Scientific journal
Fundamental research
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,074

СHARACTERISTIC оF THE CYTOKINES SYSTEM AND ITS ROLE IN PRIMARY GLAUCOMA PATHOGENESIS

Markelova E.V. 1 Kirienko A.V. 1 Chikalovets I.V. 2 Dogadova L.P. 1
1 GBOU VPO «Pacific state medical university Ministries of health and social development Russia Federation»
2 Federal State Budgetary Institution of Science. Pacific institute of Bioorganic chemistry of Far East department Russia Academy of Sciences
Обследованы пациенты с первичной открытоугольной глаукомой (ПОУГ) I-III стадиями (133 человека) и закрытоугольной глаукомой I-III стадиями (27 человек). Определение содержания цитокинов (IL-1β, IL-6, IL-2, IL-2pp, IL-17, IFN-γ, IL-10, IL-4, TGF-b1, TGF-b2) в сыворотке крови и в слезной жидкости у пациентов с ПОУГ и ПЗУГ разных стадий проведено методом твердофазного ИФА с применением специфических реактивов «R&D DiagnosticsInc.» (USA) согласно прилагаемым инструкциям. Для определения достоверности различий использовалась непараметрическая статистика (медиана, нижний и верхний квартиль, критерий Манна–Уитни Вилконсона, χ2), с использованием программы SPSSv 16. У пациентов ПОУГ и ПЗУГ выявлены существенные различия в цитокиновом профиле сыворотки крови и слезной жидкости. Показана существенная роль IL-17 в патогенезе ПОУГ и оценке ее степени тяжести. Установлен Тh I тип иммунного ответа при ПОУГ и Th I/Th II тип при ПЗУГ. Изменения локального цитокинового профиля сопряжены со стадией глауком. При ПОУГ I стадии выявлен Th 17/Th II тип иммунного ответа. При ПОУГ II стадии зарегистрирован Th I тип ответа с угнетением противовоспалительной активности клеток врожденного иммунитета. Третья стадия ПОУГ характеризовалась Th II типом иммунного ответа.
Patients with primary open-angle glaucoma (POAG) I-III stages (133 persons) and closed-angle glaucoma (CAG) the I-III stages (27 people) were surveyed. Definition of (IL-1β, IL-6, IL-2, IL-2pp, IL-17, IFN-γ, IL-10, IL-4, TGF-b1, TGF-b2) was made in blood serum and plaintive liquid of patients with different stages of primary open-angle glaucoma and primary closed-angle glaucoma by the solid-phase immunofermental analysis with application of the specific reactants «R&D Diagnostic Inc.» USA. Essential role of IL-17 is shown in different severity of primary open-angle glaucoma. Th1 type of the immune answer at primary open-angle glaucoma and Th1/Th2 type of the immune answer at closed-angle glaucoma was established. Changes of a local cytokines profile are interfaced to a stage of glaucoma. At I stage of primary open-angle glaucoma the Th17/Th2 – type of the immune answer was revealed. At II stage of primary open-angle glaucoma was registered the Th1 type of the immune answer with depression of anti-inflammatory activity of congenital immunity. The third stage of primary open-angle glaucoma was characterized by Th1-tipe of the immune answer.
cytokines
open-angle glaucoma
closed-angle glaucoma
1. Erichev V.P. Izmeneniye nekotorykh immunologicheskikh pokazateley sleznoy zhidkosti pri izbytochnom rubtsevanii posle antiglaukomatoznykh operatsy u patsiyentov s pervichnoy otkrytougolnoy glaukomoy / V.P. Yerichev, L.V. Gankovskaya, L.V. Kovalchuk, O.A. Gankovskaya, A.E. Dugina // Vestn. oftalmologii. 2010. no. 3. рр. 25–29.
2. Zemskov A.M. Klinicheskaya immunologiya / A.M. Zemskov, V.M. Zemskov, A.V. Karaulov // M.: Goetar-Media, 2008. 432 р.
3. Immunologicheskiye aspekty pervichnoy otkrytougolnoy glaukomy / D.A. Rukina, L.P. Dogadova, Ye.V. Markelova i dr. // RMZh. Oftalmologiya. 2011. no. 4. рр. 162–165.
4. Ketlinsky S.A. Tsitokiny / S.A. Ketlinsky, A.S. Simbirtsev SPb.: Foliant, 2008. 552 р.
5. Kovalchuk L.V., Gankovskaya L.V., Meshkova R.Ya. Klinicheskaya immunologiya i allergologiya. M.: Goetar-Media, 2011. 640 p.
6. Markelova Ye.V. Patogeneticheskaya rol narusheny v sisteme tsitokinov pri infektsionno-vospalitelnykh zabolevaniyakh / Ye.V. Markelova, A.V. Kostyushko, V.E. Krasnikov // Tikhook. med. zhurnal. 2008. no. 3. pp. 24–29.
7. Freydlin I.S. Immunnaya sistema i protivovirusny immunitet / I.S. Freydlin. Voprosy obshchey virusologii / pod red. O.I. Kiseleva SPb.: SPbGMA im. I.I. Mechnikova, 2007. pp. 65–129.
8. Chernykh V.V. Osobennosti patogeneza nachalnoy stadii pervichnoy otkrytougolnoy glaukomy, znachimost immunovospalitelnogo protsessa / V.V. Chernykh, N.S. Khodzhayev, Ye.Kh. Takhchidze, O.M. Gorbenko, A.P. Shvayuk, O.O. Obukhova, A.N. Trunova // Oftalmokhirurgiya. 2011. no. 2. pp. 50–53.
9. Yarilin A.A. Immunologiya / A.A. Yarilin M.: GEOTAR-Media, 2010. 752 p.
10. Balaiya S. Tumor necrosis factor-alpha (TNF-a) levels in aqueous humor of primary open angle glaucoma / S. Balaiya, J. Edwards, T. Tillis et al. // Clin. Ophthalmol. 2011. Vol. 5. рр. 553–556.
11. Chua J. Expression profile of inflammatory cytokines in aqueous from glaucomatous eyes / Chua J., Vania M., Cheung C.M.G. et al. // Molecular Vision. 2012. Vol.18. рр. 431–438.
12. Fuchshofer R. The role of TGF-β in the pathogenesis of primary open-angle glaucoma / R. Fuchshofer, E.R. Tamm // Cell Tissue Res. 2012. Vol. 347. рр. 279–290.
13. Scglötzer-Schrehardt U. Role of transforming growth factor-beta1 and its latent form binding protein in pseudoexfoliation syndrome / U. Schlötzer-Schrehardt, M. Zenkel, M. Küchle et al. // Exp. Eye Res. 2001. Vol. 73. рр. 765–780.

