Сенсибилизация лимфоцитов к антигенам вирусов семейства Рагаmyxoviridae при сахарном диабете

Сахарный диабет (СД) является полигенным и многофакторным заболеванием, обусловленным взаимоотношением генетических факторов и факторов окружающей среды [2, 4, 5]. Установлено, что механизм развития патологического процесса при СД 1-го и 2-го типов (СД1 и СД2) различный: при СД1 основная причина развития заболевания обусловлена гибелью клеток островкового аппарата, вызванной аутоиммунными реакциями, индуцированными вирусной инфекцией; при СД2 ведущими факторами в генезе заболевания являются изменение функции р- клеток, развитие инсулинорезистентности и нарушение продукции глюкозы печенью [2—6]. Несмотря на кажущуюся ясность генеза СД, остается ряд нерешенных вопросов, среди которых многочисленные дискуссии вызывают вопросы, касающиеся значения некоторых инфекций в инициации патологического процесса при СД1, причин и механизмов инсулинорезистентности при СД2. Роль вирусной инфекции в генезе СД2 практически не обсуждается, однако в последние годы появляются сообщения, свидетельствующие об ассоциации вирусной инфекции и СД2 [17, 20].

Сказанное выше послужило основанием для проведения комплекса исследований для выяснения роли вирусной инфекции в генезе СД и механизма ее участия в развитии патологического процесса.

Материалы и методы

Обследовано 10 больных корью (5 мужчин и 5 женщин в возрасте от 14 до 24 лет), 18 больных эпидемическим паротитом (14 мужчин и 4 женщины в возрасте от 14 до 22 лет), 52 больных СД (СД1 — 23 пациента: уровень гликемии 7,8 ± 2,6 ммоль/л, НЬ А_1с 7,1%, ИМТ 29 ± 3 кг/м², суточная доза инсулина — 36 ± 4 ЕД; СД2 — 29 пациентов: уровень гликемии 8,7 ± 3,8 ммоль/л, НЬ А_1с 8,0%, ИМТ 32 ± 5 кг/м², инсулин получали 10 из 29 пациентов, суточная доза инсулина составила 24 ± 6 ЕД). Среди больных СД2 было 18 мужчин и 34 женщины в возрасте от 21 года до 75 лет; из них корь и паротит в анамнезе имели 34,6 и 40,4% соответственно, вакцинацию — 57,7 и 1,9%. Контрольную группу составили 46 практически здоровых лиц без СД среди родственников первой степени родства (16 мужчин и 30 женщин в возрасте от 20 до 72 лет, корь и паротит в анамнезе были у 28,3 и 39,1% соответственно, вакцинация — 69,6 и 4,3%). Пациентов с острой вирусной инфекцией обследовали в течение заболевания и через год после выздоровления.

Сенсибилизацию лимфоцитов к антигенам исследовали с помощью реакции бласттрансформации лимфоцитов периферической крови (морфологический метод оценки реакции). Клетки инкубировали с инсулином (0,8 ЕД/мл; Humulin regular, Lilly, France S. А.), вирусами кори и паротита (в качестве антигена использовали вакцины Vaccinum parotidis vivum siccum 100 ТЦД₅₀/мл, Vaccinum mor- billorum vivum siccum 5 ТЦД₅₀/мл), в качестве контроля использовали физиологический раствор, HBsAg (поверхностный антиген вируса гепатита В) и вирус полиомиелита в разведении 1:100 и 1:200. Все антигены добавляли в культуру в объеме 0,1 мл вместе с индометацином (0,025 мг/мл) или без него. Индометацин использовали для ингибиции функциональной активности простагландинсинте- зирующих клеток (ПГСК), обладающих супрессорной активностью [10]. Одновременное добавление к культуре клеток индометацина и антигенов позволяло выявить сенсибилизацию лимфоцитов к антигенам, супрессированную ПГСК.

Антитела к островковым клеткам (Islet cell autoantibodies — ICA) определяли в сыворотке крови методом непрямой иммунофлюоресценции с использованием Islet Cell Antibody System (IMMCO diagnostics, Inc., CHIA).

Полученные результаты обработаны методами вариационной статистики.

Результаты

Корь. В острой фазе заболевания из 10 пациентов с корью у 8 и 6 больных выявлена сенсибилизация лимфоцитов к антигенам вируса кори и инсулину соответственно. Через 12 мес активность лимфоцитов на вирусные антигены и инсулин не выявлялась.

Паротит. В острой фазе заболевания из 18 пациентов с паротитом у 10 и 9 больных выявлена сенсибилизация лимфоцитов к антигенам вируса паротита и инсулину соответственно. Через 12 мес аутоиммунные и противовирусные реакции отсутствовали.

