FEATURES OF MUCOSAL IMMUNITY IN CHILDREN WITH ALLERGIC RHINITIS*


DOI: https://dx.doi.org/10.18565/pharmateca.2018.1.54-60

T.G. Malanicheva, L.F. Akhmadieva, E.V. Agafonova

Kazan State Medical University, Kazan, Russia
Currently, in unfavorable environmental conditions, violation of the nasal microbiocenosis with activation of the opportunistic flora is one of the factors worsening the course of allergic rhinitis (AR). Material and Methods. In order to evaluate the mucosal immunity in different forms of AR with domestic and epidermal sensitization, 87 children aged 3 to 18 years were examined. The main group consisted of 30 children with AR, having colonization of the mucous membrane of the nasal cavity with fungi of the genus Candida. The comparison group consisted of 30 children with AR without colonization of the nasal cavity with fungal microflora. The control group included 27 children without AR. Results. It was found that children of the main group had a higher level of atopic response than in the comparison group: eosinophilia in nasal secretion, increased secretory immunoglobulin E (sIgE) and interleukin-4 (IL-4) levels. Increased IL-10 production promotes depression of interferon-γ production and increased imbalance in the cytokine profile, which contributes to a decrease in sIgA production, suppression of leukocyte migration to the nasal cavity and their functional activity. Conclusion. This is probably due to the fact that Candida fungi colonizing the mucosa and causing an invasive process, on the one hand, have a damaging effect on mucosa, enhancing the production of inflammatory mediators, and on the other hand, act as a specific trigger, thereby maintaining chronic inflammation of both allergic and infectious genesis.
Keywords: allergic rhinitis, fungi, mucosal immunity

В настоящее время в условиях экологического неблагополучия одним из факторов, приводящих к утяжелению течения аллергического ринита (АР), служит нарушение назального микробиоценоза с активацией условно-патогенной флоры [1, 2]. Проведенные исследования по изучению микробиоценоза слизистой оболочки полости носа указывают на доминирование стафилококковой инфекции у больных АР [3, 4]. Данные U. Gluck (2003) показали, что условно-патогенные микробы высевались у 90% больных АР, у здоровых – лишь в 36% случаев [5]. Данные бактериологического и микологического исследований слизистой оболочки полости носа у детей с АР нередко выявляют колонизацию не только Staphylococcus aureus, но и грибами рода Candida albicans [6–9]. Наличие грибковой флоры у пациентов с АР способствует развитию вторичной иммунной недостаточности и усугубляет течение АР. Аллергическое воспаление на уровне полости носа и наличие грибковой флоры у пациентов с АР способствуют формированию нарушений мукозального иммунитета. В педиатрической практике в последние годы активно используются неинвазивные методы диагностики, а весьма перспективным представляется исследование цитоморфологических и воспалительных сдвигов на местном уровне при оценке показателей назального секрета у детей с АР [10, 11]. Исследований, посвященных особенностям мукозального иммунитета при аллергическом воспалении и развитии грибковой колонизации на уровне верхних отделов дыхательных путей, в доступной литературе нами не обнаружено.

Исходя из вышеизложенного, представляет интерес изучение и состояние мукозального иммунитета при АР, в т.ч. ассоциированного с грибами рода Candida, что позволит расширить знания по данной проблеме и максимально персонифицировать проводимую терапию.

Материал и методы

Под наблюдением находились 87 детей в возрасте от 3 до 18 лет, из них 60 детей с АР, имевших бытовую и эпидермальную сенсибилизацию. Основную группу составили 30 детей с АР, ассоциированным с грибами рода Candida, в возрасте от 3 до 18 лет. У всех детей в мазках-отпечатках со слизистой оболочки полости носа обнаружены грибы рода Candida. В группу сравнения вошли 30 детей с круглогодичным АР (КАР) без колонизации слизистой оболочки полости носа грибковой микрофлорой. Контрольную группу составили 27 детей без АР и редко болеющие острыми респираторными заболеваниями.

