Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Провоспалительные цитокины в регуляции процессов воспаления и репарации

ВАК РФ 03.03.03, Иммунология

Автореферат диссертации по теме "Провоспалительные цитокины в регуляции процессов воспаления и репарации"

На правах рукописи

005058663

ВАРЮШИНА Елена Анатольевна

ПРОВОСПАЛИТЕЛЬНЫЕ ЦИТОКИНЫ В РЕГУЛЯЦИИ ПРОЦЕССОВ ВОСПАЛЕНИЯ И РЕПАРАЦИИ

03.03.03 — иммунология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

1 6 МАЙ ¿013

Санкт-Петербург 2012

005058663

Работа выполнена в Федеральном государственном унитарном предприяти «Государственный научно-исследовательский институт особо чистьь биопрепаратов» Федерального медико-биологического агентства, г. Саню-Петербург

Научные консультанты:

доктор медицинских наук, профессор Симбирцев Андрей Семенович доктор биологических наук Гудима Георгий Олегович

Официальные оппоненты: Ярилин Александр Александрович,

доктор медицинских наук, профессор, заведующий отделом клеточной иммунологии «ГНЦ Институт иммунологии ФМБА России;

Сапожников Александр Михайлович, доктор биологических наук, профессор, рук. лаборатории клеточных взаимодействий Института биоорганической химии им. академиков М.М.Шемякина и Ю.А.Овчинникова РАН;

Полевщиков Александр Витальевич, доктор биологических наук, профессор, заведующий кафедрой фундаментальной медицины Дальневосточного Федерального университета.

Ведущая организация: НИИ вакцин и сывороток им.И.И.Мечникова РАМН.

Защита диссертации состоится 27 марта 2013 г. в 14-00 часов н заседании Совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 208.017.01 в ФГБУ «ГНЦ Институт иммунологии» ФМБА России по адресу: 115478, Москва, Каширское шоссе, 24, корп. 2.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБУ «ГНЦ Институт иммунологии» ФМБА России.

Автореферат разослан « » 2013 года.

Ученый секретарь Совета по защите докторских и кандидатских диссертаций доктор медицинских наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Изучение роли провоспалительных цитокинов в иммунном и воспалительном ответе представляет собой важное направление современной иммунологии. Взаимодействия между различными типами клеток обеспечивают стабильность тканей организма в норме и определяют исход патологических процессов. Важную роль в поддержании нормального тканевого гомеостаза и при воспалении играют цитокины. Провоспалительные цитокины, такие как IL-1, IL-6 и TNF-a, продуцируются в ответ на внедрение патогенов и повреждение тканей, и стимулируют развитие местной воспалительной реакции, которая направлена на элиминацию патогена и заживление тканей (Dinarello С.А., 2000; Werner S., Grose R., 2003). IL-8 (СХС-хемокин) является основным хемоатграктантом для нейтрофилов, которые первыми появляются в очаге воспаления и отвечают за элиминацию микроорганизмов. В случае, когда местное воспаление неэффективно, эти медиаторы продуцируются в тканях в больших количествах, появляются в циркуляции и активируют острофазовый ответ или воспалительную реакцию. Именно поэтому пристальное внимание исследователей привлекает изучение роли провоспалительных цитокинов, прежде всего в регуляции развития местного воспалительного процесса, а затем и регенерации тканей.

Среди провоспалительных цитокинов важнейшим медиатором развития воспаления считается IL-1. Он обладает широким спектром биологической активности и стимулирует функции практически всех клеток, участвующих к защитных реакциях, включая клетки центральной нервной, эндокринной и гематопоэтической систем. Действие IL-1 может реализовываться как на системном, так и на местном уровне. Важная роль IL-1 в фазе воспаления подтверждается тем, что экспрессия мРНК и уровни продукции белков IL-la и IL-ip повышаются на ранних стадиях заживления ран (Grellner W., 2002; Sato Y., Ohshima Т., 2000). В связи с этим и первые проявления биологического действия IL-1 сводятся к активации местных защитных реакций. Экспериментальное введение IL-1 в кожу вызывает покраснение, отек и инфильтрацию тканей лейкоцитами. Поскольку практически все клетки организма имеют рецепторы к IL-1, этот цитокин очень быстро активирует практически все типы клеток, участвующих в формировании локальной воспалительной реакции.

Важные биологические функции IL-1 явились предпосылкой для его использования в качестве лекарственного препарата. Было предпринято несколько попыток использования IL-la и IL-ip для восстановления костномозгового кроветворения у раковых больных после высоких доз химиотерапии (Гершанович М.А. с соавт., 2000). Системное применение IL-1 в этих исследованиях имело положительное клиническое действие, но было ограниченным из-за побочных эффектов введения IL-1 у человека, поскольку терапевтическая доза и токсическая были близкими. Кроме того, IL-1 может

быть введен местно, непосредственно в воспалительный очаг, чтобы активировать местные защитные механизмы и избежать нежелательных проявлений острофазового ответа. Представляет большой интерес раскрытие возможных механизмов локального действия Ц,-1. В связи с этим, данная работа является актуальной и имеет не только теоретическое, но и практическое значение.

Цель работы:

Исследование механизмов регуляции цитокинами местных воспалительных процессов и заживления ран в экспериментальных моделях на животных и у человека.

Задачи работы:

1. Исследовать особенности продукции провоспалительных цитокинов при ряде гнойно-воспалительных процессов и их связь с функциональной активностью нейтрофилов и особенностями субпопуляционного состава лимфоцитов в периферической крови.

2. Методами иммуногистохимии исследовать продукцию провоспалительных цитокинов в слизистой оболочке желудка у детей с хроническими гастродуоденальными заболеваниями при инфекции Н.ру1оп.

3. Исследовать ранозаживляющее действие мазевой формы рекомбинантного 1Ь-ф человека на модели осложненных ран у мышей. Оценить параметры иммунитета животных при локальном применении мазевой формы 1Ь-ф. Провести ультраструктурный анализ формирования эпителия, оценить экспрессию белков плотных контактов окклюдина, ХО-\ и клаудина-1 иммуногистохимическими методами.

4. Изучить ранозаживляющее действие мазевой формы рекомбинантного 1Ь-1|3 человека у пациентов с длительно незаживающими ранами и трофическими язвами. Исследовать изменения цитологической картины и функциональной активности нейтрофильных гранулоцитов в раневом очаге под действием 1Ь-1 р.

5. Исследовать механизмы лечебного действия рекомбинантного 1Ь-1р человека при местном применении у больных с гнойно-воспалительными процессами, оценить его влияние на содержание цитокинов в очаге воспаления, на цитологическую картину и на сравнительную динамику показателей иммунитета в очаге воспаления и в периферической крови.

Научная новизна работы

В исследовании показано наличие взаимосвязей локальной продукции цитокинов 1Ь-1а, 1Ь-1р, 1Ь-8 и ЮТ-а с активностью воспаления, а также тяжестью заболевания у пациентов с гнойно-воспалительными заболеваниями (абсцессами легких, эмпиемой плевры, флегмонами ЧЛЛ). Впервые установлено, что у детей с лимфопролиферативным синдромом

локальная продукция 1Ь-1а, ТЬ-б и 1Ь-8 в ткани глоточной миндалины

существенно различается при вирусных и бактериальных инфекциях.

В работе впервые проведена комплексная оценка иммунного статуса у лиц с ХГРС и установлено наличие изменений, выражающихся в увеличении количества НЬАН+, СЭ16+ и СШ9+ лимфоцитов, повышении спонтанной продукции 1Ь-8 и снижении индуцированной продукции 1Ь-1[3 и 1Ь-2 в крови, появлении высоких уровней 11^-1(5, 1Ь-6 и 1Ь-8 в содержимом верхнечелюстных пазух.

Установлена взаимосвязь между повышением продукции 1Ь-1р и 1Ь-8 в слизистой оболочке желудка и наличием инфекции Н.ру1ог1 у детей с хроническими гастродуоденальными заболеваниями.

Впервые показано, что мазевая лекарственная форма для местного применения, содержащая рекомбинантный ТЬ-1р человека, усиливает заживление ран в экспериментах на мышах, что проявляется в уменьшении размеров раны и осуществляется за счет повышения количества клеток в грануляционной ткани, усиления эпителизации, которое обусловлено, в том числе, ускорением процессов дифференцировки клеток в эпидермисе, а также образования эпидермального барьера.

В работе впервые изучены механизмы иммуностимулирующего действия рекомбинантного ГЬ-1 р человека при местном применении для терапии гнойно-воспалительных заболеваний (абсцесс легкого, хронический гнойный риносинусит, флегмоны челюстно-лицевой области), а также исследовано влияние мазевой формы 1ИР на репарацию длительно незаживающих ран и трофических язв нижних конечностей у человека.

Теоретическая н практическая значимость

Теоретическая значимость обусловлена тем, что в работе расширены представления об участии провоспалительных цитокинов в процессах местного воспаления и репарации. Описаны особенности иммунного статуса, в том числе продукции цитокинов, а также состояния фагоцитарной системы, приводящие к нарушениям в протекании воспалительного процесса и заживления ран. Предложено использовать экзогенный рекомбинантный 1Ь-1(3 человека, который вносится непосредственно в очаг поражения. Выявлено, что 1Ь-1р играет ключевую роль в процессах локального воспаления и заживления ран в экспериментах на животных и у человека.

Значение полученных результатов исследования для практики подтверждается тем, что разработаны и внедрены: способ лечения повреждений слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта (Патент на изобретение № 2355415 от 10.01.2009), композиция для лечения повреждений слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта (Патент на изобретение № 2361606 от 10.01.2009), интерлейкинсодержащая композиция (Патент на изобретение №2432170 от 10.10.2010).

На основании полученных результатов выявлена значимость определения локальной продукции цитокинов в очаге воспаления для оценки

особенностей протекания воспалительного процесса. Показана информативность метода иммуногистохимии для изучения продукции цитокинов при воспалительных процессах в ЖКТ и респираторном тракте.

В работе показано, что ІЬ-ір обладает ранозаживляющей и местной иммуностимулирующей активностью, раскрыты возможные механизмы действия цитокина.

Внедрение результатов работы в практику

Результаты внедрены в практическое здравоохранение в ФГБУ "СПб НИИ ЛОР" МЗ России, г. Санкт-Петербург, в клинике торакальной хирургии Военно-Медицинской Академии им. С.М. Кирова, г. Санкт-Петербург; в Центре лечения хирургических инфекций, г. Санкт-Петербург, Балтийской клинической центральной бассейновой больнице им. Чудновского, г. Санкт-Петербург, в клинике челюстно-лицевой и пластической хирургии СПбГМУ им. Павлова, г. Санкт-Петербург.

Результаты диссертационной работы могут быть использованы в научно-исследовательских институтах, занимающихся изучением цитокинов: ФГБУ «ГНЦ «Институт иммунологии» ФМБА России, г. Москва, Военно-Медицинской Академии им. С.М. Кирова, г. Санкт-Петербург, ФГБУ «НИИ экспериментальной медицины» СЗО РАМН, г. Санкт-Петербург и других.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Уровни провоспапительных цитокинов в очаге воспаления отражают особенности протекания воспалительных процессов (активность, распространенность процесса, наличие инфекции) у человека.

2. При гнойно-воспалительных заболеваниях у человека выявляется снижение функций нейтрофилов в очаге воспаления, эти нарушения затрудняют разрешение воспаления.

3. Применение мазевой формы, содержащей рекомбинантный человека, усиливает заживление ран в экспериментальной модели у мышей. Под действием ІЬ-ір происходит уменьшение размеров ран, увеличивается количество клеток в грануляционной ткани и усиливается эпителизация.

4. Местная терапия с применением мазевой формы, содержащей рекомбинантный ІЬ-ір человека, не оказывает действия на такие параметры как лейкоцитарный состав периферической крови, размер селезенок и количество спленоцитов в экспериментах на мышах.

5. Применение мазевой формы, содержащей рекомбинантный ІЬ-ір человека, у пациентов с длительно незаживающими ранами и трофическими язвами нижних конечностей активирует нейтрофильные гранулоциты, а также вызывает увеличение относительного количества макрофагов и клеток соединительной ткани в раневом очаге.

6. Местное применение рекомбинантного ГЬ-ір человека приводит к усилению местных факторов защиты в очаге воспаления у пациентов с гнойно-воспалительными заболеваниями. Механизмы действия 1Ь-1р связаны с увеличением продукции провоспапительных цитокинов и

стимуляцией за их счет функций нейтрофилов. Действие IL-lß при местном применении у человека ограничивается воспалительным очагом.

Личный вклад соискателя состоит в участии во всех этапах выполнения диссертационного исследования; проведении анализа состояния вопроса по данным современной литературы; статистической обработки данных; интерпретации полученных результатов; подготовке основных публикаций по выполненной работе. Цитологические исследования, оценка бактерицидной, фагоцитарной функций нейтрофилов,

иммуногистохимическое исследование продукции цитокинов, гистохимические исследования, оценка субпопуляций лимфоцитов методом проточной цитометрии при ХГРС выполнены автором. Экспериментальные исследования на животных выполнялись автором вместе с соавторами работ.

