Клинико-иммунологические особенности тяжёлого течения острой крапивницы у детей

Введение

В современной медицине крапивница является одной из актуальных и при этом мало изученных проблем аллергологии детского возраста. Согласно российским и международным консенсусам, острая крапивница — это «спонтанное возникновение волдырей и/или ангиоотеков на протяжении срока менее 6 недель». В литературных источниках распространённость острой крапивницы среди детей и подростков в среднем составляет 6,7%¹. Выделение клинических и иммунологических маркеров имеет важное значение в определении тактики ведения детей с тяжёлым течением острой крапивницы и уточнении объёма терапевтических вмешательств [1—4].

Иммунологические механизмы формирования тяжёлой острой крапивницы у детей не изучены, установление аспектов вовлечённости иммунной системы в патогенез заболевания способствовало бы оптимизации его диагностики и проведению эффективной терапии. Концепция прецизионной медицины подразумевает выбор индивидуальной терапии на основании механизмов заболевания и особенностей пациента с целью повышения её эффективности и безопасности, минимизации затрат на лечение. В литературе представлены работы, раскрывающие роль отдельных маркеров иммунологического механизма развития крапивницы [5—12].

Цель исследования — выделение клинических и иммунологических маркеров тяжёлого течения острой крапивницы для создания алгоритма прогностических критериев её течения.

Материалы и методы

В ходе работы обследован 61 ребенок с тяжёлым течением ОК (35 девочек (57,38%) и 26 мальчиков (42,62%)). Средний возраст детей в исследовании составил 9,28±2,47 лет (p<0,05). В контрольную группу были включены 30 мальчиков и девочек аналогичного возраста I и II групп здоровья. Клинические методы исследования включали сбор и анализ аллергоанамнеза, объективный осмотр ребенка с определением степени тяжести крапивницы, расчёт индекса активности крапивницы UAS7 в течение 7 дней пребывания пациента в стационаре [13].

Иммунологические методы исследования включали количественное содержание NK-клеток, которые определяли методом многоцветной проточной цитометрии. Анализ экспрессии на моноцитах Toll-подобных рецепторов TLR-2, TLR-4, TLR-9 проводили на проточном цитофлуориметре Cytomics FC 500 (производитель Beckman Coulter, США). Количественное содержание NK-клеток определяли методом многоцветной проточной цитометрии. Оценку функциональной активности нейтрофилов проводили по их способности образовывать в НСТ-тесте активные формы кислорода. Концентрацию лактоферрина, интерлейкина-4 (IL-4), интерлейкина-6 (IL-6), интерлейкина-17 (IL-17), интерферона-γ (ИФН-γ) в сыворотке крови определяли методом иммуноферментного анализа крови с использованием коммерческих тест-систем производства ЗАО Вектор-Бест «Orgentec». Определение концентрации активной формы человеческого васкулоэндотелиального фактора роста А (VEGF-A), человеческого трансформирующего фактора роста бета1 (TGF-бета1) в сыворотке крови проводили методом ИФА крови с использованием наборов Platinum ELISA (производство «Бендер МедСистемс ГмбХ», Австрия — Bender VtdSystems GmbX, Campus Vienna Bioctnter 2 1030 Vienna, Austria). Клеточный компонент адаптивного звена иммунной системы: Т-лимфоциты (CD3+CD19-CD45+), Т-хелперы (CD3+CD4+CD45+), цитотоксические Т-лимфоциты (CD3+CD8+CD45+), маркеры ранней активации Т-хелперов (CD3+CD4+CD25+CD45+), готовность к апоптозу Т-лимфоцитов (CD3+CD95+CD45+), В-лимфоциты (CD19+CD3-CD45+), Т-регуляторные лимфоциты с иммунофенотипом CD4+CD25+Foxp3+CD45+ определялся методом многоцветной проточной цитофлюориметрии (производитель Beckman Coulter, США). Гуморальное звено адаптивного иммунного ответа оценивали по количественному содержанию сывороточных иммуноглобулинов классов A, M, G с помощью метода радиальной иммунодиффузии по Манчини с использованием наборов производства ФГУП НПО «Микроген». Количественное содержание общего иммуноглобулина класса Е, секреторного иммуноглобулина класса А в сыворотке крови определяли методом твердофазного иммуноферментного анализа с использованием коммерческих тест-систем (производство ООО «НПО «ДС», ООО «Цитокин», ЗАО Вектор-Бест, Россия; «Orgentec», Германия). Количество циркулирующих иммунных комплексов (ЦИК) измеряли путем селективной преципитации комплексов антиген-антитело в растворе полиэтиленгликоля с последующим фотометрическим определением плотности преципитата.

