EFFECT OF THE DEGREE OF IMMUNOSUPPRESSION AND HIGHLY ACTIVE ANTIRETROVIRAL THERAPY ON SERUM IL-17 AND IL-10 LEVEL IN PATIENTS WITH HIV-INFECTION

Full Text

На протяжении последнего времени Украина по темпам роста количества пациентов с ВИЧ-инфекцией заняла одно из ведущих мест в Восточной Европе. Характерный признак ВИЧ-инфекции – тяжелый иммунодефицит, обусловленный прогрессирующим снижением числа CD4-лимфо-цитов (Т-хелперов) и их функциональной недостаточностью. Как известно, оппортунистические инфекции в большинстве случаев развиваются при количестве CD4-лимфоцитов меньше 200 мкл-1 и являются главной причиной клинических проявлений и смерти при ВИЧ-инфекции [2]. В настоящее время выделяют четыре основных субпопуляции Т-хелперов: Тх1 (Т-хелперы 1 типа), Тх2 (Т-хелперы 2 типа), Тх17 (Т-хелперы 17) и Treg (Т-хелперы регуляторные). Все они различаются спектром секретируемых цитокинов и регуляторными функциями [7, 8]. Изучение функций Tх17 показало, что они выделяют интерлейкин 17 (ИЛ-17), который является мощным провоспалительным цитокином и играют важную роль при защите организма от внеклеточных бактерий и грибов, а также при аутоиммунных заболеваниях [3, 5]. Выяснено, что Treg экспрессируют транскрипционный фактор Foxp3 (forkhead box P3), выделяют интерлейкин 10 (ИЛ-10) и путем контактного взаимодействия вызывают угнетение иммунных реакций [9]. Противовоспалительные эффекты ИЛ-10 связаны с угнетением продукции провоспалительных цитокинов [2], стимуляцией активности В-лимфоцитов. В нескольких исследованиях показано, что повышение содержания ИЛ-10 наблюдается у пациентов с ВИЧ-инфекцией, и что нейтрализация повышенного количества ИЛ-10 может стимулировать активность Т-лимфоцитов [1, 2, 4]. Таким образом, исследования роли ИЛ-17 и ИЛ-10 при ВИЧ-инфекции довольно ограничены, а изучение их совместного влияния и функционирования у пациентов с ВИЧ-инфекцией не проводилось. Цель исследования − оценка концентрации ИЛ-17 и ИЛ-10 в сыворотке крови больных ВИЧ-инфекцией на разных стадиях заболевания, с разной степенью иммунодефицита, а также в зависимости от проведения высокоактивной антиретровирусной терапии (ВААРТ). Материалы и методы Одномоментное поперечное исследование было проведено в клинике кафедры инфекционных болезней Запорожской медицинской академии последипломного образования. В исследовании было 70 больных с ВИЧ-инфекцией, которые находились на учете в Запорожском областном СПИД-центре. Средний возраст больных – 34 года (от 23 до 47). Женщин –о 30, мужчин – 40. У 25 пациентов диагностирована I-II клиническая стадия ВИЧ-инфекции, у 22 – ІІІ клиническая стадия, у 23 – ІV клиническая стадия (согласно классификации ВОЗ, 2006). Средний срок пребывания на диспансерном учете с момента выявления ВИЧ-инфекции – 5 лет (от 1 до 10 лет). Среди обследованных больных 45 пациентов получали ВААРТ в течение от 1 до 5 лет. В зависимости от степени иммунодефицита (по уровню CD4 -лимфоцитов) и наличия или отсутствия ВААРТ предварительно все больные были распределены в четыре группы: 1 группа – 28 пациентов с уровнем CD4 -лимфоцитов более 200 мкл-1, которые получали ВААРТ; 2 группа – 16 пациентов с уровнем CD4-лимфоцитов менее 201 мкл-1, которые получали ВААРТ; 3 группа – 16 пациентов с уровнем CD4-лимфоцитов более 200 мкл-1, которые не получали ВААРТ; 4 группа – 10 пациентов с уровнем CD4-лимфоцитов меньше 201 мкл-1, которые не получали ВААРТ. Объем иммунологического обследования включал определение абсолютного и относительного уровней Т-лимфоцитов (CD3+), Т-хелперов (CD4+), Т-киллеров (CD8+), иммуно-регуляторного индекса (CD4+/ CD8+) с помощью моноклональних антител на проточном цитофлуориметре COULTER® EPIСS® XL (Beckmon Coulter, США). Определение концентрации ИЛ-17 и ИЛ-10 в сыворотке крови проводилось с помощью иммуноферментного анализа (ІФА) с использованием тест-систем Вектор-Бест (Россия). Уровень вирусной нагрузки ВИЧ в крови