Внимание! Статья адресована врачам-специалистам

Safarova I.А., Gaziev A.Y.

Azerbaijan Medical University, Baku

The role of pro- and anti-inflammatory cytokines as well as endogenous antimicrobial peptides in the pathogenesis of cervical disease

Резюме. Представлены результаты исследования, проведенного с целью сравнительного изучения роли цитокинов и некоторых антимикробных пептидов у больных заболеваниями шейки матки. Исследованы венозная кровь 25 больных с лейкоплакией шейки матки, 53 больных раком шейки матки. У всех пациентов определяли концентрацию ИЛ-2, ИЛ-6, ИЛ-10, ФНО-альфа, эндотоксина и лактоферрина в сыворотке крови иммуноферментным методом с помощью реактивных наборов VectorBest (Россия). Выявлено достоверное увеличение содержания ИЛ-2, ИЛ-6, ФНО-? в сыворотке крови у больных раком шейки матки на 3,8 раза, на 2,2 раза и 3,8 раза соответственно по сравнению с показателями у больных лейкоплакией шейки матки. Также у всех пациенток обнаружено повышение содержания эндотоксина и лактоферрина на 3,1 и 2,3 раза соответственно по сравнению с данными контрольной группы. Таким образом, как видно из полученных результатов, взаимосвязь между секрецией цитокинов и АМП играет огромную роль в патогенезе рака шейки матки.

Ключевые слова: цитокины, антимикробные пептиды, заболевания шейки матки.

Медицинские новости. – 2018. – №5. – С. 74–76.

Summary. The article presents the results of a study of the role of cytokines and some antimicrobial peptides in patients with cervical diseases conducted for the purpose of comparative study. The venous blood of 25 patients with cervical leukoplakia, 53 patients with cervical cancer was studied. In all patients, the concentration of IL-2, IL-6, IL-10, TNF -?, endotoxin and lactoferrin was determined in the serum by an enzyme immunoassay using the VectorBest reactive kits (Russia). A significant increase in the content of IL-2, IL-6, TNF -альфа in the blood serum in patients with cervical cancer by 3,8 times, by 2,2 times and 3,8 times respectively, compared with patients with cervical leukoplakia. Also, in all patients, an increase in the endotoxin and lactoferrin content was found by 3,1 times and 2,3 times, respectively, compared with the control group . Thus, as can be seen from the obtained results, the relationship between the secretion of cytokines and AMP plays a huge role in the pathogenesis of cervical cancer.

Keywords: cytokines, antimicrobial peptides, cervical disease.

Meditsinskie novosti. – 2018. – N5. – P. 74–76.

В настоящее время изучение патогенеза рака шейки матки (РШМ) является актуальными вопросом онкогинекологии, так как, несмотря на современные методы диагностики и эффективность применяемых методов лечения, отмечается существенный рост показателей запущенных форм РШМ. Согласно статистике ежегодно регистрируется примерно 500 000 новых случаев, что соответствует 14–16 на 100 000 населения. В структуре заболеваемости злокачественными опухолями в Азербайджане РШМ среди женщин составляет 7,6%, занимая 3-е место после рака молочной железы и желудка; интенсивный и стандартизованный показатель заболеваемости составили соответственно 4,73 и 5,47 на 100 000 населения. К сожалению, очень часто заболевание диагностируется на поздних стадиях (30–40%), а шансы на выздоровление этих больных уменьшаются. Заболевание в большинстве случаев отмечается у женщин старше 45–50 лет, но в последнее время РШМ встречается и в более молодом возрасте. Несмотря на успехи в изучении механизмов развития РШМ, проблема эффективного лечения и ранняя диагностика этой патологии на стадии доклинических проявлений остается не полностью решенным вопросом современной онкологии. Ранняя диагностика предраковых заболеваний шейки матки имеет важное значение для предотвращения РШМ. Лейкоплакия относится к предраковым заболеваниям и составляет 6% от всей патологии шейки матки [1, 2]. У больных лейкоплакией шейки матки (ЛШМ) нарушение процессов пролиферации эпителия может привести к развитию дисплазии и атипии клеток. Вышеизложенные факты обусловливают целесообразность совершенствования традиционных методов диагностики ЛШМ и РШМ [2, 3].

