Состояние иммунной системы у больных с острым коронарным синдромом в зависимости от инфицирования Chl. pneumoniae.

Интерес к Chl. pneumoniae как возможному фактору риска развития атеросклеротического процесса возник после опубликования результатов исследования, в котором была выявлена высокая частота выявления повышенных титров антител к этому микроорганизму у больных c ишемической болезнью сердца (ИБС) [14]. При обследовании высокие титры IgG антител определялись у 68 % больных с инфарктом миокарда (ИМ), у 50 % больных со стабильной стенокардией и лишь у 7 % лиц контрольной группы. Поводом к интенсивному поиску связи ИБС с бактериальной инфекцией послужили данные о росте числа сердечно-сосудистых заболеваний после эпидемии респираторного хламидиоза в 1967 г. в Сиэтле и в 1978 г. в Финляндии. Одновременно проводили исследования по идентификации Chl. pneumoniae в качестве самостоятельного вида хламидий.

Chl. pneumoniae – грамотрицательная облигатная внутриклеточная бактерия. Впервые выделена в 1965 г. на Тайване. В 1986 г. была установлена роль данного микроорганизма в качестве возбудителя острых респираторных заболеваний, в связи с чем он получил сокращенное название TWAR (Taiwan acute respiratory). Chl. pneumoniae может существовать в трех формах: в виде элементарного тельца (ЭТ), ретикулярного тельца (РТ) и персистирующего тельца (ПТ). ЭТ является инфицирующей формой с низкой метаболической активностью, которая, попадая через дыхательные пути, может внедряться в эндотелиальные клетки, нейтрофильные гранулоциты (НГ) и моноциты организма хозяина. После проникновения в клетку хозяина путем фагоцитоза ЭТ внутри вакуолей превращаются в РТ – вегетативную форму, которая находится только внутри клеток, метаболически активна, способна к делению, неинфекционна, но через 20–30 ч после проникновения хламидии в клетку РТ снова трансформируются в ЭТ. Последние высвобождаются из клетки путем разрыва клеточной стенки и, в конечном счете, лизиса клетки, начиная тем самым новый жизненный путь. ПТ – метаболически неактивная форма. Они очень сходны морфологически с L-формами бактерий и, как правило, образуются под влиянием традиционных трансформирующих агентов – пенициллина, сульфаниламидов и других химиопрепаратов, не способных обеспечить гибель хламидий. Персистенция подразумевает долговременную ассоциацию хламидий с клеткой-хозяином, при этом хламидийные клетки находятся в жизнеспособном состоянии, но культурально не выявляются. ПТ нечувствительны к воздействию иммунной системы и антибиотиков. Однако возбудитель в покое сохраняет способность возобновить активный рост и процесс реорганизации в инфекционные формы [3, 4].

Chl. pneumoniae, изначально попадая в респираторный тракт, захватывается НГ и макрофагами через СD 14 (рецептор для липополисахарида (ЛПС) и эндотоксина бактерий) и с током крови разносится по организму [9]. Прежде всего, Chl. pneumoniae непосредственно поражает эндотелиальные клетки, так как она обладает способностью образовывать колонии в стенке эндотелия, вызывает пролиферацию гладкомышечных клеток за счет ингибиции р53 (гена, являющегося центральным компонентом системы контроля за апоптозом) и стимуляции местного воспаления. Комплекс СD14-ЛПС обладает цитотоксическим действием и через toll-like рецепторы, экспрессирующиеся как на НГ, макрофагах, кардиомиоцитах, эндотелиоцитах, гладкомышечных клетках, инициирует каскад биохимических реакций, приводящий либо к активации, либо к апоптозу клеток. Это сопровождается повреждением стенки сосуда и запуском иммунной реакции с высвобождением цитокинов и синтезом протромботических факторов, что может привести к инициации атеросклеротического повреждения и/или дестабилизации уже имеющейся атеросклеротической бляшки. Помимо этого, ЛПС бактерий образует с антителами макроорганизма циркулирующие иммунные комплексы (ЦИК), которые депонируются в стенке сосуда, также вызывая местное воспаление и прокоагулянтные изменения [4, 13, 15].