Сахарный диабет. У большинства больных СД1 выявлена реакция лимфоцитов на инсулин, одновременное добавление к культуре клеток индометацина не изменило числа трансформированных клеток в культуре (см. таблицу). Среди пациентов с СД2 лишь у одного выявлена явная реакция лимфоцитов на инсулин, у этого же пациента обнаружены ICA, что не исключает наличия у данного больного аутоиммунного диабета с поздней клинической манифестацией заболевания. У большинства больных СД2 реакция лимфоцитов на инсулин выявлялась лишь при ингибиции функциональной активности ПГСК (см. таблицу). Ни инсулин, ни

Сенсибилизация лимфоцитов к вирусным антигенам и инсулину при сахарном диабете

Примечание. * — р < 0,001 по сравнению с контрольной группой.

индометацин, добавленные в культуру раздельно, лимфоциты не активировали. ICA в сыворотке крови у этих пациентов не обнаружены. Примерно 3/4 (74%) больных СД1 и 86% больных СД2 имели клеточный иммунитет к антигенам вирусов паротита и/или кори. Явная реакция лимфоцитов на антигены вирусов семейства Paramyxoviridae выявлялась чаще при СД1, чем при СД2 (у 18 из 23 против 13 из 29; р < 0,05), а скрытая, выявляемая при ингибиции ПГСК, преобладала у больных СД2 по сравнению с больными СД1 (у 22 из 29 против 8 из 23; р < 0,01). Сенсибилизация лимфоцитов к HBsAg выявлена у 1 из 19 больных СД (у 1 из 10 с СД1 и ни у одного из 9 с СД2), реакции клеток на вирус полиомиелита не обнаружено ни у одного из 20 обследованных с СД.

Практически здоровые лица. В контрольной группе ни у одного из обследованных реакции на инсулин или аутоантитела не выявлены. Сенсибилизация лимфоцитов к антигенам вируса паротита и полиомиелита отсутствовала у всех обследованных, а сенсибилизация лимфоцитов к антигенам вируса кори выявлена у 3 и к HBsAg — у 2 практически здоровых лиц.

Выявлена прямая корреляция между реакцией лимфоцитов на антигены вирусов семейства Paramyxoviridae и реакцией на инсулин (р < 0,05). Различий в частоте развития противовирусного иммунитета у больных СД в зависимости от наличия вакцинации или острого заболевания в анамнезе не отмечено. Прием инсулина также не оказывал влияния на частоту выявления сенсибилизации лимфоцитов к вирусным антигенам и инсулину (р > 0,05).

Обсуждение

Многочисленными исследованиями доказана роль вирусной инфекции в патогенезе СД1 [12, 18]. Предполагается, что триггером патологического процесса могут быть аденовирусы, энтеровирусы, цитомегаловирус и даже вирус гепатита С. Вместе с тем большое количество кандидатов на роль этиологического фактора СД1 свидетельствует об отсутствии ясности в изучаемом вопросе. Нет и четкого представления о механизме действия вирусной инфекции: ряд исследователей обсуждают возможность непосредственного цитопатического эффекта, другие предполагают индуцирующее воздействие вирусов на развитие аутоиммунных реакций с последующей деструкцией р-клеток. Роль вирусной инфекции как триггера патологического процесса при СД2 практически не обсуждается, однако данные отдельных сообщений об ассоциации вирусной инфекции с СД2, ожирением [7, 17, 20], а также результаты настоящего исследования, свидетельствующие о связи пролонгированного клеточного противовирусного иммунитета и СД2, не исключают возможности участия вирусов в инициации патологического процесса у этой категории пациентов.

Ранее нами установлена ярко выраженная ассоциация между наличием аутоиммунной реакции лимфоцитов на инсулин и развитием СД, при этом тип диабета определялся характером реакции клеток на инсулин: сенсибилизация лимфоцитов к инсулину, выявляемая при добавлении последнего к культуре клеток, ассоциировалась с СД1, а сенсибилизация лимфоцитов к инсулину, выявляемая лишь после блокирования супрессорных клеток, ассоциировалась с СД2 [1]. Изучение иммунологической реактивности лимфоцитов на различные вирусы у больных СД выявило наличие пролонгированного клеточного иммунитета к антигенам вирусов кори и паротита, при этом отмечалась кон- кордантность ответа лимфоцитов на инсулин и вирусные антигены, что позволило сделать предположение о значимости вирусов в индукции аутоиммунных реакций. Последующее исследование больных с острой инфекцией подтвердило наше предположение: у части из них наряду с развитием противовирусного иммунитета отмечалось развитие аутоиммунных реакций на инсулин, исчезающих по мере выздоровления.

