Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,087

ЦИТОКИНОВЫЙ СТАТУС ДОНОРОВ КРОВИ И ЕЁ КОМПОНЕНТОВ

Зайцева Г.А., Вершинина О.А., Матрохина О.И., Сенькина Е.А., Карпова М.В.
Исследован уровень провоспалительных цитокинов (ИЛ-1β, ИЛ-6, ИЛ-18, ФНО-α, ИНФ-α) в сыворотке крови доноров с использованием метода иммуноферментного анализа. Определены средние значения показателей и диапазон их колебаний. Установлена частота выявления показателей, превышающих верхнюю границу нормы, указанной в инструкциях производителей соответствующих реагентов. Данные, полученные при обследовании практически здоровых жителей региона, могут быть использованы в качестве референтных при интерпретации результатов аналогичных анализов у больных.
провоспалительные цитокины
сыворотка крови
доноры первичные и активные

Цитокины относятся к группе регуляторных пептидов, осуществляющих формирование и регуляцию защитных реакций организма. Они участвуют во всех этапах иммунного ответа, обеспечивая межклеточные взаимодействия. Биологический эффект цитокинов универсален при действии различных патогенных факторов. Для оценки цитокинового статуса индивида исследуют спонтанную и индуцированную продукцию цитокинов клетками крови, а также их уровень в сыворотке или плазме, который отражает текущее состояние иммунной системы. В настоящее время определение цитокинов достаточно широко используется в клинической практике, поскольку их количественные характеристики и соотношения между собой, как правило, отражают динамику патологического процесса, коррелируют с активностью заболевания и позволяют судить об эффективности проводимого лечения. Однако при этом необходимо четко знать «референтные» уровни цитокинов, свойственные здоровым людям. Эти показатели могут выходить за пределы значений, которые указываются в инструкциях производителей наборов реагентов, предназначенных для количественного определения цитокинов в биологических жидкостях человека и культуральных средах. Кроме того, как справедливо отмечается в некоторых работах, опубликованные данные о количественном содержании цитокинов в сыворотке и плазме крови как здоровых, так и больных людей очень противоречивы, что может быть обусловлено среди других причин использованием исследователями наборов разных фирм [9].

Среди многочисленного семейства цитокинов выделяют цитокины с провоспалительным действием. При контакте иммунокомпетентных клеток с бактериальными, вирусными, паразитарными и другими агентами, вызывающими воспаление, провоспалительные цитокины активируют гранулоциты, макрофаги, эндотелиальные клетки, способствуют развитию широкого спектра других биологических эффектов. Иначе говоря, они играют важную роль в развитии как врожденного, так и приобретенного иммунитета против различных инфекционных агентов. Следовательно, исследование провоспалительных цитокинов может дать весьма полезную информацию при диагностике и мониторинге инфекционно-воспалительных заболеваний. Это дало основание предположить возможность использования определения концентрации некоторых провоспалительных цитокинов при оценке качества донорской крови [8]. Удалось установить связь концентрации интерлейкина 1β (ИЛ-1β) с наличием у доноров антител к вирусу гепатита С, однако было сделано заключение о преждевременности использования ИЛ-1β как суррогатного маркера качества донорской крови. Между тем необходимо иметь в виду, что повышенное содержание провоспалительных цитокинов в гемокомпонентах может быть причиной фебрильных посттрансфузионных реакций у реципиентов.

Цель настоящей работы заключалась в определении уровня некоторых провоспалительных цитокинов у доноров для установления их нормативных значений у практически здорового населения региона и выявления возможной связи с медицинскими отводами от донаций.

Материал и методы исследования

Исследовали образцы сывороток крови доноров в возрасте от 18 до 59 лет, прошедших медицинское освидетельствование с соблюдением регламентированных требований [7] и допущенных к донациям. Концентрацию цитокинов определяли методом ИФА с использованием коммерческих наборов ЗАО «Вектор-Бест» в диапазоне концентраций: для ИЛ-1β 5-250 пг/мл, ФНО-α 0-250 пг/мл, ИЛ-6 5,6-300 пг/мл, ИЛ-18 0-1000 пг/мл, ИНФ-α 0-500 пг/мл. Кровь для анализов брали в утренние часы (с 8 до 10 часов). Статистическую обработку результатов проводили с помощью компьютерной программы «Statistica».

Результаты и обсуждение

Уровень ИЛ-1β, который является ключевым провоспалительным цитокином, исследован у 107 доноров. Его содержание варьировалось от 0 до 78 пг/мл, при этом у 92,5 % обследованных не превышало 11,0 пг/мл, указанных как верхний предел значений (0‒11 пг/мл), определенных у здоровых людей производителями реагентов [2]. У 7,5 % доноров концентрация ИЛ-1β составляла 12,5‒78,0 пг/мл, то есть превышала пределы нормативных показателей. Средний уровень ИЛ-1β равнялся 3,6 ± 1,01 пг/мл, что существенно выше приведенного в инструкции (1,6 пг/мл). У 55 % доноров цитокин в крови не был выявлен.

