Система интерферонов при типичных хронических и атипично протекающих хронических активных герпесвирусных инфекциях

Введение

Известно, что дисбаланс системы интерферонов (IFN) является краеугольным камнем иммунопатогенеза атипичных хронических активных герпесвирусных инфекций (АХА-ГВИ). Зачастую он связан не только с врождёнными, генетически обусловленными дефектами, так называемыми врождёнными ошибками иммунитета, но с приобретенными нарушениями регуляции системы IFN на разных уровнях: рецепторном, молекулярном, на уровне ядерного трансмиттера передачи сигнала^1,2 [1–5]. Известно, что IFN I типа играют важную роль в развитии и модуляции противовирусного иммунного ответа, осуществляемого посредством индукции генов, стимулируемых IFN (ISG), через янус-киназу (JAK) и преобразователь сигналов и активатор транскрипции сигнальные пути (STAT) [6][7]. За исключением JAK-STAT-зависимого пути (канонический путь) IFN типа I также может активировать передачу сигналов через STAT-независимые пути (так называемая неканоническая активация — через MAPK-митоген-активируемые протеинкиназы и PI3K-фосфатидилинозитол-3-киназы) [7]. Существующие многочисленные клеточные и молекулярные механизмы регуляции системы IFN, которые координируют посттрансляционную модификацию (PTM) сигнальных молекул и эпигенетическую модификацию программ экспрессии генов, являющихся двумя важными механизмами регуляции передачи сигналов IFN и имеющих решающее значение для развития IFN-опосредованно иммунного ответа. Показано, что интервенция вирусов, в частности вирусов семейства Herpesviridae, нарушает функциональную активность системы IFN, что лежит в основе развития иммунопатогенеза как инфекционных заболеваний, так и аутовоспалительных синдромов и процессов, посредством аберрантной активации воспалительных реакций или неадекватного контроля над течением вирусной инфекции [8–10]. Таким образом, адекватность ответа системы IFN на вирусные стимулы определяет эффективность иммунного реагирования, способствуя элиминации вируса.

Именно поэтому изучение особенностей функционирования системы интерферонов и связанные с ними особенности диагностики этих нарушений имеют столь актуальное значение в современной медицине.

Цель исследования — изучение особенностей функционирования системы IFN, наличие аутоантител к INFα у пациентов, страдающих атипичными хроническими активными герпесвирусными инфекциями (АХА-ГВИ) в сравнении с пациентами, имеющими типичное течение хронических герпесвирусных инфекций (ТХГВИ).

Материалы и методы

Под нашим наблюдением находились 485 пациентов обоего пола в возрасте от 23 до 70 лет, страдающих хроническими герпесвирусными инфекциями: 335 пациентов имели атипичное типичное течение хронического вирусного процесса (АХА-ГВИ) и 150 человек страдали хроническими герпесвирусными инфекциями типичного течения (ХГВИ). Критериями атипичного течения ГВИ являлись рецидивирующее или упорное рецидивирующее течение ВПГ1, ВПГ2 с частотой рецидивов от 5 до 20 эпизодов в год и длительностью рецидива от 5 до 12 дней, рекуррентные ОРВИ от 5 до 24 раз в год и длительностью свыше 7 дней (5–10 дней) с длительностью периода клинического благополучия от 3 до 6 месяцев. Кроме того, рекуррентные ОРВИ зачастую осложнялись присоединением бактериальных инфекций дыхательных путей (острый бронхит, острая пневмония и пр.) и ЛОР-органов (острый синусит, острый гнойный аденоидит и пр.). Доминирующими клиническими проявлениями у пациентов этой группы был синдром хронической усталости (СХУ) и разнообразные когнитивные расстройства. При типично протекающих ХГВИ частота рецидивов ВПГ1 и ВПГ2 не превышает 2–4 раз в год, при этом индукторами обострений являются действие стрессоров, травмы, тяжёлые соматические заболевания в стадии обострения, оперативные вмешательства, резкая смена климата, температурного режима и часовых поясов и пр. Рецидивы ХГВИ носят неосложненный характер и их длительность не превышает 3–5 дней. Группу сравнения (ГС) составляли 250 условно здоровых лиц, сопоставимых по полу и возрасту с пациентами ГИ.