Апробация работы

Основные результаты диссертационной работы доложены на российских и международных конференциях: Национальном конгрессе по болезням органов дыхания (6-ом, г. Новосибирск, 1996 г., 13-ом, г. Санкт-Петербург, 2003 г., 16-ом, г. Санкт-Петербург, 2006 г.), 2nd Joint Meeting of the ICS and 1SICR (Иерусалим, 1998 г.), Научной конференции с международным участием им. акад. В.И.Иоффе «Дни иммунологии в Санкт-Петербурге», (г. Санкт-Петербург, 2-ой, 1998г; 3-ей, 1999 г; 5-ой, 2001 г; 6-ой, 2002; 7-ой, 2003г; 11-ой, 2007 г,), 4th World Congress on Inflammation (Paris, France, 1999 г.), 2-ом Съезде иммунологов России (Сочи, 1999 г.), 5 World Congress on Trauma, Shock, Inflammation and Sepsis - Pathophysiology, Immune Consequences and Therapy (Munich, 2000), Euroconference on molecular aspects of the initiation and regulation of immune response "Communication within the immune system" (San Feliu de Guixoils, 200 European Respiratory Society Annual Congress (12th, Stockholm, 2002; 17 , Stockholm, 2007; 19th', Vienna, 2009; 21st, Amsterdam, 2011), 10-ом Всероссийском научном форуме «Санкт-Петербург - Гастро» (г. Санкт-Петербург, 2008 г), 8-ом Конгрессе «Современные проблемы аллергологии, иммунологии и иммунофармакологии» (г. Москва, 2007 г), Объединенном иммунологическом форуме (г. Санкт-Петербург, 2008г.), 1-ом съезде российского общества хирургов-гастроэнтерологов «Актуальные вопросы хирургической гастроэнтерологии», (г. Геленджик, 2008), Межрегиональном форуме «Актуальные вопросы аллергологии и иммунологии -междисциплинарные проблемы» (г. Санкт-Петербург, 2010 г.), Межрегиональном форуме «Клиническая иммунология и аллергология -междисциплинарные проблемы» (Казань, 2012).

Публикации

Основные результаты диссертации опубликовано в 71 печатной работе, из которых 21 статья в журналах, рекомендованных ВАК РФ для публикации материалов докторских и кандидатских диссертаций («European Cytokine

Network», «Иммунология», «Вестник хирургии», «Российский иммунологический журнал» («Russian Journal of Immunology»), «Цитокины и воспаление», «Медицинская иммунология», «Грудная и сердечно-сосудистая хирургия», «Российская оториноларингология», «Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии»), 6 статей в научных журналах, 40 публикаций в материалах научных конгрессов и конференций, одна глава в книге, три патента.

Структура и объем диссертации

Работа состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов, шести глав изложения результатов исследований, обсуждения результатов и списка литературы. Диссертация изложена на 296 страницах, включает в себя 20 таблиц и 30 рисунков. Список цитируемой литературы состоит из 368 источников, в том числе 62 отечественных и 306 иностранных.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Иммунологические исследования выполнены на базе лаборатории иммунофармакологии ФГУП Гос. НИИ ОЧБ ФМБА.

Выделение мононуклеаров и нейтрофилов из гепаринизированной венозной крови проводили, как описано у Boyum А., 1968, путем центрифугирования в градиенте плотности. Подсчет количества лейкоцитов и лейкоцитарной формулы крови, взятой с антикоагулянтом ЭДТА, проводили с помощью гематологического анализатора фирмы "Beckman Coulter". Оценку субпопуляционного состава лимфоцитов крови проводили методом проточной цитометрии на проточном цитофлюориметре COULTER EPICS XL ("Beckman Coulter", США) с использованием моноклональных антител к CD3, CD4, CD8, CD16, CD19, CD25 и HLA-DR ("Caltag", США). Измерение концентраций цитокинов в сыворотке крови, супернатантах клеток и содержимом очагов воспаления проводилось методом твердофазного иммуноферментного анализа (ИФА) с использованием в качестве фермента пероксидазы хрена. Использовали тест-системы для определения IL-la, IL-ip, IL-8, TNF-a (ООО «Цитокин», Россия) и IL-6 Quantikinine" ("R&D systems", США) в соответствии с рекомендациями фирм-производителей, результаты считывали на спектрофотометре для планшетов (модель 3550 (Bio-Rad)). Индукцию продукции цитокинов проводили в цельной крови, в качестве индуктора использовали продигиозан. Содержание IL-2 в супернатантах клеток крови определяли с помощью IL-2-зависимой линии CTLL-2 в биологическом тесте (Gillis S. et al., 1978). Результаты учитывали на жидкостном сцинтилляционном счетчике (Rackbeta 1217, Wallac, Finland), Функции нейтрофилов. Направленную миграцию нейтрофилов под агарозой изучали по методу Nelson K.D, 1975. Уровень продукции активных форм кислорода нейтрофилами оценивали в НСТ-тесте

в планшетах по методу Rook J.A.W, et al., 1985. Окислительный взрыв в фагоцитирующих клетках изучали методом люминол-зависимой хемилюминесценции в цельной крови на приборе Victor-2 (Финляндия). Адгезию нейтрофилов к пластику оценивали в тесте на планшетах. В тестах на планшетах результаты определяли на спектрофотометре для планшет модель 3550 (Bio-Rad). Фагоцитарную активность нейтрофилов оценивали с использованием опсонизированных дрожжей и подсчитывали результаты под микроскопом (Root R.K. et al., 1975). Уровень продукции активных форм кислорода нейтрофилами, полученными из очага воспаления, оценивали в НСТ-тесте на стеклах (Och H.D. et al., 1973). Подсчет цитологического состава на мазках крови и содержимого воспалительного очага, мазках-отпечатках из ран проводился под световым микроскопом после окрашивания по Романовскому-Гимзе. Для цитологического исследования с поверхности трофических язв и ран делали мазки-отпечатки по методу Покровской Т.М. (1942), клетки раневого очага получали по методу «поверхностной биопсии» по Камаеву М.Ф. (1970). При гнойно-воспалительных заболеваниях получали содержимое воспалительного очага аспирацией или делали смывы. Продукцию цитокинов в биогггатах и мазках клеток проводили методом непрямой иммуногистохимии с использованием моноклональных и поликлональных антител к IL-la, IL-lß, IL-8, TNF-a (Гос. НИИ ОЧБ, Россия), IL-6 (R&D systems, Германия), вторых анти-мышиных или анти-кроличьих биотинилированных антител и конъюгата стрептавидин-щелочная фосфатаза («Sigma», США). Подсчитывали активность продукции цитокинов (среднее количество положительных клеток в поле зрения на срезе) при увеличении в 640 раз, в среднем на 3-х срезах с каждого биоптата. Оценивали частоту выявления продукции цитокинов (относительное количество пациентов в процентах, у которых определялась продукция цитокинов). Проводили гистохимические реакции на выявление миелопероксидазы (МПО) нейтрофилов с использованием диаминобензидина («Sigma», США) (Лойда и др., 1982), а также на выявление эндогенной перекиси водорода (Dannenberg A.M. et al., 1994).

В работе использовали рекомбинантный IL-lß человека (ФГУП Гос. НИИ ОЧБ ФМБА России) (в экспериментальных исследованиях) и созданный на его основе медицинский препарат «Беталейкин», разрешенный к клиническому применению (регистрационный номер 97/51/6) (в клинических исследованиях). Мазевая форма препарата представляла собой рекомбинантный IL-1 ß человека на ланолин-вазелиновой основе.

Получение биологического материала для исследований проводилось квалифицированными медицинскими работниками на базе клиник Санкт-Петербурга: ФГБУ «СПб НИИ JIOP» МЗ России, клиники торакальной хирургии Военно-Медицинской Академии им. С.М. Кирова; на базах 1 и 4 хирургических отделений Центра по лечению хирургических инфекций (городская больница № 5 Санкт-Петербурга) и 1 и 2 хирургических отделений Балтийской клинической центральной бассейновой больницы Санкт-Петербурга; клинике челюстно-лицевой и пластической хирургии

СПбГМУ им. Павлова, г. Санкт-Петербург; в консультативно-диагностическом центре для детей № 2 СПбГУЗ «Городская поликлиника № 23» и дневном гастроэнтерологическом стационаре детской поликлиники № 77 Приморского района г. Санкт-Петербурга.

Экспериментальные исследования выполнены во ФГУП Гос. НИИ ОЧБ ФМБА России. Использовали модель осложненного заживления полнокожной раны у мышей на фоне иммуносупрессии. Исследование влияния гидрокортизона (ГК) на параметры заживления ран у мышей выполнено на 211 белых беспородных мышах-самцах весом 22-25 г. (ФГУП «Питомник лабораторных животных «Рапполово» РАМН). Действие мазевой формы с содержанием IL-lß 50 нг/мл изучено в опытах, в которых использовали 145 белых беспородных мышей-самцов весом 22-25 г. (ФГУП «Питомник лабораторных животных «Рапполово» РАМН) и 87 белых беспородных мышей-самцов SPF (specified pathogen free, не несущие специфицированную патогенную микрофлору) весом 30-45 г. (питомник Charles River, Венгрия). Мыши SPF содержались в стерильных условиях во время всего эксперимента. Мышам наносили раны скальпелем для кожных биопсий диаметром 4 мм ("Acupunch", USA). Вводили ГК в/м 25 мг/кг («Гедеон Рихтер», Венгрия) один раз в день в течение всего опыта, первый раз — за один день до нанесения ран. Со следующего дня после нанесения ран наносили мазь с IL-lß (50 нг/мл) или плацебо (мазевую основу) ежедневно в течение опыта. Оценивали параметры заживления в динамике на 3, 5, 7, 9, 11, 13 сутки лечения.

Площади ран кожи у мышей определяли планиметрическим методом. Для этого раны фотографировали цифровой камерой, переносили на компьютер, площади ран измеряли с использованием компьютерной программы ImageJ l,35r (NIH, США). Гистологические методы включали окраски по Масону и гематоксилином-эозином. Использовали систему визуализации изображений, состоящую из светового микроскопа DMLB, цифровой камеры DC 300 (Leica, Германия) и компьютера. Проводили электронно-микроскопическое исследование эпителия ран у мышей. Обработку ультратонких срезов проводили методом двойного контрастирования уранилацетатом и цитратом свинца, препараты просматривали в трансмиссионном электронном микроскопе JEM-100C (JEOL, Япония) (Миронов A.A. с соавт., 1994). Исследование экспрессии белков плотных контактов проводилось с помощью метода непрямой иммуногистохимии с использованием первых антител к окклюдину, клаудину-1 и ZO-1 (Zymed Laboratories, США), вторых антител, меченных FITC. Препараты изучали с использованием конфокального лазерного микроскопа Zeiss LSM510 (Carl Zeiss, Германия). Исследование экспрессии белков плотных контактов проведено сотрудниками Санкт-Петербургского Государственного университета.

Статистическую обработку результатов проводили с использованием компьютерных программ SPSS 17,0 for Windows и «Excel». Подсчитывали среднее значение и ошибку среднего M ± т. Различия между группами

оценивали с использованием Т-теста Стьюдента для независимых переменных, теста Вилкоксона-Манна-Уитни, ANOVA, сравнение парных показателей проводили с использованием парного Т-теста Стьюдента. Различия считались достоверными при вероятности 95% (р<0,05) или 99% (р<0,01).

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Изучение особенностей продукции провоспалптельных цитокипов при гнойно-воспалительных заболеваниях у человека

Иммунологические исследования были проведены у пациентов с диагнозом «хронический гнойный риносинусит» (ХГРС) (71 человек), которые находились в стадии обострения заболевания. Для сравнительной оценки исследования проводили также у 49 условно здоровых доноров. Для исследований получали периферическую кровь, содержимое верхнечелюстных пазух носа у пациентов с ХГРС и кровь у доноров.

У пациентов с ХГРС общее количество лейкоцитов крови значительно не отличалось от показателей в группе доноров, находилось в пределах нормы, но при этом в формуле крови наблюдалось увеличение процента палочкоядерных и юных нейтрофилов. Оценка содержания субпопуляций лимфоцитов крови показала, что относительное и абсолютное количество лимфоцитов, количество CD3+, CD4+, CD8+, CD25+ лимфоцитов, а также соотношение CD4+/CD8+ не различалось между группами больных ХГРС и доноров (табл. 1). Относительное и абсолютное количество HLAII лимфоцитов было выше у больных ХГРС. Абсолютное число CD16+ клеток (NK клетки) было повышенным при ХГРС. Процент CD19+ (В клетки) у пациентов с ХГРС превышал показатели у доноров. Воспаление играет ключевую роль в патогенезе хронического риносинусита (Benninger M.S., et al., 2003; Hamilos D.L., 2000). Иммунологические показатели свидетельствуют о том, что больные ХГРС находились в стадии обострения хронического воспалительного процесса.

В группе пациентов с ХГРС наблюдалось снижение показателей индуцированной продукции IL-1(3 по сравнению с группой доноров (рис. 1А). Уровни спонтанной продукции IL-8 при ХРГС превышали таковые у группы доноров в среднем в шесть раз (рис. 1Б), при этом уровни индуцированной продукции IL-8 не различались между группами. У пациентов с ХГРС также выявляется дефицит продукции IL-lp. Гиперпродукция IL-8 в периферической крови, по-видимому, отражает воспалительную реакцию, причиной которой является неэффективное местное воспаление.

Спонтанная продукция IL-2 не наблюдалась ни у больных, ни у доноров и была равна нулю. Показатели индуцированной продукции IL-2 были резко снижены у больных ХГРС по сравнению с донорами (рис. 2В). Низкие уровни продукции IL-2 свидетельствуют о снижении функциональной активности лимфоцитов у пациентов при ХГРС.

Поскольку к настоящему времени иммунный ответ в слизистой оболочке пазух носа при инфекциях остается недостаточно изученным, было проведено исследование продукции цитокинов, функций нейтрофилов и цитологической картины в содержимом верхнечелюстных пазух у больных ХГРС. В содержимом пазух были определены следующие цитокины: уровни 1Ь-1(3 - 81,46 ± 29,44 пг/мл, выявлен в 56,7% случаев (п=64), 11-6 - 219,07 ± 25,29 пг/мл, определен в 64,5% случаев (п=б2), 1Ь-8 - 866,34 ± 181,09 пг/мл, обнаружен в 67,1% случаев (п=70). 1Ь-1а не был выявлен ни у одного пациента. Проводили сравнение уровней цитокинов у одних и тех же пациентов в периферической крови и в очаге воспаления. Результаты показали, что в пазухах носа уровни 1Ь-1Р и 1Ь-8 у пациентов с ХГРС превышают соответствующие показатели в сыворотке крови тех же пациентов, а также уровни цитокинов у доноров (табл. 2). Полученные данные согласуются с результатами Бето1у Р., й а1., 1997, которые показали, что у пациентов с хроническим синуситом в лаважах из верхнечелюстных пазух содержатся значительные количества нейтрофилов, а уровни 1Ь-8 повышены. При исследованиях было выявлено увеличение продукции 1Ь-1Р, 1Ь-6 и 1Ь-8, а также выраженная нейтрофильная инфильтрация в слизистой оболочке пазух носа у пациентов с острыми респираторными инфекциями (ВасИеНС., 1998).

