Процесс ауторозеткообразования у детей с пневмонией и с бронхиальной астмой
Аннотация: в статье рассматривается патогенное влияние пневмонии и бронхиальной астмы на процессы ауторозтекообразования. В работе представлены результаты диагностического исследования, определяющие объективность полученных данных.
Ключевые слова: ауторозеткообразование, бронхиальная астма, пневмония, коагрегаты, лизис, лейкоциты, эритроциты и др.
The process of auto-rosette formation in children with pneumonia and bronchial asthma
Abstract: the article discusses the pathogenic influence of pneumonia and bronchial asthma on the processes of autostimulatory. The paper presents the results of the diagnostic studies that determine the objectivity of the data.
Keywords: auto-rosette formation, asthma, pneumonia, maregatti, lysis, leukocytes, erythrocytes, etc.
В РФ за период 1999-2015 гг. заболеваемость пневмонией среди детей и подростков по данным МЗСР составляла 7,95 - 8,86%о. В 2015 г. среди всего населения России из 591 493 случаев заболеваний пневмонией на долю детей пришлось 184504, на долю подростков - 22148 случая. Таким образом, среди подростков (15-17 лет) показатели заболеваемости пневмонией в 1,5 -2 раза ниже, чем у детей 0-14 л. Эти данные касаются общих показателей заболеваемости пневмонией. Распространенность внебольничной и госпитальной пневмонии в настоящее время в статистических материалах отдельно не кодируются.
Цель исследования: уточнить патогенетические особенности бронхиальной астмы (БА) и пневмонии с учетом межклеточных соотношений лейкоцитов с эритроцитами в периферической крови (феноме на эндогенного ауторозеткообразования).
БА вне зависимости от ее тяжести – хроническое заболевание, в основе которого лежит аллергическое воспаление бронхов [8]. Важнейшая роль в регуляции иммунных и воспалительных реакций отводится системе микроциркуляции крови и функциональному со - стоянию периферического звена эритрона, являющимся физиологическими механизмами адаптации к гипоксии. У больных БА в периферической крови уменьшается количество нормальных дискоцитов, преобладают дегенератив - ные формы эритроцитов с высоким содержанием холестерина на мембране, снижается их деформируемость, увеличивается агрегационная способность [2, C.18].
Таблица 1. Характеристика обследованных детей с БА, различной степени тяжести, с учетом активности воспалительного процесса
Показатель | Возраст(лет) | БА, дети | Распределение детей с БА по полу | ||||
М | Д | ||||||
Абс | % | абс | % | абс | % | ||
Дети с БА, Легкое течение | 2 - 11 | 64 | 22,2 | 40 | 62,5 | 24 | 37,5 |
Дети с БА, среднетяжелое течение | 4-17 | 172 | 59,7 | 122 | 71 | 50 | 29 |
Дети с БА, тяжелое течение | 4 - 17 | 52 | 18,1 | 38 | 73 | 14 | 27 |
Дети с БА, различной степени тяжести (всего) | 2-17 | 288 | 100 | 200 | 69,4 | 88 | 30,6 |
Дети с БА, обследованы в педиатрическом отделении Тверской ОДКБ (зав. отделением к. м.н. ), куда они были направлены для углубленного обследования и коррекции терапии (2007-2015 гг.). Исследование проведено по единому плану, включающему общеклинические методы; осмотр специалистов: оториноларинголога, фтизиатра, невролога. Наблюдение и лечение проводил врач специалист пульмонолог/аллерголог. Для уточнения спектра сенсибилизации, всем пациентам проводилось аллергологическое обследование. Функциональные методы исследования включали: оценку ФВД, с анализом кривой «поток-объем» на компьютерном спироанализаторе «Спиролан – 2000»; пикфлоуметрию - измерение пиковой скорости выдоха (ПСВ); ЭКГ, при необходимости проводили доплерэхокардиографию. Вариабельность симптомов и показателей функции легких изучалась в течение всего периода наблюдения.