Клетки, инфицированные Chl. pneumoniae, характеризуются усиленной способностью продуцировать провоспалительные цитокины и хемокины, привлекая новые популяции лейкоцитов, что патогенетически значимо при остром коронарном синдроме (ОКС) [4]. Более того, фагоцитирующие клетки выделяют токсичные кислородные радикалы, которые, прежде всего, направлены против возбудителя. Однако продукты "респираторного взрыва" не способны окончательно повредить "жесткую" клеточную стенку хламидий, и их основной "повреждающий удар" наносится по наружной мембране собственных клеток [3]. Помимо этого, Chl. pneumoniae индуцирует системное воспаление в макроорганизме за счет повышения уровня С-реактивного белка (СРБ), лейкоцитов, цитокинов, индуцирует классические факторы риска, снижая уровень липопротеинов высокой плотности, повышая содержание фибриногена и триглицеридов, индуцирует аутоиммунные реакции, спровоцированные БТШ-60 (как бактериальной природы, так и продуцируемого макроорганизмом в различных стрессовых ситуациях), под действием которого могут потенцироваться и все вышеуказанные процессы [11, 13, 16].

Поскольку связь хламидий с воспалением во многом реализуется через иммунологические механизмы, целью нашей работы было исследование состояния иммунной системы у больных с острым коронарным синдромом в зависимости от инфицирования Chl. pneumoniae.

Материал и методы

Обследованы (в первые часы поступления в стационар) 25 больных с нестабильной стенокардией, 17 больных с ИМ без зубца Q и 45 больных с ИМ с зубцом Q. Группу контроля составили практически здоровые лица (n=21).

Уровень антител к Chl. pneumoniae определяли методом иммуноферментного анализа (ИФА) при помощи тест-систем производства "Savyon Diagnostics" (Израиль).

Комплекс иммунологических исследований состоял из определения клеточных и гуморальных факторов периферической крови. Изучение клеточных факторов включало: 1) определение функционального состояния НГ – абсолютного количества НГ в периферической крови, экспрессии рецепторов адгезии CD11a, интенсивности апоптоза по экспрессии рецепторов CD95 и морфологическому учету количества клеток с внутриклеточными признаками апоптоза (НГ с ВКПА), уровня супероксиданиона (СОА), миелопероксидазы (МПО), каталазы и кислой фосфатазы (КФ) [5, 7]; 2) определение количества лимфоцитов, их субпопуляционный состав (CD3-Т-лимфоциты, CD4-Т-хелперы, CD8-Т-супрессоры, CD11а-рецепторы адгезии, CD16-натуральные киллеры, CD19-В-лимфоциты, CD40, CD95) при помощи моноклональных антител с учетом реакции на проточном цитофлюориметре, пролиферативной активности лимфоцитов в РБТЛ с ФГА; 3) определение методом ИФА способности мононуклеаров секретировать цитокины ((фактор некроза опухоли a (ФНО-a), интерлейкин(ИЛ)-6, -8, -10, g-интерферон). Состояние гуморальных факторов оценивали по уровню IgG, M, A (по Манчини), ЦИК (по Дигеону), СРБ и sCD40L, sICAM, sVCAM (метод ИФА).

Статистическую обработку данных проводили по программе "Microsoft Exсel". Достоверность различий рассчитывали по t-критерию Стьюдента.

Результаты и их обсуждение

В результате исследования антитела к Chl. pneumoniae выявлены только у 2 (10 %) лиц контрольной группы, у 12 (42 %) больных с нестабильной стенокардией (в титре 1,6±0,1), у 10 (59 %) больных с ИМ без зубца Q (в титре 1,5±0,1) и 29 (67 %) обследованных с ИМ с зубцом Q (в титре 1,9±0,1). Аналогичные статистические данные опубликованы и в других работах [14]. Поскольку у больных с нестабильным коронарным синдромом и с ИМ с зубцом Q изменения иммунологических факторов были однонаправленные и достоверных отличий мы не установили, представляем изучаемые показатели в одной группе – больных с ОКС.

Функциональное состояние НГ у больных с ОКС в целом описано нами ранее [6, 7]. Было показано, что метаболическая активность НГ у больных с ОКС крайне низкая, только способность клеток к адгезии и апоптозу повышалась по сравнению с показателями контрольной группы. Предполагаемых причин функциональной недостаточности НГ при ОКС приводится много, и вероятнее всего, это многофакторный процесс. Одной из возможных причин считают предшествующий дестабилизации инфекционный процесс. Однако известно, что при ОКС наблюдается высокий лейкоцитоз, преимущественно за счет повышения абсолютного количества НГ, что является крайне неблагоприятным фактором в течении заболевания. При пересчете показателей этой группы обследованных в абсолютные величины мы обнаружили значительное увеличение практически всех функциональных показателей НГ, что характеризует накопление деструктивного потенциала этих клеток.