Статистический анализ и обработка собранных данных выполнялись в R (версия 3.2, R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria).

Результаты

По данным аллергоанамнеза, клинической симптоматики заболевания (количество уртикариев, выраженность кожного зуда, значения UAS7 в пределах от 28 до 42 баллов), результатам ИФА крови и ImmunoCAP, у 31 ребенка (50,8%) встречалась острая крапивница с тяжёлым течением без установленной причины, при этом крапивница с аллергическим или псевдоаллергическим генезом в виде пищевой гиперчувствительности отмечена у 15 детей (24,6%), в виде лекарственной гиперчувствительности — у 15 детей (24,6%). Наследственный аллергоанамнез (наличие у родственников I степени родства атопических заболеваний) был отягощён у 31 ребенка (50,8%) [р>0,05]. При этом личный аллергоанамнез был отягощён у 54 пациентов (88,5%): атопическим дерматитом в анамнезе страдали 19 детей (31,2%), бронхиальная астма установлена у 11 детей, аллергический ринит — у 24 детей (по 18% и 39,3% соответственно). Особенности клинической картины у детей с тяжёлым течением острой крапивницы характеризовались наличием у 32 пациентов (52,5%) общей симптоматики в виде астеновегетативных и желудочно-кишечных симптомов (слабость, головокружение, цефалгии, тошнота, рвота, диарея), отсутствием у большинства пациентов «излюбленных» часов появления элементов сыпи, однако у 16 пациентов (26,2%) сыпь появлялась в вечерние часы с 16 до 20 часов. Уртикарии локализовались на коже большей части поверхности тела у 41 пациента (67,2%). Согласно современным взглядам на проблему пищевой и лекарственной анафилаксии, можно предположить, что у части пациентов тяжёлая острая крапивница являлась составной частью анафилаксии различного происхождения. У всех детей с тяжёлым течением острой крапивницы размеры элементов крапивницы составляли от 20 до 100 мм, у 33 детей (54,1%) сыпь имела сливной характер. При этом у 31 ребёнка (50,8%) острая крапивница сопровождалась развитием ангионевротического отека.

В ходе исследования были определены основные показатели функционирования клеточного звена при тяжёлой острой крапивнице, результаты исследования представлены в таблице 1.

При анализе показателей клеточного звена функционирования врождённого отдела иммунной системы у детей с тяжёлым течением ОК зафиксировано значимое по сравнению с контрольной группой повышение экспрессии моноцитами TLR2, TLR4 и крайне низкие значения экспрессии моноцитами TLR9. Количество NK-клеток в крови у детей с тяжёлым течением острой крапивницы снижено по сравнению с контрольной группой. В фагоцитарном звене у детей с тяжёлым течением острой крапивницы отмечено отсутствие изменений в показателях спонтанного НСТ-теста при уменьшении адаптационных резервов фагоцитов, что проявляется низким значением коэффициента стимуляции.

Далее в ходе исследования были определены основные показатели функционирования гуморального звена врожденного иммунного ответа у детей с тяжёлым течением острой крапивницы, результаты исследования представлены в таблице 2.