В процессе исследования обследовано 38 детей с бронхиальной астмой (БА), в возрасте от 2 до 17 лет, в том числе 22,2% легкого течения, 59,8% — среднетяжелого и 18,0% — тяжелого. Показано, что у детей с БА легкого и среднетяжелого течения, независимо от активности воспалительного процесса, для поддержания нормального гомеостаза розеткообразующие эозинофилы активно удаляют измененные эритроциты из гемоциркуляции путём эндогенного ауторозеткообразования, при этом их число с лизисом эритроцитов значимо превышает их число без лизиса (р<0,05). Нейтрофилы способствуют усилению эритродиереза в периоде обострения по сравнению с периодом ремиссии при легком и среднетяжелом течении БА.
У детей с БА тяжелого течения независимо от активности воспалительного процесса эозинофилы периферической крови менее активно участвуют в образовании клеточных ассоциаций и лизисе эритроцитов. В крови у детей с БА тяжелого течения количество розеткообразующих эозинофилов значимо меньше (р<0,01) по сравнению с таковым при легком и среднетяжелом течении заболевания.
Для поддержания нормального гомеостаза розеткообразующие нейтрофилы как в периоде обострения БА тяжелого течения, так и в периоде ремиссии, удаляют измененные эритроциты из гемоциркуляции путём эндогенного ауторозеткообразования, при этом их число без лизиса эритроцитов значимо превышает их число с лизисом (феномен «истощения» лизиса эритроцитов). Выявленный нами впервые феномен «истощения» лизиса эритроцитов является нарушением феномена эритродиереза и, возможно, отражает состояние неполной клинико-функциональной ремиссии при тяжелом течении бронхиальной астмы.
Многократное усиление межклеточных взаимодействий в крови у больных БА сопровождается экзоцитарным лизисом измененных (модифицированных) эритроцитов более чем в 50% случаев, независимо от степени тяжести, длительности заболевания и объема базисной терапии. Указанные изменения показателей состояния микрогемоциркуляциипри БА, могут быть результатом восстановительных процессов в ходе хронического воспаления. Содержание нейтрофильных ауторозеток при тяжелом течении БА в периоде ремиссии существенно выше по сравнению с таковым при легком и среднетяжелом течении заболевания. Содержание эозинофильных ауторозеток в периферической крови у детей с БА при легком и среднетяжелом течении, независимо от активности воспалительного процесса значимо превышает (р<0,05) их число в крови у больных с БА тяжелого течения. Содержание эозинофильных ауторозеток в крови у больных БА менее 8% на фоне существенного увеличения общего количества эндогенных ауторозеток является прогностически неблагоприятным фактором, указывающим на тяжелое течение заболевания (патент на изобретение № 000 от 12.10. 2011г.).
На основании изложенного можно сделать выводы, что: определение соотношения нейтрофильных и эозинофильных клеточных ассоциаций, в периферической крови у больных БА в периоде ремиссии заболевания, отражает тяжесть течения заболевания, характер воспаления (эозинофильное, неэозинофильное) и имеет прогностическое значение.
Внутрисосудистое АРО изучено у детей (51) пневмонией средней и тяжелой степени. Результаты исследования представлены в таблице 1. По отношению к здоровым детям у больных пневмонией отмечено резкое увеличение общего числа лейкоцитов (в 2,1 раза), количества ауторозеток (в 10,8 раза на 100 лейкоцитов), ауторозеток с лизисом (в 48,1 раза; все р=0,001). Лизис эритроцитов наблюдался в 35,2% от общего числа ауторозеток (р=0,005).
