CC BY
71
11. Распоряжение Правительства РФ №2199-р от 07.12.2011 г. «Об утверждении перечня жизненно необходимых и важнейших лекарственных препаратов на 2012 год». Available at: http://www. rosminzdrav.ru/documents/7008-rasporyazhenie-pravitelstva-rf-2199-r-ot-7-dekabrya-2011
REFERENCES
1. Rokshtro Yu., Khoffman K. The Treatment of HIV Infection. [Lechenie VICh-infektsii]. Moscow: R. Valent; 2010. (in Russian)
2. Pokrovskiy V.V., Yurin O.G., Kravchenko A.V., Belyaeva V.V., Kanestri V.G., Ermak T.N. et al. Treatment protocols of HIV-infected patients. Epidemiologiya i infektsionnye bolezni. Aktual'nye voprosy. 2011; 3(Suppl.). (in Russian)
3. Shakhgil'dyan V.I. Current approaches to the care of HIV/HCV co-infected patients. Gepatologicheskiy forum. 2008; 4: 16-27. (in Russian)
4. Matsukura M., Chu F., Au M., Lu H., Chen J., Rietkerk S. et al. Liver ultrastructural morphology and mitochondrial DNA levels in HIV/ hepatitis C virus coinfection: no evidence of mitochondrial damage with highly active antiretroviral therapy. AIDS, russkoe izdanie. 2008; 1 (4): 377-80. (in Russian)
5. Soriano V., Puoti M., Garsia-Gasko P. Antiretroviral drugs and liver injury. AIDS. 2008; 22(1): 1-13.
6. Soriano V., Puoti M., Sulkovski M., Cargnel A, Benhamou Y, Peters M. et al. Care of patients coinfected with HIV and hepatitis C virus: 2007 updated recommendations from the HCV-HIV International Panel. AIDS. 2007; 21(9): 1073-89.
7. Gankina N.Yu., Kravchenko A.V., Kuimova U.A., Kanestri V.G. The selection of nucleoside inhibitors for antiretroviral therapy of HIV-infected patients with therapies for hepatitis C virus. Epidemiologiya i infektsionnye bolezni. 2010; 2: 42-6. (in Russian)
8. Kravchenko A.V., Gankina N.Yu., Kuimova U.A., Kanestri V.G. The nucleoside inhibitors for antiretroviral therapy for HIV/hepatitis C virus coinfection. Infektsionnye bolezni. 2010; 8 (1): 14-8. (in Russian)
9. Pokrovskiy V.V., Yurin O.G., Kravchenko A.V., Belyaeva V.V., Kanestri V.G., Afonina L.Yu. et al. The protocols for dispensary observation and treatment of HIV-infected patients. Epidemiologiya i infektsionnye bolezni. Aktual'nye voprosy. 2013; 6(Suppl.). (in Russian)
10. Bartlett Dzh., Galant Dzh., Fam P. Medical Management of HIV Infection [Klinicheskie aspekty VICh-infektsi]. Moscow: Valent; 2012. (in Russian)
11. Order of the Government of the Russian Federation № 2199-r dated 07.12.2011 "On approval of the list of vital and essential medicines in 2012". Available at: http://www.rosminzdrav.ru/documents/7008-rasporyazhenie-pravitelstva-rf-2199-r-ot-7-dekabrya-2011 (in Russian).