Для проведения исследования получено разрешение локального этического комитета КГМУ, протокол № 1 от 23.01.2014, и информационное согласие всех пациентов на участие в исследовании.

Назальный секрет собирали на смоченный физиологическим раствором ватный тупфер из средней носовой раковины в течение 30 секунд, затем переносили в 0,25 мл физиологического растворa, центрифугировали при 1500 об/мин в течение 10 минут для осаждения целых клеточных элементов, отбирали надосадочную жидкость, замораживали ее при температуре -22 ◦С.

В назальном секрете определяли процентное соотношение клеточных элементов с оценкой показателей, характеризующих фагоцитарную активность нейтрофилов (ФАН-1 и ФАН-2). ФАН-1 вычисляли по проценту фагоцитирующих аутофлору нейтрофилов, ФАН-2 – по проценту деструктурированных нейтрофилов в цитоплазме, в которых сохранялись целые микроорганизмы, что служит показателем незавершенности фагоцитоза. Кроме этого определяли уровень локальной продукции секреторного иммуноглобулина Е (sIgЕ) и sIgA и показатели цитокинового профиля интерлейкина-4 (ИЛ-4), ИЛ-10, интерферона-γ (ИФН-γ).

Исследование уровней общего sIgЕ и ИЛ-4, -10, ИФН-γ в назальном секрете провели иммуноферментным планшетным методом.

Результаты исследования

Изучение цитологического профиля мазков-отпечатков со слизистой оболочки полости носа пациентов с КАР без колонизации слизистой оболочки полости носа грибами рода Candidа по сравнению с контрольной группой выявило достоверное повышение содержания эозинофилов в назальном секрете в период как обострения (табл. 1), так и ремиссии (р<0,05).

Число эозинофилов в период ремиссии уменьшилось в 2,5 раза по сравнению с периодом обострения, но сохранялось на повышенном уровне (в 4,4 раза выше, чем в контрольной группе). Это свидетельствует о хроническом аллергическом воспалении слизистой оболочки полости носа у больных КАР, которое сохраняется в период ремиссии, в развитии которого активное участие принимают эозинофилы. Также у детей с КАР имело место достоверное повышение числа лимфоцитов, наиболее выраженное в период обострения (19,67%), тогда как в период ремиссии отмечается их снижение (12,61%), что в 2 раза превышает значения контрольной группы. Перераспределение клеточных популяций проявилось, с одной стороны, увеличением числа эозинофилов и лимфоцитов, с другой – уменьшением числа эпителиальных клеток до 6,54% в период обострения и до 11,92% в период ремиссии. На фоне эозинофилии в риноцитограмме имело место достоверное снижение содержания нейтрофилов, которое было относительным и отмечалось только в период обострения заболевания на фоне высокой эозинофилии и умеренного повышения содержания лимфоцитов. Показатели, характеризующие функциональную активность нейтрофилов (ФАН-1 и ФАН-2), в группе сравнения не отличались от таковых группы контроля (p>0,05).

Изучение цитологического профиля мазков-отпечатков со слизистой оболочки полости носа у детей с АР, ассоциированным с грибами рода Candida, по сравнению с контрольной группой выявило (табл. 2) другое перераспределение клеточного состава, чем при КАР, без колонизации полости носа грибами рода Candidа.

Так, в основной группе детей отмечается достоверное повышение эозинофилов и лимфоцитов в период как обострения, так и ремиссии, а также увеличение содержания эпителиальных клеток до 38,79% в период обострения и до 35,79% в стадии ремиссии (р<0,05). На фоне эозинофилии в риноцитограмме отмечается нейтропения со снижением уровня нейтрофилов до 8,56% в стадии обострения и до 24,5% в период ремиссии. У детей основной группы по сравнению с контрольной в период обострения имеет место достоверное снижение ФАН-1, что говорит о снижении процента фагоцитирующих аутофлору нейтрофилов, и ФАН-2, что свидетельствует об увеличении процента деструктурированных нейтрофилов в цитоплазме, в которых сохранялись целые микроорганизмы, что является показателем незавершенности фагоцитоза. Однако в стадии ремиссии повышается показатель ФАН-1, но остается достоверно ниже, чем в контрольной группе, и нормализуется ФАН-2, что коррелирует с отрицательными результатами мазка-отпечатка на грибы рода Candidа.

