Indicators of immune status in the blood of patients depending on the stage of atrophic gastritis according to the OLGA system


DOI: https://dx.doi.org/10.18565/pharmateca.2020.2.31-36

V.V. Tsukanov, A.V. Vasyutin, Yu.L. Tonkikh, O.V. Smirnova, A.A. Sinyakov, N.G. Elmanova

Federal Research Center “Krasnoyarsk Scientific Center of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences”, Research Institute of Medical Problems of the North, Krasnoyarsk, Russia
Background. Development of a gradation of precancerous lesions is aimed at improving the secondary prevention of neoplasms. This is facilitated by the search for factors that allow stratifying the severity of manifestations of atrophic gastritis (AG).
Objective. The evaluation of indicators of the immune status in the blood of patients depending on the stage of AG according to the OLGA system.
Methods. The study included 125 patients aged 18 to 80 years: 52 healthy volunteers (26 men and 26 women, mean age 48.2±4.0 years) undergoing annual medical examinations at the Research Institute of Medical Problems of the North, Federal Research Center “Krasnoyarsk Scientific Center of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences”, and 73 patients with AG (38 men and 35 women, mean age – 49.9±4.6 years). Healthy patients were determined on the basis of the absence of a gastroenterological medical history and clinical symptoms of digestive diseases, the blood pepsinogen-1 (PG-1) level >50 μg/L, and the PG-1/PG-2 ratio >3. All patients were H. pylori-positive. The diagnosis of AG was established by a gastroenterologist on the basis of a clinical examination, the presence of H. pylori infection and detection of atrophy of the gastric mucosa during histological examination. All patients underwent a standard clinical examination by a gastroenterologist and laboratory and instrumental studies. Fiberoptic esophagogastroduodenoscopy with a sampling of 5 biopsy specimens from the gastric mucosa was performed in 73 AG patients. Evaluation of AG was carried out according to the OLGA system in histological preparations stained with hematoxylin-eosin. H. pylori was determined by histological method in preparations stained by Romanowsky-Giemsa method. The study of the immune status included determining the number of leukocytes and lymphocytes and indicators of cellular immunity by indirect immunofluorescence of lymphocytes using monoclonal antibodies to CD3, CD4, CD8, CD16, CD19 (Sorbent LLP, Moscow).
Results. Compared to healthy individuals, patients with stage III – IV chronic atrophic gastritis according to the OLGA system had inhibition of the T-cell immunity, manifested by a decrease in the absolute number of leukocytes and lymphocytes; a decrease in the absolute and relative levels of mature T-lymphocytes, CD4+ cells, immunoregulatory index (CD4+ / CD8+) and NK cells. Impaired cellular immunity was associated with an increase in the stage of atrophy according to the OLGA system.
Conclusion. The combination of the use of the OLGA morphological system with the determination of immune parameters increases the possibility of stratification of AG to determine the risk of developing gastric cancer.
Keywords: atrophic gastritis, OLGA, cellular immunity, T-lymphocytes, carcinogenesis

Введение

Рак желудка остается одной из главных проблем здравоохранения в различных странах мира [1]. В 2018 г. на планете было зарегистрировано более 1 млн новых случаев и 783 тыс. смертей от этой патологии [2]. Отчетливой тенденции к снижению заболеваемости раком желудка до сих пор не отмечено [3]. В связи с этим предпринимаются большие усилия для решения этой проблемы [4]. Одним из наиболее очевидных решений в этом плане служит создание градации предраковых изменений в желудке [5] для совершенствования вторичной профилактики новообразований [6]. Наша работа направлена на поиск факторов, позволяющих стратифицировать выраженность проявлений атрофического гастрита (АГ).

Цель исследования: изучение показателей иммунного статуса в крови больных в зависимости от стадии АГ по системе OLGA.

Методы

Работа выполнена на базе НИИ медицинских проблем Севера ФИЦ КНЦ СО РАН. В исследование были включены 125 пациентов в возрасте от 18 до 80 лет: 52 практически здоровых добровольцев и 73 больных АГ.

