Анализ фагоцитарной активности лейкоцитов периферической крови и экссудата у пациентов с флегмоной лица

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Цель. Оценить фагоцитарную активность лейкоцитов периферической крови и экссудата пациентов с флегмоной лица. В настоящее время относительно мало внимания уделяется оценке функциональной активности лейкоцитов периферической крови и экссудата при флегмоне лица, заболеваемость которой характеризуется увеличением числа случаев, особенно среди пациентов с коморбидной патологией.

Материалы и методы. Для исследования фагоцитарной активности лейкоцитов с помощью метода, основанного на оценке поглощения нейтрофилами и моноцитами формалинизированных эритроцитов барана, получали пробы периферической крови и экссудата от 18 пациентов с диагнозом флегмоны лица. В качестве группы сравнения использовали лейкоциты крови, полученные от 29 практически здоровых доноров.  

Результаты. Показано, что при флегмоне лица характерно усиление фагоцитарной активности лейкоцитов периферической крови. Наблюдается перераспределение лейкоцитов по числу поглощенных объектов в сторону увеличения активно фагоцитирующих клеток – 4438 ± 721 в 1 мкл (в группе сравнения – 297 ± 67 в 1 мкл; p = 0,00001). Однако после миграции в зону патологического процесса лейкоциты теряли свою фагоцитарную активность, и число фагоцитирующих клеток снижалось до 35,0 ± 8,3 % (для лейкоцитов периферической крови тех же пациентов – 64,3 ± 5,4 %; p = 0,024). Изменения фагоцитарной активности лейкоцитов экссудата затрагивали как нейтрофилы, так и моноциты.

Выводы. Таким образом, при флегмоне лица изменения фагоцитарной активности лейкоцитов крови связаны, вероятно, с опосредованным влиянием цитокинов, а в очаге воспаления лейкоциты попадают под прессинг со стороны микроорганизмов. В такой ситуации необходим подбор эффективной иммунотропной терапии.

Полный текст

Введение

Флегмона лица относится к гнойным заболеваниям с выраженной воспалительной реакцией. Среди факторов, обусловливающих развитие патологического процесса, существенное место отводится условно-патогенным микроорганизмам [1, 2] и продуктам разрушения тканей человека под влиянием микробных метаболитов. В настоящее время в Пермском крае наблюдается тенденция роста заболеваемости флегмонами лица и увеличение доли пациентов с коморбидной патологией [3]. В такой ситуации иммунная система пациентов испытывает двойной прессинг, как со стороны микрофлоры, так и от разрушающихся тканей человека.  

Относительно мало сведений представлено об изменениях функциональной активности лейкоцитов при развитии флегмоны лица. Например, показано, что на фоне сахарного диабета замедлена регрессия показателей воспаления при флегмоне лица, но не раскрываются механизмы формирования затяжного воспалительного процесса [4]. В  то же время среди клеток врожденного иммунитета существенную роль в защите организма от бактериальных агентов играют нейтрофилы и моноциты, которые после распознавания соответствующих структур микроорганизмов начинают их поглощение для дальнейшего уничтожения [5]. В рутинной лабораторной практике для оценки фагоцитарной активности лейкоцитов предложен метод, основанный на использовании в качестве объектов фагоцитоза формалинизированных эритроцитов барана (ФЭБ), которые активно поглощаются лейкоцитами периферической крови. Неоспоримыми преимуществами метода являются дифференцированная оценка поглотительной активности лейкоцитов по числу интернализированных объектов, возможность нагружать такие «мишени» разными биологически активными веществами (например опсонинами), а также использовать красители и другие «метки» [6].

Цель исследования – оценить фагоцитарную активность лейкоцитов периферической крови и экссудата пациентов с флегмоной лица.

Материалы и методы исследования

В исследовании использовали пробы периферической крови 18 пациентов с диагнозом флегмоны лица и 29 практически здоровых доноров. На этапе хирургического лечения от пациентов были получены образцы экссудата. Группы были сопоставимы по возрасту. Критерием исключения являлся женский пол, поскольку фагоцитарная активность лейкоцитов человека находится под влиянием со стороны женских половых гормонов, активность которых циклически меняется [7].

Для оценки фагоцитарной активности лейкоцитов периферической крови использовали метод [8], сущность которого в том, что 0,025 мл отмытых формалинизированных эритроцитов барана (ФЭБ; 100·106 в 1 мл в среде 199 с 10 мM HEPES и 2 мM L-глютамина) смешивается с 0,025 мл гепаринизированной периферической крови (50 ЕД/мл) в микропробирках с антиадгезивной поверхностью. Образцы инкубируются 20 мин при 37 oC. Оценка числа нейтрофилов, эозинофилов и моноцитов, фагоцитирующих ФЭБ, проведена на микропрепаратах, окрашенных по методу Романовского – Гимзе. В каждом препарате учитывали не менее 300 фагоцитирующих клеток. Рассчитывали относительное число фагоцитирующий клеток каждого типа, среднее число ФЭБ, приходящееся на одну фагоцитирующую клетку.