Таблица 2. Содержание общего числа лейкоцитов (109), ауторозеток и ауторозеток с лизисом (109, %), лимфоцитов (%) и показатель скорости оседания эритроцитов (мм/час) у здоровых детей и больных острой пневмонией при поступлении в отделение анестезиологии и детской реанимации (M±SD)
Показатель | Здоровые дети (n=31) | Больные острой пневмонией (n=51) |
Лейкоциты | 6,3±1,58 | 12,99±2,9* |
Общее число АР абс. - на 100 Л | 0,259±0,15 2,41±2,2 | 3,19 ±1,45 * 25,98±9,60 * |
АР ЭЛ абс. - на 100 Л - % от общ. ч. АР | 0,012±0,02 0,19±0,39 8,0% | 1,045±0,65* 9,14 ±4,93* 35,2%* |
НАР абс. - на 100 Л - % от общ. ч. АР | 0,146±0,09 2,35±2,17 97,5% | 1,91±0,86* 15,59±6,34* 60,0%* |
ПАР абс. - на 100 Л - % от общ. ч. АР | - | 0,41±0,37 3,4±2,9 13,1% |
ЭАР абс. - на 100 Л - % от общ. ч. АР | - | 0,67±0,41* 5,29±3,08* 20,4%* |
МАР абс. - на 100 Л - % от общ. ч. АР | 0,003±0,01 0,06±0,24 2,5% | 0,2±0,24* 1,7±1,67* 6,5% |
Лимфоциты (% от общ. ч. Л) | 37,2±8,1 | 39,64±6,29 |
СОЭ | 2,7±0,8 | 20,02±6,5* |
Преобладали нейтрофильные ауторозетки, однако их процентное соотношение (60,0% ) от общего числа ауторозеток уменьшилось на 37,5% по отношению к здоровым детям (р=0,001), за счет увеличения на 17,9% моноцитарных (20,4%; р=0,05) ауторозеток и впервые появившихся ауторозеток, образованных палочкоядерными нейтрофилами (13,1%) и эозинофилами (6,5%). Процентное содержание лимфоцитов увеличилось статистически незначимо (на 2,44%). Отмечено повышение СОЭ в 7,4 раза (по отношению к здоровым детям р=0,001).
У больных пневмонией в крови выявлено увеличение тромбоцитарных агрегатов в 123,8 раза (19,8±4,1 против 0,16±0,36 на 100 лейкоцитов у здоровых детей; р=0,001) из них число с лизисом эритроцитов было 5,2±4,04 (26,3%). Наблюдалось уменьшение содержание эритроцитов (4,03±0,26Ч1012/л, против 4,2±0,16±Ч1012/л, р=0,005) и концентрации гемоглобина в 1,12 раза (115,5±9,9 против 131,5± 5,3 г/л, р=0,001).
Таблица 3. Содержание общего числа лейкоцитов (109), ауторозеток и ауторозеток с лизисом (109, %), лимфоцитов (%) и показатель скорости оседания эритроцитов (мм/час) больных пневмонией средней степени тяжести и тяжелой (M±SD)
Показатель | Пневмония средней степени (n=35) | Пневмония тяжелая (n=16) |
Лейкоциты | 12,34 ±2,9 | 14,46 ±2,46* |
Общее число АР - на 100 Л | 3,07±1,2 24,88±8,27 | 4,1±1,7 * 28,43±11,7 |
АР с ЭЛ -на 100 Л - % от общ. ч. АР | 1,14±0,63 9,26±4,7 37,2% | 1,28±0,68 8,87±5,25 31,2% |
НАР - на 100 Л - % от общ. ч. АР | 1,77±0,72 14,4±5,2 57,9% | 2,63±0,72* 18,25±7,5 * 64,2% |
ПАР - на 100 Л - % от общ. ч. АР | 0,48±0,36 3,88±2,7 15,6% | 0,33±0,37 2,31±2,9 8,1% |
МАР - на 100 Л - % от общ. ч. АР | 0,6±0,29 4,85±2,3 19,5% | 0,912±0,57 * 6,31±4,12 * 25,4% |
ЭАР - на 100 Л - % от общ. ч. АР | 0,2±0,21 1,75±1,63 7,0% | 0,225±0,35 1,56±1,76 5,5%0 |
Лимфоциты (% от общ. ч. Л) | 41,9±2,11 | 34,52±8,9 |
СОЭ | 19,36±4,7 | 21,5±9,36 |
Обнаружена статистически значимая отрицательная корреляционная связь между общим числом ауторозеток и количеством эритроцитов (r=-0,36), содержанием гемоглобина (r=-0,46) и положительная с общим числом лейкоцитов (r=0,29). Выявлена статистически значимая корреляционная связь между числом ауторозеток с лизисом и количеством эритроцитов (r=-0,36), содержанием гемоглобина (r=-0,47). Наблюдалась статистически значимая корреляционная связь между числом ауторозеток и показателем СОЭ (r=0,34).