Критерии исключения из исследования: наличие в анамнезе выраженных хронических заболеваний органов дыхания, сердечно-сосудистой системы, органов пищеварения, мочеполовой, нервной и эндокринной систем, опорно-двигательного аппарата, диффузных болезней соединительной ткани, гематологических заболеваний, новообразований, ВИЧ-инфекции, туберкулеза; любые сопутствующие острые и хронические заболевания в фазе обострения; отказ от участия в исследовании.

Контрольная группа была сформирована из 52 здоровых лиц (26 мужчин и 26 женщин, средний возраст – 48,2±4,0 года), проходивших плановую диспансеризацию в НИИ МПС ФИЦ КНЦ СО РАН. Здоровые пациенты определены на основании отсутствия гастроэнтерологического анамнеза и клинических симптомов заболеваний органов пищеварения, содержания пепсиногена-1 (ПГ-1) в крови >50 мкг/л, соотношения ПГ-1/ПГ-2 >3.

У всех пациентов результат определения инфекции Helicobacter pylori был положительным.

Вторая группа состояла из 73 пациентов (38 мужчин и 35 женщин, средний возраст – 49,9±4,6 года) с АГ тела желудка, обследованных в клинике НИИ МПС ФИЦ КНЦ СО РАН. Диагноз установлен врачом-гастроэнтерологом на основании клинического обследования, наличия инфекции H. pylori и атрофии слизистой оболочки желудка при гистологическом исследовании.

Исследование проведено с разрешения этического комитета НИИ МПС ФИЦ КНЦ СО РАН (протокол № 11 от 11.11.2013). В работе с обследованными пациентами соблюдались этические принципы, предъявляемые ст. 24 Конституции РФ и Хельсинкской декларацией Всемирной медицинской ассоциации. Каждый участник подписывал форму информированного согласия на обследование, подтвердившее его добровольное участие в исследовании.

Всем пациентам проведен стандартный клинический осмотр врача-гастроэнтеролога, результаты которого регистрировались в специально разработанной анкете. Анкета содержала вопросы, в которых фиксировались жалобы, анамнез, результаты объективного осмотра, анализировались назначения. В дизайн исследования для уточнения наличия сопутствующей патологии входили обследования по стандарту для пациентов с гастритом, включившие развернутый и биохимический анализы крови, общий анализ мочи, анализ кала на скрытую кровь, на яйца глистов и копрологическое исследование, а также ультразвуковое исследование органов брюшной полости. Лабораторные анализы проведены в клинико-диагностической лаборатории НИИ медицинских проблем Севера.

Пациентам контрольной группы проведено определение пепсиногенов и антител к H. pylori в сыворотке крови с помощью иммуноферментного анализа (ИФА) на ИФА-анализаторе «СтатФакс-3000» с использованием тест-системы «Гастропанель» («Биохит», Финляндия). Нормальными считали уровень ПГ-1 >50 мкг/л и соотношение ПГ-1/ПГ-2 >3. Титры антител к H. pylori ≥30 EIU считали положительным, <30 EIU – отрицательным результатом определения H. pylori.

Фиброэзофагогастродуоденоскопия (на аппарате Olimpus-10) и морфологическое исследование биоптатов желудка осуществлены 73 пациентам с АГ на базе клинико-диагностического отделения НИИ медицинских проблем Севера. Во время эндоскопического исследования осуществлен забор пяти биоптатов из слизистой оболочки желудка – два кусочка из антрального отдела, один из передней стенки, один из задней стенки тела желудка и один биоптат из incisura angularis. Оценка АГ осуществлена по системе OLGA [7] в гистологических препаратах, окрашенных гематоксилином и эозином. H. pylori определен гистологическим методом в препаратах, окрашенных по Романовскому–Гимзе.

Исследование иммунного статуса включило определение количества лейкоцитов и лимфоцитов, показателей клеточного иммунитета методом непрямой иммунофлуоресценции лимфоцитов с помощью моноклональных антител к CD3, CD4, CD8, CD16, CD19 (ТОО «Сорбент», Москва). Для дополнительной характеристики Т-клеточного звена иммунной системы вычислено соотношение (CD4+/CD8+).

