Аутоиммунные реакции гуморального и клеточного типа как ранний маркер развития стрессорной кардиомиопатии у спортсменов Текст научной статьи по специальности «Науки о здоровье»

УДК 612.017.1:796.071.2 Вестник СПбГУ. Сер. 11. 2011. Вып. 4

Л. И. Левина, В. С. Василенко

АУТОИММУННЫЕ РЕАКЦИИ ГУМОРАЛЬНОГО И КЛЕТОЧНОГО ТИПА КАК РАННИЙ МАРКЕР РАЗВИТИЯ СТРЕССОРНОЙ КАРДИОМИОПАТИИ У СПОРТСМЕНОВ

ГОУ ВПО «Санкт-Петербургская государственная педиатрическая медицинская академия»

Иммунологическая недостаточность часто становится причиной развития аутоиммунных процессов, имеющих значение в формировании стрессорной кардиомиопа-тии (СКМП) [1]. По данным М. Baum, Н. Liesen, J. Enneper [2], С. Л. Сушенковой и соавт. [3], Е. Г. Мокеевой [4] при спортивном стрессорном иммунодефиците растут показатели аутоиммунизации и аллергизации, особенно при острых хронических инфекциях.

Избыточный синтез аутоантител при высоком уровне тканевых антигенов может служить фактором патогенеза ряда заболеваний [5]. По мнению М. Я. Левина и соавт. [6], интенсивные физические нагрузки способствуют превращению защитных аутоантител в аутоагрессоры, что является причиной аутоиммунных нарушений у спортсменов.

Э. В. Земцовский, Е. А. Гаврилова, С. А. Бондарев [7] установили факт выявления высокого титра антител к миокарду (выше 1:16) у спортсменов с аритмическим вариантом клинического течения СКМП. В своей работе О. А. Миняйло [8] проводила определение титров антител в сыворотке крови юных спортсменов к гетерофильным антигенам эндотелия, кардиомиоцитов, гладкой мускулатуры и проводящей системы сердца методом непрямой иммунофлюоресценции. Автором было установлено, что клинически значимым повышением титров антимиокардиальных антител, характерным для аутоиммунных заболеваний, считались значения от 1/32 и был сделан вывод, что уровни провоспалительных цитокинов и антимиокардиальных антител являются основными иммунологическими маркерами миокардиального повреждения.

По мнению Э. В. Земцовского и соавт. [7], аутоиммунные процессы принимают непосредственное участие в развитии сердечных аритмий при СКМП. Аутоантитела к миокарду могут индуцировать как функциональные нарушения сердечной деятельности, так и его гипертрофию [9, 10]. Е. А. Гавриловой [11] установлено, что у спортсменов со СКМП определяется повышение уровня антигена миокарда. Другие авторы указывают на увеличение титра аутоантител к нему [12-15].

Аутоиммунные реакции, направленные на антигены собственного организма, у спортсменов изучены мало; много спорных вопросов; не разработаны критерии, позволяющие дифференцировать повреждающие антитела, антитела-свидетели и защитные аутоантитела. До настоящего времени остается открытым вопрос о причинах и механизмах перехода физиологических аутоиммунных процессов в патологические. В свете постоянно растущих нагрузок большого спорта и увеличения случаев патологии сердечно-сосудистой системы у спортсменов вопросы о роли аутоиммунных процессов в возникновении СКМП в настоящее время особенно актуальны.

© Л. И. Левина, В. С. Василенко, 2011

Цель исследования — изучить роль аутоиммунных реакций гуморального и клеточного типа в патогенезе стрессорной кардиомиопатии у спортсменов.

Материалы и методы. Всего обследовано 167 спортсменов (74 с диагнозом СКМП и 93 без признаков СКМП на ЭКГ). Контрольную группу составили лица практически здоровые и не занимающиеся спортом, такого же возраста — 32 человека (17 — мужчин, 15 — женщин).

При постановке диагноза нами был использован предложенный А. Г. Дембо подход, согласно которому стадия дистрофии миокарда вследствие физического перенапряжения (ранее СКМП называлась дистрофией миокарда вследствие физического перенапряжения) определяется по степени выраженности нарушения процесса реполяризации (НПР) на ЭКГ. Выделены две формы СКМП: с нарушением процесса реполяризации и аритмическая форма (Э. В. Земцовский, 1995).

