Зінчук О.М., Чоп’як В.В., Вальчук І.В. Особливості цитокінової регуляції в хворих на еритемні форми Лайм-бореліозу.

Імунологія та алергологія. – 2009. – № 2–3. – С. 88–92.

В останнє десятиріччя в Україні і в світі особливу увагу привертає проблема Лайм-бореліозу (ЛБ). Захворюваність на ЛБ збільшилася в цілому по Україні і в окремих областях, зокрема в західному регіоні. Повнішою стала реєстрація нових випадків, покращилася обізнаність лікарів практичної ланки в питаннях ранньої діагностики і лікування хвороби. Проте залишається ціла ланка проблемних питань, які великою мірою пов’язані з клініко-патогенетичними особливостями ЛБ, зокрема високою частотою важких для діагностики безеритемних форм, які можуть становити до 30 %, схильністю до хронічного перебігу з ураженням багатьох органів і систем, несприятливими наслідками.

Наші попередні дослідження свідчать про те, що безеритемні форми хвороби часто не розпізнаються і перебігають під маскою багатьох неврологічних і ревматологічних синдромів, а пацієнти не отримують вчасного адекватного лікування [1; 2]. Потребують подальшого вивчення патогенетичні закономірності прогредієнтного перебігу інфекційного процесу при ЛБ, зокрема значення збудника хвороби, ролі макроорганізму та імунопатологічних зрушень, які призводять до хронізації захворювання.

Дані літератури останніх років свідчать, що органні ушкодження при ЛБ зумовлені як прямим впливом збудника на тканини, так і імуноопосередкованими механізмами із можливим переважанням одних або інших в різні фази хвороби [3; 9; 10]. Встановлено, що імунна відповідь при інфекційних хворобах взагалі і ЛБ зокрема, регулюється розчинними медіаторами – цитокінами, котрі продукуються переважно активованими Т-лімфоцитами, макрофагами та нормальними кілерними клітинами. Будучи неспецифічними стосовно антигенів збудника, цитокіни є медіаторами міжклітинної взаємодії в ході реалізації імунної відповіді. Характер імунної відповіді на присутність борелій залежить від спектру цитокінів, що продукуються Т-хелперами (Th) і може бути двох типів (Th1 і Th2) [5]. При домінуючій участі клонів лімфоцитів Th1 відбувається синтез інтерферону-γ (IFN-γ), інтерлейкіну-2 (IL-2) та фактору некрозу пухлин-α (TNF-α), що призводить до стимуляції процесів запалення, імунної відповіді за клітинним типом, яка відіграє важливу роль у елімінації борелій, зокрема L-форм, локалізованих внутрішньоклітинно і ризиком формування автоімуноагресивних процесів. З іншого боку, активація клонів лімфоцитів Th2 призводить до підвищеного синтезу інтерлейкіну-4 (IL-4) та інтерлейкіну-10 (IL-10), які здійснюють протизапальний вплив і призводять до домінування реакцій гуморального типу з ризиком формування реагінових алергічних процесів при тривалій активації цих механізмів.

У науковій літературі присутні різні, часто суперечливі дані щодо цитокінової регуляції при різних формах ЛБ [4; 5; 7; 8; 11]. Метою нашого дослідження було з’ясування характеру цитокінової регуляції та типу імунної відповіді при еритемних формах ЛБ шляхом визначення рівня IFN-γ та IL-4 в сироватці крові.

Матеріали та методи

Під спостереженням знаходилися 22 хворих на еритемні форми ЛБ віком від 19 до 62 років (середній вік 43,2±2,9 років). Серед захворілих було 7 чоловіків і 15 жінок. Діагноз ЛБ встановлювався на основі анамнестичних та клінічних даних і у всіх хворих був підтверджений виявленням в сироватці крові протибореліозних антитіл класів М та (або) G. У всіх хворих в анамнезі було присмоктування кліща. Тривалість інкубаційного періоду (від присмоктування кліща до появи еритеми) склала в середньому 15,5±1,3 дня. Час від появи еритеми до звертання за медичною допомогою становив від 5 до 12 днів (в середньому 7,7±0,4 днів). У 17 хворих з 22 виявлена мігруюча еритема без ознак дисемінації збудника. У 5 хворих спостерігалися ознаки дисемінації з органними ураженнями, характерними для ранньої фази хвороби, зокрема полірадикулонейропатія (3 хворих, з них у одного хворого полірадикулонейропатія була поєднана з гепатитом), Лайм-артрит (1 хворий), гепатит (1 хворий). Розміри еритеми серед всіх захворілих становили від 4 до 35 см (в середньому 18,3 см). У 12 хворих еритема була кільцеподібною, у 10 хворих – гомогенною.

