Клиническое значение циркулирующих иммунных комплексов и компонентов системы комплемента крови при вирусных менингитах у детей

Резюме
Введение. Нейроинфекции являются одной из глобальных медико-социальных проблем педиатрии, обусловленной высоким уровнем заболеваемости и неврологических осложнений, влияющих на дальнейшее развитие ребенка.
Цель работы. Установить клиническое значение концентрации циркулирующих иммунных комплексов и С3а, С4, С1inh-компонентов системы комплемента крови при вирусных менингитах у детей.
Материалы и методы. Исследование проведено у 115 детей 2-14 лет с вирусными менингитами различной этиологии (энтеровирусной – 40, арбовирусной – 39, паротитной – 36). У 78 (68%) пациентов вирусный менингит протекал в среднетяжелой форме. Этиология менингита устанавливалась методами полимеразной цепной реакции и/или иммуноферментного анализа цереб-роспинальной жидкости и/или крови. В качестве основных целевых лабораторных показателей определяли концентрацию компонентов комплемента: C1inh, C4, C3a в плазме крови методом иммуноферментного анализа с использованием наборов реактивов «ИФА-Clinh», «ИФА-С4», «ИФА-С3а». Определение циркулирующих иммунных комплексов в сыворотке крови проводилось путем реакции иммунопреципитации с использованием полиэтиленгликоля-6000 в концентрациях 3% и 4%.

Широкая распространенность и многочисленные вспышки нейроинфекций, вызываемых различными вирусами, позволяют рассматривать эту патологию как одну из приоритетных для изучения в современном здравоохранении [1, 2]. Вирусные менингиты (ВМ), за исключением герпесвирусных, редко приводят к неблагоприятным исходам и по сравнению с бактериальными менингитами характеризуются более доброкачественным течением, но по частоте встречаемости среди инфекционных заболеваний центральной нервной системы занимают первое место [3, 4]. Большое разнообразие вирусов, способных проникать через гематоэнцефалический барьер и в зависимости от своих свойств поражать различные структуры головного мозга, ��буславливает полиморфизм клинической симптоматики и сложность ранней диагностики этих заболеваний [5, 6]. Решающее значение в диагностике ВМ имеют изменения в цереброспинальной жидкости (ЦСЖ) [7, 8]. Тяжелые формы ВМ могут сопровождаться развитием неотложных состояний, угрожающих жизни больного [9].

Для оценки прогнозирования течения и исходов ВМ у детей предлагаются различные методы исследования: определение концентрации белков острой фазы воспаления, интерлейкинов в ЦСЖ и крови, микробицидной системы нейтрофилов (катионных белков, миелопероксидазы) и др. [10-12]. На сегодняшний день ни один из предлагаемых методов исследования в отношении прогнозирования течения и исходов нейроинфекций у детей не рассматривается в качестве 100%-го теста. Определение новых лабораторных методов исследования при различных вариантах течения ВМ у детей может способствовать совершенствованию диагностики, прогнозирования течения и исходов болезни, своевременной коррекции лечения и уменьшению частоты последствий перенесенного заболевания.

В развитии воспаления и регуляции иммунного ответа при инфекционных заболеваниях у детей большое значение имеет величина концентрации циркулирующих иммунных комплексов (ЦИК) и компонентов системы комплемента. Образование ЦИК является ответной реакцией иммунной системы на чужеродные антигены (бактерии, вирусы и др.). Патогенность ЦИК может обуславливаться их размером, скоростью образования и выведения, способностью связывать белки комплемента и другими факторами. Повышение уровня ЦИК в крови происходит при нарушении их элиминации, увеличении количества поступающих в макроорганизм чужеродных антигенов и позволяет оценивать выраженность воспалительного процесса [13-15].