Статистическую обработку данных проводили с использованием пакета Statistica 7.0. Для проверки нормальности распределения использовали критерий Шапиро – Уилка. В случае распределения, приближенного к нормальному, использовали t-критерий Стьюдента, в остальных случаях – критерий Манна – Уитни. За пороговый уровень значимости принимали величину p < 0,05. Результаты представлены в виде среднего и его ошибки (M ± m).

Результаты и их обсуждение

Показано, что фагоцитарная активность лейкоцитов периферической крови у пациентов с флегмоной лица статистически значимо выше, чем таковая у здоровых доноров (табл. 1). Наблюдается перераспределение лейкоцитов по числу поглощенных объектов в сторону увеличения активно фагоцитирующих клеток – 4438 ± 721 в 1 мкл (в группе сравнения – 297 ± 67 в 1 мкл; p = 0,00001). Число объектов, поглощенных лейкоцитами пациентов, в 9 раз выше, чем аналогичное число для лейкоцитов практически здоровых доноров (16592 ± 2666 и 1803 ± 363 соответственно; p = 0,00002).

 

Таблица 1. Показатели фагоцитарной активности лейкоцитов периферической крови пациентов с флегмоной лица

Показатель

Группа пациентов

Группа доноров

p

Процент фагоцитирующих лейкоцитов

64,3 ± 5,4

36,1 ± 4,4

0,001

Фагоцитарный индекс лейкоцитов

2,22 ± 0,20

1,38 ± 0,07

0,0001

Фагоцитарное число лейкоцитов

1,49 ± 0,24

0,53 ± 0,09

0,0001

 

Указанные изменения фагоцитарной активности лейкоцитов обусловлены стимуляцией как нейтрофильных гранулоцитов, так и моноцитов (табл. 2). При этом при флегмоне лица существенно увеличивается удельный вклад моноцитов в фагоцитарную активность – до 28,4 ± 6,0 % (у здоровых доноров – 10,2 ± 1,2 %; p = 0,005). 

 

Таблица 2. Показатели фагоцитарной активности нейтрофилов и моноцитов периферической крови пациентов с флегмоной лица

Показатель

Группа пациентов

Группа доноров

p

Процент фагоцитирующих нейтрофилов, %

69,7 ± 7,4

37,3 ± 4,8

0,001

Число активно фагоцитирующих нейтрофилов в 1 мкл

3091 ± 647

217 ± 48

0,0003

Процент фагоцитирующих моноцитов, %

56,8 ± 4,8

35,6 ± 4,2

0,008

Число активно фагоцитирующих моноцитов в 1 мкл

2270 ± 482

136 ± 26

0,0002

 

Однако после миграции в зону патологического процесса лейкоциты теряли свою фагоцитарную активность. Так, среди лейкоцитов, выделенных из экссудата, число фагоцитирующих клеток было 35,0 ± 8,3 % (для лейкоцитов периферической крови тех же пациентов – 64,3 ± 5,4 %; p = 0,024). Число активно фагоцитирующих лейкоцитов в экссудате – 15,0 ± 4,9, а в крови – 39,7 ± 6,7 % (p = 0,049). Тем не менее число объектов, приходящееся на один «истинный» фагоцит, существенно не различалось в экссудате и крови (1,68 ± 0,31 и 2,22 ± 0,20 соответственно; p = 0,178). Изменения фагоцитарной активности лейкоцитов экссудата затрагивали как нейтрофилы, так и моноциты.

Известно, что триггерами для активации поглотительной активности лейкоцитов могут быть разные факторы, среди которых относительно мощными являются компоненты бактериальных клеток и/или продукты их жизнедеятельности [9]. Ранее нами было показано, что при флегмоне лица практически во всех случаях действие такого фактора наиболее выражено [1, 2]. Кроме этого, при флегмоне лица наблюдается эндогенная интоксикация [3], обусловленная разрушающимися тканями, что служит активатором для моноцитов [10]. Именно поэтому у пациентов с флегмоной лица удельный вклад моноцитов в общую фагоцитарную активность лейкоцитов увеличивается. Известно, что микроорганизмы обладают широким набором факторов деструкции тканей человека. Так, только представители рода Staphylococcus секретируют гемолизины, липазы, протеазы, гиалуронидазу, нуклеазы и коллагеназу, которые обеспечивают инвазию бактерий в ткани человека [11, 12].

После миграции лейкоцитов в очаг воспаления наблюдается снижение их поглотительной активности, что, вероятно, связано с усилением метаболической функции и проявляется в усилении синтеза токсичных продуктов кислорода и других антимикробных факторов [13, 14]. С другой стороны, в очаге воспаления фагоцитирующие клетки испытывают коллосальный прессинг со стороны микрофлоры [15]. Так, протеазы микроорганизмов, в первую очередь грамотрицательных, успешно инактивируют опсоническую функцию белков системы комплемента и иммуноглобулинов [16]. Наличие капсулы, содержащей в большом количестве гиалуроновую кислоту, существенно снижает поглощение микроорганизмов [17]. Значимо угнетают фагоцитарную активность цитотоксины бактерий, как, например, стрептолизин [18].  