В ходе исследований изучены аутоиммунные реакции гуморального и клеточного типа: суммарный, свободный и связанный антиген миокарда (АГ), антитела (АТ) к антигену миокарда, циркулирующие иммунные комплексы (ЦИК) и индекс торможения миграции лейкоцитов (ИТМЛ).

Результаты исследований и их обсуждение. В результате проведенного исследования выявлено, что суммарный АГ не встречался в контрольной группе и определялся в обеих группах спортсменов: при СКМП — 1,12 ± 0,3 и без СКМП — 1,05 ± 0,1 ступени (р < 0,05).

АТ к антигену миокарда достоверно чаще выявлялись у спортсменов без СКМП и со СКМП по сравнению с контрольной группой (соответственно: 13,3 ± 1,2; 10,4 ± 1,6 и 2,8 ± 0,3 при р < 0,05). Высокие титры АТ (1:32 и выше) встречались в группе спортсменов без СКМП в 15,3%, а у спортсменов со СКМП в 11,5 ± 3,7% случаев, при их отсутствии в контрольной группе (р < 0,01).

ЦИК также оказались достоверно более высокими в группах спортсменов по сравнению с контрольной группой (р < 0,05), а частота высоких значений ЦИК более 0,05 ЕД встречалась в 71,9 ± 4,6% случаев в группе спортсменов без СКМП и в 83 ± 4,3% случаев в группе спортсменов со СКМП, при отсутствии таких значений в контрольной группе (р < 0,01). Достоверной разницы по показателям аутоиммунных реакций гуморального типа между группами спортсменов со СКМП и без СКМП не получено (р > 0,05). Таким образом, как у спортсменов со СКМП, так и при ее отсутствии выявляется антиген миокарда с развитием аутоиммунных реакций гуморального типа.

В группе спортсменов со СКМП, протекающей с нарушением процесса реполяризации (табл. 1), определяются достоверно более высокие показатели ЦИК по сравнению с аритмической формой (соответственно: 0,073 ± 0,007 и 0,057 ± 0,006 ЕД при р < 0,02). Также выявляется тенденция к увеличению частоты высоких значений ЦИК (более 0,05 ЕД) в группе спортсменов с нарушением процесса реполяризации.

При изучении зависимости аутоиммунных реакций гуморального типа у мужчин и женщин от формы СКМП установлено, что у женщин при нарушении процесса реполяризации выявляется более высокий уровень АГ миокарда по сравнению с аритмической формой (соответственно: 1,6 ± 0,3 и 0,89 ± 0,15 ступени при р < 0,01). Также при нарушении процесса реполяризации количество ЦИК у женщин выше по сравнению с аритмической формой (соответственно: 0,08 ± 0,01 и 0,057 ± 0,008 ЕД при р < 0,01). У мужчин при нарушении процесса реполяризации чаще выявляются высокие зна-

чения ЦИК (более 0,05 ЕД) по сравнению с аритмической формой (соответственно: 82 ± 5,9 и 50 ± 9,1% при р < 0,01).

Таблица 1. Зависимость аутоиммунных реакций гуморального типа от формы СКМП

Показатель Формы СКМП

аритмическая (п = 30) НПР (п = 42) р

Суммарный АГ миокарда (ступени) 0,99 ± 0,17 1,17 ± 0,16 >0,05

АТ к антигену миокарда (титры) 10,65 ± 2,2 9,51 ± 1,31 >0,05

Частота титра АТ 1:32 (%) 11 5,5 >0,05

ЦИК (ЕД) 0,057 ± 0,006 0,073 ± 0,007 <0,02

Частота ЦИК более 0,05 ЕД (%) 69,5 81,0 >0,05

Примечание: НПР — нарушение процесса реполяризации.

Таким образом, при СКМП, протекающей с нарушением процесса реполяризации, отмечается более выраженное поражение миокарда, особенно у женщин, сопровождающееся развитием аутоиммунных реакций гуморального типа.