Исследование межклеточных соотношений в периферической крови было изучено у больных пневмонией средней и тяжелой степени. Как видно из таблицы 2, при тяжелой пневмонии, по отношению к средней степени отмечалось резкое увеличение лейкоцитов (р=0,015), наблюдалось увеличение абсолютного числа ауторозеток (р=0,019), при этом количество ауторозеток (на 100 лейкоцитов) и ауторозеток с лизисом не различалось.
Выявлено повышение количества нейтрофильных ауторозеток (абс. р=0,001; на 100 лейкоцитов р=0,03), при этом число палочкоядерных ауторозеток не различалось, но имело тенденцию к снижению их числа. Обнаружено достоверное увеличение моноцитарных ауторозеток (абс. р=0,012, на 100 лейкоцитов р=0,01). Количество эозинофильных ауторозеток не различалось. Отмечено статистически незначимое уменьшение (на 7,34%) процентного содержания лимфоцитов и незначительное увеличение показателя СОЭ (р=0,2).
Отмечена статистически значимая корреляционная связь между числом ауторозеток и количеством эритроцитов (r=-0,41), содержанием гемоглобина (r=-0,45), общим числом лейкоцитов (r=0,43), количеством тромбоцитарных агрегатов (r=-0,62). Выявлена корреляционная связь между числом ауторозеток с лизисом и количеством эритроцитов (r=-024), содержанием эритроцитов (r=-0,46), общим числом лейкоцитов (r=0,26). Наблюдалась прямая корреляционная связь между числом ауторозеток и показателем СОЭ (r=0,49).
Таким образом, отмечено, что у детей острой пневмонией в первый день поступления в стационар на фоне отчетливого увеличения общего числа лейкоцитов резко повышается частота АРО, при этом существенно возрастает число ауторозеток с лизисом эритроцитов. Впервые появляются палочкоядерные, эозинофильные ауторозетки и тромбоцитарные агрегаты с лизисом эритроцитов. У больных тяжелой пневмонией число ауторозеток отчетливо увеличивается за счет нейтрофильных и моноцитарных ауторозеток и при этом существенно повышается как общее количество тромбоцитарных агрегатов, так и с лизисом эритроцитов. Наряду с увеличением числа ауторозеток и ауторозеток с лизисом в крови отмечается уменьшение содержания эритроцитов и гемоглобина. При тяжелой пневмонии отмечается статистически значимое увеличение общего числа лейкоцитов, нейтрофильных и моноцитарных ауторозеток. При переводе из отделения анестезиологии и детской реанимации на фоне резкого снижения числа лейкоцитов наблюдается отчетливое уменьшение количества ауторозеток за счет снижения числа нейтрофильных ауторозеток, палочкоядерных, моноцитарных и тромбоцитарных агрегатов. При этом количество эозинофильных ауторозеток существенно не различается. Наблюдается прямая взаимосвязь числа ауторозеток с показателем СОЭ.
Эритроцитарный механизм клиренса важен для безопасного удаления иммунных комплексов из циркуляции, а эритроциты функционируют в этом процессе как челнок, доставляя в моноцитарно - макрофагальную систему антигены, иммунные комплексы [2, C. 53]. (1992) впервые описал появление в крови клеточных ассоциаций, образованных лейкоцитами из эритроцитов in vivo, подобных розеткам, образуемых лим - фоцитами in vitro. Ауторозеткообразование клеток крови с собственными эритроцитами является эндогенным феноменом ( – диплом № 000 на научное открытие от 01.01.2001 г.).