Глаукома является одной из наиболее актуальных медико-социальных проблем, что обусловлено значительным ее распространением, трудностями ранней диагностики и неблагоприятного прогноза. Несмотря на большое количество научных публикаций, посвященных изучению патогенеза глаукомы, до настоящего времени до конца не выяснена роль иммунных механизмов в патогенезе развития первичных открытоугольной и закрытоугольной глауком [1, 10, 12].

Цитокины – ключевые гуморальные факторы воспаления, необходимые для реализации защитных функций, прежде всего, врожденного иммунитета. Для цитокиновой сети характерен ряд свойств [5, 9]. Основными из них являются: индуцибельность синтеза большинства самих цитокинов и их рецепторов, избыточность (перекрывание спектров действия разных цитокинов), их взаимосвязи и взаимодействия и преимущественно локальность действия [2, 4, 11]. В многочисленных работах показано, что ни один из цитокинов не существует и не проявляет своей биологической активности изолированно. Результаты их взаимодействия могут приводить к синергизму, антогонизму, а иногда быть неожиданными [6, 7]. В литературе представлены публикации с неоднозначными суждениями о направленности, степени изменений про- и противовоспалительных цитокинов у пациентов с глаукомой как на системном, так и на локальном уровне. Отсутствуют исследования по сравнительной оценке состояния цитокиновой сети у пациентов с открытоугольной и закрытоугольной глаукомами. Это и определило цель настоящего исследования

Цель: оценить локальный и системный уровень про- и противовоспалительных цитокинов у пациентов с первичной открытоугольной и первичной закрытоугольной глаукомами.

