Влияние цитокиновых реакций на характер течения адаптационных механизмов у новорожденных детей различного гестационного возраста
Введение
В настоящее время вопросам адаптации новорожденных уделяется особое внимание. Данная проблема актуальна в связи с переходом в 2012 г. Российской Федерации на рекомендованные Всемирной организацией здравоохранения критерии живорождения и мертворождения. На сегодняшний день признаются живорожденными и регистрируются в органах ЗАГС (запись актов гражданского состояния) дети, рожденные на сроке 22 нед. и более с ростом 25 см и более при наличии хотя бы одного из признаков живорождения: самостоятельное дыхание, сердцебиение, произвольные движения, пульсация пуповины. Расширение в соответствии с данным документом контингента новорожденных, подлежащих реанимации и выхаживанию, требует от физиологов, педиатров и неонатологов понимания механизмов и факторов риска, влияющих на адаптацию новорожденных к внеутробной среде. Изучение данного вопроса имеет особое значение для минимизации последствий дезадаптации и определения тактики ведения данных пациентов.
Первые недели жизни новорожденного ребенка характеризуются максимальной напряженностью всех систем организма ввиду адаптации к резкой смене условий окружающей среды при рождении, при этом регуляция гомеостаза осуществляется множеством биологически активных веществ, в число которых входят цитокины. Патофизиологические эффекты большинства цитокинов идентичны, многие из них способны взаимодействовать с одними и теми же рецепторными комплексами, что обеспечивает их большие функциональные возможности.
Несмотря на то что цитокиновая регуляция при большинстве состояний не носит специфического характера, интерлейкины (ИЛ) могут служить достаточно четким индикатором неблагополучия в таких биологических системах как, например, «мать – плод». Наибольший интерес представляет изучение цитокиновой регуляции у детей, родившихся на различных сроках гестации, в связи с особенностями развития у них физиологических и патологических состояний.
В зависимости от характера реакции на патологическую стимуляцию цитокины делятся на провоспалительные и противовоспалительные. Имеется большое количество работ, посвященных изучению цитокиновой регуляции в системе «мать – плацента – плод». Известно, что во время оплодотворения и имплантации преобладают эффекты провоспалительного звена с выбросом ИЛ-1 и фактора некроза опухоли α (ФНО-α), однако с ростом гестационного срока увеличивается влияние иммуносупрессорных механизмов. Наряду с этим цитокины играют ведущую роль в регуляции плацентарного ангиогенеза, пролиферации клеток трофобласта и формировании плацентарного барьера. Авторы также указывают на их способность взаимодействовать с эндокринной системой, что проявляется в дополнительной выработке стероидных и женских половых гормонов.
Большинство морфологов и патофизиологов большое значение в цитокиновой регуляции отводят плаценте,которая, являясь органом, осуществляющим взаимодействие в системе «мать – плод», имеет два вида иммунных клеток, вырабатывающих цитокины. С одной стороны, это макрофаги децидуальной оболочки, синтезируемые костным мозгом беременной женщины, а с другой – макрофаги ворсин хориона, вырабатываемые плодом. Таким образом, можно предположить, что цитокиновый статус новорожденного ребенка во многом опосредован не только материнскими, но и плацентарными механизмами, которые в свою очередь зависят от здоровья матери и состояния плаценты.
В ряде работ подтверждается способность цитокинов индуцировать преждевременные роды. При этом В.В. Мороз и др. в качестве ведущего этиологического фактора выделяют персистирующую внутриматочную инфекцию, которая сопровождается повышением провоспалительных цитокинов (в первую очередь ИЛ-1, ИЛ-8, ФНО-α) в амниотической жидкости и, следовательно, простагландинов – стимуляторов родовой деятельности.