Важную роль в патогенезе РШМ играют иммунные механизмы противоопухолевой защиты. Изменения эпителия шейки матки сопровождаются рядом нарушений в иммунном статусе организма. Особое значение в реализации противоопухолевого иммунитета в настоящее время уделяется цитокинам и антимикробным пептидам (АМП) – биологически активным веществам, продуцируемым иммунокомпетентными клетками [4–6]. Имеются данные о взаимосвязи между цитокиновой системой и АМП. Существуют данные, указывающие на возможное участие АМП нейтрофильных гранулоцитов в регуляции синтеза и процессинга провоспалительных цитокинов [6, 7]. Изучение цитокинового и иммунного статуса позволит разработать дополнительные патогенетически обоснованные критерии диагностики на начальных и метастатических стадиях распространения опухолевого процесса.

Целью данной работы было сравнительное изучение уровня АМП (лактоферрина и эндотоксина) и некоторых цитокинов (интерлейкина (ИЛ-2, ИЛ-6, ИЛ-10), фактора некроза опухоли-??(ФНО-?)) в плазме крови у больных РШМ и ЛШМ.

Материалы и методы

Проведена сравнительная оценка показателей цитокинового статуса и антимикробных пептидов у пациентов с РШМ, находившихся на лечении в онкологической клинике Азербайджанского медицинского университета. Основную группу составили 53 больных РШМ (средний возраст – 50,3±1,3 года). В группу сравнения вошли 25 женщин с ЛШМ (средний возраст – 42,4±2,4 года). Контрольную группу составили 12 практически здоровых женщин (средний возраст – 36,9±2,9 года).

У 7 (28,0%) больных выявлена простая форма ЛШМ, у 13 (52,0%) – пролиферативная, а у 5 (20,0%) – атипичная. Среди больных РШМ у 2 (3,8%) выявлен плоскоклеточный тип, у 43 (81,11%) – плоскоклеточный ороговевающий тип, у 6 (11,9%) – аденокарцинома, а у 2 (3,8%) – другие типы. Кроме этого, пациентки с РШМ по степени дифференцировки разделены на следующие группы: у 1 (1,9%) больной – высокодифференцированный тип, у 9 (17,0%) – средний дифференцированный тип, у 42 (79,2%) – низкодифференцированный тип и у 1 (1,9%) – недифференцированный тип.

У 19 (76%) пациенток с ЛШМ не было жалоб на боли, а 6 женщин с ЛШМ жаловались на умеренные боли в области таза. У 35 (66%) больных с РШМ болевой синдром не наблюдался, а 18 (34,0%) пациенток жаловались на постоянные боли. Умеренное кровотечение отмечали 2 (8%) обследованных, в то время как у 23 (92%) женщин с ЛШМ кровотечения не было. У 9 (17%) больных с РШМ не обнаружено кровотечение, у 39 (73,6%) – наблюдалось умеренное, а у 5 (9,4%) – обильное кровотечение (?²=36,5; p<0,001).

Концентрацию ИЛ-2, ИЛ-6, ИЛ-10, ФНО-?, лактоферрина и эндотоксина определяли в сыворотке крови в исследуемых группах с помощью иммуноферментных тест-систем VectorBest (Россия), на иммуноферментном анализаторе «СтатФакс» в соответствии с инструкцией фирмы-производителя.

Указанные показатели определяли на момент поступления в стационар до начала проведения хирургического лечения.

Результаты представляли как М±m, где М – среднее арифметическое, m – ошибка среднего. Достоверность различий между группами оценивали с помощью критерия Манна – Уитни – Вилкоксона для связанных величин или t-критерия Стьюдента для несвязанных величин. Достоверным считали отличие при p<0,05.

Результаты и обсуждение

Как показали результаты исследований, наблюдается повышение уровня ИЛ-2 и ИЛ-6 в исследуемых группах относительно показателя в контрольной группе. Как оказалось, у больных с лейкоплакией содержание ИЛ-2 и ИЛ-6 увеличилось в 2 раза (группа сравнения – 8,1±0,8 пг/мл; контрольная группа – 4,1±0,2 пг/мл, p<0,01), и 1,4 раза (группа сравнения – 3,11±0,15 пг/мл; контрольная группа – 2,22±0,3 пг/мл, p<0,01) соответственно по сравнению с уровнем в группе контроля. У больных РШМ уровень ИЛ-2 и ИЛ-6 повысился в 7,7 раза, p<0,001 (в основной группе – 31,2±2,2 пг/мл) и в 3,0 раза, p<0,001 (в основной группе – 6,70±0,28 пг/мл) соответственно по сравнению с показателем в группе контроля; в 3,8 раза (p₁<0,001) и 2,2 раза (p₁<0,001) соответственно по сравнению с показателями у пациенток с ЛШМ (рисунок).