Материалы и методы исследования

Были обследованы пациенты с первичной открытоугольной глаукомой (ПОУГ) I-III стадиями (133 человека) и закрытоугольной глаукомой I-III стадиями (27 человек). Определение содержания цитокинов (IL-1β, IL-6,IL-2, IL-2pp, IL-17, IFN-γ,IL-10, IL-4, TGF-b1, TGF-b2) в сыворотке крови и в слезной жидкости у пациентов с ПОУГ и ПЗУГ разных стадий проведено методом твердофазного ИФА с применением специфических реактивов «R&D DiagnosticsInc.» (USA). Контролем служили данные, полученные при обследовании 50 практически здоровых добровольцев. Для определения достоверности различий использовалась непараметрическая статистика (медиана, нижний и верхний квартиль, критерий Манна–Уитни-Вилкоксона, χ2), с использованием программы SPSSv 16.

Результаты исследования и их обсуждение

При анализе цитокинового профиля сыворотки крови пациентов с глаукомой было установлено, что содержание большинства исследованных провоспалительных цитокинов (IL-1β, IL-6, IL-2, IL-17) повышалось (табл. 1). Исключение составили: IFNγ – уровень которого в сыворотке крови не отличался от контрольных величин и растворимый рецептор IL-2, количество последнего, напротив, было снижено (р < 0,01).

Таблица 1

Содержание цитокинов в сыворотке крови обследованных с глаукомой и контрольной группах

№ п/п

Показатели (Ме; Q25;Q75), пг/мл (min-max)

Группа контроля (n = 50)

Больные с глаукомой (n = 160)

1

IL-1β

2,34

(1,2; 12,60)

(0,5–19,30)

12,00***

(3,2; 63,30)

(0,5–265,1)

2

IL-6

1,28

(0,6; 2,33)

(0,3–3,72)

9,20**

(0,3; 18,60)

(0,3–133,75)

3

IL-2

1,75

(0,2; 13,49)

(0,2–36,88)

3,23*

(0,40; 59,31)

(0,10–201,45)

4

SRIL-2

277,55

(119,63; 429,00)

(27,7–624,70)

172,43**

(79,12; 309,17)

(7,33–1418,0)

5

IL-17

10,96

(2,97; 26,31)

(1,4–57,46)

53,90**

(20,50; 131,2)

(3,6–1650,6)

6

IFNγ

12,50

(7,90; 26,00)

(4,60–34,50)

16,82

(1,80; 84,15)

(1,80–148,60)

7

IL-10

11,77

(1,7; 23,19)

(1,10–36,60)

10,14

(0,85; 18,80)

(0,70-63,08)

8

IL-4

9,28

(5,0; 10,0)

(1,20–13,40)

2,32*

(1,4; 7,48)

(0,6–98,49)

9

TGFβ1

16,76

(13,02; 24,0)

(6,47–46,31)

14,74

(10,6; 18,31)

(5,9–60,06)

10

TGFβ2

163,21

(83,67; 231,23)

(55,26–330,20)

252,43*

(201,21; 276,15)

(120,96–343,88)

Примечания: статистическая достоверность различий показателей с группой контроля: р < 0,05 – *; р < 0,01 – **; р < 0,001 – ***.

При оценке уровня противовоспалительных цитокинов не зафиксировано достоверных различий в содержании IL-10 и TGFβ1 в общей группе пациентов с глаукомой, но установлен низкий уровень IL-4 по сравнению с контролем (р < 0,05). Тогда как концентрация TGFβ2 статистически значимо повышалась у пациентов с глаукомой (252,43 (201,21;276,15) пг/мл против 163,21 (83,67; 231,23) пг/мл; р < 0,05).

При анализе цитокинового профиля сыворотки крови у пациентов с ПОУГ и ПЗУГ разных стадий выявлены существенные различия (табл. 2), позволяющие считать ПОУГ заболеванием, характеризующимся развитием системной воспалительной реакции, что подтверждает сосудистую и метаболическую теории патогенеза ПОУГ. Установлено, что уже при начальной стадии ПОУГ в крови возрастает содержание IL-6 и, особенно, IL-17, определяется дефицит противовоспалительных медиаторов – IL-4, TGFβ1 и SRIL-2.

При второй стадии ПОУГ уровень провоспалительных цитокинов увеличивался в несколько раз. У пациентов этой группы определена гиперцитокинемия IL-17, IL-2, IL-1β; возрастал уровень IL-6, IFNγ, TGFβ2. При сохранении низких значений IL-4, определен дефицит IL-10.

