XVII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2025

Исследования в области иммуногенетики туберкулеза в настоящее время являются одними из самых приоритетных направлений, поскольку эффективность лечения и, следовательно, исход заболевания в большинстве случаев определяются иммунными и генетическими особенностями макроорганизма.

Противотуберкулезный иммунитет связан с хелперами первого порядка, что характеризуется повышением уровня интерлейкинов (IL) IL-2, фактора некроза опухоли альфа (TNF-a), интерферона гамма (IFN-γ). Именно протективная роль иммунитета связана с продукцией IFN-γ, а низкая эффективность обусловлена хелперами второго порядка и, как следствие, продукцией IL-4. Считается, что прогрессирование туберкулеза легких связано с повышенной продукцией провоспалительных цитокинов.

Следует отметить важную роль IL-10 в формировании противотуберкулезного иммунитета. Известно, что данный цитокин подавляет активацию макрофагов. Во время туберкулезной инфекции IL-10 синтезируется легочными макрофагами и дендритными клетками.

В настоящее время имеются противоречивые данные о роли IL-10 в формировании иммунитета у больных туберкулезом легких, что отражено в ряде исследований. Так, Л.Г. Тарасовой с соавт. ассоциирует высокую концентрацию IL-10 с обширными деструктивными процессами в легочной ткани, а D. Higgins et al. показали его центральную роль в защите от хронического воспаления легких.

Были также проведены исследования изучения полиморфизмов IL-10 -1082G/A, -819C/T и -592A/C, которые не выявили их связи с восприимчивостью к туберкулезу легких, в то время как в другом исследовании была выявлена генетически детерминированная гиперпродукция цитокинов с ингибирующей активностью в исследовании больных туберкулезом в русской популяции.

Таким образом, исследование продукции цитокинов в зависимости от полиморфизма генов цитокинов и их связь с эффективностью, проводимой противотуберкулезной химиотерапией, является перспективным направлением, а блокирование цитокинов может представлять собой потенциальную мишень для адъювантной иммунотерапии, в том числе с широкой и множественной лекарственной устойчивостью.

Цель: исследовать ассоциацию полиморфизма генов цитокинов IL1 (B-31C>T (rs1143627), IL4 (-589C>T (rs2243250), IL10 (-592C>A (rs1800872), IL10 (-1082A>G (rs1800896), TNF (-308G>A (rs1800629) с уровнем их продукции в процессе проведения интенсивной фазы химиотерапии.

Материал и методы. Группа исследования представлена 100 больными, страдающими туберкулезом легких (впервые выявленный туберкулез легких – 60 человек, хронический туберкулез легких – 40 человек) в возрасте от 18 до 65 лет, получающих интенсивную фазу химиотерапии. Критериями исключения из исследования явились пациенты с тяжелыми сопутствующими заболеваниями (злокачественные новообразования, системные заболевания кровеносной системы, сердечно-легочная и почечная недостаточность в стадии декомпенсации, резкое истощение, анемия, тиреотоксикоз, психические заболевания).

Исследование было выполнено в соответствии со стандартами надлежащей клинической практики (Good Clinical Practice) и принципами Хельсинской Декларации. Протокол исследования был одобрен Комитетом по этике КГМА-филиала ФГБОУ ДПО РМАНПО Минздрава России (выписка из Протокола №04/05 заседания Комитета по этике от 27.05.2021 года).

В исследовании преобладали лица мужского пола 82 человека ‒ 76,7 %.

Средний возраст пациентов, включенных в исследование, составляет 46,3 года.

В ходе проведенного корреляционного анализа была выявлена статистически значимая слабая отрицательная корреляционная связь гена TNFα G-308A с уровнем продукции IL-1β до начала проведения специфической химиотерапии противотуберкулезными препаратами (r= - 0,214, р<0,05), а также слабая отрицательная корреляционная связь гена IL-4 C-589N с уровнем продукции IL-4 как до (r= - 0,279, р<0,01), так и после проведенной химиотерапии противотуберкулезными препаратами (r= - 0,319, р<0,01) (табл. 1). Была также выявлена умеренная корреляционная связь гена IL-10 G-1082A с уровнем продукции IL-10 как до (r= + 0,495, р<0,01), так и после проведенной химиотерапии противотуберкулезными препаратами (r= + 0,470, р<0,01), а также слабая положительная корреляционная связь гена IL-10 A592 (r= + 0,230, р<0,05) с уровнем продукции IFN-γ. Были также получены другие корреляционные связи генов цитокинов с уровнем их продукции, однако они не носили статистически значимый характер (табл. 1).