Для специфічного підтвердження діагнозу проводилося визначення IgM і (або) IgG в ІФА. Використовувалися тест-системи “Боррелиоз-ИФА” науково-виробничої фірми “Omnix” (СПБ, Росія), “Lyme-Best” ЗАО “Vector-Best” (Новосибірськ, Росія) та “Lyme IgG ELISA” фірми “Diagnostic Automation Inc” (США). Для етіотропного лікування призначався доксициклін по 0,1 г два рази на добу 14–21 дні.

Для вивчення характеру цитокінової регуляції визначався рівень IFN-γ та IL-4 у 22 хворих з мігруючою еритемою (1-а група). Крім того, з числа цих хворих у окремі групи відібрано пацієнтів, у яких виявлена мігруюча еритема без ознак дисемінації (2-а група), а також з ознаками дисемінації (3-а група). У всіх хворих забір крові для досліджень проводився три рази – до лікування, на 14 день лікування і через 3 місяці від початку лікування. Отримані дані порівнювали з відповідними даними контрольної групи (20 здорових донорів крові), що була підібрана за віком і статтю.

Рівень цитокінів у сироватці крові визначали за допомогою імуноферментного аналізу з використанням комерційних тест-систем згідно інструкції фірми-виробника. Використовували сертифіковані в Україні тест-системи для визначення IFN-γ та IL-4 виробництва фірми “Протеиновый контур” (Російська Федерація, Санкт-Петербург). Вимірювання проводили за допомогою вертикального спектрофотометра Sunrisc “TECHN” (Австрія, 2006 р). Кількісний вміст цитокінів у сироватці крові визначали в пг/мл.

Статистична обробка отриманих даних проводилася на комп’ютері Pentium 4 з використанням статистичного модуля створеної на кафедрі інфекційних хвороб ЛНМУ ім. Данила Галицького прикладної програми “Електронний архів”.

Результати досліджень та їх обговорення

Відповідно до отриманих даних, у хворих на еритемні форми ЛБ до лікування спостерігалося значне підвищення рівня INF-γ в сироватці крові (табл. 1). Так, у хворих 1-ї групи середній рівень INF-γ становив 37,05±4,66 пг/мл, тоді як у групі порівняння тільки 21,88±1,64 пг/мл (P<0,01).

Таблиця 1. Рівень INF-γ у сироватці крові хворих на еритемні форми ЛБ (пг/мл ).

Терміни обстеження	INF-γ
	Всі хворі на еритемні форми ЛБ (група 1)	з них без ознак дисемінації (група2)	з них із наявністю ознак дисемінації (група 3)
До лікування	37,05±4,66** (n=22)	40,68±5,33*** (n=17)	22,92±2,48 (n=5)
На 14 день лікування	26,83±1,38* (n=19)	26,42±1,64 (n=14)	27,99±2,781 (n=5)
Через 3 міс після лікування	23,49±0,99 (n=16)	22,85±1,00 (n=12)	25,89±4,64 (n=4)
Група порівняння (n=20)	21,88±1,64

Примітки: зірочками позначено статистично вірогідні відмінності порівняно з групою порівняння. * – P < 0,05; ** – P < 0,01; *** – P < 0,001; “1” – t = 1,89.

На 14 день спостерігалося зниження рівня INF-γ до 26,83±1,38 пг/мл, хоча він залишався вищим, ніж у групі порівняння (P<0,05). Через 3 місяці від початку лікування у хворих спостерігалася нормалізація рівня INF-γ, який наближався до рівня осіб групи порівняння (відповідно 23,49±0,99 і 21,88±1,64 пг/мл, P>0,05)

Заслуговують на увагу відмінності рівня INF-γ у хворих на еритемні форми ЛБ без ознак дисемінації збудника і у хворих, у яких окрім мігруючої еритеми (МЕ) виявлено ураження органів і систем ранньої фази ЛБ. Так, у хворих 2-ї групи до лікування рівень INF-γ був значно вищим, ніж у групі порівняння і сягав 40,68±5,33 пг/мл (P<0,001), тоді як у 3-й групі цей рівень незначно відрізнявся від показників групи порівняння (відповідно 22,92±2,48 пг/мл і 21,88±1,64 пг/мл, P>0,05).