Поступила 25.09.14
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2016
УДк 616.98:578.828.6]-092:612.017.1.064]-078.33
Селимова Л. М.1, Калнина Л. Б.1, Серебровская Л. в.2, Иванова Л. А.2, Гуляева А. Н.3, Носик Д. Н.1
цитокины при инфекции, вызванной вирусом иммунодефицита
человека 1-го ТИПА (ВИЧ-1)
1Институт вирусологии им. Д. И. Ивановского ФГБУ «Федеральный научно-исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии им. почетного академика Н. Ф. Гамалеи» Минздрава России, 123098, г. Москва; 2ФБУН «ЦНИИ эпидемиологии» Роспотребнадзора, 111123, г. Москва; 3ФГБУ «Гематологический научный центр» Минздрава России, 125167, г. Москва
В работе изучен уровень провоспалительных (ИЛ-1 р, ИФН-y, ФНО-а, ИЛ-2) и противовоспалительных (ИЛ-4 и ИЛ-10) цитокинов в плазме ВИЧ-инфицированных пациентов, не получающих и получающих высокоактивную антиретровирусную терапию (ВААРТ). ИФН-y в двух группах пациентов обнаруживали в 94% образцов, ФНО-а - в 88% и иЛ-2 - в 38% образцов без лечения и в 12 и 30% образцов с ВААРТ соответственно. Обнаружена положительная корреляция между уровнем вирусной нагрузки и количеством ИФН-y (Is = 0,13) и отрицательная корреляция (Is = -0,242) - у пациентов с ВААРТ и без нее соответственно. У 31% пациентов без лечения наблюдалась косекреция 3 цитокинов (ИФН-y, ФНО-а и ИЛ-2), у 35% - 2 цитокинов (ИФН-y, ФНО-а). С ВААРТ у 20% пациентов обнаружена косекреция 3 цитокинов (ИФН-y, ФНО-а и ИЛ-2) и у 10% - косекреция ИФН-y и ИЛ-2. Более высокий процент косекреции провоспалительных цитокинов, обнаруженный в плазме пациентов без ВААРТ с продолжительностью инфекции от 6 лет, позволяет предположить, что благодаря этому их иммунная система может сдерживать быстрое прогрессирование болезни.
К л ю ч е в ы е с л о в а: ВИЧ-1; цитокин.
Для цитирования: Вопросы вирусологии. 2016; 61(1): 39-41. DOI 10.18821/0507-4088-2016-61-1-39-41
Selimova L.M.1, Kalnina L.B.1, Serebrovskaya L.V.2, Ivanova L.A.2, Gulyaeva A.N.3, Nosik D.N.1 CYTOKINES DURING THE HUMAN IMMUNODEFICIENCY VIRUS INFECTION TYPE 1(HIV-1)
1 D.I. Ivanovsky Institute of Virology "Federal Research Centre for Epidemiology and Microbiology named after the honorary academician N.F. Gamaleya", 123098, Moscow, Russia; 2 Central Research Institute of Epidemiology, Federal Service for Surveillance on Consumer Rights Protection and Human Wellbeing, 111123, Moscow, Russia; 3 Hematology Research Center, Ministry of Health of the Russian Federation, 125167, Moscow, Russia
In this work the proinflammatory (IL-1p, IFN-y, TNF-а, IL-2) and anti-inflammatory (IL-4, IL-10) plasma cytokine levels were evaluated in HIV-infected patients with or without antiretroviral treatment (ART). IFN-y was detected in 94% samples with and without ART, TNF-а in 88% and IL-2 in 38% samples without ART, as well as in 12% and 30% samples with ART, respectively. Positive correlation was detected between viral RNA and IFN-y levels (rs = 0.13) and negative correlation (rs = -0.242) in the patients without or with ART. Cosecretion of three cytokines (IFN-y, TNF-а, IL-2) was detected in 31% samples and two cytokines (IFN-y, TNF-а) in 35% samples of persons without ART. Cosecretion of three cytokines (IFN-y, TNF-а, IL-2) was detected in 20% samples with ART; cosecretion of IFN-y and IL-2 was detected in 10% samples. The higher percentage of the proinflammatory cytokines with cosecretion was detected in plasma HIV-infected patients without ART in the course of 6 and more years, which suggests that their immune system is able to provide disease control.
Key words: HIV-1; cytokine.
