Состояние лимфоцитов при вирусных гепатитах В и С

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук Работа выполнена в Санкт-Петербургском Государственном медицинском университете имени академика И. П. Павлова

Научный руководитель

академик РАМН, доктор медицинских наук, профессор Е. П. Шувалова

    Официальные оппоненты
    доктор медицинских наук профессор Т. В. Сологуб
    доктор медицинских наук С. Л. Мукомолов

Ведущее учреждение Научно-исследовательский институт детских инфекций Актуальность темы. Вирусные гепатиты, несмотря на определенные успехи в изучении этиологии, патогенеза, клиники и терапии, остаются проблемой, далекой от своего решения (Дунаевский О. А. , 1993. Подымова С Д, 1993, Учайкин В Ф и др, 1994; Соринсон С Н, 1996, Alberti A et al, 1991; Barbara J A, 1994)

Необходимость дальнейшего изучения различных сторон патогенеза вирусных гепатитов возникает вследствие разработки новых методов исследования и возможности верификации гепатитов, ранее расцениваемых. как "ни А. ни В" (Мукомолов С Л и др, 1992, Рахманова А Г и др, 1995, Хазанов А И , 1996; Krogsgaard К et al. 1990, Chang W Y et al, 1992 )

Наряду с моноинфекциями, в результате общих путей и механизмов заражения, а также строго типоспецифического характера иммунитета, в последнее время наблюдается увеличение частоты ко- и суперинфицирования несколькими вирусами с развитием микст-гепатитов В большей мере это относится к вирусным гепатитам с парентеральным механизмом заражения (Соболевская О Л . 1995. Румянцев О. Н. и др. , 1996, Шувалова ЕП. Антонова Т. В. 1996, Zeidis Y. B. et al, 1992, Liaw G. -F. , 1995, Goranova Q et all, 1996)

Одной из причин развития затяжного течения вирусного гепатита считают неполноценность ответной реакции организма в связи с нарушением функционирования иммунной системы (Соринсон С Н. и др . 1992. Шамшура О Л , Фролов А. В. , 1994. Баширова Д К. 1996, Собчак Д. М. , Деречинская Е Л, 1996, Popper Н. , Paronetto F . 1984: Paterlim P et al. 1993, Manns M P, 1996). Большое значение в патогенезе различных заболеваний придается структурно-метаболическом; состоянию иммунокомпетентных клеток (ИКК), от которого зависит функционирование иммунной системы в целом (Ляшенко ЮИ, 1988, 1992, Paronetto F, 1986. Bianchi FB, 1992. Schirmacher P et al. 1993) и, как следствие, течение инфекционного процесса. Одной из возможных причин несостоятельности лимфоцитов может явиться усиление процессов свободнорадикального окисления в их мембранах и нарушение его регуляции (Афонина Г Б , Бордонос В Г, 1990, Пастушенков В Л и др, 1993, Матвейков Г П и др. 1994, Devi M A . Das N P , 1994, Cardier YE et al, 1995), а также изменение внутриклеточного метаболизма, приводящего к нарушению созревания, дифференцировки и функционирования ИКК (Робинсон М. В , 1986, 1994, Николаев А И и др , 1989. Габрилович Д И и др . 1991, Гольтяпин Д Б . 1995, Huang С M et al, 1988, LosaGA. , 1989)

Вышеизложенное послужило основанием для выбора направления наших исследований Цель исследования: Оценить патогенетическое значение функционально-метаболического состояния лимфоцитов и их мембран при вирусных гепатитах различной этиологии, разработать на этой основе дополнительные критерии оценки тяжести и прогнозирования течения заболевания.

Задачи исследования:

1. Изучить состояние процессов липопероксидации в мембранах лимфоцитов и в плазме крови по уровню малонового диальдегида в динамике вирусных гепатитов различной этиологии.

