Взаимодействие между нервной, эндокринной и иммунной системами играет ключевую роль в поддержании гомеостаза организма, и к настоящему времени описаны клеточные и молекулярные основы таких межсистемных связей [1]. Воздействие стрессорных факторов вызывает изменение параметров функциональной активности физиологических систем организма, в том числе различные адаптивные изменения в системе иммунитета. Независимо от природы стресса реакции иммунной системы носят дозозависимый характер: острый стресс оказывает стимулирующее влияние, в то время как хронический стресс приводит к снижению иммунного реагирования и развитию клинически значимых нарушений иммунной защиты [2][3]. Эти реакции также определяются не только характером стрессорных факторов, но и индивидуальными особенностями организма, в частности, динамической трансформацией активности иммунокомпетентных клеток, обеспечивающих систему врождённого и адаптивного иммунитетов [4][5].

Изучение структурно-функционального потенциала системы Toll-подобных рецепторов в условиях различных адаптационных реакций представляет значительный интерес и имеет большое клиническое значение как потенциальная мишень для лечебного и профилактического воздействия как при иммуноопосредованной, так и при различной соматической патологии [6]. В настоящее время известно, что именно от состояния сигнальных молекул, в частности Toll-подобных рецепторов, зависит продукция основных цитокинов, регулирование иммунных клеток, выживание и пролиферация в очаге воспаления [7]. Многие экспериментальные и клинические исследования подтверждают центральную роль Toll-подобных рецепторов в развитии тяжёлых инфекционных заболеваний, а Toll-подобные рецепторы 2, 4 и 9 типов рассматривают как потенциально перспективную мишень с точки зрения терапии тяжелых инфекционных осложнений [8-10]. Снижение экспрессии на моноцитах Toll-подобных рецепторов 2 типа отражает гипореактивность, снижение иммунного ответа на бактериальное повреждение и свидетельствует о неблагоприятном течении генерализованного воспаления, а также негативно сказывается на исходе заболевания [11]. Доказано, что изменения экспрессии Toll-подобных рецепторов 4 типа при инфекционной патологии даже в первые сутки после заражения является прогностическим маркером течения патологического процесса: мощная их активация в ранние сроки после заражения и сохраняющийся повышенный уровень в течение нескольких суток способствуют сдерживанию возбудителя во «входных воротах» инфекции и его эффективной элиминации в кратчайшие сроки [12]. В настоящее время изучена роль Toll-подобных рецепторов 9 типа не только в формировании противоинфекционного ответа на различные вирусные агенты, в частности представителей герпетической группы, но и на эффективность проводимого терапевтического воздействия при данной патологии [13]. Формирование иммунного ответа на вирус гриппа и введение протовогриппозной вакцины идет также через участие Toll-подобных рецепторов 9 типа [14].

Однако, в настоящее время остаются не до конца изученными трансформации экспрессии Toll-подобных рецепторов при стрессовых реакциях, а имеющиеся данные противоречивы и получены в основном в экспериментах на животных [15][16].

Цель исследования — изучить динамические изменения содержания моноцитов, экспрессирующих Toll-подобные рецепторы 2, 4 и 9 типа у военнослужащих в условиях профессионального стресса.

Обследованы 37 военнослужащих (средний возраст — 37,3±4,8 лет), участвовавших в спецоперациях (служба в зонах с неблагоприятной оперативной обстановкой продолжительностью 3 мес.). Сбор жалоб, анамнеза, оценку объективного статуса, исследование параметров иммунного статуса осуществляли до участия в спецоперациях, сразу после возвращения из зоны с неблагоприятной оперативной обстановкой, а также спустя 3 и 6 мес. наблюдения. Обследуемые были разделены на две группы: в I группу вошли военнослужащие (n=27), у которых во время участия в спецоперациях и в течение 6 мес. наблюдения после возвращения из зоны с неблагоприятной оперативной обстановкой отмечены клинические проявления инфекционного процесса любой этиологии; критерием включения во II группу наблюдения было отсутствие манифестации инфекционного процесса.     