Citation: Voprosy virusologii. 2016; 61(1): 39-41. (in Russian). DOI 10.18821/0507-4088-2016-61-1-39-41 For correspondence: Ludmila Selimova, MD, PhD, ScD; e-mail: [email protected]
Received 02.03.15
Для корреспонденции: Селимова Людмила Мидатовна, д-р биологических наук, ведущий научный сотрудник; e-mail: [email protected]
При ВИЧ-инфекции особенности развития иммунного ответа существенно влияют на характер течения болезни и время появления признаков СПИДа. Это во многом зависит от баланса между активностью Т-клеток, участвующих в организации иммунного ответа, и уровнем генерализации иммунной активации. Поэтому качественные и количественные показатели иммунной системы и их взаимосвязь у пациентов с ВИЧ-инфекцией во всех клинических стадиях и у различных категорий пациентов всесторонне и интенсивно изучаются. Важной составляющей этих исследований является поиск новых эффективных подходов к лечению заболевания. Среди различных направлений исследования ВИЧ-инфекции особое место занимает изучение таких важных природных биологически активных веществ, как цитокины, так как они играют важную роль в модулировании иммунного ответа. Исследования в этой области показывают, что репликация ВИЧ в организме может влиять на продукцию цитокинов путем изменения активности продуцирующих их клеток, главным образом Т-клеток. Это приводит к снижению эффективного функционирования всех звеньев иммунитета и созданию благоприятных условий для репликации вируса.
Первоначально среди CD4+-T-клеток были выделены 2 типа клеток в соответствии с продукцией цитокинов ТЫ и ^2 [1]. Впоследствии цитокины, синтезируемые ими, также стали делить на ТЫ - и ^2-типы. Т^клетки инициируют клеточный иммунный ответ, а ^2-клетки - гуморальный. ТЫ-клетки синтезируют ИЛ-1Р, ИЛ-2, ИФН-у и ФНО-а. Эти цитокины также выполняют ау-торегуляторную функцию. Увеличение уровня ИФН-у приводит к активации цитотоксической активности CD8+-Т-клеток и инициирует гибель инфицированных клеток. Продукция ИФН-у ограничивает активность ^2-клеток и контролирует активность ТЫ-клеток [2]. Показано, что при ВИЧ-инфекции снижена продукция ТЫ-цитокинов и в большей степени ИЛ-2 [3] и увеличена продукция цитокинов ^2-типа [4]. Появление ИЛ-4 характеризует переключение синтеза цитокинов на ^2-тип и постепенное увеличение синтеза цито-кинов этого типа по принципу положительной обратной связи [2]. Среди цитокинов Й2-типа можно также выделить ИЛ-10, так как он обладает иммуносупрессивной активностью [5]. ИЛ-4 и ИЛ-10 действуют кооперативно, ограничивая активность ТЫ-клеток [6]. Цитокины ТЫ-типа называют также провоспалительными, а ТМ-типа - противовоспалительными. Характерной особенностью течения ВИЧ-инфекции является развитие хронического воспалительного процесса. Существенная роль в регуляции иммунного ответа и воспаления принадлежит ИЛ-1Р, являющемуся фактором врожденной цепи иммунитета [7].
Применение высокоактивной антиретровирусной терапии (ВААРТ) существенно повышает продолжительность жизни и улучшает основные клинические показатели, которые используются для контроля развития ВИЧ-инфекции [8]. Дополнительным критерием оценки течения болезни могут быть данные о накоплении ци-токинов в плазме пациентов. В связи с этим нами был изучен уровень провоспалительных (ИЛ-1Р, ИФН-у, ФНО-а, ИЛ-2) и противовоспалительных (ИЛ-4 и ИЛ-10) цитокинов в плазме ВИЧ-инфицированных пациентов, не получающих и получающих ВААРТ.
