Внимание! Статья адресована врачам-специалистам

HuseynovaI.E.

Azerbaijan Medical University, Baku

The role of cytokines in diseases of the respiratory trаct in children

Резюме. Изучены изменения системы цитокинов у детей раннего возраста с заболеваниями дыхательной системы. В исследование были вовлечены 79 детей с заболеваниями дыхательных путей. На основании диагноза больные разделены на 3 группы: в I группу вошли 37 детей с острыми респираторными заболеваниями, во II – 12 детей с диагнозом «Бронхит», в III – 10 детей с другими заболеваниями органов дыхания (ларинготрахеит, ларингит, трахеит, фарингит). Контрольную группу составили 20 практически здоровых детей. У всех обследованных проводилось определение иммунологических показателей – интерлейкин-21, интерферон-? в сыворотке крови методом иммуноферментного анализа. Уровень интерлейкина-21 в I группе в сравнении с контрольной был выше в 2,2 раза, во II группе – в 3,4 раза, в III – в 3,0 раза. Концентрация интерферона-? в сыворотке крови по сравнению с контрольной группой в I группе выше в 1,9 раза, а во II и III – ниже в 2,7 и в 1,2 раза соответственно. На основании полученных результатов можно утверждать, что интерлейкин-21 и интерферон-? имеют клинико-диагностическое значение у детей раннего возраста с заболеваниями органов дыхания.

Ключевые слова: дети, дыхательные пути, иммунная система.

Медицинскиеновости. – 2021. – №10. – С. 72–75.

Summary. The respiratory tract diseases, beIng one of the most frequent pathologIes of childhood, occupies one of the first places in the structure of childhood diseases. The aim was to study changes in the cytokine system in young children with diseases of the respiratory system. 79 children with respiratory diseases were invoived in the study. Based on the diagnosis, the patients were divided into 3 groups: group I included 37 children with acute respiratory infections, group II – 12 children diagnosed with Bronchitis, group III – 10 children with other respiratory diseases (laryngotracheitis, laryngitis, tracheitis, pharyngitis). The control group consisted of 20 practically healthy children. Immunological parameters – IL-21, INF -? in blood serum were determined in all examined by the method of enzyme immunoassay. The IL-21 level in group I compared with the control group was 2.2 times, in group II – 3.4 times, in group III – 3.0 times higher. The concentration of INF -? in the blood serum in group I was 1.9 times higher,but in group II – 2.7 times, and in group III – 1.2 times reduced compared with the control group. Based on the results obtained, it can be argued that IL-21 and INF -? have clinical and diagnostic value in young children with respiratory diseases.

Keywords: children, respiratory tract, immunity.

Meditsinskie novosti. – 2021. – N10. – P. 72–75.

Респираторные заболевания, будучи распространенной патологией среди детей раннего возраста, занимают одно из ведущих мест в структуре детских болезней [1]. Несмотря на совершенствование знаний о лечении и профилактике респираторных заболеваний, затяжное течение, рецидивы и хронизация процесса в настоящее время очень распространены. В связи с этим респираторные заболевания остаются одной из важных проблем педиатрии [2].

Респираторные заболевания – это высококонтагиозные заболевания, передающиеся воздушно-капельным путем и характеризующиеся воспалением слизистых оболочек дыхательных путей и умеренной интоксикацией [3, 4].

По мнению различных авторов, помимо высокой частоты респираторных заболеваний у детей раннего возраста, в некоторых случаях они характеризуются серьезными осложнениями. Это связано с анатомо-физиологическим строением дыхательной системы у детей раннего возраста, незрелостью общей и местной иммунной системы, недостаточным формированием специфических и неспецифических защитных факторов и т.д. Кроме того, наследственная предрасположенность к респираторным и аллергическим заболеваниям, наличие очагов хронических инфекций, анемии, гипотрофии и т.д. способствуют развитию респираторных заболеваний [5]. Генетические мутации вирусов, являющихся основными возбудителями болезней, приводят к образованию новых штаммов, к которым дети не имеют иммунитета. В результате вирусы, снижая иммунологическую реактивность организма, легко активизируются в условиях ослабленной иммунной системы. Повторные респираторные инфекции также ослабляют иммунную систему ребенка и снижают уровень интерферона.

Интерферон-? (INF -?) обладает высокой противовирусной активностью и считается неспецифическим защитным фактором. Он оказывает большое влияние на течение респираторных заболеваний [6, 7]. При респираторных заболеваниях реакция организма на вирусные антигены начинается с пролиферации лимфоцитов и увеличения синтеза интерферона, который экспрессируется в межклеточном пространстве и предотвращает размножение вирусов в последующих клетках.