Клиническое исследование выполнено в соответствии с Хельсинкской декларацией Всемирной медицинской ассоциации «Этические принципы проведения научных медицинских исследований с участием человека» с поправками 2000 г., WMA Declaration of Helsinki – Ethical Principles for Medical Research Involving Human Subjects (2013), «Правилами клинической практики в Российской Федерации», утвержденными Приказом Минздрава России от 19.06.2003 № 266. Забор крови из вены выполнялся строго натощак в отсутствие обострения инфекционных и соматических заболеваний. Фенотипирование моноцитов CD14+CD282+ (TLR2), CD14+CD284+ (TLR4), CD14+CD289+ (TLR9) периферической крови, проводили методом проточной цитофлюориметрии (Cytomics FC 500, Beckman Coulter, США) с использованием наборов моноклональных антител с двух и трехцветной меткой производства Beckman Coulter (США). Статистическую обработку данных осуществляли с использованием пакета программ STATISTICA 12 (StatSoft InC., США). Количественные значения параметров представлены в виде центральной тенденции медианы (Me) и межквартильного размаха (25 и 75 процентили) и обозначены как Ме [LQ; UQ]. Анализ изменений медиан в группах осуществляли с помощью теста Манна-Уитни. Средние уровни в группах сравнивались с применением критерия Вилкоксона для связанных выборок. Изменения признавались статистически достоверными при значении р <0,05.

Динамическое наблюдение за военнослужащими, анализ жалоб, анамнеза, изучение медицинской документации выявили, что во время участия в спецоперациях и в течение 6 мес. после возвращения из зоны с неблагоприятной оперативной обстановкой у 73% наблюдаемых диагностирована клиническая манифестация инфекционной патологии различной этиологии и степени тяжести. В течение вышеуказанного периода наблюдения у 11 военнослужащих зарегистрированы клинические проявления острых респираторных заболеваний, при этом у 1 пациента течение осложнилось развитием внегоспитальной пневмонии, что потребовало курса стационарного лечения с применением антибиотиков; 9 человек предъявляли жалобы на рецидивирующие герпетические высыпания различной локализации; у 5 диагностировано обострение очагов хронической инфекции; 2 пациента отмечали учащение стула с повышением температуры тела до субфебрильных значений, не потребовавшее назначение медикаментозной терапии. Вышеописанные изменения в состоянии здоровья военнослужащих явились критерием для выделения их в отдельную группу наблюдения (I). У 10 военнослужащих в течение 6 мес. после участия в спецоперациях отсутствовала клиническая манифестация инфекционной патологии различного генеза, что стало критерием включения их в группу сравнения (II).

Сопоставительный анализ содержания моноцитов, экспрессирующих Toll-подобные рецепторы 2, 4 и 9 типов у военнослужащих с клинической манифестацией инфекционного синдрома, документировал статистически достоверные изменения в динамике наблюдения по сравнению с исходными данными: в течение первого месяца после возвращения из зоны с неблагоприятной оперативной обстановкой выявлено снижение экспрессии Toll-подобных рецепторов 4 типа на моноцитах (CD14+CD284+), что сохранялось в течение всего периода наблюдения (6 мес.) с наименьшей величиной показателя на третьем месяце контрольного обследования. Статистически значимые различия в значении показателей касались как относительного, так и абсолютного количество моноцитов периферического кровотока, экспрессирующих на своей поверхности Toll-подобные рецепторы 4 типа. Тенденция к снижению содержания моноцитов, экспрессирующих Toll-подобные рецепторы 2 типа на моноцитах (CD14+CD282+) отмечена в течение всего времени наблюдения у военнослужащих с клинической манифестацией инфекционного синдрома после возвращения из зоны с неблагоприятной оперативной обстановкой. На 6-м месяце наблюдения эти различия достигли достоверных значений в сравнении с исходным уровнем для абсолютных значений параметра. Количество моноцитов, экспрессирующих Toll-подобные рецепторы 9 типа на моноцитах (CD14+CD289+), в течение всего времени наблюдения оставалось неизменным. Результаты проведенного динамического наблюдения представлены в табл. 1.

В группе военнослужащих-участников спецопераций без манифестации инфекционного синдрома (II) в течение 6 мес. после возвращения из зоны с неблагоприятной оперативной обстановкой содержание моноцитов, экспрессирующих Toll-подобные рецепторы 2 и 9 типа периферической крови не отличались. При этом статистически значимое снижение содержания моноцитов, экспрессирующих Toll-подобные рецепторов 4 типа как в абсолютных, так и в относительных значениях отмечено с 3-го месяца наблюдения (р <0,05). Результаты проведенного динамического наблюдения представлены в табл. 2.

