Immune dysfunction in millitary personnel participating in special tasks and the possibility of medical and psychological rehabilitation

Full Text

ВВЕДЕНИЕ

Военнослужащие – участники спецопераций составляют особую когорту лиц, подверженных экстремальному воздействию профессионального стресса. Профессиональный (боевой) стресс военнослужащих в современной научной литературе определяется как многоуровневый процесс неспецифической адаптационной активности человеческого организма в условиях боевой обстановки, сопровождающийся напряжением механизмов реактивной саморегуляции и закреплением специфических приспособительных психофизиологических изменений [1, 2]. Нарушения адаптации, связанные со службой в особых условиях со сложной оперативной обстановкой, отличаются сверхактивацией регуляторных механизмов и переходом в так называемое аллостатическое состояние. Оно характеризуется напряженным, неустойчивым функционированием организма, что обусловлено появлением новых механизмов нейрогуморальной регуляции. С позиции теории аллостаза объясняется постепенное и отсроченное появление стойких патологических изменений спустя какое-то время после воздействия стрессора [3–5]. Иммунная система, являясь одной из основных гомеостатических систем, достаточно быстро реагирует на нейро-эндокринные медиаторы острого и хронического стресса. Именно иммунная дисфункция становится структурно-функциональной основой для формирования в дальнейшем коморбидной соматической патологии [6, 7].

Проблема профессионального стресса военнослужащих вызывает необходимость разработки стратегии преодоления воспринимаемого стресса, повышенной социальной поддержки и разработки программ по сохранению здоровья. Целью комплексных реабилитационных мероприятий является предотвращение перехода стрессового состояния в хроническую форму с формированием полиморбидной патологии и ранней инвалидизации [8, 9].

Цель исследования — изучить состояние иммунного статуса у военнослужащих – участников спецопераций и влияние медико-психологической реабилитации на состояние их иммунной системы.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Под наблюдением находились 73 военнослужащих – офицера мужского пола (средний возраст 37,6 ± 4,1 года), участвовавших в спецоперациях в районах со сложной оперативной обстановкой более 30 сут, не различавшихся по профессиональным задачам и роду деятельности, у которых было диагностировано утомление III степени, или переутомление, что является показанием для проведения медико-психологической реабилитации. Обследуемые были разделены на две группы: 1-ю группу составили 57 военнослужащих, у которых медико-психологическая реабилитация осуществлялась в санаторно-курортных комплексах «Северо-Кавказский», «Сочинский» и «Крымский» в течение 20 дней в весенне-летний период и включала в себя индивидуальное комплексное применение естественных (природных) и преформированных лечебных факторов, упражнений лечебной физкультуры и элементов спорта, массажа, рефлексотерапии. Медикаментозная иммунотерапия у обследуемых пациентов не проводилась. 2-ю группу составили 16 военнослужащих, у которых медико-психологическая реабилитация по различным причинам не проводилась, но был предоставлен внеочередной 10–15-дневный отпуск в связи со службой в зонах вооруженных конфликтов. В качестве контрольной группы обследованы 25 практически здоровых доноров крови (средний возраст 29,3±6,8 года) отделения переливания крови клиники Ростовского государственного медицинского университета (РостГМУ).

Иммунный статус оценивали по экспрессии CD3⁺, CD4⁺, CD8⁺, CD16⁺, CD20⁺, HLA DR, внутриклеточному содержания Foxp3 в клетках CD4⁺CD25⁺, гранзима В в CD8⁺ и CD16⁺-лимфоцитах, HLA DR на CD14⁺-моноцитах с использованием соответствующих моноклональных антител с двухцветной и трехцветной меткой фирмы Beckman Coulter и учетом результатов на проточном цитофлюориметре Cytomics FC 500. Оценку апоптоза лимфоцитов проводили методом, основанным на выявлении потери клетками части дезоксирибонуклеиновой кислоты (гиподиплоидных клеток) с помощью флуоресцентного красителя (пропидиума иодида) с учетом результатов на проточном цитофлуориметре Cytomics FC 500. Количественное определение иммуноглобулинов А, М, G в сыворотке крови проводили путем простой радиальной иммунодиффузии в геле по Манчини [10] с использованием наборов, в состав которых входят стандартная сыворотка и моноспецифические антисыворотки, содержащие антитела к тяжелым цепям соответствующих иммуноглобулинов (научно-производственного объединения «Микроген», (Нижний Новгород). Клиническое исследование выполнено с письменного согласия в соответствии с Хельсинкской декларацией Всемирной медицинской ассоциации «Этические принципы проведения научных медицинских исследований с участием человека» с поправками 2000 г.¹, «Правилами клинической практики в Российской Федерации»². Протокол исследования был одобрен локальным этическим комитетом РостГМУ (№ 6/15 от 12.05.2015). До включения в исследование у всех участников было получено письменное информированное согласие.

