концентрацию АТ в сыворотке крови определяли твердофазным иммуноферментным методом. Результаты выражали в микрограммах белка АТ на миллилитр сыворотки крови.

Показатели СЛЗХЛ периферической крови, представленные в табл. 1, свидетельствуют о наличии существенных отличий в состоянии кислородзависимого метаболизма нейтрофильных гранулоцитов при различных вариантах бронхитов, с одной стороны, и бронхиальной астме — с другой. В обоих случаях эти показатели были значительно выше контрольных величин, что указывало на наличие эндогенной активации полиморфноядерных лейкоцитов. При бронхитах к моменту клинического выздоровления уровень СЛЗХЛ был ниже нормы. При бронхиальной астме показатели СЛЗХЛ также имели тенденцию к снижению, однако к моменту купирования приступа продолжали превышать контрольные величины в 2 раза.

Потенциальные биоцидные ресурсы циркулирующего пула нейтрофильных гранулоцитов значительно различались при разных клинических вариантах бронхитов. Так, при остром бронхите адаптационные возможности организма и нейтрофилов были не истощены и в ответ на развитие воспалительного процесса в бронхиальном дереве способность полиморфноядерных лейкоцитов к киллингу этиологического фактора возрастала, о чем свидетельствовало повышение уровня ИЛЗХЛ в разгаре болезни по сравнению с контрольным в 2 раза. К моменту выздоровления он восстанавливался до нормы.

 

Таблица 1

Показатели люминолзависимой хемилюминесценции у детей раннего возраста с различными формами бронхита

Нозология	Спонтанная ЛЗХЛ, имп/мин		Индуцированная ЛЗХЛ, имп/мин/1000 ПМНЛ
	до лечения	после лечения	до лечения	после лечения
ОБ ООБ РОБ БА Здоровые	1132,3±45,1                 469,2±40,3 1135,7±45,2                 463,8±46,2 1152,4±49,5                 471,7±48,6 3904.6+164.1               1436.7+141.6 625,3±44,1		139,5±35,4                62,6±13,4 21,0±5,4                  67,6±14,2 81,6±16,7                  33,7±6,6 64.0+37.0                 24.2+17.1 69,4±14,6

 

Таблица 2

Концентрация антител в сыворотке крови у детей с различными вариантами бронхитов, мкг/мл

Нозология	ГЛ 11	Е. coli	Р. aeruginosa	Р. mirabilis	С. albicans	S. aureus	S. pneumoniae	11. influenzae
ОБ	10,9±1,6**	4,5±0,1	2,8±0,4	8,0±1,7	3,7±0,5	5,3±0,9	2,8±0,3	2,0±0,2
ООБ	12,7±1,9***	6,1±1,1*	2,9±0,4	13,1±2,5**	4,2±0,5*	5,5±1,5	2,1±0,2	2,1±2,2
РОБ	18,4±2,7***	16,2±3,0***	2,4±0,2	9,8±1,6*	4,6±0,5*	6,4± 1,4	1,9±0,2	2,0±0,2
БА	17,4±2,9***	15,1 ±4,2**	3,9±0,9	23,5±4,1***	7,3±0,9***	11,3±2,1**	4,1 ±0,5**	3,3±0,8
Здоровые	5,2±0,4	3,3±0,2	2,8±0,2	5,6±0,3	3,2±0,2	4,0±0,4	2,3±0,2	2,3±0,2

* Р < 0,05, ** Р < 0,01, *** Р < 0,001 — по сравнению с контролем.

 

Для острого обструктивного бронхита были характерны изначально низкие показатели кислородзависимого метаболизма нейтрофильных гранулоцитов с их восстановлением до нормы к моменту выздоровления. При рецидивирующем обструктивном бронхите и бронхиальной астме уровень ИЛЗХЛ в остром периоде болезни не отличался от контрольного, но к моменту стихания клинических проявлений он снижался в 2,5—3 раза.