2. Изучить состояние антиоксидантной защиты в лимфоцитах по уровню активности ее основного фермента - супероксиддисмутазы и биосинтетическую активность клеток при вирусных гепатитах. 3. Определить состояние внутриклеточного метаболизма лимфоцитов по изменению активности ведущих ферментов основных обменных циклов (СДГ, ЛДГ, альфа-ГФДГ, НАД- и НАДФ-оксидазы) при остром вирусном гепатите В (ОВГВ) и гепатите В+С. 4. Определить характер иммунологических сдвигов при ОВГВ по состоянию Т-, В-клеточного звена иммунитета и неспецифической резистентности. 5. Оценить клиническое и патогенетическое значение состояния лимфоцитов в периферической крови и разработать дополнительные критерии оценки тяжести и прогнозирования течения вирусных гепатитов.

Основные положения, выносимые на защиту. В работе обосновывается положение о закономерном усилении перекисного окисления липидов (ПОЛ) мембран лимфоцитов, соответствующее периоду и форме тяжести вирусных гепатитов. Изменение уровня малонового диальдегида (МДА) в лимфоцитах имеет количественные различия и разнонаправленный характер в динамике заболевания при гепатитах различной этиологии.

Обсуждается положение о том, что дополнительным фактором. влияющим на функционирование иммунокомпетентных клеток (ИКК) при вирусных гепатитах, является измененное внутриклеточное метаболическое состояние лимфоцитов, оцениваемое по активности ключевых ферментов основных обменных циклов и содержанию РНК. ДНК и ПДН,

Состояние процессов ПОЛ и метаболизм лимфоцитов имеют важное патогенетическое значение, что обосновывает значение их показателей для оценки тяжести и прогнозирования течения вирусных гепатитов.

Научная новизна работы. Впервые выявлены преимущественно однотипные изменения метаболических процессов и функционирования иммунокомпетентных клеток при ОВГВ и ВГВ+С. Получены новые данные о зависимости интенсивности ПОЛ в мембранах лимфоцитов и активности СОД от этиологии гепатита. Так, при легкой форме ВГС уровень МДА лимфоцитов в разгар заболевания не повышался и был существенно ниже, чем при ОВГВ и ВГВ+С. Если при циклической форме ОВГВ наблюдалось компенсаторное усиление активности СОД к периоду реконвалесценции, то у больных гепатитом В+С показатель оставался стабильным на протяжении заболевания.

Интенсивность ПОЛ и активность СОД лимфоцитов соответствовали тяжести и периоду вирусного гепатита.

Впервые выявлено достоверное увеличение эндонуклеолиза хроматина лимфоцитов при ОВГВ и усиление биосинтетической активности клеток независимо от тяжести и периода заболевания.

Практическая ценность работы. Выявленные закономерности изменения показателей МДА, активности СОД лимфоцитов при вирусных гепатитах в зависимости от тяжести и периода заболевания, обосновывают их прогностическое значение, а также возможность использования их определения для оценки тяжести заболевания и полноты выздоровления.

Апробация работы. Основные положения работы доложены на заседании Санкт-Петербургского отделения Всероссийского научного общества инфекционистов (1997). представлены на 1. 2 и 3 Всероссийской неделе гастроэнтерологов(1995, 1996. 1997). По теме диссертации опубликовано 5 работ.

Пути реализацииработы. Результаты исследования внедрены в практику работы Научно-исследовательского института детских инфекций (г. Санкт-Петербург) и инфекционного отделения в/ч 22412 ЛенВО, а также в учебном процессе на кафедре инфекционных болезней и эпидемиологии СПбГМУ им. акад. И. П. Павлова. Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, выводов и практических рекомендаций. Работа изложена на 167 страницах машинописи, из них 132 страницы основного текста, содержит 23 таблицы и 12 рисунков, снабжена указателем литературы, включающим 182 отечественных и 139 иностранных источников. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Под наблюдением находились 166 больных вирусными гепатитами: 137 мужчин и 29 женщин. Возраст 86, 2% обследованных не превышал 30 лет. В результате серологической верификации ВГ у 99 больных установлен диагноз ОВГВ, у 11 - ВГС, 56 больных имели одновременно маркеры ОВГВ и антитела к HCV (ВГВ+С).

