Исследование зависимости изменений концентраций цитокинов ИЛ-1RA и ИЛ-1β в носовых секретах пациентов от применения иммунокорригирующих препаратов при хроническом полипозном риносинусите

• Безрукова Е.В.
• Воробейчиков Е.В.
• Конусова В.Г.
• Курцер Г.М.
• Симбирцев А.С.

Резюме

В работе представлена оценка эффективности локального применения рекомбинантного интерферона α2b (Интерфераль^®) и γ-D-L-глутамил-триптофана (Бестим^®) у пациентов с хроническим полипозным риносинуситом (ХПРС) на основе определения сдвига соотношения концентраций цитокинов [CIL-1RA/CIL-1β] в носовых секретах. Концентрации цитокинов [CIL-1RA, пг/мл] и [CIL-1β, пг/мл] определяли методом твердофазного иммуноферментного анализа. Группа сравнения 1 состояла из 38 практически здоровых людей; группа 2 - из 47 пациентов с диагнозом ХПРС; подгруппу 2а составил 21 пациент с диагнозом ХПРС, которым ежедневно в ткань полипа вводили рекомбинантный интерферон в дозе 1 млн ед.; подгруппу 2б - 21 пациент с диагнозом ХПРС, которым ежедневно в ткань полипа в одном шприце вводили рекомбинантный интерферон в дозе 1 млн ед. и γ-D-глутамил-L-триптофан в дозе 0,1 мг. Продолжительность применения препаратов составляла 5 дней.

Установлено, что введение в полипозную ткань только рекомбинантного интерферона (подгруппа 2а) незначительно увеличивает средние значения соотношения [СIL-1RA/СIL-1β] по сравнению с аналогичными показателями пациентов ХПРС до лечения. Введение в полипозную ткань рекомбинантного интерферона в сочетании с γ-D-L-глутамил-триптофаном приводит к более выраженному повышению значений соотношения [СIL-1RA/СIL-1β], а также к статистически достоверному (p < 0,01) увеличению сдвига средних значений этого соотношения по сравнению с аналогичными показателями пациентов ХПРС до лечения. Статистически достоверные различия (p < 0,01) значений соотношения [СIL-1RA/СIL-1β] в подгруппах 2а, 2б и в группе 1 показывают, что 5-дневный курс введения формирует статистически значимый эффект сдвига этого соотношения, который целесообразно использовать в качестве индикатора эффективности иммунотерапии данного заболевания. Однако значения сдвига этого показателя в группах пациентов, которые получали иммунокорригирующие препараты, не приближают его значения к группе сравнения. Поэтому результаты 5-дневного курса применения следует рассматривать в качестве первичного позитивного терапевтического эффекта, который требует дальнейшего совершенствования.

Ключевые слова:хронический полипозный риносинусит; ИЛ-1β; ИЛ-1RA; цитокины; хронический риносинусит; интерлейкины; рекомбинантный интерферон α; γ-D-глутамил-L-триптофан

Введение

Хронический полипозный риносинусит (ХПРС) относится к заболеваниям, причина возникновения которых неизвестна, что снижает информативность диагностических методов и эффективность лечения [1-4]. Вместе с тем ведущим звеном патогенеза является дисфункция слизистой верхних дыхательных путей (ВДП), в основе которой лежат аллотипические варианты генов, кодирующих рецепторы и медиаторы местной воспалительной реакции, а также дисфункция экспрессии цитокинов и хемокинов [5-9]. Локальная воспалительная реакция, связанная с изменением экспрессии цитокинов и хемокинов, имеет неспецифический характер при любом типе воспаления [10-12], поэтому отсутствие специфического маркера воспаления при ХПРС актуализирует поиск неспецифических показателей, обеспечивающих статистически достоверный ответ на применение иммунокорригирующих препаратов.

Одним из возможных неспецифических индикаторов эффективности консервативного лечения ХПРС является соотношение концентраций противовоспалительных и провоспалительных цитокинов [СIL-1RA/СIL-1β] в носовых секретах пациентов [10]. Исследования изменений значения соотношения концентраций этих цитокинов проводили при хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ) и ишемической болезни сердца (ИБС). При ХОБЛ отмечали снижение значений соотношения [СIL-1RA/СIL-1β] в лаважной жидкости, полученной при промывании бронхов [11]. При быстром прогрессировании ИБС величина этого соотношения превышала норму, установленную Castillo et al. [12]. В проведенных нами предварительных исследованиях было установлено, что при ХПРС соотношение концентраций цитокинов [СIL-1RA/СIL-1β] снижается по сравнению с аналогичными показателями у практически здоровых людей. Если предположить, что иммунокорригирующая терапия при ХПРС эффективна, то повышение соотношения концентраций указанной функциональной пары цитокинов можно рассматривать в качестве позитивного эффекта консервативной терапии, направленной на коррекцию цитокиновой регуляции воспалительного процесса. Поэтому целью исследования является оценка сдвига величины соотношения концентраций цитокинов [CIL-1RA/CIL-1β] в носовых секретах пациентов ХПРС при введении в полипозную ткань рекомбинантного интерферона α2b (Интерфераль^®) и γ-D-L-глутамил-триптофана (Бестим^®) для определения потенциального применения этого показателя в качестве индикатора эффективности иммунотерапии.