Нами виявлено різнонаправлену динаміку рівня INF-γ у хворих 2-ї та 3-ї груп – на 14 день лікування спостерігалася тенденція до нормалізації рівня цитокіна в 2-й групі (26,42±1,64 пг/мл ) і, навпаки, підвищення рівня INF-γ хворих 3-ї групи, у яких цей показник був помітно вищим, ніж в групі порівняння, що може вказувати на певну тенденцію (відповідно 27,99±2,78 і 21,88±1,64 пг/мл, t=1,89).

Через 3 місяці від початку лікування спостерігалося зниження показників INF-γ до рівня групи порівняння як хворих 2-ї групи (22,85±1,00 пг/мл), так і хворих 3-ї групи (25,89±4,64 пг/мл), за винятком одного хворого з затяжним перебігом Лайм-артриту, який виник через 1,5 місяці від початку еритеми і у якого рівень INF-γ через три місяці від початку лікування сягав 39,63 пг/мл.

Для оцінки характеру імунної відповіді хворих на еритемні форми ЛБ рівень INF-γ у різні терміни хвороби порівнювався з рівнем IL-4 (табл. 2). У хворих 1-ї групи виявлений дещо вищий рівень IL-4, ніж у групі порівняння (відповідно 22,69±3,18 та 16,64±0,55 пг/мл), що може свідчити про певну тенденцію (t=1,87). На 14 день лікування у цій групі хворих спостерігалося зростання рівня IL-4, який сягав 34,93±3,5, що вірогідно вище, ніж в групі порівняння (P<0,001). Через 3 місяці від початку лікування у хворих 1-ї групи спостерігалася зниження рівня IL-4 в сироватці крові (18,48±1,18 пг/мл), який був незначно вищим, ніж у групі порівняння (P>0,05).

Таблиця 2. Рівень IL-4 у сироватці крові хворих на еритемні форми ЛБ (пг/мл ).

Терміни обстеження	IL-4
	Всі хворі на еритемні форми ЛБ (група 1)	– з них без ознак дисемінації (група2)	– з них із наявністю ознак дисемінації (група 3)
До лікування	22,69±3,181(n=22)	24,06±4,052(n=17)	18,01±1,77n=5)
На 14 день лікування	34,93±3,5***(n=19)	42,61±2,23***(n=14)	13,43±1,563(n=5)
Через 3 міс після лікування	18,48±1,18(n=16)	19,86±1,25*(n=12)	14,32±1,7(n=4)
Група порівняння (n=20)	16,64±0,55

Примітки: зірочками позначено статистично вірогідні відмінності порівняно з групою порівняння. * – P < 0,05; *** – P < 0,001; “1” – t=1,87; “2” – t=1,81; “3” – t=1,94.

При дослідження рівня IL-4 у сироватці крові окремо у хворих на еритемні форми хвороби без ознак дисемінації (2-а група) і з ознаками ураження органів ранньої стадії ЛБ (3-а група) виявлена різна динаміка аналізованих показників. У хворих 2-ї групи рівень IL-4 на 14 день лікування був 42,61±2,23 пг/мл і значно перевершував середній рівень осіб групи порівняння (P<0,001), хоча в подальшому через 3 міс від початку лікування помітно знизився (19,86±1,25), хоча і залишався вірогідно вищим, ніж у групі порівняння (P<0,05).

У хворих 3-ї групи до лікування середній рівень IL-4 незначно відрізнявся від показників групи порівняння (відповідно 18,01±1,77 і 16,64±0,55 пг/мл), проте на 14 день лікування помітно знизився (13,43±1,56 пг/мл), що свідчить про певну тенденцію (t=1,94) і залишався низьким також і через 3 місяці від початку лікування (14,32±1,7 пг/мл).