По результатам исследования на персональном компьютере в пакете электронных таблиц MSExcel-2010 сформирована база данных. Статистическая обработка данных проведена с помощью пакетов прикладных программ Statistica for Windows 8.0 (StatSoftInc.; США, 2008) и Microsoft Excel, 2007 (Microsoft, США). Обработка полученных данных включила подсчет непараметрических данных: медиану (Me) и квартили (С25-С75). Статистическую значимость различий определяли с использованием критерия Манна–Уитни. Достоверным считался уровень значимости при р≤0,05.

Результаты

У пациентов с АГ III–IV стадий по системе OLGA отмечено уменьшение как общего количества лейкоцитов, так и абсолютного содержания лимфоцитов в крови по сравнению с контрольной группой (табл. 1). При этом определены достоверные различия между пациентами с атрофией I стадии по системе OLGA по сравнению с больными АГ IV стадии по системе OLGA относительно абсолютного содержания лейкоцитов (р=0,03) и лимфоцитов (р=0,006). Эти данные указывают на угнетение клеточного звена иммунитета у больных АГ.

33-1.jpg (198 KB)

CD3 служит маркером зрелых Т-лимфоцитов, в функции которого входит передача сигналов в клетку, а также стабилизация Т-клеточного рецептора на поверхности мембраны [8]. Относительные и абсолютные показатели CD3+-лимфоцитов в крови были значительно ниже у пациентов с АГ II–IV стадий по системе OLGA по сравнению с группой здоровых лиц, при этом количество Т-лимфоцитов было более низким у пациентов с более высокой стадией АГ по системе OLGA (табл. 1).

CD4+-лимфоциты (Т-хелперы) выполняют важную роль в клеточном и гуморальном иммунных ответах, главной их функцией считается активация других иммунных клеток и выделение цитокинов [9]. Нами было зарегистрировано снижение как абсолютного количества Т-хелперов в крови, так и их относительного содержания у пациентов с АГ III–IV стадий по системе OLGA по сравнению с контрольной группой (табл. 2). При этом имелись достоверные отличия между пациентами с атрофией I стадии по системе OLGA и больными АГ IV стадии по системе OLGA относительно абсолютного (р=0,001) и относительного (р=0,004) содержания Т-хелперов в крови.

34-1.jpg (200 KB)

CD8+-клетки (Т-киллеры или Т-цитотоксические клетки) – субпопуляция эффекторных Т-лимфоцитов, осуществляющих лизис поврежденных клеток организма (пораженные внутриклеточными паразитами и опухолевые клетки) [10]. По относительному содержанию CD8+-клеток в крови не обнаружено достоверных различий между пациентами со всеми стадиями АГ по системе OLGA и контрольной группой. Наблюдалось снижение абсолютного содержания CD8+-лимфоцитов у пациентов с АГ IV стадии по системе OLGA по сравнению со здоровыми лицами (табл. 2).

Важное значение в исследовании показателей иммунного статуса имеет иммунорегуляторный индекс, определяемый по соотношению CD4+/CD8+ (Т-хелперы/Т-киллеры). Этот коэффициент был равен 1,8 у лиц контрольной группы; 1,64 при атрофии I стадии по системе OLGA (р1-2=0,6), 1,47 при II стадии (р1-3=0,1); 1,26 при III стадии (р1-4=0,02) и 1,15 при IV стадии АГ по системе OLGA (р1-5=0,004; р2-5=0,03). Обнаруженные закономерности свидетельствуют об очевидном наличии иммунодефицита у пациентов с АГ по сравнению с контрольной группой, который усугубляется при увеличении стадии атрофии по системе OLGA.

Относительное содержание CD16+-клеток (натуральных киллеров, NK-клеток) было достоверно ниже у пациентов с атрофией IV стадии по системе OLGA по сравнению с контрольной группой (табл. 3) и лицами с АГ I стадии по системе OLGA (р=0,03). Абсолютное содержание NK-клеток было относительно низким у больных АГ III–IV стадий по системе OLGA по сравнению со здоровыми лицами (табл. 3) и пациентами с атрофией I стадии по системе OLGA (р2-4=0,047; р2-5=0,003). Это имеет важное значение в связи с тем, что натуральные киллеры обладают противоопухолевой активностью [11]. Данная ассоциация соответствует логике каскада Корреа и указывает на то, что риск рака желудка повышается у пациентов с выраженным АГ, подтверждая эффективность системы OLGA для определения риска развития рака желудка.