Цитологическое исследование содержимого верхнечелюстных пазух проведено у 57 пациентов с ХГРС. Исследование показало, что преобладающим типом клеток в очаге воспаления являются нейтрофилы (83,89 ± 2,94%), в небольшом количестве наблюдаются макрофаги (1,51± 0,47%) и лимфоциты (5,15 ± 1,07%), а также эозинофилы (1,36 ± 0,33%). Эпителиальные клетки в препаратах присутствовали у 32 пациентов в количестве 9,00 ± 2,62% .

Таблица 1. Сравнительная оценка содержания субпопуляций лимфоцитов в _ периферической крови пациентов ХГРС и здоровых доноров_

Группы Относительное количество клеток (%), М ± ш

Лимфоциты СБЗ+ С1>4+ СБ8+ СП>4+/ СЭ8+ СЭ25 НЬА II СЭ16 С019

ХГРС п=50 33,84 ± 1,28 62,03 ±1,84 38,48 ±1,50 24,09 ±0,80 1,69 ± 0,09 2,56 ± 0,24 19,89 ± 1,73 14,87 ±ио 14,39 ±1,54

Доноры п=45 35,27 ± 1,40 62,46 ±2,11 40,02 ± 1,49 22,18 ±1,03 1,99 ± 0,13 2,82 ± 0,31 12,20 ± 0,62 11,96 ±0,94 9,27 ± 1,35

Р >0,05 >0,05 >0,05 >0,05 >0,05 >0,05 0,0001 0,06 0,01

Группы Абсолютное количество клеток (млн/мл), М ± т

Лейкоциты Лимфоциты СИЗ С04 С»8 СИ25 НЬА II СЭ16 СШ9

ХГРС п=50 6,78 ± 0,32 2,21 ± 0,11 1,39 ± 0,09 0,86 ± 0,06 0,54 ± 0,03 0,06 ± 0,01 0,43 ± 0,04 0,32 ± 0,03 0,31 ± 0,03

Доноры 11=45 5,95 ± 0,29 2,06 ± 0,13 1,32 ± 0,10 1,57 ± 0,52 1,25 ± 0,80 0,05 ± 0,01 0,25 ± 0,02 0,24 ± 0,02 0,26 ± 0,08

Р >0,05 >0,05 >0,05 >0,05 >0,05 >0,05 0,004 0,03 >0,05

Таблица 2. Сравнение концентраций цитокинов в сыворотках крови и в содержимом верхнечелюстных пазух носа у пациентов ХГРС

Цитокины Концентрации (пкг/мл), М ± 11)

Сыворотка крови, ХГРС Содержимое пазух носа, ХГРС Сыворотка крови, порта

ІЬ-1|3, п=47 7,04 ± 1,54 81,46 ±29,44 ** 10,05 ± 2,01

11.-8, п=70 2,90 ± 1,65 866,34 ± 181,09 * * * 7,83 ± 2,71

Примечание: концентрации цитокинов в содержимом пазух носа достоверно отличаются от сыворотки крови: ** - р < 0,01, *** р < 0,001. Парный Т-тест Стьюдента. Норма — условно здоровые доноры, п=42.

А

Спонтанная

Индуцированная

10000,00 6000.00 0,00

Спонтанная Индуцированная

Рисунок 1. Сравнительная оценка продукции 1Ь-1р (А), 1Ь-8 (Б) и индуцированной продукции 1Ь-2 (В) клетками крови пациентов ХГРС (п=70) и условно здоровых доноров (п=48). Примечание: различия достоверны по сравнению с группой доноров, * р<0,05, ** р<0,01.

ХГРС

Доноры

Нейтрофилы являются основным типом клеток в содержимом пазух при ХГРС, поэтому было важно провести оценку их функциональной активности. Результаты сравнительной оценки фагоцитарной функции нейтрофилов в крови и в очаге воспаления продемонстрировали, что происходит резкое снижение функциональных показателей нейтрофилов, полученных из пазух носа, по сравнению с нейтрофилами периферической крови у одних и тех же пациентов, а также при сравнении с нормальными значениями (таблица 3). Значения фагоцитарного числа в крови у пациентов с ХГРС даже превышало нормальные значения, что, по-видимому, связано с обострением гнойно-воспалительного процесса.

Таблица 3. Сравнение показателей фагоцитарной функции нейтрофилов, выделенных из крови и содержимого верхнечелюстных пазух носа у пациентов с ХГРС_

Источник нейтрофилов Фагоцитоз, М ± П1

% ФЧ, усл. ед

Периферическая кровь, 11=57 73,25 ±1,55 3,19 ± 0,08+

Содержимое палух носа, п=57 35±2,39***++ 1,92 ± 0,06***+

Норма, п=15 69,00 ±2,19 2,35 ± 0,10

Примечание: данные достоверно отличаются от периферической крови, *** р < 0,001, парный Т-тест Стьюдента. + р < 0,01, ++ - р < 0,001, данные отличаются от нормы. Норма — показатели фагоцитоза нейтрофилов в крови условно здоровых доноров.

У здоровых людей в пунктатах из верхнечелюстных пазух в норме содержится 63% эпителиальных клеток, 28% нейтрофилов, 9% моноцитов и <1% эозинофилов и тучных клеток (Г>ето1у Р., ег аЦ 1994). При острых респираторных инфекциях наблюдается выраженная нейтрофильная инфильтрация в слизистой оболочке пазух носа (ВасИей С., 1998), что согласуется с полученными нами результатами. У изученных нами пациентов преобладающим типом клеток в содержимом верхнечелюстных пазух являлись нейтрофилы, они составляли в среднем около 84% клеток. Однако, несмотря на большое количество нейтрофилов, очищение очага воспаления было малоэффективным из-за снижения показателей фагоцитарной функции нейтрофилов в пазухах.

Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о том, что при хроническом гнойном процессе в верхних дыхательных путях происходят изменения продукции цитокинов, функциональных и количественных параметров клеток иммунной системы, при этом нарушения в наибольшей степени выражены в очаге воспаления.

Для того чтобы выявить зависимость локальной продукции цитокинов от активности, а также от тяжести заболевания, у пациентов с гнойно-деструктивными заболеваниями легких проводили измерение цитокинов параллельно в содержимом, получаемом из очага деструкции и в сыворотке крови. Исследование уровней цитокинов проведено у 40 пациентов с гнойно-деструктивными заболеваниями легких и плевры.

Результаты показали, что у пациентов с острыми абсцессами легких в полости абсцесса выявлялись 1Ь-1р, П.-8 и ЮТ-а, при этом концентрации [Ь-1 (3 и 1Ь-8 в полости превышали уровни в сыворотках крови. У пациентов с абсцессами легких, находящихся в периоде выздоровления, концентрации И-1р и 11,-8 были значительно ниже, чем у пациентов с острыми абсцессами легких (рис. 2).

пг/мп 2000

1600

1200 800

400 0

Ш Острый абсцесс легкого (п=22) ■ Период выздоровления п=10

Рисунок 2. Уровни провоспалительных цитокинов у пациентов с абсцессами легких на разных этапах протекания гнойно-деструктивного заболевания.. Примечание: различия достоверны * - р<0,05 между группами, + - р<0,05 по сравнению с уровнем в сыворотке крови.

При оценке локальной продукции цитокинов у пациентов с ограниченным очагом гнойного воспаления (абсцесс легкого) и у пациентов с эмпиемой плевры было обнаружено, что при эмпиеме плевры средний уровень 1Ь-1р в 7,6 раза, а средний уровень 1Ь-8 - в 11,6 раза превышали локальные уровни цитокинов при абсцессах легких (рисунок 3). При этом локальные уровни 1Ь-1(3 были значительно выше, чем его концентрации в сыворотках крови пациентов.

* Полость абсцесса Сыворотка крови

■

*+

уТ

I гш..... А ,........0.......0.......,1 1

11_-1Ь 11_-8 Т^-а 11_-1Ь 11_-8 Т^-а

жидкости, полученной из не осложненных ран, также детектированы провоспалительные цитокины, но при этом уровни цитокинов являлись более низкими и определялись не у всех пациентов. Так, 1Ь-1[3 выявлялся в 20% случаев, 1Ь-1а - в 67% случаев, 1Ь-8 - в 60% случаев. Различия между группами были статистически достоверными (р<0,05).

Цитологическое исследование показало, что при флегмонах ЧЛЛ наблюдается преимущественно воспалительный тип цитограмм. В раневом очаге сохранность клеток была 76,58 ± 3,07%. Нейтрофилы составляли преобладающую популяцию клеток в раневой жидкости 90,13 ± 1,08%, 4,86 ± 0,73% приходилось на лимфоциты, макрофаги составляли 3,39 ± 0,50%, фибробласты наблюдались только у трети пациентов в незначительных количествах 1,03 ± 0,29%.

Таким образом, у пациентов с флегмонами ЧЛЛ происходит увеличение продукции II ,-1 р, П-1 а и 1Ь-8, при этом в чистых операционных ранах той же локализации концентрации цитокинов повышаются значительно меньше, чем при флегмонах ЧЛЛ.

10000 8000

6000

4000

2000 0

пг/мл ||_-1Ь IL-1a IL-8

□ Флегмоны (n=34) ■ Хирургические раны (ri=15)

Рисунок 4. Уровни цитокинов в раневой жидкости при флегмонах ЧЛЛ и в хирургических ранах. Примечание: различия между группами достоверны * р <0,05, **р< 0,01.

Кроме оценки уровней цитокинов методам ИФА, при воспалительных процессах проводилось изучение местной продукции цитокинов методом иммуногистохимии. Иммуногистохимическое исследование наиболее точно отражает ситуацию in vivo и позволяет идентифицировать, локализовать и подсчитать клетки, продуцирующие цитокины. Материалом для

Иммуногистохимическое исследование продукции цитокинов показало, что IL-ip и IL-8 выявляются в цитоплазме лейкоцитов, которые инфильтрировали собственную пластинку СОЖ. Был проведен сравнительный анализ продукции провоспалительных цитокинов в клетках СОЖ в зависимости от наличия или отсутствия инфекции HP. Относительное количество детей, у которых выявлялась продукция IL-lp и IL-8, было выше в основной группе, в которой дети были инфицированы HP, чем в группе сравнения (рис. 6). Таким образом, продукция провоспалительных цитокинов IL-lp и IL-8 клетками СОЖ может служить маркером инфицирования HP и протекания воспалительного процесса у детей с хроническими гастродуоденальными заболеваниями.

Литературные данные, касающиеся особенностей продукции провоспалительных цитокинов в СОЖ у детей, немногочисленны. У детей длительность течения инфекции HP меньше, чем у взрослых пациентов, поэтому иммунопатологический ответ при инфицировании HP отличается (Ernst Р.В., 1999). Исследования продукции цитокинов, изученные разными методами, показали увеличение локальной продукции цитокинов у детей, инфицированных HP (Shimizu Т., 2004, Guiraldes Е., 2001 Bontems P., 2003, Dzierzanowska-Fangrat К., 2008), что подтверждает данные, полученные в работе. Проведенные единичные иммуношстохимические исследования, показали увеличение продукции IL-8 эпителиальными клетками при инфицировании HP (Camorlinga-Ponce М.С., 2003).

Экспериментальное изучение влияния мазевой формы рекомбинантного IL-lp человека на процесс заживления ран у мышей

Исследование выполнено на модели полнокожных ран у мышей, моделирование осложненного течения раневого процесса проводили с использованием гидрокортизона (ГК). У мышей введение 25 мг/кг ГК ежедневно в течение всего опыта приводило к замедлению заживления ран по сравнению с нормой, начиная с 3-го дня после нанесения ран. Под влиянием ГК эпителизация ран снижалась, начиная с 3-го дня и на всех сроках наблюдения, а плотность грануляционной ткани значительно уменьшалась на 3-й и 5-е сутки опыта. Нарушения заживления ран при введении ГК сопровождались снижением веса и показателей иммунитета мышей (веса селезенки мышей и количества спленоцитов, количества лимфоцитов в периферической крови), начиная с 3-х суток после начала введения ГК. Причины снижения скорости эпителизации ран могут быть связаны с влиянием ГК на синтез ростовых факторов для клеток эпителия, в частности, фактора роста кератиноцитов (KGF). Глюкокортикоиды ингибируют продукцию KGF, а также синтез IL-1, который может индуцировать синтез KGF (Brauchle М., et al., 1995; Werner S., 1998).

При проведении исследований с применением мазевой формы IL-ip были получены следующие результаты. Планиметрическая оценка площадей ран показала, что применение IL-lp способствовало уменьшению площадей раневой поверхности, начиная с 3-го дня эксперимента и на всех

Электронно-микроскопическое исследование эпителия раневой области проводили у трех групп мышей, которым наносили раны: первой группе не вводили ГК и не применяли мази — нормальное заживление; второй вводили ГК и применяли мазевую форму ТЬ-ф, третьей вводили ГК и применяли плацебо. Результаты исследования показали, что в группе мышей, у которых применяли плацебо, наблюдалась замедленная элиминация бактерий и микромицетов из раны. Также действие ГК выражалось в подавлении синтетической и метаболической активности эпидермальных клеток, что подтверждалось уменьшением количества рибосом в них. Развитие межклеточных контактов в группе плацебо шло медленнее, чем в двух других группах. В группе мышей, которых лечили 1[_-1 (5, ультраструктурные изменения в клетках сходны с изменениями в клетках при нормальном заживлении раны. Отсутствие физиологически активных форм

юоо 800 600 400 200

А

5

Сутки

140 к 120

Г00

щ 80

I 60 | -

20 О

Сутки

иц-1 □ Плацебо

1

шш. ■

-ь

ШШ

1111

11

Рисунок 8. Влияние 1Ь-1(3 на эпителизацию и формирование грануляционной ткани. А) Эпителизация ран (п=5-10). Б) Плотность грануляционной ткани (п=4-5). Примечание: * - различия с группой плацебо достоверны, р<0.05.