Таблица 1. Результатыкорреляционногоанализа связи генов цитокинов с уровнем их продукции

Примечание:*.Корреляциязначиманауровне0,05(двухсторонняя);**.Корреляциязначиманауровне0,01 (двухсторонняя);1–доначалапроведенияспецифическойпротивотуберкулезнойхимиотерапии;2–послеза- вершения специфической противотуберкулезной химиотерапии.

На втором этапе представлялось интересным провести изучение динамики уровня цитокинов в процессе проведения интенсивной фазы химиотерапии в зависимости от полиморфизма генов цитокинов, которые статистически значимо коррелировали с уровнем их продукции.

В таблице 2 была показана динамика уровня цитокина IL-1β у больных туберкулезом легких в зависимости от полиморфизма гена TNFα G-308A.

Таблица 2.Динамика уровня цитокинов в зависимости от полиморфизма генов цитокинов в процессе проведения интенсивной фазы химиотерапии у больных туберкулезом легких

В ходе проведения интенсивной фазы химиотерапии отмечалось снижение уровня IL – 4 у больных туберкулезом легких с генотипом IL4 -589CC на 16,1 % (базовый уровень IL4 – 17,01 (пг/мл), Сl25-75 – 11,9-20,0. р<0,0001; уровень IL4 после проведения специфической химиотерапии – 14,1 пг/мл; Сl25-75 – 10,8-17,2; р<0,0001), а с генотипом IL4 -589CT+TT – на 21,9 % (базовый уровень IL4 – 14,1 (пг/мл), Сl25-75 – 10,2-16,7; р<0,0001; уровень IL4 после проведения специфической химиотерапии – 11,0 пг/мл; Сl25-75 – 8,7-12,8; р<0,0001).

У больных туберкулезом легких с генотипом TNF -308GG отмечалось снижение уровня TNF-a на 10,7 % (базовый уровень TNF-a – 5,1 (пг/мл), Сl25-75 – 3,9-8,01; р<0,0001; уровень TNF-a после проведения специфической химиотерапии – 4,6 пг/мл; Сl25-75 – 3,3-6,9; р<0,0001), в то время как у больных туберкулезом легких с генотипом TNF - 308GA отмечалось увеличение уровня TNF-a на 4,6 % (базовый уровень TNF-a – 5,8 (пг/мл), Сl25-75 – 3,06-8,4; р=0,691; уровень TNF-a после проведения специфической химиотерапии – 6,1 пг/мл; Сl25-75 – 4,6-6,7; р=0,691).

У больных туберкулезом легких с генотипом IL10-592CC отмечалось снижение уровня IL10 на 19,3 % (базовый уровень IL10 – 30,5 (пг/мл), Сl25-75 – 20,9-37,7; р<0,0001; уровень IL10 после проведения специфической химиотерапии – 24,6 пг/мл; Сl25-75 – 20,9-30,8; р<0,0001), в то время как у больных туберкулезом лег- ких с генотипом IL10 -592CA+AA также отмечалось снижение уровня IL10 на 11,3 % (базовый уровень IL10 – 35,2 (пг/мл), Сl25-75 – 31,6-41,3; р<0,0001; уровень IL10 после проведения специфической химиотерапии – 31,2 пг/мл; Сl25-75 – 24,7-36,2; р<0,0001).