На наш погляд, заслуговує уваги динаміка співвідношення INF-γ : IL-4, що дозволяє з’ясувати характер імунної відповіді з огляду на те, що названі цитокіни є маркерами Th1 та Th2 типів імунної відповіді. Так у хворих на ЛБ без ознак дисемінації (2-а група) спостерігалося зниження співвідношення INF-γ : IL-4 з 1,69 (до лікування) до 0,62 (на 14 день лікування), в той час, коли в групі порівняння це співвідношення було 1,31. У 3-й групі спостерігалася зовсім інша динаміка співвідношення INF-γ : IL-4 , а саме зростання від 1,27 до 2,08. Отримані дані свідчать, що у хворих з циклічним перебігом ЛБ без ознак дисемінації в ході одужання спостерігається Th2 тип імунної відповіді з домінування реакцій гуморального типу. Можна думати, що таке зрушення типу імунної відповіді, що проявляється достатнім синтезом протибореліозних антитіл, призводить до більш повної елімінації збудника і сприяє репаративним процесам. Важливим є динамічне спостереження за цим індексом, бо тривала активація IL-4 може створювати умови для розвитку гіперсенситивних реагінових ускладнень, а зниження рівня INF-γ у віддалений період створює фактори ризику формування імунодефіцитних порушень, як це було встановлено при дослідженні хворих на туберкульоз та інші мікобактеріози [6].

У хворих з ознаками дисемінації ЛБ (3-а група) зростання співвідношення INF-γ : IL-4 свідчить про домінування у цієї категорії хворих реакцій клітинного імунітету (Th1 тип імунної відповіді). Не виключено, що пролонгація реакцій клітинного імунітету супроводжує прогредієнтний перебіг ЛБ і свідчить про несприятливий перебіг хвороби із схильністю до хронізації. На користь цього твердження свідчить виявлення домінування реакцій клітинного імунітету і високий ризик формування автоімуноагресивних процесів у хворих на хронічний ЛБ з проявами автоімунозапальних уражень нервової системи, органу зору, а також сполучної тканини з розвитком тяжких автоімунних пошкоджень суглобів [5; 12] .

Висновки

1. Циклічний перебіг еритемних форм Лайм-бореліозу без ознак дисемінації супроводжується зниженням співвідношення INF-γ : IL-4 сироватки крові з 1,69 (до лікування) до 0,62 (на 14 день лікування), що свідчить про домінуванням реакцій гуморального імунітету (Th2 тип імунної відповіді).
2. У хворих на еритемні форми Лайм-бореліозу з ознаками органних уражень ранньої фази хвороби спостерігається зростання співвідношення INF-γ : IL- 4 з 1,27 (до лікування) до 2,08 (на 14 день лікування), що є відображенням домінування Th1 типу імунної відповіді і може свідчити про тенденцію до хронізації інфекційного процесу.
3. Характер імунної відповіді при Лайм-бореліозі необхідно враховувати при виборі тактики лікування хворих і наступній диспансеризації.

Використана література

1. Зінчук О.М. Виявлення Лайм-бореліозу серед хворих на реактивний артрит // Інфекційні хвороби. 2008. – № 2. – С. 28–31.
2. Зінчук О.М. Особливості клінічних проявів та діагностики дисемінованих форм Лайм-бореліозу // Практична медицина. – 2008. – № 2. – С.204–209.
3. Малый В.П., Кратенко И.С. Системный клещевой боррелиоз. – 2006. – 128 с.
4. Симакова А.И., Мандракова Н.В., Маркелова Е.Б., Иванис В.А. Цитокиновый профиль у больных с иксодовым клещевым боррелиозом // Цитокины и воспаление. – 2004. – Т. 3. – № 4. – С. 21–23.
5. Федоров У.С., Барскова В.Г., Ананьева Л.П. а др. Механизмы регуляции воспаления и иммунитета в патогенезе болезни Лайма // Клиническая медицина. – 1999. – № 6. – С. 14–19.
6. Якобисяк М. Імунологія / Переклад з польської за редакцією проф. В.В. Чоп’як. – Вінниця: Нова книга, 2004. – 672 с.
7. Glickstein L., Moore B., Bledsoeet T. et al. Inflammatory cytokine production predominates in early Lyme disease in patients with erythema migrans // Infect. Immun. – 2003. – V. 71. – P. 6051–6053.
8. Kondrusik M., Swierzbinska R., Zajkowska J.M. et al. Effect of antibiotic therapy on levels of proinflammatory cytokines: interleukin IL-1, IL-6 and tumor necrosis factor TNF-alpha in serum of patients with Lyme borreliosis //Wiad Lek. – 2002. – V. 55, N 5–6. – P. 276–281.
9. Melski J.W. Lyme borreliosis // Semin. Cutan. Med. Surg. – 2000. – V. 19, N 1. – P. 10–18.
10. Steere A.C. Lyme Disease // N. Engl. J. Med – 2001. – V. 345. – P. 115–125.
11. Vaz A., Glickstein L., Field J. et al. Cellular and Humoral Immune Responses to Borrelia burgdorferi Antigens in Patients with Culture-Positive Early Lyme Disease // Infect Immun. – 2001. – V. 69, N 12. – P. 7437–7444.
12. Zajkowska J.M., Swierzbinska R., Pancewicz S.A. et al Concentration of soluble CD4, CD8, CD25 receptors as well IFN-gamma and IL-4 released by lymphocyte of chronic Lyme patients cultured with 3 genotypes of Borrelia burgdorferi. – 2004. V. 16, N 95. P. 447–450.