Сразу после рождения ребенок, внутриутробно находившийся в относительно стерильных условиях, одномоментно встречается с огромным количеством вирусных, бактериальных и грибковых антигенов. В ответ на массивное воздействие инфекционных агентов происходит активация системы цитокинов. Известно, что стимуляция синтеза провоспалительных цитокинов (ИЛ-1β, ФНО-α, белков острой фазы) моноцитами и макрофагами плода индуцируется началом родовой деятельности с защитной целью. Одновременно происходит выброс противовоспалительных цитокинов (ИЛ-4), которые препятствуют развитию гиперергических реакций и срыву иммунных механизмов в условиях чрезмерной антигенной нагрузки. Однако, по данным А.С. Жуковой и др., к концу раннего неонатального периода происходит истощение клеток-продуцентов, и содержание всех цитокинов начинает снижаться. Таким образом, формирование адекватного баланса про- и противовоспалительной активности играет важную роль в адапта- ции доношенного и недоношенного новорожденного в первые сутки жизни.
Большой интерес представляет изучение цитокинов как маркеров неблагополучного течения различных адаптивных реакций и патологических состояний у новорожденных детей. Так, в исследовании Н.Д. Рагимовой и др. указывается, что при наличии клинических признаков инфекции и поражения центральной нервной системы у новорожденных отмечается повышение уровня провоспалительных цитокинов ИЛ-1 и ИЛ-6, а также нейронспецифической энолазы, что в совокупности с данными инструментальных методов исследования может служить диагностическим критерием инфекционного поражения головного мозга новорожденных. Т.Е. Рогалева и др. в 2008 г. проводили исследование уровней провоспалительных цитокинов в крови младенцев, рожденных от матерей с гестозом. Было выявлено, что уровни ИЛ-1β, ФНО-α в пуповинной крови новорожденных повышались пропорционально степени тяжести гестоза и прямо коррелировали с уровнями указанных интерлейкинов в крови матерей. В зарубежной литературе освещена роль избыточного количества ИЛ-1 в реализации бронхолегочной патологии.
Наряду с активностью ИЛ-1 обсуждается провоспалительная регулирующая функция ИЛ-8. В литературе имеется множество указаний на то, что высокие значения ИЛ-8 в организме новорожденного чаще всего являются признаком внутриутробного инфицирования либо тяжелой неинфекционной патологии. Диагностическая значимость указанного интерлейкина доказана для доношенных новорожденных, перенесших тяжелую асфиксию при рождении, а также для недоношенных новорожденных, перенесших умеренную асфиксию и имеющих признаки инфицирования. Показано, что исследование уровня ИЛ-8, наряду с оценкой клинической картины и данных инструментальных методов исследования, может служить диагностическим критерием неонатального сепсиса.
Как правило, совместно с активацией провоспалительного звена при воздействии неблагоприятного фактора происходит активация и противовоспалительных цитокинов, важнейшим представителем которых является ИЛ-4. В настоящее время является доказанным факт ключевого участия ИЛ-4 в развитии аллергических реакций посредством индукции синтеза IgE. Оказалось, что данный показатель был выше у новорожденных, родители которых имели аллергические заболевания или длительно находились в условиях, способствующих сенсибилизации.
Были предприняты попытки оценить характер противовоспалительной активности у новорожденных детей, перенесших тяжелую асфиксию при рождении. Оказалось, что у детей, умерших от последствий перенесенной тяжелой асфиксии, в первые трое суток отмечалось высокое содержание ИЛ-4 в крови, которое прогрессивно уменьшалось к 7-м суткам параллельно с динамикой показателей провоспалительной активности. В случае же благоприятного исхода перенесенной асфиксии цитокиновый статус в первую неделю жизни характеризовался стабилизацией уровней провоспалительных цитокинов и выраженной противовоспалительной активностью с повышением значений ИЛ-4.
В работе Л.А. Бахмутовой и др., посвященной исследованию уровня ИЛ-4 у новорожденных с задержкой внутриутробного развития при различных состояниях в ранний неонатальный период, показано, что самые низкие значения ИЛ-4 по сравнению с контрольной группой определялись у детей, имеющих признаки инфицирования. Также снижение уровня интерлейкина (в 6–11 раз) наблюдалось у детей, перенесших асфиксию в родах и имеющих признаки дыхательных нарушений. Таким образом, уровни ИЛ-1, ИЛ-4, ИЛ-8 можно рассматривать в качестве чувствительных и информативных индикаторов гомеостатических нарушений у новорожденных детей различного гестационного возраста.
Цель исследования – оценить особенности течения раннего неонатального периода у новорожденных различного гестационного возраста в зависимости от характера изменений уровня ИЛ-1, ИЛ-4, ИЛ-8 в пуповинной крови и на 3–4-е сутки жизни ребенка.