Помимо традиционных методов исследования (сбора анамнеза, физикальное обследования, общеклинические исследования), с целью верификации диагноза герпесвирусных инфекций использовались методы серодиагностики (определение антител классов IgM и IgG к VCA ВЭБ, IgG EBNA, IgG ВЧГ6, IgM и IgG к ЦМВ, IgM и IgG к ВПГ1/2 типов) с помощью ИФА тест-систем НПО «Диагностические системы» (Россия), молекулярно-генетические методы исследования (детекция генома герпесвирусов в биоматериалах (кровь, слюна, моча, соскоб с миндалин и задней стенки глотки) методом PCR-Real time тест-системы «АмплиСенс» (Россия)). Для комплексной оценки функционального состояния системы интерферонов проводилось исследование спонтанной и индуцированной продукция IFNα и IFNγ (после их индукции in vitro эталонными индукторами — вирусом болезни Ньюкасла (ВБН) и фитогемагглютинином (ФГА) соответственно), концентрации сывороточных IFNα и IFNγ и определение уровня антител anti-IFNα Ig G проводилось методом ИФА с использованием тест-систем (ЗАО «Вектор-Бест», Новосибирск; ООО «Цитокин» Санкт-Петербург).

Исследование было одобрено комиссией по вопросам этики. Согласно Хельсинкской декларации Всемирной медицинской ассоциации, у всех пациентов было получено информированное согласие на участие в исследовании и на обработку персональных данных.

Для статистической обработки полученных данных использованы компьютерные программы Microsoft Excel. Результаты представляли в виде медианы (верхний и нижний квартиль) Me [Q1;Q3], определялись критерии Манна-Уитни и Вилкоксона. Различия полагали достоверными при p<0,05.

Результаты

У пациентов, страдающих ХГВИ и АХА-ГВИ, была определена частота встречаемости различных моно- и микст-герпесвирусных инфекций, выявляемых методом PCR-RT. Результаты определения этиологической структуры которых представлены на рисунках 1 и 2.

Анализ полученных данных продемонстрировал, что в группе пациентов с АХА-ГВИ) моноинфекциями страдает 26,6% пациентов, 35,4% которых составляют пациенты с ВЭБ-инфекцией, 22,5% — приходится на долю ЦМВ, 19,3% в этиологической структуре моноинфекций составляют ВПГ 1-го типа, 16,5% — ВГЧ6 и 6,5% — с ВПГ 2-го типа соответственно (рис. 1).

В то же время в группе пациентов с ХГВИ этиологическая структура ГВИ была совершенно иной, хотя общая доля моноинфекций в этой группе практически не отличалась от группы с АХА-ГВИ и составляла 23,1%. Доля ВПГ 1-го типа составляла 62,4%, ВПГ 2-го типа — 21,4%, ВЭБ и ЦМВ — 7,5% и 6,9% соответственно, при этом генома ВГЧ6 типа обнаружено не было.

При сравнении этиологической структуры микст-инфекций герпесвирусных инфекций в группе пациентов АХА-ГВИ и группе сравнения ХГВИ типичного течения также были установлены значительные различия.

Так, сочетание ВПГ1+ВПГ2 при ХГВИ регистрировалось в 1,7 раза чаще, а сочетание ВПГ1+ВЭБ  — в 5,2 раза чаще, чем при АХА-ГВИ. Таким образом, группа пациентов с ХГВИ имела значительные достоверные отличия от группы пациентов с АХА-ГВИ по частоте встречаемости этих двух сочетаний герпесвирусов. Остальные варианты сочетания двух видов герпесвирусов, включающие в том числе ВПГ2, ЦМВ, ВГЧ6 с различной частотой встречаемости были обнаружены только в группе пациентов с АХА-ГВИ. В отношении одновременной регистрации трёх возбудителей показано, что сочетание ВЭБ+ЦМВ+ВГЧ6 было зарегистрировано только в группе пациентов с АХА-ГВИ (11,2%), а сочетание ВПГ1+ВЭБ+ ЦМВ или ВГЧ6 — только у пациентов в группе сравнения (по 19%). Наконец, сочетание всех четырёх определяемых герпесвирусов встречалось в обеих группах примерно с одинаковой частотой (11,2% и 9,2% соответственно).