микроорганизмов указывало на восстановление местных факторов защиты под воздействием Наибольшие различия наблюдали на 8-е и 14-е сутки

эксперимента. Таким образом, 1Ь-1(3 способствовап ускорению процессов дифференцировки клеток в эпидермисе и интенсивному очищению раны от микроорганизмов.

А

О 3 5 7 9 11 13

Days Post-Wounding

Рисунок 9. Вес селезенок (А) и относительное содержание нейтрофилов и лимфоцитов в периферической крови (Б) аутбредных мышей на фоне введения ГК и применения мази с IL-lj3 или плацебо (п=3-5).

180 i 150

i 120 z

ш

S5 90

5 во

и

<и 30 СО

о

100

90

I? 80

70

> з

U О 60

О (J

а.2 50 Е £

> й 4Л

—I О

■о Ь

о з 30

о ш

аз Z 20 10

О 3 5 7 9 11 13 День опыта ___

—IL-1 о- Плацебо

Было выполнено исследование влияния мазевой формы 1Ь-1р на экспрессию белков плотных контактов (клаудина-1, окклюдина и 20-1) в

эпидермисе при заживлении ран у мышей. Изучение выполнено в тех же группах мышей, что и электронно-микроскопическое исследование. Было показано, что введение ГК приводит к снижению экспрессии белков плотных контактов в эпидермисе при заживлении раны на 8-е сутки. Местные аппликации мазевой формы IL-1J3 способствовали поддержанию экспрессии клаудина-I, окклюдина и ZO-1 на 8-е сутки. На 14-е сутки наблюдали полную эпителизацию ран при нормальном заживлении, а также в группе мышей, которых лечили II,-1 р. На этом сроке в группе мышей, у которых применяли IL-1 р, клаудин-1 и окклюдин обнаруживались только в поверхностных слоях новообразованного эпидермиса. Напротив, в группе мышей, у которых использовали плацебо, в гиперпролиферативной зоне все еще отмечалась интенсивная экспрессия клаудина-1 и окклюдина.

Исследование веса и параметров иммунитета мышей проведено в процессе лечения мазевой формой IL-ip. Изменения веса мышей, веса селезенок, количества спленоцитов, количества лейкоцитов, лимфоцитов и нейтрофилов крови были практически одинаковыми в группах мышей, которых лечили IL-ip или плацебо (рис. 9). Таким образом, применение мазевой формы IL-ip приводило к позитивным изменениям в заживлении ран, не оказывая выраженного системного действия.

В данном исследовании IL-ip был использован в виде мазевой формы с концентрацией цитокина 50 нг/мл. Основное преимущество мазевой формы состоит в постепенном высвобождении IL-lp в раневом очаге. Результаты нескольких исследований подтверждают, что IL-1 регулирует функции клеток соединительной ткани и кератиноцитов in vitro в диапазоне доз, включающем использованную нами концентрацию (Thornton S.C.,et al., 1990; Maas-Szabowski N., et al., 2000; Steude J., et al., 2002). В литературе находятся лишь единичные сообщения, касающиеся локального применения IL-1 при лечении ран кожи в экспериментах (Sauder D.N., et al., 1990; Vegesna V., et al., 1995). Эти результаты, указывающие на то, что IL-1 может стимулировать репаративные процессы в ранах, согласуются с полученными в данной работе доказательствами ранозаживляющей активности IL-1 р.

Использование мазевой формы рекомбинантного IL-lp человека у пациентов с длительно незаживающими ранами и трофическими язвами нижних конечностей

Изучение ранозаживляющего действия мазевой формы рекомбинантного IL-ip человека проведено у пациентов с длительно незаживающими ранами и трофическими язвами нижних конечностей на фоне хронической венозной недостаточности, варикозного расширения вен или сахарного диабета 1 и II типов. В контрольной группе применяли обычное лечение (мази «Солкосерил» и «Вульнузан» на гидрофобной основе). Цитологический анализ мазков-отпечатков был выполнен у 51 человека, функциональная активность нейтрофилов изучена у 39 человек.

Таблица 5. Функции нейтрофилов периферической крови пациентов ХГРС до

Группы Функциональные показатели, М ± ш

Хемилюминееценция, усл. ед. Фагоцитоз

Спонтанная Индуцированная ФМА Индуцированная зимозаном % ФЧ усл.ед.

До лечении (1 сутки)

іь-ір 11=50 5,31 ±0,13 20,69 ± 2,37 33,59 ± 4,01 72,14 ± 1,73 3,16 ±0,09

Обычное лечение п=17 5,41 ±0,29 21,86 ±2,68 37,49 ± 6,53 77,17 ±2,79 3,26 ± 0,16

После курса лечения (7 сутки)

1Ь-1р 533 ±0,16 17,02 ± 1,44 27,11 ±2,31 71,66 ± 2,08 2,89 ± 0,08

Обычное лечение 5,08 ± 0,18 19,01 ± 1,81 39,70 ± 4,48 75,38 ± 2,24 3,15 ±0,11

Доноры 4,96 ± 0,07 21,65 ±1,11 29,72 ±2,14 69,00 ±2,19 2,35 ± 0,10

Таблица 6. Продукция цитокинов клетками периферической крови пациентов ХГРС до и после терапии 1Ь-1 [>_

Группы М± ш

1Ь-1Р, пг/мл 11.-8, пг/мл 1Ь-2, Ед./мл

Сыворотка Продукция Сыворотка Продукция Продукция

Спонтанная Индуци-рованнаї Спонтанная Индуцированная Спонтанная Индуцирования*

До лечения (1 сутки)

1Ь-1р п=50 7,94 ± 1,85 61,20 ± 18,43 1217,90 ± 105,50 4,14 ± 2,37 1996,70 ± 576,54 20354,00 ± 2110,50 0 3,73 ± 0,39

Обычное лечение п=17 5,20 ± 3,04 94, 44 і 36,44 1193,71 ± 231,01 0 3329,94 ± 1305,39 21057,35 ± 3563,78 0 3,61 ± 0,57

После курса лечения (7 сутки)

1Г-1Р 13,30 ± 3,74 15,51 ± 6,31 1298,50 ± 120,45 0 668,44 ± 215,92 16717,00 ± 1844,4 0 337 ± 0,36

Обычное лечение 3,67 ± 1,47 13,18 ± 4,96 1010,00 ± 168,03 3,82 ± 3,82 1626,59 ± 998,47 16907,53 ± 3267,07 0 333 ± 0,50

Доноры 10,05 ± 2,01 24,44 ± 8,78 1690,00 ± 162,35 7,83 ± 2,71 365,94 ± 66,89 18747,81 ± 1469,91 0 11,29 ± 0,47

происходило повышение уровней 1Ь-6 в содержимом пазух по сравнению с данными до лечения (рис. 12). В контрольной группе пациентов такого повышения не наблюдалось. Уровни 1Ь-8 также повышались на 2 сутки терапии 1Ь-1(3 в среднем в 2,3 раза по сравнению с группой контроля. Однако эти различия не были статистически значимыми из-за больших индивидуальных колебаний уровней 1Ь-8 у разных пациентов. Источником провоспалительных цитокинов в респираторном тракте могут являться клетки эпителия, продуцирующие цитокины в ответ на инфекцию (Ве<1аг<1 М„ е1 а1„ 1993 ; 1поие Н„ 1994 ; КЬшг О.А., е! а1„ 1996).

У пациентов с ХГРС было выполнено сравнительное исследование функциональной активности нейтрофилов (табл. 5) и продукции цитокинов (табл. 6) в периферической крови до и после местной терапии 1Ь-1Р, а также в контроле. Не было выявлено значительных различий между группами по данным показателям. Таким образом, действие 1Ь-1р ограничивалось воспалительным очагом и не проявлялось в периферической крови. Положительная динамика иммунологических показателей проявлялась в клинических улучшениях показателей у пациентов с ХГРС. После применения 1Ь-1Р количество гноя в верхнечелюстных пазухах быстро снижалось, а клинические симптомы заболевания исчезали на более ранних сроках.

Изучение местного действия Ь-1 р было проведено при еще одной локализации бактериального гнойно-воспалительного процесса в респираторном тракте — при абсцессах легкого. Для того чтобы оценить влияние терапии 1Ь-1р, на цитологическую картину в полости абсцесса было проведено исследование мазков содержимого полостей до и после проведенного лечения (табл. 10). До начала применения ТЬ-1 р нейтрофилы составляли около 90% всех клеток в полости абсцесса, макрофаги — около 6-7 %, количество лимфоцитов было незначительным. Результаты подтверждаются тем, что, как показано ранее, нейтрофилы представляют собой основной тип клеток в смывах из носовой полости, а также БАЛ у пациентов с острыми и хроническими заболеваниями различных отделов респираторного тракта (Ермаков Е.В. и др., 1990; Саз(с11а X., /\rtigos А., 1990; Мипс в. ег а1., 1995). После курса лечения 1Ь-1р происходило значительное увеличение количества макрофагов в очаге деструкции, что является признаком разрешения воспалительного процесса. В то же время, после обычного лечения доля макрофагальных клеток, наоборот, была даже ниже по отношению к исходным данным, что свидетельствует о продолжающемся гнойном воспалении.

Сравнительный анализ функциональной активности нейтрофилов, полученных из периферической крови и полости деструкции у пациентов с абсцессами легких, включал оценку показателей на всех этапах фагоцитарной реакции (табл. 7). Исследованные функциональные показатели нейтрофилов, полученных из полости абсцесса, были значительно ниже, чем соответствующие показатели нейтрофилов крови. Эти результаты

свидетельствуют о том, что нарушения функций нейтрофилов происходят, главным образом, локально в гнойно-деструктивном очаге. Эти результаты согласуются с ранее полученными результатами о том, что гнойно-деструктивные заболевания легких, такие как абсцессы легких, сопровождаются значительными нарушениями функций нейтрофилов БАЛ (Абишева A.B. и др., 1991; Абишева А.Б., Козаченко Н.В., 1991; Шойхет Я.Н. и др., 1991).

Таблица 7. Сравнительная оценка функций нейтрофилов, полученных из полости деструкции и периферической крови у пациентов с абсцессами легких

Источник неитро-фплов Функциональные показатели, М ± m

Хемотаксис, индекс НСТ-теет, усл. ед. Адгезия Фагоцитоз

ФМЛП 1L-8 Спонтанный Индуцированный Индекс % % ФЧ

Полость абсцесса 1,10± 0,33* 0,21 ± 0,11** 70,29 ± 7,89** 96,88 ± 11,24** 1,39 ± 0,14 18,66 ±2,94 45,08 ± 4,57** 1,81 ± 0,10**

Кровь 2,07 ± 0,11 1,78 ± 0,11 122,46 ± 13,62 212,69 ± 24,81 1,76 ± 0.13 26,16 ±3,40 69,73 ± 2,32 2,71 ± 0,18

Норма 2,6-2,8 >1,7 70,0120,0 150,0200,0 >1,2 30,040,0 60,080,0 2,03,0

Примечание: различия между данными в строках «полость абсцесса» и «кровь» достоверны, * - р < 0,05, ** р < 0,01 (п=22).

Изучение влияния терапии 1Ь-1 р на функциональную активность нейтрофилов в очаге воспаления показало, что 1Ь-1р оказывает наиболее выраженное действие на направленную миграцию и фагоцитоз. В течение курса применения 1Ь-1 р усиливалась направленная миграция к ФМЛП или к 1Ь-8 нейтрофилов очага воспаления (табл. 8). Появление направленной миграции нейтрофилов к ИЛ-8 может быть связано с увеличением количества активных рецепторов к ИЛ-8 на поверхности нейтрофилов после начала применения ИЛ-1. В литературе имеются сообщения о том, что воспалительные медиаторы могут стимулировать экспрессию рецепторов к ИЛ-8 на поверхности нейтрофилов (Маппа 8иш1 К. е1 а1., 1995). После курса лечения 1Ь-1 р показатели миграции к ФМЛП превышали соответствующие показатели после обычного лечения. Как следует из данных, приведенных в таблице 9, локальное применение 1Ь-1р оказывало значительное стимулирующее действие на фагоцитарную функцию нейтрофилов, полученных из очага деструкции. После проведенного курса терапии И,-1р значительно возрастали фагоцитарные индексы, и повышались значения фагоцитарного числа нейтрофилов.

Таблица 8. Влияние применения 1Ь-1р на показатели направленной миграции нейтрофилов у пациентов с абсцессами легких_

Срок исследования Группа М±т

Полость абсцесса Периферическая кровь

Миграция, нпдексы Миграция, индексы

ФМЛП IL-8 ФМЛП IL-8

До лечения IL-ip 1,29 ±0,15 1,02 ±0,02 2,15 ±0,08 1,78 ±0,12

Обычное лечение 1,16 ±0,08 1,01 ±0,01 2,31 ± 0,17 1,78 ±0,21

В процессе лечения IL-ip 2,02 ± 0,22+ 1,51 ± 0,21+ 2,39 ± 0,23 1,65 ±0,24

После курса IL-ip 1,53 ±0,16* 1,17 ±0,08 2,34 ± 0,29 1,55 ±0,17

Обычное лечение 1,16 ±0,08 1,00 ±0 2,20 ±0,12 1,67 ±0,10

Примечание: * - различия с группой «обычное лечение» достоверны, р< 0,05. + - -различия с показателями до лечения достоверны, р< 0,05. Количество пациентов в группах: 1Ь-1 р п=22, обычное лечение п= 11.