Материал и методы
В работе использовали 33 образца периферической крови пациентов, находящихся в стадии 3 ВИЧ-инфекции и проходящих диспансерное наблюдение в Специализированном научно-исследовательском отделе эпидемиологии и профилактики СПИД. Все пациенты
являются гражданами Российской Федерации. Из них 17 пациентов (9 женщин, 8 мужчин) не получали ВААРТ и 16 (9 женщин, 7 мужчин) ее получали. ВААРТ проводили в соответствии с рекомендациями, принятыми в Российской Федерации [9]. Основные сведения о пациентах представлены в табл. 1.
В качестве контроля использовали периферическую кровь, полученную от 20 доноров (9 женщин, 11 мужчин) в возрасте от 18 до 49 лет (ц = 30 ± 9,1), обращавшихся в Гематологический научный центр МЗ РФ. Кровь отбирали в вакутейнеры (9 мл), содержащие К2ЭДТА (BD Vacutainer, Великобритания), осаждали при 2000 об/мин в течение 20 мин при 200C, плазму крови отбирали и хранили при -200С до анализа на цитокины.
Уровень цитокинов в плазме определяли с использованием коммерческих иммуноферментных тест-систем (ЗАО «Вектор-Бест», Российская Федерация) в соответствии с инструкциями.
Количество СD4-клеток в крови определяли методом проточной цитометрии на цитофлюориметрах EPICS XL и FACS Calibur с использованием моноклональных антител CD45/CD3/CD4 («Beckman Coulter» и «Becton Dickinson»), частиц FlowCount и пробирок TruCOUNT для абсолютного счета.
Вирусную нагрузку (ВН) определяли с помощью коммерческой тест-системы ПЦР в реальном времени (ПЦР-РВ; Amplicor HIV Monitor Assay, «Roche Diagnostics», Натли, Нью-Джерси).
Статистический анализ данных описательной статистики и определение коэффициента ранговой корреляции Спирмена (rs) или Пирсона (R) проводили с помощью программы BioStat 2009 («AnalystSoft»). Уровень значимости (а) был равен 0,05.
Результаты и обсуждение
Среди цитокинов, участвующих в организации и регуляции иммунного ответа при ВИЧ-инфекции, наибольшее внимание уделяется трем из них. Это про-воспалительные цитокины ИЛ-2, ИФН-у и ФНО-а. ИЛ-2 относится к факторам роста Т-клеток и выполняет иммунорегуляторную функцию на всех звеньях и этапах развития иммунного ответа [10, 11]. ИФН-у и ФНО-а играют важную роль в активации различных механизмов, участвующих в эрадикации вирусов [12, 13]. Показано, что вирусспецифическая стимуляция мононуклеарных клеток от ВИЧ-инфицированных пациентов, относящихся к непрогрессорам (у которых не развиваются клинические признаки болезни или они выражены слабо), приводит к секреции 3-х или 2-х из перечисленных цитокинов более чем в 50% об-
Таблица 1 Характеристика пациентов с ВИЧ-инфекцией
Показатель
Группа*
без ВААРТ
с ВААРТ
Возраст, годы 30,1 ± 2,7 (24-35) 36,3 ±9 ,3 (27-57)
Длительность инфекции, 7,2 ± 4 (1-13) 7 ± 2,8 (2-11) годы
455 ± 130 (287-699)
4,25 ± 2,8 (1-9)
410± 150 (97-697)
Продолжительность лечения, годы
CD4+-Т-клетки, кл/мкл
ВН, копии вирусной РНК/мл, ^
П р и м е ч а н и е.* - средние значения и стандартные отклонения, в скобках указаны минимальные и максимальные величины.