Таким образом, в группе пациентов с АХА-ГВИ выявлены характерны особенности этиологической структуры, заключающиеся в более высокой частоте встречаемости ВЭБ, ЦМВ, ВГЧ6 с доминированием ВЭБ, а при микст герпесвирусных инфекциях — большее разнообразие сочетаний герпесвирусов разных видов.

Изучение интерферонового статуса пациентов с АХА-ГВИ проводилось путём анализа содержания IFN α и γ в сыворотке крови пациентов в сравнении с группами пациентов ХГВИ и условно здоровых людей (табл. 1, рис. 3).

В группе пациентов с АХА-ГВИ показано значительное снижение концентраций в сыворотке крови как IFNα, так и IFNγ. Аналогичная тенденция наблюдалась и в группе пациентов с ХГВИ, однако если по уровню снижения уровня IFNα различия между двумя группами были достоверными, хотя в обоих случаях снижение было очень выраженным –(примерно в 10 и в 5 раз соответственно), то для IFNγ степень снижения была значительно меньшей (в 2 и в 2,6 раза соответственно ) и достоверных различий между группами не выявлено не было.

Интересно отметить факт, что достоверных корреляций между уровнями интерферонов и наличием антиинтерфероновых антител в сыворотке крови пациентов обеих групп отмечено не было, то есть механизм с участием аутоантител не был обнаружен.

При определении диагностической значимость уровней IFN α и γ в сыворотках крови пациентов из групп исследования и здоровых людей (рис. 4 и 5) наглядно показана обособленность 95% доверительных интервалов уровней IFN у пациентов с АХА-ГВИ в диапазоне низких значений: для ИФНα — <23,5 пг/мл, для ИФНγ — <37 пг/мл. Диагностическая значимость этих отклонения для АХА-ГВИ в обоих случаях была очень высокой (AUC — соответственно 0,888 и 0,865).

Принимая во внимание выявленные особенности изменения концентраций интерферонов обоих типов в сыворотке крови пациентов с АХА-ГВИ нами была проведена сравнительная оценка содержания IFN обоих типов в сыворотке у пациентов, страдающих моно и микст – АХА-ГВИ. Установлено достоверное снижение уровня сывороточного интерферона α в 1,7 раза в обеих группах пациентов: моно — 18,94 (13,2; 28,1), микст — 20,89 (18,7;21,9) пг/мл против 31,05 (29,2;35,0) пг/мл в группе сравнения (p<0,05). Уровень сывороточного IFNγ у пациентов с моно-ГВИ составил 31,89 (20,83;39,44) пг/мл и 40,0 (23,4;40,0) пг/мл в группе пациентов с микст-ГВИ, что имеет статистически значимые различия с показателями группы сравнения (p˂0,05). Статистически значимых отличий по уровню сывороточного IFNγ между группами пациентов с моно- и микст-АХА-ГВИ выявлено не было (рис. 6).

Изучение особенностей индуцированной продукции IFN α и γ выявило снижение продукции индуцированного интерферона α у 100% пациентов с АХА-ГВИ, в то время как снижение индуцированной продукции интерферона γ было зафиксировано только у 48% пациентов этой группы.

Полученные результаты демонстрируют, что у пациентов с АХА-ГВИ и ХГВИ уровень индуцированной продукции IFNα и IFNγ достоверно отличается от показателей как в группе контроля. При этом между двумя группами также выявлены выраженные статистически значимые различия. Показано, что уровень индуцированной продукции IFN α у пациентов с АХА-ГВИ был в 9 раз ниже, чем в группе контроля, и в 4,75 раза ниже, чем в группе пациентов с ХГВИ. А уровень индуцированной продукции IFNγ был в 2 раза ниже показателей группы контроля и ХГВИ (рис. 7).

