Автореферат диссертации по медицине на тему Клинические, метаболические и иммунные особенности формирования поздних осложнений сахарного диабета
МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ И МЕД ИЦИНСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
НОВОСИБИРСКИЙ МЕДИЦИНСКИЙ ИНСТИТУТ
ОД
2 3 ИЮН 1997 На правах рукописи
УДК 616.379-008.64-06-008.9-07-097
БОНДАРЬ ИРИНА АРКАДЬЕВНА
КЛИНИЧЕСКИЕ, МЕТАБОЛИЧЕСКИЕ И ИММУННЫЕ ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ПОЗДНИХ ОСЛОЖНЕНИЙ САХАРНОГО ДИАБЕТА
140005 - внутренние болезни 140003 - эндокринология
АВТОРЕФЕРАТ
ДИССЕРТАЦИИ НА СОИСКАНИЕ УЧЕНОЙ СТЕПЕНИ ДОКТОРА МЕДИЦИНСКИХ НАУК
НОВОСИБИРСК 1997
Работа выполнена в Новосибирском медицинском институте
Научные консультанты: академик РАМН, доктор медицинских наук,
профессор Л .Д.Сидорова доктор медицинских наук, профессор В.Е.Яворовская
Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор
М.И.Балаболкин
доктор медицинских наук, профессор В.А. Галепок
доктор медицинских наук, профессор Е.Б.Кравец
Ведущее учреждение: Эндокринологический научный цешр
РАМН, г.Москва
Защита состоится " / Р "¿//¿?длс.1997г. в /¿^ часов на заседании днссертационного совета Д 084.52.01 в Новосибирском медицинском институте по адресу: 630092, Новосибирск, Красный проспект, 52.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Новосибирского медицинского института
Автореферат разослан /9 » лея ^ 1997 г.
Ученый секретарь диссертационного совета
доктор медицинских наук, профессор . Л.А.Шпагипа
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. Сахарный диабет (СД) является важной медицинской и социальной проблемой, занимая одно из центральных мест в современной клинической медицине. Повсеместный рост заболеваемости, неуклонно прогрессирующий характер течения, приводящий подавляющее число больных к инвалидизации, преимущественная поражаемость лиц трудоспособного возраста и огромные затраты на пожизненное лечение делает актуальным его изучение. В соответствии с Сент-Винсентской декларацией (1989 г.) во многих странах мира, в том числе и в Российской Федерации, приняты Государственные программы по профилактике, выявлению и лечению СД и его осложнений (Дедов И.И. и соавт., 1992; Касаткина Э.П., 1990; Балаболкин М.И., 1994; Кудрякова С.В., Сунцов Ю.И., 1995; Вербовая Н.И., Лебедева Е.А. 1997).
Успехи современной диабетологии привели к увеличению жизни больных, что в свою очередь предопределило рост числа поздних осложнений заболевания, среди которых ведущими являются ангиопатии (Ефимов А.С., 1989; Балаболкин М.И., 1994). Поздние осложнения СД стали наиболее частой причиной инвалидизации и смерти больных.
Наиболее тяжелой формой СД является инсулинозависимый сахарный диабет (ИЗСД), распространенность которого составляет 0,1-0,2% в общей популяции (Касаткина Э.П., 1990; Кудрякова С.В. и соавт., 1994).
В последние годы все большее признание получаст аутоиммунная концепция патогенеза ИЗСД (Злобина Е.Н., Дедов И.И, 1S93; Камаева О.И., 1994; Lernmark A. et al., 1992; Peakman М„ Vergani D„ 1992; Nerup J. et al., 1994; Zimmet P.Z., 1995; Muir A., Ramiga V., 1996). Разрушение (5-клеток протекает с участием механизмов, опосредованных Т-лимфоцигами и циркулирующими аутоантителами (Andersen О.О., 1976; Birk O.S., Cohen I.R., 1993; Faustman D., 1993; Hutchings P. et al., 1993; Itoh N. et a!., 1993; Kretowski A. et al., 1996), a инициаторами поражения являются цитокины и оксид азота (Corbett J.A.et al., 1992,1993; Eizirik D.L. et al., 1992; Ajuwon Z.A. et al., 1992; Xenos E.S. et al., 1993).
Наиболее частой причиной развития поздних осложнений при ИЗСД являются микроангиопатии (Кудрякова С.В. и соавт., 1995; Andriani D., 1980), патогенез которых включает в себя как наследственную предрасположенность, гак и гипергликемию, определяющую нарушение метаболизма, гемореологические, гемодинамические и гормональные сдвиги, снижение оксигенации тканей и сложные изменения в иммунной системе (Лебедев Н.Б. и соавт., 1995; Бобырева Л.Е., 1996; Лебедева Е.А., 1996; Gisinger С., Lopes-Virella M.F., 1991, 1992; Williamson J.R. et al., 1993; Paolisso G., Giuliano D„ 1996). В.А.Галенок и соавт. (1985) показали, что гипоксия, развивающаяся как следствие гипергликемии на начальных этапах СД, в последующем, в результате
воздействия на многие системы организма, приводит к развитию и прогрессированию микроангиопатий, тем самым углубляя гипоксию тканей.
В литературе обсуждается вопрос о роли изменений Т- и В-клеточного звена иммунитета, макрофагов, иммунных комплексов в развитии сосудистых и висцеральных поражений при СД (Фролов В.М. и соавт., 1991; Кравец Е.Б. и соавт.,1992; Хаитов P.M. и соавт., 1992; Шишко П.И. и соавт., 1993; Потемкин В.В. и соавт., 1994; Трофименко Е.В. и соавт., 1994; Жук Е.А., Галенок В.А., 1995; Древаль А.В.,1995; Mario U.Di. et al., 1980; Furuta T. et al., 1993; Tang S. et al., 1993; Di Cesare E. et al., 1994; Josefsen K. et al., 1994). Но большинство исследований касаются изучения отдельных звеньев иммунной системы. Недостаточно исследовано состояние регуляторного звена иммунной системы (интерферокы, цитокины) при СД, так же как отсутствует комплексная оценка различных звеньев иммунной системы при ИЗСД и его поздних осложнений.
В диабетологии непрерывно идет поиск оптимальных терапевтических подходов, которые позволили бы остановить развитие и прогрессирование осложнений СД и улучшить качество жизни больных. Однако выбор терапевтической тактики не всегда учитывает сложный характер изменений, происходящих в иммунной системе и различных органах, что и определяет недостаточную эффективность современной профилактики и терапии поздних осложнений СД.
Вместе с тем успехи развития современной иммунологии, вирусологии и генной инженерии увенчались открытием роли интерферонов и цитокинов в патогенезе ряда заболеваний (СКВ, РА, СПИД) и показали эффективность применения цитокинов и интерферонов-а при вирусных, онкологических и некоторых аутоиммунных болезнях (Кузнецов В.П. и соавт. 19S9, 1991; Щегловитова О.Н. и соавт., 1990; Кетлинский С.А. и соавт., 1992; Cortan R.S., Rober J.S., 1989). При СД и его поздних осложнениях не изучены такие важные звенья иммунной системы как цитокины и интерфероны, их связь с клеточным и гуморальным иммунитетом, изменениями метаболизма и тяжестью гипоксии.
Решение этих вопросов может расширить представление о механизмах формирования и прогрессирования СД и его поздних осложнений, способствовать разработке новых иммунологических критериев прогноза течения заболевания и методов иммунокоррекции. Указанное определило иель и задачи настоящего исследования.
Цель работы: изучить клинические особенности, механизмы формирования поздних осложнений сахарного диабета на основе комплексной оценки метаболизма, тканевой гипоксии и состояния различных звеньев иммунной системы.
Задачи исследования:
1. Изучить клинические особенности и характер поражений внутренних органов при СД. Дать оценку состояния метаболизма и тканевой гипоксии в зависимости от степени компенсации углеводного обмена и осложнений сахарного диабета.
2. Определить уровень интерферона в сыворотке крови и продукцию интерферонов клетками крови (in vitro) в условиях декомпенсации и компенсации сахарного диабета и при его осложнениях.
3. Изучить уровень провоспалителышх цитокинов в сыворотке и их активных генов (мРНК) в клетках крови у здоровых людей и больных сахарным диабетом, уточнить их роль в патогенезе прогрессирования заболевания и его осложнений.
4. Провести комплексную оценку состояния клеточного и гуморального иммунитета при сахарном диабете, выявить их особенности при инфекционно-воспалительных заболеваниях, сосудистых и висцеральных осложнениях.
5. Определить влияние различных препаратов (витамин Е, дезагреганты, Т-активин, ридостин) на уровень интерферонов и цитокинов в сыворотке и их активных генов (мРНК) в клетках кровн у больных 1 типом сахарного диабета.
6. На основе корреляционного анализа показать роль различных звеньев иммунной системы в формировании поздних осложнений сахарного диабета.
Научная новизна работы. Впервые проведено комплексное исследование особенностей метаболизма и изменений иммунной системы при различных вариантах течения СД и его поздних осложнениях. Показано, что СД сопровождается тканевой гипоксией и сложным нарушением метаболизма, которые характеризуются наряду с хронической гипергликемией, высокой активностью Г10Л и высоким уровнем лгоосомальных ферментов в сыворотке крови. Глубина тканевой гипоксии и тяжесть метаболических нарушений увеличиваются при прогрсссировании СД и его поздних осложнениях, при этом компенсация и субкомпенсация углеводного обмена не приводят к полной ликвидации тканевой гипоксии, нормализации ПОЛ и уровня лизосомальных ферментов в сыворотке крови.
Впервые при СД выявлены нарушения в системе интерферонов (ИФН), характеризующиеся снижением синтеза ИФН-а и ИФН-у мононуклеарными клетками крови (in vitro), высоким уровнем ИФН в сыворотке и появлением патологических ИФН. Раннее развитие ангиопатий при небольшой длительности ИЗСД сопровождается появлением в сыворотке крови кислотолабильного ИФН, тогда как при длительнотекущем СД, осложненном ангиопатиями и аутоиммунными поражениями других эндокринных желез, в сыворотке выявляется аномальный интерферон (антивирусный фактор неизвестной природы). Обнаруженные при СД патологические ИФН относятся к факторам
иммуноагрессии, которые играют определенную роль в развитии ангиопатий и аутоиммунном поражении других эндокринных желез.
ИЗСД с ранним развитием ангиопатий характеризуется высоким уровнем ИЛ-1Р и низким ФНО-а в сыворотке крови. Тяжелые гнойно-воспалительные заболевания на фоне гипергликсмии и кетоацидоза сопровождаются снижением уровня ИЛ-1Р, что определяет стертость и атипизм ответа организма на инфекцию.
Наряду с указанным при ИЗСД обнаружено повышение (более 50 пкг/мл) активных генов цитокинов: мРНК ФНО-а, мРНК ИЛ-1р и мРНК ИЛ-6 в клетках крови. Высокий уровень провоспалительных цитокинов, выявленный у большинства больных с тяжелыми осложнениями СД, подтверждает их участие в прогрессировании ангиопатий и других поздних осложнений.
Комплексная оценка клеточного звена иммунной системы показала, что для СД характерно снижение Т-лимфоцитов, изменение субпопуляций иммунокомпетентных клеток, увеличение активированных лимфоцитов [НЬА-011]+и нарушение функции лимфоцитов и макрофагов.
Впервые в периферической крови у больных ИЗСД обнаружено нарастание числа мононуклеаров, несущих антигены ранних эритроидных предшественников (НАЕЗ+ и НАЕ9+). Последнее коррелировало с тяжестью гипоксии и наличием ангиопатий. Активация эритропоэза при ИЗСД, являющаяся следствием влияния гипоксии, и миграция ранних эритроидных предшественников в периферическую кровь, свидетельствует об участии Эр-супрсссорного механизма в формировании Т-клеточного иммунодефицита.
Показано, что прогрессирование СД и его поздних осложнений сопровождается увеличением пула В-лимфоцитов и их спонтанной пролиферативной активности, повышением продукции 1£А, высоким уровнем ЦИК, что свидетельствует об активации В-клеточного звена иммунной системы. Последнее определяется антигенным стимулом и изменениями регуляторных механизмов в иммунной системе (снижение продукции ИФН-а и -у, активация эритропоэза с выходом в периферическую кровь ранних эритроидных предшественников и др.). Наличие высокого уровня ЦИК в сочетании со снижением структуры и функции макрофагов, высокой активностью комплемента сыворогки и повышением компонентов комплемента СЗ и С4 способствуют иммунокомплексному поражению сосудов и прогрессированию осложнений.
Изучено влияние на уровень интерферонов и цитокинов препаратов с различным механизмом действия, способных у здоровых людей выступать в роли индукторов ИФН (витамин Е, Т-активин, дипиридамол, ридостин). Показано снижение содержания ИФН сыворотки при лечении витамином Е, ридостином,
большими дозами дипиридамола (150-300 мг/сут.). Отмечено увеличение экспрессии мРНК ФНО-а, мРНК ИЛ-6 в клетках крови и снижение уровня ИЛ-1р и ФНО-а в сыворотке под влиянием ридостина, что свидетельствует о способности этого препарата улучшать функциональную способность иммунокомпетентных клеток.
Установлено, что прогрессирование поздних осложнений СД определяется развитием сложных метаболических нарушений и тканевой гипоксии, которые приводят к глубоким изменениям внутриклеточного метаболизма и проявляются изменением функции клеток (нарушение продукции интерферонов и цитокинов, появление патологических интерферонов, изменение функции макрофагов, Т- и В-лимфоцитов, появление ранних эритроидных предшественников в периферической крови, и т.д.). Нарушение функции макрофагов, приводящее к накоплению в крови ЦИК, активация системы комплемента и высокий уровень в сыворотке крови ИФН, в том числе появление патологических ИФН, ИЛ-1р, активация В-лимфоцитов и увеличение ^А и а2-макроглобулина приводят к прогрессированию аутоиммунных поражений микрососудов и поражений других эндокринных желез, формированию дистрофических изменений в органах, частым инфекционно-воспалительным заболеваниям. Указанное позволяет признать, что иммуно-метаболический механизм является определяющим в прогрессировании СД и его поздних осложнений.
Научно-практическая значимость работы. Научное значение проведенной работы заключается в том, что в ней показана роль метаболических и иммунных нарушений в прогрессировании СД и его поздних осложнений. Дисфункция иммунной системы, характеризуется нарушением продукции ИФН-а и ИФН-у клетками крови, высоким уровнем ИФН и ИЛ-1Р в сыворотке, активацией эритропоэза с элиминацией ранних эритроидных предшественников в периферическую кровь, уменьшением Т-лимфоцитов с изменением их субпопуляций, высокой функциональная активность В-лимфоцитов, увеличением 1§А, высоким уровнем ЦИК при снижении функции макрофагов, активацией системы комплемента. Все это определяет развитие ангиопатий и других поздних осложнений СД.