4,7 ± 2,6 (2,7-5,4) 1,9 ± 1 (0-2,7)
Таблица 2
Уровни цитокинов в плазме пациентов с ВИЧ-инфекцией
Цитоки- Пациент Доноры
ны* без ВААРТ с ВААРТ
ИНФ-у 11,6 ± 4,7 (0-18) 6,7 ± 5,3 (0-17) 6,3 ± 3,5 (4-18)
ФНО-а 2,25 ± 1,4 (0-4) 0,33 ± 1 (0-3) 1 ± 1,1 (0-3)
ИЛ-1Р н. о. 0,44 ± 1,3 (0-4) 0,25 ± 1(0-5)
ИЛ-2 3,6 ± 6,9 (0-20) 0,7 ±1,3 (0-3) 3,85 ± 4,4 (0-10)
ИЛ-4 0,3 ± 1,8 (0-2) 0,11 ± 0,33 (0-1) 0,3 ± 0,4 (0-1)
ИЛ-10 0,6 ± 1,4 (0-4) н. о 0,1 ± 0,4 (0-2)
П р и м е ч а н и е.* - количество цитокинов (в пг/мл); н. о. - не обнаружено.
разцов. В случае с прогрессорами (пациенты с клиническими признаками болезни) приблизительно у 75% образцов наблюдается секреция только одного из ци-токинов [14], причем CD4-клетки, продуцирующие 3 цитокина, были более активны, и у них наблюдалась обратная корреляция между уровнями синтеза цито-кинов и продукцией вируса. Эти данные позволили авторам заключить, что секреция трех перечисленных цитокинов является благоприятным сочетанием, свидетельствующим об эффективном функционировании иммунной системы. С этой точки зрения мы проанализировали особенности распределения различных типов цитокинов в плазме ВИЧ-инфицированных пациентов. Результаты определения уровней провоспалительных и противовоспалительных цитокинов в плазме пациентов с ВИЧ-инфекцией, не получающих и получающих ВААРТ, представлены в табл. 2. Из таблицы видно, что по средним показателям наибольший уровень ИФН-у и ФНО-а обнаруживается в группе пациентов без лечения (группа 1), при этом у пациентов, находящихся на лечении (группа 2), уровень ИФН-у близок к аналогичному показателю в группе доноров, а ФНО-а -существенно ниже. Обнаруженное количество ИЛ-2 у пациентов без лечения сходно с количеством этого цитокина у доноров, а в группе, получающей ВААРТ, оно ниже. По провоспалительному цитокину ИЛ-1Р и двум противовоспалительным цитокинам ИЛ-4 и ИЛ-10 сделать конкретные выводы сложно, так как они обнаруживались в небольшом количестве образцов и на низком уровне во всех изучаемых группах. При более детальном анализе следует отметить следующее. ИФН-у в 2 группах пациентов обнаруживался в 94% образцов, в группе доноров - в 100% образцов. ФНО-а присутствовал в 88% образцов в группе 1, в группе 2 - в 12%, в группе доноров - в 50% образцов, ИЛ-2 - в 38 и 30% образцов для групп 1 и 2 соответственно, в группе доноров- в 50% образцов. Остальные изученные цитокины обнаруживались во всех 3-х группах пациентов в отдельных случаях либо не обнаруживались. В группе 1 (без лечения) у 31% пациентов наблюдалась косекреция 3-х цитокинов (ИФН-у, ФНО-а и ИЛ-2) у 35% - 2-х цитокинов (ИФН-у и ФНО-а). В последнем случае 15% пациентов имели в плазме противоваспа-лительные цитокины ИЛ-4 и ИЛ-10. Корреляции в ко-экспрессии цитокинов с уровнем ВН мы не обнаружили. Незначительная положительная корреляция была обнаружена между уровнем ВН и количеством ИФН-у (г = 0,13). В группе 2 (с ВААРТ) у 20% пациентов на-
блюдалась косекреция 3-х цитокинов (ИФН-у, ФНО-а и ИЛ-2) и у 10% - косекреция ИФН-у и ИЛ-2. Незначительная отрицательная корреляция была обнаружена между уровнем ВН и количеством ИФН-у (rs = -0,242). В целом можно отметить, что ВААРТ снижала уровень провоспалительных и противовоспалительных цитокинов в плазме ВИЧ-инфицированных пациентов. Исследованные нами пациенты без лечения не относятся к непрогрессорам и имеют или высокую ВН, или низкий уровень CD4+-клеток. Однако тот факт, что у 50% из них инфекция присутствует 6 лет и более, указывает на то, что коэкспрессия 3-х или 2-х провоспалительных цитокинов может свидетельствовать о способности иммунной системы сдерживать быстрое прогрес-сирование болезни. Длительное комплексное изучение такой группы пациентов может дать дополнительные сведения об особенностях функционирования иммунной системы при ВИЧ-инфекции.