Обсуждение

Таким образом, у пациентов с АХА-ГВИ выявлены различные дефекты функционирования системы интерферонов — интерферонопатии, такие как достоверное снижение индуцированной продукции интерферонов обоих типов, выраженное снижение сывороточного IFNα по отношению как к аналогичным показателям пациентов с ХГВИ, так и к группе условно здоровых лиц, что обусловливает неполноценность ответа иммунной системы на вирусный инфекционный процесс и снижение эффективности противовирусной иммунной защиты. Можно предположить, что выявленные нарушения в системе интерферонов могут быть обусловлены наследственными изменениями в генах интерферона, а также носить приобретенный характер. Убедительно доказано, что герпесвирусы способны оказывать негативное, супрессорное влияние на систему интерферона, используя при этом различные стратегии подавления и антигенной мимикрии, что является одной из основ иммунопатогенеза атипичного хронического активного течения этой инфекции.

Так, наиболее выраженные проявления интерферонопатии, заключающееся в значительном снижении сывороточных IFNα и IFNγ и дефектах индуцированной продукции IFN обоих типов, наблюдаются статистически достоверно чаще в группе пациентов с атипичным течением болезни, чем в группе пациентов с типичным течением ХГВИ. Важно отметить, что в межрецидивном периоде в группе пациентов с ХГВИ происходит восстановление функционирования системы IFN и уровни IFNα и IFNγ достигают показателей условно здоровых лиц. В то же время у пациентов с АХА-ГВИ наблюдаются наиболее выраженные нарушения в системе IFN: уровень IFNα и IFNγ изначально более низок, чем у пациентов с типичным течением герпесвирусной инфекции, не достигая показателей условно здоровых лиц вне периода обострения, что связано с более серьёзным поражением системы IFN и обусловливает атипичность течения этой инфекции и активную вирусную репликацию у пациентов этой группы.

Выводы

Определена частота встречаемости различных моно- и микст-герпесвирусных инфекциях у пациентов с АХА-ГВИ ( моно — 26, 6%, микст — 73,4%) и ХГВИ (моно — 23,1%, микст — 76,9%). Установлено доминирование ВЭБ в различных комбинациях микст-герпесвирусных инфекций у пациентов обеих групп.

У всех пациентов, страдающих хроническими герпесвирусными инфекциями типичного и атипичного течения, выявлены различные дефекты функционирования системы интерферонов (интерферонопатии) различной степени выраженности: дефекты индуцированной продукции интерферонов обоих типов, выраженное снижение сывороточного IFNα.

Показано достоверно значимое выраженное снижение концентраций в сыворотке крови пациентов с АХА-ГВИ и ХГВИ как IFNα (в 100 % случаях в обеих группах), так и IFNγ (в 67% и 57%). В то же время выявлены значительные достоверные различия между группами АХА-ГВИ и ХГВИ по уровню снижения уровня IFNα, которое соответствовало снижению концентрации в 10 и в 5 раз соответственно. Для IFNγ степень снижения была значительно меньше — в 2 и в 2,6 раза соответственно. Достоверных различий между группами не выявлено не было.

Установлено, что у 89,1% пациентов с АХА-ГВИ имеется статистически значимое выраженное снижение индуцированной продукции IFNα в 9 раз по отношению к группе контроля и в 4,75 раза по сравнению с группой пациентов с ХГВИ. В то время как снижение индуцированной продукции IFNγ наблюдается у 50% пациентов как в группе пациентов с АХА-ГВИ, так и ХГВИ по сравнению с группой условно здоровых лиц, что обусловливает неполноценность ответа иммунной системы на вирусный инфекционный процесс и снижение эффективности противовирусной иммунной защиты.

Показано, что у пациентов с АХА-ГВИ и ХГВИ аутоантитела Ig G к IFNα в сыворотке крови не обнаружены, что исключает аутоиммунный генез дефицита сывороточного IFNα.