Выводы

У пациентов с флегмоной лица наблюдается активация поглотительной активности лейкоцитов периферической крови с увеличением доли фагоцитирующих моноцитов, что может быть отражением степени деструкции тканей пациента. После миграции в очаг воспаления поглотительная активность лейкоцитов существенно снижается в силу переключения на синтез токсичных антимикробных продуктов или из-за ингибирующего влияния со стороны микроорганизмов. В такой ситуации необходим подбор эффективной иммунотропной терапии.

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

×

Об авторах

А. П. Годовалов

Пермский государственный медицинский университет имени академика Е.А. Вагнера

Автор, ответственный за переписку.
Email: AGodovalov@gmail.com

кандидат медицинских наук, ведущий научный сотрудник ЦНИЛ, доцент кафедры микробиологии и вирусологии

Россия, Пермь

Г. И. Штраубе

Пермский государственный медицинский университет имени академика Е.А. Вагнера

Email: AGodovalov@gmail.com

доктор медицинских наук, доцент, заведующая кафедрой хирургической стоматологии и челюстно-лицевой хирургии

Россия, Пермь

И. А. Боев

Пермский государственный медицинский университет имени академика Е.А. Вагнера

Email: AGodovalov@gmail.com

стоматолог-хирург, соискатель кафедры хирургической стоматологии и челюстно-лицевой хирургии

Россия, Пермь

Список литературы

  1. Боев И.А., Годовалов А.П. Изучение этиологической структуры возбудителей при флегмоне лица. Бактериология 2017; 2 (3): 50–51.
  2. Боев И.А., Штраубе Г.И., Антаков Г.И., Годовалов А.П. Некоторые эпидемиологические и микробиологические аспекты заболеваемости флегмонами лица в Пермском крае. Инфекция и иммунитет 2017; S: 905.
  3. Боев И.А., Штраубе Г.И., Антаков Г.И., Годовалов А.П. Эндогенная интоксикация у пациентов с флегмонами лица. Клиническая стоматология 2018; 1 (85): 54–57.
  4. Щенин А.В. Особенности показателей иммунитета полости рта у пациентов с флегмонами челюстно-лицевой области на фоне инсулиннезависимого сахарного диабета. Человек и его здоровье 2021; 24 (1): 10–18.
  5. Blasi F., Tarsia P., Aliberti S. Strategic targets of essential host pathogen interactions. Respiration 2005; 72 (1): 9–25.
  6. Platt N., Fineran P. Measuring the phagocytic activity of cells. Methods. Cell. Biol. 2015; 126: 287–304.
  7. Шилов Ю.И., Шилов С.Ю., Жукова А.Е., Барков С.Ю., Петухова А.А. Изменение уровня ацидификации фагосом у крыс в зависимости от фазы эстрального цикла. Российский иммунологический журнал 2016; 10 (2): 183.
  8. Shilov J.I., Orlova E.G. Role of adrenergic mechanisms in regulation of phagocytic cell functions in acute stress response. Immunol. Lett. 2003; 86 (3): 229–33.
  9. Sansonetti P. Phagocytosis of bacterial pathogens: implications in the host response. Semin. Immunol. 2001; 13 (6): 381–90.
  10. Jentho E., Weis S. DAMPs and Innate Immune Training. Front Immunol 2021; 12: 699563.
  11. Dinges M.M., Orwin P.M., Schlievert P.M. Exotoxins of Staphylococcus aureus. Clin. Microbiol. Rev. 2000; 13 (1): 16–34.
  12. Otto M. Molecular basis of Staphylococcus epidermidis infections. Semin. Immunopathol. 2012; 34 (2): 201–14.
  13. Kaufmann S.H.E., Dorhoi A. Molecular Determinants in Phagocyte-Bacteria Interactions. Immunity 2016; 44 (3): 476–491.
  14. Hipolito V.E.B., Ospina-Escobar E., Bo-telho R.J. Lysosome remodelling and adaptation during phagocyte activation. Cell. Microbiol. 2018; 20 (4): 1–8.
  15. Ernst J.D. Bacterial inhibition of phagocytosis. Cell. Microbiol. 2000; 2 (5): 379–86.
  16. Abreu A.G, Barbosa A.S. How Escherichia coli Circumvent Complement-Mediated Killing. Front. Immunol. 2017; 8: 452.
  17. Kwinn L.A., Nizet V. How group A Streptococcus circumvents host phagocyte defenses. Future Microbiol. 2007; 2 (1): 75–84.
  18. Miyoshi-Akiyama T., Takamatsu D., Koyanagi M., Zhao J., Imanishi K., Uchiyama T. Cytocidal effect of Streptococcus pyogenes on mouse neutrophils in vivo and the critical role of streptolysin S. J. Infect. Dis. 2005; 192 (1): 107–116.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Годовалов А.П., Штраубе Г.И., Боев И.А., 2022

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ЭЛ № ФС 77 - 75489 от 05.04.2019 г.