ЛИТЕРАТУРА (п.п. 1-8, 10, 11, 13, 14 см. REFERENCES)
9. Покровский В.В., ред. ВИЧ-инфекция и СПИД: Клинические рекомендации. 2-е изд. М.: Медицина; 2009. 12. Носик Н.Н. Цитокины при вирусной инфекции. Вопросы вирусологии. 2000; 45(1): 4-10.
REFERENCES
1. Mosmann T.R., Coffman R.L. TH1 and TH2 cells: different patterns of lymphokine secretion lead to different functional properties. Annu. Rev. Immunol. 1989; 7: 145-73.
2. Reuter M.A., Pombo C., Betts M.R. Cytokine production and dysregulation in HIV pathogenesis: Lessons for development of therapeutics and vaccines. Cytokine Growth Factor Rev. 2012; 23(4-5): 181-91.
3. Wherry E.J., Ha S.J., Kaech S.M., Haining W.N., Sarkar S., Kalia V. et al. Molecular signature of CD8+ T cell exhaustion during chronic viral infection. Immunity. 2007; 27(4): 670-84.
4. Clerici M., Shearer G.M. A TH1 ^ TH2 switch is a critical step in the etiology of HIV infection. Immunol. Today. 1993; 14(3): 107-11.
5. Wilson E.B., Brooks D.G. The role of IL-10 in regulating immunity to persistent viral infections. Curr. Top. Microbiol. Immunol. 2011; 350: 39-65.
6. Moore K.W., de Waal Malefyt R., Coffman R.L., O'Garra A. Interleukin-10 and the interleukin-10 receptor. Annu. Rev. Immunol. 2001; 19: 683-765.
7. Dinarello C.A. The Interleukin-1 family: 10 years of discovery. FASEB J. 1994; 8(15): 1314-25.
8. Zhou J., Sirisanthana T., Kiertiburanakul S., Chen Y.M., Han N., Lim P.L. et al. Trends in CD4 counts in HIV-infected patients with HIV viral load monitoring while on combination antiretroviral treatment: results from The TREAT Asia HIV Observational Database. BMC Infect. Dis. 2010; 10: 361-70.
9. Pokrovskiy V.V., ed. HIV Infection and AIDS: Clinical Guidelines [VICH-infectsiya i SPID. Klinicheskie rekomendatsii]. 2nd ed. Moscow: Meditsina; 2009. (in Russian)
10. Shaw J., Kaplan B., Paetkau V., Pilarski L.M., Delovitch T.L., McKenzie I. F. Cellular origins of co-stimulator (IL-2) and its activity in cytotoxic T lymphocyte responses. J. Immunol. 1980; 124 (5): 2231-9.
11. Farrar J.J., Mizel S.B., Fuller-Farrar J., Farrar W.L., Hilfiker M.L. Macrophage independent activation of helper T cells. I. Production of interleukin-2. J. Immunol. 1980; 125 (2): 793-8.
12. Nosik N.N. Cytokines in viral infection. Voprosy virusologii. 2000; 45(1): 4-10. (in Russian)
13. Guidotti L. G., Chisari F.V. Cytokine-mediated control of viral Infections. Virology. 2000; 273(2): 221-7.
14. Kannanganat S., Kapogiannis B.G., Ibegbu C., Chennareddi L., Goepfert P., Robinson H.L. et al. Human immunodeficiency virus type 1 controllers but not noncontrollers maintain CD4 T cells coex-pressing three cytokines. J. Virol. 2007; 81(21): 12071-6.
Поступила 02.03.15