На основе проведенного исследования разработаны критерии прогрессирования СД. Показано, что высокий уровень ИФН, ИЛ-1Р и патологические ИФН в сыворотке крови, повышение экспрессии активных генов провоспалительных цитокинов в клетках крови, активность В-клеточного звена иммунной системы, снижение выработки ИФН-у, высокое содержание активированных лимфоцитов, высокий уровень ЦИК и некоторых фракций комплемента (СЗ и С4) являются факторами агрессии, которые способствуют прогрессированию СД и его осложнений. Благоприятный прогноз заболевания
наблюдается при отсутствии выраженных изменений в системе цитокинов и интерферонов при нормальных показателях клеточного и гуморального иммунитета. Установлено, что большинство клеточных и гуморальных показателей иммуноагрессии во многом определяются тяжестью метаболических нарушений, активацией процессов ПОЛ, степенью гипоксии, содержанием иммунореактивного инсулина в сыворотке крови. Улучшение метаболизма при СД приводит к положительной динамике показателей, но не сопровождается значительным снижением или нормализацией уровня ИФН сыворотки.
Сохраняющийся высокий уровень факторов иммуноагрессии (активация В-клеточного звена, повышение ЦИК, СЗ, С4, аг-макроглобулина) при адекватной инсулинотерапии, свидетельствует о тяжести СД и прогрессирующем характере течения ангиопатий, а также о тяжести имеющегося активного аутоиммунного процесса, что требует изменения терапевтической тактики.
Гнойно-воспалительные заболевания, развившиеся на фоне декомпенсации СД, сопровождаются снижением продукции ИФН и провоспалительных цитокинов, еще большим угнетением Т-кпеточного звена иммунитета и функциональной недостаточностью макрофагов, что определяет атипичность течения инфекции при гипергликемии, кетоацидозе и других метаболических изменений. При СД, осложненном инфекционно-воспалительным заболеванием, требуется усиление терапии метаболических расстройств с последующим назначением иммунокорректоров. В острую фазу инфекции на фоне гипергликемии и кетоацидоза наиболее целесообразна заместительная иммунная терапия, в период суб- и компенсации метаболизма - назначение иммунокорректоров.
Практическое значение проведенной работы состоит в разработке иммунных критериев прогрессирования поздних осложнений и применении новых подходов в лечении больных СД с использованием для коррекции нарушений в иммунной системе препаратов, восстанавливающих интерфероновый и цитокиновый статус. Проведенные исследования Т-активина, витамина Е, дипиридамола и ридостина показали целесообразность их включения в терапию для нормализации функционального состояния иммунной системы.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Тяжесть течения СД 1 типа обусловлена развитием сосудистых осложнений, дистрофическими изменениями внутренних органов, аутоиммунными поражениями других эндокринных желез и присоединением инфекционно-воспалительных процессов. Поздние осложнения СД и быстрота их прогрессирования определяются степенью декомпенсации углеводного обмена, выраженностью тканевой гипоксии, активацией процессов ПОЛ,
степенью дестабилизации мембран, повышенным уровнем лизосомальных ферментов в сыворотке крови, сложными нарушениями иммунной системы.
2. Инсулинозависимый сахарный диабет и его поздние осложнения сопровождаются дисфункцией всех звеньев иммунной системы с формированием сложного и глубокого вторичного иммунодефицита и иммунопатологического синдрома, что определяет прогрессирование заболевания и его осложнений, поражение внутренних органов и других желез внутренней секреции, частоту, атипизм течения и склонность к генерализации инфекционно-воспалительного процесса.
3. Раннее развитие ангиопатий при впервые диагностированном и прогрессирующий характер их течения при длительнотекугцем СД, поражение других эндокринных желез наблюдается при низкой способности клеток вырабатывать ИФН-а и ИФН-у, появлении патологических ИФН и высоком уровне общего ИФН сыворотки, что коррелирует с тяжестью метаболических нарушений, активностью ПОЛ, уровнем ИРИ.
4. Быстро прогрессирующий и осложненный ИЗСД сопровождается повышением экспрессии мРНК провоспалительных цитокинов (ИЛ-1р, ИЛ-6, ФНО-а) в клетках крови при высоком уровне ИЛ-1Р и низком - ФНО-а в сыворотке крови. Изменения цитокинов предопределяют развитие иммунопатологических повреждений различных органов, микроангиопатий и атипичность течения инфекции.
5. Хроническая гипергликемия и кетоацидоз, тканевая гипоксия, высокая активность ПОЛ и лизосомальных ферментов в сыворотке крови при ИЗСД приводят к структурно-функциональным изменениям клеток иммунной системы, что проявляется значительным нарушением структуры и функции моноцитов/макрофагов, Т- и В-лимфоцитов, снижением количества Т-лимфоцитов, изменением субпопуляций иммунных клеток, появлением в периферической крови ранних эритроидных предшественников и свидетельствует о формировании Т-клеточного иммунодефицита. Ранние эритроидные предшественники благодаря Эр/супрессивному фактору углубляют депрессию Т-клеточного звена иммунитета. В клинике Т-клеточньш дефицит проявляется прогрессирующим течением ангиопатий, развитием гепатоза, нефропатии и пролиферативной ретинопатии, частыми инфекционно-воспалительными заболеваниями.
6. Развитие сосудистых и висцеральных осложнений СД связано с изменениями в системе комплемента (высокая активность комплемента, повышение СЗ и С4), иммуноглобулинов (повышение 1бА), накоплением ЦИК и их сосудоповреждающим действием. Эти факторы являются показателями иммуноагрессии, зависят от состояния метаболизма и снижаются при улучшении
показателей углеводного, жирового и белкового обмена, уменьшении активности ПОЛ и степени гипоксии, что свидетельствует о важности компенсации СД в предотвращении прогрессирования осложнений.
7. Изменение различных звеньев иммунной системы предусматривает дифференцированный подход к коррекции: в период декомпенсации СД и инфекционно-воспалительных заболеваний целесообразна заместительная терапия, после достижения компенсации (субкомпенсации) метаболизма при восстановлении структуры и функции клеток иммунной системы - показана иммунокоррегирующая терапия (Т-активин, дипиридамол, витамин Е, ридостин). Ридостин обладает иммунорегулирующим эффектом через нормализацию ИФН и цитокинов: препарат снижает уровень ИФН и ИЛ-ß в сыворотке крови и нормализуют экспрессию мРНК цитокинов у больных СД.
Реализация результатов работы. По материалам диссертации разработаны и внедрены методические рекомендации "Иммунологические критерии прогрессирования сахарного диабета" "Применение ридостина у больных сахарным диабетом", информационные письма " Применение иидукторов интерферона при сахарном диабете", "Метаболические и иммунологические критерии компенсации сахарного диабета" (Управление здравоохранения администрации Новосибирской области, Новосибирский медицинский институт). По результатам исследования разработано и внедрено 3 рационализаторских предложения.
Данные о структуре СД, тяжести и характере осложнений использовались при разработке Областной научно-практической программы "Сахарный диабет", при расчете потребности в специализированных койках, специальных методов лечения и лекарственного обеспечения. Материалы исследования внедрены в практику работы отделений эндокринологии ОКБ и I КБ г. Новосибирска.
Основные фрагменты работы используются в учебном процессе (лекционный курс и практические занятия по циклу эндокринология на лечебном и педиатрическом факультетах Новосибирского медицинского института).
Работа выполнена на кафедре внутренних болезней для субординаторов лечебного факультета (зав. кафедрой - академик РАМН, д.м.н., профессор Л.Д. Сидорова), на кафедре микробиологии (зав. кафедрой - д.м.н., профессор А.Н. Евстропов) Новосибирского медицинского института (ректор - профессор
A.B. Ефремов), на базе эндокринологического отделения ОКБ (главный врач -
B.П. Пушкарев). Фраг менты работы выполнялись в лабораториях и научных подразделениях НПО "Вектор" (директор - академик РАМН Л.С. Сандахчеев): лаборатории цитокинов (зав. лабораторией к.б.н. A.A. Колокольцов), лаборатории генной диагностики НИИ Биоинженерии (зав. лабораторией к.х.н.
C.Ф. Орешкова), в институте НИКТИ БАВ (директор института д.б.н.
В.И. Масычева); в лабораториях института клинической иммунологии СО РАМН (директор института - чл. корр. РАМН, д.м.н., профессор В.А. Козлов): клинической иммунопатологии (д.м.н., B.C. Кожевников) и лаборатории клинической иммунофармакологии (д.м.н., профессор B.C. Ширинский). Автором самостоятельно проведено обследование и лечение больных СД, большинство лабораторных исследований, анализ полученных данных.
Автор искренне признателен за поддержку и квалифицированную помощь участникам совместных исследований, сотрудникам кафедр и указанных лабораторий, врачам клиники, а также выражает большую благодарность научным консультантам академику РАМН, профессору Л.Д. Сидоровой и профессору В.Е. Яворовской.
Публикации. Материалы диссертации отражены в 45 опубликованных научных работах.
Тема разрабатывалась в соответствии с основным планом научно-исследовательских работ Новосибирского медицинского института, N гос. регистрации 01950004233 в рамках научной программы МЗ РФ и РАМН "Сахарный диабет".
Апробация работы. Материалы исследования были представлены и обсуждены на научно-практической конференции врачей "Эпидемиологические аспекты заболеваний сердечно-сосудистой системы, органов дыхания и крови в Новосибирской области (Новосибирск, 1985), I съезде эпидемиологов, инфекционистов и гигиенистов Туркменистана (Ашхабад, 1986), XIX Всесоюзном съезде терапевтов (Ташкент, 1987), II Всесоюзной конференции "Актуальные вопросы клинической микробиологии в неинфекционной клинике" (Барнаул, 1988), Всесоюзной конференции "Система комплемента" (Киров, 1988), итоговых научных конференциях студентов и молодых ученых НМИ (Новосибирск, 1989, 1991), II Всероссийском съезде эндокринологов (Челябинск, 991), научно-практических конференциях "Новые методы диагностики, лечения заболеваний и менеджмента в здравоохранении" (Новосибирск, 1993, 1994, 1995, 1996, 1997), научно-практических конференциях врачей "Актуальные вопросы современной медицины" (Новосибирск, 1990, 1993, 1994, 1995, 1996, 1997), научной сессии сотрудников НМИ (Новосибирск, 1994, 1995), III Российском национальном конгрессе "Человек и лекарство"(Москва, 1996), III Всероссийском съезде эндокринологов (Москва, 1996), 32 Конгрессе Европейской Ассоциации по изучению диабета (Австрия, Вена, 1996).
Апробация диссертации проводилась на совместном заседании кафедры терапии для субординаторов, кафедры микробиологии и проблемной комиссии "Терапия" Новосибирского медицинского института.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 327 страницах машинописного текста (без указателя литературы) и содержит введение, обзор
литературы, 5 глав, отражающих результаты собственных исследований, заключение, выводы, практические рекомендации. Работа иллюстрирована 33 рисунками и 102 таблицами. Указатель литературы включает 225 работ отечественных и 356 иностранных авторов.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Основную группу обследованных составили больные ИЗСД (316 человек). Группы сравнения представлены больными ИНСД (47 пациентов), больными с гемической гипоксией (железодефицитная постгеморрагическая анемия, ЖДА -35 человек), циркуляторной гипоксией (ишемическая болезнь сердца, ИБС - 29 человек) и хроническим пиелонефритом - 23 человека. Всего в обследование включено 450 пациентов. Контрольную группу составили 167 здоровых лиц в возрасте от 18 до 52 лет (несколько контрольных групп для различных методов исследования).
Методы исследования. Интерфероновый статус оценен на основании определения ИФН сыворотки крови, интерфероновой реакции лейкоцитов на различные индукторы, продукции ИФН-у и определения в клетках крови мРНК ИФН-у.
Определение содержания ИФН в сыворотке крови проводили двумя методами: по методу В.Д. Соловьева и Т.А. Бектемирова (1981) - макрометод и при использовании методик Н. Dahl (1973), H.H. Носик и Ф.И. Ершова (1984) -микрометод. В качестве тест-системы в макрометоде использовали вирус везикулярного стоматита (ВВС), штамм Indiana (титр 1060 ТЦД 50/0,1 мл) и перевиваемую линию человеческих клеток L-41. По микрометоду определение антивирусной активности проводили в перевиваемой линии клеток легкого эмбриона человека L-68. С целью разделения интерферонов первого типа (кислотостабильных) и второго (кислотолабильных): pH образцов доводилась 1N соляной кислотой до pH 2 и выдерживалась в течение ночи. Перед титрованием pH доводилась IN NaOH до значения pH 7,0-7,2. В качестве индикаторного вируса использовали вирус энцефаломиокардита мышей (ЕМС).
Интерфероновая реакция лейкоцитов (ИРЛ) определялась по методу В.Д. Соловьева и Т.А. Бектемирова (1979) с использованием культуры клеток L-41 и трех видов индукторов: вируса болезни Ньюкасла (ВБН); синтетического полирибонуклеотида поли А: поли У (полудан) (производства НПО "Вектор"); дипиридамола (курантила) производное пиримидо-5-4^-пиримидина (Германия). За единицу активности ИФН принимали величину, обратную разведению ИФН, обеспечивающую 50% защиту клеток монослоя от цитопатического действия тест-вируса.
Синтез ИФН-у оценивался в мононуклеарной фракции лейкоцитов, выделенной в градиенте плотности фиколла-верографина 1,076г/см3 (Коробко И.В. и соавт., 1985). В качестве индуктора ИФН-у использовали ФГА фирмы "Serva". Наличие в клетках крови матричной РНК (мРНК) ИФН-у определялось методом гибридизационного анализа (МаниатисТ. и соавт., 1984).
Для оценки уровня цитокинов у больных и здоровых определяли ИЛ-ip и ФНО-а в сыворотке крови и содержание в клетках крови мРНК цитокинов (ИЛ-6, ИЛ-1 р, ФНО-а). Уровень ИЛ-ip и ФНО-а определяли иммуноферментным методом с использованием тест-систем Pro Con IL-ip и Pro Con TNF-a (производства НПО "Протеиновый контур", г. Санкт-Петербург) согласно прилагаемой к тест-системам инструкции.
Матричную РНК (мРНК) цитокинов исследовали в клетках крови с помощью гибридизационных тест-систем для мРНК ИЛ-6, ФНО-a, ИЛ-р (Маниатис Т. и соавт., 1984; Девис К.,1990). Методика определения состояла из выделения суммарной РНК из клинических проб, нанесения образцов на фильтры для гибридизации, гибридизации с биотинилированными ДНК-зондами и выявления биотиновых групп на фильтре с помощью коньюгата стрептаведина со щелочной фосфатазой и красителем. Используемый метод позволял выявлять более 50 пкг/мл соответствующей нуклеиновой кислоты.
Для изучение субпопуляций лимфоцитов использовали гепаринизированную венозную кровь. Мононуклеарные клетки (МНК) выделяли стандартным методом по A. Boum (1968). Идентификацию популяций лимфоцитов периферической крови осуществляли методами розеткообразования с эритроцитами барана. Определяли тотальные, ранние, восстановленные и комплексные E-РОК, проводили расчет показателя функции гимуса и иммунорегуляторного индекса по методике, предложенной B.C. Кожевниковым и соавт. (1980,1988).