Интерес к изучению системы врождённого иммунитета при различных клинических ситуациях обусловлен описанным свойством формирования памяти для этих структур, которая получила название «тренированная память врожденного иммунитета» [17]. Механизм формирования памяти, вероятно, обусловлен изменениями в эпигеноме клеток врождённого иммунитета и трансформацией их функционального потенциала [18]. Нарушение регуляции противоинфекционного потенциала организма проявляется в хронизации воспалительных процессов, переходе воспаления из нормергического в гипо- или гиперергическую форму и формированию стойкой иммунной дисфункции [19]. Поэтому процессы регуляции воспаления, причины, механизмы и последствия дизрегуляции продолжают быть предметом изучения.

В представленном исследовании впервые изучена экспрессия Toll-подобных рецепторов на моноцитах периферической крови у практически здоровых военнослужащих, находившихся в условиях экстремального стрессового воздействия. Известно, что центральным механизмом воспалительной реакции и реакции на стресс является деятельность моноцитарно-макрофагального звена, причем стойкость воспалительных стимулов с течением времени представляет собой биологический фон, благоприятствующий развитию хронического воспаления, более высокой частотой возникновения инфекций и хронических заболеваний [20].

Эффективность иммунного ответа зависит от TLR опосредованного распознавания патогена и дальнейшей TLR опосредованной активации внутриклеточных сигнальных путей. Показано, что нарушение функционирования TLRs и их сигнальных путей может повышать риск развития не только инфекционных, но и аутоиммунных, онкологических и сердечно  сосудистых заболеваний [21]. Также установлено, что гиперактивация TLRs при действии эндогенных лигандов может приводить к развитию чрезмерного воспалительного ответа [22].

В ходе динамического наблюдения снижение экспрессии Toll-подобных рецепторов 4 типа выявлено у всех военнослужащих-участников спецопераций даже без клинической манифистации инфекционной патологии. Среди военнослужащих основной группы наблюдения, перенёсших за время наблюдения инфекционные заболевания различной этиологии, регистрировалось нарушение начальных этапов распознавания неспецифических патоген-ассоциированных молекулярных паттернов за счёт снижения экспрессии Toll-подобных рецепторов не только 4, но и 2 типа. Известно, что эти типы рецепторов распознают наибольшее количество PAMP грамположительных и грамотрицательных бактерий и соответственно играют ключевую роль в системном реагировании на бактериальное повреждение [9]. Также имеются исследования, констатирующие снижение экспрессии Toll-подобных рецепторов 4 типа на моноцитах периферического кровотока у первокурсников военных студентов-медиков при адаптации к обучению в военно-учебном центре, что авторами расценено как настораживающий фактор возможного срыва адаптационных резервов системы иммунного реагирования [23]. Острые и хронические стрессы влияют на иммунную систему за счёт секреции гормонов, что в свою очередь влияет на способность формировать эффективный иммунный ответ [24]. Возможно, именно функциональное состояние системы врожденного иммунитета в условиях адаптации становится основой для инициации формирования в дальнейшем иммуноопосредованной патологии.

Комплексное влияние факторов профессионального стресса у военнослужащих даже в отсутствие клинической манифестации приводит к нарушению функциональной активности клеточных структур врожденного иммунитета в виде угнетения антигенного распознавания через систему Toll-подобных рецепторов. Наиболее чувствительными к стресс-индуцированным адаптационным преобразованиям оказались Toll-подобные рецепторы 4 типа, нарушение экспрессии которых на моноцитах регистрируется у всех обследуемых. Дополнительное снижение содержания моноцитов, экспрессирующих Toll-подобные рецепторы 2 типа, возможно, значительно усугубляет нарушения иммунного надзора и приводит к развитию клинической картины различной инфекционной патологии. Вышеописанные изменения регистрируются у военнослужащих в течение полугода после участия в спецоперациях, что позволяет отнести этих лиц в группу риска развития стойкой иммунной дисфункции.