Фактор некроза опухолей (ФНО-α) - плеотропный провоспалительный цитокин, по своей биологической активности близкий к ИЛ-1β, исследован у 274 человек. Как видно из данных, представленных в табл. 1, его уровень варьировал от 0 до 12 пг/мл, составив в среднем 1,2 ± 0,13 пг/мл (в инструкции 0,5 пг/мл) [6] и превышсив диапазон нормы у 7,4 % доноров. У остальных обследованных он варьировал от 0 до 5,5 пг/мл.

Таблица 1

Уровни цитокинов в сыворотке крови в общей группе обследованных доноров

Цитокины

Число
обследованных

Среднее
значение, пг/мл

Диапазон,
пг/мл

Частота
повышенных
значений, %

ИЛ-1β

107

3,6 ± 1,01

0-78

7,5

ФНО-α

278

1,2 ± 0,13

0-12

7,4

ИЛ-6

104

4,7 ± 0,84

0-70

3,5

ИЛ-18

203

267,1 ± 14,63

75-1000

7,2

ИНФ-α

152

4,8 ± 0,96

0-86

19,7

Примечание: к повышенным относили показатели, превышающие верхние значения у здоровых людей, указанные в инструкциях к соответствующим наборам реагентов.

Концентрация ИЛ-6, регулирующего острофазный ответ, воспаление и другие механизмы иммунного ответа, превысила верхнее значение у здоровых, указанное в инструкции (0‒10 пг/мл; М = 2,0 пг/мл)
[3], у 3,5 % из 104 обследованных нами доноров (предел колебаний от 0 до 20,0 пг/мл, М = 4,7 ± 0,84 пг/мл); соответственно у 96,5 % его значения равнялись 0-10,0 пг/мл.

Интерлейкин-18, относящийся к семейству ИЛ-1, определили в 203 образцах сыворотки крови. Согласно инструкции по применению [4], его содержание у здоровых составляет: М = 370 пг/мл; диапазон 104‒650 пг/мл. Его повышенный уровень (> 650 пг/мл) обнаружен нами у 7,2 % доноров, среднее значение - 267,1 ± 14,63, у 93 % - варьирует от 75 до 650 пг/мл.

Содержание еще одного провоспалительного цитокина, а именно, интерферона-альфа (ИНФ-α), играющего ключевую роль в противовирусной защите организма, оказалось повышенным (> 5 пг/мл) у 19,7 % из 152 обследованных доноров; оно колебалось в пределах 0-86 пг/мл, у 80,3 % - в пределах 0-5 пг/мл, в среднем составив 4,8 ± 0,96 пг/мл. Соответственно в инструкции по применению: М = 0 пг/мл, диапазон колебаний 0-5 пг/мл [5].

Лишь у 4,5 % обследованных выявлено повышение двух видов определявшихся цитокинов, из них ИНФ-α и ИЛ-18 - у 2,7 %, ИНФ-α и ФНО-α, ИЛ-1β и ИЛ-6, ИЛ-1β и ФНО-α у 0,6 % доноров для каждого сочетания.

Провели сравнение результатов исследования цитокинов у первичных доноров и активных доноров с числом донаций гемокомпонентов от 40 до 266 (табл. 2). Средний возраст первичных доноров составил 30,6 лет, активных - 45,2. Следует отметить, что сыворотки исследовались с одними и теми же наборами реагентов, в одной и той же постановке анализа.

Таблица 2

Уровни цитокинов в сыворотке крови первичных и активных доноров

Цитокины

Первичные доноры

Активные доноры

Число

обследованных

М ± m, (пг/мл)

Диапазон (пг/мл)

Частота

повышения, %

Число

обследованных

М ± m, (пг/мл)

Диапазон (пг/мл)

Частота

повышения, %

ИЛ-1β

46

7,5 ± 2,23**

0-78

17,4**

61

0,6 ± 0,18**

0-7

0,0**

ФНО-α

122

0,8 ± 0,18*

0-12

4,0

156

1,4 ± 0,19*

0-8,4

9,6

ИЛ-6

18

12,5 ± 4,02**

0-70

47,4**

86

3,1 ± 0,41**

0-10

3,5**

ИЛ-18

86

416,2 ± 26,01**

110-1000

17,1**

117

157,4 ± 6,18**

75-320

0,0**

ИНФ-α

114

5,4 ± 1,17

0-86

21,1

38

2,8 ± 1,53

0-51

13,2

Примечание: различия достоверны при * - p < 0,05; ** - p < 0,01.