Помимо противовирусного действия INF -? обладает сильным иммуномодулирующим, противовоспалительным, антипролиферативным, антибактериальным действием [8]. Снижение INF -? ослабляет иммунную систему, особенно клеточный иммунитет. При респираторных инфекциях в клетках происходит быстрая репликация вирусов и синтез белков, обеспечивающих их размножение. Одновременно с этим интерферон синтезируется и экспрессируется в межклеточном пространстве, предотвращая размножение вирусов [9, 10].

Интерлейкин-21 (ИЛ-21) обладает высокой противовирусной активностью [11, 12]. Это плейотропный цитокин, который регулирует врожденный и адаптивный иммунный ответ, влияя на пролиферацию и дифференцировку зрелых Т- и В-лимфоцитов, Nk-клеток, нейтрофилов и макрофагов. ИЛ-21 по своей биологической активности подобен INF -?. ИЛ-21 стимулирует синтез INF -? клетками иммунной системы во время вирусных инфекций.

Цель исследования – выявление изменений в системе цитокинов при респираторных заболеваниях у детей раннего возраста.

Материалы и методы

Исследование проводилось в 2019–2020 годах в Учебно-терапевтической клинике, являющейся базой кафедры детских болезней II Азербайджанского медицинского университета, в Центральной диагностической лаборатории Учебно-терапевтической клиники, а также в Научно-исследовательской иммунологической лаборатории Азербайджанского медицинского университета. Для постановки диагноза респираторных заболеваний у обследованных пациентов использовалась Международная классификация заболеваний (МКБ-10).

В ходе работы были обследованы 88 детей младшего возраста, получающих амбулаторное и стационарное лечение по поводу различных респираторных заболеваний, из которых 79 детей были включены в исследование.

Пациенты основной группы исследования разделены на 3 группы в зависимости от диагноза: 37 детей с диагнозом острого респираторного заболевания (ОРЗ) составили I группу, 12 детей с бронхитом – II, 10 детей с другими респираторными заболеваниями – ларинготрахеитом, ларингитом, трахеитом, фарингитом – III группу. Контрольную группу составили 20 здоровых детей. В основной группе было 37 (62,7%) мальчиков и 22 (37,3%) девочки, в контрольной – 12 (60,0%) мальчиков и 8 (40,0%) девочек (PU=0,830).

У обследованных детей в I группе в среднем рост составил 83,3±1,2 см, масса тела – 12,2±0,3 кг, во II – 83,6±2,2 см и 11,7±0,7 кг соответственно; в III группе – 80,1±2,4 см и 10,6±0,6 кг соответственно, в контрольной группе рост был 84,5±1,3 см (pU=0,397), масса тела – 12,0±0,3 кг (pU=0,146). 10,8% (n=4) пациентов, включенных в I группу, получали лечение в поликлинике, 89,2% (n=33) были госпитализированы, 100,0% (n=12) больных II группы получали стационарное лечение, 10,0% (n=1) пациентов III группы – амбулаторное, 90,0% (n=9) человек этой же группы лечились стационарно (Ph=0,502).

Схема обследования детей включала сбор анамнестических данных, клинико-инструментальные, лабораторные и иммунологические методы.

Иммунологические показатели у обследованных больных и здоровых детей определялись в сыворотке крови с помощью реагентов фирмы «Invitrogen» на аппаратах MedIspes 6000. ИЛ-21 и ?-INF вычисляли с помощью иммуноферментного анализа ELISA.

Расчеты были обработаны в статистическом пакете SPSS-26 с использованием критериев вариационного (U-критерий Манна – Уитни, Крускала – Уоллиса), дискриминантного (?² – критерий Пирсона) и дисперсионного (критерий Фишера) анализов. Различия между группами считались статистически значимыми при р<0,05.

Результаты и обсуждение

Сравнительные результаты клинических симптомов заболевания среди групп были следующими.

У пациентов, обратившихся в клинику, в остром периоде наблюдались высокая температура и симптомы умеренной интоксикации, а также катаральные симптомы – кашель, ринорея.