Под действием С3а-компонента комплемента повышается проницаемость сосудистой стенки с последующей миграцией лейкоцитов в очаг воспаления и их дегрануляцией, что приводит к высвобождению биологически активных веществ, избыток которых может приводить к дополнительному повреждению тканей. Взаимодействие компонентов комплемента с комплексом «антиген – антитело» обеспечивается С4-компонентом классического пути активации комплемента, имеющим большое значение в развитии аутоиммунных заболеваний. С1inh является острофазовым белком, ингибирующим систему комплемента от самопроизвольной активации [16, 17]. Комплексное исследование концентрации ЦИК и компонентов системы комплемента, учитывая их участие в реализации воспалительного процесса, позволяет оценивать его выраженность, степень тяжести, прогнозировать характер течения болезни.

Целью данного исследования было установить клиническое значение концентрации ЦИК и С3а, С4, С1inh-компонентов системы комплемента крови при вирусных менингитах у детей.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследование проведено при участии 115 детей от 2 до 14 лет с ВМ различной этиологии (энтеровирусной – 40, арбовирус-ной – 39, паротитной – 36). У 78 (68%) из них ВМ протекал в среднетяжелой форме. Распределение пациентов по степени тяжести проводили с учетом оценки наличия и выраженности симптомов интоксикации, общемозговой симптоматики, менингеального синдрома, судорог, нарушений сознания, изменений ЦСЖ. Критерием острого течения ВМ являлась санация ЦСЖ в срок до 4 недель, затяжного течения – до 6 недель и более от начала болезни. Этиология менингита устанавливалась методами полимеразной цепной реакции и/или иммуноферментного анализа (ИФА) ЦСЖ и/или крови. В качестве основных целевых лабораторных показателей исследования определяли концентрацию компонентов комплемента C1inh, C4, C3a в плазме крови методом ИФА с использованием наборов реактивов «ИФА-Clinh», «ИФА-С4», «ИФА-С3а», предназначенных для количественного определения компонентов комплемента человека. Определение ЦИК в сыворотке крови проводилось с помощью реакции иммунопреципитации с использованием полиэтиленгликоля-6000 (ПЭГ) в концентрации 3% и 4%. Содержание ЦИК в преципитате с 4%-м ПЭГ оценивали как общее количество ЦИК; а с 3%-м ПЭГ – как высокомолекулярные ЦИК; разницу между этими показателями считали низкомолекулярными ЦИК [18].

От родителей обследуемых детей до включения в исследование было получено письменное добровольное информированное согласие на проведение обследования и использование полученных результатов с научной целью.

Проведенные исследования выполнялись в соответствии с принципами Хельсинкской декларации, разработанной Всемирной медицинской ассоциацией (2013). Протокол исследования был одобрен Региональным независимым этическим комитетом ФГБОУ ВО «Астраханский ГМУ Минздрава России» (протокол № 7 от 11.12.2012 г.).

СТАТИСТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ

Статистическая обработка полученных данных проводилась с использованием компьютерных программ Statistica 7.0 (StatSoft, США) for Windows, MSExcel (Microsoft, США). Количественные данные имели нормальное распределение, а также имелось равенство генеральных дисперсий. Проверка исследуемых совокупностей на нормальность распределения осуществлялась при помощи критерия Колмогорова – Смирнова. Показатели представлены с указанием среднего арифметического значения, стандартной ошибки средней. Статистическая значимость различий определялась по t-критерию Стьюдента. Качественные показатели оценивались с помощью критерия хи-квадрат. Различия считались статистически значимыми при p ≤ 0,05

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В возрастной структуре больных, вошедших в исследование, преобладали дети до 7 лет (65%). Группу контроля составили 30 детей, не болевших инфекционными заболеваниями в течение последних трех недель. Статистически значимые различия по возрасту и полу у больных среднетяжелыми и тяжелыми формами ВМ и детей из группы контроля отсутствовали (табл. 1).

У всех больных ВМ установлено наличие лихорадки. При менингитах средней тяжести повышение температуры тела находилось в интервале от 37,5 до 39 °С, а при тяжелых формах было более 39 °С при средней продолжительности лихорадки 4,2 ± 0,5 дня и 6,3 ± 0,6 дней соответственно.

Интенсивная головная боль характерна для больных с тяжелыми формами ВМ (93%) по сравнению с менингитами средней тяжести (12%) при p < 0,001.

Рвота отмечалась у 71% больных среднетяжелыми формами и у 100% тяжелыми (p = 0,0298).