Изучение цитологического профиля мазков-отпечатков со слизистой оболочки полости носа у детей с АР, ассоциированным с грибами рода Candida, по сравнению с АР без грибковой колонизации выявило существенные различия клеточного состава в период обострения и в стадии ремиссии (табл. 3).

Так, в основной группе детей в период обострения отмечена выраженная эозинофилия, однако достоверных различий по уровню эозинофилов между сравниваемыми группами не выявлено. Тогда как в период ремиссии число эозинофилов в назальном секрете в основной группе достоверно превышало значения группы сравнения (р<0,05).

По числу лимфоцитов выявлен лимфоцитоз, однако в сравниваемых группах достоверных различий не выявлено. Для детей, больных АР, ассоциированным с грибами рода Candidа, характерны изменения других клеточных популяций, что проявилось выраженным снижением содержания нейтрофилов по сравнению с группой сравнения (p<0,05) в период обострения и в стадии ремиссии. Наиболее низким отмечено содержание нейтрофилов в период обострения (8,56%). В основной группе пациентов имело место достоверное повышение содержания эпителиальных клеток по сравнению с группой сравнения в стадии обострения и в период ремиссии (p<0,05).

Итак, у детей с АР, ассоциированным с грибами рода Сandida, в стадии обострения на фоне высокой эозинофилии в риноцитограмме регистрировалось резкое уменьшение содержания нейтрофилов (p<0,05) и увеличение числа эпителиальных клеток (p<0,05).

В стадии ремиссии в основной группе отмечено менее выраженное снижение числа эозинофилов (в 1,7 раза), чем в группе сравнения (в 2,5 раза), а уровень эозинофилов у детей с АР, ассоциированным с грибами рода Сandida, был достоверно выше, чем при АР, протекающим без грибковой колонизации. У больных основной группы в стадию ремиссии отмечено повышение числа нейтрофилов в 2,6 раза – с 8,54 до 24,56% (р<0,05). Однако в группе сравнения число нейтрофилов в данный период было в 2,4 раза выше, чем в основной группе. Выявленные изменения цитологического профиля и угнетение локального выхода нейтрофилов у детей с АР, ассоциированным с грибами рода Сandida, сопровождалось функциональными нарушениями, проявляющимися в угнетении показателей, характеризующих функциональные возможности фагоцитов назального секрета. Так, в период ремиссии установлено снижение значения ФАН-1 в 2,3 раза и повышение ФАН-2 в 1,4 раза по сравнению с группой сравнения.

В период обострения в основной группе на фоне выраженной нейтропении в риноцитограмме имело место снижение показателя ФАН-1 в 4 раза и повышение показателя ФАН-2 в 2 раза по сравнению с группой сравнения.

Таким образом, при АР, ассоциированном с грибами рода Сandida, имеются изменения риноцитологического профиля, что проявляется высоким уровнем эозинофилов, выраженной нейтропенией, увеличением числа эпителиальных клеток. Угнетение локального выхода нейтрофилов сопровождалось функциональными нарушениями фагоцитов назального секрета и проявлялось в снижении числа фагоцитирующих аутофлору нейтрофилов и повышении процента деструктурированных нейтрофилов с сохраненными непереваренными микроорганизмами.

У детей с АР, ассоциированным с грибами рода Candidа, исследованы некоторые показатели гуморального мукозального иммунитета, в частности sIgЕ и sIgA. Так, в группе детей с АР, не имеющих колонизации слизистой оболочки грибами рода Candida, в период обострения локальный синтез sIgЕ составил 38,17 МЕ/мл, что превышало показатели контрольной группы в 1,9 раза (табл. 4).