Таблица 9. Влияние применения 1Ь-1 р на показатели фагоцитарной функции нейтрофилов у пациентов с абсцессами легких_

Срок исследования Группа М±ш

Полость абсцесса Периферическая кровь

Фагоцитоз Фагоцитоз

% ФЧ % ФЧ

До лечения IL-ip 45,08 ± 4,94 1,81 ±0,10 69,73 ± 2,39 2,71 ±0,18

Обычное лечение 51,46 ±3,81 1,99 ±0,15 72,60 ±3,00 2,32 ± 0,19

После курса IL-lp 62,67 ± 4,22*+ 2,51 ± 0,12**++ 72,00 ±2,19 2,46 ±0,13

Обычное лечение 47,33 ± 5,82 1,85 ±0,09 67,00 ± 2,91 2,45 ±0,13

Примечание: различия с группой «обычное лечение» достоверны * - р< 0,05, ** - р < 0,01. -различия с показателями до лечения достоверны, + - р< 0,05, ++ - р < 0,01. Количество пациентов в группах: 1Ь-1р п=22, обычное лечение

п=11.

Известно, что IL-ip не оказывает прямого активирующего действия на функции нейтрофилов в системе in vitro. Действие IL-lp может быть опосредованным за счет индукции других провоспалительных цитокинов, таких как, IL-8 и TNF-a. В связи с этим, было проведено исследование синтеза цитокинов лейкоцитами, полученными из полости абсцесса, у 12 случайным образом отобранных пациентов в динамике проводимой терапии IL-ip. Исследовали мазки, приготовленные из содержимого полостей абсцессов. Результаты приведены в таблице 11. IL-1Р обнаруживался в цитоплазме

Таблица 10. Динамика показателей цитологического состава в полости абсцесса до и после местной терапии рекомбинантным ІЬ-1[І человека_

Срок

исследования

До лечения

После курса лечения

Группа

1L-1P

Обычное лечение

IL-1P

Обычное лечение

М±ш

Нейтрофилы

89,36 ±1,55

90,89 ±3,24

85,62 ±3,20

91,91 ± 1,89

Лимфоциты

3,46 ±0,69

1,39 ±0,41

4,23 ±0,99

3,88 ±1,19

Макрофаги

6,53 ±1,38

7,72 ±3,42

9,61 ±2,10*

4,21 ± 0,98

Примечание: * - различия с контролем достоверны, р < 0,05. Количество пациентов в исследуемых группах: 1Ь-1р л = 22, обычное лечение п = 11.

Таблица 11. Иммуноцитохимическое исследование продукции цитокинов клетками, полученными из полости абсцесса, в динамике терапии 1Ь-1Р

Исследуемые цитокины Относительное количество клеток, % М±ш

Тип клеток Сроки исследований

До применения іь-ір В течение курса іь-ір После курса IL-lß

IL-la Макрофаги 19,80 ± 9,40 (0-100) 39,30 ±11,00 (0-100) 34,40 ±7,40 (0-57)

Нейтрофилы 6,20 ± 4,70 (0-54,00) 28,00 ± 8,50* (0-68) 21,60 ±8,80* (0-68)

IL-ip Макрофаги 25,40 ±11,20 (0-100) 39,40 ± 12,70 (0-100) 24,70 ± 7,60 (0-60)

Нейтрофилы 0 0 0

1L-8 Макрофаги 12,90 ± 6,20 (0-75) 31,60 ±13,50 (0-100) 31,20 ±8,50* (0 -100)

Нейтрофилы 4,90 ± 3,10 (0-40) 22,00 ±8,70* (0-50) 25,10 ±6,10* (0-62)

TNF- a Макрофаги 13,60 ± 9,80 (0-100) 58,80 ±18,90* (0-100) 32,80 ± 13,90 (0-100)

Нейтрофилы 0 15,80 ± 9,70 (0-60) 12,20 ±6,40 (0-30)

N - различия достоверны с данными «до применения П^-ір», р < 0,05,

п=12.

макрофагальных клеток, количество клеток, продуцирующих 1Ь-1р, не изменялось на всех сроках наблюдения. Местное применение 1Ь-1Р

приводило к увеличению количества клеток (макрофагов и/или нейтрофилов), содержащих внутриклеточные цитокины, 1Ь-1а, 1Ь-8 и ЮТ-а, в полости деструкции пациентов с абсцессами легких. Показано, что альвеолярные макрофаги являются основным источником провоспалительных цитокинов при патологии в легких (8153011е1 а!., 1987). Нейтрофилы, стимулированные 1Ь-1р, или другими воспалительными медиаторами, могут продуцировать цитокины (Са$5а(е11а М.А., 1992; МагисЬа Р.Т., е1 а1., 1991; Бййег КМ. е1 а1., 1992).

1Ь-1Р применяли для терапии пациентов с абсцессами легких, у которых проведенное обычное лечение было неэффективным. Клиническое исследование показало, что ежедневные введения 1Ь-1 р в концентрации 10 нг/мл в течение 7-10 дней приводили к быстрому клиническому улучшению, которое сопровождалось снижением воспалительного процесса в полости абсцесса и уменьшением перифокальной инфильтрации, а также уменьшением размеров полости абсцесса через месяц после терапии с последующим образованием рубца через 1-2 месяца.

Исследование местного применения 1Ь-1Р было проведено при флегмонах ЧЛЛ. После хирургической очищения очага гнойного воспаления у пациентов с флегмонами ЧЛЛ применяли местно препарат рекомбинантного 1Ь-1Р человека в концентрации 100 нг в 1,0 мл в первой фазе раневого процесса. У пациентов контрольной группы проводили обычное лечение.

Таблица 12. Изменения показателей функциональной активности нейтрофилов раневого отделяемого при применении 1Ь-1Р у пациентов с флегмонами ЧЛЛ._

Сроки наблюдения М±т

НСТ-тест, % Фагоцитоз

Спонтанный Индуцированный % ФЧ, усл. ед.

1Ь-13, п=19

До лечения 23,29±4,62 61,71±5,25 47,93±4,62 2,36±0,16

4 сутки 31,50±5,84 56,81±4,95 42,73±3,68 2,31±0,17

7 сутки 23,00±5,45 76,60±3,29*+ 58,00±4,44* 2,54±0,17

Обычное лечение, п=15

До лечения 26,97±5,14 60,23±6,82 43,00±4,5 2,20±0,13

4 сутки 19,60±4,33 42,89±5,36 44,33+6,72 2,34±0,17

7 сутки 21,89±4,36 58,56±6,07 41,33±6,49 2,33±0,18

Примечание: * - различия достоверны с контрольной группой, р<0,05, + -различия достоверны с данными до лечения, р<0,05.

□ 11.-1 Ь (п=11) ш Обычное лечение (п=10)

8000

6000

4000

2000 0

пг/мл До лечения 4 сутки 7 сутки Срок

□ 11.-1 Ь (п=11) Ш Обычное лечение (п=10)

Рисунок 13. Изменения содержания цитокинов в раневой жидкости при применении 11.-1 р у пациентов с флегмонами ЧЛЛ. А) 1Ь-1р. Б) 11.-8. Примечание: * - различия достоверны с группой, получавшей обычное лечение, р<0,05. Количество пациентов: 1Ь-1Р - п=11, обычное лечение -п=10.

У 34 пациентов с флегмонами ЧЛЛ в динамике терапии было выполнено исследование бактерицидной и фагоцитарной функции нейтрофилов, полученных из раневого очага. Применение 1Ь-1р приводило к увеличению показателей индуцированной ФМА продукции супероксидных радикалов и фагоцитарного индекса на 7 сутки. Результаты представлены в таблице 12.

Оценка содержания провоспалительных цитокинов в раневом отделяемом выполнена в динамике лечения 11.-1 р и при проведении стандартной терапии (рис. 13). До начала лечения уровни 11.-1 Р и 11.-8 в раневом отделяемом в обеих группах были сходными. После начала

применения 1Ь-1Р на 4-е сутки концентрации 1Ь-8 превышали его уровни в группе пациентов, получавших обычное лечение. На седьмые сутки терапии уровни эндогенного 1Ь-1р снижались в группе пациентов, которым применяли 1Ь-1Р, в то время как в группе пациентов, получавших обычное лечение, концентрации эндогенного 1Ь-1р оставались на прежнем уровне.

Изучение клинической эффективности применения 1Ь-1р у пациентов с флегмонами ЧЛЛ показало, что происходит ускорение сроков очищения раны, переход раневого процесса во вторую фазу и наблюдается быстрое активное гранулирование раны, а также сокращаются сроки лечения.

ВЫВОДЫ

1. При гнойно-воспалительных заболеваниях у человека наблюдается значительное снижение функциональной активности нейтрофилов в очаге воспаления, цитологическая картина характеризуется преобладанием нейтрофилов и уменьшением доли макрофагов и лимфоцитов. Происходит локальное повышение продукции провоспалительных цитокинов 1Ь-1а, 1Ь-1 р, [Ь-б, 1Ь-8 и ТОТ-а при увеличении активности, тяжести воспалительного процесса, а также при наличии бактериальной инфекции.

2. Усиление продукции 1Ь-1р и 1Ь-8 в слизистой оболочке желудка является маркером инфицирования Н.ру1огу у детей с хроническими гастродуоденальными заболеваниями.

3. При применении мазевой формы рекомбинантного 1Ь-1р человека в экспериментах у мышей происходит уменьшение размеров ран кожи, повышение количества клеток в грануляционной ткани и усиление эпителизации. Аппликации мазевой формы 1Ь-1р в экспериментальных исследованиях не оказывают влияния на вес тела, вес селезенки, количество спленоцитов и лейкоцитарный состав периферической крови у мышей.

4. Использование мазевой формы рекомбинантного 1Ь-1р человека у пациентов с длительно незаживающими ранами и трофическими язвами нижних конечностей стимулирует фагоцитарную и бактерицидную функции нейтрофильных гранулоцитов, а также вызывает увеличение количества макрофагов и клеток соединительной ткани в раневом очаге.

5. Местное применение рекомбинантного 1Ь-1Р человека при гнойно-воспалительных процессах стимулирует функциональную активность нейтрофилов (хемотаксис, фагоцитоз, бактерицидную функцию), вызывает повышение уровней 1Ь-8, 1Ь-6, а также увеличение синтеза 1Ь-1а, 1Ь-8 и ЮТ-а лейкоцитами в очаге воспаления. При местном применении 1Ь-1р при гнойно-воспалительных заболеваниях у человека не наблюдается влияния на функции нейтрофилов и продукцию цитокинов в периферической крови.

6. Механизмы иммуностимулирующего действия 1Ь-1Р при местном применении связаны со стимуляцией синтеза провоспалительных цитокинов и активацией функций нейтрофилов в очаге воспаления у человека.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Определение продукции цитокинов в очаге воспаления может служить маркером особенностей протекания воспалительного процесса. Метод иммуногистохимии является информативным для изучения местной продукции цитокинов при заболеваниях желудочно-кишечного тракта, а также воспалительных процессов в верхних и нижних отделах респираторного тракта. Результаты исследования продукции цитокинов могут служить основанием для индивидуального подбора терапии.

Рекомбинантный IL-lß человека может быть'использован в качестве лечебного препарата в виде раствора для терапии хронических гнойных воспалительных процессов. Применение мазевой формы, содержащей IL-lß, является перспективным направлением для лечения длительно незаживающих ран и трофических язв различной этиологии у человека.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Simbirtsev AS, Prokopieva ED, Ivanova EA, Konusova VG, Ketlinsky SA, Perumov ND. Interleukin-1 and tumor necrosis factor production by human monocytoid cells: study on a single cell level // European Cytokine Network. - 1992. -V. 3. - P. 421-428.

2. Симбирцев A.C., Конусова В.Г., Варюшина E.A., Кетлинский С.А. Взаимосвязанные этапы транскрипции гена, трансляции МРНК и секреции биологически активного интерлейкина-lß моноцитами периферической крови человека // Иммунология. — 1995. - № 3. — С. 48-51.

3. Варюшина Е.А., Котов А.Ю., Симбирцев A.C., Кетлинский С.А., Саламатов A.B., Золотарев Д.В., Бисенков JI.H. Изучение механизмов местного иммуностимулирующего действия интерлейкина-lß. Повышение продукции провоспалительных цитокинов в очаге воспаления под влиянием интерлейкина-lß // Иммунология. - 2000. -№4.-С. 45-48.

4. Варюшина Е.А., Конусова В.Г., Симбирцев A.C., Кетлинский С.А., Саламатов A.B., Золотарев Д.В., Бисенков J1.H. Изучение механизмов местного иммуностимулирующего действия интерлейкина-lß. Усиление функциональной активности нейтрофильных гранулоцитов человека в очаге воспаления под влиянием интерлейкина-lß // Иммунология. - 2000. - № 3. - С. 18-21.

5. Бисенков Л.Н., Симбирцев A.C., Золотарев Д.В., Саламатов A.B., Варюшина Е.А. Местное применение рекомбинантного интерлейкина-lß в комплексном лечении больных с острыми абсцессами легких // Вестник хирургии. - 2001. - Т. 160. - №3. - С. 20-24.

6. Variouchina E.A., Antsiferova M.A., Aleksandrov G.V. Konusova V.G., Pigareva N.V., Petrov A.V., Simbirtsev A.S. Topical application of interleukine-lß accelerates wound healing in hydrocortisone-treated mice // Russian Journal of Immunology-2003. - V. 8.-№2-3.-P. 155-164.

7. Варюшина E.A., Анциферова M.A., Александров Г.В., Минаева E.H., Пигарева Н.В., Петров A.B., Конусова В.Г., Исаева E.H., Бокованов В.Е., Котов А.Ю., Казаков A.A., Демьянов A.B., Симбирцев A.C. Модель осложненного течения раневого процесса у мышей на фоне иммуносупрессии, вызванной введением гидрокортизона // Цитокины и воспаление. - 2004. - Т. 3. - №. 4. - С. 14-20.