Вирусы, индуцирующие развитие кори и паротита, принадлежат к семейству Paramyxoviridae [18]. И клеточный, и гуморальный иммунитет играет важную роль в противовирусной защите [8, 9, 13—16]. Антитела длительное время персистируют в организме и обусловливают защиту от повторной инфекции, клеточный иммунитет со временем угасает, не исчезая полностью, часто его трудно выявить при использовании ряда методов исследования, что, возможно, обусловлено как иммунодепрессивным эффектом самого вируса, так и низкой чувствительностью используемых методов [И, 19]. Результаты наших исследований подтверждают мнение ряда исследователей о снижении активности реакций клеточного иммунитета по мере отдаления от эпизода острой инфекции или вакцинации. Вместе с тем весьма интригующим является факт наличия активности реакции лимфоцитов на антигены вирусов паротита и кори у пациентов с СД. Остается неясной причина столь длительной персистенции противовирусного иммунитета против кори и паротита у больных СД, и это находится в разительном контрасте с аналогичной реакцией у практически здоровых лиц. Возможно, что низкие дозы используемых антигенов не являются достаточными для активации клеток памяти практически здоровых лиц, но вполне приемлемы для клеток больных диабетом. Либо у больных СД идет постоянная реинфекция, либо вирусные антигены дают перекрестную реакцию с одним из антигенов организма, что соответственно и позволяет поддерживать иммунологическую реактивность на определенном уровне. Конкордантность ответа лимфоцитов на инсулин и вирусные антигены (корь, паротит) и характер этого ответа (прямой, явный или скрытый) позволили сделать предположение о важной роли вирусов семейства Paramyxoviridae в индукции аутоиммунных реакций против инсулина и их участии в развитии диабета у ряда пациентов.

Таким образом, механизм развития СД представляется следующим образом: вирусная инфекция (корь, паротит, любая другая вирусная инфекция, индуцированная вирусами из семейства Paramyxoviridae) приводит в конечном итоге к формированию противовирусного иммунитета. Идентичность антигенных детерминант вирусов и инсулина (или наличие перекрестно реагирующих антигенов) способствует развитию аутоиммунной реакции на инсулин. У большинства больных система иммунитета справляется с нежелательной реакцией, возможно, удаляется аутоагрессивный клон или клеточная реакция подавляется, при этом супрес- сируется и противовирусный клеточный (но не гуморальный) иммунитет, что мы и наблюдаем у лиц в динамике острой инфекции и впоследствии у лиц контрольной группы. У небольшой части пациентов (при наличии генетической предрасположенности) действие агрессивного клона клеток не блокируется, что приводит к деструкции р-клеток поджелудочной железы, появлению различных аутоантител (маркеры деструкции, возможно участники последующей деструкции) в связи с попаданием в кровоток массы аутоантигенов и постепенному развитию СД1. Безусловно, СД1 может быть и следствием цитопатического действия ряда других вирусов на островковые клетки и аналогичен СД, обусловленному токсическим воздействием ряда средств на р-клетки или хирургическим удалением части поджелудочной железы. Этот механизм, с нашей точки зрения, не является определяющим для большинства больных СД1 и встречается примерно у 20—30% больных. Следует отметить, что любая инфекция, психологическая травма и т. д. могут привести к клинической манифестации заболевания.

Ряд больных (также генетически предрасположенных) в период острого эпизода не могут полноценно подавить действие аутоагрессивного клона клеток, и у них в действие вступает альтернативный механизм подавления аутоиммунной реакции, а именно активизируются ПГСК или клетки с рецепторами к гистамину, блокирующие аутоиммунные реакции на инсулин. Однако инсулиновые рецепторы расположены не только на поверхности иммунокомпетентных клеток, в большом количестве они встречаются и на поверхности клеток инсулинчувствительных тканей (печень, мышцы, жировая ткань). Повышение активности специфических супрессорных клеток приводит к блокированию инсулиновых рецепторов не только на лимфоцитах, но и на клетках других органов, что и обусловливает развитие инсулинорезистентности. Для организма развитие данной компенсаторно-приспособительной реакции не столь эффективно в защите от аутоагрессии, однако это спасает индивидуума от гибели, которая неизбежно наступила бы в условия отсутствия цивилизации. Длительное время организм справляется с инсулинорезистент- ностью, однако дополнительные факторы, такие как малоподвижный образ жизни, излишняя масса тела, высококалорийная диета, способствуют декомпенсации процесса и развитию СД2. Однако и без развития СД инсулинорезистентность сама по себе ассоциируется с развитием ряда заболеваний, таких как атеросклероз, артериальная гипертензия, приводящих в итоге к развитию инсульта, ишемической болезни сердца и пр.

Выводы

1. Использование ряда вирусных антигенов - BsAg, полиомиелита, паротита, кори) позволило :Д-.вить наличие пролонгированного клеточного :мунитета к антигенам вирусов паротита и кори у : ольшинства больных СД, при этом у больных СД2 сенсибилизация лимфоцитов к вирусным антигенам выявлялась после ингибиции функциональной активности ПГСК.
2. Выявлена конкордантность характера ответа лимфоцитов на антигены вирусов семейства Paramyxoviridae и инсулин.