В группе детей с тяжёлым течением острой крапивницы зафиксировано повышение уровня лактоферрина по сравнению с контрольной группой. Лактоферрин обладает мощными антиоксидантным и мембраностабилизирующим свойствами, что объясняет значительное усиление его продукции при развитии тяжёлого течения острой крапивницы. Уровень IFNγ достоверно выходит за рамки контрольных значений в сторону повышения у детей при тяжёлом течении острой крапивницы. При этом содержание IL-4 по сравнению с показателями контрольной группы понижено, а содержание IL-6 и IL-17 превышает значения в контрольной группе. Учитывая, что провоспалительные цитокины, обеспечивающие формирование аллергических реакций (IFNγ, IL-6 и 17), имеют в данной группе пациентов повышенные уровни, следует заключить, что у детей с тяжёлым течением острой крапивницы формирование клинической картины происходит при активном участии большинства цитокинов (IFNγ и IL-6, 17). При анализе показателей факторов роста у детей с тяжёлым течением острой крапивницы зафиксировано значительное повышение уровня VEGF-A. При этом уровень TGF-β1 в группе детей с тяжёлым течением острой крапивницы повышен менее значительно по сравнению с контрольной группой. Зафиксированное в исследовании повышение уровня TGF-β1 у детей с тяжёлым течением острой крапивницы свидетельствует об активации обратной регуляции иммунного ответа — стимуляции дифференцировки Th1-хелперов, ингибировании синтеза IgE и пролиферации тучных клеток, подавлении формирования цитотоксических NK- и Т-клеток, что приводит к уменьшению аллергического воспаления. Выявленное в исследовании значительное повышение уровня VEGF-A при тяжёлом течении острой крапивницы свидетельствует о стимуляции ангиогенеза, повышении проницаемости кровеносных сосудов, стимуляции пролиферации эндотелиальных клеток, что проявляется выраженными локальными симптомами крапивницы.

Далее в ходе работы были определены основные показатели функционирования клеточного звена адаптивного иммунного ответа у детей с тяжёлым течением острой крапивницы, результаты исследования представлены в таблице 3.

При анализе показателей функционирования клеточного звена адаптивного отдела иммунной системы у детей с тяжёлым течением острой крапивницы зафиксировано практически сопоставимое с контрольной группой содержание Т-лимфоцитов, Т-хелперов и цитотоксических лимфоцитов. Анализируя соотношение СD4+/СD8+, характеризующее иммунорегуляторный индекс, следует констатировать его практически нормальные значения при тяжёлом течении острой крапивницы (медиана — 1,6, р=0,520). При этом снижение как активационных потенций Т-лимфоцитов, так и их готовности к апоптозу свидетельствует о дисрегуляторных процессах в иммунной системе, которые нарастают по мере утяжёления крапивницы. Возможно, это связано также и со снижением Т-регуляторных лимфоцитов, обладающих супрессивным эффектом.

Далее в ходе работы были определены основные показатели функционирования гуморального звена адаптивного иммунного ответа у детей с тяжёлым течением острой крапивницы, результаты исследования представлены в таблице 4.

При анализе показателей функционирования гуморального звена адаптивного иммунного ответа у детей с тяжёлым течением острой крапивницы зафиксировано повышение содержания лимфоцитов в группе детей с тяжёлым течением острой крапивницы по сравнению с контрольной группой. При этом уровень секреторного IgА была достоверно ниже показателей контрольной группы. Содержание Ig А у детей с тяжёлым течением острой крапивницы снижено, уровни Ig М и G повышены по сравнению со значениями контрольной группы, однако это повышение не столь значительно. При этом уровень общего IgЕ в сыворотке крови детей с тяжёлым течением острой крапивницы существенно превышает значения контрольной группы. В то же время содержание ЦИК у детей с тяжёлым течением острой крапивницы выходит за рамки контрольных значений в сторону повышения.