8. Бисенков Л.Н., Симбирцев A.C., Золотарев Д.В., Саламатов A.B., Варюшина Е.А. Местная иммунозаместительная терапия Беталейкином в комплексном лечении острых абсцессов легких с затяжным течением // Грудная и сердечно-сосудистая хирургия. -2005. - №2. - С. 28-32.

9. Власова Г.В., Егоров Л.В., Котов А.Ю., Варюшина Е.А., Симбирцев A.C. Особенности общей и местной иммунологической реактивности у детей с хроническими средними отитами // Цитокины и воспаление. -

2005. - Т. 4. - № 4. - С. 39-44.

Ю.Варюшина Е.А., Симбирцев A.C.. Регуляторная роль интерлейкина-1 при заживлении ран кожи. Обзор // Russian Journal of Immunology. -

2006. - V.9. - S.3., P. 48-52.

11.Саламатов A.B., Баринов О.В., Синенченко А.Г., Варюшина Е.А., Конусова В.Г., Симбирцев A.C. Эффективность рекомбинантного ИЛ-lß в лечении гнойно-деструктивных заболеваний легких и плевры // Цитокины и воспаление. - 2006. - Т. 5. - № 4. - С. 39-45.

12.Варюшина Е.А., Москаленко В.В., Симбирцев A.C., Лебедева Т.П., Бубнов А.Н.. Ранозаживляющее и местное иммуностимулирующее действие рекомбинантного ИЛ-1 ß человека при применении у больных с длительно незаживающими ранами и трофическими язвами. // Цитокины и воспаление. — 2007. — Т. 6. - № 2. — С. 54-62 .

13.Е.А.Варюшина, В.В.Москаленко, Т.П.Лебедева, А.Н.Бубнов, A.C.Симбирцев. Использование интерлейкина-1 ß для местного лечения гнойно-некротических поражений нижних конечностей // Медицинская иммунология. - 2008. - Т. 10. - № 4-5. - С. 439-448.

14.Гуломов З.С., Симбирцев A.C., Янов Ю.К., Варюшина Е.А., Тырнова Е.В. Роль цитокинов при лечении острых и хронических заболеваний верхних дыхательных путей // Российская оториноларингология. — 2008 - №6(37) -С.200-205.

15.Варюшина Е.А., Козлова И.П., Котов А.Ю., Симбирцев A.C. Продукция провоспалительных цитокинов в слизистой оболочке желудка у детей с хроническими гастродуоденальными заболеваниями при инфекции Helicobacter pylori // Российский иммунологический журнал. - 2009. - Т. 3 (12). № 1. - С. 72-83.

16.Розломий В. JI., Варюшина Е.А., Рыбальченко О.В.. Динамика заживления экспериментальной раны у мышей под влиянием препарата интерлейкин-ip // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. — 2009. — № 5. — С. 79 - 82.

17.Дроздова М.В., Симбирцев А.С., Варюшина Е.А., Тырнова Е.В.. Продукция провоспалительных цитокинов в ткани глоточной миндалины при хроническом лимфопролиферативном синдроме у детей // Российская оторинолярннгология. - 2009. - №5 (42). — С. 3545.

18.Варюшина Е.А., Симбирцев А.С.. Инфекция Helicobacter pylori: регуляторная роль цитокинов при воспалении и аллергии. // Российский иммунологический журнал. — 2010. - №2. — С. 13 - 22.

19.Варюшина Е.А., Розломий B.JL, Александров Г.В., Рыбальченко О.В., Потокин И.Л., Исаева Е.Н., Симбирцев А.С. Влияние местного применения интерлейкина-ip на цитологические параметры заживления кожной раны // Цитокины и воспаление. - 2010. — Т. 9. -№2.-С. 7-12.

20.Марков А.Г., Розломий В.Л., Варюшина Е.А., Александров Г.В., Симбирцев А.С.. Влияние ИЛ-1р на экспрессию белков плотных контактов при регенерации кожной раны на фоне иммуносупрессии. -Российский иммунологический журнал. - 2010. - Т. 4 (13). - № 1. -С. 54-59.

21.Варюшина Е.А., Александров Г.В., Сазонова Т.А., Симбирцев А.С. Изучение влияния местного применения рекомбинантного человеческого интерлейкина-lp на репарацию язвенных повреждений слизистой оболочки желудка // Цитокины и воспаление. - 2012. - Т. 11. - №1, - с. 64-69.

22.Пат. 2355415, Российская Федерация, МПК7 А61Р1/04, А61К 38/20. Способ лечения повреждений слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта / Симбирцев А.С., Ищенко А. М., Варюшина Е. А., Александров Г. В.; ФГУП «Гос. НИИ ОЧБ» ФМБА России, ООО «Цитокин». - №2007125264/14; заявл. 04.07.2007; опубл. 10.01.2009.

23 .Пат. 2361606, Российская Федерация, МПК7 А61К 38/20, 61КЗЗ/10, А61К9/08, А61Р1/04. Композиция для лечения повреждений слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта / Симбирцев А.С., Ищенко А. М., Варюшина Е. А., Александров Г. В.; ФГУП «Гос. НИИ ОЧБ» ФМБА России, ООО «Цитокин». - № 2007125265/15; заявл. 04.07.2007; опубл. 10.01.2009.

24.Пат. 2432170, Российская Федерация, МПК А61К 38/20, А61Р 37/02. Интерлейкинсодержащая композиция (варианты) / Симбирцев А.С., Ищенко А. М., Пигарева Н.В., Петров А.В., Митрофанов Е.В., Котов А.Ю., Минаева Е.Н., Исаева Е.Н., Варюшина Е.А.; ООО «Цитокин». -№2009110858/15; заявл. 26.03.2009, опубл. 10.10.2010.

25.Симбирцев А.С., Петропавловская О.Ю., Котов А.Ю., Варюшина Е.А. Местное применение препаратов рекомбинантного интерлейкина-1

бета человека при лечении гнойно-воспалительных заболеваний челюстно-лицевой локализации // Ученые записки СГТГМГУ им. Акад. И.П.Павлова. - 2000. - Т. 7. - № 2. - С. 113-118.

26.Simbirtsev A., Variouchina Е., Konusova V., Kotov A., Ketlinsky S., Salamatov A. and Bisenkov L. Local administration of interleukin-lbeta for the treatment of lung abscesses induces neutrophil activation and changes in proinflammatory cytokine production // Eur.Cytokine Netw. - 2001. -V. 12. - P. 420-429.

27.Бисенков Л.Н., Симбирцев A.C., Золотарев Д.В., Леонович А.П., Варюшина Е.А., Саламатов А.В. Местное применение аутологичного лейкоцитоконцентрата и рекомбинантного интерлейкина-ip в комплексном лечении больных острых абсцессов легких // Aqua Vitae. Российский медицинский журнал.- 2001.- № 4,- С. 23-26.

28.Александрова В.А., Козлова И.П., Симбирцев А.С., Варюшина Е.А.. Клинико-иммунологические особенности детей с Helicobacter pylori-ассоциированной гастродуоденальной патологией // Российский семейный врач. —2002 - № 1. — С. 30-33.

29.Соловьев М.М., Симбирцев А.С., Петропавловская О.Ю., Варюшина Е.А., Котов А.Ю. Препарат «Беталейкин» в лечении гнойно-воспалительных заболеваний челюстно-лицевой области // Terra Medica. - 2003. - № 2. - С. 14-16.

30.Варюшина Е.А., Москаленко В.В., Симбирцев А.С., Лебедева Т.П., Бубнов А.Н. Использование мази, содержащей интерлейкин-ip, усиливает функции раневых нейтрофилов и повышает репаративные процессы при хронических ранах у человека // Вестник уральской медицинской академической науки. — 2006. - № 3-1 (14). — С. 29 — 32.

31.Варюшина Е.А., Конусова В.Г., Симбирцев А.С., Лишенко В.В., Саламатов А.В., Чуприна А.П. Изучение функциональной активности полиморфноядерных лейкоцитов у пациентов с легочными заболеваниями // Труды 3-й международной конференции «СПИД, рак и ретровирусы человека», г. Санкт-Петербург, Россия, 1995 г.

32.Бубнов А.Н., Симбирцев А.С., Лебедева Т.П., Москаленко В.В., Варюшина Е.А. Первый опыт применения интерлейкиновой мази // Хирургическая анатомия, техника и патофизиология. Сборник трудов МАПО, г. Санкт-Петербург, 1995, С. 109-111.

33.Varioushina Е. Study of mechanism of local action on IL-ip during treatment of patients with chronic wounds // Papers of 4th International Conference "AIDS, Cancer and related problems", St.-Petersburg, Russia, 1996, P. 91.

34.Simbirtsev A., Pigareva N., Kalinina N., Kotov A., Konusova V., Variuochina E., Popovich A. Immunotherapeutic application of recombinant human interleukin-1 beta // Eur. Cytokine Netw. - 1996. - V. 7. - № 3. — P. 651.

35.Бисенков Л.Н., Симбирцев A.C., Конусова В.Г., Варюшина Е.А., Попов В.И., Лишенко В.В., Саламатов А.В., Чуприна А.П. Применение

препарата рекомбинантного интерлейкина-1 ß для лечения гнойно-деструктивных заболеваний легких // 6 Национальный конгресс по болезням органов дыхания. Новосибирск, 1-4 июля 1996 г. Сборник трудов (приложение к журналу Пульмонология). — С. 871.

36.Саламатов A.B., Лишенко В.В., Симбирцев A.C., Конусова В.Г., Варюшина Е.А., Суборова В.Г., Пасхина М.Н., Попов В.И., Лукин В.В., Чуприна А.П. Диагностические и лечебные возможности длительной трансназальной катетеризации полости при инфекционных деструкциях легких // 6 Национальный конгресс по болезням органов дыхания. Новосибирск, 1-4 июля 1996 г. Сборник трудов (приложение к журналу Пульмонология). — С. 885.

37.Бисенков Л.Н., Симбирцев A.C., Конусова В.Г., Варюшина Е.А., Попов В.И.,, Саламотов A.B., Адмакин А.Л., Лишенко В.В., Чуприна А.П., Золотарев Д.В. Применение интерлейкина-lß в торакальной хирургии // Русский журнал ВИЧ/СПИД и родственные проблемы. - 1997. — Т. 1. - № 1.-С. 142.

38.Бисенков Л.Н., Саламатов A.B., Попов В.И., Симбирцев A.C., Конусова В.Г., Варюшина Е.А., Чуприна А.П., Золотарев Д.В. Применение рекомбинантного интерлейкина-1 человека для лечения больных с абсцессами легких// Усовершенствование методов и аппаратуры, применяемых в учебном процессе, медико-биологических исследованиях и клинической практике: Сб. изобретений и рационализаторских предложений ВмедА. - СПб.: ВмедА, 1997. — Вып. 28.-С. 12.

39.Бисенков Л.Н., Симбирцев A.C., Попов В.И., Лишенко В.В., Саламатов A.B., Конусова В.Г., Варюшина Е.А., Чуприна А.П., Ермаков H.A., Адмакин A.B. Цитокины в торакальной хирургии // Труды докладов научной конференции, посвященной 150-летию клинического отдела Военно-Медицинской Академии им. С. М. Кирова. - СПб., 1997. - С. 357-358.

40.Варюшина Е.А., Котов А.Ю., Конусова В.Г., Симбирцев A.C., Саламатов A.B., Золотарев Д.В. Изучение продукции провоспалительных цитокинов и функций нейтрофилов в очаге воспаления // Русский журнал ВИЧ/СПИД и родственные проблемы. — 1998.-Т. 2,-№2.-С. 45.

41.Simbirtsev A., Grebenuk A., Sokolova N., Popovich A., PigarevaN., Kotov A., Konusova V., Variouchina E., Babkina I. Changes in the innume system after recombinant human interleukin-1 beta application // Eur. Cytokine Netw. - 1998. - V. 9. - № 3. - P. 518.

42.Variouchina E., Konusova V., Kotov A., Simbirtsev A., Salamatov A., Zolotarev D. The study of influence of rh interleukine-1 beta local therapy on neutrophil functions // Eur. Cytokine Netw. - 1998. — V. 9. - № 3. — P. 307.

43.Variouchina E., Konusova V., Kotov A., Salamatov A., Moskalenko V., Petropavlovskaya O., Simbirtsev A. Influence of interleukin-1 ß on

production of cytokines and neutrophil functions in the site of inflammation // Mediators of Inflammation. - 1999. -V. 8. - Suppl. 1. - P. S30.

44.Варюшина E.A., Котов А.Ю., Конусова В.Г., Симбирцев А.С., Кетлинский С.А., Саламатов А.В., Золотарев Д.В., Петропавловская О.Ю. Усиление местных факторов защиты при местном применении интерлейкина-1(3 ZZ Russian Journal of Immunology. - 1999. - Vol. 4. -Suppl. l.-P. 57.

45.Бисенков Л.Н., Саламатов A.B., Чуприна А.П., Золотарев Д.В., Симбирцев А.С., Конусова В.Г., Варюшина Е.А. Длительная трансбронхиальная катетеризация и локальная иммунокоррекция в лечении острых абсцессов легких II Вестник хирургии. - 1999. - Т.158. - № 1,- С.83-84.

46.Simbirtsev A., Variouchina Е., Konusova V., Kotov A., Salamatov А., Moskalenko V., Ketlinsky S. IL-ip local application for the therapy of inflammatory processes in humans induces IL-8 production and activation of neutrophils ZZ Shock. - 2000. - Suppl. Vol. 13. - Abstr. № 438.

47.Козлова И.П., Александрова B.A., Симбирцев A.C., Варюшина Е.А., Жебрун А.Б., Гончарова Л.Б. Иммунологические особенности Helicobacter руїогі-ассоциированной гастродуоденальной патологии у детей ZZ Материалы 3-го Всероссийского научного форума «Санкт-Петербург -Гастро- 2001», 2001, с. 43.