Характеризуя функциональное состояние НГ в абсолютных величинах в зависимости от наличия хламидийной инфекции (ХИ), необходимо отметить, прежде всего, значительное увеличение абсолютного количества НГ у инфицированных лиц. Это обусловило увеличение практически всех показателей в 1,5– 3 раза. Кроме того, проведенный корреляционный анализ установил высокую зависимость всех изучаемых показателей инфицированных лиц от уровня антител к Chl. pneumoniae.

О том, что инфекционный процесс, в частности Chl. pneumoniae, индуцирует лейкоцитоз, упоминают многие авторы [3, 4, 13]. Проведенные нами исследования показали, что у больных с ХИ, несмотря на повышенную способность НГ к апоптозу (по количеству клеток CD95+ и клеток с морфологическими признаками апоптоза – НГ с ВКПА), в этой группе наблюдали значительное увеличение количества НГ без морфологических признаков апоптоза (НГ без ВКПА), то есть активных клеток, что, в конечном счете, свидетельствует о замедлении апоптоза НГ. Увеличение абсолютного количества НГ в периферической крови влечет за собой и накопление зарезервированного в них деструктивного материала. В эксперименте показано [17], что НГ захватывают Chl. pneumoniae, однако не убивают ее.

Chl. pneumoniae размножается в этих клетках и замедляет их спонтанный апоптоз, что связывают с уменьшением активности каспазы-3 в инфицированных клетках. Данные литературы свидетельствуют, что хламидии вырабатывают антилизосомальные ферменты, препятствуя перевариванию и тем самым резко снижая эффективность фагоцитоза. То есть фагоцитоз при ХИ является незавершенным и сопровождается крайне неблагоприятной разновидностью внутриклеточного паразитирования – рост хламидий в фагоцитирующих клетках приостанавливается в промежуточном состоянии на стадии между ЭТ и РТ. Образовавшиеся тельца способны продуцировать минимальные количества хламидийных структурных антигенов, но продолжают синтезировать и освобождать БТШ-60. Все это приводит к гибели фагоцитов или накоплению лейкоцитов с незавершенным фагоцитозом, которые, в свою очередь, выделяют в пораженный орган большое количество медиаторов воспаления, что и характерно для больных с ОКС [3, 4, 17].

НГ являются основными клетками, содержащими МПО, активности которой в последнее время в литературе уделяется особое внимание [10, 12]. МПО утилизирует атеропротекторный NО как субстрат, катализируя образование пероксинитрита ООNО, являющегося мощным окислителем. Тем самым МПО окисляет практически все компоненты комплекса холестерин липопротеидов низкой плотности (ХС ЛПНП): белки, липиды, холестерин. Именно это приводит к повышению захвата ХС ЛПНП макрофагами с последующим образованием пенистых клеток, нагруженных липидами. Окисленные формы ЛПНП являются предиктором острых коронарных событий даже после учета возраста, пола, курения и метаболического синдрома. Генетические исследования показали защитную роль дефицита МПО в развитии коронарогенных заболеваний. Устойчивость хламидий к фагоцитозу может свидетельствовать как о мощных механизмах подавления ими фагоцитарной системы, так и об изначальной несостоятельности ее у больных, которая и была описана нами ранее у больных с ОКС [6].

У неинфицированных больных с ОКС абсолютное количество НГ в периферической крови было умеренно повышено. Это обусловило достоверное повышение, хотя и значительно ниже, чем у инфицированных пациентов, только способности НГ к адгезии (CD11a) и апоптозу (CD95 и НГ с ВКПА) по сравнению с показателями контрольной группы. Ферментативная активность (уровень СОА, МПО и КФ) оставалась в пределах нормальных величин, как и количество НГ без ВКПА.

Функциональное состояние мононуклеаров больных с ОКС слабо отличается от показателей практически здоровых лиц, что было ранее представлено как в работах нашей лаборатории, так и в работах других авторов [7]. Наличие ХИ также существенно не меняет картину, отмечено только незначительное увеличение количества В-лимфоцитов у инфицированных лиц. Такое положение вещей связывают со слабой иммуногенностью хламидий и особенностями жизненного цикла возбудителя (внутри клетки), затрудняющими взаимодействие с ними иммунной системы, что не исключает возможных изменений на локальном уровне.

