Язвенный колит (ЯК) – опосредованное иммунологическими механизмами воспалительное заболевание толстой кишки, имеющее хроническое течение с периодами клинической ремиссии и обострений, характеризующееся наличием участков острого и хронического воспаления в собственной пластинке слизистой оболочки (СОТК), при котором возможны деструкция эпителиальных клеток, изъязвление слизистой оболочки кишки с формированием крипт-абсцессов [1].
Несмотря на значительное число работ, посвященных изучению этиологии ЯК, причины этой патологии до сих пор неизвестны, а механизмы развития до конца не выяснены [2].
В последнее время в патогенезе воспалительных заболеваний кишечника (ВЗК) активно обсуждается роль пептидных факторов роста, которые продуцируются клетками многих типов, в том числе эпителием кишечника, и способны модулировать воспалительную реакцию и пролиферативную активность кишечного эпителия с участием различных цитокинов (ФНО-α и др.). К этим веществам принадлежит семейство инсулиноподобного фактора роста (IGFs), которые экспрессируются в различных участках ЖКТ [3, 4].
Несмотря на немногочисленные исследования по оценке биологических эффектов IGF-I при ЯК, их роль в иммунопатологическом процессе вполне очевидна [5].
Целью нашего исследования явилось определение роли IGF-I в механизмах воспаления толстой кишки при ЯК.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
Обследовано 35 больных с различной тяжестью и эндоскопической активностью (индекс Мейо) ЯК в динамике лечения. Лекарственная терапия назначалась в соответствии с тяжестью заболевания. Контрольную группу составили 20 здоровых добровольцев. Определение IGF-I в периферической крови проводили методом ИФА (Mediagnost, Germany). Результаты выражали в нмоль/л. Уровень сывороточного IGF-I в контрольной группе составил 120,295±10,723 нмоль/л.
Содержание ФНО-α (нг/2 × 106 клеток) в мононуклеарах (МНК) периферической крови определяли методом ИФА с помощью стандартных тест-систем. Для изучения стимулированной продукции цитокинов лейкоцитами использовали липополисахарид E. coli (Sigma, США). Продукция ФНО-α МНК в контрольной группе составила: спонтанная – 1,54+0,9 нг/2 × 106 и ЛПС-стимулированная – 2,81+0,21 нг/2 × 106. Интенсивность воспалительного процесса в СОТК изучали по методу Г.Г. Автандилова с подсчетом воспалительного инфильтрата (в процентах) СОТК. Изучали клеточный состав воспалительного инфильтрата. Статистическую обработку полученных результатов проводили с использованием программ SPSS 13.0.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
В период обострения ЯК количество IGF-I в плазме крови было снижено (15,16±1,35 нмоль/л, p <0,05 с контролем).
При сравнительном анализе содержания IGF-I в периферической крови с учетом тяжести ЯК установлена обратно пропорциональная зависимость: с нарастанием тяжести ЯК уровень IGF-I в сыворотке крови снижался (табл. 1).
В таблице 2 представлены данные о содержании IGF-I в плазме крови больных ЯК с учетом степени активности воспалительно-деструктивного процесса (индекс Мейо) в СОТК.
Установлена обратно пропорциональная зависимость между содержанием IGF-I в периферической крови и активностью воспалительно-дистрофического процесса в СОТК: при увеличении индекса Мейо показатель IGF-I снижался.
Представляло определенный интерес изучение показателя IGF-I в зависимости от выраженности воспалительной реакции в СОТК. С этой целью у обследованных больных было проведено морфометрическое исследование ректобиоптатов СОТК с подсчетом плотности воспалительного инфильтрата (ПВИ). В зависимости от плотности воспалительного инфильтрата больные были разделены на 2 группы: 1 группа со слабой воспалительной реакцией (34,7±2,8%), 2 группа с выраженной интенсивностью инфильтрата (65,0±2,4%, p <0,05 с 1 группой).
С целью выяснения возможной зависимости интенсивности воспалительного процесса в СОТК от уровня сывороточного IGF-I у пациентов с активным ЯК был проведен корреляционный анализ. Установлено, что при умеренной (слабой) выраженности воспалительного инфильтрата в СОТК определялась слабая отрицательная взаимосвязь между показателем IGF-I и плотностью инфильтрата в СОТК. При выраженной ПВИ прослежена сильная обратная связь (табл. 3).
Учитывая тот факт, что изменение экспрессии IGF-I в нормальной кишке находится в определенной зависимости от продукции некоторых цитокинов [6], мы попытались выявить возможные взаимосвязи изучаемого пептидного фактора роста с провоспалительным цитокином ФНО-α. Нами установлено, что исходный спонтанный и стимулированный синтез ФНО-а в МНК больных активным ЯК был значительно выше контрольных значений: спонтанная (1) продукция – 5,9±0,8, стимулированная (2) – 8,2±0,9 нг/2 × 106 (р1, 2 <0,05 с контролем).