34-2.jpg (199 KB)

CD19 представляет собой специфичный для B-лимфоцитов антиген. B-лимфоциты являются главными клетками, обеспечивающими гуморальный иммунитет путем трансформации в плазматические клетки, которые продуцируют антитела. Помимо продукции антител В-лимфоциты превращаются в B-клетки памяти, выступать в качестве антигенпрезентирующих клеток, продуцировать цитокины и т.д. [12]. Относительное содержание CD19+-клеток было повышено в крови у больных АГ III–IV стадий по системе OLGA по сравнению со здоровыми лицами (табл. 3) и пациентами с атрофией I стадии по системе OLGA (р2-4=0,03; р2-5=0,007). При этом по абсолютному содержанию этих клеток достоверных различий у исследуемых групп выявлено не было. Это может быть обусловлено тем, что вследствие угнетения Т-клеточного звена иммунитета увеличивается относительная доля В-лимфоцитов без существенного изменения их абсолютного содержания.

Обсуждение

Следует подчеркнуть, что механизмы развития рака желудка до настоящего времени остаются недостаточно ясными [13]. На развитие патологии влияют три основные группы факторов: восприимчивость и реакция макроорганизма, условия окружающей среды и свойства бактерии H. pylori [14]. Некоторые штаммы H. pylori характеризуются повышенной выживаемостью, способностью к адгезии, что увеличивает повреждение клеток эпителия желудка и позволяет уклоняться от иммунного ответа макроорганизма [15]. После адгезии H. pylori нарушают внутриклеточные процессы в эпителии, вызывая воспаление и эпигенетические модификации [16]. Ответ организма хозяина сопровождается привлечением иммунных клеток в очаг воспаления, выделением ими цитокинов и при определенных условиях – образованием активных форм кислорода, которые приводят к оксидативному стрессу, способствуя повреждению ДНК и канцерогенезу [17]. В инфицированных H. pylori клетках возможен запуск процессов, препятствующих активации ответа иммунной и антиоксидантной систем организма хозяина [18, 19].

Несмотря на определенные достижения и многочисленные международные рекомендации, принятые в последнее время [20–22], ответа на вопрос, почему рак желудка возникает только у небольшой группы лиц с АГ, нет до настоящего времени. Рационально считать, что повышение эффективности профилактики рака желудка возможно при определении факторов, влияющих на прогрессирование атрофии и метаплазии в дисплазию и рак [21–23]. Возникновение изменений иммунного статуса и оксидативного стресса может иметь важное значение в определении выраженности предраковых изменений и установлении риска развития онкологического заболевания, что в свою очередь будет способствовать и разработке нового направления диагностических и лечебно-профилактических мероприятий.

Заключение

Таким образом, у больных хроническим АГ III–IV стадий по системе OLGA по сравнению со здоровыми лицами отмечалось угнетение Т-клеточного звена иммунитета, проявившееся в снижении абсолютного количества лейкоцитов и лимфоцитов; уменьшении абсолютного и относительного содержания зрелых Т-лимфоцитов, CD4+-клеток, иммунорегуляторного индекса (CD4+/CD8+) и NK-клеток. Нарушение клеточного звена иммунитета было ассоциировано с увеличением стадии атрофии по системе OLGA. В целом эти данные позволяют считать, что комбинация применения морфологической системы OLGA с определением иммунных показателей повышает возможность стратификации АГ по определению риска развития рака желудка.


About the Autors


Corresponding author: Vladislav V. Tsukanov, Dr. Sci. (Med.), Professor, Head of the Clinical Department of Pathology of Digestive System in Adults and Children, Scientific Research Institute of Medical Problems of the North, Federal Research Center “Krasnoyarsk Scientific Center of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences”, Krasnoyarsk, Russia; e-mail: gastro@impn.ru
Address: 3G, Partizan Zheleznyak Street, Krasnoyarsk 660022, Russian Federation


Бионика Медиа