Таблица 2

Содержание цитокинов в сыворотке крови у пациентов с ПОУГ и ПЗУГ разных стадий

Показатели (Ме; Q25-Q75) пг/мл

Контрольная группа n = 50чел./100 глаз

Пациенты ПОУГ, n = 133/201 глаз

Пациенты ПЗУГ, n = 27/47 глаз

I стадия

II стадия

III стадия

I стадия

II стадия

III стадия

n = 39/99•

n = 56/64•

n = 38/71•

n = 13/21•

n = 8/16•

n = 6/12•

IL-1β

2,34

(1,2; 12,60)

(0,5–19,30)

4,0

(1,2; 14,5)

р1-2 < 0,001

16,30*#

(3,2; 64,0)

р2-3 > 0,05

12,45*#

(2,9; 66,3)

р1-3 < 0,01

3,60

(0,8; 10,64)

р1-2 > 0,05

4,20#

(1,30; 14,26)

р2-3 > 0,05

5,36#

(1,42; 18,44)

р1-3 > 0,05

IL-6

1,28

(0,6; 2,33)

(0,3–3,72)

3,0*

(0,3; 10,0)

р1-2 < 0,05

10,42*

(4,0; 17,5)

р2-3 > 0,05

10,30**

(8,0; 18,6)

р1-3 < 0,05

2,43

(0,8; 4,20)

р1-2 > 0,05

7,12

(0,3; 8,16)

р2-3 > 0,05

9,26**

(3,10; 20,62)

р1-3 < 0,01

IL-2

1,75

(0,2; 13,49)

(0,2–36,88)

1,22

(0,4; 3,25)

р1-2 < 0,001

36,45**#

(1,2; 59,80)

р2-3 > 0,05

21,02*#

(2,23; 39,05)

р1-3 < 0,01

2,86

(0,40; 8,14)

р1-2 > 0,05

4,20#

(0,60; 9,86)

р2-3 > 0,05

6,74#

(1,00; 12,40)

р1-3 > 0,05

SRIL-2

277,55

(119,63; 429,00)

(27,7–624,70)

137,13*

(42,69; 79,12)

р1-2 < 0,05

172,43

(87,0; 233,82)

р2-3 < 0,05

309,17*#

(190,89; 394,12)

р1-3 < 0,001

148,00*

(68,32; 186,00)

р1-2 > 0,05

170,36

(120,4; 264,3)

р2-3 > 0,05

240,50#

(108,62; 326,3)

р1-3 < 0,05

IL-17

10,96

(2,97; 26,31)

(1,4–57,46)

35,50

(13,9; 65,0)

р1-2 < 0,01

64,90***

(12,30; 131,12)

р2-3 > 0,05

61,17**

(20,05; 106,9)

р1-3 < 0,05

20,34

(15,26; 32,00)

р1-2 < 0,05

28,22*#

(18,24; 38,40)

р2-3 > 0,05

34,86*#

(28,03; 46,50)

р1-3 < 0,01

IFNγ

12,50

(7,90; 26,00)

(4,60–34,50)

14,32

(1,80; 28,0)

р1-2 < 0,05

20,44*#

(9,98; 84,15)

р2-3 > 0,05

17,25*#

(8,70; 61,0)

р1-3 < 0,05

10,82

(3,12; 24,38)

р1-2 > 0,05

16,36#

(1,64; 32,14)

р2-3 > 0,05

12,00#

(1,80; 28,60)

р1-3 > 0,05

IL-10

11,77

(1,7; 23,19)

(1,10–36,60)

16,47

(8,5; 19,70)

р1-2 < 0,05

5,17*

(1,7; 6,42)

р2-3 < 0,05

10,14

(0,80; 18,80)

р1-3 > 0,05

13,28

(1,54;18,26)

р1-2 > 0,05

12,86#

(1,90; 14,90)

р2-3 < 0,05

15,12*#

(4,85; 40,3)

р1-3 < 0,05

IL-4

9,28

(5,0; 10,0)

(1,20–13,40)

1,85*

(1,4; 6,80)↓

р1-2 > 0,05

3,23*

(1,14; 8,09)

р2-3 > 0,05

3,68*

(1,4; 7,48)↓

р1-3 > 0,05

11,00#

(2,60; 13,92)