---

Резюме

ОСОБЛИВОСТІ ЦИТОКІНОВОЇ РЕГУЛЯЦІЇ В ХВОРИХ НА ЕРИТЕМНІ ФОРМИ ЛАЙМ-БОРЕЛІОЗУ
Зінчук О.М., Чоп’як В.В., Вальчук І.В.

Робота присвячена дослідженню характеру цитокінової регуляції та типу імунної відповіді при еритемних формах Лайм-бореліозу шляхом визначення рівня IFN-γ та IL-4 в сироватці крові. Встановлено, що перебіг еритемних форм Лайм-бореліозу без ознак дисемінації супроводжується зниженням співвідношення INF-γ : IL-4 сироватки крові в динаміці хвороби, що свідчить про домінуванням реакцій гуморального імунітету (Th2 тип імунної відповіді). У хворих на еритемні форми Лайм-бореліозу з ознаками органних уражень ранньої фази хвороби спостерігається зростання співвідношення INF-γ : IL- 4, що є відображенням домінування Th1 типу імунної відповіді і може свідчити про тенденцію до хронізації інфекційного процесу. Характер імунної відповіді при Лайм-бореліозі необхідно враховувати при виборі тактики лікування хворих і наступній диспансеризації.

Ключові слова: бореліоз, хвороба Лайма, кліщі, еритема, артрит, нервова система, запалення, цитокіни.

Резюме

ОСОБЕННОСТИ ЦИТОКИНОВОЙ РЕГУЛЯЦИИ У БОЛЬНЫХ ЭРИТЕМНЫМИ ФОРМАМИ ЛАЙМ-БОРРЕЛИОЗА
Зинчук А.Н., Чопяк В.В., Вальчук И.В.

Работа посвящена исследованию характера цитокиновой регуляции и типа иммунного ответа при эритемных формах Лайм-боррелиоза путем определения уровня IFN-γ и IL-4 в сыворотке крови. Установлено, что течение эритемных форм Лайм-боррелиоза без признаков дисеминации сопровождается снижением соотношения INF-γ : IL-4 сыворотки крови в динамике болезни, которое свидетельствует о доминировании реакций гуморального иммунитета (Th2 тип иммунного ответа). У больных эритемными формами Лайм-боррелиоза с признаками органных осложнений ранней фазы болезни наблюдается возрастание соотношения INF-γ : IL- 4, что является отображением доминирования Th1 типа иммунного ответа и может свидетельствовать о тенденции к хронизации инфекционного процесса. Характер иммунного ответа при Лайм-боррелиозе необходимо учитывать при выборе тактики лечение больных и последующей диспансеризации.

Ключевые слова: боррелиоз, болезнь Лайма, клещи, эритема, артрит, нервная система, воспаление, цитокини.

Summary

PECULIARITIES OF CYTOKINE REGULATION IN PATIENTS WITH ERYTHEMATOUS FORMS OF LYME-BORRELIOSIS
Zinchuk A.N., Chopyak V.V., Valchuk I.V.

The aim of this research to study the type of cytokine regulation and immune response in erythematous forms of Lyme-borreliosis by determination of IFN-γ-level and IL-4-level in blood. It was established that clinical course of erythematous forms of Lyme-borreliosis without signs of dissemination is characterized by a decrease of ratio INF-γ : IL-4 figures, that is indicative of the prevalence of humoral immunity (Th2 type of immune response). Increased ratio INF-γ : IL-4 in patients with the sings of organ’s involvement in the early stage of disease in attributed to the prevalence of Th1 type immune response and can be considered as a tendency to chronization of infection/ The type of immune response in Lyme-borreliosis should be taken into account when making a treatment choice and for following outpatient control

Keywords: borreliosis, Lyme disease, tickborne, erythema, arthritis, nervous system, inflammation, cytokines.