В период ремиссии заболевания уровень sIgЕ у больных АР достоверно снизился (р<0,05), но по его содержанию достоверных различий с контрольной группой не отмечено.

Изучение содержания sIgA в назальном секрете у больных АР с колонизацией слизистой оболочки полости носа грибами рода Сandida в период обострения (табл. 5) выявило его достоверное снижение по сравнению с контрольной группой (р<0,05), тогда как в период ремиссии уровень sIgA достоверно не отличался от контрольной группы (p>0,05). В период ремиссии АР по сравнению с периодом обострения имеет место тенденция к повышению количества sIgA в назальном секрете.

В группе детей с АР, ассоциированным с грибами рода Сandida, в период обострения уровень sIgЕ превышал показатели контрольной группы в 3,3 раза. В период ремиссии заболевания уровень sIgЕ снизился в 1,5 раза (р<0,05). Причем его содержание в период ремиссии было достоверно выше, чем в контрольной группе (р<0,05). Это может свидетельствовать о хроническом аллергическом воспалении, которое сохраняется в период ремиссии КАР.

Уровень sIgA в назальном секрете у больных АР, ассоциированным с грибами рода Сandida, в период обострения (табл. 6) был в 2,7 раза ниже, чем в контрольной группе (р<0,05).

В период ремиссии уровень sIgA достоверно повысился, но его значения были ниже, чем в контрольной группе (p>0,05).

Сравнение показателей гуморального иммунитета в назальном секрете у детей с АР, ассоциированным с грибами рода Candidа, по сравнению с детьми с КАР без грибковой колонизации слизистой оболочки полости носа выявило существенные различия уровней sIgЕ и sIgA. Так, количество sIgЕ в назальном секрете у детей с АР, ассоциированным с грибами рода Candida, в 1,7 раза выше, чем в группе детей с КАР, не имеющих грибковой колонизации в период обострения (р<0,05), и в 1,8 раза в период ремиссии (рис. 1).

Это, вероятно, связано с тем, что грибы рода Caпdida, колонизирующие слизистую оболочку полости носа, выступают как специфический триггер, увеличивая выработку sIgE, и тем самым поддерживают хроническое воспаление в слизистой оболочке полости носа, с одной стороны, аллергического, с другой – инфекционного генеза.

Количество sIgA у детей с АР, ассоциированным с грибами рода Caпdida, в период обострения в 2 раза ниже, чем в группе сравнения (р<0,05), и в 1,6 раза в период ремиссии (р<0,05). В основной группе детей в период ремиссии отмечается повышение количества sIgA в 1,4, в группе сравнения – только в 1,2 раза. Известно, что sIgA обладает способностью связывать токсины и вместе с лизоцимом проявляет антимикробную активность. При снижении уровня sIgA создаются условия для активации условно-патогенной флоры, в частности грибов рода Сandida.

Таким образом, показатели гуморального мукозального иммунитета у больных КАР, ассоциированным с грибами рода Сandida, отличались более высоким уровнем sIgЕ в назальном секрете и более низкими значениями sIgA в период как обострения, так и ремиссии.

Нами проведен мониторинг локального цитокинового спектра (ИЛ-4, ИФН-γ и ИЛ-10) у детей с АР, ассоциированным с грибами рода Сandida. (табл. 7). Для этого прежде всего изучали динамику уровня ИЛ-4, занимающего центральную роль в развитии аллергического воспаления. При этом дисрегуляция его секреции служит ключевым моментом в развитии локального атопического воспаления, а анализ его активности имеет большое значение для понимания, реализации и диагностики атопических заболеваний.