Поверхностные клеточные антигены на МНК исследовались с помощью метода непрямой иммунофлюоресценции с моноклональными антителами (МК AT) в микролуночной модификации (Барышников А.Ю., 1988). Использовали антитела против CD3, CD4, CD7, CD8, CD21, CD22, CD38, HLA-DR антигенов, а также против гликофорина А (НАЕ 3) и против дифференцировочного антигена эритробластов (НАЕ 9). Результаты оценивали на люминисцентном микроскопе МБИ-15-2 с фазово-контрастным конденсором. В каждом образце идентифицировали 100-200 МНК, из их числа определяли клетки с мембранным свечением в виде кольца, полукольца или отдельных сегментов мембраны.
Функциональное состояние МНК оценивали по пролиферативной активности нестимулированных и стимулированных культур этих клеток. Для стимуляции пролиферации использовали ФГА-Р (Sigma, США) 10 мкг/мл,
митоген лаконоса (Sigma, США) 10 мкг/мл, которые вносили на весь период культивирования. Уровень пролиферации оценивали по включению 3Н-тимидина, вносимого в культуры по 4 мк/юо на флакон, включение 3Н-метки выражалось в импульсах/мин. Индукцию двух типов неспецифических Т-супрессоров (Тс) проводили по методам E.Reinherz et al.(1982) и J.T. Kumick et al., (1976). Для оценки активности Тс высчитывали индекс супрессии (ИС): ИС = (1 - число имп/мин, опыт, отнесенное к числу импУмин, контроль) х 100%.
Оценивали спонтанную и стимулированную пролиферацию В-лимфоцитов с митогеном лаконоса (PVM, Sigma, США) в дозе 2,5 мкг/мл по стандартной методике культивирования в 96 луночных платах (фирма Linbro, Flow Labaratories).
Количественные и функциональные свойства моноцитов (Мн) периферической крови изучали в монослое этих клеток, который получали методом адгезии прилипающих клеток к стеклу (Михеенко Т.В., 1987; Hoch S. et al., 1981). Для выявления рецепторов на поверхности Мн крови использовали метод розеткообразования: для Fc-рецепторов - ЕА, для СЗ-рецепторов - ЕАС розеткообразование. Оценка фагоцитарной активности моноцитов проводилась по способности Мн фагоцитировать ЕА-комплексы и способности этих клеток восстанавливать HCT (Serva) в формазан.
Определение антител к a-токсину стафилококка проводилось гемолитическим способом по методике Г.В. Выгодчикова (1963) в модификации Д.М. Походзей (1974). Определение антител, нейтрализующих вирус Коксаки В4 в сыворотке крови, проводили по методу, описанному М.К. Ворошиловой и соавт. (1964).
Общая активность комплемента сыворотки крови исследовалась методом гемолитического титрования по 50% гемолизу (СН50), описанному Л.С.Резниковой (1967) в модификации О.В. Бухарина и А.П. Луда (1972). Количественный уровень компонентов комплемента СЗ и С4 и основных классов иммуноглобулинов IgA, IgM, IgG в сыворотке крови определяли иммуноферментным методом с использованием диагностических наборов фирмы Bekman на иммунохимическом автоматическом анализаторе Array Protein System, фирмы Bekman. Циркулирующие иммунные комплексы (ЦИК) исследовались путем их преципитации в растворе полиэтиленгликоля с мол.м. 6000 (Барановский П.В. и соавт., 1983).
Комплексная оценка состояния перекисного окисления липидов (ПОЛ) проводилась методом хемилюминесценции (ХЛ) сыворотки крови, индуцированной перекисью водорода, по стандартной методике на хемилюминометре ХМЛМ-01 (Журавлев А.И., Шерстнев М.Н., 1985).
Исследование содержания некоторых лизосомальных ферментов в сыворотке крови выполнено в ЦНИЛ медицинского института под
руководством ст. научного сотрудника А.Б. Пупышева с использованием следующих методов: активность кислой фосфатазы (КФ.3.1.3.2) и р-галактозидазы (КФ.3.2.1.23) - проводилась по методу A.J.Barret, 1972;, активность кислой РНК-азы (КФ.3.1.4.23) - по методу C.De Duve, 1971.
Для оценки тканевой гипоксии определялось кислотно-основное состояние крови (газы крови и рН метаболизм) на автоматическом анализаторе AVL 995 "Blood gas system" (Австрия).
Биохимические, гормональные и функциональные методы исследования проводились по общепринятым методикам в динамике лечения, что позволяло оценить функцию различных органов, выявить осложнения СД и сопутствующие заболевания.
Все клинические параметры сопоставлялись с показателями метаболизма и результатами иммунологических исследований.
Статистическая обработка результатов проведена с помощью пакета прикладных программ по статистической обработке информации (ППП SAS), а также пакета анализа Micsoft Excel на ЭВМ IBM PC (486 DX4). Данные о каждом из обследованных больных представляли собой информацию по 397 признакам. При обработке материала использовались следующие методы: элементарная статистическая обработка (средние значения, дисперсия и т.д.); однофакторный и двухфакторный дисперсионный анализ; корреляционный анализ с определением коэффициентов ранговой корреляции; сравнение групп проводилось rio U-критерию (Вилкоксона), критерию знаков, критерию Стьдента.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Клинические особенности и характер метаболических нарушений при сахарном диабете и его поздних осложнениях Распределение больных СД (316 человек с ИЗСД и 47 с ИНСД) проводили согласно классификации, предложенной комитетом экспертов ВОЗ (1985 г.) и классификации, одобренной на заседании пленума Всесоюзного научного общества эндокринологов (Дагомыс, 1991г.).
Обследованные больны? 1 типом СД были в возрасте от 14 до 56 лет, средний возраст - 30,05±3,46 года. Среди больных 183 мужчины и 133 женщины. Среднетяжелое течение ИЗСД отмечено в 45,9% случаев и тяжелое - в 54,1%. Длительность заболевания до 10 лет имели 183 (57,9%) человека, из них у 43 пациентов СД 1 типа диагностирован впервые. Уровень гликемия натощак до 10 ммоль/л (в течение последнего года перед госпитализацией) был у 75 человек (23,7%), остальные пациенты постоянно находились в состоянии декомпенсации. Комы в анамнезе отмечены у 162 (51,3%) человек. В наблюдаемой группе больных ИЗСД выявлена высокая частота поздних осложнений СД - 62,5%.
Осложнения со стороны глаз имели 190 (60,1%) больных 1 типом СД, диабетическая ретинопатия выявлена у 174 (55,1%) человек. Особенно часто диабетическая ретинопатия встречалась при тяжелом течении заболевания -75,4%, у больных молодого возраста: в 40,3% случаев у лиц до 20 лет и в 65,2% - в возрасте 21-30 лет. Частота диабетической ретинопатии четко связана с длительностью СД и была наибольшей при продолжительности болезни 11-20 лет - у 80 из 108 пациентов (74,1%), при СД более 20 лет - у 23 из 25 лиц (92%). Быстро прогрессирующее течение диабетической ретинопатии отмечено у 69 человек (39,7%).
Диабетическая нефропатия диагностирована у 90 человек (28,5%). Нефропатия в основном встречалась при тяжелом течении СД 1 типа (у 84 больных). Отмечен рост нефропатии с увеличением продолжительности СД и отсутствие какой-либо зависимости от возраста пациентов. У всех больных диабетическая нефропатия сочеталась с ретинопатией. У 28 пациентов с нефропатией выявлен хронический пиелонефрит. На скорость прогрессирования нефропатии влияла как декомпенсация СД, так и сопутствующий пиелонефрит.
Диабетическая микроангиопатия конечностей наблюдалась у 186 (58,9%) больных, преимущественно с тяжелым течением заболевания, отмечено ее увеличение с возрастом пациентов. Так, у больных до 50 лет это осложнение выявлялось от 36,1% до 55,4% случаев, а старше 50 лет - в 91,7%. Частота диабетической микроангиопатии конечностей возрастала с длительностью диабета и наблюдалась при СД более 10 лет в 79,6 - 84,0%.. Быстропрогрессирующие формы диабетической микроангиопатии конечностей выявлены у 27 пациентов, причем у большинства из них (23 человека) уровень гликемии в течение последних лет был постоянно выше 10 ммоль/л.
Таким образом, высокая частота диабетических микроангиопатий различной локализации у наблюдаемой группы пациентов была связана с длительностью СД, возрастом и тяжестью течения заболевания, при этом длительная декомпенсация метаболических нарушений сопровождалась быстрым прогрессированием поражения сосудов.
Диабетическая полинейропатия диагностирована у 139 (44,0%) больных 1 типом СД, преимущественно при тяжелом течении болезни. Большинство имели периферическую полинейропатию конечностей -110 пациентов. Высокая частота встречаемости полинейропатии выявлена у больных в возрасте 31-40 и 41-50 лет: 47,6% и 62,2%, соответственно. Частота данного осложнения увеличивалась с длительностью заболевания и была максимальной у больных, страдающих СД 11-20 лет - 62,0%. Быстропрогрессирующая форма диабетической полинейропатии отмечена у 31 больного, преимущественно у пациентов молодого возраста с длительным течением болезни и при лабильном, трудно контролируемом СД.
Из других осложнений в наблюдаемой группе больных 1 типом СД встречались: диабетический гепатоз - у 119 (37,7%) человек, диабетическая дерматопатия - у 40 (12,7%), остеоартропатия - у 22 (7,0%). Поражение других эндокринных желез диагностировано у 64 (20,3%) больных, причем большинство из них имели заболевание щитовидной железы (43) и надпочечников (8). Избыточная масса тела отмечена у 22 человек, поступивших с синдромом хронической передозировки инсулином. Снижение массы тела на 5 и более килограммов, связанное с декомпенсацией СД, было у 114 пациентов.
Сопутствующие заболевания выявлены у 72 (22,8%) человек 1 типом СД. К ним отнесены заболевания различных органов, которые имелись до развития СД или возникли на фоне диабета, но не были обусловлены непосредственно СД. Наследственная предрасположенность по ИЗСД выявлена у 35 человек (11,1%), однако наличие СД 1 типа у родственников не влияло на тяжесть течения СД и его осложнений.
Гепатит в анамнезе имели 51 человек (16,1%). 142 больных 1 типом СД (44,9%) часто (4 и более раз в год) болели различными гнойно-воспалительными заболеваниями, причем наиболее часто инфекции возникали у пациентов с тяжелой формой заболевания (54,9%), у лиц молодого возраста (55,6% в возрасте до 20 лет и 47,8% в возрасте 21-30 лет), при длительности заболевания 11-20 лет (55,6%). Хроническая инфекция диагностирована в клинике у 124 человек (39,2%). Острая или обострение хронической инфекции при поступлении в клинику выявлена у 68 больных (21,5%) 1 типом СД, кроме того, у 17 человек (5,4%) наблюдалось развитие внугригоспитальной инфекции (ВГИ). Частота острой инфекции при тяжелом течении СД 1 типа была в 2 раза выше, чем при средней тяжести заболевания. В 67,1% случаев имела место бактериальная инфекция, в 25,9% - вирусная и в 7,1% - паразитарная.
Помимо больных 1 типом СД, обследовано 47 человек со 2 типом СД (ИНСД) (группа сравнения), среди них 23 мужчины и 24 женщины в возрасте от 38 до 66 лет, средний возраст 50,08±4,12 лет. Легкое течение заболевания констатировано в 17,2%, среднетяжелое в 63,8% и тяжелое в 19,0% случаев. Впервые выявленный СД был у 20 (42,5%) человек. Пациенты со 2 типом не имели в анамнезе ком и уровень гликемии у большинства (63,8%) в течение последнего года не превышал 10 ммоль/л. Диабетическая микроангиопатия различной локализации выявлена только у 18 человек (38,3%) и макроангиопатия - у 16 (34,0%). В отличии от больных 1 типом СД, на частоту микроангиопатий у этих пациентов не оказывало выраженного влияния длительность СД. Сопутствующие заболевания неинфекционной этиологии имели 32 человека (68,0%). В наблюдаемой группе больных не было случаев сочетания СД с другой эндокринной патологией. Наследственная предрасположенность к развитию заболевания обнаружена у 10 (21,3%) пациентов. Частые инфекции в анамнезе
имели 17 (36,2%) человек, хроническая инфекции выявлена у 25 (53,2%) и 14 (29,8%) были госпитализированы с острой или обострением хронической инфекции.
Проведенные исследования показали, что период декомпенсации ИЗСД характеризуется нарушениями углеводного белкового и жирового обмена. Выявлено повышение некоторых белков острой фазы воспаления (аг-макроглобулина до 232,34+8,64 мг/дл, Р<0,001 и гаптоглобина 102,99±6,98 мг/дл, Р<0,001), повышение показателей ПОЛ и уровня лизосомальных ферментов в сыворотке крови и изменение кислотно-основного состояния крови.
У большинства больных отмечено снижение напряжения и насыщения крови кислородом, уменьшение артерио-венозной разницы по кислороду и сдвиг рН крови в сторону метаболического ацидоза. Гипергликемия, тканевая гипоксия, накопление конечных продуктов гликозилирования белков приводят к активации процессов ПОЛ при СД (Ляйфер А.И., Солун М.Н, 1993; Балаболкин М.И. и соавт., 1994; Балашова Т.С, 1994; Лебедева Е.А., 1996; Williamson J.R. et al., 1993; Paolisso G., Giuliano D.,1996). У больных ИЗСД обнаружено значительное повышение активности ПОЛ в период декомпенсации заболевания (спонтанная ХЛ сыворотки - 44,22±6,56 усл.ед. Р<0,001, увеличена по сравнению с контролем в 5,4 раза, индуцированная ХЛ - 747,71±43,27 усл.ед., Р<0,001, увеличена в 3 раза). В период компенсации СД средние показатели спонтанной и индуцированной ХЛ сыворотки снижались незначительно и были по-прежнему выше цифр контроля (Р<0,001) (табл. 1). Наибольшие показатели ХЛ обнаружены в старших возрастных ipynnax (шах!ХЛ - 1053±177,35 усл.ед.), у пациентов с длительным течением заболевания. Но особенно высокой XJI оказалась у больных с тяжелыми ангиопатиями (811,37±95,86 усл.ед., против 431,67±79,25 усл.ед. у больных без ангиопатий, Р<0,01). У пациентов с ангиопатиями выявлены и более выраженные изменения кинетики ХЛ: в 2 раза чаще наблюдался 2-ой пик ХЛ, а первый пик ХЛ возникал значительно раньше (Р<0,05). В процессе лечения у больных без сосудистых осложнений наблюдалась отчетливая положительная динамика показателей ХЛ (Р<0,05) и средние значения приближались к цифрам контроля. Напротив, у пациентов с ангиопатиями высокие значения ПОЛ сохранялись на протяжении всего лечения в клинике.