Материалы и методы
Исследование проводилось на базе отделения новорожденных Клиники медицинского университета, г. Казань, Детской республиканской клинической больницы, городского неонатального центра катамнеза, Детской городской больницы №1.
Было обследовано 108 новорожденных детей (51 мальчик и 57 девочек), из которых основную группу составили 64 недоношенных новорожденных с гестационным возрастом 32 (0/7) – 36 (6/7) нед. В контрольную группу вошли 44 условно здоровых доношенных ребенка, рожденных на 37-й (0/7) – 41-й (6/7) неделе беременности.
В соответствии с поставленными задачами все обследованные дети были разделены на 4 подгруппы: умеренно недоношенные (32 (0/7) – 33 (6/7) нед.), поздние недоношенные (34 (0/7) – 36 (6/7) нед.), ранние доношенные (37 (0/7) – 38 (6/7) нед.) и полностью доношенные дети (более 39 (0/7) нед.).
Помимо проведенных общеклинических исследований, определяли уровни ИЛ-1, ИЛ-4, ИЛ-8 методом иммуноферментного анализа набором реагентов «Вектор-БЕСТ» (р.п. Кольцово, Россия). Чувствительность анализа – менее 1 пг/мл.
Результаты и обсуждение
Клиническая характеристика групп основывалась на анамнестических данных, объективном осмотре, результатах лабораторных и инструментальных методов исследования. Оценка клинических параметров проводилась как субъективно, так и объективно с использованием клинической шкалы недоношенных новорожденных, предложенной В.А. Буштыревым и др.
Анализ представленных данных показал, что большинство недоношенных детей имели низкие баллы по шкале Апгар, как правило, соответствующие различным степеням асфиксии (преимущественно умеренной асфиксии). Показатели массы и роста при рождении ожидаемо имели прямую зависимость от гестационного возраста, при этом минимальные средние значения отмечены в группе умеренно недоношенных новорожденных, а максимальные – в группе полностью доношенных.
Физиологическая убыль массы тела отмечалась в группах доношенных новорожденных. Обсуждение параметров убыли массы тела у недоношенных новорожденных, не являлось правомочным в связи с тем, что в 1-й и 2-й группе проводилась инфузионная терапия с элементами парентерального питания.
В связи с целью настоящего исследования проведено изучение уровней ИЛ-1, ИЛ-4, ИЛ-8 в группах доношенных и недоношенных детей, позволившее выявить общие тенденции изменения их уровня в пуповинной крови и на 3–4-е сутки жизни. Так, уровень ИЛ-8 в группе доношенных детей в целом оказался достоверно ниже, чем в группе недоношенных и составил соответственно 14,41 ± 2,0 и 100,68 ± 15,9 пг/мл (р < 0,05).
Динамическое наблюдение за данным цитокином показало, что у доношенных детей на 3–4-е сутки его значения практически не отличались от показателей в пуповинной крови и составили в среднем 15,23 ± 1,5 пг/мл (р > 0,05), тогда как у недоношенных детей отмечены достоверно более высокие уровни ИЛ-8 в пуповинной крови по сравнению с доношенными. Исходно высокие показатели ИЛ-8 у недоношенных детей характеризуют интенсивную провоспалительную реакцию на родовой стресс. Не исключено, что в данной группе цитокиновая провоспалительная реакция носит декомпенсированный характер, оказывая дестабилизирующее и негативное действие на течение адаптационных механизмов.
Аналогичная тенденция прослеживалась в изменении уровня значений ИЛ-1. Оказалось, что у недоношенных детей его показатель при рождении составил в среднем 9,57 ± 2,2 пг/мл, тогда как у доношенных – 3,34 ± 1,4 пг/мл (р < 0,05). На 3–4-е сутки жизни указанные параметры у доношенных детей изменились незначительно и составили в среднем 1,27 ± 1,2 пг/мл, а у недоношенных детей – 7,88 ± 1,8 пг/мл.