48.Анциферова М.А., Александров Г.В., Варюшина Е.А., Казаков А.А. Использование модели осложненного течения раневого процесса для изучения возможности местного применения провоспалительных цитокинов ZZ Медицинская иммунология. - 2001. - Т. 4. - № 2. - С. 346347.

49.Variouchina Е., Kotov A., Simbirtsev A., Salamatov A., Bisenkov L. Immunocytochemical study of cytokine production in site of inflammation during interleukin-ip local treatment ZZ European Respiratory Journal. Abstracts of the 12th ERS Annual Congress. - 2002. - Vol. 20. - Suppl. 38. -P. 314s-315s.

50.Варюшина E.A., Конусова В.Г., Котов А.Ю., Анциферова М.А., Александров Г.В., Синева С.А., Демьянов А.В., Саламатов А.В., Баринов О.В., Москаленко В.В., Петропавловская О.Ю., Тимчук Л.Э., Симбирцев А.С., Кетлинский С.А. Экспериментальное и клиническое обоснование применения интерлейкина-lp в качестве местного иммуностимулирующего и ранозаживляющего средства ZZ Медицинская иммунология. - 2003. - Т. 5. - № 3-4. - С. 449-450.

51 .Бисенков Л.Н., Симбирцев А.С., Саламатов А.В., Чуприна А.П., Леонович А.П., Попов В.И., Конусова В.Г., Варюшина Е.А. Современные возможности консервативного лечения абсцессов легких II Сборник трудов 13-го национального конгресса по болезням органов дыхания, Санкт-Петербург, 10-14 ноября 2003 года (приложение к журналу Пульмонология). - С. 144.

52.Варюшина Е.А., Москаленко В.В., Симбирцев А.С., Лебедева Т.П.,

Бубнов А.Н.. Ранозаживляющее и местное иммуностимулирующее действие ИЛ-lß при применении у больных с хроническими ранами // Russian Journal of Immunology. - 2006. - V.9. - S.3. - P. 153.

53.Бисенков Л.Н., Саламатов A.B., Синенченко А.Г., Дейнега И.В., Конусова В.Г., Варюшина Е.А., Симбирцев A.C. Эффективность терапии рекомбинантным интерлейкином lß в лечении эмпиемы плевры после пневмонэктомии // Актуальные вопросы развития ведомственной медицины МВД России. Материалы научно-практической конференции, посвященной 75-летию Медицинской службы ГУВД Санкт-Петербурга и Ленинградской области. СПб.,

2006,- С. 180-189.

54.Симбирцев A.C., Конусова В.Г., Варюшина Е.А., Суборова Т.Н., Баринов О.В., Саламатов A.B., Доброрадова М.И. Влияние антибактериальных препаратов на функциональную активность нейтрофилов // Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. - 2006.- Т.8. - №2 (приложение №1).- С. 38.

55.Александров Г.В., Варюшина Е.А., Симбирцев A.C. Терапевтический эффект интрагастрального введения рекомбинантного интерлейкина-lß на модели язвы желудка крысы // Вестник уральской медицинской академической науки. - 2006. - № 3-1 (14). - С. 305 - 306.

56.Варюшина Е.А., Котов А.Ю., Анциферова М.А., Александров Г.В., Петропавловская О.Ю., Москаленко В.В., Симбирцев A.C. Ранозаживляющее и местное иммуностимулирующее действие интерлейкина-1 бета при осложненном раневом процессе // Медицинская иммунология. - 2007. - Т. 9. - С. 345.

57.Варюшина Е. А., Конусова В.Г., Александров Г.В., Анциферова М.А., Котов А.Ю., Минаева E.H., Петров A.B., Пигарева Н.В., Исаева E.H., Саламатов A.B., Золотарев Д.В., Москаленко В.В., Симбирцев A.C. Изучение роли интерлейкина-lß в регуляции процессов локального воспаления и репарации // Российский аллергологический журнал. -

2007. - №3. - Приложение 1- С. 49-50.

58.Varyushina Е., Kotov A., Sineva S., Demjanov A., Simbirtsev A., Timchuck L.. Study of influence of interleukin-lß on cytokine production in inflammatory sites // European Respiratory Journal. - 2007. - V.30. - Suppl. 51.-P. 622s-623s.

59.Varyushina E., Konusova V., Dobroradova M., Simbirtsev A., Barinov O., Salamatov A.. Influence of antibiotics on neutrophil functional activity // European Respiratory Journal. - 2007. - V.30. - Suppl. 51. - P. 267s.

60.Варюшина E. А., Котов А.Ю., Конусова В.Г., Демьянов A.B., Синева C.A., Симбирцев A.C., Саламатов A.B., Золотарев Д.В., Тимчук Л.Э., Янов Ю.К. Влияние местного применения интерлейкина-lß на местные факторы защиты при воспалении // Российский иммунологический журнал.-2008.-Т. 2(11). - № 2-3. - С. 130- 131.

61.Александров Г.В., Варюшина Е. А., Симбирцев A.C. Перспективы терапевтического применения рекомбинантного интерлейкина-1 ß человека на модели язвы желудка у крыс // Российский иммунологический журнал. — 2008. — Т. 2(11). - № 2-3. — С. 129.

62.Рыбальченко О.В., Потокин И.Л., Варюшина Е. А., Александров Г.В., Розломий В.Л., Симбирцев A.C. Электронно-микроскопическое исследование влияния интерлейкина-1 ß на развитие раневого процесса // Российский иммунологический журнал. - 2008. - Т. 2(11). - № 2-3. -С. 135.

63.Варюшина Е.А., Симбирцев A.C., Котов А.Ю., Козлова И.П. Использование метода иммуногистохимии для изучения продукции цитокинов в слизистой оболочке желудка при инфекции Helicobacter pylori // Вестник хирургической гастроэнтерологии. - 2008. - № 4. - С. 41.

64.Varyushina Е., Timchuk L., Kotov A., Konusova V., Pigareva N., Petrov A., Demjanov A., Sineva S., Minaeva E., Yanov Yn., Simbirtsev A.. Sistemic and local immune response in patients with purulent chronic phinosinusitis // European Respiratory Journal. - 2009. - V. 34. - S. 53. - P. 153S.

65.Варюшина E.A., Дроздова M.B., Тырнова E.B., Симбирцев A.C. Особенности локальной продукции цитокинов в ткани глоточной миндалины у детей с хроническим лимфопролиферативным синдромом различной этиологии // Медицинская иммунология. - 2011. - Т. 13. - №. 4 -5.-С. 381 -382.

66.Сазонова Т.А., Варюшина Е.А., Александров Г.В., Симбирцев A.C. Влияние местного применения интерлейкина-lß на процессы воспаления, репарации и инфильтрации лейкоцитами слизистой оболочки желудка крыс // Медицинская иммунология. - 2011. - Т. 13. -№. 4 -5. - С. 331.

67.Varyushina Е., Drozdova М., Tyrnova Е., Simbirtsev A. Local cytokine production peculiarities in nasopharyngeal (adenoid) tissue of children with chronic lymph proliferative syndrome of different etiology // European Respiratory Journal. -2011. -V. 38. - S. 55. - P. 211-212S.

68.Александров Г.В., Варюшина E.A., Сазонова T.A. Симбирцев A.C. Внутрижелудочное введение интерлейкина-lß стимулирует заживление экспериментальной язвы желудка крысы // Российский аллергологический журнал. — 2012. - №5. — Вып. 1. — С. 6-7.

69.Варюшина Е.А., Анциферова М.А., Александров Г.В., Сазонова Т.А., Гудима Г.О., Симбирцев A.C. Регуляторная роль интерлейкина-1 при местном воспаления и регенерации тканей в модели кожной раны // Российский аллергологический журнал. -2012. -№6. — С.62-63.

70.Сазонова Т.А., Варюшина Е.А., Александров Г.В., Гудима Г.О., Симбирцев A.C. Перспективы использования рекомбинантного интерлейкина-lß человека для лечения острых повреждений слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта у крыс // Российский аллергологический журнал. —2012. — №6. — С.70-71.

71.Бисенков JI.H., Саламатов A.B., Попов В.И., Симбирцев A.C., Чуприна А.П., Золотарев Д.В., Варюшина Е.А. Коррекция иммунологической реактивности. В книге: Бисенков JI.H., Попов В.И., Шалаев С.А. Хирургия острых инфекционных деструкций легких. — Изд. ДЕАН, СПб., 2003,- С.206-261.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

IL Интерлейкин

TNF- а Фактор некроза опухоли-а

ХГРС Хронический гнойный риносинусиит

CD Кластеры дифференцировки

NK Натуральные киллеры

ГК Гидрокортизон

ФМА Форбол-миристат-ацетат

ИФА Иммуноферментный анализ

ФМЛП N-формил-метионин-лейцин-фенилаланин

HCT Нитросиний тетразолий

SPF Не несущие специфицированную патогенную микрофлору

ZO-1 Zonula occludens-1

HP Helicobacter pylori

СОЖ Слизистая оболочка желудка

ЧЛЛ Челюстно-лицевая локализация

ВЭБ Вирус Эпштейна-Барр

ЦМВ Цитомегаловирус

МИО Миелопероксидаза

ФЧ Фагоцитарное число

БАЛ Бронхо-альвеолярный лаваж

KGF Фактор роста кератиноцитов

Подписано в печать «25» января 2013 г. Формат 60x84/16 Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл. печ. л. 2.0. Тираж 100 экз. Заказ №_

Типография «Восстания- 1» 191036, Санкт-Петербург, Восстания, 1.

Текст научной работыДиссертация по биологии, доктора биологических наук, Варюшина, Елена Анатольевна, Москва

Федеральное государственное унитарное предприятие «Государственный научно-исследовательский институт особо чистых биопрепаратов» Федерального медико-биологического агентства

05201350517

На правах рукописи

Варюшина Елена Анатольевна

ПРОВОСПАЛИТЕЛЬНЫЕ ЦИТОКИНЫ В РЕГУЛЯЦИИ ПРОЦЕССОВ ВОСПАЛЕНИЯ И РЕПАРАЦИИ

03.03.03 - иммунология

Диссертация на соискание ученой степени доктора биологических наук

Научные консультанты: доктор медицинских наук, профессор A.C. Симбирцев доктор биологических наук Г.О. Гудима

Санкт-Петербург 2012

ОГЛАВЛЕНИЕ

Стр.

ВВЕДЕНИЕ 6

ГЛАВА 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 15

1.1. Про воспалительные цитокины 15

1.2. Интерлейкин-1 в процессах местного 20 воспаления и заживления ран

1.3. Изучение роли цитокинов при хроническом 25 риносинусите

1.4. Цитокины при воспалительных процессах в 31 легких

1.5. Продукция цитокинов в миндалинах при 41 воспалении

1.6. Роль цитокинов при инфекции Helicobacter 46 pylori

1.7. Регуляция функций нейтрофилов цитокинами 58

1.8. Регуляторная роль цитокинов при заживлении 59 ран

ГЛАВА 2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 81

2.1. Иммунологические методы 81

2.2. Методы экспериментального изучения 90 действия мазевой формы 1Ь-1(3 на мышах

2.3. Микроскопические методы исследования 93

99

2.4. Характеристики групп пациентов, методики применения 11.-1(3 и получение биологического материала для исследований

ГЛАВА 3

ГЛАВА 4

ГЛАВА 5

ГЛАВА 6

ГЛАВА 7

ГЛАВА 8

ОСОБЕННОСТИ ПРОДУКЦИИ ЦИТОКИНОВ ПРИ ГНОЙНО-ВОСПАЛИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССАХ У ЧЕЛОВЕКА ПРОДУКЦИЯ ЦИТОКИНОВ В слизистой ОБОЛОЧКЕ ЖЕЛУДКА У ДЕТЕЙ С ИНФЕКЦИЕЙ Н.руШ ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ 1Ь-1р НА ЗАЖИВЛЕНИЕ РАН В ЭКСПЕРИМЕНТАХ У МЫШЕЙ

ИССЛЕДОВАНИЕ МЕСТНОГО ДЕЙСТВИЯ 1Ь-1р У ПАЦИЕНТОВ С ХРОНИЧЕСКИМИ РАНАМИ

ИЗУЧЕНИЕ МЕХАНИЗМОВ ДЕЙСТВИЯ 1Ь-10 ПРИ ХРОНИЧЕСКОМ ГНОЙНОМ РИНОСИНУСИТЕ

ИЗУЧЕНИЕ МЕХАНИЗМОВ ДЕЙСТВИЯ 1Ь-1р У ПАЦИЕНТОВ С АБСЦЕССАМИ И ФЛЕГМОНАМИ

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ВЫВОДЫ

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

110

133

138

155

162

171

185

210

212 213

CD

EGF

ELAM

FMLP

GROa

ICAM

IFN

IGF

IL

KGF

LPS

MCP

MIP

mRNA

NK

NFkB

PDGF

PMA

SPF

TGF

Thl

TLR

TNF

VCAM

VEGF

ZO-1

БАЛ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

кластеры дифференцировки эпидермальный ростовой фактор Е-селектин

формил-метионин-лейцин-фенилаланин онкоген а, связанный с ростом молекулы межклеточной адгезии интерферон

инсулин-подобный ростовой фактор интерлейкин

фактор роста кератиноцитов липополисахарид

моноцитарный хемотаксический белок макрофагальный воспалительный белок матричная рибонуклеиновая кислота натуральные киллеры ядерный транскрипционный фактор кВ тромбоцитарный фактор роста форболмиристатацетат не несущие специфицированную патогенную микрофлору трансформирующий фактор роста Т-лифоциты хелперы Толл-подобные рецепторы фактор некроза опухолей молекула адгезии сосудистого эндотелия фактор роста сосудистого эндотелия zonula occludens-1 бронхоальвеолярный лаваж

ВЭБ вирус Эпштейна-Барр

ГК гидрокортизон

гк гидрокортизон

ИФА иммуно ферментный анализ

МПО миелопероксидаза

нет нитросиний тетразолий

ПЦР полимеразно-цепная реакция

СО ж слизистая оболочка желудка

ФЧ фагоцитарное число

ХГРС хронический гнойный риносинусит

цмв цитомегаловирус

члл челюстно-лицевая локализация

экм экстраклеточный матрикс

ЭПР эндоплазматический ретикулум

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы

Изучение роли провоспалительных цитокинов в иммунном и воспалительном ответе представляет собой важное направление современной иммунологии. Взаимодействия между различными типами клеток обеспечивают стабильность тканей организма в норме и определяют исход патологических процессов. Важную роль в поддержании нормального тканевого гомеостаза и при воспалении играют цитокины. Провоспалительные цитокины, такие как интерлейкин-1 (IL-1) и фактор некроза опухолей (TNF-a), продуцируются в ответ на внедрение патогенов и повреждение тканей, и стимулируют развитие местной воспалительной реакции, которая направлена на элиминацию патогена и заживление тканей (Dinarello С.А., 2000; Werner S., Grose R., 2003). Интерлейкин-8 (IL-8) (СХС-хемокин) является основным

хемоаттрактантом для нейтрофилов, которые первыми появляются в очаге воспаления и отвечают за элиминацию микроорганизмов. В случае, когда местное воспаление неэффективно, эти медиаторы продуцируются в тканях в больших количествах, появляются в циркуляции и активируют острофазовый ответ или воспалительную реакцию. Именно поэтому пристальное внимание исследователей привлекает изучение роли провоспалительных цитокинов, прежде всего в регуляции развития местного воспалительного процесса, а затем и регенерации тканей.

