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 |
Среднее |
Диапазон, |
Частота |
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
- Дашкова Н.Г. Обеспечение инфекционной безопасности гемотрансфузий // Вестник службы крови России. - 2006. - №3. - С. 12-16.
- Инструкция по применению набора реагентов для иммуноферментного определения концентрации человеческого интерлейкина-1 бета // ЗАО «Вектор-Бест». - Новосибирск, 15.10.08. - 23 с.
- 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.
- Инструкция по применению набора реагентов для иммуноферментного определения концентрации человеческого интерлейкина-18 (ИЛ-18) // ЗАО «Вектор-Бест». - Новосибирск, 30.09.08. - 24 с.
- 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.
- Инструкция по применению набора реагентов для иммуноферментного определения концентрации фактора некроза опухолей-альфа // ЗАО «Вектор-Бест». - Новосибирск,
30.09.08. - 22 с. - 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.).
- Терских В.А. Возможности оптимизации использования иммунологических тестов в оценке качества донорской крови: автореф. дис. канд. мед. наук. - Челябинск, 2003. - 20 с.
- Тугуз А.Р. Исследование соотношений основных цитокинов в крови онкологических больных и здоровых доноров // Иммунология. - 2003. - №3. - С. 184-185.
- 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: https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=21119 (дата обращения: 17.08.2024).