методом ПЦР определялся с использованием тест-систем Abbott Realtime™ HIV-1 на амплификаторе Abbott Real-time m2000rt. Контрольную группу составили 11 ВИЧ-негативных практически здоровых лиц в возрасте 25 – 45 лет. Статистическая обработка полученных данных проводилась с использованием программного обеспечения STATISTICA 6.0 (STATSOFT). Большинство исследуемых признаков не имели нормального распределения, поэтому для дальнейшего статистического анализа использовались непараметрические методы. Данные представлены в виде Ме (LQ-UQ), где Mе – медиана, LQ-UQ интерквартильний размах. При сравнении нескольких независимых групп использовался дисперсионный анализ Краскела-Уолиса. Для сравнения двух независимых групп использовался U критерий Манна-Уитни. Различия считались статистически значимыми при Р<0,05. Для проведения корреляционного анализа использовался ранговый метод Спирмена. Результаты и их обсуждение При сравнении концентраций ИЛ-17 и ИЛ-10 у больных с ВИЧ-инфекцией разного пола и возраста, а также с разными стадиями заболевания (по классификации ВОЗ, 2006) значимых отличий и никаких корреляционных связей выявлено не было. Отмечалась тенденция к повышению содержания ИЛ-17 у больных с IV клинической стадией ВИЧ-инфекции. При сравнении средних показателей сывороточного ИЛ-17 у больных исследуемых групп (табл. 1) зарегистрировано значимое повышение, в сравнении с контрольной группой, концентрации сывороточного ИЛ-17 у больных с ВИЧ-инфекцией со значительной степенью иммунодефицита – с уровнем CD4-лимфоцитов ниже 200 мкл-1, которые не получали ВААРТ (4 группа). Таблица 1 Концентрация ИЛ-17 и ИЛ-10 у больных с разным числом CD4-лимфоцитов в зависимости от проведения ВААРТ Ме (LQ-UQ) Показатель Контрольная группа (n=11) ВААРТ без ВААРТ р Краскела-Уолиса CD4> 200 (n=28) CD4< 201 (n=16) CD4> 200 (n=16) CD4< 201 (n=10) <0,01 ИЛ-10 (пг/мл) 0,1 (0-0,8) 0,1 (0-0,9) 1,75 (0-5,56)* 6 (1-12,6)* 6,7 (4,7-10)* <0,01 ИЛ-17 (пг/мл) 0,47 (0,1-1,4) 0,1 (0-0,9) 0,28 (0-1,42) 0,25 (0-1,7) 1,22 (0,6-2,6)* 0,021 ИЛ-10/ ИЛ-17 0 0 0,36 (0-9,9) 7,28 (2,6-11,2)* 4,9 (1,5-10,6)* <0,01 * – Р<0,05 по критерию Мана-Уитни в сравнении с контрольной группой Отмечено наличие прямой корреляции средней силы (R=0,41, P<0,05) между количеством ИЛ-17 и уровнем вирусной нагрузки ВИЧ. Показатели в других группах значимо не отличались от контрольной группы. Корреляционный анализ также не показал никаких корреляций между содержанием ИЛ-17 в сыворотке крови и другими иммунологическими и лабораторными показателями у обследованных больных. При исследовании серологических уровней ИЛ-10 выявлено повышение содержания этого цитокина у 69% пациентов. Отмечено достоверное превышение показателей ИЛ-10 у пациентов второй, третьей и четвертой групп. Выявлена прямая корреляция средней силы (R=0,52, P<0,05) между количеством ИЛ-10 и уровнем вирусной нагрузки ВИЧ. Во второй группе больных, получавших ВААРТ, средние показатели ИЛ-10 были в 3 раза ниже, чем у больных обеих групп, не получавших ВААРТ. У данных больных имела место и высокая вирусная нагрузка (3,7 log10 – 5,6 log10), значительно превосходившая показатели пациентов, получавших антиретровирусные препараты. Показатель соотношения двух исследуемых цитокинов (ИЛ-10/ ИЛ-17) был достоверно повышен в обеих группах больных, не получавших ВААРТ. У больных четвертой группы средние значения этого показателя были в 1,5 раза ниже, чем в третьей группе. Это подтверждает нарастание количества провоспалительного ИЛ-17 у пациентов с тяжелой иммуносупрессией не получавших ВААРТ. В то же время значимых корреляционных связей между содержанием ИЛ-10 и уровнем CD4-лимфоцитов, а также с другими лабораторными показателями не выявлено. В нашем исследовании показано, что у пациентов с ВИЧ-инфекцией имеет место повышение количества сывороточного ИЛ-10 и ИЛ-17 при тяжелой иммуносупрессии. Снижение соотношения этих цитокинов у пациентов с тяжелой