Среди провоспалительных цитокинов важнейшим медиатором развития воспаления считается IL-1. Он обладает широким спектром биологической активности и стимулирует функции практически всех клеток, участвующих к защитных реакциях, включая клетки центральной нервной, эндокринной и гематопоэтической систем. Действие IL-1 может реализовываться как на системном, так и на местном уровне. Важная роль IL-1 в фазе воспаления подтверждается тем, что экспрессия мРНК и

уровни продукции белков IL-la и IL-ip повышаются на ранних стадиях заживления ран (Grellner W., 2002; Sato Y., Ohshima Т., 2000). В связи с этим и первые проявления биологического действия IL-1 сводятся к активации местных защитных реакций. Экспериментальное введение IL-1 в кожу вызывает покраснение, отек и инфильтрацию тканей лейкоцитами. Поскольку практически все клетки организма имеют рецепторы к IL-1, этот цитокин очень быстро активирует практически все типы клеток, участвующих в формировании локальной воспалительной реакции.

Важные биологические функции IL-1 явились предпосылкой для его использования в качестве лекарственного препарата. Было предпринято несколько попыток использования IL-la и IL-1(3 для восстановления костномозгового кроветворения у раковых пациентов после высоких доз химиотерапии (Гершанович М.А. с соавт., 2000). Системное применение IL-1 в этих исследованиях имело положительное клиническое действие, но было ограниченным из-за побочных эффектов введения IL-1 у человека, поскольку терапевтическая доза и токсическая были близкими. Кроме того, IL-1 может быть введен местно, непосредственно в воспалительный очаг, чтобы активировать местные защитные механизмы и избежать нежелательных проявлений острофазового ответа. Представляет большой интерес раскрытие возможных механизмов локального действия IL-1. В связи с этим, данная работа является актуальной и имеет не только теоретическое, но и практическое значение.

Цель работы:

Исследование механизмов регуляции цитокинами местных воспалительных процессов и заживления ран в экспериментальных моделях на животных и у человека.

Задачи работы:

1. Исследовать особенности продукции провоспалительных цитокинов при ряде гнойно-воспалительных процессов и их связь с функциональной активностью нейтрофилов и особенностями субпопуляционного состава

лимфоцитов в периферической крови.

2. Методами иммуногистохимии исследовать продукцию провоспалительных цитокинов в слизистой оболочке желудка у детей с хроническими гастродуоденальными заболеваниями при инфекции Н.ру1оН.

3. Исследовать ранозаживляющее действие мазевой формы рекомбинантного 1Ь-1р человека на модели осложненных ран у мышей. Оценить параметры иммунитета животных при локальном применении мазевой формы 1Ь-1р. Провести ультраструктурный анализ формирования эпителия, оценить экспрессию белков плотных контактов окклюдина, 7,01 и клаудина-1 иммуногистохимическими методами.

4. Изучить ранозаживляющее действие мазевой формы рекомбинантного 1Ь-1р человека у пациентов с длительно незаживающими ранами и трофическими язвами. Исследовать изменения цитологической картины и функциональной активности нейтрофильных гранулоцитов в раневом очаге под действием 1Ь-1р.

5. Исследовать механизмы лечебного действия рекомбинантного 111-ф человека при местном применении у пациентов с гнойно-воспалительными процессами, оценить его влияние на содержание цитокинов в очаге воспаления, на цитологическую картину и на сравнительную динамику показателей иммунитета в очаге воспаления и в периферической крови.

Научная новизна работы

В исследовании показано наличие взаимосвязей локальной продукции цитокинов 1Ь-1а, 1Ь-1р, 1Ь-8 и ТОТ-а с активностью воспаления, а также тяжестью заболевания у пациентов с гнойно-воспалительными заболеваниями (абсцессами легких, эмпиемой плевры, флегмонами ЧЛЛ). Впервые установлено, что у детей с лимфопролиферативным синдромом локальная продукция 1Ь-1а, 1Ь-1Р,

1Ь-6 и 1Ь-8 в ткани глоточной миндалины существенно различается при вирусных и бактериальных инфекциях.

В работе впервые проведена комплексная оценка иммунного статуса у лиц с ХГРС и установлено наличие изменений, выражающихся в увеличении количества НЬАП , СБ 16 и СБ 19 лимфоцитов, повышении спонтанной продукции 1Ь-8 и снижении индуцированной продукции 1Ь-1 (3 и 1Ь-2 в крови, появлении высоких уровней 1Ь-1|3, 1Ь-6 и 1Ь-8 в содержимом верхнечелюстных пазух.

Установлена взаимосвязь между повышением продукции 1Ь-1|3 и 11,-8 в слизистой оболочке желудка и наличием инфекции Н.ру1оп у детей с хроническими гастродуоденальными заболеваниями.

Впервые показано, что мазевая лекарственная форма для местного применения, содержащая рекомбинантный 1Л,-1р человека, усиливает заживление ран в экспериментах на мышах, что проявляется в уменьшении размеров раны и осуществляется за счет повышения количества клеток в грануляционной ткани, усиления эпителизации, которое обусловлено, в том числе, ускорением процессов дифференцировки клеток в эпидермисе, а также образования эпидермального барьера.

В работе впервые изучены механизмы иммуностимулирующего действия рекомбинантного 1Ь-ф человека при местном применении для терапии гнойно-воспалительных заболеваний (абсцесс легкого, хронический гнойный риносинусит, флегмоны челюстно-лицевой области), а также исследовано влияние мазевой формы 1Ь-1Р на репарацию длительно незаживающих ран и трофических язв нижних конечностей у человека.

Теоретическая и практическая значимость

Теоретическая значимость обусловлена тем, что в работе расширены представления об участии провоспалительных цитокинов в процессах

местного воспаления и репарации. Описаны особенности иммунного статуса, в том числе продукции цитокинов, а также состояния фагоцитарной системы, приводящие к нарушениям в протекании воспалительного процесса и заживления ран. Предложено использовать экзогенный рекомбинантный 11,-1(3 человека, который вносится непосредственно в очаг поражения. Выявлено, что 1Ь-1(3 играет ключевую роль в процессах локального воспаления и заживления ран в экспериментах на животных и у человека.

Значение полученных результатов исследования для практики подтверждается тем, что разработаны и внедрены: способ лечения повреждений слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта (Патент на изобретение №2 2355415 от 10.01.2009), композиция для лечения повреждений слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта (Патент на изобретение № 2361606 от 10.01.2009), интерлейкинсодержащая композиция (Патент на изобретение № 2432170 от 10.10.2010).

На основании полученных результатов выявлена значимость определения локальной продукции цитокинов в очаге воспаления для оценки особенностей протекания воспалительного процесса. Показана информативность метода иммуногистохимии для изучения продукции цитокинов при воспалительных процессах в ЖКТ и респираторном тракте.

В работе показано, что 1Ь-1(3 обладает ранозаживляющей и местной иммуностимулирующей активностью, раскрыты возможные механизмы действия цитокина.

Внедрение результатов работы в практику

Результаты внедрены в практическое здравоохранение в ФГБУ "СПб НИИ ЛОР" МЗ России, г. Санкт-Петербург, в клинике торакальной хирургии Военно-Медицинской Академии им. С.М. Кирова, г. Санкт-Петербург; в Центре лечения хирургических инфекций, г. Санкт-Петербург, Балтийской клинической центральной бассейновой больнице

им. Чудновского, г. Санкт-Петербург, в клинике челюстно-лицевой и пластической хирургии СПбГМУ им. Павлова, г. Санкт-Петербург.

Результаты диссертационной работы могут быть использованы в научно-исследовательских институтах, занимающихся изучением цитокинов: ФГБУ «ГНЦ «Институт иммунологии» ФМБА России, г. Москва, Военно-Медицинской Академии им. С.М. Кирова, г. Санкт-Петербург, ФГБУ «НИИ экспериментальной медицины» СЗО РАМН, г. Санкт-Петербург и других.

Основные положения, выносимые на защит}7

1. Уровни провоспалительных цитокинов в очаге воспаления отражают особенности протекания воспалительных процессов (активность, распространенность процесса, наличие инфекции) у человека.

2. При гнойно-воспалительных заболеваниях у человека выявляется снижение функций нейтрофилов в очаге воспаления, эти нарушения затрудняют разрешение воспаления.

3. Применение мазевой формы, содержащей рекомбинантный человека, усиливает заживление ран в экспериментальной модели у мышей. Под действием 1Ь-1(3 происходит уменьшение размеров ран, увеличивается количество клеток в грануляционной ткани и усиливается эпителизация.

4. Местная терапия с применением мазевой формы, содержащей рекомбинантный 1Ь-1(3 человека, не оказывает действия на такие параметры как лейкоцитарный состав периферической крови, размер селезенок и количество спленоцитов в экспериментах на мышах.

5. Применение мазевой формы, содержащей рекомбинантный 1Ь-1|3 человека, у пациентов с длительно незаживающими ранами и трофическими язвами нижних конечностей активирует нейтрофильные гранулоциты, а также вызывает увеличение относительного количества макрофагов и клеток соединительной ткани в раневом очаге.

6. Местное применение рекомбинантного IL-1(3 человека приводит к усилению местных факторов защиты в очаге воспаления у пациентов с гнойно-воспалительными заболеваниями. Механизмы действия IL-ip связаны с увеличением продукции провоспалительных цитокинов и стимуляцией за их счет функций нейтрофилов. Действие IL-ip при местном применении у человека ограничивается воспалительным очагом.

Личный вклад соискателя состоит в участии во всех этапах выполнения диссертационного исследования; проведении анализа состояния вопроса по данным современной литературы; статистической обработки данных; интерпретации полученных результатов; подготовке основных публикаций по выполненной работе. Цитологические исследования, оценка бактерицидной, фагоцитарной функций нейтрофилов, иммуногистохимическое исследование продукции цитокинов, гистохимические исследования, оценка субпопуляций лимфоцитов методом проточной цитометрии при ХГРС выполнены автором. Экспериментальные исследования на животных выполнялись автором вместе с соавторами работ.

Апробация работы

Основные результаты диссертационной работы доложены на российских и международных конференциях: Национальном конгрессе по болезням органов дыхания (6-ом, г. Новосибирск, 1996 г., 13-ом, г. Санкт-Петербург, 2003 г., 16-ом, г. Санкт-Петербург, 2006 г.), 2nd Joint Meeting of the ICS and ISICR (Иерусалим, 1998 г.), Научной конференции с международным участием им. акад. В.И.Иоффе «Дни иммунологии в Санкт-Петербурге», (г. Санкт-Петербург, 2-ой, 1998г; 3-ей, 1999 г; 5-ой, 2001 г; 6-ой, 2002; 7-ой, 2003г; 11-ой, 2007 г,), 4th World Congress on Inflammation (Paris, France, 1999 г.), 2-ом Съезде иммунологов России (Сочи, 1999 г.), 5th World Congress on Trauma, Shock, Inflammation and

Sepsis - Pathophysiology, Immune Consequences and Therapy (Munich, 2000), Euroconference on molecular aspects of the initiation and regulation of immune response "Communication within the immune system" (San Feliu de Guixoils, 2001), European Respiratory Society Annual Congress (12th, Stockholm, 2002; 17th, Stockholm, 2007; 19th', Vienna, 2009; 21st, Amsterdam, 2011), 10-ом Всероссийском научном форуме «Санкт-Петербург - Гастро» (г. Санкт-Петербург, 2008 г), 8-ом Конгрессе «Современные проблемы аллергологии, иммунологии и иммунофармакологии» (г. Москва, 2007 г), Объединенном иммунологическом форуме (г. Санкт-Петербург, 2008г.), 1-ом съезде российского общества хирургов-гастроэнтерологов «Актуальные вопросы хирургической гастроэнтерологии», (г. Геленджик, 2008), Межрегиональном форуме «Актуальные вопросы аллергологии и иммунологии — междисциплинарные проблемы» (г. Санкт-Петербург, 2010 г.), Межрегиональном форуме «Клиническая иммунология и аллергология - междисциплинарные проблемы» (Казань, 2012).

Публикации

Основные результаты диссертации опубликовано в 71 печатной работе, из которых 21 статья в журналах, рекомендованных ВАК РФ для публикации материалов докторских и кандидатских диссертаций («European Cytokine Network», «Иммунология», «Вестник хирургии», «Российский иммунологический журнал» («Russian Journal of Immunology»), «Цитокины и воспаление», «Медицинская иммунология», «Грудная и сердечно-сосудистая хирургия», «Российская оториноларингология», «Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии»), 6 статей в научных журналах, 40 публикаций в материалах научных кон