Наряду с показателями реактивной хемилюминесценции нами были изучены концентрации антител к антигенам Streptococcus pneumoniae, Hemofylus influenzae, липополисахариду E.coli 014, Pseudomonas aeruginosa, Proteus mirabilis, A Staphylococcus aureus, Candida albicans, а также к гликолипиду A RE 595 мутанта S. Minnesota (эндотоксину). При анализе показателей гуморального антибактериального иммунитета к 8 изученным антигенам у пациентов с острым бронхитом регистрировалось существенное повышение уровня антител только к гликолипиду (табл. 2). При обструктивных вариантах бронхита концентрация антител существенно возрастала к 4 из 8 изученных антигенов, причем все они были представителями кишечной микрофлоры. При бронхиальной астме гуморальный иммунитет оказался еще более напряженным, о чем свидетельствовала регистрация высоких концентраций антител практически ко всем изученным нами антигенам. В то же время мы не выявили существенного отличия от контроля уровня антител к S. pneumoniae и Н. influenzae у больных с различными вариантами бронхита.

 

Таблица 3

Распределение пациентов по степени естественной иммунизации, %

Нозология	Всего обследовано	Число пациентов, у которых обнаружено повышение концентрации антибактериальных антител, %
		3—4 антигена	5-6 антигенов	7-8 антигенов
ОБ	27	29,4	0	0
ООБ	23	34,8	13,0	0
РОБ	19	42,1	21,1	0
БА	11	0	72,7	27,3

 

В ходе исследования был обнаружен феномен естественной полииммунизации, когда у одного и того же больного регистрировался высокий уровень специфических антител одновременно к трем и более антигенам. Мы решили более тщательно проанализировать андивидуальные показатели напряженности гуморального антибактериального иммунитета и выявить степень иммунизации обследованных детей в зависимости от характера воспалительного процесса в бронхиальном дереве. Как видно из табл.3, при остром бронхите данный феномен регистрировался у 29,4% детей из общего числа обследованных данной группы. Повышенный по сравнению с контролем уровень антител выявлялся к 3—4 антигенам представителей кишечной микрофлоры, из которых чаще всего встречались гликолипид и Р. mirabilis. Удельный вес детей с полииммунизацией при остром обструктивном бронхите возрастал по сравнению с острым бронхитом в 1,5 раза, причем у 34,8% детей был высокий уровень антител к 3—4 антигенам, а у 13,0% — к 5—6 антигенам. Как и в предыдущей группе, это были антигены кишечной микрофлоры, из которых чаще всего регистрировались гликолипид, липополисахарид E.coli, Pr. mirabilis и С. albicans. При рецидивирующем характере обструктивного бронхита ситуация была в целом та же, что и при остром обструктивном бронхите, однако процент детей с полииммунизацией при данном варианте бронхита достигал 63,2% от числа обследованных в этой группе, причем с высоким уровнем антител как к 3—4, так и к 5—6 антигенам. При бронхиальной астме феномен полииммунизации был характерен для всех обследованных указанной группы, при этом у большинства детей был высокий уровень антител к 5—6 антигенам, а у части из них — даже к 7—8 антигенам.

Сопоставив данные, полученные при исследовании кислородзависимого метаболизма нейтрофилов и напряженности гуморального антибактериального иммунитета, мы обратили внимание на то, что у детей с феноменом полииммунизации, то есть имевших повышенную концентрацию антибактериальных антител к 3—4 и более антигенам, уровень спонтанной ЛЗХЛ в периоде разгара болезни был выше 1000 имп/мин. Нам не удалось выявить взаимозависимости между количеством и составом антигенов, к которым регистрировался высокий по сравнению с контролем уровень антител, и степенью повышения показателей СЛЗХЛ в периоде разгара клинических проявлений болезни.

Таким образом, представленные результаты свидетельствуют о взаимосвязи между кислородзависимым метаболизмом полиморфноядерных лейкоцитов и естественной полииммунизацией в зависимости от генеза патологического процесса в бронхиальном дереве. Острый воспалительный процесс протекает с мобилизацией функционального резерва нейтрофилов. В тех же случаях, когда клиника бронхита сопровождается наличием бронхообструктивного синдрома, он снижается, достигая минимальных величин при рецидивирующем течении обструктивного бронхита.

About the authors

V. Yu. Delyan

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

N. A. Safina

Email: info@eco-vector.com
Russian Federation

O. I. Pikuza

Email: info@eco-vector.com
Russian Federation

O. A. Platonov

Email: info@eco-vector.com
Russian Federation

O. D. Zinkevich

Email: info@eco-vector.com
Russian Federation

E. I. Ado

Email: info@eco-vector.com
Russian Federation

References

Supplementary files