Материал и методы

При выполнении исследования все пациенты были разделены на следующие группы: группа 1 (группа сравнения) состояла из 38 практически здоровых людей; группа 2 включала 47 пациентов с диагнозом ХПРС; подгруппа 2а состояла из 21 пациента с диагнозом ХПРС, которым ежедневно в ткань полипа вводили рекомбинантный интерферон α2b (Интерфераль^®) в дозе 1 млн ед.; подгруппа 2б состояла из 21 пациента с диагнозом ХПРС, которым ежедневно в ткань полипа в одном шприце вводили рекомбинантный интерферон α2b (Интерфераль^®) дозе 1 млн ед. и γ-D-глутамил-L-триптофан (Бестим^®) в дозе 0,1 мг. Продолжительность применения препаратов составляла 5 дней.

Взятие секрета из носа проводили при помощи стерильного поролонового тампона, введенного в полость носа на 15-20 мин. Затем тампоны помещали в пробирку и центрифугировали 15 мин при 1000 об/мин. Полученный носовой секрет замораживали до -18,0°С для дальнейшего определения концентраций цитокинов [СIL-1RA, пг/мл] и [CIL-1β, пг/мл]. Во всех группах пациентов концентрации цитокинов определяли методом твердофазного иммуноферментного анализа с применением тест-систем производства ООО "Цитокин" (Россия, Санкт-Петербург).

Для оценки результатов исследования применяли методы описательной и непараметрической статистики [16-18]. Для определения достоверности различий значений концентраций цитокинов использовали непараметрический критерий Краскела-Уоллеса для независимых выборок. Вероятность р < 0,05 оценивали как достаточную для вывода о статистически достоверных различиях данных, полученных в процессе исследования.

Результаты и обсуждение

На рис. 1 представлено отображение независимых групп пациентов (1, 2, 2а, 2б) в проекции двух концентраций цитокинов [СIL-1RA] и [СIL-1β]. Распределение пациентов по указанным концентрациям цитокинов показывает, что группа практически здоровых пациентов (1) находится на достаточно удаленном расстоянии от групп пациентов 2, 2а и 2б. Это позволяет надежно дифференцировать группу сравнения от групп пациентов, не получавших иммунотерапию (группа 2) и групп пациентов, которым в полипозную ткань вводили интерферон α2β (группа 2а) и его сочетание с γ-D-L-глутамил-триптофаном (группа 2б).

Проекция распределения концентраций цитокинов [СIL-1RA] и [СIL-1β] у пациентов групп 2а и 2б демонстрирует отсутствие тенденции их изменений в направлении их значений в группе сравнения (группа 1). Очевидно, что введение исследуемых препаратов в полипозную ткань пациентов групп 2а и 2б в течение 5 дней не приближает значения концентраций цитокинов [СIL-1RA] и [СIL-1β] к показателям группы сравнения. Однако введение в полипозную ткань пациентов группы 2а рекомбинантного интерферона обеспечивает снижение концентрации провоспалительного цитокина [СIL-1β] относительно аналогичных значений пациентов группы 2. При этом концентрация противовоспалительного цитокина [СIL-1RA] остается практически на прежнем уровне. Это означает, что введение рекомбинантного интерферона уменьшает локальную активность только провоспалительного цитокина.

При введении в полипозную ткань пациентов группы 2б рекомбинантного интерферона в сочетании с дипептидом γ-D-L-глутамил-триптофаном область значений концентраций [СIL-1RA] и [СIL-1β] смещается в сторону повышения концентрации цитокина [СIL-1RA] и дальнейшего снижения концентраций провоспалительного цитокина [СIL-1β] относительно аналогичных значений пациентов группы 2. Этот эффект смещения области значений соотношения [СIL-1RA] и [СIL-1β] у пациентов из группы 2б отчетливо наблюдается по сравнению с аналогичными показателями пациентов из групп 2а и 2, что демонстрирует выраженное противовоспалительное действие двух препаратов. Следовательно, оценку сдвига смещения области проекции концентраций указанных цитокинов можно рассматривать в качестве индикатора первичного позитивного ответа пациентов с ХПРС на введение исследуемых препаратов. Отсутствие сдвига этой области можно расценивать в качестве негативного ответа на применение исследованных средств иммунной терапии.