Наличие менингеального синдрома установлено у 72% и 98% больных в зависимости от степени тяжести менингита (p = 0,0397). Судороги более характерны для тяжелых форм менингита (33%). При среднетяжелых формах они отмечались у 7% пациентов. Воспалительные изменения ЦСЖ характеризовались цитозом от 195,6 ± 60,9 до 470,75 ± 90,6 клетки в 1 мкл нейтрофильно-лимфоцитарного характера (3-4 день от начала заболевания) с последующей сменой на лимфоцитарный.

У детей с ВМ установлено повышение концентрации ЦИК в зависимости от периода и степени тяжести болезни. Так, в остром периоде тяжелых форм ВМ общий пул ЦИК повышался до 14,7 ± 1,2, высокомолекулярных – до 13,1 ± 1,1, низкомолекулярных – до 1,6 ± 0,3 ЕД/мл, что выше показателей среднетяжелых форм ВМ в 2 раза и в 3-8 раз превышает показатели группы контроля.

Коэффициент соотношения высокомолекулярных ЦИК с низкомолекулярными был выше показателя группы контроля при тяжелых формах в 2,3, а при среднетяжелых – в 1,8 раза (табл. 2). В период реконвалесценции детей с тяжелыми формами ВМ общее количество ЦИК снижалось до 8,1 ± 0,8, а при среднетяжелых формах – до 5,1 ± 0,56 ЕД/мл, оставаясь выше показателя группы контроля в 2,9 и 1,8 раза соответственно. Коэффициент соотношения высоко- и низкомолекулярных ЦИК возрастал до 11,6, превышая показатель среднетяжелых форм в 2,8 раза, а группы контроля – в 3,3 раза (табл. 2).

Сохранение повышенных показателей ЦИК в период реконвалесценции может являться следствием активной выработки антител и низкой активности макрофагов, принимающих участие в элиминации возбудителя [13, 14].

В остром периоде тяжелых форм ВМ уровень С3а-фракции комплемента повышался у 94% пациентов до 348,7 ± 65,4 мкг/мл, С4 – до 319,9 ± 56,4 мкг/мл у 89%, что выше показателей группы контроля в 3,6 и 1,2 раза соответственно. Повышение С3а-компонента комплемента у больных ВМ может обуславливаться его выходом в кровь в результате активации С3 и связывания его с рецептором С3аR, что в конечном итоге приводит к значительному поступлению в кровь провоспалительных цитокинов. Повышение концентрации фракции С1inh достигало максимальной величины 405,2 ± 52,9 мкг/мл у 83% пациентов при показателе группы контроля – 214,9 ± 38,2 мкм/мл (р < 0,010), что может быть связано с активацией классического (антителозависимого) или альтернативного пути.

В период реконвалесценции пациентов с тяжелыми формами ВМ показатель С3а уменьшался с 348,7 до 319,3 нг/мл, С4 – с 319,9 до 289,6 мкг/мл, С1inh – с 405,2 до 354,6 мкг/мл по сравнению с показателями острого периода, оставаясь выше показателя группы контроля (табл. 3).

У больных ВМ средней тяжести в остром периоде болезни показатель С3а превышал показатель группы контроля в 3 раза, С4 – в 1,1, С1inh – в 1,8 раза. В период реконвалесценции показатели С3а и С1inh увеличивались, а С4 уменьшались по сравнению с показателями острого периода, но не имели с ними статистически значимых различий (табл. 3).

У больных с затяжным течением ВМ в период реконвалесценции показатель Сinh был 478,2 ± 84,9 мкг/мл, С4 – 231,5 ± 28,9 мкг/мл, С3а – 229,7 ± 44,6 мкг/мл. Показатели фракции С1inh системы комплемента – 478,2 ± 84,9 мкг/мл и ЦИК – 2,7 ± 0,5 ЕД/мл имели прямую корреляционную связь с затяжным течением ВМ (r = 0,605; p = 0,0415).