иммуносупрессией не получающих ВААРТ свидетельствует о более значительном повышении провоспалительных реакций на фоне прогрессирующего развития СПИД-индикаторных заболеваний. Применение ВAAРT позволяет значительно подавить репликацию ВИЧ (что подтверждается снижением вирусной нагрузки). Параллельно вначале происходит снижение активности провоспалительных цитокинов (ИЛ-17), а затем и противовспалительных (ИЛ-10). Выявленные изменения соотношения цитокинов у наших больных можно объяснить следующим. При ВИЧ-инфекции отмечается существенное уменьшение субпопуляции Тх17, в том числе в лимфоидных тканях ассоциированных со слизистыми оболочками (желудочно-кишечного тракта, дыхательных путей). Именно здесь Тх17 выполняют очень важные функции контроля локальной микрофлоры и предупреждения ее транслокации в системный кровоток с последующей диссеминацией по организму. Ведущую роль при этом играет локальная секреция ИЛ-17, который также поддерживает активную пролиферацию гастроинтестинальных энтероцитов, что является активным защитным механизмом [6, 7, 8]. Угнетение функции Тх17, за счет их разрушения при ВИЧ-инфекции, приводит к нарушению целостности эпителия слизистых оболочек и транслокации микроорганизмов и их токсинов непосредственно в кровь с дальнейшим системным распространением. Как результат, имеет место системная иммунная активация, которая приводит к взрыву репликации ВИЧ в организме с дальнейшим резким снижением количества CD4-лимфоцитов и прогрессированием ВИЧ-инфекции. При этом у больных развиваются разные оппортунистические инфекции, в частности бактериальные и грибковые, при которых Тх17 играют важную защитную роль. Соответственно имеет место повышение продукции цитокинов Тх17, в частности ИЛ-17, уже не только локально на слизистых оболочках, а также и в сыворотке крови. Это и зафиксировано у больных 4 группы. У большинства больных этой группы имели место тяжелые СПИД-индикаторные поражения, в том числе бактериальной и грибковой этиологии. Одновременно происходит активация секреции противовоспалительного ИЛ-10 и его количество также нарастает параллельно с вирусной нагрузкой ВИЧ. При тяжелой иммуносупрессии и развитий оппортунстических инфекций секреция ИЛ-17 становиться более значительной. Назначение ВААРТ приводит к угнетению вирусной репликации, повышению количества Т-хелперов, в том числе Тх17, что восстанавливает их функцию на слизистых оболочках. Следствием этого являются уменьшение транслокации микрофлоры и угнетение системной иммунной активации, что проявляется в снижении концентрации провоспалительных цитокинов (в том числе ИЛ-17). Вслед за этим происходит снижение активности противовоспалительных реакций, что проявляется снижение количества ИЛ-10. Повышенное содержание ИЛ-17 и ИЛ-10 в сыворотке крови больных с ВИЧ-инфекцией может рассматриваться как маркер системной иммунной активации у пациентов с тяжелой иммуносупрессией. Разработка и применение сопутствующей ВAAРT иммуномодулирующей терапии с блокадой или активацией секреции конкретных цитокинов может повысить эффективность лечения пациентов на поздних стадиях ВИЧ-инфекции при развитии СПИД-индикаторных поражений. Выводы 1. Уровень сывороточного ИЛ-17 и ИЛ-10 у больных с ВИЧ-инфекцией не зависит от пола, возраста больных и клинической стадии заболевания. 2. При ВИЧ-инфекции отмечается повышение концентрации ИЛ-10, особенно у пациентов с тяжелой иммуносупрессией (CD4 < 200 мкл-1). 3. У больных ВИЧ-инфекцией с тяжелой иммуносупрессией (CD4 < 200 мкл-1), которые не получают высокоактивную антиретровирусную терапию, отмечается повышение содержания ИЛ-10 и ИЛ-17 в сыворотке крови. 4. Повышение содержания ИЛ-10 и ИЛ-17 в сыворотке крови у больных с ВИЧ-инфекцией может рассматриваться как маркер системной иммунной активации на фоне значительного снижения количества CD4-лимфоцитов у пациентов с конечными стадиями заболевания.

References

Supplementary files