Оценка формы тяжести вирусных гепатитов проводилась по общепринятым критериям. Легкая форма заболевания диагностирована у 23 больных ОВГВ, в том числе в 4 случаях - безжелтушная, средней тяжести - у 58. тяжелая - у 18 больных. В 4 случаях заболевание осложнилось развитием острой печеночной недостаточности (ОПН). У 3 из этих больных наблюдалось прогрессирующее течение заболевания, развитие печеночной комы с летальным исходом.

Гепатит В+С в легкой форме переносили 29 больных, в том числе в 3 случаях безжелтушную, средней тяжести - 21 больной, тяжелую - 6 больных. В 3 случаях тяжелое течение заболевания осложнилось развитием ОПН, в одном из них печеночной комой и легальным исходом.

Все 11 больных ВГС переносили заболевание в легкой форме, безжелтушную - в 4 случаях.

Одновременно с общепринятым клинико-лабораторным обследованием в динамике заболевания у 94 больных изучали состояние процессов ПОЛ мембран по уровню малонового диальдегида (МДА) в лимфоцитах и в плазме крови в тесте с тиобарбитуровой кислотой (Андреева Л. И, и др. , 1988; Пастушенков В. Л. и др. , 1993). Состояние системы антиоксидантной защиты в лимфоцитах оценивали по степени активности супероксиддисмутазы (СОД) методом Fndovich J. (1989). Функционально-метаболическую активность лимфоцитов изучали по активности ключевых ферментов основных обменных циклов, сукцинатдегидрогеназа (СДГ), лактатдегидрогеназа (ЛДГ), альфа-глицерофосфатдегидрогеназа (альфа-ГФДГ) в цитозольной и митохондриальной изоформах. НАД-оксидаза и НАДФ-оксидаза методом С. Loida(1982).

Биосинтетическую активность лимфоцитов оценивали по величине коэффициента (альфа (К-альфа, ), отражающего соотношение РНК/ДНК в методе люминесцентного микроспектрального анализа (Карнаухов В Н. , 1978) Выраженность эндонуклеолиза ядерного хроматина характеризовали по уровню продуктов деградации нуклеотидов (ПДН), являющихся маркером данного процесса методом Иванника В П. и др. (198б). Для оценки иммунного статуса 30 больных ОВГВ исследовали показатели клеточного, гуморального иммунитета и неспецифической резистентности. Иммунологические исследования проводились на базе НИЛ СПИД и инфекционных заболеваний в ВС РФ (ВМА) под руководством д. м. н Е. И. Змушко - начальника лаборатории. Клинико-биохимическое и иммунологическое обследование больных ВГ проводили дважды - в периоды разгара заболевания и ранней реконвалесцснции. Полученные данные сопоставляли с результатами обследования 25 здоровых доноров и подвергли вариационно-статистической обработке в соответствии с общепринятыми методами. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

У подавляющего большинства больных ОВГВ уже с первых дней желтушного периода выявлено значительное усиление процессов липопероксидации мембран лимфоцитов, о чем свидетельствовало достоверное повышение уровня МДА Так. при норме МДА в лимфоцитах (МДАл) 1, 10±0, 02 нмоль/2х106 кл. показатель был увеличен при легкой форме в 1. 4 раза (1. 54±0, 04 нмоль/2х106. Р

Выявленное нами повышение количества продуктов ПОЛ в плазме крови отражает степень свободнорадикального повреждения мембран гепатоцитов. что является общепризнанным механизмом, обуславливающим выраженность проявления основных синдромов ОВГ (цитолитический, интоксикационный и синдром желтухи) (Дудник Л. Б, . 1988; Антонова Т. В. и др. 1991, Пак С Г. , Никитин Е. В, 1991; Левина Л. Д и др. , 1992).

Функционирование ИКК при развитии иммунного ответа сопровождается активацией процессов ПОЛ в мембранах лимфоцитов (Ляшенко В. А. и др. , 1988) и определяет их состояние и эффективность иммунологической защиты (Иванова В В. и др... 1986; Лебедев К А, Понякина И. Д. 1986; Афонина Г. Б. , Бордонос В Г. , 1990). Выявленная корреляция уровня МДАч с формой тяжести ОВГВ отражает усиление процессов липопероксидации в мембранах лимфоцитов, соответствующее напряженности иммунного ответа.

По мере купирования патологического процесса наблюдалось снижение МДАл и МДАпл во всех обследованных группах, за исключением группы больных средней тяжести, где отмечено незначительное увеличение среднего уровня МДАл. Хотя средние значения МДАл и МДАпл в период ранней реконвалес-ценции оказались достоверно выше контрольных значений, в динамике ОВГВ наблюдалась явная тенденция к их нормализации, наиболее демонстративная при тяжелой форме (снижение содержания МДАл при легкой форме от 1, 54±0, 04 до 1, 46±0, 08 нмоль/2х106кл; при тяжелой форме - от 1, 89±0. 12 до 1, 55±0, 09 нмоль/2х106кл; в плазме крови - при легкой форме от 38, 9 ± 2, 27 до 21, 4 ± 3, 96 нмоль/мл; при средней тяжести - от 55. 5±4, 29 до 34. 4±3, 95 нмоль/мл; при тяжелой форме от 96, 5±8, 88 до 26, 2±3, 62 нмоль/мл).

В группе больных средней тяжести ВГВ среднее значение уровня МДАт в динамике заболевания имело тенденцию к повышению (от 1, 6310. 05 до 1, 68±0, 08 нмодь/2х106кл) и было связано с тем. что у 31, 8% больных наблюдалось увеличение показателя после курса АЛОК, который применялся в качестве дополнительного метода эфферентной терапии у пациентов с отклонениями в нормальном течении восстановительного периода (длительная гиперферментемия и антигенемия), расцениваемые многими авторами как критерии затяжной реконвалесценции (Соринсон С. Н. , 1987, 1996, Угрюмова Б. Л. 1941; Шамшура ОЛ. Фролов А. В. , 1994). Результаты изучения содержания МДА в лимфоцитах в этой группе больных значительно превышали средние (2, 02+0, 11 против 1, 68+0, 08 нмоль/2х106 кл, Р

Вместе с тем, усиление ПОЛ в лимфоцитах по мере угасания клинико-биохимических признаков заболевания при ВГС может свидетельствовать о продолжающемся патологическом процессе, персистенции вируса и хронизации заболевания. Как известно, в процессе развития любого инфекционного заболевания происходит формирование адаптационных реакций организма, которое осуществляется на различных уровнях - мембранном, органном, системном и имеют универсальный характер при различной патологии (Антонова Т В... 1996). Одной из этих систем являются компоненты АОЗ. так как от соотношения активности прооксидантных и антиоксидантных систем зависит степень активности процессов липопероксидации мембран Мы выявили повышение активности одного из основных ферментов АОЗ - СОД в лимфоцитах в разгар ОВГВ, степень которого соответствовала форме тяжести При нетяжелых формах заболевания активность СОД была увеличена в среднем в 1, 4 раза (66, 0±20, 9 ед приликой форме и б6, 3±12, 3 ед при средней тяжести) и достоверно превышала норму (45, 3±4, 51 ед) у больных средней тяжести. При тяжелом течении ОВГВ активность СОД в желтушный период была повышена в 2, 3-3, 8 раза по сравнению со здоровыми лицами (142, 0±48, 0 ед. Р

В период ранней реконвалесценции ОВГВ активность СОД при легком течении заболевания превышала норму в 2, 3 раза (103, 0±10, 6 ед), при средней тяжести - в 2, 1 раза (95, 3±10, 7 ед). что отражало продолжающееся компенсаторное усиление системы АОЗ. У больных тяжелой формой, напротив. в динамике заболевания происходило снижение активности фермента в 1, 6-2, 0 раза (90, 0±10. 0 ед), что может быть следствием истощения АОС Известно, что декомпенсация АОЗ наступает раньше и более выражено в ИКК, чем в других тканях (эритроциты, плазма и т д) (Матвейков Т П и др. 1994) и может служить одним из факторов, способствующих формированию иммунодефицита (Лукаш Н. А. и др... 1995; Богатырев В Г и др. , 1996) При легкой форме гепатита В+С повышенная, по сравнению с нормой. активность СОД в 1, 9-2. 0 раза (90, 0±10. 0 ед, Р Р

При легкой форме ВГВ+С в период разгара происходило увеличение уровня ПДН в 1, 4-1. 5 раза (70. 7±5, 85%), что достоверно превышало норму. В реконвалесценцию показатель соответствовал уровню ПДН здоровых лиц (49, 2±5, 79%) Содержание нуклеотидов в лимфоцитах можно оценить по показателю соотношения РНК и ДНК (Ко), отражающего биосинтетические процессы, усиление которых сопровождает клеточное деление и дифференцировку лимфоцитов в процессе развития иммунных реакций (Юсупова Л Б . Шевляков В В , 1993, Гладких С. И и др. , 1995; Scott D. I. , Lincoln Y. S , 1983) Усиление функциональной активности лимфоцитов по величине Ка наблюдалось у всех больных ОВГВ в период разгара вне зависимости от формы тяжести. При норме 5, 01+0. 77 ед, у больных легкой формой Ко, был повышен в 1, 6 раза (7. 97+1. 01 ед. Р

У больных ОВГВ выявлена тенденция к снижению активности НАД- и НАДФ-оксидаз, осуществляющих восстановление окисленных форм НАД и НАДФ, необходимых для синтеза АТФ. Данные показатели не различались у больных обследованных групп. Достоверно низкими, по сравнению с нормой, были показатели активности НАДФ-оксидазы у больных средней тяжести, как в разгар, так и в период ранней реконвалесценции. У больных легкой формой гепатита В+С активность изученных ферментов в лимфоцитах имела изменения, аналогичные легкой форме ОВГВ. за исключением активности ЛДГ, которая была достоверно снижена в разгар заболевания по сравнению со здоровыми лицами (0, 19±0, 01 ед экс, Р

Как показали наши исследования, изменения клеточного звена иммунной системы у больных острой HBV-инфекцией характеризовались нарушением регуляции и количественным дисбалансом субпопуляций Т- и В-лимфоцитов и изменением функциональных возможностей ИКК, что соответствуют литературным данным ( Юшук Н Д и др. 1994, Соринсон С. Н. и др. , 1996; Чешик С. Г и др. , 1996: Barhaba V ct al. , 1993; Davis G L . 1993, Moreno Otero R. et al. , 1996, Chisari F V... 1997).

Таким образом, обнаруженные изменения в иммунном статусе больных ОВГВ, по данным большинства показателей, оказались несущественными, что свидетельствует о достаточности компенсаторных механизмов, развивающихся в ответ на вирусную гепатитную инфекцию. В то же время, выявленные нами функционально-метаболические сдвиги в основной рабочей клетке иммунной системы - лимфоците являются более чувствительным индикаторным методом оценки состояния ИКК, которые оказывают влияние на состояние и функционирование иммунной системы в целом, что отражается на течении и исходах вирусных гепатитов В, С. В+С ВЫВОДЫ

1 В разгар ОВГВ у большинства обследованных больных выявлено усиление процессов липопероксидации в лимфоцитах и в плазме крови. характеризующееся увеличением уровня вторичного продукта ПОЛ - малонового диальдегида Аналогичные изменения обнаружены у больных гепатитом В+С Степень повышения уровня МДА соответствовала форме тяжести- При тяжелой форме показатель был достоверно выше- чем у больных легкой и средней тяжести. 2. При вирусных гепатитах различной этиологии (ОВГВ. ВГС. ВГВ+С) установлены разнонаправленные изменения показателей интенсивности ПОЛ в лимфоцитах. В разгар легкой формы ОВГВ и ВГВ+С выявлено достоверное увеличение уровня МДА в лимфоцитах По мере угасания клинических и биохимических признаков гепатита выявлена тенденция к снижению показателя МДА, но у 90, 0% больных показатель был выше нормы. При легкой форме ВГС уровень МДА в разгар заболевания не отличался от нормы, а к периоду реконвалесценции был достоверно повышен. 3. По мере угасания клинико-биохимических проявлений гепатита обнаружено снижение уровня МДА у большинства обследованных больных, значения которого оставались достоверно выше показателей здоровых лиц У больных, обследованных в первые дни после курса АЛОК отмечено на фоне уменьшения активности АлАТ значительное повышение уровня МДА в лимфоцитах. 4 Усиление антиоксидантной защиты в лимфоцитах при ОВГВ характеризуется увеличением активности ее основного фермента - супероксиддисмутазы в разгар легкой и среднетяжелой формы в среднем в 1, 4 раза, тяжелой - в 2, 3-3, 8 раза. В динамике заболевания наблюдается еще большее увеличение активности СОД при нетяжелых формах и, напротив. снижение показателя у больных тяжелой формой ОВГВ,