Феномен эндогенного ауторозеткообразования в периферической крови рассматривается в настоящее время как один генетически детерминированных механизмов удаления из крови измененных эритроцитов (феномен эритродиереза), который достаточно чутко реагирует на изменения гомеосаза в организме [7, С. 40].
Внутрисосудистое образование клеточных ассоциаций подтверждают проведенные специальные исследования, в которых кровь сразу же в момент забора фиксировали глутаровым альдегидом, исключающим возможность искусственного группирования эритроцитов вокруг лейкоцитов. В местах плотных прилегания лейкоцита и эритроцитов происходит расширение зоны контакта и освобождение лизсомальных ферментов розеткообразующими клетками, с последующим экзоцитарным лизисом эритроцитов.
В периферической крови здоровых детей и взрослых циркулирует небольшое количество клеточных ассоциаций, образованных лейкоцитами и эритроцитами. При многих патологических состояниях и заболеваниях количество клеточных ассоциаций в крови может увеличиваться. Нами установлено, что в периферической крови детей, больных БА различной степени тяжести количество клеточных ассоциаций, состоящих из трех и более эритроцитов, тесно контактирующих с центрально расположенным лейкоцитом, многократно увеличено по сравнению со здоровыми детьми вне зависимости от степени тяжести заболевания [6, С. 15].
В данной работе мы определили интенсивность и характер внутрисосудистого образования клеточных ассоциаций в периферической крови у детей c БА и пневмонией. Результаты проведенных исследований свидетельствуют об увеличении уровня внутрисосудистого образования лейкоцитами клеточных ассоциаций с эритроцитами в периферической крови детей в период обострения БА персистирующего течения по сравнению с больными пневмонией и в 9 раз – с практически здоровыми детьми. При этом в значительной части клеточных ассоциаций при БА по сравнению с ОБ в цитоплазме эритроцитов в местах их контакта с розеткообразующими лейкоцитами появлялись вакуоли, лишенные гемоглобина (59% и 16% соответственно), то есть происходила деструкция эритроцитов путем их экзоцитарного лизиса (p<0,05). В этой связи можно полагать, что выраженность межклеточных взаимодействий лейкоцитов и эритроцитов в периферической крови свидетельствует об активации этих клеток у больных БА и является одним из признаков хронического аллергического воспаления.
Установлено, что в периферической крови у детей с БА по сравнению с больными ОБ эозинофилы в 5 раз чаще образовывали клеточные ассоциации (p<0,001) и более половины из них были с лизисом эритроцитов. В крови детей с ОБ эозинофильных ассоциаций с лизисом эритроцитов не выявлено.
При микроскопии мазков крови детей с БА, легкой и средней степени тяжести в периоде обострения нами выявлено многократное повышение содержания общего количества клеточных ассоциаций, образованных в основном нейтрофилами (59-60%), эозинофилами (22-18%), лимфоцитами (17%) и редко моноцитами (2-5%). Причем, более чем в половине наблюдений (59-69% случаев) зарегистрирован экзоцитарный лизис эритроцитов.
Содержание эритроцитов и гемоглобина в периферической крови всех обследованных детей было в пределах физиологической нормы.
При этом в периферической крови у здоровых детей выявлялись единичные клеточные ассоциации, из них с экзоцитарным лизисом эритроцитов всего в 8% случаев; клеточные ассоциации были образованны нейтрофилами (87%), лимфоцитами (12%) и очень редко моноцитами (1%).
В группе сравнения, в крови у больных пневмонией, также как и у здоровых детей, клеточные ассоциации были образованны нейтрофилами, лимфоцитами моноцитами и очень редко (всего в 1% случаев) - эозинофилами. Необходимо отметить, что в группе здоровых детей эозинофильные клеточные ассоциации вообще отсутствуют.