ИЛ-2 синтезируется Т-хелперными лимфоцитами, играет исключительно важную роль в реализации механизмов иммунного ответа. Помимо участия в дифференцировке и пролиферации Т-клеток ИЛ-2 непосредственно участвует в реализации механизмов противоопухолевой защиты. Так, ИЛ-2 повышает литическую активность NK-клеток, а также индуцирует клетки системы ЛАК (лимфокин-активированные киллеры) и является активным стимулятором продукции ФНО-? [8].

ИЛ-6 – провоспалительный цитокин, иммуномодулятор, стимулирующий иммунопоэз за счет усиления продукции иммуноглобулинов, индуцирует образование ИЛ-2. В то же время очевидно, что ИЛ-6 может выступать в роли индуктора канцерогенеза, стимулируя, по данным литературы, рост миелом, РШМ. Секреция ИЛ-6 стимулируется ФНО-? и ИЛ-1. Известно, что ИЛ-6 обладает и мощным ангиогенным действием, стимулируя продукцию VEGF опухолевыми клетками. Значительное повышение концентрации ИЛ-6 при впервые выявленной эктопии можно объяснить выраженным местным иммунным ответом на первичное воздействие повреждающих факторов на шейку матки [9].

Как видно из полученных результатов, содержание ИЛ-10 в крови ЛШМ не отличалось от показателей контрольной группы, в то время как у пациенток с РШМ наблюдалось умеренное повышение на 24,4%, p<0,05 (основная группа – 14,4±0,5 пг/мл; контрольная группа – 11,6±0,5 пг/мл) по отношению к группе контроля. ИЛ-10, являясь противовоспалительным цитокином, тормозит пролиферативный ответ Т-клеток, подавляет секрецию активированными моноцитами ИЛ-1?, ИЛ-6 и ФНО-?. Повышение уровня ИЛ-10 при этом является плохим прогностическим признаком и коррелирует с выраженной прогрессией опухолевого роста [10].

При РШМ возрастание ФНО-? в крови было выражено в большей степени, чем при лейкоплакии. У пациентов с РШМ выявлено 6,4-кратное повышение уровня ФНО-? (p<0,001, основная группа – 22,8±1,6 пг/мл; контрольная группа – 3,6±0,2 пг/мл) в сыворотке крови по сравнению с показателями в группе контроля, в то время как в группе больных с ЛШМ повышение уровня ФНО-??увеличилось в 1,7 раза, p<0,001 (группа сравнения – 6,0±0,3 пг/мл) по отношению к контрольным показателям. Повышение содержания в крови ФНО-? свидетельствует об активации системной неспецифической резистентности организма к развитию опухолевого процесса. Установлено, что ФНО-? обладает прямым цитотоксическим эффектом в отношении опухолевых клеток. Высокие концентрации ФНО-? являются проявлением защитной реакции иммунной системы. В ряде случаев повышение концентрации ФНО-? приводит к его полимеризации и снижению противоопухолевого эффекта. Под действием ФНО-? ускоряется синтез других цитокинов и экспрессия молекул адгезии [11, 12].

Таким образом, у больных РШМ наблюдается значительное повышение уровня провоспалительных цитокинов на фоне умеренного повышения противовоспалительных цитокинов, что приводит к снижению активности репаративных процессов, хроническому течению воспалительных очагов в цервикальном канале и рецидиву заболевания. Согласно данным ряда авторов, провоспалительные цитокины усиливают рост и метастазирование опухолевых клеток.

Увеличение содержания в крови пациентов с РШМ ИЛ-2, ИЛ-6, ФНО-? отражает не только активацию механизмов антионкогенной резистентности организма, но и усиление действия факторов роста на злокачественные клетки за счет гетерогенности структуры мембранных рецепторов к провоспалительным цитокинам.

Индуктором повышенной секреции провоспалительных цитокинов – ИЛ-6, ИЛ-8, ФНО-? – может служить эндотоксин. Эндотоксин является АМП, которые выступают не только в качестве эндогенных антибиотиков, но также играют важную роль в развитии процессов воспаления, поддержании и регуляции адаптивной иммунной системы.

Высокое содержание эндотоксина сопровождается усиленной продукцией воспалительныхцитокинов, активацией системы комплемента и факторов свертывания крови. Попадая в организм, эндотоксины поглощаются лейкоцитами, купфферовскими клетками, макрофагами и другими фагоцитами. Все вышеперечисленные клетки начинают активироваться, синтезироваться и выделять в окружающую среду большое количество биологически активных веществ, имеющих белковую и липидную природу. Эндотоксин – компонент наружной мембраны грамотрицательных бактерий. Через специализированные рецепторы на клетках иммунной системы и эндотелия сосудов (TLR4, CD14) эндотоксин инициирует продукцию провоспалительных цитокинов [7].