5 Усиление процессов ПОЛ в лимфоцитах закономерно приводит к усилению эндонуклеолиза, деструкции хроматина и выходу продуктов деградации нуклеотидов в цитозоль клетки. Это подтверждается стабильно увеличенным содержанием ПДН в лимфоцитах на протяжении ОВГВ при всех формах тяжести,

6. При ОВГВ происходит изменение внутриклеточного метаболизма лимфоцитов, о чем свидетельствует достоверное снижение активности альфа-ГФДГ при формах легкой и средней тяжести и НАДФ-оксидазы при среднетяжелом течении.

При легкой форме ВГВ+С активность ферментов была аналогична показателям при легкой форме ОВГВ 7 Структурно-функциональные и метаболические изменения в лимфоцитах при ОВГВ, ВГС и ВГВ+С соответствуют форме тяжести и периоду заболевания и связаны с активацией иммунокомпетентных клеток при гепатитной инфекции, что имеет патогенетическое значение и может служить дополнительным критерием оценки тяжести и прогноза течения заболевания.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

В качестве дополнительного критерия оценки формы тяжести и прогнозирования течения вирусных гепатитов В, В+С с первых дней желтушного периода рекомендуется использовать определение уровня вторичного продукта ПОЛ - малонового диальдегида (МДА) в лимфоцитах и в плазме крови. Увеличение показателя МДАл более, чем в 1. 6 раза и МДАпл - в 7 и более раз позволяет прогнозировать тяжелое течение заболевания у большинства больных Динамическое наблюдение за активностью СОД в лимфоцитах при ОВГВ позволяет прогнозировать тяжелое течение гепатита при увеличении показателя в разгар в 2, 0 и более раз.

Выявление функционально-метаболических и структурной сдвигов в лимфоцитах рекомендуется как ранний и чувствительный метод определения состояния иммуннокомпетентнь1х клеток для оценки состояния системы иммунитета в целом, в частности, по показателям уровня МДА, ПДН, Ка, активности СОД. альфа-ГФДГ, ЛДГ и НАДФ-оксидазы,

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1 Иммунобиохимические критерии тяжести и прогноза острого вирусного гепатита В//Актуальные вопросы клиники, диагностики и лечения: Тез. докл. научн. конф, - СПб. , 1995, - С. 313-314. (в соавт. с Т. В. Антоновой, И. В. Жицковой. Н. В. Карицкой), 2. Роль прооксидантной и антиоксидантной систем в патогенезе -вирусного гепатита в//Росс. журн. гастроэнтер. , гепатол. колопрокт, - 1995. -N3, Т 5, Прилож. N1. - С. 8. (в соавт. с Т В. Антоновой, В Б. Барановской). 3. Биоэнергетический метаболизм лимфоцитов при остром вирусном гепатите в//росс. журн гастроэнтер. , гепатод. , колопрокт. -1996 - N4, Т. 6, Прилож. N3. " С. 307 (в соавт с Т. В, Антоновой)

4 Уровень (бетта2-микроглобулина и состояние мембран лимфоцитов в динамике вирусного гепатита В//Журн. микробиол. -1996 - N6. - С 82-83. (в соавт. с Т. В, Антоновой. И. В. Жицковой, М. А Вашуковой)

5. Мембранно-метаболические свойства лимфоцитов при остром вирусном гепатите В//Матер. 3-й Российской гастроэнтерологической недели. -М . 1997 - C. 134. (в соавт с Т. В. Антоновой).