В группе спортсменов как со СКМП, так и без СКМП (табл. 2) при отсутствии антигена миокарда определяется более высокое количество антител по сравнению с тем, когда антиген миокарда присутствует ^ < 0,01). Эти данные свидетельствуют о том, что антитела активно связывают антиген миокарда, поэтому он исчезает из системы циркуляции, что наблюдается при активном иммунном ответе.

Таблица 2. Зависимость среднего значения антител к антигену миокарда при его наличии или отсутствии в группах спортсменов со СКМП и без СКМП

Показатели Среднее значение АТ к АГ миокарда р

спортсмены без СКМП (п = 93) спортсмены со СКМП (п = 74)

АГ миокарда не выявляется 20,4 ± 2,2 18,1 ± 3,2 >0,05

АГ миокарда выявляется 10,2 ± 1,06 8,5 ± 0,84 >0,05

р <0,01 <0,01

При исследовании зависимости аутоиммунных реакций гуморального типа от периода тренировочного цикла (табл. 3) установлено, что суммарный антиген миокарда как в группе спортсменов со СКМП, так и без СКМП повышается в соревновательный период и снижается в переходный период. В обеих группах выявлена тенденция к увеличению уровня антител к антигену миокарда в переходный период тренировочного цикла. Обращает на себя внимание, что частота высокого титра антител к антигену миокарда (1:32 и более) в группе спортсменов со СКМП снижается до нуля в соревновательный период и резко повышается до 28,5 ± 8,8% в переходный период (р < 0,05).

ЦИК в этой группе спортсменов, напротив, повышаются в соревновательный период и остаются повышенными в переходный период. Выявлены также отличия в ча-

стоте высоких значений ЦИК (более 0,05 ЕД) в группах спортсменов со СКМП и при ее отсутствии. Так, частота этих показателей ЦИК в группе спортсменов без СКМП достоверно снижалась в переходный период, в то время как в группе спортсменов со СКМП во всех периодах тренировочного цикла имела место высокая частота этого показателя.

Таблица 3. Зависимость аутоиммунных реакций гуморального типа в группах спортсменов со СКМП и без СКМП от периода тренировочного цикла

Показатели Периоды тренировочного цикла р 1-2 р 1-3 р 2-3

1) подготовительный (п = 64+33) 2) соревновательный (п = 16+27) 3) переходный (п = 12+14)

Суммарный АГ миокарда (ступени) без СКМП 1,01 ± 0,12 1,7 ± 0,24 0,7 ± 0,25 <0,05 >0,05 <0,05

со СКМП 0,99 ± 0,09 1,42 ± 0,36 0,68 ± 0,18 >0,05 >0,05 >0,05

р >0,05 >0,05 >0,05

АТ к антигену миокарда (титры) без СКМП 13,59 ± 1,21 10,0 ± 2,22 18,4 ± 2,56 >0,05 >0,05 <0,02

со СКМП 9,27 ± 2,5 8,8 ± 2,86 16,1 ± 3,12 >0,05 >0,05 >0,05

р >0,05 >0,05 >0,05

Частота титра АТ 1:32 (%) без СКМП 15 ± 3,6 6,25 ± 3,6 20 ± 7,8 >0,05 >0,05 >0,05

со СКМП 9,75 ± 3,0 0 28,5 ± 8,8 <0,05 <0,05 <0,05

р >0,05 >0,05 >0,05

ЦИК (ЕД) без СКМП 0,066 ± 0,004 0,05 ± 0,005 0,06 ± 0,009 <0,02 >0,05 >0,05

со СКМП 0,048 ± 0,006 0,06 ± 0,006 0,064 ± 0,007 <0,05 <0,05 >0,05

р <0,02 <0,05 >0,05

Частота ЦИК более 0,05 ЕД (%) без СКМП 73,75 ± 4,4 64,35 ± 57,3 35 ± 9,3 >0,05 <0,01 >0,05

со СКМП 76,7 ± 4,2 77,75 ± 6,3 75 ± 8,4 >0,05 >0,05 >0,05

р >0,05 >0,05 <0,02

Повышение уровня антигена миокарда в соревновательный период сопровождается снижением высоких титров антител к антигену миокарда при повышении ЦИК. Это свидетельствует об активном иммунном ответе по связыванию антител с антигеном с образованием ЦИК.