Статистическую обработку данных осуществляли с использованием пакета программ Statistica 12 (StatSoft InC., США). Количественные значения параметров представлены в виде центральной тенденции медианы (Me) и межквартильного размаха (25-й и 75-й процентили) и обозначены как Ме [LQ; UQ]. Оценку изменений медиан в группах осуществляли с помощью критерия Манна – Уитни. Средние уровни в группах сравнивали с применением критерия Вилкоксона для связанных выборок. Изменения признавались статистически достоверными при р < 0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

У военнослужащих 1-й группы после участия в спецоперации в зоне с неблагоприятной оперативной обстановкой выявлены следующие изменения иммунного статуса: в Т-клеточном звене регистрировалось значительное снижение абсолютного содержания как общей популяции Т-лимфоцитов, так и их субпопуляций (клеток CD4⁺ и CD8⁺), при сохраненном относительном соотношении этих клеток (р ≤ 0,05). Усиление готовности к апоптозу Т-лимфоцитов (CD3⁺CD95⁺) свидетельствовало о нарушении их адаптационного потенциала. Угнетение экспрессии маркеров поздней активации как в общей популяции (CD3⁺HLADR⁺), так и в значительной степени в эффекторной CD8⁺-субпопуляции лимфоцитов (CD8⁺HLADR⁺), с достоверным (р ≤ 0,05) снижением относительного и абсолютного количества цитолитически активных клеток CD8⁺, содержащих гранзим В, также подтверждало нарушение адаптационных возможностей клеточного звена иммунной системы. При этом отмечалась тенденция к нарастанию функционального потенциала CD4⁺-субпопуляции лимфоцитов за счет усиления экспрессии ранних (CD25⁺) активационных маркеров, а также выраженное увеличение популяции иммунорегуляторных CD4⁺CD25⁺Foxp3⁺(Т-reg), обладающих универсальным супрессорным действием (р ≤ 0,05). Выявленные изменения носили компенсаторную направленность в рамках поддержания гомеостатического потенциала иммунной системы (табл. 1).

 

Таблица 1. Изменения иммунного статуса у военнослужащих 1-й группы после медико-психологической реабилитации Ме [LQ; UQ]

Table 1. Changes in the immune status of military personnel of group 1 after medical and psychological rehabilitation Ме [LQ; UQ]