Уточненная оценка смещения области проекции концентраций цитокинов указанных групп пациентов может быть получена за счет введения величины соотношения концентраций цитокинов в виде:

[СIL-1RA/СIL-1β]. (1)

Статистическая оценка достоверности сдвига смещения величины [СIL-1RA/СIL-1β] между исследуемыми группами пациентов представлена в таблице. Результаты расчетов показывают, что различия средних значений соотношения [СIL-1RA/СIL-1β] в носовом секрете между группой сравнения и группами 2, 2а и 2б статистически достоверны (p < 0,01). Это означает, что наблюдаемое максимальное различие величины соотношения [СIL-1RA/СIL-1β] между группой сравнения и группой 2 позволяет рассматривать эффект снижения буферной защиты слизистой оболочки и указывает на выраженность воспалительного процесса в полипозной ткани.

При введении в полипозную ткань рекомбинантного интерферона (группа 2а) или его сочетания с γ-D-L-глутамил-триптофаном (группа 2б) статистически достоверно (p < 0,01) увеличивается сдвиг средних значений величины [СIL-1RA/СIL-1β] относительно аналогичных значений пациентов группы 2, что связано со снижением выраженности воспаления в полипозной ткани и повышением буферной защиты слизистой оболочки. Однако статистически достоверные различия (p < 0,01) значений величины [СIL-1RA/СIL-1β] в группах 2а и 2б и в группе сравнения (1) показывает, что 5-дневный курс введения исследуемых препаратов формирует значимый эффект изменения этой величины, но не приближает ее к аналогичным значениям пациентов группы сравнения. Статистически достоверный сдвиг величины соотношения концентраций исследуемой функциональной пары цитокинов между группами 2, 2а и 2б можно рассматривать в качестве показателя позитивного терапевтического эффекта, связанного с коррекцией цитокиновой регуляции локального воспаления при ХПРС. Кроме того, результаты 5-дневного курса применения этих препаратов следует рассматривать в качестве исходного первичного позитивного терапевтического эффекта, который целесообразно оптимизировать на основе различной продолжительности курсов иммунотерапии и ряда других факторов и применения многомерных методов статистического, анализа, например, дискриминантного [19, 20].

Выводы

1. При введении в полипозную ткань пациентов ХПРС рекомбинантного интерферона в сочетании с дипептидом γ-D-L-глутамил-триптофаном значения соотношения концентраций цитокинов [СIL-1RA] и [СIL-1β] смещаются в сторону повышения концентрации [СIL-1RA] и снижения концентраций провоспалительного цитокина [СIL-1β]. Этот эффект показывает выраженное противовоспалительное действие сочетания двух препаратов;

2. Увеличение сдвига величины соотношения концентраций цитокинов [СIL-1RA/СIL-1β] на фоне применения рекомбинантного интерферона в сочетании с дипептидом γ-D-L-глутамил-триптофаном можно рассматривать как повышение буферной защиты слизистой оболочки верхних дыхательных путей у пациентов ХПРС. Изменения сдвига этой величины целесообразно использовать в виде индикатора эффективности иммунотерапии;

3. Результаты 5-дневного курса применения рекомбинантного интерферона в сочетании с дипептидом γ-D-L-глутамил-триптофаном у пациентов с ХПРС можно рассматривать в качестве первичного позитивного терапевтического эффекта, который требует дальнейшего совершенствования.

Литература

1. Stevens W.W., Lee R.J., Schleimer R.P., Cohen N.A. Chronic rhinosinusitis pathogenesis. J. Allergy Clin. Immunol1. 2015; 36: 1442-53.

URL:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26654193

doi: 10.1016/j.jaci.2015.10.009

2. Stevens W.W., Schleimer R.P., Kern R.C. Chronic rhinosinusitis with nasal polyps. J. Allergy Clin. Immunol. Pract. 2016; 4 (4): 565-72.

URL:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27393770

doi: 10.1016/j.jaip.2016.04.012

3. Bachert C., Holtappels G. Pathophysiology of chronic rhinosinusitis, pharmaceutical therapy options. GMS Curr. Top. Otorhinolaryngol. Head Neck Surg. 2015; 14: 1-40.

URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4702058/

doi: 10.3205/cto000124

4. Lee S., Lane A.P. Chronic rhinosinusitis as a multifactorial inflammatory disorder. Curr. Infect. Dis. Rep. 2011; 13: 159-68.

URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4372071/

doi: 10.1007/s11908-011-0166-z

5. Tan B.K., Schleimer R.P., Kern R.C. Perspectives on the etiology of chronic rhinosinusitis. Curr. Opin. Otolaryngol. Head Neck Surg. 2010; 18: 21-6.

URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19966566

doi: 10.1097/MOO.0b013e3283350053

6. Lam K., Schleimer R., Kern R.C. The etiology and pathogenesis of chronic rhinosinusitis: a review of current hypotheses. Curr. Allergy Asthma Rep. 2015; 15 (7): 41-51.

URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26143392

doi: https://doi.org/10.1007/s11882-015-0540-2

7. Succar E.F., Turner J.H. Recent advances in understanding chronic rhinosinusitis endotypes. Version 1. F1000Res. 2018; 7: F1000 Feculty Rev-1909.

URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6290973/

doi: 10.12688/f1000research.16222.1

8. Koennecke M., Klimek L., Mullol J., Gevaert P. et al. Subtyping of polyposis nasi: phenotypes, endotypes and comorbidities. Allergo J. Int. 2018; 27 (2): 56-65.

URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29564208

doi: 10.1007/s40629-017-0048-5

9. Dennis S.K., Lam K., Luong A. A review of classification schemes for chronic rhinosinusitis with nasal polyposis endotypes. Laryngoscope Investig. Otolaryngol. 2016; 1 (5): 130-34.

URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5113313/

doi: 10.1002/lio2.32

10. Yong-Qiong Deng, Hong Zhao, An-Lin Ma, Ji-Yuan Zhou et al. Selected cytokines serve as potential biomarkers for predicting liver inflammation and fibrosis in chronic hepatitis b patients with normal to mildly elevated aminotransferase. Medicine (Baltimore). 2015; 94 (45): e2003.

url: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4912286/

doi: 10.1097/MD.0000000000002003

11. Steinke J.W., Borish L. Cytokines and chemokines. J. Allergy Clin. Immunol. 2006; 117: 441-45.

URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16455343

doi: 10.1016/j.jaci.2005.07.001

12. Castillo E.F., Zheng H., Yang X.O. Orchestration of epithelial-derived cytokines and innate immune cells in allergic airway inflammation. Cytokine Growth Factor Rev. 2018; 39: 19-25.

URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29169815

doi: 10.1016/j.cytogfr.2017.11.004

13. Стагниева И.В., Бойко Н.В., Гукасян Е.Л., Бачурина А.С. Значение определения цитокинового профиля при назначении персонифицированного лечения заболеваний верхних дыхательных путей. Рос. оториноларингол. 2017; 3: 110-8.

14. Суркова Е.А., Кузубова Н.А., Сесь Т.П., Сологуб Т.С. и др. Дисбаланс цитокинов IL-1β и IL-RA в сыворотке крови и жидкости бронхоальвеолярного лаважа у больных ХОБЛ. Мед. иммунология. 2006; 8 (5-6): 667-72.

15. Чумакова С.П., Уразова О.И., Шипулин В.М., Новицкий В.В. и др. Цитокины как индукторы постперфузионной системной воспалительной реакции у кардиохирургических больных с различной продолжительностью коронарной патологии. Бюл. сибир. мед. 2017; 16 (4): 260-8.

16. Hollander M., Wolfe D.A., Chicken E. Nonparametric Statistical Methods. N.Y. : John Wiley and Sons, 2014. 848 p.

17. Corder G.W. Nonparametric Statistics: A Step-by-Step Approach. Hoboken : Wiley, 2014.

18. Кобзарь А.И. Прикладная математическая статистика. М. : Физматлит, 2006.

19. Miyake M.M., Workman A.D., Nocera A.L., Wu D. et al. Discriminant analysis followed by unsupervised cluster analysis including exosomal cystatins predict presence of chronic rhinosinusitis, phenotype, and disease severity. Int. Forum Allergy Rhinol. 2019; 9 (9): 1069-76.

URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/31322841

doi: 10.1002/alr.22380

20. Garson G.D. Discriminant Function Analysis (Blue Book Series). Asheboro, NC : Statistical Associates Publishers, 2012. 72 p.

Материалы данного сайта распространяются на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License («Атрибуция - Всемирная»)