Клеточные аутоиммунные реакции у спортсменов со СКМП и без СКМП были изучены по индексу торможения миграции лейкоцитов к антигену миокарда. В соответствии с методикой учитывали изменение миграции клеток под влиянием антигена только на 21% и выше.

Повышения ИТМЛ к антигену миокарда (21% и более) как у мужчин, так и у женщин чаще встречались в группе спортсменов без СКМП по сравнению со СКМП, однако разница оказалась статистически недостоверной ^ > 0,05).

При сравнительном анализе частоты повышения ИТМЛ к антигену миокарда (21% и более) при аритмической форме и форме с нарушением процесса реполяризации (рисунок) установлено, что среди всех спортсменов частота повышения ИТМЛ к анти-

гену миокарда встречается в 5 раз чаще при нарушении процесса реполяризации по сравнению с аритмической (соответственно: 26,7 ± 6,3 и 5,5 ± 4,6% при p < 0,01). У мужчин частота повышения ИТМЛ к антигену миокарда определяется соответственно в 20,0 ± 6,8 и 11,1 ± 6,4% ($ < 0,050). Наиболее выражены различия у женщин, поскольку частота повышения ИТМЛ к антигену миокарда не выявлена при аритмической форме СКМП и в 1/3 случаев (33,3 ± 8,0%) имеет место при нарушении процесса реполяризации ($ < 0,01).

ИТМЛ, %

35

30

25

20

15

10

5

0

Все Мужчины Женщины

спортсмены

]] Аритмическая форма Щ Форма с НПР

Сравнительный анализ частоты повышения ИТМЛ к антигену миокарда (21% и более) при различных формах СКМП (%)

При изучении зависимости ИТМЛ к антигену миокарда от периода тренировочного цикла (табл. 4) установлено, что у спортсменов со СКМП частота повышения ИТМЛ к антигену миокарда (21% и более) увеличивается в соревновательный период, достигая 28,2%. Что же касается спортсменов без СКМП, то у них частота повышения ИТМЛ увеличивается в переходный период ($ < 0,01).

Таблица 4. Зависимость частоты повышения ИТМЛ к антигену миокарда (21% и более) от периода тренировочного цикла (%)

Группы спортсменов Периоды тренировочного цикла р

подготовительный соревновательный переходный

Без СКМП (п = 95) 20,9 ± 5,1 31,4 ± 10,6 58,3 ± 13,1 1-2 > 0,05 1-3 < 0,01 2-3 > 0,05

Со СКМП (п = 69) 4,15 ± 3,6 28,2 ± 8,8 14,3 ± 9,7 1-2 < 0,02 1-3 > 0,05 2-3 > 0,05

р <0,05 >0,05 <0,01

Таким образом, в группах спортсменов со СКМП и при ее отсутствии имеет место повреждение миокарда, о чем свидетельствует увеличение в обеих группах антигена миокарда в системе циркуляции с развитием аутоиммунных реакций гуморального типа.

Выявлены различия в развитии аутоиммунных реакций гуморального типа в зависимости от формы СКМП. При СКМП, протекающей с нарушением процесса реполяризации, определяются более высокие значения ЦИК как у мужчин, так и у женщин по сравнению с аритмической формой. При этом у женщин повреждение миокарда наиболее выражено, так как у них самый высокий уровень антигена миокарда.

Установлена четкая обратная зависимость титра антител к антигену миокарда от антигена миокарда, что отражает высокую активность иммунного ответа — антитела активно связывают антиген миокарда, за счет чего он быстро исчезает из системы циркуляции.

Проведенные исследования показали, что в группе спортсменов со СКМП выявлены особенности иммунного ответа в различные периоды тренировочного цикла. Так, в соревновательный период повышается уровень антигена миокарда, при этом титр антител снижается, в переходный период, напротив, уровень антигена снижается, но растет титр антител. Что же касается ЦИК, то их уровень повышается в соревновательный и переходный периоды. Эти данные свидетельствуют о том, что у спортсменов со СКМП имеет место более выраженная активность иммунного ответа при интенсивных физических нагрузках по сравнению со спортсменами без СКМП.

Изучение частоты повышения ИТМЛ у спортсменов с различными формами СКМП показало, что при форме, протекающей с нарушением процесса реполяризации, в 5 раз чаще имеет место повышение ИТМЛ по сравнению с аритмической формой. Эта разница наиболее выражена у женщин, поскольку у них повышения ИТМЛ при аритмической форме не встречалось.

Выявлена зависимость клеточных аутоиммунных реакций от периода тренировочного цикла в группе спортсменов со СКМП. В соревновательный период у них повышается частота высоких значений ИТМЛ, что свидетельствует об усилении аутоиммунных реакций клеточного типа.

Выводы. У спортсменов со СКМП и при ее отсутствии имеют место аутоиммунные реакции гуморального и клеточного типа к антигену миокарда, наиболее выраженные у спортсменов со СКМП, особенно протекающей с нарушением процесса реполяризации. Выраженность этих реакций напрямую зависит от периода тренировочного цикла.

У спортсменов, при отсутствии клинически определяемой СКМП, выявленные аутоиммунные реакции гуморального и клеточного типа к антигену миокарда являются ранними маркерами возможного ее развития.

Литература

1. Abbas A. K., Lichtman A. H., Pober J. S. Cellular and molecular immunolody // Harcout Brase & Comp. 2001. P. 156.

2. Baum M., Liesen H., Enneper J. Leucocytes, lymphocytes, activation parameters and adhesion molecules in middle-distance runners under different training conditions // Int. J. Sports. Med. 1994. Vol. 15. Pt. 3, N 10. P. 122-126.

3. Сашенков С.Л., Колупаев В. А., Долгушин И. И. Состояние иммунитета у спортсменов

с анаэробным и аэробным энергообеспечением мышечной деятельности // Российский аллергологический журнал. 2008. № 1. С. 257-258.

4. Мокеева Е. Г. Иммунные дисфункции и их профилактика у высококвалифицированных спортсменов: автореф. дис. ... д-ра мед. наук. СПб., 2009. 40 с.

5. Климович В. Б. Новые аспекты проблемы антител // Медицинская иммунология. 2000. Т. 2, № 2. С. 130.

6. Левин М.Я., Шубик В. М., Орехова Л. Ю. и др. Основы спортивной иммунологии. СПб., 2010. 277 с.

7. Земцовский Э. В., Гаврилова Е. А., Бондарев С. А. Аритмический вариант клинического течения стрессорной кардиомиопатии // Вестн. аритмологии. 2002. С. 19-27.

8. Миняйло О. А. Провоспалительные цитокины у больных острым коронарным синдромом и маркерами CHLAMIDIA PNEUMONIAE: автореф. дис. ... канд. мед. наук. Екатеринбург, 2004. 26 с.

9. Лапин С. В., Тотолян А. А. Диагностика аутоиммунных заболеваний с помощью метода непрямой иммунофлюоресценции // Медицинская иммунология. 2000. Т. 2, № 2. С. 174.

10. Гаврилова Е.А. Стрессорный иммунодефицит у спортсменов. М., Изд-во: Советский спорт, 2009. 192 с.

11. Гаврилова Е. А. Стрессорная кардиомиопатия у спортсменов (дистрофия миокарда физического перенапряжения): автореф. дис. ... д-ра мед. наук. СПб., 2001. 34 с.

12. Котова А. А. Роль иммунных факторов в развитии сердечной недостаточности у больных инфекционно-иммунным миокардитом: автореф. дис. ... канд. мед. наук. М., 2004. 22 с.

13. Линде Е. В. Провоспалительные цитокины и особенности максимальных тредмил-тестов у юных спортсменов, преимущественно тренирующих выносливость: автореф. дис. ... канд. мед. наук. М., 2004. 26 с.

14. Fahlman M. M., Engeis H. J. Mucosal IgA and URTI in American college footboll players: a year longitudinal study // Med Sci Sports Exerc. 2005. N 37(3). P. 374-380.

15. Francis J. l., Gleeson M., Pyne D. B., Callister R., Clancy R. L. Variation of salivary immunoglobulins in exercising and sedentary populanions // Med Sci. Sports Exers. 2005. N 37(4). Р. 571-578.

Статья поступила в редакцию 15 июля 2011 г.