Тканевая гипоксия и активация ПОЛ ведут к накоплению токсических продуктов, вызывая дестабилизацию цитоплазматических мембран, нарушая тем самым их функцию и межклеточные взаимодействия. Это подтверждает обнаруженный у больных СД повышенный уровень активности лизосомальных ферментов сыворотки крови: кислой фосфатазы в 1,5 раза (4,08±0,22 нмольР1мл.час, Р<0,01), кислой РНК-азы в 1,3 раза (55,44±3,78 мкг/мин.мл,
Р<0,05), Р-галактозидазы в 3,3 раза (5,47±0,88 пмоль/мл.час, Р<0,001). Высокие показатели изучаемых ферментов сохранялась и при улучшении углеводного обмена. При этом самый высокий уровень лизосомальных ферментов отмечен у больных с длительностью СД более 10 лет, с наличием сосудистых осложнений, особенно при быстропрогрессирующей диабетической микроангиопатии, и у пациентов с гепатозом.
Таблица 1
Средний уровень показателей ХЛ сыворотки крови у больных СД и здоровых людей
Группы Стат. Показатели ХЛ
обследованных показа- спонт. ХЛ шах! ХЛ, 11» сек шахг ХЛ, сек
тель усл. ед. усл.ед. усл.ед.
СД 1 тип: п 104 104 104 24 24
фаза М 44,.22 747,71 34,13 478,21 152,5
декомпенсации ±т 6,56 43,27 2,00 58,44 9,46
СД 1 тип: п 74 74 74 10 10
фаза М 23,77* 543,57 42,43 362,50 141,90
компенсации ±т 5,39 45,24 3,99 89,3 23,21
СД 2 тип: п 30 30 30 4 4
фаза М 39,2 590,40 36,0 636.25 145,41
декомпенсации ±т 9,35 62,75 3,73 26,35 20,61
СД 2 тип: п 13 13 13 - -
фаза М 17,15* 595,50* 51,66 - -
компенсации +Л1 6,58 211,15 10,57 - -
и 33 33 33 - -
Контроль М 8.24 243,88 132,12 - -
±т 1,67 9,01 2,33 - -
*Все показатели, кроме отмеченных, значительно (Р < 0,001 Р < 0,0001) отличались от
значений в контроле
Подтверждает- роль ПОЛ, лизосомальных ферментов, гипергликемии и гипоксии в прогрессировании ангиопатий при СД выявленные прямые достоверные корреляционные связи между степенью гипергликемии, гипоксии, рН крови, уровнем активности кислой РНК-азы, р-галактозидазы и показателями ХЛ сыворотки.
Таким образом, тяжесть течения ИЗСД обусловлена развитием сосудистых осложнений, дистрофическими изменениями внутренних органов, аутоиммунными поражениями других эндокринных желез и присоединением инфекционно-воспалительных процессов. Поздние осложнения СД и быстрота их прогрессирования определяются степенью декомпенсации углеводного обмена, выраженностью тканевой гипоксии, активацией процессов ПОЛ, повышенным уровнем лизосомальных ферментов в сыворотке крови и другими метаболическими изменениями.
При глубоких метаболических нарушениях меняется функция всех органов и систем, в еиду этого была поставлена задача изучите особенности функционирования различных звеньев иммунной системы в этих условиях.
Интерфероны при сахарном диабете и его осложнениях
Интерфероны являются одним из звеньев иммунной системы, отвечающей за сохранение гомеостаза (Кузнецов В.П., 1991). В настоящее время они рассматриваются как короткодистантные медиаторы, продуцируемые клетками в комплексе с другими цитокинами, ответственными за нормальные межклеточные взаимодействия (Кетлинский С.А., 1992).
В результате проведенного исследования впервые получены данные, что уровень ИФН в сыворотке крови у 49,0% (по микрометоду) и у 67,2% (по макрометоду) больных ИЗСД в период декомпенсации заболевания значительно выше, чем в контроле. При 2 типе СД в период декомпенсации высокий интерферон отмечен у 48,2% больных (табл. 2). Высокий уровень ИФН в сыворотке сохранялся и при улучшении метаболических нарушений, не зависел от возраста больных и длительности заболевания. При сравнении значений ИФН при СД, осложненном пиелонефритом, с аналогичными показателями при обострении пиелонефрита без СД, выявлены различия по частоте распределения нормальных и высоких показателей ИФН (хи-квадрат=5,04,Р<0,05): у больных с пиелонефритом высокие значения встречались в 91,3% случаев, при СД с пиелонефритом - только в 60,6%. Следовательно, в период декомпенсации СД система ИФН адекватно не отвечает на инфекцию. При анализе уровня ИФН сыворотки в зависимости от наличия ангиопатий обнаружено, что повышенное содержание ИФН при микроангиопатиях различной локализации встречается в 56,5%, а без них - только в 23,1% случаях. Группы по частоте распределения показателей достоверно отличались между собой (хи-квадрат = 6,79, Р<0,01). Высокий уровень ИФН сыворотки определялся у половины больных с диабетической ретинопатией до года, его частота возрастала до 64% при быстром прогрессировании ретинопатии. Эти данные согласуются с наблюдениями японских ученых Н. Окипо е! а1. (1994), описавших "интерферонаесоци-ированную ретинопатию", возникающую при лечении ИФН. Статистически значимое отличие между группами получено у больных с наличием и отсутствием микроангиопатий конечностей (59,0% и 32,4%, хи-квадрат = 6,9, Р<0,01). Диабетическая нефропатия также сопровождалась высоким ИФН сыворотки у 68% больных на стадии протеинурии при появлении первых клинических симптомов нефропатии, но с увеличением длительности нефропатии частота высоких показателей ИФН падала до 26,7%.
Таблица 2
Суммарные данные по частоте распределения содержания интерферона в сыворотке крови у больных СД 1 и 2 типа в зависимости от фазы СД и метода определения
интерферона
Группы обследованных Количество обследованных
Уровень ИФН, ед/мл, микрометод X2, Р по сравнению с контр. Уровень ИФН, ед/мл, макрометод X2, Р по сравнению с контр.
<8 >8 %> 8 <16 > 16 %> 16
1 тип д* 50 48 49,0 6,35 <0,05 19 39 67,2 2,33 <0,1
к* 40 47 54,0 8,40 <0,01 10 28 73,9 19,09 <0.001
2 тип д* 7 3 30,0 0,12 >0,05 7 10 58,8 9,38 <0,01
к" 1 3 75,0 0,16 >0,05 1 7 87,5 16,20 <0,001
Контроль 19 4 17,4 - 31 5 13,9 -
* фаза декомпенсации ** фаза компенсации
Таким образом, нами впервые было показано, что высокое содержание ИФН в сыворотке крови наблюдается уже на ранних этапах формирования микроангиопатий. Это позволило отнести ИФН сыворотки крови к факторам, которые играют определенную роль в появлении и прогрессировании сосудистых осложнений при СД.
На участие ИФН в патогенезе сосудистых проявлений аутоиммунных заболеваний (СКВ, ревматоидный артрит) указывают клинические наблюдения и экспериментальные исследования (Ершов Ф.И. и соавт., 1986; Малиновская В.В. и соавт., 1991; Щегловитова О.Н., Орлова Т.Г., 1994). В эксперименте показано (Щегловитова О.Н. и соавт., 1989, 1990), что эндотелиальные клетки сосудов на чужеродную информацию вырабатывают различные фракции ИФН. Вероятно, высокий уровень ИФН, обнаруживаемый нами в крови больных с СД, продуцируется не только лейкоцитами, но и эндотелиальными клетками в ответ на циркулирующие иммунные комплексы, персистирующую вирусную инфекцию, продукты гликозилирования и чужеродный белок (инсулин).
Для решения вопроса о том, какой ИФН играет патогенетическую роль в развитие ангиопатий проведено исследование ИФН сыворотки при обработке кислотой для его разделения на кислотостабштьную и кислотолабильные фракции. В настоящее время большое значение в прогрессировании аутоиммунных заболеваний (СКВ, РА, СПИД) придается кислотолабильной
фракции ИФН-а (КЛ ИФН) (Кузнецов В.П., 1989, 1991), которая считается показателем иммуноагрессии при этих заболеваниях.
У здоровых лиц при обработке сыворотки кислотой во всех пробах мы не выявили КЛ ИФН, тогда как при ИЗСД эта фракция ИФН (КЛ ИФН) обнаружена у 14,8% больных. Наличие КЛ ИФН было свойственно пациентам при небольшой длительности заболевания, но с быстрым развитием и прогрессирующем течением сосудистых осложнений.
Кислотостабильная фракция ИФН обнаружена в 55,7% случаев. Эта группа представлена пациентами с впервые выявленным ИЗСД (23,5%) и больными с длительным СД без сосудистых осложнений.
При проведении исследования у 29,5% пациентов обнаружено своеобразное увеличение содержание ИФН после обработки кислотой в 2-4 раза. Присутствие этого патологического ИФН оказалось характерным преимущественно для тяжелого и осложненного течения СД. Известно, что иммунокомпетентные клетки могут вырабатывать белковые факторы с противовирусной активностью. Подобный фактор был выделен Н.В. Грибковой и соавт. (1992), которые отнесли его после тестирования к цитокинам неинтерфероновой природы. Возможно и в нашем исследовании при СД у некоторых больных в крови появляется такой цитокин с противовирусной активностью. Вероятно, наличие такого патологического ИФН (антивирусного фактора) в сыворотке крови свидетельствует о серьезных нарушениях в синтезе ИФН клетками при СД.
У больных СД выявлены иные, чем у здоровых людей и больных пиелонефритом, корреляционные взаимосвязи ИФН сыворотки крови с иммунологическими и биохимическими параметрами: высокое содержание ИФН сыворотки коррелировало с активность аутоиммунного воспаления и степенью деструкции мембран клетки, что подтверждалось корреляцией с острофазовыми белками сыворотки крови и уровнем лизосомальных ферментов (с СРВ г=0,59, Р<0,01; с р-галактозидазой г=0,33, Р<0,05). Высокий ИФН сыворотки сочетался со снижением общего количества Т-клеток. Т-супрессоров, ^О и ^М ( с СОЗ+ г=-0,51, Р<0,01; с СБ8+ г=-0,33, Р<0,05; с и 1дМ: г=-0,28, Р<0,05 и г=0,29, Р<0,05) и появлением активированных клеток (СДЭ38+) (г=0,64, Р<0,01).
Следовательно, наличие в сыворотке патологических ИФН, наряду с высоким уровнем ИФН, является неблагоприятным фактором, определяющим быстроту развития и тяжесть сосудистых осложнений при СД.
Одной из важных характеристик ИФН признана способность клеток синтезировать ИФН-у в ответ на митогены. В доступной литературе отсутствуют данные о продукции ИФН-у у больных СД. В результате проведенного
исследования оказалось, что у 42,4% больных СД 1 типа в период декомпенсации и у 58,1% после лечения клетки не продуцировали ИФН-у, а у остальных больных продукция этого ИФН была низкой. Тогда как у всех обследованных пациентов со 2 типом СД способность к синтезу ИФН-у сохранялась. При сочетании СД 1 типа с аутоиммунным поражением других эндокринных желез, наследственной предрасположенностью к СД 1 выявлено стойкое отсутствие синтеза ИФН-у. У всех этих больных клиника СД отличалась быстрым прогрессированием сосудистых осложнений, их ранним развитием и частыми инфекциями в анамнезе. Полученные данные аналогичны результатам исследования продукции ИФН-у при тяжелых аутоиммунных заболеваниях (Ольшанский Я.О. и соавт., 1984; Белостоцкая О.И. и соавт., 1989; Ершов Ф.И. и соавт., 1984; 1990 Малиновская В.В. и соавт., 1991) и подтверждают роль ИФН-у в патогенезе СД.
При оценке способности клеток к синтезу ИФН 1 типа (а и (5) на различные индукторы (ВБН, полудан, дипиридамол) при СД, у здоровых людей и в группах сравнения обнаружено, что продукция ИФН-а (по результатам ИРЛ) при СД на различные индукторы имеет особенности по сравнению с контрольной группой и группами сравнения: снижена продукция ИФН на вирусный индуктор, повышена на дипиридамол и не изменена на полудан (табл.3). Стойкое отсутствие выработки ИФН-а на вирусный индуктор встречалось в 6,7% случаев СД при тяжелом течении заболевания. Следует отметить, что снижение интерферонообразования при СД (по ИРЛ) было менее выраженным, чем у больных с ЖДА (где отмечена в 100% низкая продукция ИФН), но значительно ниже, чем в контроле и у пациентов с хроническим пиелонефритом без СД. Показано, что чем выраженнее была гипоксия, метаболические и аутоиммунные нарушения при СД, тем ниже оказывался синтез ИФН лейкоцитами.
Таким образом, изменения интерферонового звена иммунной системы при СД характеризуются низкой способностью клеток вырабатывать ИФН-а и ИФН-у (in vitro) при высоком уровне ИФН в сыворотке и появлением патологических видов ИФН. Сниженная способность клеток к продукции ИФН-а и -у, а также появление патологических ИФН в сыворотке крови, свидетельствует о глубоких нарушениях в иммунокомпетентных клетках при СД. В этих условиях регуляторная роль ИФН, как медиаторов, ответственных за нормальные межклеточные взаимодействия и обеспечивающих противовирусный, антимикробный, антипролиферативный и
иммуномодулирующий эффекты снижается, что ведет к изменению функционирования других звеньев иммунной системы.
Таблица 3
Продукция интерферона при использовании различных индукторов у больных СД 1 и 2 типа, ЖДА, хроническим пиелонефритом и здоровых людей.
Группы обследованных Статистический ВБН Полудан Дипиридамол
показатель слабая средняя слабая средняя слабая средняя
декомпен- п 52 32* 46 12 22 28*
СД сация % 61,9 38,1 79,3 20,7 44 56
1 тип компен- п 47 30* 36 9 19 20*
сация % 61 39 80 20 48,7 51,3
декомпен- п 12 7 И 2 5 6*
СД сация % 63,2 36,8 84,6 15,4 45,6 54,4
2 тип компен- п 8 4 10 1 4 4*
сация % 66,7 33,3 90,9 9,1 50 50
Железодефицитная п 35* - - - - -
анемия (ЖДА) % 100 - - - - -
Хронический п 5 13 13 4 15 6
пиелонефрит % 27,7 72,3 76,5 23,5 71,4 28,6
Контроль п 13 7 13 4 30 3
% 43,3 56,7 76,5 23,5 90,9 9,1
ИРЛ слабая: <, 16 ед./мл, ИРЛ средняя и сильная: ä 32 ед./мл * Достоверность по хи-квадрату с контролем: Р < 0,001+0,05
Цитокины у больных сахарным диабетом в динамике заболевания Регуляторами иммунных реакций, наряду с ИФН, признаны цитокины. Они являются ключевыми факторами, инициирующими воспалительную реакцию и острофазовый ответ организма, обладают широким спектром воздействия на гемопоэз, модифицируют состояние нервной и эндокринной системы организма, участвуют в элиминации опухолевых клеток (Кетлинский С.А. и соавт., 1992; Кривенко С.И., 1994; Вгеппап F.M., Feldmann М.,1992; Rathjen D.A.et al., 1992). В литературе описано повышение провоспалительных цитокинов (ИЛ-lß, ИЛ-6, ФНО-а) при многих тяжелых инфекционных заболеваниях (Muñoz С. et al., 1991), участие в патогенезе аутоиммунных болезней (Балаболкин И.И. и соавт., 1994; Кетлинский С.А. и соавт., 1993; Прокопьев A.A. и соавт. 1993). На моделях сахарного диабета у экспериментальных животных показана индуцирующая и протсктивная роль некоторых цитокинов в развитии селективной деструкции ß-клеток островков Лангерганса и сосудистых осложнений сахарного диабета (Eizirik D.L. et al., 1994; Reimers J.I. et al., 1994; Yang X.D. et al.,1 994). Однако в литературе отсутствуют данные по изучению цитокинов сыворотки и экспрессии их генов у больных ИЗСД в зависимости от клинических особенностей заболевания в динамике наблюдения.