Обсуждение

Тяжёлое течение острой крапивницы у детей характерно для девочек младшего и старшего школьного возраста с неустановленным причинным аллергеном, с отягощённой по атопическим заболеваниям наследственностью, имеющим подтвержденные атопические заболевания в анамнезе, системными клиническими проявлениями со стороны нервной и пищеварительной систем, что может свидетельствовать о развитии анафилаксии. Во врождённом иммунном ответе при тяжёлой острой крапивнице отмечается повышение моноцитарной экспрессии TLR2 и TLR4, уровней лактоферрина, IL-17, TGF-β1, VEGF-A, нарастание продукции IL-6 на фоне стабильно низкого уровня IL-4. Отечественными учеными было установлено, что у больных с крапивницей длительностью от 6 месяцев показатели TLR2 и TLR4 были выше показателей в группе здоровых лиц в 6 и 4 раза, при этом длительность заболевания не влияла на экспрессию TLR 9 [14]. Tedeschi A. с соавт определили повышенные уровни VEGF в плазме больных крапивницей, причем уровень VEGF коррелировал с тяжестью заболевания, что, по их мнению, подтверждает роль этой молекулы в патофизиологии крапивницы [15].

При анализе показателей функционирования адаптивного отдела иммунной системы у детей с тяжёлым течением острой крапивницы зафиксировано снижение процессов ранней активации лимфоцитов и их апоптотической готовности, снижение количества Foxp3-клеток, увеличение содержания В-лимфоцитов, снижение уровня секреторного IgА, повышение синтеза IgМ и IgG, IgЕ общего, повышение содержания ЦИК. При проведении системного анализа иммунного ответа у пациентов с тяжёлым течением острой крапивницы выявлены маркеры иммунопатологического процесса в виде супрессии апоптоза и активационной потенции Т-лимфоцитов, снижения содержания CD4+CD25+Foxp3+Т-лимфоцитов и количества NК-клеток при повышении активности В-лимфоцитов, дисбаланса в распознающей способности моноцитов, ослаблении микробицидного потенциала нейтрофилов, реализации цитокинового ответа по провоспалительному пути и, как следствие, неудержимого синтеза IgЕ общего, повышения содержания ЦИК. В литературе встречаются единичные работы по изучению процессов фагоцитоза при аллергических заболеваниях. Так, в работе отечественных учёных было установлено снижение интенсивности фагоцитоза в динамике аллергического воспаления, что было расценено как его истощение [16].

Сопоставительный анализ параметров функционирования врождённого и адаптивного звеньев иммунной системы у детей с тяжёлым течением острой крапивницы выявил более выраженный дисбаланс в распознающей способности моноцитов, нарастание синтеза антимикробного пептида лактоферрина, провоспалительных медиаторов IL-6, IL-17, ростового фактора TGF-β, ослабление супрессивного влияния CD4+CD25+Foxp3+Т-лимфоцитов, снижение синтеза сывороточного IgА, усиление продукции IgЕ при тяжёлом течении заболевания, что можно использовать в качестве критериев и предикторов тяжёлого течения острой крапивницы. В исследовании Chen Q. с соавт. уровни IL-6, IL-10 и IL-13 были значительно выше при острой крапивнице, чем у пациентов с хронической крапивницей, а плазменные уровни ИФН-γ варьировались между подгруппами пациентов с крапивницей [17]. В совместном исследовании немецких и российских учёных было установлено, что среди пациентов с крапивницей 66,5% обследованных имело более низкий уровень IgA, при этом у пациентов с более низким уровнем IgA отмечалась более высокая распространённость рецидивирующего ангионевротического отёка [18].