У больных туберкулезом легких с генотипом IL10-1082AA отмечалось увеличение уровня IFN-γ на 2,8 % (базовый уровень IFN-γ – 6,5 (пг/мл), Сl25-75 – 6,06- 7,2; р=0,99; уровень IFN-γ после проведения специфической химиотерапии – 6,7 пг/мл; Сl25-75 – 4,9-7,9; р=0,99), в то время как у больных туберкулезом лег- ких с генотипом IL10 -1082AG+GG также отмечалось снижение уровня IFN-γ на 11,3 % (базовый уровень IFN-γ – 5,6 (пг/мл), Сl25-75 – 4,5-7,3; р=0,007; уровень IFN-γ после проведения специфической химиотерапии – 6,1 пг/мл; Сl25-75 – 5,05-7,7; р=0,007).

Далее представлялось интересным исследовать динамику рубцевания полостей распада и изменние инфильтрации легочной ткани в процессе про- ведения интенсивной фазы химиотерапии (рис. 3). Установлено, что у 17 из 21 пациента (81,0 %, р=0,03) рубцевание полостей распада легочной ткани в результате проведения интенсивной фазы химиотерапии связана с генотипом IL4 -589CT+TT, в то время как наименьший процент рубцевания (19,0 %, р=0,03) у отмечается у 4 из 21 пациента с генотипом IL4-589CC. Отсутствие рубцевания легочной ткани отмечается у 34 из 75 пациентов (45,3 %, р=0,03) связано с генотипом IL4 -589CC, а наибольший процент у 41 из 75 пациентов (54,7 %, р=0,03) связан с генотипом IL4 -589CT+TT (рис. 5).

Уменьшение инфильтрации легочной ткани в 77,1 % случаев связано с генотипом IL4 -589CC (27 из 33 пациентов, р=0,05), а в 22,9 % (8 из 33 пациентов, р=0,05) – с генотипом IL4 -589CT+TT. Увеличение (без изменения) инфильтрации легочной ткани в 57,8 % случаев связано с генотипом IL4 -589CT+TT (37 из 64 пациентов, р=0,05) и лишь в 42,2 % случаев – с генотипом IL4 -589CC (27 из 64 пациентов, р=0,05) (рис. 1).

Примечание: *–статистическаязначимостьразличийотносительнорубцеваниялегочнойткани (p<0,05); **–статистическаязначимостьразличийотносительноуменьшенияинфильтрации(p<0,05).

Рисунок 1. Динамика рубцевания полостей распада и изменение инфильтрации легочной ткани в зависимости от полиморфизма гена IL4 -589 в процессе проведения интенсивной фазы химиотерапии.

Интересным было также проанализировать динамику рубцевания полостей распада и изменение инфильтрации легочной ткани у больных туберкулезом легких в процессе проведения интенсивной фазы химиотерапии в зависимости от полиморфизма гена IL10-592 (рис. 10).

Установлено, что у 17 из 26 пациентов (65,4 %; р=0,05) рубцевание легочной ткани связано с генотипом IL10 -592CC, а у 9 из 26 пациентов (34,6 %; р=0,05) – с генотипом IL10-592CA+AA, в то время как отсутствие рубцевания легочной ткани в 100 % (8 из 8 пациентов, р=0,05) случаев связано с генотипом IL10- 592CA+AA и в 0 % (р=0,05) случаев – с генотипом IL10-592CC (рис. 2).

Уменьшение инфильтрации легочной ткани в 91,8 % случаев (45 из 49 пациентов, р=0,62) связано с генотипом IL10-592CC и в 8,2 % случаев (4 из 49 пациентов, р=0,62) – с генотипом IL10-592CA+AA, в то время как увеличение (без изменения) инфильтрации легочной ткани в 94,3 % (50 из 53 пациентов, р=0,62) связано с генотипом IL10 -592CC и в 5,7 % случаев (3 из 53 пациентов, р=0,62) с генотипом IL10- 592CA+AA (рис. 4).

В настоящем исследовании была также проанализирована эффективность интенсивной фазы химиотерапии в зависимости от полиморфизма генов IL4-589 и IL10 -592 (рис. 4).

Рисунок 5. Эффективность лечения больных туберкулезом легких в интенсивной фазе химиотерапии в зависимости от полиморфизма генов IL4 -589 и IL10 -592.