Полученные данные по уровню ИЛ-4 в пуповинной крови показали, что у доношенных детей его средние значения при рождении составили 3,4 ± 1,2 пг/мл, а у недоношенных – 4,24 ± 1,3 пг/мл. На 3–4-е сутки и у доношенных, и у недоношенных детей его значения снизились и составили соответственно 3,21 ± 0,9 и 3,87 ± 1,5 пг/мл (р < 0,05).
Рост ИЛ-8 был обратно пропорционален гестационному возрасту ребенка: у полностью доношенных средние значения оказались минимальными (10,49 ± 1,8 пг/мл), а у умеренно недоношенных – максимальными (159,05 ± 9,1 пг/мл). При этом обращает на себя внимание факт разнонаправленной динамики уровня ИЛ-8 на 3–4-е сутки в подгруппах недоношенных детей: у умеренно недоношенных отмечено достоверное снижение ИЛ-8 примерно в 2,3 раза, а у поздних недоношенных – двукратный рост.
Как и в случае с ИЛ-8, у поздних недоношенных на 3–4-е сутки уровень ИЛ-1 вырос в 1,5 раза, а у умеренно недоношенных снизился более чем в 3 раза. Не исключено, что разнонаправленная динамика уровней ИЛ-1 и ИЛ-8 у умеренно недоношенных и поздних недоношенных детей связана с тем, что у первых проводимая с самого момента рождения активная лечебная тактика стабилизирует провоспалительную активность. Напротив, учитывая отсутствие настороженности неонатологов к группе поздних недоношенных детей в связи с их относительно удовлетворительным соматическим статусом при рождении, корректирующие мероприятия носят ограниченный и отсроченный характер. Данный факт, в ряде случаев способствует развитию декомпенсированной воспалительной активности и ухудшению состояния детей этой группы на 1–4-е сутки жизни.
При разделении недоношенных детей на подгруппы также выявлена тенденция к разнонаправленному изменению уровня ИЛ-4: в группе умеренно недоношенных детей отмечен его незначительный рост, а у поздних недоношенных – достоверное снижение (р < 0,05). С учетом того что ИЛ-4 относится к противовоспалительным цитокинам, можно говорить о том, что снижение его активности у поздних недоношенных детей подтверждает тезис о декомпенсации провоспалительных реакций в данной группе.
Важным разделом работы явился анализ динамики клинического состояния новорожденных в зависимости от уровней ИЛ-1, ИЛ-4, ИЛ-8 к 3–4-м суткам жизни. Оказалось, что у детей, чье состояние было и оставалось удовлетворительным, абсолютное увеличение ИЛ-8 было максимальным, то есть на 3–4-е сутки его уровень превышал исходный не менее чем в 3 раза. У детей, чье состояние оценивалось как среднетяжелое в течение всего времени наблюдения, имелась лишь тенденция к росту данного показателя.
Отмечен факт снижения (р > 0,05) уровня ИЛ-8 к 3–4-му дню у детей, находившихся в тяжелом состоянии в течение первых 3–4 дней жизни. Уровень ИЛ-4 значимо (р < 0,05) снижался на 3–4-е сутки по сравнению с исходными показателями у поздних недоношенных детей, чье клиническое состояние оценивалось как среднетяжелое, тяжелое или с отрицательной динамикой.
Заключение
Обобщая представленные данные, можно говорить о том, что минимальные значения исследуемых цитокинов характерны для доношенных новорожденных, а также для поздних недоношенных детей, чье клиническое состояние оценивалось как удовлетворительное. В случае осложненного течения раннего неонатального периода имелась четкая тенденция к росту уровня провоспалительных цитокинов, что нашло отражение не только в абсолютных цифрах, но и в их росте по отношению к противовоспалительным цитокинам. Данный факт подтверждает нестабильность цитокиновой регуляции в раннем неонатальном периоде, что клинически отражается в проявлении патологических симптомокомплексов со стороны различных органов и систем. При этом выявленные особенности динамики изменений уровня цитокинов у недоношенных новорожденных могут служить маркером неблагоприятного течения ранней неонатальной адаптации и обоснованием необходимого объема корригирующих мероприятий.
Вахитов Х.М., Лоскутова Е.В., Вахитова Л.Ф., Ситдикова Г.Ф.
Медицинский совет. 2023;17(12):156–163.
https://doi.org/10.21518/ms2022-059.
06.09.2023