Показатель	До командировки	После командировки	После реабилитации	Контрольная группа	р
	1	2	3	4
CD3+, %	72,5 [69, 8; 75, 3]	76,5 [72, 3; 77, 8]	73,3 [71, 5; 75, 6]	68,8 [66, 1; 72, 8]	–
CD3+, 109/л	1,96 [1, 6; 2, 1]	1,0 [0, 8; 1, 2]	1,54 [1, 2; 1, 7]	1,52 [1, 2; 1, 8]	1–2; 2–3
CD3+HLADR+, %	3,15 [2, 3; 3, 9]	2,05 [1, 6; 2, 9]	3,45 [2, 2; 3, 9]	3,04 [2, 2; 3, 6]	–
CD3+CD95+, %	1,92 [1, 5; 2, 1]	3,5 [2, 6; 4, 2]	2,71 [2, 4; 3, 1]	2,08 [1, 7; 2, 8]	2–4
CD4+, %	42,5 [39, 7; 46, 1]	51 [47, 8; 53, 2]	44,31 [41, 1; 47, 2]	41,9 [38, 2; 46, 6]	–
CD4+, 109/л	1,14 [0, 9; 1, 3]	0,66 [0, 6; 0, 7]	0,92 [0, 8; 1, 1]	0,94 [0, 8; 1, 2]	1–2
CD4+CD25+, %	1,65 [1, 3; 2, 1]	4,71 [4, 3; 5, 1]	3,22 [2, 8; 3, 6]	2,0 [1, 3; 2, 3]	1–2; 1–3
CD4+CD25+Foxp3, %	1,05 [0, 8; 1, 3]	2,4 [2, 0; 2, 7]	2,2 [1, 9; 2, 5]	1,3 [0, 8; 1, 6]	1–2; 1–3
CD8+, %	28,1 [26, 3; 30, 8]	25,5 [23; 27, 3]	27,1 [25, 3; 28, 7]	26,4 [22, 1; 29, 2]	–
CD8+, 109/л	0,75 [0, 7; 0, 8]	0,33 [0, 2; 0, 4]	0,55 [0, 4; 0, 7]	0,57 [0, 4; 0, 8]	1–2
CD8+HLADR+, %	2,8 [2, 3; 3, 2]	1,1 [0, 6; 1, 6]	1,7 [1, 3; 2, 1]	2,1 [1, 6; 2, 4]	1–2; 2–3; 2–4
CD8+HLADR+, 109/л	0,075 [0, 05; 0, 09]	0,014 [0, 005; 0, 02]	0,028 [0, 02; 0, 03]	0,05 [0, 03; 0, 09]	1–2; 2–4; 3–4
CD8+Gr+, %	25 [22, 4; 28, 1]	15,01 [12, 1; 18, 2]	18,6 [15, 2; 21, 6]	19,8 [17, 4; 24, 3]	1–2
CD8+Gr+, 109/л	0,67 [0, 5; 0, 8]	0,19 [0, 1; 0, 3]	0,31 [0, 2; 0, 4]	0,46 [0, 2; 0, 6]	1–2
CD16+,%	10,5 [8; 12, 1]	7,1 [5; 11, 2]	9,25 [7, 2; 11, 7]	12,1 [7, 8; 14, 1]	–
CD16+Gr+, %	8,5 [7, 4; 9, 9]	4,3 [3; 5, 7]	4,2 [3, 3; 5]	9,2 [7, 8; 11, 3]	1–2; 1–3; 2–4; 3–4
CD14+HLADR+, %	68 [64, 5; 71, 7]	51,8 [47, 9; 53, 8]	53,7 [48, 1; 54, 9]	75 [67, 2; 81, 6]	1–2; 1–3; 2–4; 3–4
CD19+, %	12,5 [13; 14]	8,5 [6, 3; 10, 2]	10,7 [8, 9; 12, 6]	10,2 [7, 3; 12, 2]	–
CD19+, 109/л	0,3 [0, 3; 0, 5]	0,12 [0, 06; 0, 2]	0,28 [0, 2; 0, 4]	0,21 [0, 1; 0, 3]	1–2; 2–3
IgA, г/л	2,19 [1, 9; 2, 3]	2,2 [2, 1; 2, 3]	2,05 [1, 8; 2, 3]	1,7 [1, 5; 2, 1]	–
IgM, г/л	1,2 [1, 1; 1, 3]	1,2 [1, 1; 1, 4]	1,1 [1; 1, 3]	1,1 [0, 9; 1, 3]	–
IgG, г/л	12,1 [11, 8; 13]	11,7 [10, 9; 12, 8]	11,3 [10, 1; 13]	10,3 [9, 2; 12, 5]	–

Примечание: цифрами отмечены различия между исходными показателями, показателями после командировки, реабилитации и контрольной группы, р ≤ 0,05.

 

Изменения клеточных факторов врожденного иммунного ответа характеризовались тенденцией к снижению содержания клеток – натуральных киллеров и статистически значимым угнетением их цитолитической активности за счет уменьшения экспрессии гранзима В (р ≤ 0,05). Также зарегистрировано угнетение антигенпрезентирующей функции моноцитов за счет статистически значимого снижения экспрессии HLA DR⁺ на их поверхности (р ≤ 0,05). Обращало на себя внимание выраженное снижение содержания в периферической крови В-лимфоцитов после возвращения из зоны с неблагоприятной оперативной обстановкой (р ≤ 0,05). При этом функциональная активность В-клеток, продуцирующих антитела, оставалась неизменной.