Исследование провоспалительного цитокина ИЛ-1р показало, что 29,3% больных ИЗСД в период декомпенсации и 31,4 % при компенсации имеют высокий уровень этого цитокина (более 67 пкг/мл, в контроле 20,9±4,98 пкг/мл) в сыворотке крови. Причем, частота выявления высоких значений не зависела от длительности заболевания. Аналогичные результаты получены М.Е.СоуаНо и соавт. (1991), напротив, другие авторы отмечают высокие значения этого цитокина при впервые выявленном ИЗСД (Чугунова Л.А., 1994; НщБат МЛ. с1 а!., 1990,1996). Проведенный анализ особенностей клиники ИЗСД показал, что высокий уровень ИЛ-1Р характерен для больных с лабильным течением СД, с длительностью заболевания до 10 лет при наличии у части пациентов инфекции и у большинства прогрессирующего развития микроангиопатий, нейропатий, аутоиммунного поражения щитовидной железы. Содержание ИЛ-1Р 10 пкг/мл и меньше отмечено при стабильном течении СД с медленным прогрессированием ангиопатий, а также у больных с тяжелым гнойно-воспалительным заболеванием (сепсис, пневмония) на фоне гипергликемии н кетоацидоза, средняя длительность заболевания в этой группе составила 9,2±2,1 года. Следует отметить, что ИЛ-1Р является одним из основных цитокинов, регулирующих как пролиферацию иммунокомпетентных клеток и синтез других цитокинов, так и усиливающих фагоцитарную активность клеток (Щепеткин И.А., 1994). Следовательно, высокий уровень ИЛ-1р при инфекции обеспечивает активацию иммунной системы, тогда как отсутствие реакции на инфекцию (низкий уровень ИЛ-1Р) свидетельствует о гипореахтивносги системы, что может привести к генерализации инфекции. При оценке влияния различных препаратов (дезагрегантов, аминокислот, никотиновой кислоты, витаминов, липотропных препаратов) на уровень ИЛ-1Р в сыворотке крови, выявлены низкие значения этого цитокина у больных, получающих дезагреганты, чем в группе, где лечение проводилось без этих препаратов (15,50±7,13 пкг/мл и 37,84±7,99 пкг/мл, Р<0,05). Другие лекарственные препараты не оказывали влияние на уровень ИЛ-Р в сыворотке. В динамике снижение содержания этого цитокина отмечено при улучшении клиники СД, тогда как значительное повышение было вызвано ухудшением течения заболевания и его осложнений.
Таким образом, на основании полученных данных можно заключить, что ИЛ-1р играет важную роль в патогенезе ИЗСД и его осложнений, высокий уровень цитокина отражает генерализацию или остроту аутоиммунного процесса при СД, что клинически проявляется быстрым прогрессированием микроангиопатий и аутоиммунным поражением других эндокринных желез. Отсутствие повышения ИЛ-1Р у больных с тяжелыми гнойно-воспалительными заболеваниями на фоне гипергликемии и кетоацидоза свидетельствует о
глубоких нарушениях продукции ИЛ-ip и, как следствие этого, приводит к измененному ответу организма на инфекцию. Вероятно, именно эти механизмы определяют атипичное течение инфекции и возможность ее генерализации при СД.
Средний уровень ФНО-а в сыворотке крови не отличался от цифр контроля как в период декомпенсации (841,8±162,46 пхг/мл), так и компенсации метаболизма (702,76±166,44 пкг/мл). Однако при поступлении у 31% больных содержание ФНО-а было ниже цифр контроля, а у 13,8% превышало его. При впервые выявленном СД у 7 из 12 человек (58,3% ) содержание этого цитокина оказалось ниже, чем в контроле. При этом нулевые или близкие к нулю значения отмечены при тяжелом течении СД, а при сочетании впервые выявленного СД с инфекцией или другими сопутствующими заболеваниями, содержание ФНО-а в сыворотке было в пределах контроля, что, вероятно, определяло повышение ФНО-а. Эти результаты соответствуют данным, полученным при изучении экспериментального СД у животных, где также было обнаружено снижение ФНО-а при появлении СД и его протективная роль в развитии заболевания (Gordon С. et al., 1989, 1990; Lapchak Р.Н. et al., 1992; Satoh J. et al., 1990; Setoguchi J., et al., 1991,1992).
Отмечено, что у больных с быстрым прогрессированием сосудистых осложнений был также низким уровень ФНО-а (397,54±181,43 пкг/мл). Возможно, низкая продукция ФНО-а, присущая тяжелому и осложненному СД, объясняется функциональным состоянием клетки, что проявляется также низкой продукцией ИФН-у.
Эти данные согласуются с исследованиями C.Dosquet и соавт. (1994), обнаружившими низкий базальный уровень секреции ФНО-а макрофагами у больных СД с диабетическими ангиопатиями. Авторы предположили, что низкая продукция ФНО-а нарушает межклеточные взаимодействия при поражении эндотелия сосудов и способствует прогрессированию ангиопатий.
В литературе отсутствуют работы . об уровне ФНО-а при гнойно-воспалительных заболеваниях на фоне СД. Вместе с тем, ФНО-а играет важную роль в противомикробном иммунитете, влияя на выход моноцитов и гранулоцитов в ткани и усиливая различные этапы фагоцитоза (Земсков В.М. и Субботин С.М., 1990; Кетлинский С.А. и соавт., 1992). В результате проведенных исследований не выявлено отличий средних значений ФНО-а у часто и редко болеющих инфекционно-воспалительными заболеваниями. Однако отмечено, что при наличии очагов хронической инфекции чаще встречались низкие показатели, при острой инфекции повышение ФНО-а отмечено лишь у 3-х из 17 больных (17,6%), у остальных пациентов с острой инфекцией показатели не
отличались от нормы либо ФНО-а не определялся. Таким образом, снижение ФНО-а - основного фактора, ответственного за ответ организма на инфекцию, может способствовать атипичному течению инфекции и хронизации процесса при СД в условиях хронической гипоксии и гипергликемии. Исследование ФНО-а в динамике наблюдения показало, что нормализация его уровня до цифр контроля сочетается с улучшением метаболизма, эффективным лечением инфекции и сопутствующего заболевания. Таким образом, низкий уровень ФИО-ос в сыворотке крови отражает функцию клеток вырабатывать ФНО-а в условиях хронической гипоксии и гипергликемии, высокой активности ПОЛ, и, в последующем, определяет формирование вторичного иммунодефицита при СД.
Проведенный корреляционный анализ показал, что содержание в сыворотке цитокинов связано с нарушениями метаболизма, уровнем гормонов, возрастом больных и длительностью заболевания. Содержание провоспалительных цитокинов коррелирует с количеством ранних эритроидных предшественников, влияет на функцию эффекторных клеток, вызывая каскад нарушений в иммунной системе и способствуя прогрессированию СД и его осложнений (рис. 1).
В доступной литературе отсутствуют данные об экспрессии мРНК провоспалительных цитокинов (ИЛ-1р, ФНО-а, ИЛ-6) и мРНК ИФН-у в клетках крови больных СД. Единичные сообщения касаются повышенной экспрессии мРНК цитокинов в биопсийном материале поджелудочной железы при впервые выявленном ИЗСД (Somoza N., et al., 1994; Toyoda H. et al., 1994). Вместе с тем, при аутоиммунных заболеваниях обнаружено повышение мРНК ИЛ-ip, ИЛ-6, ФНО-а и ИФН-у в пораженных тканях (Носонов Е.Л., 1987; Zheng R.Q.H. et al., 1991). Определение мРНК цитокинов (активные гены цитокинов) ФНО-а, ИЛ-1р и ИЛ-6, ИФН-у в клетках крови проведено у 32 здоровых людей и у 25 больных ИЗСД в динамике лечения. У пациентов ИЗСД по сравнению с контролем отмечено увеличение частоты встречаемости (>50 пкг/мл) мРНК ФНО-а, мРНК ИЛ-ip и мРНК ИЛ-6 (40%, 44%, 20%, в контроле - 13,3%, 26,6%, 0%, соответственно) и снижение частоты встречаемости мРНК ИФН-у (20%, в контроле - 33,3%) (рис. 2). При среднетяжелом течении заболевания значительно чаще выявлялась мРНК ИЛ-6 (36,4%) и мРНК ФНО-а (54,6%), чем при тяжелом СД (7,1% и 28,6%, соответственно), что подтверждает связь продукции этих цитокинов с тяжестью метаболических расстройств и протективной их ролью в патогенезе ИЗСД (Módica М.А. et al., 1990; Dicosmo B.F. et al., 1994). При выраженной декомпенсации и снижении массы тела уровень всех изучаемых активных генов цитокинов был значительно ниже, чем при нормальной массе тела.
У здоровых людей
Фаза компенсации
Рис. 1. Корреляция ФНО-а и ИЛ-10 в сыворотке крови с иммунологическими, биохимическими и гормональными показателями у больных СД и здоровых.
¡ВСД □Контроль!
ИЛ-1 р ИЛ-6 ИФН-у ФИО-а
Рис. 2. Частота выявления мРНК цитокинов (> 50 пкг/мл) у больных 1 типом СД и здоровых людей.
Учитывая данные литературы о роли цитокинов в патогенезе повреждения р-клеток островков Лангерганса (Mandrup-Poulsen Т. et al., 1993; Kolb Н. et al., 1992; Suarez-Pinzon W.L. et al., 1994; Ablamumils V. et al., 1994) и изменение цитокинов при инфекции (Waage A. et al., 1989; Muñoz С. et al., 1991), все больные СД разделены на 3 группы: впервые выявленный СД, длительный СД без инфекции и СД в сочетании с гнойно-воспалительным процессом. Оказалось, что при медленном развитии и благоприятном течении впервые выявленного СД отсутствуют мРНК цитокинов, тяжелое течение впервые возникшего СД и раннее развитие осложнений у этих больных сопровождается появлением мРНК цитокинов (ИЛ-ip, ФНО-а, ИЛ-6 и ИФН-у). При стабильном течении длительного СД с медленным прогрессированием сосудистых осложнений у больных отсутствуют активные гены цитокинов. Но при прогрессировании осложнений СД, изменении потребности в инсулине в клетках крови определяются мРНК ИЛ-1 В, ФНО-а и рсжс-ИФН-у, ИЛ-6. В ответ на острую инфекцию появляются активные гены ФНО-а и ИЛ-ip, реже ИЛ-6 и ИФН-у. Однако на фоне тяжелого и длительного течения гнойно-воспалительного процесса (более 1 месяца) и высокой гликемии - мРНК цитокинов не определялась. Исчезает экспрессия мРНК цитокинов в динамике наблюдения при улучшении метаболических нарушений, эффективном лечении инфекции и сопутствующих заболеваний.
Таким образом, у больных ИЗСД по сравнению с контролем повышена экспрессия мРНК ФНО-а, мРНК ИЛ-ip и мРНК ИЛ-6 и снижена - мРНК ИФН-у. При этом появление активных генов цитокинов при СД наблюдается у
большинства больных при про1рессировании СД и его осложнений. Атипичное течение инфекции на фоне СД, возможно, обусловлено глубокими нарушениями экспрессии мРНК цитокинов.
Полученные данные об экспрессии активных генов цитокинов в клетках крови больных не совпадают с уровнем цитокинов в сыворотке, что связано с особенностями секреции цитокинов, продукцией цитокинов другими клетками организма, а также нельзя исключить нарушений процессов синтеза и секреции цитокинов в условиях нарушенного метаболизма и гипоксии.
Состояние клеточного и гуморального иммунитета при прогрессировании сахарного диабета
Характеристика основных субпопуляций Т- и В-лимфоцитов и ранних эритроидных предшественников. В многочисленных исследованиях показано участие Т-клеточного иммунитета в патогенезе СД. Остается не изученным влияние цитокинов и ИФН на клеточный иммунитет при СД. При исследовании субпопуляций Т-лимфоцитов методом розеткообразования обнаружено снижение тЕРОК (45,7±1,49%, Р<0,01), ПФТ (0,71±0,09, Р<0,05) и абсолютного количества лимфоцитов (1026+83,4, Р<0,001), большинство (58,2%) больных СД 1 типа в период декомпенсации заболевания имели Т-клеточный иммунодефицит и нарушение соотношения субпопуляций Т-хелперов и Т-супрессоров. Для впервые выявленного ИЗСД характерно повышение содержания Т-хелперов (32,30+3,90%, Р<0,05) при нормальных значениях показателя функции тимуса (ПФТ) и абсолютного количества лимфоцитов в периферической крови. При увеличении длительности заболевания возрастало число больных с Т-клеточным иммунодефицитом и нарушалось соотношение Т-хелперов/Т-супрессоров при увеличении Т-супрессоров. Выявленные изменения соответствовали данным, полученным другими авторами (Хаитов P.M. и соавт., 1992; Потемкин В.В. и соавт., 1994; Bach J.F. et al., 1988, 1994). У пациентов с инфекционными заболеваниями, количество малодифференцированных Т-лимфоцитов (кЕРОК), Т-супрессоров (вЕРОК) и общее количество лимфоцитов оказалось низким (Р<0,05). Это во многом способствовало атипичному течению инфекции при СД. При диабетической нефропатии и при поражении других эндокринных желез отмечена активация Т-хелперного звена иммунитета (39,20±5,13%,Р<0,01 и 34,38±4,46,Р<0,05, соответственно) что может определять прогрессирование аутоиммунного процесса при СД.
Проведенный корреляционный анализ выявил связь гипоксии, активации процессов ПОЛ и высокого уровня лизосомальных ферментов (обратные корреляции) с большинством изучаемых параметров Т-клеточного иммунитета и корреляционную связь последних с другими иммунологическими показателями, отражающими активность аутоиммунного процесса (высокий уровень ИФН
сыворотки, ЦИК, IgA, компонента комплемента С4, трансферрина, некоторых фракций глобулинов сыворотки).