В результате в основной группе (РШМ) концентрация эндотоксина составила 0,169±0,007 нг/мл, что в 5,2 раза (p<0,001) выше показателя контрольной группы (0,033±0,004 нг/мл) и в 3,1 раза (p<0,001) выше показателя группы сравнения (ЛШМ). В группе сравнения (ЛШМ) уровень эндотоксина взрос в 1,7 раза (p<0,001) (0,054±0,002 нг/мл) по сравнению с показателем в группе контроля.

Содержание лактоферрина у женщин с ЛШМ превышало контрольные значения в 1,9 раза, p<0,001 (группа сравнения – 1,602±0,073 пг/мл; контрольная группа – 0,864±0,051 пг/мл), в основной группе (РШМ) – в 4,3 раза, p<0,001 (3,706±0,144 пг/мл) по сравнению с показателем в группе контроля и в 2,3 раза (p<0,001) по сравнению с ЛШМ (таблица).

Таблица. Концентрация эндотоксина и лактоферрина в сыворотке крови у больных с заболеваниями шейки матки (М±м)

Примечание. Достоверность различий показателей в сравнении с таковыми в группе контроля: * –p<0,05; ** – p<0,01; *** – p<0,001. Достоверность различий показателей в сравнении с таковыми в группе сравнения: ^ – p<0,05; ^^ – p<0,01; ^^^ – p<0,001.

Лактоферрин представляет собой белок трансферринового семейства железосвязывающих белков и в основном локализован в специфических гранулах полиморфноядерных нейтрофилов. Этот белок является важной составляющей иммунной системы. Лактоферрин выступает в качестве естественного антибактериального, антигрибкового и антивирусного белка, обладает антиоксидантными и иммуномодулирующими свойствами [7].

Таким образом, выявлено значительное повышение уровней ИЛ-6, ИЛ-8, ФНО-? и АМП (лактоферрин и эндотоксин) у пациентов с РШМ, что свидетельствует о роли цитокинов и АМП в патогенезе данного заболевания. Также установлена взаимосвязь между секрецией цитокинов и АМП.

Мониторинг показателей содержания в крови ИЛ-1, ИЛ-6, ФНО-? и АМП может быть использован для оценки эффективности комплексной терапии высокодифференцированных форм РШМ и степени распространения опухоли.

Л И Т Е Р А Т У Р А

1. Аксель Е.М. Статистка злокачественных новообразований женских половых органов: Материалы Образовательного курса ESMO. «Онкогинекология». – М., 2006. – С.196–198.

2. Бохман Я.В. Руководство по онкогинекологии. – СПб, 2002. –  540 с.

3. Казиев А.Ю. Эпидемиология злокачественных новообразований в Азербайджане: медицинские, демографические и социально-экономические аспекты. – Баку, 2005. –  412 с.

4. Подистов Ю.И., Лактионов К.П., Петровичев Н.Н. // Клин. лаб. диагностика. – 2003. – №3. – С.15–24.

5. Белокриницкая Т.Е., Витковский Ю.А., Пономарева Ю.Н. // Вопр. онкол. – 2003. – Т.49, №1. – С.51–54.

6. Бережная Н.М. // Аллерг. и иммунол. – 2000. – Т.1, №1. – С.45–61.

7. Павлова K.C., Шпакова А.П., Дронова В.М. и др. // Иммунология. – 2000. – №2. – С.32–36.

8. Кулакова Е.В., Елизарова В.М., Пампура А.Н. // Российский стоматологический журнал. – 2012. – №6. – С.42–45.

9. Бережная Н.М., Горецкий Б.А. Интерлейкин-2 и злокачественные образования. – Киев, 1992. –  172 с.

10. Heikkila K., Ebrahim S., Lawlor D.A. // Eur. J. Cancer. – 2008. – Vol.44. – Р.937–945.

11. Fickenscher H., Ног S., Kupers H., et al. // Trends Immunol. – 2002. – Vol.23, №2. – Р.89–96.

12. Зубова С.Г., Окулов В.Б. // Иммунология. – 2001. – С.18–22.

13. Wanebo H.J. // Sem. Surg. Oncol. – 1999. – Vol.5, N6. – Р.402–413.

Медицинские новости. – 2018. – №5. – С. 74-76.

Внимание! Статья адресована врачам-специалистам. Перепечатка данной статьи или её фрагментов в Интернете без гиперссылки на первоисточник рассматривается как нарушение авторских прав.