Таким образом, проведенный анализ полученных результатов исследования концентрации ЦИК и фракций системы комплемента С3а, С4, С1inh у больных ВМ детей свидетельствует о повышении уровня исследуемых показателей в зависимости от степени тяжести, периода и течения болезни. Установленный в ходе исследования дисбаланс компонентов системы комплемента (С3а, С4, С1inh) способствует избыточному их поступлению в кровь, а связывание фракции С3а с рецепторами на поверхности макрофагов и нейтрофилов активирует выработку и секрецию провоспалительных цитокинов, что усиливает выраженность воспалительного процесса в очаге поражения [19-21].

Уменьшение показателя С4 при затяжном течении ВМ по сравнению с показателем группы контроля может обуславливаться повышенным потреблением компонентов комплемента в связи с активацией системы, инициируемой антирецепторными аутоантителами, через С1q-рецепторы на мембране тучных клеток, что не являлось следствием общего дефицита С4 компонента системы комплемента, а могло обуславливаться следствием полиморфизма (С4А или С4В) [21] или носило транзиторный характер.

Повышение концентрации ЦИК и компонентов системы комплемента в остром периоде ВМ у детей отражает выраженность воспаления, определяет степень тяжести и возможное течение менингита. Нормализации концентрации всех групп ЦИК и компонентов комплемента в период реконвалесценции при отсутствии клинических симптомов менингита и полной санации ЦСЖ не происходило, что может обуславливаться рядом факторов: сохраняющимися изменениями в очаге воспаления, стимуляцией фагоцитоза, гуморального иммунитета и возможностью формирования гиперчувствительности замедленного типа, что в конечном результате может пролонгировать продолжительность болезни и определять последствия перенесенного заболевания.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Полученные в ходе научной работы и проведенного анализа результаты исследования ЦИК и С3а, С4, С1inh-компонентов системы комплемента при ВМ у детей установили особенности их активации в зависимости от степени тяжести, периода, течения болезни и свидетельствуют об их участии в развитии и поддержании воспалительного процесса, а показатели их концентрации могут являться критериями активности процесса и эффективности проводимой терапии.

Вклад авторов.
Авторы декларируют соответствие своего авторства международным критериям ICMJE. Все авторы в равной степени участвовали в подготовке публикации: разработка концепции статьи, получение и анализ физических данных, написание и редактирование текста статьи, проверка и утверждение текста статьи.
Authors’ contribution.
The authors declare that their authorship meets the international criteria of the ICMJE. All the authors equally participated in the preparation of the publication: the development of the concept of the article, obtaining and analyzing physical data, writing and editing the text of the article, checking and approving the text of the work.