р1-2 > 0,05

6,92#

(2,32; 11,74)

р2-3 > 0,05

7,26#

(1,86; 14,15)

р1-3 > 0,05

TGFβ1

16,76

(13,02; 24,0)

(6,47–46,31)

14,77*

(10,75; 18,31)

р1-2 > 0,05

15,35

(12,23; 19,71)

р2-3 > 0,05

13,25*

(10,6; 17,30)

р1-3 > 0,05

16,00

(11,20; 19,68)

р1-2 < 0,05

20,82#

(15,84; 32,60)

р2-3 < 0,01

26,30**#

(18,31; 54,25)

р1-3 < 0,001

TGFβ2

163,21

(83,67; 231,23)

(55,26–330,20)

190,42

(140,6; 240,2)

р1-2 < 0,05

266,30*

(188,4; 288,5)

р2-3 > 0,05

306,46**

(201,28; 340,2)

р1-3 < 0,05

170,00

(130,40; 206,26)

р1-2 > 0,05

174,20

(134,65; 220,53)

р2-3 < 0,05

144,15*#

(122,40; 176,3)

р1-3 < 0,05

Примечания: статистическая достоверность различий между группами: р – с группой контроля: р < 0,05 – *;р < 0,01 – **;р < 0,001 – ***; р1,2,3 – сравниваемые группы; # – р < 0,05 между группами пациентов с разными клиническими формами глаукомы (ПОУГ и ПЗУГ); • – n = чел./глаз.

В продвинутой (III стадии) ПОУГ эти закономерности сохраняются, но возрастала уровень SRIL-2 и относительно повышается (по сравнению со II стадией) IL-10 содержание в сыворотке крови (табл. 2).

При анализе цитокинового профиля сыворотки крови пациентов с I стадией ПЗУГ большинство исследованных цитокинов не отличалось от референсных величин за исключением низкого уровня SRIL-2 (табл. 2). При сравнительной оценке с аналогичными показателями у пациентов с ПОУГ зафиксировано статистически значимое различие в содержании IL-17 (χ2 = 4,86 против р < 0,05 2-й степени свободы). Что позволяет считать уровень IL-17, превышающий 30,00 пг/мл, дополнительным дифференциально-диагностическим признаком І стадии ПОУГ.

Таблица 3

Содержание цитокинов в слезной жидкости у пациентов с ПОУГ и ПЗУГ разных стадий

Показатели (Ме; Q25-Q75) пг/мл

Контрольная группа n = 50чел./100 глаз

Пациенты ПОУГ, n = 133/201 глаз

Пациенты ПЗУГ, n = 27/47 глаз

I стадия

II стадия

III стадия

I стадия

II стадия

III стадия

n = 39/99•

n = 56/64•

n = 38/71•

n = 13/21•

n = 8/16•

n = 6/12•

IL-1β

2,6

(1,6; 3,2)

3,69*

(3,20; 5,06)

р1-2 < 0,05

8,64*

(1,50; 12,38)

р2-3 < 0,05

13,20*

(3,22; 37,19)

р1-3 < 0,001

3,0

(2,1; 3,42)

р1-2 < 0,05

9,86*

(3,80; 12,89)

р2-3 > 0,05

10,94*

(3,14; 28,60)

р1-3 < 0,05

IL-6

2,0

(1,7; 5,4)

2,1

(2,0; 4,80)

р1-2 > 0,05

2,4

(2,0; 5,70)

р2-3 < 0,05

7,40*#

(6,5; 9,20)

р1-3 < 0,05

2,80

(2,0; 3,96)

р1-2 > 0,05

3,2

(2,0; 5,92)

р2-3 > 0,05

2,45

(2,4; 4,23)

р1-3 > 0,05

IL-2

2,2

(2,0; 3,1)

5,18

(1,95; 8,60)

р1-2 < 0,01

16,19**#

(8,46; 30,50)

р2-3 < 0,001

3,25

(1,2; 6,84)#

р1-3 > 0,05

2,44

(2,0; 3,20)

р1-2 < 0,001

64,26***

(17,66; 280,0)

р2-3 < 0,05

28,0**

(2,4; 32,0)

р1-3 < 0,05

SRIL-2

200,0

(132,4;240,8)

296,34*

(154,0; 328,6)