Был проведен корреляционный анализ между продукцией ФНО-α МНК и показателем IGF-I в периферической крови у больных активным ЯК. Согласно данным таблицы 4, нами выявлена обратная достоверная связь между синтезом ФНО-α МНК в спонтанных и ЛПС-стимулированных условиях и уровнем IGF-I в периферической крови.
В период формирования клинической ремиссии ЯК (в среднем через 6 нед) уровень пептида повысился до 94,125±28,18 нмоль/л (p <0,05 c обострением), но контрольных значений не достиг (p <0,05). Индукция клинической ремиссии ЯК сопровождалась снижением синтеза ФНО-α МНК как в спонтанных (3,9±0,5 нг/2 × 106, p <0,05 c обострением и контролем), так и ЛПС-стимулированных условиях (5,3±0,2 нг/2 × 106 , p <0,05 c обострением и контролем).
Выявленные нами закономерности в содержании изучаемого пептидного фактора роста IGF-I в сыворотке крови у больных различными клиническими формами ЯК во взаимосвязи с медиатором воспалительного процесса в СОТК не являются случайными и косвенно подтверждают их причастность к патофизиологическим процессам в толстой кишке.
Как отмечалось ранее, биологические эффекты IGF-I при ЯК мало изучены, а полученные в настоящее время результаты исследований неоднозначны. Факторы роста, включая IGF-I, выполняют многочисленные функции и часто оказывают противоположно направленное действие при ЯК и болезни Крона. Нами установлено, что в период обострения ЯК уровень IGF-I в сыворотке крови был снижен, причем пропорционально тяжести очередной атаки. Аналогичные результаты были получены M. Thayu и соавт. [7]. В других исследованиях авторы не нашли существенных отклонений в содержании IGF-I у пациентов с активным ЯК в отличие от пациентов с болезнью Крона, где уровни этого пептида значительно превышали контрольные показатели [8].
Несомненным доказательством важной роли инсулиноподобного фактора роста IGF-I при ЯК является его определенная сопряженность с выраженностью воспалительной реакции в СОТК и синтезом провоспалительного цитокина ФНО-α МНК периферической крови. Так, нами было выявлена обратная зависимость уровня IGF-I от указанных параметров. Известно, что низкая продукция фактора роста IGF-I может отрицательно сказываться на трофике кишечного эпителия в активной стадии воспаления и в восстановительный период [9]. Показано, что длительное снижение уровня IGF-1 при ЯК может привести к нарушению костного метаболизма и повышению риска остеопоротических переломов, что часто наблюдается у этой категории пациентов [10]. С другой стороны, избыточное накопление факторов роста может вызвать аберрантную пролиферацию эпителия слизистой оболочки, что повышает риск развития кишечной карциномы – известного осложнения ВЗК [11].
В эксперименте показано, что провоспалительные цитокины способны регулировать экспрессию IGF-I в эпителии кишечника через ингибирование соматотропного гормона. Так, ФНО-α снижал секрецию IGF-I в макрофагах [12], а экзогенный инсулиноподобный фактор, связанный с белком-3 (IGFBP-3), подавлял продукцию цитокина ФНО-α, индуцированную ядерным фактором NF-кВ [13]. In vitro показана протективная роль IGF-I в отношении деградации хрящевых протеогликанов, индуцированной интерлейкином-1 или ФНО-α [14].
Полагаем, что в активной фазе ЯК провоспалительные цитокины могут подавлять продукцию IGF-I, пролонгируя, таким образом, иммуновоспалительный процесс в СОТК. В период формирования клинической ремиссии ЯК на фоне иммуномодулирующей терапии закономерно снижается синтез ФНО-α в МНК и увеличивается выработка фактора роста IGF-I, обеспечивающего в этот период болезни регенераторную активность эпителия слизистой оболочки кишечника [15].
Достижения в понимании процессов, связанных с развитием кишечного воспаления, в частности, роли некоторых биологических агентов в развитии патологического иммунного ответа, привели к разработке концепции таргетной биологической терапии. С нашей точки зрения, изучение роли биорегуляторных пептидов, в частности IGF-I при ЯК, может иметь существенное значение для поиска новых терапевтических мишеней.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
- В активной стадии ЯК уровень IGF-I снижен, а ФНО-α повышен.
- Содержание IGF-I в сыворотке больных ЯК находилось в обратной зависимости от тяжести ЯК, степени воспалительной реакции в СОТК и продукции ФНО-α МНК.
- Формирование клинической ремиссии ЯК сопровождалось увеличением выработки IGF-I и снижением синтеза ФНО-α.