В результате исследования выявлена значимость факторов врождённого иммунного ответа, обеспечивающих реализацию процессов первичного распознавания антигенов: изменения экспрессии паттернраспознающих рецепторов, связанные с увеличением количества TLR2+ и, в особенности, TLR4+ моноцитов, вносят свой вклад в прогрессию воспаления за счёт инициации сигнальных путей, активирующих синтез медиаторов. Кроме того, показано снижение микробицидной активности нейтрофилов за счёт уменьшения продукции активных форм кислорода при угнетении адаптационных ресурсов этих клеток к восприятию дополнительного стимула, при параллельном увеличении продукции лактоферрина, обеспечивающего в том числе кислороднезависимые антимикробные эффекты нейтрофильных фагоцитов. В российских литературных источниках изложены свойства сывороточного лактоферрина, который является белком семейства трансферринов и принимает активное участие в транспорте и метаболизме железа, обладая своими антиоксидантными и мембраностабилизирующими свойствами [19][20]. Также продемонстрирована ведущая роль дисрегуляции иммунных процессов в прогрессии острой крапивницы у детей, что подтверждается одновременным ростом продукции провоспалительных и противовоспалительных медиаторов, угнетением апоптоза и снижением супрессивных эффектов Т-лимфоцитов, активацией количества и функциональных потенций В-клеток, дисиммуноглобулинемией с сопряжением процессов угнетения синтеза IgA и усиления продукции IgЕ. В исследовании Chang K.L. и соавт. было показано, что у детей с хронической крапивницей определяется повышение уровня IgЕ, но не такое интенсивное, как у пациентов с острой крапивницей [21].

В ходе работы проведена валидизация опросника для расчёта индекса активности крапивницы в течение 7 дней (UAS7) у детей с острой крапивницей в качестве простого, неинвазивного и надежного метода градации пациентов детского возраста с тяжёлой острой крапивницей, что может быть рекомендовано для практического здравоохранения.

Выявленные ведущие иммунологические маркеры тяжёлой острой крапивницы в группах детей с исходной атопией и без атопических заболеваний в анамнезе позволяют сформировать диагностические и терапевтические подходы к курации пациентов с данными формами заболевания. По нашему мнению, детей с системными проявлениями тяжёлой острой крапивницы следует курировать, как потенциальных пациентов с анафилаксией, проводить им молекулярную аллергодиагностику ImmunoCAP для выявления причинно-значимого аллергена и перекрестных видов аллергии. Также у детей с системными проявлениями тяжёлой острой крапивницы с целью превентивной терапии анафилактического шока рекомендуется применять эпинефрин в ранние сроки заболевания.

Заключение

Полученные данные продемонстрировали связь особенностей клинического течения тяжёлой острой крапивницы у детей и подростков, наследственного и личного аллергоанамнеза. Установлена связь клинической манифестации тяжёлого течения острой крапивницы с изменениями в системе иммунного реагирования. Так, у детей с тяжёлой острой крапивницей выявлены нарушения в системе врождённого иммунного ответа в виде дисбаланса распознающей способности моноцитов, ослабления кислородзависимого микробицидного потенциала нейтрофилов, снижения в циркуляции количества NК-клеток, реализация цитокинового ответа преимущественно по провоспалительному пути с вовлечением IL-17, IFNγ, IL-6 c одновременным усилением продукции ростовых факторов и активацией синтеза антимикробного пептида лактоферрина. В адаптивном иммунном ответе у детей с тяжёлым течением острой крапивницы выявлена супрессия активационной потенции Т-лимфоцитов при снижении их готовности к апоптозу и уменьшении числа Foxp3+Т-регуляторных клеток, ответственных за супрессию иммунных процессов, дисиммуноглобулинемия в виде угнетения продукции IgA при повышении содержания IgМ, IgG, IgЕ на фоне активации процессов созревания В-лимфоцитов. При этом доказано, что выявленные дисфункциональные изменения компонентов иммунной системы у детей ассоциированы с тяжестью течения острой крапивницы и предполагают ведущую роль в патогенезе заболевания и, соответственно, возможность использования их в качестве критериев прогноза заболевания.