Транзиторное нарастание интенсивности межклеточных взаимодействий в крови у детей с пневмонией обусловлено увеличением количества клеточных ассоциаций, образованных в основном нейтрофилами и моноцитами. При этом количество клеточных ассоциаций с экзоцитарным лизисом эритроцитов не отличалось от их числа в группе здоровых детей. Эти данные совпадают с результатами других авторов, которые при неаллергических заболеваниях выявили усиление процессов внутрисосудистого образования, сопровождающихся повышением уровня в крови клеточных ассоциаций, образованных моноцитами и ней - тротрофилами [11].
Выявленное нами у больных БА нарастание внутрисосудистого образования клеточных ассоциаций, образованных в основном нейтрофилами и эозинофилами с эритроцитами, возможно, обусловлено не только активацией лейкоцитами, но является одним из механизмов удаления из крови измененных эритроцитов. Анализ и оценка морфофункционального состояния периферического звена эритрона показал, что у больных БА изменения морфологии эритроцитов связаны с физико-химическими нарушениями их поверхностной мембраны [12]. Можно полагать, что увеличение числа эритроцитов с измененными мембранами активирует розеткообразующую способность нейтрофилов и эозинофилов в периферической крови.
Наличием указанных нарушений периферического звена эритрона, возможно, объясняет многократное увеличение образования клеточных ассоциаций эозинофилами с эритроцитами, нагруженными антителами или иммунными комплексами у больных с обострением БА персистирующего течения, по сравнению с детьми с пневмонией (p<0,001), что свидетельствует об активации этих клеток при хроническом аллергическом воспалении.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Асайчев образования клеточных ассоциаций в кровотоке / , , //Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 2009. - Т. 147, № 3. - С. 284-290. Бельченко межклеточных взаимодействий в циркулирующей крови и микроциркуляции /, , // Региональное кровообращение и микро - циркуляция. - 2005. - Т. 4, № 2. - С. 53-57. Витковский иммунитета и лимфоцитарно-тромбоцитарной адгезии при пневмонии / //Терапевтический архив, 2009. - № 3. - С. 40-43. Долина иммунитета, перекисного окисления липидов и лейкоцитарно-тромбоцитарно-эритроцитарных взаимоотношений при вторичном инфекционном эндокардите у детей : авто - реф. канд. мед. наук.- Чита, 2010. - 21с. Карпова патогенетические особенности нарушения микроциркуляции у детей с респираторной вирусной инфекцией / , , //Забайкальский медицинский вестник.-2010.-№4.-С.24-29. Коричкина эндогенного ауторозеткообразования в периферической крови у больных стенокардией и его клиническое значение / // Российский кардиологический журнал. - 2010. - № 1. - С. 15-18. Коричкина эндогенного ауторозеткообразования в периферической крови у больных пневмонией / , // Терапевтический архив. - 2011. - № 3. - С. 37-40. Национальная программа «Бронхиальная астма у детей. Стратегия лечения и профилактика». 3е изд., испр. и доп. — М.: Издательский дом «Атмосфера», 2008. — 108 с. Соколов морфологических структур тромбоцитов у больных ишемической болезнью сердца в зависимости от уровня жирных кислот крови / // Кардиология. - 2011. - № 1. - С. 29-33. Тихомирова роль и механизмы объединения эритроцитов в агрегаты / И. А.Ти - хомирова, // Российский физиологический журнал. - 2007. - № 12. - С. 1382-1393. Широкова тромбоцитов и изменения эритроцитов как причина возникновения тромбогенных и реологических нарушений у больных ИБС / , , - ва // Тромбоз, гемостаз и реология.-2008.-№1(33).-С.62-70. Шубич цитохимической активности лейкоцитов с феноменом ауторозеткообразо - вания и его клиническое значение у больных лептоспирозом / , , // Клиническая лабораторная диагностика. - 2007. - Л. - С. 13-14.