Цитокинпродуцирующая активность мононуклеаров у всех больных с ОКС характеризовалась повышенной секрецией ФНО-a и ИЛ-6 независимо от наличия инфекции. Уровень ИЛ-10 в супернатантах мононуклеаров у больных с ОКС не отличался от показателей здоровых лиц. Секреция g-интерферона у 70 % больных этой группы была очень низкой (у 20 % обследованных без ХИ, у 50 % – с ХИ). Интерферон-g – ключевой эффекторный цитокин, сдерживающий развитие ХИ. Он усиливает экспрессию фермента индоламин-2,3-деоксигеназы, что ведет к разрыву молекулы триптофана, необходимой для размножения хламидий. Кроме того, g-интерферон усиливает действие iNOS в макрофагах и эпителиальных клетках, что приводит к высвобождению оксида азота и бактерицидному эффекту [2]. Слабая секреция g-интерферона у больных с ОКС является предпосылкой развития ХИ.

Уровень секреции ИЛ-8, который является хемоаттрактантом для НГ, был высоким у 85 % больных с ОКС, а у больных с ХИ он был достоверно выше по сравнению с таковым в контрольной группе. При проведении корреляционного анализа установлена прямая взаимосвязь между уровнем ИЛ-8 и уровнем антител к хламидиям (r=0,4, р<0,05). Повышение уровня ИЛ-8 у больных с ХИ отмечают и другие авторы [17]. Этот цитокин не только привлекает НГ в очаг воспаления, но и обладает антиапоптическим эффектом, что мы и наблюдали у обследованных пациентов.

Полученные данные, характеризующие гуморальные факторы системного иммунитета, показали, что у больных с ОКС уровни иммуно-глобулинов всех классов практически не отличались от таковых у лиц контрольной группы, так же как и уровни sCD40L и sVCAM. Уровень sICAM – межклеточных молекул адгезии – был повышен только у больных с ХИ, о чем указывают и многие другие авторы [1, 13]. Достоверно высоким у всех обследованных этой группы был уровень ЦИК и очень высоким уровень СРБ сыворотки крови, которые не зависели от наличия ХИ в организме.

Мы проанализировали уровень СРБ на 10-е сутки пребывания больных в стационаре. Установлено, что у 70 % больных с ХИ уровень СРБ повысился еще больше (до (13,7±1,1) мг/л), и только у больных с исходно самыми высокими показателями, которые в среднем составили (13,3±1,6) мг/л, уровень СРБ снизился до (8,2±1,3) мг/л. В то же время у 65 % неинфицированных пациентов уровень СРБ к 10-м суткам снизился до (5,8±1,3) мг/мл. У остальных больных уровень СРБ, изначально составивший в среднем (5,1±1,3) мг/л, на 10-е сутки повысился до (13,1±3,1) мг/л. Отсутствие различий уровня СРБ в 1-е сутки пребывания в стационаре у инфицированных и неинфицированных больных объясняется, вероятно, тем, что некроз сердечной мышцы также является мощным стимулом для синтеза СРБ, который достигает максимальной концентрации уже через 36 ч после развития ИМ и коррелирует с динамикой уровня МВ-фракции креатинфосфокиназы и распространенностью патологического процесса. СРБ является независимым фактором риска развития осложнений ИМ – аневризмы левого желудочка, сердечной недостаточности и ранней кардиальной смерти [8]. Наши данные показали, что наличие в организме больных с ОКС хламидийной инфекции поддерживает воспаление и способно неблагоприятно сказаться на течении основного заболевания.

Выводы

Наличие хламидийной инфекции у больных с острым коронарным синдромом сопровождается выраженной иммуновоспалительной реакцией, обусловленной:

  • мобилизацией нейтрофильных гранулоцитов из костного мозга в периферическую кровь с увеличением зарезервированного в них деструктивного материала (миелопероксидазы, кислой фосфатазы) на фоне их исходной недостаточности;
  • высоким уровнем интерлейкина-8, являющегося хемоаттрактантом для нейтрофильных гранулоцитов и обладающим антиапоптическим эффектом для этих клеток, что ведет к накоплению неполноценных нейтрофильных гранулоцитов;
  • высоким уровнем молекул межклеточной адгезии, способствующих прикреплению и пенетрации воспалительных клеток сквозь стенку сосуда;
  • повышением уровня С-реактивного белка на 10-е сутки пребывания в стационаре.