Сразу после возвращения из командировки из районов со сложной оперативной обстановкой все военнослужащие были направлены на медико-психологическую реабилитацию длительностью 20 дней, после чего была вновь оценен иммунный статус. Реабилитация привела к нормализации значений абсолютного содержания Т-лимфоцитов и их субпопуляций (р ≤ 0,05). Ранняя усиленная готовность этих клеток к апоптозу имела тенденцию к снижению. Отмечалось нарастание числа цитотоксических Т-лимфоцитов, экспрессирующих маркеры поздней активации (CD8⁺ HLADR⁺) и тенденция к восстановлению их цитолитического потенциала (CD8⁺Gr⁺). Содержание В-лимфоцитов вернулось к исходному уровню. При этом сохранялось статистически значимое (р ≤ 0,05) ослабление гранзимпродуцирующей функции клеток – натуральных киллеров, а угнетение экспрессии маркеров поздней активации на моноцитах (14⁺HLADR⁺) только прогрессировало. Усиленная ранняя супрессорная активность иммунорегуляторных CD4⁺CD25⁺Foxp3⁺(Т-reg)-лимфоцитов сохраняла свою актуальность.

Состояние иммунного статуса у военнослужащих 2-й группы оценивали до и после командировки, а также после возвращения из отпуска, сравнивая между собой и показателями контрольной группы (табл. 2).

 

Таблица 2. Изменения иммунного статуса у военнослужащих 2-й группы до и после отпуска Ме [LQ; UQ]

Table 2. Changes in the immune status of military personnel of group 2 before and after vacation Ме [LQ; UQ]

Показатель	До командировки	После командировки	После отпуска	Контрольная группа	р
	1	2	3	4
CD3+, %	74,6 [70, 3; 76, 9]	72,5 [69, 4; 75, 9]	74,2 [70, 9; 76, 6]	68,8 [66, 1; 72, 8]	–
CD3+, 109/л	1,6 [1, 4; 1, 9]	1,1 [0, 8; 1, 3]	1,2 [0, 9; 1, 4]	1,52 [1, 2; 1, 8]	1–2; 1–3
CD3+ HLADR+, %	3,3 [2, 4; 3, 8]	2,9 [1, 8; 3, 2]	3,4 [2, 6; 3, 9]	3,04 [2, 2; 3, 6]	–
CD3+CD95+, %	2,2 [1, 8; 2, 6]	3,6 [2, 4; 4, 3]	3,3 [2, 8; 3, 8]	2,08 [1, 7; 2, 8]	1–2; 1–3
CD4+, %	39,2 [36, 6; 43, 2]	44,3 [40, 8; 51, 1]	43,1 [40, 1; 44, 2]	41,9 [38, 2; 46, 6]	–
CD4+, 109/л	1,1 [0, 7; 1, 3]	1,2 [0, 6; 1, 5]	1,1 [0, 7; 1, 5]	0,94 [0, 8; 1, 2]	–
CD4+CD25+, %	1,5 [1, 2; 2, 1]	2,7 [1, 8; 3, 8]	3,2 [2, 1; 3, 9]	2,0 [1, 3; 2, 3]	1–2; 1–3; 3–4
CD4+CD25+Foxp3, %	1,1 [0, 8; 1, 4]	2,4 [2, 1; 2, 8]	2,2 [1, 7; 2, 7]	1,3 [0, 8; 1, 6]	1–2; 1–3; 2–4; 3–4
CD8+, %	34,5 [27, 2; 36, 9]	27,5 [22, 2; 31, 4]	30,3 [24, 3; 33, 8]	26,4 [22, 1; 29, 2]	–
CD8+, 109/л	0,7 [0, 6; 0, 9]	0,5 [0, 3; 0, 8]	0,5 [0, 4; 0, 7]	0,57 [0, 4; 0, 8]	–
CD8+HLADR+, %	2,6 [2, 1; 3, 1]	1,3 [0, 8; 1, 8]	1,6 [1, 1; 2, 2]	2,1 [1, 6; 2, 4]	1–2; 1–3
CD8+HLADR+, 109/л	0,08 [0, 05; 0, 1]	0,04 [0, 01; 0, 07]	0,04 [0, 02; 0, 08]	0,05 [0, 03; 0, 09]	1–2
CD8+Gr+, %	26,1 [23, 1; 29]	21,1 [18, 8; 24, 2]	17,7 [14; 23]	19,8 [17, 4; 24, 3]	1–3; 3–4
CD8+Gr+, 109/л	0,8 [0, 5; 1, 0]	0,4 [0, 1; 0, 7]	0,3 [0, 2; 0, 7]	0,46 [0, 2; 0, 6]	1–2; 1–3
CD16+, %	12,8 [9, 2; 15, 6]	9,5 [6, 2; 14, 8]	12,5 [8; 17]	12,1 [7, 8; 14, 1]	–
CD16+Gr+, %	7,5 [5, 4; 10, 2]	3,6 [3; 6, 2]	4,2 [3; 5, 9]	9,2 [7, 8; 11, 3]	1–2; 1–3; 2–4; 3–4
CD14+HLADR+, %	69 [54, 5; 79, 2]	58 [51, 2; 71, 2]	61,9 [50, 1; 74]	75 [67, 2; 81, 6]	1–2
CD19+, %	12,2 [10, 1; 16]	7,3 [5, 5; 10, 1]	9,7 [6, 9; 12, 4]	10,2 [7, 3; 12, 2]	1–2
CD19+, 109/л	0,4 [0, 2; 0, 5]	0,2 [0, 08; 0, 3]	0,3 [0, 1; 0, 5]	0,3 [0, 1; 0, 45]	1–2
IgA, г/л	1,9 [1, 6; 2, 2]	2,1 [1, 5; 2, 3]	1,8 [1, 6; 2, 1]	1,7 [1, 5; 2, 1]	–
IgM, г/л	1,1 [0, 9; 1, 3]	1,2 [1, 0; 1, 4]	0,9 [0, 8; 1, 2]	1,1 [0, 9; 1, 3]	–
IgG, г/л	12,3 [11, 1; 13]	12,2 [10, 5; 13, 2]	10,5 [9, 2; 12]	10,3 [9, 2; 12, 5]	–

Примечание: цифрами отмечены различия между исходными показателями, показателями после командировки, отпуска и контрольной группы, р ≤ 0,05.

 

В Т-клеточном звене отмечено достоверное (р ≤ 0,05) снижение абсолютного содержания общей популяции Т-лимфоцитов, усиление их готовности к апоптозу (CD3⁺CD95⁺). Выявлено усиление функциональной активности CD4⁺-субпопуляции лимфоцитов за счет значительного увеличения экспрессии маркеров их ранней активаций (CD25⁺) и популяции регуляторных Т-лимфоцитов (CD4⁺CD25⁺Foxp3⁺). В субпопуляции цитотоксических CD8⁺-лимфоцитов регистрировалось достоверное снижение экспрессии поздних активационных маркеров (CD8⁺HLADR⁺) и снижение функциональной активности за счет уменьшения количества клеток, содержащих гранзим В (р ≤ 0,05). Документирована тенденция к снижению содержания клеток – натуральных киллеров, которая сопровождалась достоверным снижением их гранзимпродуцирующего потенциала (р ≤ 0,05). Значительное снижение содержания В-лимфоцитов не сопровождалось изменениями их функциональной активности.

По возвращении военнослужащих из внеочередного отпуска на фоне снижения абсолютного числа общей популяции Т-лимфоцитов сохранялась их повышенная готовность к апоптозу (CD3⁺CD95⁺) (р ≤ 0,05). Цитолитическая гранзимпродуцирующая активность эффекторных CD8⁺-лимфоцитов и клеток – натуральных киллеров (CD16⁺) оставалась сниженной относительно исходных значений (р ≤ 0,05). При этом нарастало число регуляторных Т-лимфоцитов (CD4⁺CD25⁺Foxp3⁺) и увеличение ранних активационных маркеров CD4⁺-субпопуляции лимфоцитов (р ≤ 0,05). Отмечена тенденция к повышению ранее сниженного числа В-лимфоцитов, но их значение не достигло исходного уровня. Функциональная активность В-лимфоцитов, продуцирующих антитела, была сохранена.