Следовательно, метаболические расстройства, свойственные СД, тяжелая тканевая гипоксия, активация и накопление продуктов ПОЛ, повреждение клеточных мембран нарушают функцию различных клеток, в том числе и клеток иммунной системы. Усугубляют эти нарушения высокий уровень ИЛ-lß и ИФН сыворотки крови, появление патологических ИФН и низкая способность клеток крови продуцировать ИФН-а и ИФН-у. Все эти нарушения изменяют взаимоотношение клеточных субпопуляций, способствуют формированию Т-клеточного дефицита, нарушают функцию макрофагов и приводят к прогрессированию осложнений ИЗСД.
Исследование субпопуляций лимфоцитов у больных СД 1 типа с использованием моноклональных антител обнаружило в периферической крови увеличенное количество ранних эритроидных предшественников. (НАЕ-3+ и НАЕ-9+) (Р<0,01 и Р<0,001) (табл. 4). В работах В.А.Козлова и соавт.(1984), И.Г. Цырловой и соавт.(1988) показано, что эритроидный росток активно реагирует на разнообразные гемопоэзвозмущающие воздействия и эритроидные реакции могут включаться в регуляцию иммунного процесса уже на самых ранних этапах его развитиях. Количество ранних эритроидных предшественников в эксперименте на животных увеличивается в условиях гипоксии. Эти клетки выделяют фактор (Эр), способный воздействовать на популяции Т- и В-лимфоцитов. Как показали Митасов A.B. (1990) и Л.П. Коненкова и соавт. (1992), при ревматоидном артрите наблюдается увеличение ранних эритроидных предшественников, что сочетается с пролиферацией В-лимфоцитов. Дисэритропоэз при этом заболевании играл важную роль в прогрессировании иммунных нарушений.
Содержание эритроидных ядросодержащих клеток (НАЕ-3+, НАЕ-9+) оказалось увеличенным при ИЗСД у пациентов с микроангиопатиями (ретинопатией, нефропатией, микроангиопатией конечностей) по сравнению с больными без этих осложнений (Р<0,05) и зависело от тяжести процесса. Максимальное их количество отмечено при пролиферативной ретинопатии и нефротическом синдроме. Наряду с этими изменениями отмечено снижение общего количества Т-лимфоцитов (CD3+) (Р<0,01) и Т-хеллеров/индукторов (CD4+) (Р<0,001), увеличение количества активированных клеток [HLA-DR]+. Количество CD3+ и CD8+ (субпопуляций Т-лимфоцитов) находилось в обратной зависимости от уровня интерферона (ИФН) сыворотки (г=-0,51, Р<0,05, г=-0,33, Р<0,05), а повышенное содержание Т-хелперов/индукторов у некоторых больных коррелировало с высоким уровнем ИЛ-lß (г=0,44, Р<0,05).
Таблица 4
Относительное количество субпопуляций Т- и В-лимфоцитов и ранних эритроидных предшественников у больных СД, определяемых с использованием МК АТ
Моноклональные антитела СД 1 тип, п=43 % Контроль, п=10 % Рк
НАЕ-3+, эритроидные ядросодержащие клетки (гликоферин А) 1,51 ±0,36 0,29±0,1 <0,01
НАЕ-9+, эритробласты 1,6±0,35 0,1±0,05 <0,01
СОЗ4', общее количество Т-клеток 47,3±2,92 60,3±2,87 <0,01
CD4\ Т-хелперы/индукгоры 24,79±2,41 38,7±2,1 <0,001
CD8*, Т-супрессоры/цитотоксические 18,7611,45 22,2±1,6 >0,05
CD4+/CD8+, отношение Т-хелперов/индукторов к Т-супрессорам/цитоксическим 1,32±0,38 1,74±0,9 >0,05
CD22+, зрелые В клетки, появляются на поздних стадиях 14,79±1,42 18,2±1,6 <0,05
CD21+, относительно зрелые В-клетки, являются рецептором к C3d компоненту комплимента 12,42±0,78 10±1,42 >0,05
[HLA-DR]активированные В-лимфоциты, Т-лимфодиты и моноциты 19,79±2,76 7,8±3,2 <0,05
CD38+, тимоциты, NK, Т-активированные клетки 8,82±1,78 8,5±1,2 >0,05
CD7*. зрелые Т-клетки, тимоциты 50,23±6,46 41,3±2,6 >0,05
Анализ субпопуляций Т- и В-лимфоцитов в зависимости от длительности процесса показал, что при впервые выявленном СД 1 типа у большинства пациентов увеличено количество Т-хелперов/индукторов, активированных клеток (НЬА-ПЖ+, СЭ38+) и В-лимфоцитов (С021+), что свидетельствовало об активном иммунном процессе. Подобные изменения Т- и В-клеточнога иммунитета отмечены и у некоторых больных с длительным (более 5 лет) течением СД, во всех этих случаях имело место быстрое прогрессирование сосудистых осложнений СД, что подтверждает роль аутоиммунных механизмов в патогенезе микроангиопатий.
В группе больных с длительностью заболевания 1-5 лет при отсутствии изменений субпопуляций Т-лимфоцитов, выявлено снижение Т-клеток и повышение количества ранних эритроидных предшественников. Зги изменения сочетались с появлением первых признаков сосудистых осложнений и вовлечением в процесс других эндокринных желез. При дальнейшем увеличении длительности СД число больных, имеющих повышенное количество ранних эритроидных предшественников, возрастает: при длительности СД 6-10 лет оно составляет 58,8%, более 10 лет - 83,3%. Высокое содержание этих клеток сочеталось у большинства пациентов со снижением количества Т-лимфоцитов,
увеличением Т-супрессоров/ цитотоксических и у некоторых - с увеличением В-лимфоцитов. Выявлена прямая корреляция наличия ранних эритроидных предшественников с ангиопатиями, в том числе со степенью поражения почек при СД и некоторыми биохимическими показателями активности иммунного процесса, с уровнем ИРИ в сыворотке крови (г=0,34, Р<0,05), с содержанием В-клеток (С021+) (г=0,56, Р<0,05) и обратная корреляция с субпопуляциями Т-лимфоцитов (СБ4+, С07+) (г=-0,49, Р<0,05 и г=-0,59, Р<0,05). Высокий уровень ранних эритроидных предшественников, увеличение частоты выявления этих клеток в зависимости от сосудистых осложнений, длительности заболевания, а также корреляция НАЕ-3+ и НАЕ-9+ с субпопуляциями Т- (обратная) и В-лимфоцитов (обратная) свидетельствует о его влиянии на иммунный статус больных СД 1 типа. Видимо, увеличение ранних эритроидных предшественников в периферической крови является следствием сложной по механизму развития тканевой гипоксии, которая углубляется с прогрессированием СД и его сосудистых осложнений. Гипоксия, являясь мощным возмущающим фактором для эритроидного ростка, через эритропоэтин реализует свое воздействие на эритропоэз, обеспечивая увеличение количества ранних эритроидных предшественников в периферической крови. Последние включаются в регуляцию иммунных реакций, приводят к нарушениям в иммунной системе и в итоге формируется сложный синдром вторичного иммунодефицита с активацией В-клеточного звена.
Исследование функционального состояния лимфоцитов периферической крови у больных СД 1 типа показало, что стимулированная ФГА пролиферативная активность лимфоцитов и Т-супрессоров снижена (847,07+165,92 имп/мин, Р<0,01; 27,6б±2,51 имп/мин, Р<0,05, соответственно) при высокой спонтанной пролиферативной активности В-лимфоцитов (9966,5011695,25 имп/мин, Р<0,01). Показано, что при недавно возникшем СД снижается стимулированная пролиферативная активность Т-лимфоцитов при повышении стимулированной активности Т-супрессоров и В-лимфоцитов. С увеличением длительности заболевания происходит снижение стимулированной пролиферации Т-супрессоров и В-лимфоцитов и возрастает спонтанная пролиферации В-лимфоцитов. Активация В-клсточного звена обнаружена у пациентов с ангиопатиями, о чем свидетельствуют высокие значения спонтанной пролиферации В-лимфоцитов (19761,66±3326,21 имп/мин Р<0,01 по сравнению с больными без ангиопатий) при низком ответе этих клеток на стимуляцию и выраженном снижении функции Т-супрессоров. При полиэндокршшом поражении отмечено только значительное снижение функции Т-супрессоров (20,65±3,74%,Р<0,05) при отсутствии достоверных отличий показателей спонтанной и стимулированной пролиферации лимфоцитов и субпопуляции В-
лимфоцитов. При развитии тяжелого гнойно-воспалительного процесса наблюдается снижение функциональной активности Т- и B-лимфоцитов при максимальных значениях спонтанной пролиферации B-клеток. Следовательно, в условиях активации эритропоэза, выходящие в периферическую кровь ранние эритроидные предшественники, обладают Эр-супрессивной активностью на Т-клстки, оказывая на B-лимфоциты противоположный эффект, который характеризуется возрастающей активностью B-клеток, что проявляется высокой спонтанной пролиферацией B-лимфоцитов, повышением продукции иммуноглобулинов и высоким уровнем ЦИК. Эти изменения подобны нарушениям, описанными Л.П.Коненковой и соавт. (1992) при ревматоидном артрите. Проведенный корреляционный анализ выявил взаимосвязь нарушенных функций лимфоцитов с выраженностью метаболических расстройств, гипоксией и активностью аутоиммунного процесса, проявлением которого, прежде всего, являются ангиопатии. Обнаружена зависимость большинства показателей от уровня ИРИ в сыворотке крови (прямая корреляция). Таким образом, представленные данные свидетельствуют о глубоких нарушениях функционального состояния Т- и B-лимфоцитов при СД и подтверждают их участие в аутоиммунных механизмах формирования ангиопатий.
Моноциты периферической крови у больных сахарным диабетом. Большую роль в реализации ангиопатий играет макрофагальная система. Особенности функционирования этих клеток при СД изучены недостаточно. Проведенное исследование количественной и функциональной характеристики моноцитов периферической крови (Мн ПК) показало, что при СД 1 типа наблюдается значительное снижение количества Мп экспрессирующих Fe- и СЗ-рецептор (табл. 5).
Выявленные изменения коррелировали с тяжестью СД, его лабильностью, степенью и длительностью декомпенсации и наличием некоторых сосудистых осложнений (нефропатия). Как показали H.R.Hill и соавт. (1983) и M.P.Moutschen и соавт. (1992) при СД имеется дефект хемотаксиса и адгезивных свойств моноцитов/макрофагов. S. Lawrence и соавт. (1984) и С. Abbras (1991) описали снижение Fc-рецепторно-опосредованного фагоцитоза, ответственного за удаление ЦИК и зависимого от инсулина. В данном исследовании выявлена этапность изменений структуры и функции макрофагов в зависимости от длительности заболевания: первоначально снижается количество Мн ПК, экспрессирующих СЗ-рецептор. В последующем, по мере увеличения длительности заболевания, происходит уменьшение как количества клеток, имеющих СЗ и Fc-рецептор, так и снижение их фагоцитарной функции. У больных молодого возраста наблюдается обратимость указанных нарушений после лечения при небольшой длительности СД. Напротив, стабильное снижение показателей характерно для длительного СД.
Таблица 5
Количественные и функциональные характеристики Мн ПК больных СД 1 типа
МнПК Стат. показатель СД 1 тип Контроль
период декомпенсации период компенсации (средние, макс, и мин. уровень
МнРс+ п 58 48 48
М±ш 19,56±3,01 15,78±2,98 26,29+2,3
Рк >0,05 <0,01
%<К 65,5 70,8 (19-53)
II 29,3 29,2
%>К 5,2 -
МнСЗ+ п 58 48 41
М±т 15,23±3,35 10,52±1,87 28,80±1,57
Рк <0,001 <0,01
%<К 72,4 75 (17-39)
% = к 13,8 20,8
%>к 13,8 4,2
ЕА-фагоцитоз и 52 40 53
М±т 29,90±4,23 31,41 ±5,63 47,02±2,40
Рк <0,001 <0,05
%<К 57,7 55 (28 - 67)
н о4- 30,8 27,5
%>к 11,5 17,5
нет п 58 46 56
М±т 15,36±2,12 12,88±2,47 16,98+1,12
Рк <0,05 >0,05
%<К 36,2 47.8 (9-26)
% = к 44.8 39,1
%>к 19 13,1
% < К, % > К - процентное количество больных, имеющих показатели меньше или больше допустимых значений контроля; % = К. - процентное количество больных, имеющих показатели в пределах контрольных значений.
Оказалось, что при СД нарушается не только способность Мн ПК поглощать иммунные комплексы, но и дефектность клеточных бактерицидных систем (по НСТ-тесту), что во многом определяет течение, как инфекционно-воспалительных процессов, так и развитие и прогрессирование сосудистых осложнений. Изменения функции и количества макрофагов, экспрессирующих Ис- и СЗ рецепторы, у большинства больных носят вторичный характер, что подтверждается выявленной корреляцией изученных показателей с активностью ПОЛ, содержанием глюкозы в крови, длительностью заболевания (обратные корреляция), дозой вводимого инсулина (прямая корреляция). По-видимому, лишь достижение стойкой и длительной компенсации может частично восстановить структуру и функцию этих клеток при СД. Следовательно, в условиях хронической гипергликемии, гипоксии, активации и накопления
продуктов ПОЛ, изменяется структура и функция моноцитов, что определяет в дальнейшем нарушение фагоцитоза и накопление ЦИК. Наряду с этим изменяется выработка цитокинов и течение иммунных реакций. Все это способствует развитию сосудистых осложнений СД и во многом определяет атипичность течения инфекционных процессов.
Исследование гуморальных факторов при СД. Учитывая частое развитие инфекций, вызванных стафилококком при СД (Кулешов Е.В., 1992), определялась ответная реакция организма больных СД на воздействие а-токсина St. aureus. Выявлен высокий уровень содержания АаТ в группе с тяжелым и лабильным течением заболевания (0,49±0,07 АЕ/мл, Рк<0,05), что объясняется, по-видимому, как высоким инфицированием этих больных в результате частых госпитализаций, так и наличием у большинства очагов хронической инфекции. При острой инфекции не отмечено значительного повышения показателей, что свидетельствует о снижении иммунологической реактивности больных СД в ответ на инфекцию.
Вопрос о роли вирусов Коксаки в патогенезе ряда заболеваний, в том числе СД, остается пока не решенным. При исследовании антител, нейтрализующих цитопатическое действие вируса Коксаки В4, у пациентов с ИЗСД и в группах сравнения обнаружено их наличие почти в половине сывороток крови больных и здоровых, что свидетельствует о достаточно высокой в прошлом инфицированности обследованных. Значительное нарастание титра антител в динамике, выявленное у некоторых больных СД и пиелонефритом, предполагает участие вируса в развитии острых и хронических процессов при этих заболеваниях. Наиболее высокая частота выявления и титры антител отмечены у пациентов 1 типом СД с частыми инфекциями в анамнезе и наличием очагов хронической инфекции (у 66,7% больных, титр 12,33±2,45 ед/мл, Р<0,05). Подобная высокая частота обнаружения антител к вирусу Коксаки В4 при СД 1 типа описана в литературе (Арнаухова В. к соавт., 1981; Banatvala J.E. et al., 1985; D.Allessio D.I. et al., 1992; Gerasimidi A. et al., 1993). Следовательно, существует достаточно большая инфицированность больных СД вирусом Коксаки В4 в прошлом и вероятность участия вируса Коксаки в развитии заболевания. Результаты, полученные нами совместно с ассистентом кафедры микробиологии, к.м.н. Л.Н.Гриценко на экспериментальной модели Коксаки ВЗ вирусной инфекции, свидетельствовали о возможности персистенции вируса Коксаки ВЗ. В литературе имеются данные о длительной персистенции вирусов в Р-клетках островков Лангерганса (Бочаров Е.Ф. и соавт., 1986, 1988; Dahlquist G., 1995) и о способности их инициировать развитие аутоиммунного процесса как через механизм антигенной мимикрии, так и через активацию экспрессии цитокинов и ИФН-а. Если учесть полученные нами данные о высоком проценте
выявления антител к вирусу Коксаки В4 при СД и возможность персистенции вирусов Коксаки, то нельзя исключить вирусный генез диабета и участие вирусов в прогрессировании заболевания.
Проведенные исследования основных классов иммуноглобулинов не выявили значительных изменений их среднего уровня при СД, однако у 31,8% больных в период декомпенсации и у 34,8% в период компенсации отмечено значительное повышение 1&А, показатели других иммуноглобулинов выше допустимых значений контроля встречались редко. Высокий уровень 1{»А в данном исследовании бьи у больных с ангиопатиями (375,89±32,41 мг/дл, Р<0,05) и инфекционно-воспалительными заболеваниями (380,96+33,66 мг/дл, Р<0,05). Следовательно, существующее у пациентов с микроангиопатиями снижение или подавление функции Т-клеток и повышение активности В-лимфоцитов, сопровождается увеличением синтеза иммуноглобулинов, последние участвует в образовании иммунных комплексов и способствуют повреждению сосудов. Значительное повышение функции В-системы иммунитета происходит и у некоторых пациентов с ннфекционно-воспалительными заболеваниями на фоне СД.
При исследовании общей активности комплемента сыворотки был выявлен высокий его уровень (90,58±5,05 СН50) у больных СД по сравнению с группами сравнения (Р<0,01-0,001). Отмечено раннее нарастание активности комплемента (при впервые выявленном СД), повышение активности этой системы в старших возрастных группах и при тяжелом течении заболевания и снижение показателей у половины больных при развитии тяжёлого инфекционного процесса на фоне СД. Высокая активность комплемента сочеталась со снижением фагоцитарной (г=-0,29, Р<0,05) и интерферонсинтезирующей функцией клеток (г=-0,63, Р<0,05).
Результаты исследования количественного уровня компонентов комплемента показали, что у больных с тяжелым течением СД в период декомпенсации в сыворотке крови значительно повышено содержание СЗ (117,46±4,68 мг/дл, Р<0,01) и С4 (24,28±1,30 мг/дл, Р<0,01), однако при улучшении метаболизма, после лечения, содержание СЗ снижается при сохраняющихся высоких значениях С4. Повышенное количество СЗ, по мнению Р.XV. Реаке и соавт., (1989), связано с высокой чувствительностью к гликозилированию СЗ по сравнению с С4. Следовательно, снижение уровня СЗ связано с улучшением углеводного обмена и динамика изменения СЗ может явиться еще одним показателем контроля компенсации углеводного обмена. Тяжелое, атипичное течение инфекции на фоне СД не сопровождается повышением компонентов комплемента у большинства больных, что, возможно, связано с истощением этой системы и ее участием в формировании вторичного иммунодефицита. Высокий уровень СЗ и С4 обнаружен у пациентов СД 1 типа с тяжелыми, быстро
прогрессирующими ангиопатиями (114,48±5,05 мг/дл, Р<0,05 и 24,15±1,18 мг/дл, Р<0,01, соответственно). Повышение показателей компонентов комплемента сочеталось у этих больных с увеличением уровня ЦИК, ИФН и провоспалительных цитокинов в сыворотке крови. Таким образом, система комплемента непосредственно участвует в развитии осложнений СД. Компоненты комплемента, воздействуя на различные клетки, увеличивают высвобождение из них цитокинов, интерферонов, тромбоксана А2, лейкотриена С4, лизосомальных ферментов и свободных радикалов кислорода, в итоге, это приводит к повреждению эндотелия.
При исследовании ЦИК обнаружено их увеличение у 57,5% больных СД 1 типа в период декомпенсации и у 68,8% при компенсации метаболических нарушений. Повышение ЦИК при 2 типе СД встречалось редко и было связано с тяжелой сопутствующей патологией. Уровень ЦИК у больных ИЗСД зависел от длительности заболевания, был минимальным у больных с впервые диагностированным СД и максимальным при длительности 6-10 лет, когда в клинике обнаруживались первые признаки микроангиопатий (рис. 3). Высокое содержание ЦИК отмечено при наличии диабетических микроангиопатий: максимальное у больных с пролиферативной ретинопатией (72,5±10,98 усл/ед) и нефропатией (69,29±14,05 усл/ед), а также у пациентов при появлении первых клинических признаков микроангиопатий. В исследованиях других авторов также выявлена корреляция ЦИК с тяжестью диабетических ангиопатий (Ефимов А.С. и соавт., 1985; Кравец Е.Б. и соавт., 1987; АпсМаш О. й а!., 1982). Повышение ЦИК обнаружено у 67,4% больных с диабетическим гепатозом, что подчеркивает важность нормального функционирования печеночной клетки и клетки Купфера и объясняется активным участием печени в элиминации иммунных комплексов. Не выявлено взаимосвязи высокого уровня ЦИК и дозы инсулина, но обнаружено, что на изменение содержания ЦИК в процессе лечения влияла не столько смена препарата инсулина и схемы его введения, сколько значительное изменение дозы вводимого инсулина. Как уменьшение, так и увеличение дозы инсулина на 8-16 ЕД/сут вызывало повышение ЦИК. Учитывая сложные изменения, которые происходят в иммунной системе, активация гуморального звена с образованием ЦИК является одной из важнейших стадий, определяющей необратимые изменения в различных органах. При корреляционном анализе обнаружены прямые корреляции высокого уровня ЦИК с острофазовыми белками и ингибиторами протеиназ, с нарушениями белкового и липндного обмена. Корреляция (прямая) ЦИК с протеинурией и гематурией подтверждает участие иммунных комплексов в формировании диабетической нефропатии, а взаимосвязь с В-лимфоцитами показывает роль активации В-клеточного звена иммунитета в их формировании.
[иФаза декомпенсации □ Фаза компенсации |
меньше 1 - 5 года
- 5 6-10 11 - 20 больше 20
длительность СД, пет
Рис. 3. Частота встречаемости высоких значений ЦИК в сыворотке крови больных СД в зависимости от длительности заболевания
Таким образом, полученные данные свидетельствуют о том, что в формировании осложнений сахарного диабета ведущую роль играют иммунопатологические механизмы.
Все выше изложенные данные по изучению ИФН, цитокинов, клеточного и гуморального иммунитета, свидетельствуют об этапности в развитии нарушений иммунной системы при СД. Если начало деструкции р-клетки является специфическим аутоиммунным процессов при 1 типе СД, то в последующем, в появлении и прогрессировании сосудистых осложнений, принимают участие множество факторов. Ведущими из них является гипергликемия и гипоксия, активация ПОЛ, деструкция мембран клетки, нарушение метаболизма клетки и как следствие - повышение провоспалительных цитокинов и интерферонов, вовлечение ранних эритроидных предшественников в регуляцию иммунного ответа. Изменение регуляторных белков (цитокины и ИФН, патологические ИФН) и появление ранних эритроидных предшественников усугубляет нарушения, вызванные длительной гипергликсмией и гипоксией и способствует формированию сложного по характеру иммунодефицита: Т-клеточный иммунодефицит, дефицит количества и функции макрофагов при активации В-клеточного звена иммунитета, нарушения системы комплемента, повышения ЦИК. Только на ранних этапах формирования такого иммунодефицита и при достижении стойкой компенсации метаболизма удается добиться восстановления ИФН и цитокинов, что нормализует клеточный и гуморальный иммунитет. Но при длительной гипергликемии и гипоксии эти изменения в иммунной системе зачастую становятся необратимыми, как необратимы органные и сосудистые изменения, которые с годами развиваются у больных СД.
Выявленные изменения определяют необходимость многоплановой их коррекции, целью которой является достижение стойкой нормогликемии, снижение тканевой гипоксии, активности процессов ПОЛ, нормализация регуляторного и эффекторного звеньев иммунной системы. В данном исследовании изучено влияние на ИФН и цитокины известных препаратов, имеющих различные механизмы действия и способных увеличить уровень ИФН у здоровых людей: витамин Е, Т-активин, большие и малые дозы дипиридамола и нового противовирусного препарата - ридостина.
Оказалось, что витамин Е способствовал нормализации ИФН сыворотки у 24,1% больных и не изменял продукцию ИФН-у и ИФН-а клетками крови.
При изучении влияния различных доз дипиридамола на ИФН-статус обнаружено, что малые дозы этого препарата (100 мг/сут, 1 раз в неделю) вызывали повышение ИФН сыворотки и не оказывали воздействия на продукцию ИФН лейкоцитами, что неблагоприятно при СД 1 типа. Большие дозы дипиридамола (150-300 мг/сут.) приводили к нормализации ИФН сыворотки и уровня ИЛ-1Р, но снижали выработку ИФН лейкоцитами на различные индукторы, что свидетельствовало о развитии состояния гипореактивносги системы ИФН к любой инфекции и этот факт должен учитываться при лечении больных СД.
Т-активин, применяемый в обычных дозах, не изменял уровень ИФН сыворотки, но у отдельных больных отмечено его воздействие на интерферонсинтезирующую функцию клеток, что позволяет использовать Т-активин в лечении СД, несмотря на высокий ИФН в сыворотке у большинства пациентов.
У 20 больных СД 1 типа с различной длительностью заболевания иммунокоррекция проводилась новым отечественным индуктором ИФН -ридостином (дс-РНК дрожжей). Ридостин не повышал уровень гликемии, глюкозурии, напротив, у 6 больных в ответ на терапию ридостином снизилась потребность в инсулине на 4-6 ЕД/сут и уменьшились проявления полинейропатии. Ридостин оказывал различные эффекты на систему ИФН и цитокинов, что зависело как от начального уровня изучаемых параметров, так и степени метаболического контроля, сопутствующих заболеваний и осложнений СД. Отмечена нормализация ИФН в сыворотке в 20% случаев, снижение ИЛ-1Р в 33,3% и повышение ФНО-а у 38,9% пациентов. Ридостин влиял на экспрессию генов цитокинов, особенно на мРНК ИЛ-6 и мРНК ФНО-а. Отсутствовала реакция на ридостин при тяжелом течении ИЗСД с высокой гипергликемией, выраженными нарушениями липидного обмена, сопутствующими заболеваниями и множественными сосудистыми осложнениями.
Представленные результаты изучения различных индукторов интерферонообразования в условиях хронической гипергликемии и гипоксии свидетельствуют о неоднозначном воздействии как различных групп препаратов, так и их доз на интерфероновый и цитокиновый статус при СД.
Таким образом, выявленные иммуно-метаболические нарушения являются определяющими в формировании и прогрессировании ИЗСД и его поздних осложнений, последнее делает необходимым разработку новых подходов к терапии ИЗСД, где активная и многокомпонентная коррекция метаболических нарушений и гипоксии должна сочетаться с комплексным воздействием на различные звенья иммунной системы. Иммунореабилитация при СД является одной из важнейших задач профилактики и терапии поздних осложнений СД.
ВЫВОДЫ
1. Инсулииозависимый сахарный диабет характеризуется ранним развитием и прогрессирующим течением микроангиопатий (в 62,5%), полинейропатии (в 44%), гепатоза (в 37,7%), присоединением инфекционно-воспалительных заболеваний (в 44,9%), множественным поражением других эндокринных желез (20,3%). Метаболические нарушения при ИЗСД характеризуются хронической гипергликемней, тканевой гипоксией, активацией ПОЛ, высоким уровнем лизосомальных ферментов в сыворотке крови. Компенсация углеводного обмена не приводит к полному восстановлению метаболических нарушений и не ликвидирует тканевую гипоксию.
2. Раннее развитие ангиопатий при впервые возникшем и их прогрессирующее течение при длительнотекущем ИЗСД, аутоиммунные поражения других эндокринных желез сопровождаются высоким уровнем интерферонов в сыворотке крови, появлением патологических интерферонов и снижением продукции интерферонов-а и -у клетками крови. Изменения в системе интерферонов нарастают по мере углубления метаболических нарушений, продолжительности болезни и не снижаются в процессе лечения.
3. Доброкачественное течение ИЗСД сопровождается низким уровнем провоспалительных цитокинов в сыворотке крови (ИЛ-1 [5 и ФНО-а) и отсутствием экспрессии мРНК этих цитокинов в клетках крови. Тяжелый ИЗСД с прогрессирующим течением ангиопатий характеризуется высоким уровнем ИЛ-1р и низким ФНО-а и наличием экспрессии мРНК ИЛ-1р, ФНО-а ИЛ-6. При тяжелых гнойно-воспалительных заболеваниях на фоне СД наблюдается низкий уровень ИЛ-1 р и отсутствие мРНК провоспалительных цитокинов в клетках.
4. Инфекционно-воспалительные заболевания при ИЗСД характеризуются стертостью клиники, затяжным течением, склонностью к хронизации, что
определяется тяжестью СД и развитием сложного иммунодефицита. Нарушения в иммунной системе связаны с изменением цитокинового ответа на инфекцию, снижением синтеза клетками крови ИФН-а и ИФН-у, развитием Т-клеточной недостаточности, низкой функциональной активностью макрофагов и гипореактивностью системы комплемента.
5. Для больных СД 1 типа характерен Т-зависимый иммунодефицит с нарушением субпопуляций Т-хелперов и Т-супрессоров, увеличением количества активированных лимфоцитов (С038+ и [НЬА-БЯ]+). Выявленные изменения зависят от длительности заболевания, степени гипоксии, высокой активности ПОЛ и высокого уровня лизосомальных ферментов в сыворотке крови и обусловлены изменениями в регуляторном звене иммунной системы -цитокиновом, интерфероновом.
6. При длительном и осложненном течении ИЗСД в условиях глубокой тканевой гипоксии, происходит активация эритроидного ростка кроветворения и появление ранних эригроидных предшественников в периферической крови, что оказывает супрессивное влияние и приводит к снижению количества Т-лимфоцитов, Т-хелперов/индукторов и активации В-клеточного звена, способствуя формированию Т-клеточного иммунодефицита.
7. Сахарный диабет 1 типа характеризуется нарастающими изменениями в системе моноцитов/макрофагов, что проявляется в снижении количества моноцитов, экспрессирующих Рс- и СЗ-рецепторы, и нарушением фагоцитарной функции этих клеток, приводящие к накоплению ЦИК, последнее предопределяет появление и быстрое прогрессирование ангиопатий и гепатоза. Восстановление структуры и функции моноцитов наблюдается при компенсации метаболизма лишь у больных молодого возраста с небольшой длительностью СД.
8. Прогрессирование диабетических микроангиопатий при ИЗСД обусловлено развитием аутоиммунного процесса, характеризующегося высокой активность системы комплемента и его компонентов СЗ , С4, увеличением пула В-лимфоцитов с их спонтанной пролиферативной активностью, повышением продукции и аг-макроглобулина, высоким уровнем ЦИК в крови при низкой функциональной активности моноцитов/макрофагов.
9. Критерием компенсации СД 1 типа, наряду с нормогликемией, является снижение активности процессов ПОЛ и уровня лизосомальных ферментов в сыворотке крови, повышение продукции клетками крови ИФН-а и -у, нормализация в сыворотке крови содержания ФНО-а и снижение уровня ИФН, улучшение функции макрофагов, нормализация и компонента комплемента СЗ.
10. Компенсация метаболизма при СД, способствующая улучшению функционального состояния клеток иммунной системы, является основой для проведения иммунокоррегирующей терапии с использованием ридостина, обладающего иммунорегулирукнвдм эффектом действия и способного восстанавливать интерфероновый к цитокиновый статус больных.
Практические рекомендации
1. Для диагностики аутоиммунных нарушений при ИЗСД и определения прогноза развития ангиопатий, полинейропатии, гепатоза рекомендовано контролировать в динамике: уровень общего интерферона в сыворотке крови, уровень ЦИК и компонентов комплемента СЗ и С4, определять субпопуляции Т-лимфоцитов с помощью моноклональных антител и спонтанную пролиферативную активность В-лимфоцитов, исследовать фагоцитарную функцию макрофагов.
2. В качестве критериев компенсации СД наряду с уровнем гликемии необходимо учитывать степень тканевой гипоксии и состояние метаболизма, с этой целью необходимо определять в динамике лечения: кислотно-основное состояние крови, уровень ПОЛ по ХЛ сыворотки крови или определение продуктов ПОЛ, ферментов лизосом (b-галактозидазы и кислой фосфатазы), компонента комплемента СЗ (учитывая его способность к гликозилированию).
3. Для оценки состояния иммунной системы у больных СД наиболее значимыми являются исследования интерферонового звена иммунитета, которые предполагают определение: общего интерферона сыворотки, выявление патологических интерферонов (с помощью обработки сыворотки кислотой и последующего тестирования противовирусной активности), определение in vitro способности клеток продуцировать интерферон-a и интерферон-g в огвет на митогены и вирусы.
4. Для оценки клеточного звена иммунитета рекомендуется определять субпопуляции Т- и В- лимфоцитов, используя моноклональные антитела (МК AT) против антигенов ранних эритроидных предшественников (НАЕ 3 и НАЕ 9), основных субпопуляций Т-лимфоцитов (CD3, CD4, CD8), активированных клеток (CD38 и [HLA-DR]) и В-лимфоцитов (CD21, CD22).
5. У больных СД с частыми инфекционно-воспалительными заболеваниями и острой инфекцией для определения показаний для иммунокоррекции и для оценки прогноза течения инфекции необходимо исследовать в динамике: продукцию клетками интерферона-а и -g, уровень в сыворотке крови ИЛ-1|3 и ФИО-a и их мРНК в клетках крови, определять активность комплемента сыворотки и его компонентов СЗ и С4, ЦИК , Т-клеточное звено иммунитета и функцию макрофагов.
6. Коррекция иммунных нарушений должна проводиться с учетом состояния метаболизма и тяжести тканевой гипоксии. В фазу декомпенсации СД при наличии инфекционно-воспалительного заболевания целесообразно назначение заместительной иммунотерапии (антистафилококковый иммуноглобулин, пеитаглобулин, антистафилококковая плазма и др.) В фазу компенсации и субкомпенсации коррекцию нарушений в иммунной системе следует начинать с нормализации регуляторного звена, путем использования индукторов интерферона: ридостин (в виде курса лечения по 2 мл через день, на курс 4 иньекции) и (или) применения Т-активина, продигиозана, полирибоната, для стимуляции макрофагов - метилурацил, нуклеинат натрия, используя обычно применяемые схемы и дозы.
Список работ, опубликованных по теме диссертации
1. Бондарь И.А., Евстропов А.Н. Факторы естественного иммунитета у больных с
заболеваниями внутренних органов// Вирусные и бактерийные препараты: Сб. науч. тр.- Томск, Из-во Томского ун-та, 1983.- С.196-200.
2. Бондарь И.А. Частота и характер инфекции при сахарном диабете//
Эпидемиологические аспекты заболеваний сердечно-сосудистой системы, органов дыхания и крови в Новосибирской области: Сб. науч. тр.- Новосибирск, 1985 •• С. 80-83.
3. Бондарь И.А., Худаногова З.П. Интерфероносинтезирующая функция лейкоцитов
больных сахарным диабетом//Терапевт.арх.- 1986.-N 10.-С.88-91.
4. Бондарь И.А.,Гриценко J1.H. Фагоцитарная функция лейкоцитов больных сахарным
диабетомII I съезд эпидимиологов, инфекционистов и гигиенистов Туркменистана: Тез.докл,- Ашхабад, 1986,- Т.2.- С.90.
5. Яворовская В.Е., Бондарь И.А. Нозокомиальная инфекция у больных с патологией
внутренних органов, роль патогенной аутофлоры//Там же.- С.465-466.
6. Яворовская В.Е., Бондарь И.А., Ойурская C.B. Актуакльные вопросы клинической
микробиологии в неинфекционной клинике// II Всесоюзная конференция: Тез.докл. - Москва, 1988,- Т.2.- С. 152-153.
7. Бондарь И.А., Худаногова З.П. Факторы неспецифической резистентности больных
сахарным диабетом при коррегирующей терапии продигиозаном// Вирусные и бактерийные препараты: Сб. науч. тр.- Томск, Из-во Томского ун-та, 1987.- С.252-256.
8. Чесноченко Л.И, Иерусалимская Л.А..Бондарь И.А. Микроангиопатии при сахарном
диабете// Новые методы диагностики, лечения и профилактики заболеваний: Тез. докл. научно-практической конференции врачей, посвященной 70-летию Великой Октябрьской социалистической революции,- Новосибирск, 1987.- С.134-135.
9. Бондарь И.А., Ойурская C.B. Активность комплемента сыворотки крови у больных
сахарным диабетом// Система комплемента: Сб.науч.тр.- Москва, 1988,- С. 164-166.
10. Ойурская C.B., Бондарь И.А. Средства, влияющие на интерфероногенез при сахарном диабете// Актуальные вопросы теоретической и клинической медицины: Тез.докл. 50-й итоговой научной конференции студентов и молодых ученых. -Новосибирск,1989.- С.72-73.
11. Ойурская C.B., Бондарь И.А. Влияние различных индукторов на интерферонсинтезирующую активность лейкоцитов больных сахарным диабетом// Вопросы вирусологии,- 1989,- N 6,- С.714-716.
12. Яворовская В.Е.,Ойурская C.B., Бондарь И.А. Интерфероновый статус при сахарном диабете// Новые методы диагаостики,лечения и профилактики заболеваний: Тез. докл. второй научно-практич.конф.врачей. - Новосибирск,1990,-Ч.2.- С.147-148.
13. Бондарь И.А. Интерферонсинтезирующая способность лейкоцитов больных сахарным диабетом в зависимости ог вида индуктора// Актуальные вопросы медицинской биотехнологии и прикладной иммунологии. - Томск, 1990,- Т.36,-С.212-214.
14. Бондарь И.А.,Яворовская В.Е.,Ойурская C.B., Гриценко Л.Н.,Евстропов А.Н. Средства, влияющие на шггерфероногенез и репродукцию панкреатотропного вируса при сахарном диабете// II Всеросийский съезд эндокринологов: Тез. докл,-Челябинск,1991,- С.67.
15. Маневич И.М., Бондарь И.А. Динамика ПОЛ у больных сахарным диабетом// Новое в биологии и медицине: Тез.докл. 52-й итоговой научной конференции студентов и молодых ученых. - Новосибирск,1991.- С.122-123.
16. Поспелова Т.И., Бондарь И.А. Влитие гемической и тканевой гипоксии на активностьлизосомальных ферментов// Там же.- С. 131.
П.Яковлев Г.В.,Бондарь И.А. Изучение экспрессии ранних эритроидных предшественников при сахарном диабете I типа// Там же.- С. 152.
18. Бондарь И.А., Шпагина Л.А, Поспелова Т.И. Роль перекисного окисления липидов в патогенезе диабетических ангиопатий// Фармакологическая коррекция гипоксических состояний:Тез.докл. II Всесоюзной конф.- Гродно, 1991.-Ч.1.-С. 490492.
19. Ойурская C.B., Бондарь И.А. Влияние дипиридамола на интерферонообразование и содержание комплемента у больных сахарным диабетом// Актуальные вопросы клинической медицины в условиях Севера: Сб.науч.тр. Якутск: изд-во Якутского университета, 1991.- С.34-37.
20. Бондарь И.А., Евстропов А.Н., Чесноченко Л.И. Динамика интерферонсвого статуса больных сахарным диабетом// Новые методы диагностики,лечения заболеваний и менеджмента в здравоохранении: Тез.докл. научно-ирактич. хонф.-Новосибирск.1993.- С.87.
21. Сидорова Л.Д.,Бондарь И.А.,Чесноченко Л.И.,Яворовская В.Е. Иммунодефицит при сахарном диабете и его коррекция// Новые методы диагностики, лечения и профилактики заболеваний: Тез.докл. 3-й научно-практич. конф. врачей,-Новосибирск,1993.- С.145.
22. Бондарь И.А..Поспелова Т.И. Активность лизосомальных ферментов при сахарном диабете// Там же.- С. 170.
23. Сидорова Л.Д., Бондарь И.А., Яворовская В.Е.,Евстропов А.Н. Интерфероновый статус при сахарном диабете//Терапевт. арх.-1993.- N 10. - С.20-23.
24. Бондарь И.А., Чесноченко Л.П., Носкова Я.П. Трудности диагностики и частота синдрома хронической передозировки инсулина// Новые методы диагностики, лечения заболеваний и менеджмента в здравоохранении: Тез. докл. научно-практич. конф.- Новосибирск, 1994,- С.59-60.
25. Бондарь И.А., Гриценко Л.Н. Роль вирусов Коксаки В в развитии сахарного диабета// Актуальные вопросы современной медицины: Тез.докл.4-й научно-практич. конф. врачей.-Новосибирск,1994,- С. 175.
26. Бондарь И.А.,Поспелова Т.И., Климонтов В.В. Роль лизосомальных ферментов в патогенезе сосудистых осложнений при сахарном диабете// Там же.- С.244-245.
27. Бондарь И.А.,Евстропов А.Н. Особенности интерферонообразования при сахарном диабете// Научная сессия, посвященная столетию Новосибирска,-Новосибирск,1994.-С. 107.
28. Бондарь И.А., Пупышев А.Б., Климонтов В.В. а-токоферола ацетат в лечении больных сахарным диабетом// Новые методы диагностики, лечения заболеваний и управления в медицине: Тез. докл. научно-практич. конф.- Новосибирск,1995.-С.147.
29. Бондарь И.А., Масычева В.И. Уровень фактора некроза опухоли у больных сахарным диабетом// Актуальные вопросы современной медицины: Тез. докл. 5-й научно-практич.конф. врачей,- Новосибирск,1995.- T.I.- С.247.
30. Бондарь И.А., Масычева В.И. Исследование содержания интерлейкина -lß в сыворотке крови больных сахарным диабетом// Актуальные вопросы современной медицины: Тез. докл. 5-й научно-практич.конф. врачей.- Новосибирск,1995.- T.I.-С.247-248.
31. Бондарь И.А. Клинические особенности течения инсулинзависимого сахарного диабета// Тез.докл. научной сессии сотрудников НМИ.- Новосибирск, 1995.- T.I. -С. 170.
32. Бондарь И.А., Коненкова Л.П., Ковынев И.Б. Нарушения клеточного иммунитета при поздних осложнениях сахарного диабета// Тез.докл. научной сессии сотрудников НМИ,- Новосибирск,1995,- T.I. - С.171.
33. Сидорова Л.Д., Бондарь И.А., Орешкова С.Ф. Экспрессия генов цитокинов у больных сахарным диабетом и доноров крови// Тез.докл. научной сессии сотрудников НМИ.- Новосибирск,1995.- T.I. - С.211.
34. Бондарь И.А.,Чесночешсо Л.И., Климонтов В.В., Носкова Я.П. Школа обучения больных сахарным диабетом, первый опыт и перспективы// Новые методы диагностики, лечения заболеваний и управления в медицине: Тез. докл. научно-практич. конф.- Новосибирск,1996.- С.33-35.
35. Бондарь И.А..Масычева В.И., Колокольцев A.A. Влияние ридостина на уровень интерферона и цитокинов при сахарном диабете// Там же.- С.35.
36. Сидорова Л.Д., Бондарь И.А. Участие цитокинов в патогенезе сахарного диабета и его осложнений// Там же.- С.36.
37. Яворовская В.Е., Бондарь И.А., Евстропов А.Н., Колокольцев A.A., Масычева В.И. Индукторы интерферона в клинике сахарного диабета// Актуальные вопросы современной медицины: Тез. докл. 6-й научно-практич.конф. врачей.-Новосибирск,1996,- Т.2.- С.351-353.
38. Бондарь И.А. Взаимосвязь цитокинов с результатами исследования крови при сахарном диабете// Там же,- С.208-209.
39. Бондарь И.А., Масычева В.И. Ридостин в лечении больных сахарным диабетом// Человек и лекарство: Тез. докл. III Российского национального конгресса.- Москва, 1996,- С.81.
40.Бондарь И.А., Яворовская В.Е., Евстропов А.Н. Индуктор интерферона - курантил в фармакотерапии сахарного диабета// Там же.- С.81.
41. Бондарь И.А., Орешкова С.Ф. Роль экспрессии генов цитокинов в патогенезе инсулинзависимого сахарного диабета// Актуальные проблемы эндокринологии: Тез. докл. III Всероссийского съезда эндокринологов. - Москва, 1996. - С. 36.
42. Масычева В.И., Бондарь И.А. Применение ридостина в клинике сахарною диабета// Там же.- С.72.
43. Сидорова Л.Д., Бондарь И.А. Клиническая значимость исследования цитокинов сыворотки крови при сахарном диабете// Там же.- С.94.
44. Бондарь И.А., Климонтов В.В. Ранняя диагностика нефропатии при сахарном диабете// Новые методы диагностики, лечения заболеваний и управления в медицине: Тез. докл. научно-практич. конф.- Новосибирск, 1997. - С. 69-71.
45. Bondar I.A., Masicheva V.l., Oreshkova S.D., Sidorova L.D. The role of cytokines in pathogenesis of IDDM and its complication// Diabetologia.-1996. - Vol. 39, Suppl. 1. -A95.
Соискатель И.А. Бондарь