Литература/References

1. Лобзин Ю. В., Рычкова С. В., Усков А. Н., Скрипченко Н. В., Федоров В. В. Современные тенденции инфекционной заболеваемости у детей в Российской Федерации. Кубанский научный медицинский вестник. 2020; 27 (4): 119-133. [Lobzin Yu. V., Rychkova S. V., Uskov A. N., Skripchenko N. V., Fedorov V. V. Current trends in infectious morbidity in children in the Russian Federation. Kubanskij nauchnyj medicinskij vestnik. 2020; 27 (4): 119-133. (In Russ.)].
2. Majer A., McGreevy T. F. Molecular Pathogenicity of Enteroviruses Causing Neurological Disease. Booth Frontiers in Microbiology. 2020; 11: 540.
3. Романенкова Н. И., Голицина Н., Бичурина М. А. и др. Заболеваемость энтеровирусной инфекцией и особенности циркуляции энтеровирусов на некоторых территориях России в 2017 году. Журнал инфектологии. 2018; 10 (4): 124-133. [Romanenkova N. I., Golicina N., Bichurina M. A., et al. The incidence of enterovirus infection and the features of the circulation of enteroviruses in some territories of Russia in 2017. Zhurnal infektologii. 2018; 10 (4):124-133. (In Russ.)].
4. Морозова Е. А., Ертахова М. Л. Исходы нейроинфекций и их предикторы. Русский журнал детской неврологии. 2020; 15 (3-4): 55-64. [Morozova E. A., Ertahova M. L. Outcomes of neuroinfections and their predictors. Russkij zhurnal detskoj nevrologii. 2020; 15 (3-4): 55-64. (In Russ.)].
5. Соколова В. И., Сычев Д. А., Васильева Е. И., Середкин Е. П. Менингит: трудности диагностики, клиника, лечение. Антибиотики и химиотерапия. 2019; 9-10 (64): 26-32. [Sokolova V. I., Sychev D. A., Vasil'eva E. I., Seredkin E. P. Meningitis: diagnostic difficulties, clinic, treatment. Antibiotiki i himioterapiya. 2019; 9-10 (64): 26-32. (In Russ.)].
6. Гуссоева И. Г., Албегова Б. З., Алагова М. В., Кокоева З. Р. Эпидемиологические особенности и клинико-лабораторные проявления серозных менингитов энтеровирусной этиологии. Материалы XIX Конгресса детских инфекционистов России. М., 2020. С. 46-47. [Gussoeva I. G., Albegova B. Z., Alagova M. V., Kokoeva Z. R. Epidemiological features and clinical and laboratory manifestations of serous meningitis of enteroviral etiology. Materialy XIX Kongressa detskih infekcionistov Rossii. Moskva, 2020. Р. 46-47. (In Russ.)].
7. Ellul M., Solomon T. Acute encephalitis – diagnosis and management. Clinical Medicine Journal (London). 2018; 2 (18): 155-159.
8. Chen B. S., Lee H. C., Lee K. M., et al. Enterovirus and Encephalitis. Frontiers in Microbiology. 2020; 11: 261.
9. Скрипченко Н. В., Вильниц А. А., Егорова Е. С., Скрипченко Е. Ю. Неотложные состояния при нейроинфекциях у детей. Росс. педиатрический журнал. 2022; 1 (3): 287. [Skripchenko N. V., Vil'nic A. A., Egorova E. S., Skripchenko E. Yu. Emergency conditions in neuroinfections in children. Ross. pediatricheskij zhurnal. 2022; 1 (3): 287. (In Russ.)].
10. Молочный В. П., Протасеня И. И., Солодовников О. Н. Микробицидная активность нейтрофильных лейкоцитов в крови и цереброспинальной жидкости детей, больных энтеровирусным менингитом. Дальневосточный журнал инфекционной патологии. 2015; 28: 34-37. [Molochnyj V. P., Protasenya I. I., Solodovnikov O. N. Microbicidal activity of neutrophil leukocytes in the blood and cerebrospinal fluid of children with enterovirus meningitis. Dal'nevostochnyj zhurnal infekcionnoj patologii. 2015; 28: 34-37. (In Russ.)]
11. Кимирилова О. Г., Харченко Г. А. Клиническое значение определения уровня иммунохимических маркеров воспаления в сыворотке крови при вирусных менингитах у детей. Росс. вестн. перинатол. и педиатрии. 2020; 6 (65): 50-56. [Kimirilova O. G., Harchenko G. A. Clinical significance of determining the level of immunochemical markers of inflammation in blood serum in viral meningitis in children. Ross. vestn. perinatol. i pediatrii. 2020; 6 (65): 50-56. (In Russ.)]
12. Алексеева Л. А., Железникова Г. Ф., Горелик Е. Ю., Скрипченко Н. В. Цитокины и нейроспецифические белки при вирусных энцефалитах и судорожном синдроме у детей. Инфекции и иммунитет. 2021; 1 (3): 443-446. [Alekseeva L. A., Zheleznikova G. F., Gorelik E. Yu., Skripchenko N. V. Cytokines and neurospecific proteins in viral encephalitis and convulsive syndrome in children. Infekcii i immunitet. 2021; 1 (3): 443-446. (In Russ.)]
13. Королевская Л. Б., Сайдакова Е. В., Шмагель К. В., Шмагель Н. Г. Иммунные комплексы и их роль в активации иммунитета при ВИЧ-инфекции. Тихоокеанский медицинский журнал. 2018; 4: 41-44. [Korolevskaya L. B., Sajdakova E. V., SHmagel' K. V., SHmagel' N. G. Immune complexes and their role in the activation of immunity in HIV infection. Tihookeanskij medicinskij zhurnal. 2018; 4: 41-44. (In Russ.)].
14. Wener M. H. Tests for circulating immune complexes. Methods Mol. Biol. 2014; 1134: 47-57.
15. Лесник Э. В., Гинда С. С. ЦИК как биомаркер эндогеннной интоксикации при туберкулезе легких. Инфекция и иммунитет. 2022; 3 (12): 486-494. [Lesnik E. V., Ginda S. S. CEC as a biomarker of endogenous intoxication in pulmonary tuberculosis. Infekciya i immunitet. 2022; 3 (12): 486-494. (In Russ.)].
16. Bayly-Jones С., Bubeck D., Dunstone М. А. The mystery behind membrane insertion: A review of the complement membrane attack complex. Philos. Trans. R. Soc. BBiol. Sci. 2017; 372: 1726.
17. Умнякова Е. С. Модуляция системы комплемента антимикробными пептидами. Автореф…к.м.н. М., 2018 -24с. [Umnyakova E. S. Modulation of the complement system by antimicrobial peptides. Avtoref…k.m.n. Moskva, 2018. 24 s. (In Russ.)]
18. Королевская Л. Б., Шмагель К. В. Определение размеров иммунных комплексов методом спектротурбидинметрии. Российский аллергологический журнал. 2010; 1 (1): 87-88. [Korolevskaya L. B., Shmagel' K. V. Determination of the size of immune complexes by spectroturbidinmetry. Rossijskij allergologicheskij zhurnal. 2010; 1 (1): 87-88. (In Russ.)]
19. Crnogorac M., Horvatic I., Kacinari P., et al. Serum C3 complement levels in ANCA associated vasculitis at diagnosis is a predictor of patient and renal out-come. J. Nephrol. 2018; 2 (31): 257-262.
20. Берлов М. Н., Умникова Е. С., Кокряков В. Н. Белки и пептиды нейтрофилов в регуляции комплемента. Патогенез. 2017; 1 (15): 19-23. [Berlov M. N., Umnyakova E. S., Kokryakov V. N. Neutrophil proteins and peptides in complement regulation. Patogenez. 2017; 1 (15): 19-23. (In Russ.)]
21. Khan M. A., Assiri A. M., Broering D. C. Complement mediators: Key regulators of airway tissue remodeling in asthma. J. Transl. Med. 2015; 1 (13): 1-9.