У пациентов I группы лихорадка в среднем была 38,1±0,1 °C, наблюдался редкий кашель, общее состояние у 36 человек (97,3%) – средней тяжести, легкая слабость отмечалась у 32 (86,5%), у 25 пациентов (67,6%) – отсутствие аппетита. У 29 больных (78,4%) прослушивалась глухость сердечных тонов, у 30 (81,1%) отмечалась ринорея, 33 ребенка (89,2%) имели бледные слизистые оболочки, у 29 пациентов (78,4%) наблюдалась незначительная гиперемия зева, у 5,4% – выявлена аллергия. При перкуссии легких у больных выслушивался ясный перкуторный звук, при аускультации – жесткое дыхание.

У пациентов II группы отмечались температура 37,5±0,3 °С и малопродуктивный влажный кашель. Среднетяжелое общее состояние было у 12 больных (100,0%), у 11 (91,7%) отмечалось легкое недомогание, у 5 (41,7%) – отсутствие аппетита, еще у 5 (41,7%) – одышка. Глухость тонов сердца встречалась у 8 пациентов (66,7%), ринорея – у 8 (66,7%), бледность слизистых оболочек – у 12 (100,0%), гиперемия зева – у 9 (75,0%), аллергическая предрасположенность выявлена у 8,3% больных.

Обструктивный синдром наблюдался у 16,7% пациентов II группы. При бронхообструктивном синдроме клинические симптомы были более выраженными. Так, средняя степень тяжести общего состояния обусловлена одышкой и приступами удушья. У больных отмечались свистящие хрипы, экспираторная одышка, приступообразный кашель, вовлечение вспомогательной мускулатуры в акт дыхания. При проведении перкуссии легких отмечались ясный перкуторный или коробочный звук, при аускультации – сухие свистящие хрипы и единичные сухие хрипы на фоне жесткого дыхания. Хрипы в основном прослушивались на выдохе. На рентгенограмме грудной клетки наблюдалось усиление бронхолегочного рисунка и расширение легочных корней.

У пациентов III группы температура была 38,6±0,3 °С (Ph=0,015). У 10 больных (100,0%) отмечалось среднетяжелое состояние (Ph=0,743), у 10 (100%) – незначительная слабость (Ph=0,449), у 5 (50,0%) – отсутствие аппетита (Ph=0,102), у 3 (20%) – одышка (Ph=0,003). У 9 пациентов (90,0%) наблюдалась глухость сердечных тонов (Ph=0,425), у 8 (80,0%) – ринорея (Ph=0,575), у 9 (90,0%) – бледность слизистых оболочек (Ph=0,502), у 9 (90,0%) – гиперемия зева (Ph=0,760), аллергическая предрасположенность наблюдалась у 20,0% пациентов (Ph=0,710). Ларинготрахеит сопровождался охриплостью голоса, лающим кашлем, вовлечением вспомогательных мышц в акт дыхания и инспираторной одышкой. При перкуссии легких у больных выслушивался ясный перкуторный или коробочный звук, при аускультации на вдохе на фоне жесткого дыхания – сухие хрипы. На рентгенограмме грудной клетки наблюдалось усиление бронхолегочного рисунка.

Между исследуемыми клиническими признаками выявлялась статистически значимая разница между группами по температуре (р=0,007). Существенных различий между другими показателями не обнаружено.

В результате наших исследований было выявлено что, уровень воспалительных цитокинов в сыворотке крови при острых респираторных заболеваниях в исследуемой группе увеличивался по сравнению с контрольной группой. Стало известно, что изменения в системе цитокинов между группами варьируются в зависимости от диагноза.

Сывороточные концентрации цитокинов ИЛ-21 и INF -?, участвующих в регуляции иммунной системы при респираторных заболеваниях, описаны в таблице.

Таблица. Оценка уровней цитокинов при респираторных заболеваниях (M±m (min–max))

Примечание: статистическая достоверность между групповыми показателями согласно критерию Манна – Уитни: p – по сравнению с контрольной группой, p1 – по сравнению с показателями I группы, p2 – по сравнению с показателями II группы

Наше исследование показало, что уровни ИЛ-21 и INF -? в сыворотке крови были повышены по сравнению с контрольной группой. Как видно из таблицы, если в контрольной группе ИЛ-21 составлял 10,34±4,16 пг/мл, то в основной группе этот показатель увеличивался в остром периоде заболевания и в среднем был 26,92±2,79 пг/мл (р<0,001).

Если в контрольной группе INF -? составлял 3,32±0,44 пг/мл, то в основной группе этот показатель увеличивался в остром периоде заболевания и в среднем был 4,74±0,60 пг/мл (р=0,681).