Как видно из представленных данных, средние значения концентрации цитокинов ИЛ-1β, ИЛ-6, ИЛ-18 и частота их повышения у первичных доноров существенно превышали таковые показатели у активных доноров, за исключением уровня ИНФ-α, который оказался практически одинаковым у тех и других (p > 0,05). Это может служить косвенным подтверждением существующего мнения о том, что первичные доноры относятся к группе повышенного риска в отношении наличия у них какой-либо патологии, в том числе воспалительного генеза, по сравнению с активными донорами, проходящими регулярное медицинское обследование перед донацией [1]. Высокая частота выявления повышенной концентрации в сыворотке крови ИЛ-6 среди первичных доноров, возможно, объясняется влиянием психоэмоционального стресса на первую донацию у этих лиц. Среднее значение ФНО-α у активных доноров несколько выше в сравнении с первичными.

При анализе причин медицинских отводов во время последующих визитов в донорский пункт установили, что у 2 человек с повышенным содержанием ИНФ-α выявлен HbsAg и повышение активности АЛТ, у 1 - диагностирован вирусный гепатит С; 3 донора с повышенной концентрацией ФНО-α отведены вследствие увеличения уровня билирубина; язвенная болезнь желудка диагностирована у 2 человек с повышенным содержанием ИЛ-6 и ИЛ-18; сифилис - у мужчины с повышением уровня ИЛ-1β и ИЛ-6, HbsAg обнаружен у донора с высокой концентрацией в сыворотке ИЛ-18. Однако достоверной корреляции между частотой медицинских отводов и увеличением уровня исследованных цитокинов установить не удалось. Тем не менее следует признать оправданным мнение некоторых авторов о целесообразности исследования уровня провоспалительных цитокинов, в частности, у доноров с выявленным лейкоцитозом [10].

Выводы

Определены уровни провоспалительных цитокинов, свойственные большинству обследованных здоровых людей - жителей региона.

У части доноров крови и её компонентов уровень провоспалительных цитокинов в сыворотке крови отличается от референтных величин, приводимых в инструкциях к наборам реагентов.

Повышенные значения провоспалительных цитокинов существенно чаще выявляются у первичных доноров; их определение целесообразно включать в комплекс углубленного обследования доноров с временными медицинскими отводами (повышение уровня АЛТ, билирубина, сомнительные результаты тестов на гемотрансмиссивные инфекции).

Список литературы

  1. Дашкова Н.Г. Обеспечение инфекционной безопасности гемотрансфузий // Вестник службы крови России. - 2006. - №3. - С. 12-16.
  2. Инструкция по применению набора реагентов для иммуноферментного определения концентрации человеческого интерлейкина-1 бета // ЗАО «Вектор-Бест». - Новосибирск, 15.10.08. - 23 с.
  3. Инструкция по применению набора реагентов для количественного определения человеческого интерлейкина-6 (ИЛ-6) в биологических жидкостях человека и культуральных средах // ЗАО «Вектор-Бест». - Новосибирск, 20.05.08. - 23 с.
  4. Инструкция по применению набора реагентов для иммуноферментного определения концентрации человеческого интерлейкина-18 (ИЛ-18) // ЗАО «Вектор-Бест». - Новосибирск, 30.09.08. - 24 с.
  5. Инструкция по применению набора реагентов для количественного определения человеческого альфа-интерферона в биологических жидкостях человека и культуральных средах // ЗАО «Вектор-Бест». - Новосибирск, 30.05.08. - 22 с.
  6. Инструкция по применению набора реагентов для иммуноферментного определения концентрации фактора некроза опухолей-альфа // ЗАО «Вектор-Бест». - Новосибирск,
    30.09.08. - 22 с.
  7. Приказ МЗ РФ №364 от 14.09.2001 г. «Об утверждении порядка медицинского обследования донора крови и ее компонентов» (в ред. Приказов МЗСР РФ №175н от 16.04.2008 г. и №261н от 06.06.2008 г.).
  8. Терских В.А. Возможности оптимизации использования иммунологических тестов в оценке качества донорской крови: автореф. дис. канд. мед. наук. - Челябинск, 2003. - 20 с.
  9. Тугуз А.Р. Исследование соотношений основных цитокинов в крови онкологических больных и здоровых доноров // Иммунология. - 2003. - №3. - С. 184-185.
  10. Razavi N.L. Proinflammatory cytokines in response to insulin-induced hypoglycemic stress in healthy subjects // Metabolism. - 2009. - Vol. 58, №4. - Р. 443-448.

Рецензенты:

Бубнова Л.Н., д.м.н., профессор, руководитель лаборатории иммуногематологии ФГУ РНИИ ГТ ФМБА России, Санкт-Петербург;

Петров Борис Алексеевич, д.м.н., профессор, зав. кафедрой общественного здоровья и здравоохранения с курсами истории медицины и медицинской информатики, ГОУ ВПО «Кировская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному здравоохранению и социальному развитию», Киров.


Библиографическая ссылка

Зайцева Г.А., Вершинина О.А., Матрохина О.И., Сенькина Е.А., Карпова М.В. ЦИТОКИНОВЫЙ СТАТУС ДОНОРОВ КРОВИ И ЕЁ КОМПОНЕНТОВ // Фундаментальные исследования. – 2011. – № 3. – С. 61-65;
URL: http://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=21119 (дата обращения: 31.05.2020).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074