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Астраханский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения Российской Федерации; 414000, Россия, Астрахань, ул. Бакинская, 121

Сведения об авторах:

Харченко Геннадий Андреевич, д.м.н., профессор, заведующий кафедрой детских инфекций Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования Астраханский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения Российской Федерации; 414000, Россия, Астрахань, ул. Бакинская, 121; Xarchenkoga@mail.ru

Кимирилова Ольга Геннадьевна, к.м.н., доцент кафедры детских инфекций Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования Астраханский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения Российской Федерации; 414000, Россия, Астрахань, ул. Бакинская, 121; 0lgakim@mail.ru

Information about the authors:

Gennady A. Kharchenko, Dr. of Sci. (Med.), Professor, Head of the Department of Pediatric Infections at the Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education Astrakhan State Medical University of the Ministry of Health of the Russian Federation; 121 Bakinskaya str., Astrakhan, 414000, Russia;

Olga G. Kimirilova, Cand. of Sci. (Med.), Associate Professor of the Department of Pediatric Infections at the Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education Astrakhan State Medical University of the Ministry of Health of the Russian Federation; 121 Bakinskaya str., Astrakhan, 414000, Russia; 0lgakim@mail.ru

Клиническое значение циркулирующих иммунных комплексов и компонентов системы комплемента крови при вирусных менингитах у детей/ Г. А. Харченко, О. Г. Кимирилова
Для цитирования: Харченко Г. А., Кимирилова О. Г. Клиническое значение циркулирующих иммунных комплексов и компонентов системы комплемента крови при вирусных менингитах у детей. Лечащий Врач. 2024; 1 (27): 16-20. https://doi.org/10.51793/OS.2024.27.1.002
Теги: нейроинфекции, педиатрия, эффективность терапии