У инфицированных и неинфицированных больных с острым коронарным синдромом не выявлено существенных изменений рецепторного аппарата лимфоцитов и их пролиферативной активности, за исключением незначительного повышения количества В-лимфоцитов, ответственных за антителообразование и являющихся антигенпредставляющими клетками.

У инфицированных и неинфицированных больных с острым коронарным синдромом не выявлено изменений некоторых факторов гуморального иммунитета – уровня иммуноглобулинов, циркулирующих иммунных комплексов, sCD40L.

Литература

1.Ватутин Н.Т., Чупина В.А. Инфекция как фактор развития атеросклероза и его осложнений // Кардиология. – 2000. – № 2. – С. 67-71.

2.Зайцева О.В., Щербакова М.Ю., Самсыгина Г.А. Хламидийная инфекция: новый взгляд на проблему // Терапевт. арх. – 2001. – № 11. – С. 35-39.

3.Лобзин Ю.В., Ляшенко Ю.И., Позняк А.Л. Хламидийная инфекция. – СПб: Фолиант, 2003. – 400 с.

4.Попонина Т.М., Кавешников В.С., Марков В.А., Карпов Р.С. Chlamydia pneumonia: связь с атеросклерозом и ишемической болезнью сердца // Кардиология. – 2001. – № 9. – С. 65-69.

5.Рыжкова Н.А. Особенности функционального состояния иммунокомпетентных клеток при остром коронарном синдроме // Імм. та аллерг. – 2006. – № 4. – С. 21-26.

6.Рыжкова Н.А., Гавриленко Т.И., Пархоменко А.Н. и др. Сравнительная характеристика функционального состояния нейтрофильных гранулоцитов у больных с различными формами ишемической болезни сердца. Часть 1. Относительные величины // Укр. кардіол. журн. – 2006. – № 5. – С. 30-34.

7.Рыжкова Н.А., Гавриленко Т.И., Пархоменко А.Н. и др. Сравнительная характеристика функционального состояния нейтрофильных гранулоцитов у больных с различными формами ишемической болезни сердца. Часть 2. Абсолютные величины // Укр. кардіол. журн. – 2006. – № 6. – С. 28-33.

8.Шахнович Р.М., Басинкевич А.Б. Маркеры воспаления и ОКС // Кардиология СНГ. – 2005. – Т. 3. – С. 58-66.

9.Gibbs R.G., Carey N., Davies A.H. Chlamydia pneumonia and vascular disease // Brit. J. Surg. – Vol. 85. – P. 1191-1197.

10.Holvoet P. Oxidized LDL and coronary heart disease // Acta Cardiology. – 2004. – Vol. 59. – P. 479-484.

11.Johnston S.C., Zhang H., Messina L.M. et al. Chlamydia pneumonia burden in carotid arteries is associated with upregulation of plaque interleukin-6 and elevated C-reactive protein in serum // Ather., Throm., Vask. Biology. – 2005. – Vol. 25. – P. 2648-2653.

12.Klebanoff J. Myeloperoxidase: friend and foe // J. Leukocyte Biol. – 2005. – Vol. 77. – P. 598-625.

13.Muhlestein J.B., Anderson J.L. Infections serology and athe-rosclerosis. How burdensome is the risk? // Circulation. – 2003. – Vol. 107. – P. 220-222.

14.Saikku P., Leinonen M., Mattila K. et al. Serological evidence of a novel Chlamydia, TWAR, with chronic coronary heart disease and acute myocardial infarction // Lancet. – 1988. – Vol. 2. – P. 983-986.

15.Vink A., Schoneveld A.H., Meer J.J. et al. In vivo evidence for a role of toll-like receptor 4 in the development of intimal lesions // Circulation. – 2002. – Vol. 106. – P. 1985-1990.

16.Xiao Q., Mandal K., Scheyy G. et al. Associaion of serum-so-luble heart shock protein 60 with carotid atherosclerosis // Stroke. – 2005. – Vol. 36. – P. 2571-2576.

17.Zandbergen G., Gieffers J., Kothe H. et al. Chl. pneumonia multiply in neutrophil granulocytes and delay their spontaneous apoptosis // J. Immunology. – 2004. – Vol. 172. – P. 1768-1776.

Н.А. Рыжкова, Т.И. Гавриленко, А.Н. Пархоменко, Л.В. Якушко, Я.М. Лутай, Н.В. Довгань.

Национальный научный центр "Институт кардиологии им. акад. Н.Д. Стражеско" АМН Украины, г. Киев.

Укркардіо




Наиболее просматриваемые статьи: