Системный подход к оценке состояния иммунного гомеостаза при остром инфаркте миокарда 14. 00. 36 аллергология и иммунология




Сторінка3/4
Дата конвертації21.04.2016
Розмір0.67 Mb.
1   2   3   4

6. Оценка морфофункционального состояния лимфоцитов, нейтрофильных гранулоцитов и моноцитов крови у больных с острым инфарктом миокарда

При изучении особенностей состояния лимфоцитов крови в динамике острого ИМ с патологическим зубцом Q и без зубца Q нами были проанализированы изменения 38-ми показателей, характеризующих морфологические, морфометрические параметры клеток, их иммунофенотип, выраженность процессов апоптоза и чувствительность к нейромедиаторам симпатического и парасимпатического звеньев вегетативной нервной системы.

Анализ морфологических, морфометрических и морфоструктурных показателей лейкоцитов крови в динамике острого ИМ у человека выявил изменения, во многом сходные с описанными для экспериментального ИМ у собак. Исключение составила динамика изменений ЯЦО лимфоцитов, значения которого не отличались при остром ИМ с зубцом Q и без зубца Q. При возникновении острого ИМ с патологическим зубцом Q изменения показателей морфофункционального состояния лимфоцитов и нейтрофильных гранулоцитов также носили более выраженный характер, чем при ИМ без зубца Q, без нормализации на 14-е и 21-е сутки. Как и при экспериментальном ИМ, наблюдались статистически значимые изменения морфометрических характеристик клеток и их чувствительности к норадреналину (нейтрофильные гранулоциты) и ацетилхолину с наибольшей выраженностью на 1-е и 3-и сутки. У пациентов с развившимся после 7-х суток повторным ИМ отмечалось максимальное снижение чувствительности клеток к ацетилхолину.

Общая направленность изменений морфофункционального состояния иммунной системы при остром ИМ в клинике и эксперименте была подтверждена при сравнительном анализе математических моделей (рис.8).



Б

А



Рис. 8. Математические модели морфофункционального состояния лимфоцитов (А), нейтрофильных гранулоцитов (Б) человека при остром инфаркте миокарда.

Максимальные отклонения интегральных показателей состояния лимфоцитов и нейтрофильных гранулоцитов отмечались на 1-е и 3-и сутки, независимо от тяжести поражения сердечной мышцы. На 14-е и 21-е сутки

при остром ИМ без зубца Q интегральные показатели систем приближались к норме, в случае острого ИМ с патологическим зубцом Q нормализации интегрального показателя не происходило. При сходной динамике изменений интегральных показателей, их отклонения от нормы при ИМ у человека во все сроки наблюдения были более выраженными, чем при экспериментальном инфаркте миокарда.

Распределение отдельных показателей морфофункционального состояния модельных систем в зависимости от их весовых коэффициентов в целом не отличалось от описанного для экспериментального ИМ, наибольшие значения Pi имели такие показатели, как ЯЦО лимфоцитов, размер клеток, содержание

миелопероксидазы в нейтрофильных гранулоцитах, чувствительность клеток к ацетилхолину, лейкоцитарные индексы.

Таким образом, проведённый анализ математических моделей морфофункционального состояния лимфоцитов и нейтрофильных гранулоцитов показал, что характер динамических изменений состояния лейкоцитов человека и собак при возникновении инфаркта миокарда совпадает по выраженности и направленности, при этом отмечается более быстрая нормализация состояния модельных систем в случае экспериментального ИМ, связанная с ускоренными сроками заживления у животных.

У человека и экспериментальных животных в динамике ИМ наблюдаются сходные изменения чувствительности лейкоцитов к нейромедиаторам вегетативной нервной системы, прежде всего ацетилхолину, что подтверждает общебиологический характер выявленных изменений и возможность регуляции иммуновоспалительных реакций со стороны вегетативной нервной системы через механизмы апоптотической гибели лимфоцитов. Полученные данные подтверждают возможность использования модели экспериментального инфаркта миокарда у собак для разработки патогенетически обоснованной иммунокоррегирующей терапии при инфаркте миокарда.

Для более полной оценки характера изменений в иммунной системе при ИМ и изучения механизмов действия нейромедиаторов вегетативной нервной системы на лимфоциты нами было проведено иммунофенотипирование лейкоцитов крови больных острым ИМ методами ЛПЦМ, изучены корреляционные взаимосвязи изменений морфо-структурных и иммунофенотипических характеристик клеток в зависимости от их чувствительности к норадреналину и ацетилхолину.

Анализ результатов иммунофенотипирования лимфоцитов крови (рис. 9) показал, что независимо от наличия или отсутствия зубца Q на ЭКГ, при остром ИМ через сутки после возникновения очагов некроза в сердечной мышце отмечалось увеличение относительного содержания CD3+8+ лимфоцитов по сравнению с контролем (р<0,01), причём у больных с острым ИМ с зубцом Q содержание CD3+8+-клеток достигало максимальных значений, составляя в среднем 37,4 ±3,9% (в контроле и группе больных с острым ИМ без зубца Q - 26,1±1,9% и 31,4±2,1%, соответственно).


1 - CD3+лимфоциты, %

2 - CD3+лимфоциты, клеток х 109

3 - CD3+4+лимфоциты, %

4 - CD3+4+лимфоциты, клеток х 109

5 - CD3+8+лимфоциты, %

6 - CD3+8+лимфоциты, клеток х 109

7 - CD3-8+лимфоциты, %

8 - CD3-8+лимфоциты, клеток х 109

9 - CD3-19+лимфоциты,%

10 - CD3-19+лимфоциты, клеток х 109

11- CD3-16+56+лимфоциты, %

12 - CD3-16+56+лимфоциты, клеток х 109

13- CD3+16+56+лимфоциты, %

14 - CD3+16+56+лимфоциты, клеток х 109

15- CD3+25+лимфоциты, %

16 - CD3+25+лимфоциты, клеток х 109

17- CD3+HLA-DR+ лимфоциты,%

18 - CD3+HLA-DR+ лимфоциты, клеток х 109

19- CD3+95+лимфоциты, %

20 - CD3+95+лимфоциты, клеток х 109

21 – Индекс сдвига ацетилхолина (по CD95+), усл.ед.



Рис. 9. Изменение иммунофенотипических параметров лимфоцитов крови человека при остром инфаркте миокарда.


Одновременно увеличивалось (р<0,01) относительное содержание других эффекторных клеток - CD3-8+- и CD3-16+56+-лимфоцитов. Относительное содержание CD3+- , CD3+4+- , CD3-19+- клеток не изменялось, уменьшалось (р<0,05) только их абсолютное количество вследствие значительного снижения (р<0,01) общего числа лимфоцитов в крови. При остром ИМ с зубцом Q отмечалось значительное снижение процентного содержания CD3+25+- лимфоцитов (до 3,7±0,3%; в контроле - 5,8±0,6%), CD3+HLA-DR+- лимфоцитов (до 6,8±0,4% против 11,1±1,9% в контроле) и CD3+95+клеток (до 6,3±0,04 % против 12,4±2,0% в контроле). Одновременно отмечалось снижение экспрессии CD3-антигена на активированных лимфоцитах. В случаях острого ИМ без зубца Q изменений относительного содержания данных клеток по сравнению с контрольными значениями не происходило, имело место только снижение интенсивности флюоресценции связанных с CD3-антигеном антител. Перераспределение субпопуляционного состава лимфоцитов крови сопровождалось увеличением чувствительности лимфоцитов к проапоптотическому действию ацетилхолина, при этом была выявлена сильная положительная корреляция между изменениями значений площади клеток, параметров FSC и содержанием CD3+8+- (r=0,81 и 0,89, соответственно), CD3-8+- (r=0,79 и 0,85, соответственно) и CD3-16+56+-лимфоцитов (r=0,84 и 0,91, соответственно). Чувствительность к норадреналину не изменялась.

На 3-и сутки острого ИМ изменения субпопуляционного состава лимфоцитов и их чувствительности к ацетилхолину сохранялись и были более выражены при остром ИМ с зубцом Q. Возрастала чувствительность клеток к норадреналину, что проявлялось снижением экспрессии CD3- и CD95- антигенов на лимфоцитах после инкубации крови с норадреналином in vitro (р<0,05 и р<0,01 при ИМ без зубца и с зубцом Q, соответственно).

На 7-е сутки у пациентов с острым ИМ без зубца Q содержание основных популяций и субпопуляций лимфоцитов статистически не отличалось от значений контрольной группы, но было повышено относительное и абсолютное содержание CD3+95+-клеток, чувствительность к нейромедиаторам нормализовалась. У больных ИМ с патологическим зубцом Q содержание эффекторных лимфоцитов оставалось повышенным, также повышалось количество CD3+95+-клеток, чувствительность клеток к ацетилхолину была высокой. Максимальные значения содержания CD3+8+- CD3-8+ - и CD3-16+56+ - лимфоцитов, экспрессии CD3-антигена и индексов сдвига ацетилхолина наблюдались у двух пациентов с развившимся на 9-е – 12-е сутки повторным инфарктом на фоне острого ИМ с зубцом Q. На 14-е – 21-е сутки наблюдения в группе больных ИМ без зубца Q продолжалась нормализация популяционного и субпопуляционного состава лимфоцитов, их чувствительности к нейромедиаторам вегетативной нервной системы. При ИМ с зубцом Q значения большинства показателей приближались к контрольным только на 21-е сутки, однако количество CD3+95+-клеток и чувствительность лимфоцитов к ацетилхолину оставались достоверно повышенными (р<0,05).

Таким образом, иммунофенотипирование лимфоцитов показало, что при развитии острого ИМ уже в первые сутки отмечалось перераспределение субпопуляционного состава клеток за счёт значительного увеличения содержания лимфоцитов, выполняющих эффекторные функции (Т-цитотоксические клетки, естественные киллеры), наиболее выраженные при остром ИМ с зубцом Q.

В дальнейшем при развитии резорбционно-некротических процессов в миокарде происходит дополнительная активация эффекторных лимфоцитов, повышение количества клеток, экспрессирующих поздний активационный антиген CD95 и готовых воспринимать сигналы к индукции апоптоза. При этом наиболее неблагоприятными для течения острого ИМ являются значительное (более чем в 1,5-2 раза) увеличение в крови относительного содержания CD3+8+-, CD3-8+ -, CD3-16+56 и CD95+- лимфоцитов при повышенной чувствительности клеток к проапоптотическому действию ацетилхолина.

Выявленные изменения подтверждают и дополняют данные литературы об активации иммунной системы у больных ишемической болезнью сердца, связанной с хроническим воспалительным процессом, развивающимся вследствие атеросклеротических поражений сосудов. Выявленная тесная положительная корреляционная связь между количеством CD3+8+-, CD3-8+-, CD3-16+56- и CD95+- лимфоцитов в крови и чувствительностью лимфоцитов к проапоптотическому действию ацетилхолина in vitro, по нашему мнению, убедительно свидетельствует о том, что именно через апоптоз эффекторных клеток вегетативная нервная система, и прежде всего её парасимпатическое звено, может регулировать интенсивность иммуно-воспалительных реакций в организме.

Известно, что система моноцитов/макрофагов играет важную роль в реализации иммуно-воспалительных реакций. Одной из ключевых функций данной системы является продукция провоспалительных цитокинов. В связи с этим в рамках комплексной оценки системы иммунного гомеостаза при остром ИМ нами была проведена оценка содержания ИЛ-1β, ИЛ-6 и ФНОα в плазме крови при остром ИМ, а также способность лейкоцитов (моноцитов) крови больных ИМ вырабатывать провоспалительные цитокины при стимуляции бактериальным липополисахаридом in vitro.

При анализе спонтанных уровней провоспалительных цитокинов в плазме крови у всех больных ИМ (табл. 1) было выявлено статистически значимое (по сравнению с группой практически здоровых доноров) повышение ИЛ-1β, ИЛ-6 и ФНОα через сутки после возникновения очага некроза в миокарде (64,7± 9,9; 40,1± 6,9 и 42,9± 8,7 пг/мл, соответственно против 5,38±1,8, 11,2±2,5 и 9,5±2,2 пг/мл).

Таблица 1. Изменение уровней провоспалительных цитокинов в плазме крови больных острым инфарктом миокарда (M±σ)


Показатель

Контроль

n =37


Острый инфаркт миокарда

1 сутки

n =49


3 сутки

n =49


7 сутки

n =49


14 сутки

n =49


21 сутки

n =49


ИЛ-1β, пг/мл


5,38±1,8

64,7± 9,9*

57,4± 6,7*

27,4± 3,3*

10,4± 1,7

9,9± 1,3

ИЛ-6, пг/мл


11,2±2,5

40,1± 6,9*

46,1± 4,8*

27,4± 3,7*

17,6± 2,1

15,4± 2,1

ФНОα, пг/мл

9,5±2,2

42,9± 8,7*

46,6± 5,3*

185,6±10,4*

92,3±10,6*

35,6±4,6*

Примечание: * - статистически значимые отличия (р<0,001) от соответствующих значений в группе практически здоровых доноров (контроль)


Статистически значимых отличий между группами больных ИМ с зубцом Q и ИМ без зубца Q не было выявлено в силу достаточно большого индивидуального разброса показателей. Через 3-е суток после возникновения ИМ показатели претерпевали незначительные изменения. Отмечено значительное повышение уровня ФНОα в плазме крови больных с Q-образующим ИМ (до 185,6±10,4 пг/мл) на 7-е сутки заболевания, максимальные значения наблюдались у пациентов с осложнениями ИМ.

Наибольшие отличия в динамике показателей у больных ИМ с зубцом Q и ИМ без зубца Q во все сроки наблюдения проявили индуцированные липополисахаридом уровни внеклеточных и внутриклеточных провоспалительных цитокинов. Индексы стимуляции продукции цитокинов были статистически значимо выше при ОИМ с зубцом Q. Возрастание значений индексов стимуляции коррелировали с неблагоприятным прогнозом дальнейшего течения заболевания.

Таким образом, динамика изменений спонтанных и индуцированных уровней провоспалительных цитокинов в плазме крови больных с острым ИМ отражает динамику развития системной воспалительной реакции, важную роль иммуно-воспалительных процессов при развитии ИМ и свидетельствует о перспективности применения иммунокоррегирующей, в том числе и цитокиновой, терапии при данном заболевании. Длительная гиперпродукция ФНОα, являющегося индуктором апоптоза как для лейкоцитов крови, так и кардиомиоцитов, максимально выражена при более тяжёлом течении ИМ, развивается на фоне повышенной чувствительности лимфоцитов крови к проапоптотическому действию ацетилхолина, что подтверждает важность процессов регуляции апоптотической гибели клеток в патогенезе инфаркта миокарда.

Для интегральной, комплексной оценки состояния системы иммунного гомеостаза человека при остром ИМ, выявления общей направленности изменений и определения наиболее важных прогностических параметров все полученные количественные данные были обработаны с помощь системного многофакторного анализа, с расчётом коэффициентов влияния отдельных показателей и рассчитаны обобщающие интегральные показатели для каждого срока наблюдения; построены математические модели состояния системы иммунного гомеостаза (рис. 10).



Рис. 10. Математические модели состояния системы иммунного гомеостаза человека при остром инфаркте миокарда.


Анализ математических моделей подтвердил наличие изменений со стороны иммунной системы в динамике острого инфаркта миокарда с наибольшим отклонением интегральных показателей системы на 3-и сутки после возникновения острого ИМ. Максимальная активация во все сроки наблюдения и отсутствие нормализации общего состояния иммунной системы отмечались в случаях ИМ с зубцом Q. Общий характер и направленность изменений активности модельной системы иммунного гомеостаза определялись в первые 3-е суток после возникновения ИМ морфофункциональным состоянием лимфоцитов и нейтрофильных гранулоцитов, что подтверждается сравнительным анализом значений соответствующих интегральных показателей и ранжированной оценкой коэффициентов влияния отдельных параметров. Начиная с 7-х суток основной вклад в общее состояние иммунной системы вносили параметры морфофункционального состояния лимфоцитов и их чувствительность к ацетилхолину. Более выраженное отклонение интегрального показателя морфофункционального состояния иммунной системы при остром ИМ с зубцом Q на 21-е сутки после возникновения ИМ свидетельствовало об относительной стабилизации и патогенетической незавершённости изучаемых процессов при более тяжёлом поражении сердечной мышцы.

Сопоставление средних значений и весовых коэффициентов отдельных иммунологических показателей выявило, что в первые 3-е суток развития острого ИМ отмечалась тесная корреляция в изменении ряда иммунологических и клинико-лабораторных показателей. Так, коэффициенты влияния уровней в крови ИЛ-1β, ИЛ-6, ФНОα были сопоставимы с весовыми коэффициентами таких параметров, как ИСЛК и ЛИИ. Максимальную прогностическую значимость проявляли показатели чувствительности лейкоцитов к нейромедиаторам вегетативной нервной системы.

На 7-е и 14-е сутки возрастала прогностическая значимость уровня ФНОα, ЯЦО лимфоцитов, относительного содержания CD3+CD8+- и CD3-CD16+56+- лимфоцитов. Наибольшую прогностическую значимость на 21-е сутки течения острого ИМ приобретали такие показатели, как ЛИИ, содержание CD3+CD95+ лимфоцитов, чувствительность лимфоцитов к ацетилхолину.

С целью получения рабочей математической модели для использования в клинической практике нами был проведён расчёт интегральных показателей системы иммунного гомеостаза с учётом иммунологических параметров, имеющих наибольшие значения весовых коэффициентов в конкретные сроки наблюдения (табл.2). При совпадении значений весовых коэффициентов отдельных параметров в рабочую модель включали наиболее простые и воспроизводимые показатели. Учитывая, что отдельные результаты наблюдений каждого показателя при оценке средних арифметических значений принадлежат одному распределению с наиболее вероятным отклонением в пределах доверительного интервала, для определения группы риска в рабочую модель подставляются значения единичного показателя обследуемого пациента, не зависимо от наличия или отсутствия патологического зубца Q на ЭКГ, рассчитывается интегральный показатель и


Таблица 2. Изменения интегральных показателей морфофункционального состояния иммунной системы при остром инфаркте миокарда (рабочая модель для оценки группы риска)


Сутки

Иммунологические параметры

Интегральные показатели

Группа невысокого риска

Группа высокого риска

1

-ядерно-цитоплазменное отношение

в лимфоцитах

- FSC лимфоцитов

- индекс сдвига ацетилхолина (FSC)

- миелопероксидаза нейтрофильных гранулоцитов

- индекс сдвига лейкоцитов крови

- CD3+8+лимфоциты


0,312±0,001

0,280±0,001

3

- ядерно-цитоплазменное отношение в лимфоцитах

- FSC лимфоцитов

- индекс сдвига ацетилхолина (FSC)

- индекс сдвига лейкоцитов крови

- CD3+8+лимфоциты


0,445±0,003

0,512±0,004

7

- ядерно-цитоплазменное отношение в лимфоцитах

- FSC лимфоцитов

- индекс сдвига ацетилхолина (FSC)

- индекс сдвига лейкоцитов крови

- CD3+8+лимфоциты

- ФНОα в плазме крови



0,283±0,031

0,480±0,004

14

- ядерно-цитоплазменное отношение в лимфоцитах

- FSC лимфоцитов

- индекс сдвига ацетилхолина (FSC)

- индекс сдвига лейкоцитов крови

- CD3+8+лимфоциты

- ФНОα в плазме крови



0,094±0,020

0,184±0,012

21

- ядерно-цитоплазменное отношение в лимфоцитах

- FSC лимфоцитов

- индекс сдвига ацетилхолина (FSC)

- лейкоцитарный индекс интокси-кации

- CD3+95+лимфоциты


0,039±0,008

0,294±0,035

определяется группа риска по максимальному приближению к диагностическим значениям интегральных показателей системы.

В целом, комплексная, на основе системного многофакторного анализа, сравнительная оценка состояния иммунной системы человека при остром ИМ и собак при экспериментальном ИМ выявила общие закономерности изменений иммунологических показателей в динамике ИМ, зависящие от тяжести поражения сердечной мышцы и являющиеся отражением участия иммунологических механизмов в патогенезе инфаркта миокарда. Показана ведущая роль лимфоцитов на всех этапах реализации иммуно-воспалительных процессов при ИМ, раннее увеличение содержания эффекторных лимфоцитов при ИМ, что свидетельствует о предсуществующей активации иммунной системы у больных инфарктом миокарда.

Использованный комплекс методов позволил доказать важную роль вегетативной нервной системы, особенно её парасимпатического звена, в регуляции иммунных реакций посредством влияния на апоптоз лимфоцитов. Полученные математические модели состояния иммунной системы человека и экспериментальных животных подтвердили общебиологический характер выявленных изменений со стороны иммунной системы и позволили определить наиболее значимые для диагностики и прогноза иммунологические показатели, позволяющие выделять среди больных с острым ИМ пациентов с высоким риском развития осложнений.

1   2   3   4


База даних захищена авторським правом ©mediku.com.ua 2016
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка