THE ROLE OF THE COMPROMISED CYTOKINE STATUS IN PATHOGENESIS OF LATE VITREORETINAL COMPLICATIONS OF RETINOPATHY IN PREMATURE INFANTS

Full Text

Профилактика и лечение поздних осложнений ретинопатии недоношенных (РН), в частности отслоек и дистрофий сетчатки, является одной их наиболее трудных проблем детской офтальмологии [3, 7]. Сложности, связанные со своевременным прогнозированием и профилактикой их развития, во многом обусловлены недостаточными знаниями патогенеза, включая роль иммунологического дисбаланса. Вместе с тем в настоящее время накоплены данные о нарушениях иммунитета у преждевременно родившихся детей, особенно при признаках патологии [1], и о наличии связи между возникновением и характером течения РН и усугублением иммунологических сдвигов (дисбаланс продукции ряда цитокинов и ростовых факторов, появление антирети-нальных аутоантител) [2, 5, 6]. В ранее проведенных нами исследованиях выявлена ассоциация отягощенного течения заболевания (осложнения РН, сопутствующая офтальмопатология, тяжелые двусторонние процессы) с гиперпродукцией VEGF (фактор роста эндотелия сосудов) и/или IGF-I (инсулиноподобный фактор роста) [4]. Цель работы — изучение роли ростовых факторов (VEGF , TGF β1) , фактора некроза опухоли и интерлейкинов в развитии поздних витреоретинальных осложнений у детей с РН. Материал и методы. Иммунологическое исследование проведено у 44 пациентов в возрасте от 5 мес до 22 лет с рубцовой и регрессивной стадиями РН I—V степени. Большинство составили больные с IV (27,3%) и V (34,1 %) степенью РН; II и III степень отмечены у 18,2% пациентов каждая, I — у 2,2% (1случай). Больные были разделены на 4 группы в зависимости от наличия и характера имеющихся поздних осложнений РН. В I группу вошли 13 пациентов с отслойками сетчатки, в том числе 5 (средний возраст 12,6 ± 1,2 года) с ретинальными дистрофиями (РД) и 8 без РД (средний возраст 9,1 ± 2,4 года); II группу составили 8 пациентов с РД без отслоек сетчатки (средний возраст 10,5 ± 1,2 года); III — 5 (средний возраст 8,1 ± 1,7 года) с РД на одном глазу и осложнениями переднего сегмента на парном глазу, IV — 18 (средний возраст 6,6 ± 1,2 года) без каких-либо осложнений. Определяли содержание в сыворотке крови (СК) 9 цитокинов: интерлейкинов (IL-1ß, IL-2, IL-4, IL-6, IL- 8, IL-10), фактора некроза опухоли (TNF-α) и VEGF одновременно; трансформирующего фактора роста (TGF ß1) отдельно (в связи со специальными требованиями пробоподготовки). Исследование проводили на проточном цитофлюориметре (BD FACSCanto II ) в программе BD FACSDiva с помощью наборов CBA для определения концентрации человеческих цитоки-нов («BD Biosciences», США). Обработку данных выполняли в программе FCAP Array («SoftFlow», США). Выбор тестов был обусловлен имеющимися в литературе данными об участии некоторых из указанных цитокинов в патогенезе собственно РН и теоретическими представлениями о возможной их роли в развитии и прогрессировании дистрофических процессов в сетчатке за счет реализации разнообразных биологических эффектов. Известно, что IL-1ß, IL-2, IL-6, TNF-α обладают провоспалительными свойствами, IL-4 и IL-10 являются их антагонистами, а IL-8 — ключевым хемотаксическим фактором; VEGF обладает ангиоген-ными свойсвами, а TGF ß1 оказывает иммуносупрес-сивное и антипролиферативное действие. Статистическую обработку данных проводили в программе BIOSTATD (по критериям Стьюдента и Фишера). Результаты и обсуждение. Сравнительный анализ результатов иммунологического исследования выявил существенные различия между больными с наличием отслоек сетчатки (I группа ) и /или РД (II и III группы) и пациентами без осложнений РН (IV группа). Это проявлялись прежде всего разницей уровней ростовых факторов — VEGF и особенно TGF ß1 ( при 100% частоте выявления обоих). Обнаружено, что содержание TGF ß1 в СК у детей без осложнений было достоверно выше, чем у детей с РД (в среднем в 2,6 раза; р = 0,035) и особенно у детей с отслойками сетчатки (в 6,2 раза; р = 0,006), причем при отслойках сетчатки оно значительно снижалось и по сравнению с РД без отслоек (в 2,4 раза; р = 0,000) (рис.1). 15 Российская педиатрическая офтальмология, №2, 2012 пг/мл 140000 η 12000010000080000 -60000 -40000 - 20000 - - 0 -I---1---1---1 1 2 3 Рис. 1. Содержание TGF ß1 в сыворотке крови у детей без осложнений и с витреоретинальными осложнениями РН. Здесь и на рис. 2, 3: по оси абсцисс: 1 — группа IV: без осложнений; 2 — группы II и III: ретинальные дистрофии; 3 — группа I: отслойки сетчатки. Здесь и на рис. 2: по оси ординат: концентрация в пг/мл (средний уровень по группе). Содержание VEGF в СК у детей с отслойками сетчатки и в меньшей степени с РД без отслоек, напротив, имело тенденцию к повышению по сравнению с пациентами без осложнений (соответственно р = 0,055 и р = 0,13) (рис. 2). Подтвердить эту тенденцию статистически удалось при анализе частоты выявления максимально повышенных (более 100 пг/мл) уровней VEGF (среди зафиксированных в данном исследовании в пределах 48—296 пг/мл). В группе без осложнений зарегистрирован только 1 такой случай (6,3%), при РД без отслоек сетчатки — 37,5% (р = 0,09), при наличии отслоек — 90% (р = 0,000 и р = 0,043 соответственно). Менее выраженные, но тем не менее привлекавшие внимание сдвиги выявлены при исследовании TNF-α , а также IL-1ß и IL-2 (рис 3). У больных с РД и отслойками сетчатки (I-III группы) вдвое чаще , чем у детей без осложнений РН, обнаруживали провоспалительные цитокины — TNF-α (соответственно 50 и 25%) и IL-1ß (62,5 и 35%). При этом случаи выраженного повышения уровня TNF-α (> 600 пг/мл) при отслойках сетчатки выявлялись достоверно чаще (23,1%), чем в других группах (3,7%; р = 0,024), включая РД без отслоек. Разница между больными с отслойками сетчатки (I группа) и детьми пг/мл 250-, 200150 -100 - 50 - 0 -I---1---1---1 1 2 3 Рис. 2. Содержание VEGF в сыворотке крови у детей без осложнений и с витреоретинальными осложнениями РН. % 80 η 70- — 60- — 50 - — — 4030 -20- I 10 0 -I-----1-----1-----1 1 2 3 I I TNF-α Q IL-1 Q IL-2 Рис. 3. Частота выявления провоспалительных цитокинов и IL-2 в сыворотке крови у детей без осложнений и с осложнениями РН. По оси ординат: % (частота выявления) с РД без отслоек (II—III группы) была подтверждена и при сравнении средних уровней TNF-α ( 445 ± 128 пг/мл и 12 ± 1,6 пг/мл соответственно; р = 0,027). Существенных различий в уровнях IL-1 ß в СК при сравнении средних групповых показателей, как и при индивидуальном анализе (диапазон от 60 до 480 пг/мл), мы не выявили, несмотря на отмеченное выше явное нарастание частоты его обнаружения у детей с отслойками сетчатки. IL-2 так же, как TNF-α и IL-1ß, чаще выявлялся в СК у детей с РД (40%) и/или отслойками сетчатки (45%), но разница в сравнении с остальными больными (22,2%) была менее заметной (р = 0,22). Достоверные различия между группами при сравнении средних и индивидуальных уровней IL-2 не обнаружены. Показатели системной продукции остальных исследованных цитокинов в сравниваемых группах оказались сопоставимыми; каждый из них обнаруживался во всех исследованных пробах СК с минимальным разбросом уровней: IL-4 в пределах 160—232 пг/мл, IL10 — 31— 37 пг/мл ; IL-6 — 88—107 пг/мл, IL-8 — 121—148 пг/мл (за одним исключением — 271 пг/мл у больного с РД). Заключение Таким образом, полученные нами при исследовании СК данные отражают разнонаправленность сдвигов в системной продукции двух ростовых факторов при развитии поздних отслоек сетчатки у детей с РН: умеренное повышение ангиогенного фактора VEGF при явном снижении TGF ß По-видимому, именно дефицит TGF ß1, а следовательно, ослабление иммуносупрес-сивных и антипролиферативных эффектов является наиболее значимым дефектом в системе иммунорегуляции (в рамках изучавшихся параметров), негативно влияющим на исход РН, способствуя прогрессированию пролиферации в глазу и повышая тем самым риск возникновения отслоек сетчатки. Это согласуется с данными клинических исследований тракционного характера поздних отслоек сетчатки при РН [3]. Определенное влияние на развитие отслоек сетчатки оказывает, по-видимому, и продукция провос-палительных цитокинов — TNF-α и в меньшей степени — IL-1ß, а также IL-2 — Т-клеточного ростового 16 Российская педиатрическая офтальмология, №2, 2012 фактора, способствующего развитию аутоиммунных реакций. Ранее нами была показана роль тканеспецифических антител к S-антигену сетчатки в патогенезе РН [2]. Нельзя исключить, что выработка этих медиаторов может быть индуцирована сопутствующими экзогенными или эндогенными факторами (простуды, стрессы и т. д.) или явиться остаточным проявлением нарушений цитокинового статуса, характерных для преждевременно родившихся детей [1, 5]. Независимо от причины, усиление секреции ангиогенных и провоспалительных цитокинов может усугубить течение патологического процесса в глазу, развивающегося на фоне ослабления иммуносупрессивных и антипролиферативных эффектов, связанных в частности с дефицитом TGF ß1. Следует отметить, что выявленные иммунологические сдвиги были обнаружены при исследовании крови, т. е. проявлялись на системном уровне. Однако достоверная связь с развитием поздних осложнений РН (отслойки сетчатки и/или РД ) позволяет рассматривать их как патогенетически значимый фактор. В связи с этим встает вопрос о необходимости и возможности соответствующей иммунокоррекции, прежде всего устранении дефицита TGF ß1 а в ряде случаев — подавлении избыточной продукции VEGF и провоспа-лительных цитокинов. Мы полагаем, что для решения этого вопроса необходимы целенаправленные исследования на более обширном клиническом материале.

About the authors

L. A Katargina

Moscow Helmholtz Research Institute of Eye Diseases

O. S Slepova

Moscow Helmholtz Research Institute of Eye Diseases

M. V Belova

Moscow Helmholtz Research Institute of Eye Diseases

A. E Andryushin

Moscow Helmholtz Research Institute of Eye Diseases

References

Supplementary files