р1-2 > 0,05

309,17*

(268,42; 394,12)

р2-3 < 0,05

228,95

(136,77; 289,17)

р1-3 < 0,05

246,54*

(186,24; 316,20)

р1-2 < 0,05

364,22*

(266,3; 448,50)

р2-3 < 0,05

300,40*

(240,2; 345,40)

р1-3 > 0,05

IL-17

5,34

(2,10; 8,90)

47,80**

(13,20; 158,20)#

р1-2 < 0,05

19,60*

(7,32; 72,50)#

р2-3 > 0,05

16,76*

(8,00; 62,14)#

р1-3 < 0,05

5,07

(1,20; 5,80)

р1-2 < 0,05

9,0*

(1,20; 16,83)

р2-3 < 0,05

3,4

(2,8; 5,62)

р1-3 > 0,05

IFNγ

22,83

(10,00; 26,50)

10,25*

(4,78; 10,0)

р1-2 < 0,001

54,30*

(27,20; 146,0)#

р2-3 > 0,05

44,36*

(18,64; 82,0)

р1-3 < 0,01

14,97

(10,08; 24,10)

р1-2 > 0,05

27,00

(24,10; 29,90)

р2-3 > 0,05

36,48*

(26,52; 44,56)

р1-3 < 0,01

IL-10

14,05

(7,14; 26,3)

34,51*

(6,20; 45,63)↑#

р1-2 < 0,01

3,90*

(6,3; 14,31)

р2-3 > 0,05

7,66

(6,40; 30,50)

р1-3 < 0,05

10,12

(6,65; 16,20)

р1-2 > 0,05

8,86

(4,8; 14,20)

р2-3 < 0,05

18,24

(7,20; 24,80)

р1-3 < 0,05

IL-4

4,90

(2,5; 6,2)

9,90

(3,2; 14,0)

р1-2 > 0,05

7,78

(2,7; 14,3)

р2-3 < 0,05

18,20*#

(5,6; 28,4)

р1-3 < 0,05

5,60

(3,40; 5,76)

р1-2 > 0,05

7,20

(4,21; 8,43)

р2-3 > 0,05

6,34

(2,96; 7,12)

р1-3 > 0,05

TGFβ1

360,00

(270,0; 425,0)

270,00*

(210,00; 360,00)

р1-2 > 0,05

285,0*

(255,0; 310,0)

р2-3 < 0,05

200,0**#

(150,0; 240,0)

р1-3 < 0,05

364,32

(146,30; 380,0)

р1-2 > 0,05

286,14

(196,80; 306,50)

р2-3 < 0,05

410,12*

(298,4; 454,20)

р1-3 < 0,05

TGFβ2

168,50

(110,0; 206,4)

182,96*

(173,92; 238,30)

р1-2 > 0,05

216,00**#

(193,80; 280,4)

р2-3 > 0,05

288,63***#

(201,21; 320,60)

р1-3 < 0,05

173,92

(156,01; 238,32)

р1-2 < 0,05

138,35

(120,60; 180,23)

р2-3 > 0,05

160,52

(110,12; 190,30)

р1-3 > 0,05

Примечания: статистическая достоверность различий между группами: р – с группой контроля: р < 0,05 – *;р < 0,01 – **;р < 0,001 – ***; р1,2,3 – сравниваемые группы; # – р < 0,05 между группами пациентов с разными клиническими формами глаукомы (ПОУГ и ПЗУГ); • – n = чел./глаз.

У пациентов со II стадией ПЗУГ цитокиновый профиль сыворотки крови также мало отличался от референсных величин. У них определено умеренное увеличение IL-17 по сравнению с контролем, но значения IL-17 были в среднем в 2 раза ниже, чем у пациентов с ПОУГ. Концентрация IL-17, превышаюшая 60,00 пг/мл, определена как стабильный признак развитой стадии ПОУГ (χ2 = 5,84 при р < 0,01; 1-й степени свободы).

При III стадии ПЗУГ выявлен целый ряд изменений в цитокиновом профиле: повышение содержания IL-6, IL-17, IL-10, TGFβ1 и снижение количества TGFβ2 по сравнению с группой контроля.

Сравнительный анализ цитокинового профиля крови пациентов с ПОУГ и ПЗУГ II-III стадии выявил, что ПОУГ характеризуется увеличением IL-1β, IL-2, IL-17, IFNγ и TGFβ при одновременном снижении IL-10, IL-4 и TGFβ1.