Оценка функции иммунной системы невозможна без сопоставления изменений иммунного статуса с клиническими проявлениями иммуноопосредованной патологии. С целью верификации симптомов иммунной дисфункции проводилась оценка частоты и тяжести проявлений инфекционной патологии до и в течение 6 мес. после участия в спецоперациях в районах со сложной оперативной обстановкой. Среди военнослужащих, находившихся под наблюдением до участия в спецоперациях, 14 (19%) отмечали периодические симптомы острых респираторных заболеваний продолжительностью 2–4 дня 1–3 раза в год, 16 (22%) — рецидивирующие герпетические высыпания различной локализации с редкими обострениями (1–3 раза в год). Во время участия в спецоперациях в районах со сложной оперативной обстановкой у 54 (74%) военнослужащих отмечена клиническая манифестация инфекционной патологии различной этиологии и степени тяжести.

В течение 6 мес. наблюдения после командировки 14 (24%) военнослужащих 1-й группы 1–3 раза предъявляли жалобы на наличие симптомов острых респираторных заболеваний продолжительностью 3–5 дней; у 4 (7%) пациентов зарегистрировано появление/рецидив герпетических высыпаний на губах. У 6 (37%) военнослужащих 2-й группы после возвращения из отпуска в течение 6 мес. наблюдения регистрировались симптомы острых респираторных заболеваний продолжительностью 3–5 дней, 1–3 раза за период наблюдения; у 7 (43%) человек зарегистрировано появление/рецидив герпетических высыпаний на губах; 2 (12%) пациента отмечали учащение стула с повышением температуры тела до субфебрильных значений, не потребовавшее назначение медикаментозной терапии; у 1 пациента острое респираторное заболевание осложнилось развитием внегоспитальной пневмонии, что потребовало курса антибактериальной терапии в стационарных условиях.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Участие в спецоперациях в районах со сложной оперативной обстановкой профессионально подготовленных военнослужащих приводит к нарушению взаимодействия регуляторных систем организма, формированию иммунной дисфункции с нарушением количественных и функциональных показателей клеточного и гуморального иммунного ответа и, как следствие, усилению подверженности организма действию патогенных факторов, повышению риска острых инфекционных заболеваний, обострению хронической патологии, снижению качества жизни и работоспособности [11, 12].

У военнослужащих – участников спецопераций выявлены количественные и функциональные нарушения со стороны различных звеньев иммунной системы. Проведение медико-психологической реабилитации у данной категории военнослужащих сопровождалось нормализацией параметров клеточного и гуморального звена иммунной системы, но сохранялись нарушения цитолитической активности клеток – натуральных киллеров и антигенпрезентирующей функции моноцитов, что является фактором нарушения противоинфекционной защиты. У военнослужащих – участников спецопераций, которые не проходили курс медико-психологической реабилитации, после отпускного периода сохранялись клинико-лабораторные признаки иммунной дисфункции. Так, на фоне сохранения нарушения функции Т-лимфоцитов, их субпопуляций и клеток-натуральных киллеров развивались частые эпизоды инфекционной патологии различной степени тяжести.

¹ WMA Declaration of Helsinki — Ethical Principles for Medical Research Involving Human Subjects (2013).

² Приказ Минздрава России от 19.06.2003 № 266.

About the authors

Natalia S. Zaitseva

Rostov State Medical University

Author for correspondence.
Email: n.zaitseva@list.ru
ORCID iD: 0000-0003-4170-1180
SPIN-code: 4232-0084
Scopus Author ID: 9040438100

Candidate of Medical Sciences

Russian Federation, Rostov-on-Don

Alexander D. Bagmet

Rostov State Medical University

Email: bagmet1957@yandex.ru
SPIN-code: 1082-7380

Doctor of Medical Sciences, Professor

Russian Federation, Rostov-on-Don

Vasily N. Tsygan

Military Medical Academy of S.M. Kirov

Email: vn-t@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1199-0911
SPIN-code: 7215-6206
Scopus Author ID: 6603136317

Doctor of Medical Sciences, Professor

Russian Federation, Saint Petersburg

References

Supplementary files