Показано, что эффективная фаза химиотерапии в 84,1 % (р=0,01) случаев связана с генотипом IL4-589CC, в 98,1 % случаев (р=0,01) – с генотипом IL4-589CT+TT, в 95,6 % (р=0,57) случаев – с генотипом IL10 -592CC, в 100 % (р=0,57) случаев – с генотипом IL10-592CТ+ТТ, в то время как неэффективная фаза химиотерапии связана в 15,9 % (р=0,01) случаев с генотипом IL4 -589CC, в 1,9 % (р=0,01) случаев – с генотипом IL4 -589CT+TT, в 4,4 % (р=0,57) с генотипом IL10-592CC, в 0 % случаев – с генотипом IL10- 592CА+АА (р=0,57).

В ходе проведенного исследования было выявлено, что наибольшая продукция уровня IL-4 связана с генотипом IL4-589CC как до, так и после проведения интенсивной фазы химиотерапии. В ходе проведенной специфической химиотерапии у больных туберкулезом легких с генотипом IL4 -589CC отмечалось неблагоприятное течение заболевания по таким параметрам, как рубцевание полостей распада, уменьшение инфильтрации легочной ткани, увеличение инфильтрации легочной ткани, эффективность интенсивной фазы химиотерапии по сравнению с больными туберкулезом легких, имеющих генотип IL4-589CT+TT. При сравнении эффективности лечения больных туберкулезом легких в интенсивной фазе химиотерапии в зависимости от полиморфизма генов цитокинов также наблюдается менее благоприятный прогноз у больных с генотипом IL4 - 589CC. Можно предположить, что у пациентов с генотипом IL4 - 589CC отмечаются более высокие уровни продукции IL-4 по сравнению с генотипом IL4 -589CT+TT, а в свою очередь, более высокие уровни IL-4 оказывают неблагоприятное воздействие на течение заболевания туберкулезом легких. У больных туберкулезом легких с генотипом IL10-592CA+AA отмечается более высокая продукция уровня IL10 по сравнению с пациентами с генотипом IL10-592CC. У пациентов с генотипом IL10-592CА+АА отмечается менее благоприятное течение заболевания, чем у пациентов с генотипом IL10-592CC по таким параметрам, как рубцевание полостей распада, уменьшение инфильтрации легочной ткани, эффективность интенсивной фазы химиотерапии, в связи с чем можно предположить, что более высокий уровень продукции IL10 является фактором риска неблагоприятного течения заболевания.

Таким образом, взаимодействие микро- и макроорганизма при туберкулезной инфекции является достаточно сложным механизмом, в который вовлекаются многие звенья иммунной системы, а взаимодействие участников этой системы регулируется медиаторами клеточной системы - цитокинами.

Резюмируя вышесказанное, сформулируем следующие выводы:

1. Установлена статистически значимая слабая отрицательная корреляционная связь гена TNFα G-308A с уровнем продукции IL-1β до начала проведения специфической химиотерапии противотуберкулезными препаратами (r= -0,214, р<0,05), а также слабая отрицательная корреляционная связь гена IL-4 C-589N с уровнем продукции IL-4 как до (r= -0,279; р<0,01), так и после проведенной химиотерапии противотуберкулезными препаратами (r= -0,319; р<0,01)

2. Выявлена умеренная корреляционная связь гена IL-10 G-1082A с уровнем продукции IL-10 как до (r= +0,495; р<0,01), так и после проведенной химиотерапии противотуберкулезными препаратами (r= + 0,470; р<0,01), а также слабая положительная корреляционная связь гена IL-10 A592 (r= +0,230; р<0,05) с уровнем продукции IFN-γ.

3. В ходе проведенной специфической химиотерапии у больных туберкулезом легких с генотипом IL4-589CC отмечалось менее благоприятное течение заболевания в интенсивной фазе химиотерапии по сравнению с больными туберкулезом легких, имеющих генотип IL4-589CT+TT.

4. У пациентов с генотипом IL10-592CА+АА отмечается менее благоприятное течение заболевания в интенсивной фазе химиотерапии, чем у пациентов с генотипом IL10-592CC.