Для более полного представления о цитокиновом профиле сыворотки крови у пациентов с глаукомой нами был рассчитан удельный вес каждого из них (рисунок).

Оценка удельного веса основных про- и противовоспалительных цитокинов наглядно демонстрирует увеличение доли провоспалительных цитокинов и дефицита противовоспалительных IL-4, IL-10 при ПОУГ.

При ПЗУГ удельный вес провоспалительных цитокинов повышался незначительно за исключением уровня IL-17 и IL-6. Доля противовоспалительных медиаторов (IL-4 и IL-10), напротив, была достоверно выше по сравнению с ПОУГ, но ниже, чем в контроле.

Оценка удельного веса цитокинов в профиле сыворотки крови как пациентов с ПОУГ, так и ПЗУГ свидетельствует о значительной роли IL-17 в патогенезе глаукомы, что подтверждает мнение ряда авторов [1, 8] и может косвенно свидетельствовать о значении аутоиммунных механизмов при глаукомах.

pic_29.wmf

Цитокиновый профиль сывороток крови пациентов с разными клинико-лабораторными проявлениями глаукомы

Расчет коэффициента, отражающего поляризацию иммунного ответа, позволил сделать заключение, что при ПОУГ регистрируется Th I тип иммунного ответа, а при ПЗУГ – смешанный Th1/Th2 тип (10,00 ± 0,20 против 1,5 ± 0,04 при ПЗУГ и 1,35 ± 0,02 у здоровых).

Отдельно проведена сравнительная оценка концентраций трансформирующих ростовых факторов (TGFβ1 и TGFβ2) в сыворотке крови больных с ПОУГ и ПЗУГ и установлен разнонаправленный характер их изменений. Выявлено, что при II и III стадиях ПЗУГ уровень TGFβ1 существенно выше, чем у пациентов с ПОУГ, тогда содержание TGFβ2, напротив, значимо повышено у пациентов с ПОУГ. Это подтверждает патогенетическую роль TGFβ2 при первичной открытоугольной глаукоме [12], вероятно, стимулированный им фиброз вносит вклад в нарушение оттока внутриглазной жидкости и повышение ВГД. Наши исследования подтвердили данные ряда авторов [12, 13]. В то же время не зафиксировано увеличения в крови TGFβ1 при ПОУГ, а при I и III стадиях было определено снижение его уровня по сравнению с контрольной группой. Эти результаты согласуются с данными, полученными Д.А. Рукиной с соавт. (2011) [3]. Не до конца понятен механизм этих различий, но полученные результаты позволяют разработать дополнительный дифференциально диагностический признак ПОУГ II–III стадий: увеличение TGFβ2 в сыворотке крови выше 205 пг/мл сопряжено с ПОУГ II стадии (χ2 = 4,26, р < 0,05 при 2 ст. свободы) и ПОУГ III стадии (χ2 = 5,86, р < 0,01 при 2 ст. свободы).

Как известно, оценка локального уровня цитокинов, продуцируемых в органе-мишени, позволяет более точно выявить изменения, происходящие в органе зрения, в том числе при глаукоме. Результаты проведенных нами исследований констатируют гиперцитокинемию большинства протестированных медиаторов в общей когорте пациентов за исключением – IL-10, TGFβ1. Наиболее нарастал уровень IL-2 (в 7,5 раза), IL-17 (в 7 раз), IL-1β (в 5 раз), несколько меньше увеличивалось содержание IFNγ и IL-4 (в 2 раза), SRIL-2 (в 1,6 раза), TGF β2 (в 1,5 раза). Концентрация IL-10 в среднем была в пределах референсных величин, а содержание TGF β1 снижалось.