У детей с АР без колонизации слизистой оболочки полости носа грибами рода Сandida выявлено достоверное повышение содержания ИЛ-4 как в стадию ремиссии (до 7,33 пг/мл), так и в период обострении (до 20,23 пг/мл) по сравнению с контрольной группой (p<0,05). Важнейшим цитокином клеточного иммунного ответа, оппозиционным цитокину Тh2-профиля, является ИФН-γ. При изучении содержания ИФН-γ у пациентов с АР в период ремиссии достоверных различий с контрольной группой не обнаружено, тогда как при обострении АР выявлено достоверное снижение содержания ИФН-γ (p<0,05).

По уровню ИЛ-10 достоверных различий между группами сравнения и контрольной не выявлено. У детей с АР с колонизацией слизистой оболочки полости носа грибами рода Сandida по сравнению с контрольной группой выявлено (табл. 8) повышение уровня ИЛ-4 в период обострения в 16,7 раза (р<0,05) и в 5,3 – в период ремиссии (р<0,05). Количество ИФН-γ у пациентов основной группы было достоверно ниже, чем в контрольной, в период как обострения, так и ремиссии (р<0,05). У пациентов основной группы отмечено достоверное повышение ИЛ-10 по сравнению с контрольной группой, наиболее выраженное в период обострения (р<0,05).

Изучение показателей цитокинового профиля в назальном секрете у детей с АР, ассоциированным с грибами рода Candidа, по сравнению с КАР без грибковой колонизации выявило (табл. 9) достоверное повышение содержания ИЛ-4 (p<0,05).

Максимальный уровень ИЛ-4 был выявлен при обострении АР в основной группе, который был выше (рис. 2), чем в период ремиссии (p<0,05), и превышал значения группы сравнения в период обострения (p<0,05).

Уровень ИФН-γ у пациентов с АР основной группы в период обострения был достоверно ниже, чем в группе сравнения (p<0,05). Содержание ИФН-γ в основной группе в период ремиссии достоверно снижалось (p<0,05), но его значения были ниже, чем в группе сравнения, что характеризовало наличие дисрегуляции Тh1/Тh2-баланса даже вне обострения заболевания.

Изучение содержания ИЛ-10 в назальном секрете при АР (рис. 3), ассоциированном с грибами рода Candida, выявило достоверное увеличение по сравнению с группой сравнения в период как обострения (p<0,05), так и ремиссии (p<0,05). ИЛ-10 является важнейшим цитокином с супрессорным влиянием. Ингибирует клеточный иммунный ответ, подавляет продукцию цитокинов (ИЛ-2, ИЛ-3, ИФН-γ) Т-хелперами 1-го типа, ингибирует эффекторную функцию Th1-клеток и индуцирует антигенспецифическую толерантность через ингибирование провоспалительных цитокинов. Избыток ИЛ-10 может приводить к снижению противоинфекционной защиты и развитию хронических инфекций.

Таким образом, изучение особенностей мукозального иммунитета при АР, ассоциированном с грибами рода Candida, выявило высокий уровень показателей атопического типа реагирования: эозинофилию назального секрета, повышение уровней sIgE, ИЛ-4. Повышенная продукция ИЛ-10 способствует депрессированию выработки ИФН-γ и усилению дисбаланса цитокинового профиля, что способствует снижению выработки sIgA, угнетению миграции лейкоцитов в полость носа и их функциональной активности. Это, вероятно, связано с тем, что грибы рода Caпdida, колонизирущие слизистую оболочку, вызывают инвазивный процесс и оказывают на нее повреждающее действие, усиливая выработку медиаторов воспаления, с одной стороны, с другой – выступают как специфический триггер, тем самым, поддерживая хроническое воспаление как аллергического, так и инфекционного генеза.


About the Autors


Corresponding author: T.G. Malanicheva – MD, Prof. at the Department of Propaedeutics of Children’s Diseases and Faculty Pediatrics with the Course of Children’s Diseases of the Medical Faculty of Kazan State Medical University, Kazan, Russia; tel. 8 (843) 268-58-21, e-mail: tgmal@mail.ru


Бионика Медиа