В остром периоде респираторных заболеваний концентрация ИЛ-21 в сыворотке крови увеличилась в I группе до 23,26±2,58 пг/мл (p<0,001), во II – до 35,03±10,42 пг/мл (p=0,003), в III группе – до 30,73±4,66 пг/мл (p=0,002), отличаясь от контрольных показателей. В контрольной группе этот показатель составил 1,4±0,8 пг/мл.

Уровень INF -? в сыворотке крови составил 6,40±0,80 пг/мл (p=0,030) в I группе, 1,21±0,24 пг/мл (p=0,006) – во II, 2,84±0,87 пг/мл – в III группе (p=0,321).

По сравнению с контрольной группой показатель ИЛ-21 в I группе увеличился в 2,2 раза, во II – в 3,4, в III группе – в 3,0 раза.

В то же время отмечались изменения в концентрации INF?-?. Так, средние показатели INF -? в острый период по сравнению с контрольной группой в I группе увеличились в 1,9 раза, а во II и III – уменьшились в 2,7 и 1,2 раза соответственно.

Межгрупповые различия средних значений ИЛ-21 были следующими: во II группе в 1,5 раза выше, чем в I (p1=0,762), и в 1,1 раза выше, чем в III (p2=0,553). В III группе средние значения ИЛ-21 в 1,3 раза выше, чем в I (p=0,079) (рис. 1).

Как видно из рисунка 2, значения INF -? также имели межгрупповые отличия. Так, среднее значение INF -? во II группе по сравнению с другими группами были снижены: INF -? во II группе в сравнении с I группой ниже в 5,3 раза (p1<0,001). В III группе по сравнению с I группой значения этого показателя были в 2,3 раза ниже (p=0,023). INF -??в III группе был выше, чем во II в 2,3 раза (p2=0,187). Очевидно, что значения INF -??во II и III группах были низкими в сравнении с I группой.

Таким образом, ИЛ-21 играет важную роль в воспалительных реакциях, участвуя в пролиферации и дифференцировке Т-лимфоцитов и их субпопуляций, выполняющих различные функции. INF -?, активируя иммунные клетки, усиливает их аутокринные и паракринные эффекты, а также, обеспечивая взаимодействие между макрофагами и лимфоцитами, стимулирует дифференцировку Т-лимфоцитов в направлении Th1.

На основании результатов исследования можно предположить, что ИЛ-21 и INF -? могут иметь клиническое и диагностическое значение при острых респираторных заболеваниях у детей.

Л И Т Е Р А Т У Р А

1. Бабаченко И.В., Шарипова Е.В., Беликова Т.Л. // Мед. совет. – 2017. – №1. – С.94–99.

2. Колосова Н.Г., Шаталина С.И. // Мед. совет. – 2017. – №19. – С.158–161.

3. Бокова Т.А. // Леч. врач. – 2016. – №4. – С.10–71.

4. Кондюрина Е.Г., Зеленская В.В. // Вопросы современной педиатрии. – 2016. – Т.15, №6. – С.568–575.

5. Геппе Н.А., Дронов И.А., Баяндина Г.Н. // Педиатрия. – 2017. – №4 (133). – С.14–18.

6. Баранова И.П., Малова И.А. // Эпидемиол. и инфекц. болезни. – 2017. – №4. – С.178–182

7. Ligocki A.J., Brown J.R., Niederkorn JY. // Leukoc. B. – 2016. – Vol.99, N5. – P.735–747.

8. Луцкий А.А., Жирков А.А., Лобзин Д.Ю. [и др.] // Журнал инфектологии. – 2015. – №4. – С.10–22.

9. Понежева Ж.Б., Купченко А.Н., Маннанова И.В., Горелов А.В. // Педиатрия. – 2018. – №1 (14). – С.14–18.

10. Kotenko S.V., Durbin J.E. // Biol Chem. – 2017. – N1. – P.292–303.

11. di Fusco D., Izzo R., Figliuzzi M.M., Pallone F., Monteleone G. // Immunol. Res. – 2014. – Vol.18. N11. – P.1329–1338.

12. Spolski R., Leonard W.J. // Drug. Discovery. – 2014. – Vol.13. – P.379–395.

Медицинские новости. – 2021. – №10. – С. 72-75.

Внимание! Статья адресована врачам-специалистам. Перепечатка данной статьи или её фрагментов в Интернете без гиперссылки на первоисточник рассматривается как нарушение авторских прав.