Анализ локального содержания цитокинов в зависимости от стадии процесса позволил выявить целый ряд закономерностей, которые в целом свидетельствуют о разных патогенетических механизмах ПОУГ и ПЗУГ (табл. 3). У пациентов с ПОУГ уже на ранней стадии зарегистрирована гиперпродукция IL-17 и IL-10, умеренное увеличение IL-1β, TGFβ2, SRIL-2 на фоне дефицита IFNγ и снижения TGFβ1. Расчет соотношения IFNγ к IL-4 позволил констатировать, что у этой категории пациентов превалирует Th 2 тип иммунного ответа на фоне гиперактивации Th 17 типа. При II стадии ПОУГ отмечено увеличение локального уровня Th 1 маркерного цитокина – IFNγ, повышение содержания IL-1β, IL-2 и его растворимого рецептора. Сохраняется увеличение TGFβ2 и IL-17, но значения последнего достоверно ниже, чем при I стадии болезни. Выявлен пониженный уровень TGFβ1 (не отличающийся от I стадии ПОУГ), определен дефицит IL-10. Проводя комплексную оценку локального уровня цитокинов при II стадии ПОУГ, выявлен Th 1 тип ответа с угнетением противовоспалительной активности клеток врожденного иммунитета.

В продвинутой стадии ПОУГ зафиксировано нарастание как ранних, так поздних провоспалительных цитокинов – IL-1β и IL-6 и повышенный уровень (не отличающийся от II стадии) IL-17 и IFNγ. Выявлено относительное снижение (до референсных величин) локальной концентрации IL-2 и его растворимого рецептора, что может свидетельствовать об истощении их продукции или повышенном образовании соответствующих комплексов.

Оценка противовоспалительных медиаторов у пациентов с III стадией ПОУГ показала изменение баланса в сторону усиления продукции и секреции большинства из них: в 4 раза увеличился уровень IL-4, статистически значимо (по сравнению с контролем и I стадией ПОУГ) нарастало содержание TGFβ2, концентрация IL-10 умеренно повышалась (по сравнению со II стадией ПОУГ). Отличительным признаком ПОУГ ІІІ стадии был локальный дефицит TGFβ1 (табл. 3). Увеличение IFNγ и IL-4 с превалированием уровня последнего, характеризует Th 2 тип иммунного ответа при ПОУГ III стадии.

Таким образом, при анализе цитокинового профиля установлено, что в сыворотке крови пациентов с глаукомой определяется повышение уровня IL-1β, IL-6, IL-2, IL-17 и TGFβ2 и снижение количества IL-4, при этом в целом при ПОУГ регистрируется Тh I тип иммунного ответа при ПОУГ и Th I/Th II тип при ПЗУГ.

У пациентов с ПОУГ зарегистрированы различия системного и локального цитокинового профиля, зависящие от стадии болезни. Показана существенная роль IL-17 в патогенезе ПОУГ и оценке ее степени тяжести. Изменения локального цитокинового профиля сопряжены со стадией глауком. При ПОУГ I стадии выявлен Th 17/Th II тип иммунного ответа. При ПОУГ II стадии зарегистрирован Th I тип ответа с угнетением противовоспалительной активности клеток врожденного иммунитета. Третья стадия ПОУГ характеризовалась Th II типом иммунного ответа.

При I стадии ПЗУГ локально большинство цитокинов было в пределах референсных значений, за исключением умеренного повышения SRIL-2 и относительного увеличения TGFβ2. В сыворотке крови у этих пациентов также не выявлено существенных колебаний исследованных цитокинов. Зафиксировано умеренное повышение IL-4 и сниженный уровень SRIL-2.

У пациентов со II стадией ПЗУГ зафиксировано умеренное увеличение IL-1β, IL-17 и TGFβ1. Цитокиновый профиль слезной жидкости при II стадии ПЗУГ имел больше отличий: определены гиперпродукция IL-2, SRIL-2, IL-17, повышение IL-1β.

При III стадии ПЗУГ сывороточный профиль цитокинов характеризовался выраженным увеличением TGFβ1, недостаточностью TGFβ2, повышением уровня IL-6 и IL10. Особенностью локального цитокинового профиля при III стадии ПЗУГ было увеличение TGFβ1, IFNγ и относительное повышение IL-10.

Рецензенты:

Запорожец Т.С., д.м.н., главный научный сотрудник лаборатории иммунологии, ФГБУ «Научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии имени Г.П. Сомова» СО РАМН, г. Владивосток;

Просекова Е.В., д.м.н., профессор, заведующая кафедрой клинической лабораторной диагностики, общей и клинической иммунологии, ГБОУ ВПО «Тихоокеанский государственный медицинский университет» Минздрава России, г. Владивосток.

Работа поступила в редакцию 04.02.2014.